(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの電極１を有する避雷器に関する。電極１のうち、少なくとも１つは、通気路２を有する。避雷器の内部領域は、通気路２を介して、避雷器の外部領域へ接続されている。ここで、通気路２は、可溶部３を用いることによって閉じられている。可溶部は、好ましくは、避雷器の外部領域に面している通気路の終端に、配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの電極（１）を有する避雷器であって、
前記電極（１）のうち少なくとも１つは、前記避雷器の内部領域を外部領域へ接続する通気路（２）を有し、
前記通気路（２）は可溶部（３）によって閉じられている、
ことを特徴とする避雷器。
【請求項２】
前記可溶部（３）は、加熱されると溶解し、前記避雷器の外部領域から前記通気路（２）を介して内部領域へ、１つもしくは複数の孔路を空気が通るように設計されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】
前記２つの電極（１）間の距離は、十分に大きいため、前記２つの電極（１）間での空気中の放電電圧は、前記避雷器の所定の閾電圧よりも高い、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の避雷器。
【請求項４】
前記可溶部は、前記避雷器の外部領域に面する前記通気路の終端に、配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の避雷器。
【請求項５】
前記可溶部は、前記通気路を閉じる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の避雷器。
【請求項６】
被覆パネル（４）が、前記外部領域に面する前記可溶部（３）の側面に、配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の避雷器。
【請求項７】
前記被覆パネル（４）は、前記避雷器の機能状態を示す、
ことを特徴とする請求項６に記載の避雷器。
【請求項８】
機械バネ（６）が、前記被覆パネル（４）に配置される、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の避雷器。
【請求項９】
前記被覆パネルは、可溶部（３）が溶解した場合に、前記バネ（６）の力によって接触部（７）へ接続される、
ことを特徴とする請求項８に記載の避雷器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の避雷器を、電気ネットワークにおいて使用すること。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の避雷器を、通信機器において使用すること。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の避雷器を有し、
熱的過負荷が起きた場合に、前記可溶部（３）を溶解する工程と、
通気路（２）により、前記避雷器を通気する工程と、
を有する、
ことを特徴とする避雷器を熱的過負荷から保護する方法。
【請求項１３】
前記可溶部が溶解した場合に、被覆パネル（４）が、前記可溶部（３）から分離され、元の位置から移動される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記被覆パネル（３）は、バネ（６）の力によって接触部（７）上に押し付けられる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱的過負荷保護を有する避雷器、その使用、および、熱的過負荷から避雷器を保護する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、避雷器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１００５９５３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの達成すべき目的は、避雷器のための熱的過負荷保護と、避雷器を熱的過負荷から確実にかつ容易に保護する方法とを示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の避雷器によって達成される。
