[go: up one dir, main page]

RS66508B1 - Overvoltage protection device including multiple varistor wafers - Google Patents

Overvoltage protection device including multiple varistor wafers

Info

Publication number
RS66508B1
RS66508B1 RS20250150A RSP20250150A RS66508B1 RS 66508 B1 RS66508 B1 RS 66508B1 RS 20250150 A RS20250150 A RS 20250150A RS P20250150 A RSP20250150 A RS P20250150A RS 66508 B1 RS66508 B1 RS 66508B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
varistor
protection device
surge protection
cavity
electrode
Prior art date
Application number
RS20250150A
Other languages
Serbian (sr)
Inventor
Tine Tavcar
Sasa Rustja
Alexis Chorozoglou
George Peppas
Fotis Xepapas
Zafiris G Politis
Original Assignee
Ripd Res And Ip Development Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/795,986 external-priority patent/US10707678B2/en
Application filed by Ripd Res And Ip Development Ltd filed Critical Ripd Res And Ip Development Ltd
Publication of RS66508B1 publication Critical patent/RS66508B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/14Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/001Mass resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/102Varistor boundary, e.g. surface layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • H01C7/123Arrangements for improving potential distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Opis Description

OBLAST PRONALASKA FIELD OF INVENTION

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na uređaje za zaštitu kola i, posebno, na uređaje i postupke za prenaponsku zaštitu. [0001] This invention relates to devices for circuit protection and, in particular, to devices and methods for overvoltage protection.

POZADINA PRONALASKA BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Često se preko servisnih linija koje isporučuju električnu snagu do stambenih jedinica i komercijalnih ili institucionalnih objekata primenjuje prekomerna vrednost napona ili struje. Takav višak napona ili skokovi struje (tranzijentni prenaponi i udarne struje ) mogu nastati od udara groma, na primer. Gore navedeni događaji mogu biti posebno zabrinjavajuća pojava u telekomunikacionim distribucionim centrima, bolnicama i drugim objektima gde šteta na opremi, koja je nastala usled prenapona i/ili strujnih udara i nastalog vremena ispada napajanja, može izazvati veoma velike troškove. [0002] Frequently, an excessive value of voltage or current is applied over service lines that deliver electrical power to residential units and commercial or institutional facilities. Such excess voltage or current surges (transient overvoltages and surge currents) can occur from lightning strikes, for example. The above events can be of particular concern in telecommunications distribution centers, hospitals and other facilities where equipment damage caused by power surges and/or power surges and resulting power outages can incur very high costs.

[0003] Obično, osetljiva elektronska oprema može biti zaštićena od tranzijentnih prenapona i udarnih struja upotrebom uređaja za zaštitu od prenaponskih udara (eng. Surge Protective Devices – SPD). Na primer, napravljen je kratak osvrt na Sliku 1, gde se nalazi sistem koji uključuje konvencionalnu zaštitu od prenapona i udara. Uređaj 12 prenaponske zaštite može biti instaliran na ulazu snage opreme 50 koja se štiti, koja je najčešće zaštićena od prevelikih udarnih struja u trenutku otkaza. Tipičan vid otkaza SPD uređaja je kratak spoj. Prekostrujna zaštita koja se najčešće koristi jeste kombinacija unutrašnjih termičkih rastavljača koji štite uređaj od pregrejavanja usled povećanih struja curenja i spoljašnjih osigurača za zaštitu uređaja od viših struja greške. Različite SPD tehnologije mogu izbeći upotrebu unutrašnjih termičkih rastavljača, s obzirom da, u slučaju otkaza, oni menjaju svoj način rada na nisku omsku otpornost. Shodno tome, uređaj može podneti znatne struje kratkog spoja. S tim u vezi, možda ne postoji operativna potreba za unutrašnjim termičkim rastavljačima. Nadalje, pored gore navedenog, neka izvođenja koja imaju sposobnost da izdrže čak i veće struje kratkog spoja mogu takođe biti zaštićena samo osiguračem glavnog kola u instalaciji, bez potrebe za posebno dodeljenim osiguračem grane kola. [0003] Usually, sensitive electronic equipment can be protected from transient overvoltages and surge currents by using surge protective devices (SPD). For example, a brief reference is made to Figure 1, which shows a system incorporating conventional surge and surge protection. The overvoltage protection device 12 can be installed at the power input of the equipment 50 to be protected, which is usually protected from excessive surge currents at the time of failure. A typical type of SPD device failure is a short circuit. The most commonly used overcurrent protection is a combination of internal thermal disconnectors that protect the device from overheating due to increased leakage currents and external fuses to protect the device from higher fault currents. Various SPD technologies can avoid the use of internal thermal disconnectors, since, in case of failure, they change their mode of operation to low ohmic resistance. Consequently, the device can withstand significant short-circuit currents. In this regard, there may not be an operational need for internal thermal disconnects. Furthermore, in addition to the above, some designs that have the ability to withstand even higher short-circuit currents can also be protected only by the main circuit fuse in the installation, without the need for a separately assigned branch circuit fuse.

[0004] Sada se navodi kratak osvrt na Sliku 2, koja je blok dijagram sistema koji uključuje konvencionalnu zaštitu od prenaponskih i strujnih udara. Kao što je prikazano, u električnoj mreži može biti povezan trofazni vod, čime se snabdeva električnom energijom jedan ili više transformatora 66, koji mogu snabdevati trofaznom električnom energijom do prekidača 68. Trofazna električna energija može biti obezbeđena za jedan ili više distributivnih panela 62. Kao što je prikazano, tri linijska voda napona, trofazne električne snage, mogu biti označena kao L1, L2 i L3 i neutralni vod može biti označen kao N. U nekim izvođenjima, neutralni vod N može biti provodno povezan sa uzemljenjem. [0004] Brief reference is now made to Figure 2, which is a block diagram of a system incorporating conventional overvoltage and overcurrent protection. As shown, a three-phase line may be connected in the electrical network, thereby supplying power to one or more transformers 66, which may supply three-phase power to a circuit breaker 68. Three-phase power may be provided to one or more distribution panels 62. As shown, the three line voltage lines, three-phase power, may be labeled L1, L2, and L3 and the neutral line may be labeled N. In some embodiments, the neutral line N may be conductively connected to earth.

[0005] Neka izvođenja uključuju uređaje 15 prenaponske zaštite (SPD). Kao što je prikazano, svaki od SPD uređaja 15 može biti povezan između odgovarajućih vodova L1, L2, L3 i neutrala (N). SPD 15 može štititi drugu opremu u instalaciji, kao što je između ostalog distributivni panel. Osim toga, SPD uređaji se mogu upotrebljavati za zaštitu sve opreme u slučaju prenapona dužeg trajanja. Međutim, takav uslov može prisiliti SPD uređaj da provodi ograničenu struju tokom dužeg perioda vremena, što može dovesti do pregrejavanja SPD uređaja i njegovom mogućem ispadu (zavisno od izdržljivosti na energiju koju SPD uređaj može apsorbovati i nivo i trajanje prenaponskih uslova). Tipičan radni napon SPD uređaja 15 u prikazanom primeru može biti oko 400 V (za sisteme međufaznog napona od 690 V L-L). U tom smislu, SPD uređaji 15 se ponašaju kao izolatori i time ne provode struju u uslovima normalnog pogonskog rada. U takvim izvođenjima, radni napon SPD uređaja 15 je znatno veći od normalnog faznog napona, kako bi se obezbedilo da SPD uređaj 15 nastavi da nastupa kao izolator, čak i u slučajevima u kojima se napon sistema povećava usled uslova prenapona, koji mogu nastati kao rezultat gubitka neutralnog provodnika ili drugih problema elektroenergetskog sistema. [0005] Some embodiments include surge protection devices (SPDs) 15 . As shown, each of the SPD devices 15 may be connected between the respective lines L1, L2, L3 and neutral (N). The SPD 15 can protect other equipment in the installation, such as the distribution panel among others. In addition, SPD devices can be used to protect all equipment in the event of a surge of longer duration. However, such a condition may force the SPD to carry a limited current for an extended period of time, which may lead to the SPD overheating and possibly tripping (depending on the energy endurance the SPD can absorb and the level and duration of the overvoltage condition). A typical operating voltage of the SPD device 15 in the example shown may be around 400 V (for phase-to-phase voltage systems of 690 V L-L). In this sense, SPD devices 15 act as insulators and thus do not conduct current under normal operating conditions. In such embodiments, the operating voltage of the SPD device 15 is substantially higher than the normal phase voltage, to ensure that the SPD device 15 continues to act as an isolator, even in cases where the system voltage increases due to overvoltage conditions, which may occur as a result of neutral conductor loss or other power system problems.

