具有冷却和/或阻尼功能的火花隙装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有冷却和/或阻尼功能的火花隙装置。
【背景技术】
[0002] 由现有技术已知有多种用于火花隙的布置。其中要确定的是，火花隙不是任何无 意义的装置，而是既为了可靠的点火，也为了冷却所产生的等离子体电弧，是必须重视不可 低估的装置。
[0003] 目前的火花隙的特点是要保证将达到特定水平的脉冲能量释放，但这也带来了不 足，因为现在针对特定的脉冲能量存在最优的布局方案，但这些布局在其他脉冲能量下却 不是最优的。尽管可尝试并行使用不同的放电元件，但由此会针对一种调好的开关特性带 来问题。另外，这些并联的布置也需要极高的成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于要能够提供一种更加灵活、成本更低的具有冷却和/或阻尼功 能的火花隙装置解决方案。
[0005] 本发明所述目的是通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求中示出表示了 本发明的优选实施例。
[0006] 具体方案是：一种具有冷却和/或阻尼功能的火花隙装置，包括 至少一个第一电极和第二电极； 至少一个点火辅助电极，用于与点火线路连接，所述点火辅助电极在空间上被布置为 与所述第一电极相邻且与所述第二电极相间隔，所述点火辅助电极设置于第一电极和所述 第二电极之间； 其中，在所述点火辅助电极与所述第一电极之间置入低导电率材料，以便辅助点火； 其中，在所述点火辅助电极与所述第二电极之间设置多个垫片，围绕所述点火辅助电 极和所述第一电极设有绝缘，其中，所述垫片具有开口，所述垫片的开口构成所述第二电极 与所述第一电极之间的电弧通道，同时，所述多个垫片还具有作为火花隙的冷却和/或阻 尼功能。
[0007] 进一步：所述多个垫片分别设有沟槽或凸起或用导电/不导电垫块间隔。
[0008] 进一步：所述火花隙装置具有弹性的元件，使得电极和垫片得到支承。
[0009] 一种具有冷却和/或阻尼的火花隙装置，包括： 至少一个第一电极和第二个电极； 至少一个点火辅助电极，用于与点火线路连接，其中，所述点火辅助电极在空间上被布 置为与所述第一电极相邻且与所述第二电极相间隔，所述点火辅助电极设置于第一电极和 所述第二电极之间； 其中，在所述点火辅助电极与所述第一电极之间，置入低导电率材料，以便辅助点火； 其中，围绕所述第二电极，设置有一种螺旋形状材料，所述螺旋形状材料相对于所述点 火辅助电极和所述第一电极以及绝缘设有开口，所述开口被这样布置，使得其在所述第二 电极与所述第一电极之间构成电弧通道。
[0010] 进一步：所述螺旋形状材料是螺旋形状的薄板。
[0011] 进一步：所述螺旋形状材料和/或所述第二电极具有至少一个另外的开口，使得 等离子体能够从侧面进入由所述螺旋形状材料所构成的电弧通道内。
[0012] 进一步：所述螺旋形状材料是烧结砂、球体和/或纤维网或者说纤维的组合中的 一种。
[0013] 进一步：所述螺旋形状材料或者所述多个垫片至少其中一个是导电材料和/或不 导电材料。
[0014] 进一步：所述绝缘在与所述第一电极相邻处具有释气性能。
[0015] 进一步：所述螺旋形状材料或者所述多个垫片至少有部分是具有抗弧性能的材 料。
[0016] 进一步：所述低导电率材料和/或所述点火辅助电极具有环状开口，其中，所述螺 旋形状材料或者说所述垫片内的所述开口被这样布置，使得其构成第二电极与第一电极之 间的电弧通道。
[0017] 进一步：所述螺旋形状材料或者说所述多个垫片至少有部分是具有耐温性能的材 料。
[0018] 进一步：所述电弧通道具有圆柱形或螺旋状或长孔状或椭圆形的构型。
[0019] 进一步：所述火花隙装置具有弹性的元件，使得所述火花隙电极和所述螺旋形状 材料得到支承。
[0020] 进一步：在所述螺旋形状材料与所述点火辅助电极之间或者在多个垫片与所述点 火辅助电极之间设置电弧遮蔽层。
[0021] 进一步：另外提供一种点火线路，所述点火线路将第二电极和点火辅助电极通过 接通和/或限制电压的元件连接起来。
[0022] 进一步：所述火花隙具有包覆的外壳。本发明具有冷却和/或阻尼功能的火花隙 装置使用更加灵活、成本更低。
[0023] 下面参照附图借助优选的实施方式进一步阐述本发明。
【附图说明】