【０００６】
さらに、この目的は、請求項１１に記載の方法によって達成される。
【０００７】
避雷器は、少なくとも２つの電極を有し、ここで電極のうち少なくとも１つは通気路を有する。避雷器は、２つの電極を、あるいは、３つの電極を有する避雷器であってもよく、ここで外側の電極のうち少なくとも１つは通気路を有する。電極は、互いに向かい合ったピン電極の形状であってもよい。あるいは、１つの電極が、中へピン電極が突き出された管状の電極の形状であってもよい。避雷器の電極は、好ましくはセラミックのシリンダーである管状の絶縁体によって互いに接続され、避雷器を形成する。避雷器の内部領域は、周囲から気圧式に封鎖されている。空気は、避雷器の内部領域に存在している。
【０００８】
特定の限界電圧を超えると、避雷器の内部でアーク放電が起こる。アークは、アークの電気的条件が存在している限り、与えられる電流によって維持される。アークは、熱的な負荷を避雷器へもたらし、この熱的な負荷は、避雷器とそれが設置された環境のため、特定の値を超えてはならない。一方で、避雷器は、ＤＣ電圧もしくはＡＣ電圧、および／もしくは、直流電流もしくは交流電流による負荷がかけられたとき、熱的に負荷がかかる。避雷器は、特に雷電流もしくはサージ電流がかけられた場合に、熱的に負荷がかかる。
【０００９】
可溶部は、加熱されると溶解するように設計されている。通気路は、避雷器の内部領域を避雷器の外部領域へ接続するために用いられている。可溶部が溶解すると、外部領域から大気が、一般的には空気が、通気路を通って避雷器の内部領域へ流入し、アークを消す。これによって、回路が遮断される。１つの特に有用な実施例では、通気路はピン電極中に配置される。他の実施例では、通気路は外側の電極もしくは管状の電極中に配置される。
【００１０】
避雷器の内部領域への空気の流入によって、避雷器の許容不能な大きな加熱を引き起こす熱的負荷を防ぐことができる。許容不能な大きな加熱は、避雷器の焼損のリスクをもたらす。空気が流入すると回路は切断されるので、空気の供給によって避雷器の過剰な加熱は、意図的に防止される。
【００１１】
一実施例では、通気路は、好ましくは避雷器の外部領域に面する電極の終端において、可溶部により閉じられている。
【００１２】
有用な一実施例では、可溶部は、低融点のはんだの特徴を有する。一方で、可溶部は、硬ろうの特徴を有することも可能である。
【００１３】
好ましい一実施例では、可溶部は、避雷器が加熱されると、避雷器の内部領域へ空気が通る孔路を可溶部が有するように、設計される。
【００１４】
好ましい一実施例では、避雷器の電極は十分に離れているため、空気中での放電電圧は、避雷器の所定の閾電圧よりも高い。その電圧が用いられている場合には、従って、空気が流入すると、もはや火花の形成はできなくなり、それ故に、避雷器の許容不能な大きな加熱のリスクを実質的に防ぐことが可能となる。通気された避雷器の閾電圧は従って、用いられた電圧よりも著しく高い値を有する。
【００１５】
避雷器の内部領域への空気の進入は、従って、避雷器を、通常の作動中においては避雷器を通して接続されている回路から、切断する。
【００１６】
好ましい一実施例では、通気路は、低融点のはんだによって閉じられている。はんだは、従って、はんだ栓を形成する。避雷器は、通常の機能状態においては気圧式に閉じられている。許容不能な大きな加熱が起きると、可溶部は好ましくは、可溶部が溶解し、少なくとも避雷器が外部から供給される空気によって通気される程度にまで、通気路を開くように、設計される。避雷器が通気され、従って回路が切断される温度は、可溶部が溶解する温度によって定義可能である。
【００１７】
さらに好ましい実施例では、被覆パネルは、外側から可溶部に配置される。この実施例では、可溶部は、好ましくは通気路の外側の終端と被覆パネルとの間に位置する。
【００１８】
被覆パネルは、好ましくは銅からなる。一方で、被覆パネルは、好ましくは耐熱性物質のような、異なる物質からなっていてもよい。
【００１９】