[0006] U slučaju pojave udarne struje u, na primer L1 vodu, zaštita uređaja opterećenja elektroenergetskog sistema mora obavezno obezbediti prolazak struje do uzemljenja za prekomernu vrednost udarne struje. Udarna struja može generisati prelazni prenapon između voda L1 i neutralnog voda N. S obzirom da prelazni prenapon znatno premašuje radni napon SPD uređaja 15, SPD 15 postaje provodan, omogućavajući protok prekomernoj struji od voda L1 preko SPD uređaja 15 do neutrala N. Nakon što je udarna struja provedena do neutrala N, završavaju se uslovi pojave prenapona i SPD uređaj 15 može ponovo postati neprovodan. Međutim, u nekim slučajevima, jedan ili više SPD uređaja 15 mogu početi dozvoljavati provođenje struje curenja čak i pri naponima koji su niži od radnog napona SPD uređaja 15. Takvi uslovi se mogu desiti u slučaju pogoršanja rada SPD uređaja. [0006] In the case of occurrence of surge current in, for example, L1 line, the protection of the load device of the power system must necessarily ensure the passage of current to the ground for the excessive value of the surge current. The inrush current can generate a transient overvoltage between line L1 and neutral N. Since the transient overvoltage significantly exceeds the operating voltage of SPD 15, SPD 15 becomes conductive, allowing excess current to flow from line L1 through SPD 15 to neutral N. After the inrush current has been conducted to neutral N, the overvoltage condition ends and SPD 15 can become non-conductive again. However, in some cases, one or more of the SPD devices 15 may begin to allow leakage current to flow even at voltages lower than the operating voltage of the SPD device 15. Such conditions may occur in the event of deterioration of the SPD device.

[0007] Kao što je gore navedeno, uređaji za zaštitu opreme od prevelikog napona ili strujnih udara (tranzijentni prenaponi i udarne struje) mogu uključivati integrisane varistore (na primer, metaloksidne varistore (eng. Metal oxide varistors – MOV) i/ili silikon-karbidne varistore). [0007] As mentioned above, devices for protecting equipment from overvoltage or current shocks (transient overvoltages and surge currents) can include integrated varistors (for example, metal oxide varistors (eng. Metal oxide varistors - MOV) and/or silicon carbide varistors).

US2013/0335869A1 opisuje uređaj prenaponske zaštite koji uključuje prvi i drugi električno provodni elektrodni član i varistorski član. US2013/0335869A1 describes a surge protection device including first and second electrically conductive electrode members and a varistor member.

US 2015/103462 A1 opisuje uređaj prenaponske zaštite koji ima metalni sigurnosni element. US 2015/103462 A1 describes a surge protection device having a metallic safety element.

US 2016/276821 A1 opisuje uređaje za zaštitu od prenapona, prevelikih udarnih struja i električnog luka. US 2016/276821 A1 describes devices for protection against overvoltages, excessive surge currents and electric arcs.

CA 2,098,365 A1 opisuje odvodnike prenapona koji su posebno pogodni za sekundarnu zaštitu distributivnih transformatora sa niskonaponskim, visokoenergetskim, varistorskim diskom. CA 2,098,365 A1 describes surge arresters which are particularly suitable for the secondary protection of distribution transformers with low voltage, high energy, varistor disks.

KRATAK PREGLED PRONALASKA BRIEF OVERVIEW OF THE INVENTION

[0008] Obezbeđen je uređaj prenaponske zaštite kao što je zahtevano u priloženim zahtevima. [0008] A surge protection device is provided as required in the appended claims.

[0009] Ovi i drugi predmeti i/ili aspekti predstavljenog pronalaska su detaljno objašnjeni u specifikaciji izloženoj napred. [0009] These and other objects and/or aspects of the present invention are explained in detail in the specification set forth ahead.

KRATAK OPIS CRTEŽA BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] Kako bi se osiguralo bolje razumevanje izvođenja predloženog pronalaska, uključene su prateće slike, obuhvaćene su i čine sastavni deo specifikacije. Slike nacrta ilustruju neka izvođenja predloženog pronalaska i, zajedno sa opisom, služe za objašnjenje principa predloženog pronalaska. [0010] In order to provide a better understanding of the implementation of the proposed invention, the accompanying drawings are included, are included and form an integral part of the specification. The drawing figures illustrate some embodiments of the proposed invention and, together with the description, serve to explain the principles of the proposed invention.

Slika 1 je blok dijagram sistema koji uključuje konvencionalnu zaštitu od prenaponskih udara. Slika 2 je blok dijagram sistema koji uključuje konvencionalnu zaštitu od prenaponskih udara. Slika 3 je pogled u perspektivi na uređaj prenaponske zaštite. Figure 1 is a block diagram of a system incorporating conventional surge protection. Figure 2 is a block diagram of a system incorporating conventional surge protection. Figure 3 is a perspective view of the surge protection device.

Slika 4 je razvijeni pogled iz perspektive na uređaj prenaponske zaštite sa Slike 3. Figure 4 is an exploded perspective view of the surge protection device of Figure 3.

Slika 5 je pogled iz preseka na uređaj prenaponske zaštite sa Slike 3, duž ose 5-5 na Slici 3. Figure 5 is a cross-sectional view of the surge protection device of Figure 3, along axis 5-5 of Figure 3.

Slika 6 je pogled iz perspektive na varistorski sklop, koji formira deo uređaja prenaponske zaštite na slike 3. Figure 6 is a perspective view of the varistor circuit, which forms part of the surge protection device of Figures 3.

Slika 7 je razvijeni pogled iz perspektive na varistorski sklop sa Slike 6. Figure 7 is an exploded perspective view of the varistor circuit of Figure 6.

Slika 8 je pogled na presek varistorskog sklopa sa Slike 6, duž ose 8-8 sa Slike 6. Figure 8 is a cross-sectional view of the varistor assembly of Figure 6, along axis 8-8 of Figure 6.

Slika 9 je šematski dijagram koji predstavlja električno kolo varistorskog sklopa sa Slike 6. Figure 9 is a schematic diagram representing the electrical circuit of the varistor circuit of Figure 6.

Slika 10 je pogled iz perspektive na uređaj prenaponske zaštite. Figure 10 is a perspective view of the surge protection device.