[0024] 图1为根据本发明处于第一种状态下的实施方式的第一种布置； 图2为根据本发明处于第二种状态下的实施方式的第一种布置； 图3为根据本发明垫片的示例性实施方式； 图4为垫片的另一种示例性实施方式的俯视图和剖面图； 图5为本发明的另一种示例的实施方式； 图6为本发明的所述另一种示例实施方式的一方面； 图7为本发明的再另外一种示例的实施方式； 图8为本发明的所述再另外一种示例实施方式的一方面；以及 图9为本发明的所述再另外一种示例实施方式的另一方面。
[0025] 附图标记列表 火花隙装置：1，第一电极：FSi，第二电极FS2，点火辅助电极：ZE， 低导电率材料：BRZ，垫片：SpS^.-.S。， 绝缘材料JSOi，弹性元件：D，外壳：G，电弧遮蔽层：IS02， 沟槽或间隔件：R，接口 A2，内壁，外壁:WA， 另外开口 ：，孔性材料：Wz。
【具体实施方式】
[0026] 图1和图2示出了根据本发明的实施方式的处于两种不同的状态下第一种布置。
[0027] 其中，火花隙装置1具有适配的冷却和/阻尼功能，下面对其进行进一步说明。
[0028] 火花隙装置1具有至少一个第一火花隙电极FSi和第二火花隙电极FS2。火花隙1 当然也可具有更多的电极以实现不同的目的。例如可设置测量电极，以便例如在电容、电感 或电阻的行程上测量火花隙内绝缘组件的降级。
[0029] 另外，火花隙装置1具有至少一个点火辅助电极ZE，以便与点火线路连接。这些布 置例如由申请人的EP1423894B1已知。其中，点火辅助电极ZE在空间上被布置为与第一 火花隙电极FSi相邻并且与第二火花隙电极FS2相间隔。在各种情况下，相对于第一个火花 隙电极FSi和第二个火花隙电极FS2的方向而言，点火辅助电极ZE设置于第一电极FS郴 所述第二电极FS2之间。
[0030] 在点火辅助电极ZE与第一火花隙电极FSii间设置有导电率极小的材料BRZ(如 FR4板，环氧树脂玻璃布板)，以便辅助点火。
[0031] 也就是说，在超压的情况下，首先经过点火辅助电极和第一火花隙电极FSi进行电 离化，然后，主火花隙到达第一火花隙电极FSi与第二火花隙电极FS2之间，以便点火。
[0032] 在本发明中，在点火辅助电极ZE与第二火花隙电极FS2之间设置有多个垫片Sρ S2? · · ·Sn 〇
[0033] 围绕所述点火辅助电极ZE和所述第一电极有绝缘ISOρ
[0034] 多个垫片SpS2, . . .Sn借助电绝缘ISO^皮设置为相对于点火辅助电极ZE和第一 火花隙电极FSi电气绝缘。
[0035] 其中，垫片S2, ...Sn分别具有一个开口，其中，S2, ...Sn的所述开口被这样 布置，开口使得其在第二火花隙电极FSi与第一火花隙电极FS2之间构成电弧通道。
[0036] 多个垫片SpS2, . . . &用作为火花隙的冷却和/或阻尼。
[0037] 在图1的情况下，火花隙装置处于熄灭状态，也就是说，火花隙装置1处于没有引 导任何电流的状态。如果有电流通过，也就是说火花隙点燃，那么，就形成了电弧等离子体。
[0038] 根据导致火花隙装置1点燃的脉冲发生的强度，火花隙装置1现就可做好脉冲发 生的准备。
[0039] 如果出现强烈的脉冲发生，那么，电弧等离子体就将形成相应更高的热量和压力， 以致垫片可通过如图2所示的在侧向上的压力作用而彼此推离。由此一方面延长了火花隙 通道，因为同时火花隙电极也进一步移动远离彼此，另一方面，至少一部分电弧等离子体和 所产生的热量现可根据箭头被排向周围的环境进入垫片的间隙内。因为至少一部分电离化 的气体也可以从火花隙通道中排出，电弧等离子体的传导性就下降。因为需要能量来移动 垫片并且在垫片彼此离开移动时至少一部分压力漏出，因此就抑制了压力上升。
[0040] 如果出现强烈的脉冲发生，那么，电弧等离子体就将形成相应更高的热量和压力， 以致垫片现可通过在侧向上的压力作用而彼此推离。
[0041] 因此，在通过特殊的构型实现了能够对于不同的脉冲发生而通过可靠的熄火来避 免次生电流的同时，不同强度的脉冲发生可被导出。
[0042] 通过火花隙装置1具有非常厚的材料层的设计，另外，就可形成一种大的热质量 块，由此形成高能量吸收，其对于等离子体的冷却和火花隙装置1的熄灭有积极作用。火花 隙电极例如可由WCU或者其他优选抗弧的材料制成。
[0043] 对于专业人员而言很容易理解，垫片SpS2, ... 3"是由一种适合的材料制成的。
[0044] 尽管要由一种气硬性材料、例如聚甲醛（Ρ0Μ)或者由填充聚醚