特に有用な一実施例では、被覆パネルは、被覆パネルが避雷器の機能状態を示すように適合させる。好ましい様式として、避雷器が水平に配置されている場合は、被覆パネルは、従って、避雷器がすでに通気されているのかどうかを示すことが可能である。もし通気されておらず、従って避雷器が機能状態にあるならば、被覆パネルは可溶部に位置する。もし許容不能にまで加熱されれば、可溶部は溶解し、その結果として被覆パネルは可溶部から分離され、特に被覆パネルの重さによって、元の位置から離れる。この場合、被覆パネルは完全に電極から落ちるか、もしくは少なくとも元に位置から移動される。従って、避雷器に対する被覆パネルの位置から、避雷器の機能状態を推定することができる。観察者は従って、避雷器の終端面を見ることによって、避雷器がまだそのまま、すなわち通気されていないのか、許容不能な大きな加熱の結果として通気されており、従ってもはや元の目的には利用できず、取り替えなければならないのか、を直ちに認識することができる。
【００２０】
さらに好ましい実施例では、機械バネは、被覆パネルに配置される。
【００２１】
可溶部が溶解すると、バネは、被覆パネルがバネの力によって可溶部および元の位置から分離され、近くに設置された接触部上へ押し付けられる。被覆パネルと接触部との間の接触は、電気的な接点を閉ざし、電気信号を生成する。この電気信号はさらなる処理、例えば避雷器の機能状態を示すため、に利用できる。この実施例では、避雷器は従って、垂直的な配置にも設計される。
【００２２】
避雷器は、好ましくは通信機器、例えば通信ネットワークにおいて使用される。避雷器の利用は、通信ネットワークに制限されるものではなく、避雷器を用いて高圧が散逸される他のいかなる電気回路においても使用可能である。避雷器は、避雷器が少なくとも時々にはネットワーク電圧となる、もしくは、なりうるような、避雷装置に特に適している。避雷器は、ネットワーク保護の目的、すなわち建物の電力供給（２３０Ｖのネットワーク）における、雷サージ電流および過電圧からの保護に特に適している。
【００２３】
避雷器は、高パルス状の数ｋＶの電圧および数ｋＡの電流を、ごく短時間でショートさせる、もしくは、地面へ散逸させるために使用される。障害時における長時間続く負荷、例えばもしネットワーク電流が通信ネットワークもしくは電圧避雷器（電源混触）を介してショートすると、避雷器が許容不能にまで大きく加熱され、そして火事を引き起こしうる。上述した避雷器は、避雷器が通気されると、回路が切断され、避雷器が冷却されるので、このような過剰な加熱を防止する。
【００２４】
さらに、上述した避雷器を熱的過負荷から保護するために、次の工程からなる方法が記述される。避雷器が許容不能にまで大きく加熱されると、避雷器の熱が可溶部を溶解する。次の工程では、可溶部の溶解によって、避雷器が通気路を通して通気され、アークが消されることで回路が切断される。
【００２５】
さらに好ましい方法の工程では、被覆パネルは、可溶部が溶解すると元の位置から分離される。避雷器が水平的に設置されている場合は、被覆パネルは、従って、好ましくは電極の外側の元の位置から移動される。
【００２６】
さらに好ましい方法の工程では、被覆パネルは、可溶部が溶解するとバネの力によって接触部上に押し付けられる。被覆パネルと接触部との間の接触は、接触部によって生成され、送信される電気信号を引き起こす。
【００２７】
配置と方法は、典型的実施例および関連した図を参照して、次の文章においてより詳細に説明される。
【００２８】
次の文章において記述される図は、縮尺通りであると見なされるべきではない。実際に、個々の寸法は、説明を改善するため、拡大され、縮小され、もしくは歪曲された形で説明さえされうる。
【００２９】
同一の要素、もしくは同じ機能を遂行する要素は、同じ参照符号が記されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】可溶部によって閉じられた通気路を有する避雷器の電極を示す図である。
【図２】通気路上部の可溶部に位置する被覆パネルを有する避雷器の電極を示す図である。
【図３】２極の避雷器の概略を示す図である。
【図４】被覆パネルが機械バネを有する避雷器の電極の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、避雷器の電極１の第１の実施例における断面を示す。電極１は、好ましくは避雷器の内部と外部環境とを結ぶ通気路２を有する。通気路２は、好ましくはその外側の終端に可溶部３を有し、可溶部３は気圧式に避雷器を閉じる。可溶部は、はんだ栓の形態であってもよい。通気路２は、好ましくは電極１の終端面が避雷器の内部領域で同質の電極終端面を有するように配置される。避雷器の電極１の内側の終端面の間で、火花ギャップが形成される。図１では、通気路２は、電極１を横断的に通り抜け、両端で電極１の内部へ開かれた第１の孔路を有する。第２の孔路は、第１の孔路と直角に配置され、第１の孔路とともに通気路２を形成する。通気路２は、可溶部３によって、第２の孔路の外側の終端で気圧式に閉じられている。