Slika 11 je razvijeni pogled iz perspektive na uređaj prenaponske zaštite sa Slike 10. Figure 11 is an exploded perspective view of the surge protection device of Figure 10.

Slika 12 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite sa Slike 10, duž ose 12-12 sa Slike 10. Figure 12 is a cross-sectional view of the surge protection device of Figure 10, along axis 12-12 of Figure 10.

Slika 13 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite. Figure 13 is a cross-sectional view of the surge protection device.

Slika 14 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite. Figure 14 is a cross-sectional view of the surge protection device.

Slika 15 je pogled iz perspektive na uređaj prenaponske zaštite. Figure 15 is a perspective view of the surge protection device.

Slika 16 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite sa Slike 15, duž ose 16-16 na Slici 15. Figure 16 is a cross-sectional view of the surge protection device of Figure 15, along axis 16-16 of Figure 15.

Slika 17 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite prema izvođenjima pronalaska. Figure 17 is a cross-sectional view of a surge protection device according to embodiments of the invention.

Slika 18 je razvijeni pogled iz perspektive na uređaj prenaponske zaštite sa Slike 17. Figure 18 is an exploded perspective view of the surge protection device of Figure 17.

Slika 19 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite sa Slike 17, duž ose 19-19 na Slici 17. Figure 19 is a cross-sectional view of the surge protection device of Figure 17, along axis 19-19 of Figure 17.

Slika 20 je pogled odozgo na član za popunjavanje šupljine, koji obrazuje deo uređaja prenaponske zaštite sa Slike 17. Figure 20 is a top view of the cavity filling member forming part of the surge protection device of Figure 17.

Slika 21 je pogled na presek uređaja prenaponske zaštite, prema drugim izvođenjima pronalaska. Figure 21 is a cross-sectional view of a surge protection device according to other embodiments of the invention.

DETALJAN OPIS IZVOĐENJA PRONALASKA DETAILED DESCRIPTION OF THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0011] Slike 17–21 pokazuju izvođenja u skladu sa pronalaskom za koji se traži zaštita. Slike 3–16 pokazuju neke od karakteristika pronalaska za koji se traži zaštita i obezbeđuju razumevanje pronalaska za koji se traži zaštita. Sada će predloženi pronalazak biti detaljnije opisan u daljem tekstu, sa pozivanjem na prateće crteže, u kojima su prikazana ilustrativna izvođenja pronalaska. Na crtežima, relativne veličine regija ili karakteristika mogu biti prikazane uvećano, zbog jasnoće. Ovaj pronalazak može, međutim, biti izveden u mnogim različitim oblicima i ne treba ga posmatrati kao ograničenog na ovde prikazana izvođenja; tačnije, ova izvođenja su opisana kako bi se dao temeljan i celovit prikaz pronalaska, i obim pronalaska se u potpunosti preneo stručnjacima iz oblasti tehnike. [0011] Figures 17-21 show embodiments in accordance with the claimed invention. Figures 3-16 show some of the features of the claimed invention and provide an understanding of the claimed invention. The proposed invention will now be described in more detail below, with reference to the accompanying drawings, in which illustrative embodiments of the invention are shown. In the drawings, the relative sizes of regions or features may be shown enlarged for clarity. This invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments shown herein; more specifically, these embodiments are described in order to provide a thorough and comprehensive view of the invention, and the scope of the invention is fully conveyed to those skilled in the art.

[0012] Podrazumevaće se da kada je element označen da je „spojen“ ili „povezan“ sa drugim elementom, može se direktno spojiti ili povezati sa drugim elementom ili mogu biti prisutni određeni posredni elementi. Suprotno tome, kada je element označen na način da je „direktno spojen“ ili „direktno povezan“ sa drugim elementom, ne postoje prisutni posredni elementi. Ovde su sličnim brojevima označeni slični elementi. [0012] It will be understood that when an element is designated as being "joined" or "connected" to another element, it may be directly joined or connected to another element or certain intermediate elements may be present. Conversely, when an element is marked as "directly connected" or "directly connected" to another element, there are no intermediate elements present. Similar elements are marked here with similar numbers.

[0013] Pored toga, prostorno relativni pojmovi, kao što su „ispod“, „dole“, „preko“, „iznad“ i slično, ovde se mogu upotrebljavati za lakši opis, kako bi se predstavio jedan element ili karakteristični odnos prema drugom elementu (elementima) ili karakteristici (karakteristikama), kao što je prikazano na slikama. Razumljivo je da su prostorno relativni pojmovi namenjeni za obuhvatanje različitih usmerenja uređaja u upotrebi ili radu uz usmerenje prikazano na slikama. Na primer, ukoliko je uređaj na slikama okrenut iznad, elementi koji su označeni sa „ispod“ ili „pod“ drugim elementima ili karakteristikama će tada biti usmereni „preko“ drugih elemenata ili karakteristika. Dakle termin iz primera „ispod“ može obuhvatati i usmerenje preko i ispod. Uređaj može biti usmeren na drugi način (rotiran 90 stepeni ili u drugim položajima) i prostorno relativni opisi se tada interpretiraju u skladu sa tim. [0013] In addition, spatially relative terms, such as "under," "below," "over," "above," and the like may be used herein for ease of description, to represent one element or characteristic relationship to another element(s) or characteristic(s), as shown in the figures. It is understood that spatially relative terms are intended to include different orientations of the device in use or operation with the orientation shown in the figures. For example, if the device in the images is facing up, elements that are marked "under" or "under" other elements or features will then point "over" the other elements or features. Therefore, the term from the example "below" can include both direction over and under. The device may be oriented differently (rotated 90 degrees or in other positions) and spatially relative descriptions are then interpreted accordingly.

[0014] Dobro poznate funkcije ili konstrukcije možda neće biti detaljno opisivane radi kratkoće i/ili jasnosti. [0014] Well-known functions or constructs may not be described in detail for the sake of brevity and/or clarity.

[0015] Kako se upotrebljava ovde, izraz „ili/i“ uključuje jednu ili sve kombinacije jedne ili više povezanih stavki. [0015] As used herein, the term "or/and" includes one or all combinations of one or more related items.

[0016] Terminologija koja se upotrebljava ovde je za potrebe opisa samo posebnih izvođenja i nije namenjena da ograniči pronalazak. Kako se upotrebljavaju ovde, oblici jednine su namenjeni za uključivanje takođe i množine, osim ako kontekst jasno ne ukazuje drugačije. Dalje će se razumeti da termini „sastoji“ i/ili „sastoje“, kada se upotrebljavaju u ovoj specifikaciji, navode prisutnost navedenih karakteristika, celih brojeva, koraka, operacija, elemenata, i/ili komponenata, ali ne isključuju prisutnost ili dodatak jedne ili više karakteristika, celih brojeva, koraka, operacija, elemenata, komponenata i/ili grupa pri tome. [0016] The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms are intended to include the plural as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will further be understood that the terms "comprises" and/or "consisting of", when used in this specification, indicate the presence of said features, integers, steps, operations, elements, and/or components, but do not exclude the presence or addition of one or more features, integers, steps, operations, elements, components, and/or groups thereof.

[0017] Ukoliko nije drugačije definisano, svi pojmovi (uključujući tehničke i naučne termine) koji se upotrebljavaju ovde imaju isto značenje kao ono koje se obično razume od strane nekog uobičajene stručnosti u oblasti tehnike kojoj pripada ovaj pronalazak. Dalje će se razumeti da pojmove, kao što su oni koji su definisani u često upotrebljavanim rečnicima, treba tumačiti tako da imaju značenje koje je u skladu sa njihovim značenjem u kontekstu odgovarajuće oblasti tehnike i neće biti tumačeni u idealizovanom ili preterano formalnom smislu, osim ako tako nije izričito ovde definisano. [0017] Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. It will further be understood that terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technical field and shall not be construed in an idealized or overly formal sense, unless expressly defined herein.

[0018] Kako se upotrebljava ovde, „monolitni“ označava objekat koji je pojedinačan, iz jednog komada, formiran ili sastavljen od materijala bez spojeva ili šavova. [0018] As used herein, "monolithic" means an object that is single, of one piece, formed or composed of material without joints or seams.

[0019] Kako se upotrebljava ovde, pojam „vafer“ označava sloj koji ima debljinu koja je relativno mala u poređenju sa njegovim prečnikom, dužinom ili širinom. [0019] As used herein, the term "wafer" refers to a layer having a thickness that is relatively small compared to its diameter, length, or width.

[0020] Prema Slikama 1–9, modularni uređaj za zaštitu od prenaponskih udara (SPD) ili uređaj prenaponske zaštite je ovde prikazan i označen sa 100. U skladu sa nekim izvođenjima, uređaj 100 prenaponske zaštite se upotrebljava kao SPD u električnom kolu, kao što je diskutovano ranije. Na primer, uređaj 100 prenaponske zaštite se može upotrebljavati umesto SPD uređaja 12 u sistemu na Slici 1 ili umesto SPD uređaja 15 u sistemu na Slici 2. [0020] Referring to Figures 1-9, a modular surge protection device (SPD) or surge protection device is shown herein and designated 100. In accordance with some embodiments, the surge protection device 100 is used as an SPD in an electrical circuit, as discussed earlier. For example, surge protection device 100 may be used in place of SPD device 12 in the system of Figure 1 or in place of SPD device 15 in the system of Figure 2.

[0021] Uređaj 100 prenaponske zaštite je konfigurisan kao jedinica ili modul, koji ima uzdužnu osu A-A (Slika 5). Uređaj 100 prenaponske zaštite uključuje prvu elektrodu ili kućište 122, drugu elektrodu 124 u obliku klipa, četiri opružne podloške 128E, ravnu podlošku 128D, član 128C izolacionog prstena, dva O-prstena 130A, 130B, završnu kapicu 128A, sigurnosnu stezaljku 128B, topljivi član 132, izolacionu čauru 134. [0021] The surge protection device 100 is configured as a unit or module, which has a longitudinal axis A-A (Figure 5). The surge protection device 100 includes a first electrode or housing 122, a piston-shaped second electrode 124, four spring washers 128E, a flat washer 128D, an insulating ring member 128C, two O-rings 130A, 130B, an end cap 128A, a safety clamp 128B, a fusible member 132, insulating sleeve 134.

[0022] Uređaj 100 prenaponske zaštite dalje uključuje varistorski sklop 150, prema izvođenjima predloženog pronalaska. Varistorski sklop 150 uključuje prvi varistorski član 152, drugi varistorski član 154, treći varistorski vafer 156, prvi unutrašnji međuspojni član 160, drugi unutrašnji međuspojni član 162, i vezivno sredstvo 164. [0022] The overvoltage protection device 100 further includes a varistor circuit 150, according to embodiments of the proposed invention. The varistor assembly 150 includes a first varistor member 152 , a second varistor member 154 , a third varistor wafer 156 , a first internal interconnect member 160 , a second internal interconnect member 162 , and a bonding agent 164 .

[0023] Uređaj 100 prenaponske zaštite može dalje uključivati integrisani sigurnosni mehanizam, uređenje, karakteristike ili sistem 102. Sistem 102 za zaštitu od kvarova je prilagođen da predupredi ili spreči pregrejavanja ili termički ispad uređaja prenaponske zaštite, kao što je detaljnije obrazloženo u nastavku. [0023] The surge protection device 100 may further include an integrated safety mechanism, arrangement, feature, or system 102. The failure protection system 102 is adapted to prevent or prevent overheating or thermal breakdown of the surge protection device, as explained in more detail below.

[0024] Komponente 122, 124, 128A-C, koje zajedno čine sklop 121 kućišta, koji definiše zaptivenu, zatvorenu komoru 126. Komponente 122, 124, 128A-E, 132 i 150 su smeštene aksijalno između kućišta 122 i elektrode 124, duž uzdužne ose A-A u zatvorenoj komori 126. [0024] Components 122, 124, 128A-C, which together form a housing assembly 121, which defines a sealed, closed chamber 126. Components 122, 124, 128A-E, 132 and 150 are located axially between the housing 122 and the electrode 124, along the longitudinal axis A-A in the closed chamber 126.

[0025] Kućište 122 ima elektrodni zid 122A i integrisani cilindrični bočni zid 122B, koji se pruža od elektrodnog zida 122A. Bočni zid 122B i elektrodni zid 122A formiraju komoru ili šupljinu 122C, komunicirajući sa otvorom 122D. Stub 122E sa navojem izlazi aksijalno prema spolja iz elektrodnog zida 122A. [0025] The housing 122 has an electrode wall 122A and an integral cylindrical side wall 122B, which extends from the electrode wall 122A. Side wall 122B and electrode wall 122A form a chamber or cavity 122C communicating with opening 122D. Threaded post 122E extends axially outwardly from electrode wall 122A.

[0026] Elektrodni zid 122A ima okrenutu prema unutra, u osnovi ravnu kontaktnu površinu 122G. Prstenasti prorez 122H za stezaljku je formiran na unutrašnjoj površini bočnog zida 122B. Prema nekim izvođenjima, kućište 122 je izvedeno od aluminijuma. Međutim, može se upotrebljavati bilo koji odgovarajući provodni metal. Prema nekim izvođenjima, kućište 122 je iz jednog komada i, u nekim izvođenjima monolitno. Kućište 122, kako je ilustrovano, je cilindričnog oblika, ali može biti i drugačije oblikovano. [0026] Electrode wall 122A has an inwardly facing, substantially flat contact surface 122G. An annular slot 122H for the clamp is formed on the inner surface of the side wall 122B. According to some embodiments, the housing 122 is made of aluminum. However, any suitable conductive metal can be used. According to some embodiments, the housing 122 is one piece and, in some embodiments, monolithic. Housing 122, as illustrated, is cylindrical in shape, but may be shaped differently.

[0027] Unutrašnja elektroda 124 ima glavu 124A, koja je postavljena u šupljinu 122C i integrisanu osovinu 122B, koja je usmerena prema spolja kroz otvor 122D. [0027] The internal electrode 124 has a head 124A, which is placed in the cavity 122C and an integrated shaft 122B, which is directed outwardly through the opening 122D.

[0028] Glava 124A ima uglavnom ravnu kontaktnu površinu 124C, koja je okrenuta prema kontaktnoj površini 122G elektrodnog zida 122A. Par integrisanih, prstenastih, aksijalno raspoređenih prirubnica 124D pruža se radijalno prema spolja od osovine 124B i definiše prstenasti, bočno otvoreni žleb 124E između njih. Navojni provrt 124F je formiran na kraju osovine 124B, kako bi prihvatio vijak za osiguranje elektrode 124 na sabirnici, na primer. Prstenasti, bočno otvoreni žleb 124G je formiran na osovini 124B. [0028] The head 124A has a generally flat contact surface 124C, which faces the contact surface 122G of the electrode wall 122A. A pair of integral, annular, axially spaced flanges 124D extend radially outwardly from shaft 124B and define an annular, laterally open groove 124E therebetween. A threaded bore 124F is formed in the end of the shaft 124B, to accept a screw for securing the electrode 124 to the busbar, for example. An annular, laterally open groove 124G is formed on the shaft 124B.