【００３２】
通気路２は、空気が避雷器の内部領域へ入ることが可能となるように、避雷器の周囲の領域を内部領域へ接続するのに適した、いかなる所望の形状であってもよい。通気路は、好ましくは電極１の内側の終端面の領域を終端としない。
【００３３】
図２は、避雷器の電極１のさらなる実施例における断面を示す。通気路２は、可溶部３と被覆パネル４とによって、外側の終端で気圧式に閉じられている。被覆パネル４は、可溶部３によってその位置に固定されている。避雷器が許容不能にまで大きく加熱された場合に、可溶部３は溶解し、その結果として被覆パネル４は可溶部３から分離される。もし避雷器が水平的に取り付けられていた場合には、被覆パネル４は、可溶部３が溶解したときに可溶部３から分離され、滑り動く、もしくは完全に落ちさえすることになる。
【００３４】
被覆パネル４の位置は、従って、避雷器が通気されているのか、まだそのままなのかに関する指標として用いられる。避雷器がまだそのままであるときは、被覆パネル４は、可溶部３上の元の位置に位置する。もし避雷器が通気され、従って利用できないときは、被覆パネル４は少なくとも元の位置から移動する、もしくは、被覆パネル４はそこから完全になくなってしまう。
【００３５】
図３は、２つの電極を有する避雷器の概略を示す。本実施例では、避雷器は２つの電極１を有し、２つの電極１のうち少なくとも１つは通気路２を有する。通気路は、可溶部３によって気圧式に閉じられている。管状のシリンダー５は、避雷器の２つの電極１間に絶縁体として配置され、２つの電極１とともに実際の避雷器を形成する。シリンダー５は、好ましくはセラミック物質から形成される。２つの電極１とともに、シリンダー５は、気圧式に閉じられた避雷器の内部領域を形成する。避雷器の２つの電極１間の距離は十分に大きいため、２つの電極１間での空気中の放電電圧が、避雷器の所定の閾電圧よりも高い。
【００３６】
図４は、避雷器のさらなる実施例における電極１の断面を示す。電極１の通気路２は、可溶部３によって気圧式に閉じられている。被覆パネル４は、バネ６が電極１と被覆パネル４との間に配置されるように、可溶部３に配置されている。被覆パネル４は、可溶部３によって固定されている。もし避雷器が許容不能にまで大きく加熱されると、可溶部３は溶解する。バネ６の力によって被覆パネル４を可溶部３から分離させ、バネ６は、避雷器の終端面に配置されている接触部７の上へ押し付ける。被覆パネル４と接触部７との接触によって、接触部は信号を生成し、信号は信号線８を通って、この図では記されていない評価装置へ送られる。接触部７からの信号は、従って、避雷器の機能状態を、視覚的、聴覚的、もしくは他の何らかの形によって、直接的もしくは間接的に示すのに適している。
【００３７】
典型的実施例において、本願の避雷器の可能な発展を限られた数しか記載することができなかったが、本願の避雷器はこれらの実施例に限定されるものではない。原則として、通気路が可溶部によって閉じられており、中央の電極が外部と直接接触する、中央の電極に通気路を有する３つの電極の避雷器を提供することも可能である。さらに、図示されたものとは異なる様式によって、通気路の形状と配置を選択することも可能である。本願の避雷器は、概略的に記載された要素の数に限定されない。
【００３８】
本明細書で示された目的および方法の記載は、個々の特定の実施例に限定されるものではない。実際、個々の実施例の特徴は、技術的に価値のある範囲において、所望のように互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  電極
２  通気路
３  可溶部
４  被覆パネル
５  シリンダー
６  バネ
７  接触部
８  信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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