[0029] Prema nekim izvođenjima, elektroda 124 je izvedena od aluminijuma. Međutim, može se upotrebljavati bilo koji odgovarajući provodni metal. Prema nekim izvođenjima, elektroda 124 je iz jednog komada i, u nekim izvođenjima, monolitna. [0029] According to some embodiments, the electrode 124 is made of aluminum. However, any suitable conductive metal can be used. According to some embodiments, the electrode 124 is one piece and, in some embodiments, monolithic.

[0030] Elektrode 122, 124, izolacioni prsten 128C i završna kapica 128A zajedno definišu zatvorenu komoru 126, koja sadrži topljivi član 132 i varistorski sklop 150. [0030] Electrodes 122, 124, insulating ring 128C, and end cap 128A together define a closed chamber 126, which contains fusible member 132 and varistor assembly 150.

[0031] Prstenasti zazor je definisan radijalno, između glave 124A i najbliže susedne površine bočnog zida 122B. Prema nekim izvođenjima zazor ima radijalnu širinu u opsegu od oko 1 do 15 mm. [0031] An annular gap is defined radially, between the head 124A and the nearest adjacent surface of the sidewall 122B. According to some embodiments, the gap has a radial width in the range of about 1 to 15 mm.

[0032] Topljivi član 132 je prstenast i postavljen je na elektrodi 124 u žlebu 124E. Topljivi član 132 je udaljen od bočnog zida 122B na udaljenosti dovoljnoj da se električno izoluje topljivi član 132 od bočnog zida 122B. [0032] The fusible member 132 is annular and is placed on the electrode 124 in the groove 124E. The fusible member 132 is spaced from the side wall 122B by a distance sufficient to electrically isolate the fusible member 132 from the side wall 122B.

[0033] Topljivi član 132 je izrađen od topljivog, električno provodnog materijala. Prema nekim izvođenjima, topljivi član 132 je formiran od metala. Prema nekim izvođenjima, topljivi član 132 je formiran od električno provodne metalne legure. Prema nekim izvođenjima, topljivi član je formiran od metalne legure iz grupe koja se sastoji od legure aluminijuma, cinka, i/ili legure kalaja. Međutim, može se upotrebljavati bilo koji odgovarajući električno provodni metal. [0033] The fusible member 132 is made of a fusible, electrically conductive material. According to some embodiments, the fusible member 132 is formed of a metal. According to some embodiments, the fusible member 132 is formed from an electrically conductive metal alloy. According to some embodiments, the fusible member is formed of a metal alloy from the group consisting of aluminum alloy, zinc alloy, and/or tin alloy. However, any suitable electrically conductive metal can be used.

[0034] Prema nekim izvođenjima, topljivi član 132 je odabran tako da je njegova tačka topljenja veća od propisane maksimalne standardne radne temperature. Maksimalna standardna radna temperatura može biti najveća temperatura koja se očekuje u topljivom članu 132, tokom normalnog rada (uključujući rad sa prenaponskim udarima, unutar vrednosti koje su dizajnirane za opseg u kojem je sistem), ali ne tokom rada koji bi, ako ostane neoznačen, doveo do termičkog ispada. Prema nekim izvođenjima, topljivi član 132 je formiran od materijala koji ima tačku topljenja u opsegu od 80 do 160 °C i, prema nekim izvođenjima, u opsegu od oko 130 do 150 °C. Prema nekim izvođenjima, tačka topljenja topljivog člana 132 je najmanje 20 °C manja od tačke topljenja kućišta 122 i elektrode 124 i, prema nekim izvođenjima, najmanje 40 °C manja od tačke topljenja tih komponenata. [0034] According to some embodiments, the fusible member 132 is selected so that its melting point is greater than the prescribed maximum standard operating temperature. The maximum standard operating temperature may be the highest temperature expected in fusible Article 132, during normal operation (including surge operation, within the values designed for the system's range), but not during operation that, if left unchecked, would result in thermal breakdown. According to some embodiments, the fusible member 132 is formed of a material having a melting point in the range of 80 to 160 °C and, according to some embodiments, in the range of about 130 to 150 °C. According to some embodiments, the melting point of the fusible member 132 is at least 20 °C less than the melting point of the housing 122 and the electrode 124 and, according to some embodiments, at least 40 °C less than the melting point of those components.

[0035] Prema nekim od izvođenja, topljivi član 132 ima električnu provodnost u opsegu od oko 0,5 x 10<6>Simensa/metru (S/m) do 4 x 10<7>S/m i, prema nekim izvođenjima, u opsegu od oko 1 x 10<6>S/m do 3 x 10<6>S/m. [0035] According to some embodiments, the fusible member 132 has an electrical conductivity in the range of about 0.5 x 10<6>Siemens/meter (S/m) to 4 x 10<7>S/m and, according to some embodiments, in the range of about 1 x 10<6>S/m to 3 x 10<6>S/m.

[0036] Tri varistorska vafera 152, 154, 156 i dva međuspojna elementa 160, 162 su aksijalno složeni u komori 126, između glave 124 elektrode i elektrodnog zida 122 i formiraju varistorski sklop 150. Međuspojni članovi 160, 162 električno međusobno povezuju vafere 152, 154, 156 i elektrode 122, 124, na način predstavljen šematskim električnim dijagramom na Slici 9. [0036] Three varistor wafers 152, 154, 156 and two interconnecting elements 160, 162 are axially stacked in the chamber 126, between the head 124 of the electrode and the electrode wall 122 and form the varistor assembly 150. The interconnecting members 160, 162 electrically interconnect the wafers 152, 154, 156 and electrodes 122, 124, in the manner represented by the schematic electrical diagram in Figure 9.

[0037] Prema nekim od izvođenja, svaki varistorski okidač 152, 154, 156 je varistorski vafer (tj. vafer ili tanki disk). U nekim izvođenjima, svaki od varistorskih vafera 152, 154, 156 je kružnog oblika i u osnovi ima ravnomernu debljinu. Međutim, varistorski vaferi 152, 154, 156 mogu biti drugačije oblikovani. Debljina i prečnik varistorskih vafera 152, 154, 156 će zavisiti od varistorskih karakteristika, željenih za određenu primenu. [0037] According to some embodiments, each varistor trigger 152, 154, 156 is a varistor wafer (ie wafer or thin disk). In some embodiments, each of the varistor wafers 152, 154, 156 is circular in shape and has a substantially uniform thickness. However, the varistor wafers 152, 154, 156 may be shaped differently. The thickness and diameter of the varistor wafers 152, 154, 156 will depend on the varistor characteristics desired for a particular application.

[0038] U nekim izvođenjima, svaki varistorski vafer 152, 154, 156 ima odnos prečnika D1 prema debljini T1 od najmanje tri. U nekim izvođenjima, debljina T1 (Slika 8) svakog od varistorskih vafera 152, 154, 156 je u opsegu od oko 0,5 do 15 mm. U nekim od izvođenja, prečnik D1 (Slika 8) svakog od varistorskih vafera 152, 154, 156 je u istom opsegu od oko 20 do 100. [0038] In some embodiments, each varistor wafer 152, 154, 156 has a ratio of diameter D1 to thickness T1 of at least three. In some embodiments, the thickness T1 (FIG. 8) of each of the varistor wafers 152, 154, 156 ranges from about 0.5 to 15 mm. In some embodiments, the diameter D1 (FIG. 8) of each of the varistor wafers 152, 154, 156 is in the same range of about 20 to 100.

[0039] Varistorski sklop 152 ima prve i druge suprotne, uglavnom ravne kontaktne površine 152U, 152L i obodnu vicu 152E. Varistorski vafer 154 ima prve i druge suprotno postavljene, pretežno ravne kontaktne površine 154U, 154L i obodnu ivicu 154E. Varistorski vafer 156 ima prve i druge suprotne, pretežno ravne kontaktne površine 156U, 156L i obodnu ivicu 156E. [0039] The varistor assembly 152 has first and second opposite, generally planar contact surfaces 152U, 152L and a peripheral screw 152E. The varistor wafer 154 has first and second opposed, substantially planar contact surfaces 154U, 154L and a peripheral edge 154E. The varistor wafer 156 has first and second opposed, substantially planar contact surfaces 156U, 156L and a peripheral edge 156E.

[0040] Varistorski materijal može biti bilo koji odgovarajući materijal, koji se konvencionalno upotrebljava za varistore, tj. materijal koji pokazuje karakteristiku nelinearne otpornosti sa primenjenim naponom. Poželjno je da otpor postane veoma nizak kada se prekorači vrednost propisanog napona. Varistorski materijal mogu biti dopirani metal oksidi ili silikon karbid, na primer. Pogodni metal oksidi uključuju cink-oksidna jedinjenja. [0040] The varistor material can be any suitable material conventionally used for varistors, i.e. a material that exhibits a non-linear resistance characteristic with applied voltage. It is desirable that the resistance becomes very low when the prescribed voltage value is exceeded. The varistor material can be doped metal oxides or silicon carbide, for example. Suitable metal oxides include zinc oxide compounds.

[0041] Svaki varistorski vafer 152, 154, 156 može uključivati vafer od varistorskog materijala koji je presvučen sa obe strane provodnim premazom 157, tako da izložene površine premaza služe kao kontaktne površine 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L. Premaz može biti metalizovana forma koja se sastoji od aluminijuma, bakra ili srebra, na primer. Suprotno tome, čiste površine varistorskog materijala mogu služiti kao kontaktne površine 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L. [0041] Each varistor wafer 152, 154, 156 may include a wafer of varistor material that is coated on both sides with a conductive coating 157, so that the exposed coating surfaces serve as contact surfaces 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L. The coating can be a metallized form consisting of aluminum, copper or silver, for example. Conversely, clean surfaces of the varistor material may serve as contact surfaces 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L.

[0042] Međuspojni članovi 160, 162 su električno provodni. Međuspojni član 160 uključuje par aksijalno raspoređenih kontakata u obliku diska kao delove 160U, 160L, spojene mostom 160B. Međuspojni član 162 uključuje par aksijalno raspoređenih kontakata, u obliku diska, kao delove 162U, 162L, spojene mostom 162B. [0042] Interconnecting members 160, 162 are electrically conductive. Interconnect member 160 includes a pair of axially spaced disc-shaped contacts as portions 160U, 160L, connected by a bridge 160B. Interconnect member 162 includes a pair of axially spaced disc-shaped contacts as portions 162U, 162L, connected by a bridge 162B.

[0043] Prema neki izvođenjima, svaki kontaktni deo 160U, 160L, 162U, 162L je u osnovi ravan, relativno tanak i u obliku vafera ili diska. U nekim izvođenjima, svaki kontaktni deo 160U, 160L, 162U, 162L ima odnos prečnika D2 (Slika 8) prema debljini T2 (Slika 8) od najmanje 15. U nekim izvođenjima, debljina T2 svakog kontaktnog dela 160U, 160L, 162U, 162L je u opsegu od oko 0,1 do 3 mm. U nekim izvođenjima, prečnik D2 svakog kontaktnog dela 160U, 160L, 162U, 162L je u opsegu od oko 20 do 100 mm. [0043] According to some embodiments, each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L is substantially flat, relatively thin, and wafer- or disc-shaped. In some embodiments, each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L has a ratio of diameter D2 (Figure 8) to thickness T2 (Figure 8) of at least 15. In some embodiments, the thickness T2 of each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L is in the range of about 0.1 to 3 mm. In some embodiments, the diameter D2 of each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L is in the range of about 20 to 100 mm.

[0044] Prema nekim izvođenjima, nijedan kontaktni deo 160U, 160L, 162U, 162L nema nikakve šupljine koje se protežu kroz debljinu kontaktnog dela. [0044] According to some embodiments, none of the contact portions 160U, 160L, 162U, 162L have any cavities extending through the thickness of the contact portion.

[0045] U nekim izvođenjima, širina W3 (Slika 6) svakog mosta 160B, 162B je u opsegu od oko 2 mm do 10 mm. Poprečni presek svakog mosta 160B, 162B bi trebalo da bude dovoljno veliki da izdrži struju kratkog spoja koja može teći kroz SPD uređaj nakon mogućeg kvara jednog ili više varistorskih vafera 152, 154, 156. [0045] In some embodiments, the width W3 (Figure 6) of each bridge 160B, 162B is in the range of about 2 mm to 10 mm. The cross-section of each bridge 160B, 162B should be large enough to withstand the short-circuit current that may flow through the SPD device following a possible failure of one or more of the varistor wafers 152, 154, 156.

[0046] Prema nekim izvođenjima, međuspojni članovi 160, 162 su formirani od bakra. Međutim, može se upotrebljavati bilo koji pogodan električno provodan metal. Prema nekim izvođenjima, međuspojni članovi 160, 162 su iz jednog komada i, u nekim izvođenjima, monolitni. [0046] According to some embodiments, the interconnecting members 160, 162 are formed of copper. However, any suitable electrically conductive metal can be used. According to some embodiments, the connecting members 160, 162 are of one piece and, in some embodiments, monolithic.

[0047] U varistorskom sklopu 150, varistorski vafer 154 je smešten ili ugnežden u sendvič između varistorskih vafera 152, 156, varistorski vaferi 152, 154, 156 su smešteni ili ugneždeni u sendvič između međuspojnih članova 160, 162, i međuspojni članovi 160, 162 su međusobno isprepletani, kao što je prikazano na Slikama 6 i 8. Kontaktni deo 160U zahvata kontaktnu površinu 152U. Kontaktni deo 162U zahvata kontaktne površine 152L i 154U. Kontaktni deo 162L zahvata površinu 156L. Svaki navedeni oblik zahvatanja formira blizak fizički i mehanički kontakt između identifikovanih kontaktnih delova međuspojnih članova i varistorskih kontaktnih površina. Svaki navedeni oblik zahvatanja formira direktnu električnu vezu ili spajanje između identifikovanih kontaktnih delova međuspojnih članova i varistorskih kontaktnih površina. Kontaktni delovi 160U i 162L formiraju ili služe kao spoljašnje elektrodne kontaktne površine varistorskog sklopa 150. [0047] In the varistor assembly 150, the varistor wafer 154 is placed or nested in a sandwich between the varistor wafers 152, 156, the varistor wafers 152, 154, 156 are placed or nested in a sandwich between the interconnecting members 160, 162, and the interconnecting members 160, 162 are mutually intertwined, as shown in Figures 6 and 8. The contact portion 160U engages the contact surface 152U. The contact part 162U engages the contact surfaces 152L and 154U. The contact part 162L engages the surface 156L. Each mentioned form of engagement forms a close physical and mechanical contact between the identified contact parts of the interconnecting members and the varistor contact surfaces. Each of the mentioned forms of engagement forms a direct electrical connection or connection between the identified contact parts of the interconnecting members and the varistor contact surfaces. The contact portions 160U and 162L form or serve as the external electrode contact surfaces of the varistor assembly 150.

[0048] Svaki most 160B, 162B uključuje par odeljaka 163 jezičaka (protežu se radijalno ka spolja od kontaktnih delova 160U, 160L ili 162, 162L) i odeljak 165 za povezivanje koji se aksijalno proteže povezujući odeljke 163 jezičaka i radijalno su udaljeni od susednih perifernih ivica varistorskih vafera 152, 154, 156. U nekim izvođenjima, svaki odeljak 165 za povezivanje se nalazi na udaljenosti D3 (Slika 8) od susednih perifernih ivica varistorskih vafera 152, 154, 156. U nekim izvođenjima, udaljenost D3 je u opsegu od oko 0,5 do 15 mm. [0048] Each bridge 160B, 162B includes a pair of tab sections 163 (extending radially outward from the contact portions 160U, 160L or 162, 162L) and a connection section 165 that extends axially connecting the tab sections 163 and are radially spaced from adjacent peripheral edges of the varistor wafers 152, 154, 156. In some embodiments, each connection section 165 is located a distance D3 (FIG. 8) from adjacent peripheral edges of the varistor wafers 152, 154, 156. In some embodiments, the distance D3 is in the range of about 0.5 to 15 mm.

[0049] Prema nekim izvođenjima, i kao što je prikazano, nema električnih izolatora koji su umetnuti između komponenata 152, 154, 156, 160, 162. [0049] According to some embodiments, and as shown, there are no electrical insulators inserted between the components 152, 154, 156, 160, 162.

[0050] U nekim izvođenjima, varistorski vaferi 152, 154, 156 su međusobno obezbeđeni vezivnim sredstvom 164. Prema nekim izvođenjima, vezivno sredstvo 164 se nalazi i obezbeđuje susedne varistorske vafere 152, 154, 156 na njihovim perifernim ivicama. U nekim izvođenjima, vezivno sredstvo 164 je izvedeno kao mnoštvo diskretnih, razmaknutih delova ili tačaka vezivnog sredstva 164. Vezivanje se upotrebljava kako bi se komponente varistorskog sklopa 150 održale na mestu tokom transporta i montaže uređaja 100 za prenaponsku zaštitu. [0050] In some embodiments, the varistor wafers 152, 154, 156 are mutually secured by a bonding agent 164. According to some embodiments, the bonding agent 164 is located and secures adjacent varistor wafers 152, 154, 156 at their peripheral edges. In some embodiments, the bonding means 164 is formed as a plurality of discrete, spaced portions or points of the bonding means 164. Bonding is used to hold the components of the varistor assembly 150 in place during shipping and assembly of the surge protection device 100.

[0051] U nekim izvođenjima i kako je prikazano na Slikama 5, 6 i 7, vezivno sredstvo 164 uključuje deo ili delove vezivnog sredstva 164’, koje se nalaze unutar mostova 160, 162B, između svakog mosta 160B, 162B i susedne ivice varistorskih vafera 152, 154, 156. Na takav način, ovi delovi vezivnog sredstva 164’ mogu služiti kao električni izolatori, koji električno izoluju mostove 160B, 162B, od ivica varistorskih vafera 152, 154, 156. [0051] In some embodiments and as shown in Figures 5, 6 and 7, the bonding means 164 includes a portion or portions of the bonding means 164', located within the bridges 160, 162B, between each bridge 160B, 162B and adjacent edges of the varistor wafers 152, 154, 156. In such a way, these portions of the bonding means 164' may serve as electrical insulators, electrically isolating the bridges 160B, 162B, from the edges of the varistor wafers 152, 154, 156.

[0052] Prema nekim izvođenjima, vezivno sredstvo 164 je adhezivno sredstvo. Kako se upotrebljava ovde, adhezivno sredstvo se odnosi na adhezivne ili ostale lepkove, dobijene od prirodnih i/ili sintetičkih izvora. Adheziv je polimer koji se vezuje za površine koje treba povezati (npr., površine ivice varistorskih vafera 152, 154, 156). Adhezivno sredstvo može biti bilo koji odgovarajući adheziv. U nekim izvođenjima, adheziv 164 osigurava varistorske vafere 152, 154, 156 na njihovim perifernim ivicama i diskretno je raspoređen u obliku zona ili tačaka, smeštenih na perifernim ivicama. [0052] According to some embodiments, the binding agent 164 is an adhesive agent. As used herein, adhesive refers to adhesives or other adhesives derived from natural and/or synthetic sources. The adhesive is a polymer that binds to the surfaces to be bonded (eg, the edge surfaces of the varistor wafers 152, 154, 156). The adhesive may be any suitable adhesive. In some embodiments, the adhesive 164 secures the varistor wafers 152, 154, 156 at their peripheral edges and is discretely distributed in the form of zones or dots located at the peripheral edges.

[0053] U nekim izvođenjima, adheziv 164 je ili na bazi cianoakrilata, ili na bazi epoksidnih smola. Odgovarajući adhezivi na bazi cianoakrilata mogu uključivati Permabond 737 adheziv dostupan od Permabond Engineering Adhesives, Inc iz Sjedinjenih Američkih Država. [0053] In some embodiments, the adhesive 164 is either cyanoacrylate-based, or epoxy resin-based. Suitable cyanoacrylate-based adhesives may include Permabond 737 adhesive available from Permabond Engineering Adhesives, Inc of the United States of America.

[0054] U nekim izvođenjima, adheziv ima visoku radnu temperaturu, iznad 40 °C, ne sadrži nikakve rastvarače, i ima veliku dielektričnu čvrstoću (npr., 5 kV/mm). [0054] In some embodiments, the adhesive has a high operating temperature, above 40 °C, does not contain any solvents, and has a high dielectric strength (eg, 5 kV/mm).

[0055] U nekim izvođenjima, spoljašnje ivice svakog premaza 157 su radijalno ubačene sa spoljašnje ivice varistorskih vafera 152, 154, 156, i spoljašnja ivica svakog kontaktnog dela 160U, 160L, 162U, 162L je radijalno ubačena sa spoljašnje ivice sloja 157. [0055] In some embodiments, the outer edges of each coating 157 are radially inserted from the outer edge of the varistor wafers 152, 154, 156, and the outer edge of each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L is radially inserted from the outer edge of the layer 157.

[0056] U drugim izvođenjima, varistorski vaferi 152, 154, 156 su mehanički osigurani i električno direktno povezani na odgovarajuće kontaktne delove 160U, 160L, 162U, 162L sa električno provodnim lemom. [0056] In other embodiments, the varistor wafers 152, 154, 156 are mechanically secured and electrically directly connected to the respective contact portions 160U, 160L, 162U, 162L with electrically conductive solder.

[0057] Varistorski sklop 150 može biti sastavljen kako sledi, u skladu sa izvođenjima pronalaska. [0057] The varistor assembly 150 may be assembled as follows, in accordance with embodiments of the invention.

[0058] Međuspojni članovi 160, 162 mogu biti prethodno savijeni u oblike prikazane na Slici 7. [0058] Interconnecting members 160, 162 may be pre-bent into the shapes shown in Figure 7.

[0059] U nekim izvođenjima, svaki kontaktni deo 160U, 160L, 162U, 162L pokriva i zahvata najmanje 40% odgovarajuće površine uparenog varistorskog vafera 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L. [0059] In some embodiments, each contact portion 160U, 160L, 162U, 162L covers and engages at least 40% of the corresponding area of the paired varistor wafer 152U, 152L, 154U, 154L, 156U, 156L.

[0060] Varistorski vaferi 152, 154, 156 i međuspojni članovi 160, 162 su smešteni i isprepletani prema redosledu i relaciji kakva je prikazana na Slikama 6 i 8. Ovaj sklop može biti uklopljen ili smešten, nakon sklapanja, na fiksiran način tako da bočno poravna varistorske vafere 152, 154, 156 i međuspojne članove 160, 162 jedne prema drugima. U nekim izvođenjima, varistorski vaferi 152, 154, 156 i međuspojni članovi 160, 162 su suštinski koaksijalno poravnati. [0060] The varistor wafers 152, 154, 156 and the interconnect members 160, 162 are placed and interlaced according to the order and relationship shown in Figures 6 and 8. This assembly can be fitted or placed, after assembly, in a fixed manner so as to laterally align the varistor wafers 152, 154, 156 and the interconnect members 160, 162 to each other. In some embodiments, the varistor wafers 152 , 154 , 156 and the interconnect members 160 , 162 are substantially coaxially aligned.

[0061] Poravnate komponente 152, 154, 156, 160, 162 su aksijalno opterećene na pritisak, presovane ili stegnute zajedno (npr., upotrebom sredstva za fiksiranje ili dodatnog spoljašnjeg stezanja ili uređaja za opterećenje) i nalaze se u bliskom kontaktu. Vezivno sredstvo 164 je zatim naneseno na spoljašnje ivice 152E, 154E, 156E varistorskih vafera 152, 154, 156, na mestima koja su spomenuta ranije, i izvedeno je povezivanje. Na taj način se formira varistorski sklop 150. Nakon što vezivno sredstvo 164 očvrsne, spoljašnje opterećenje se uklanja sa varistorskog sklopa 150. [0061] Aligned components 152, 154, 156, 160, 162 are axially pressure loaded, pressed or clamped together (eg, using a fixing means or additional external clamping or loading device) and are in close contact. A bonding agent 164 is then applied to the outer edges 152E, 154E, 156E of the varistor wafers 152, 154, 156, at the locations mentioned earlier, and bonding is performed. This forms the varistor assembly 150. After the bonding agent 164 has cured, the external load is removed from the varistor assembly 150.

[0062] Izolaciona čaura 134 je cevastog oblika i generalno cilindrična. Prema nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 je formirana od visokotemperaturnog polimera i, u nekim izvođenjima, visokotemperaturne termoplastike. U nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 je formirana od polieterimida (eng. Polyetherimide – PEI), kao što je ULTEM<TM>termoplastika, dostupna od SABIC iz Saudijske Arabije. U nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 je formirana od nearmiranog polieterimida. [0062] The insulating sleeve 134 is tubular in shape and generally cylindrical. In some embodiments, the insulating sleeve 134 is formed from a high temperature polymer and, in some embodiments, a high temperature thermoplastic. In some embodiments, the insulating sleeve 134 is formed from polyetherimide (PEI), such as ULTEM<TM> thermoplastic, available from SABIC of Saudi Arabia. In some embodiments, the insulating sleeve 134 is formed from unreinforced polyetherimide.

[0063] Prema nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 je formirana od materijala koji ima tačku topljenja koja je veća od tačke topljenja topljivog člana 132. Prema nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 je formirana od materijala koji ima tačku topljenja u opsegu od oko 120 do 200 °C. [0063] According to some embodiments, the insulating sleeve 134 is formed of a material having a melting point greater than the melting point of the fusible member 132. According to some embodiments, the insulating sleeve 134 is formed of a material having a melting point in the range of about 120 to 200 °C.

[0064] Prema nekim izvođenjima, materijal izolacione čaura 134 može izdržati napon od 25 kV po milimetru debljine. [0064] According to some embodiments, the material of the insulating sleeve 134 can withstand a voltage of 25 kV per millimeter of thickness.

[0065] Prema nekim izvođenjima, izolaciona čaura 134 ima debljinu u opsegu od oko 0,1 do 2 mm. [0065] According to some embodiments, the insulating sleeve 134 has a thickness in the range of about 0.1 to 2 mm.

[0066] Opružna spojnica 128E okružuje osovinu 124B. Svaka opružna spojnica 128E uključuje šupljinu koja prihvata osovinu 124B. Najniža opružna spojnica 128E se naslanja na gornju stranu glave 124A. Prema nekim izvođenjima, razmak između šupljine opružne spojnice i osovine 124B je u opsegu od oko 0,015 do 0,035 inča. Opružna spojnica 128E može biti formirana od elastičnog materijala. Prema nekim izvođenjima i kao što je prikazano, opružna spojnica 128E je talasasta ili opružna podloška (kao što je prikazano) ili tanjirasta podloška (eng. Belleville), formirana od opružnog čelika. Iako su prikazane dve opružne spojnice, može se upotrebljavati više ili manje njih. Opruga može biti nameštena u različitim načinima postavljanja, kao što su u seriji, paraleli ili seriji i paraleli. [0066] Spring coupling 128E surrounds shaft 124B. Each spring coupling 128E includes a cavity that receives a shaft 124B. The lowermost spring coupling 128E abuts the upper side of the head 124A. In some embodiments, the clearance between the spring coupling cavity and the shaft 124B is in the range of about 0.015 to 0.035 inches. The spring coupling 128E may be formed from a resilient material. According to some embodiments and as shown, the spring coupling 128E is a wave or spring washer (as shown) or a Belleville washer, formed from spring steel. Although two spring couplings are shown, more or fewer may be used. The spring can be arranged in different ways, such as in series, parallel or series and parallel.

[0067] Ravna metalna podloška 128D je smeštena između najviše opružne spojnice 128E i izolacionog prstena 128C sa osovinom 124B koja prolazi kroz šupljinu formiranu u podloški 128D. Podloška 128D ima namenu da rasporedi mehaničko opterećenje gornje opružne spojnice 128E, kako bi se sprečilo da se opružna spojnica 128E ureže u izolacioni prsten 128C. [0067] A flat metal washer 128D is located between the uppermost spring coupling 128E and the isolation ring 128C with a shaft 124B passing through a cavity formed in the washer 128D. The washer 128D is intended to distribute the mechanical load of the upper spring coupling 128E, to prevent the spring coupling 128E from cutting into the insulating ring 128C.

[0068] Izolacioni prsten 128C prekriva i naslanja se na podlošku 128D. Izolacioni prsten 128C ima glavno telo prstena i cilindričnu gornju prirubnicu ili okovratnik koji se proteže prema gore iz prstena glavnog tela. Šupljina prihvata osovinu 124B. Prema nekim izvođenjima, razmak između šupljine i osovine 124B je u opsegu od oko 0,025 do 0,065 inča. Nagore i prema spolja je formiran otvoreni žleb, u gornjem uglu prstena glavnog tela. [0068] The insulating ring 128C covers and abuts the washer 128D. Insulating ring 128C has a main ring body and a cylindrical top flange or collar extending upwardly from the main body ring. The cavity accepts the shaft 124B. In some embodiments, the clearance between the cavity and the shaft 124B is in the range of about 0.025 to 0.065 inches. An open groove is formed upwards and outwards, in the upper corner of the ring of the main body.

[0069] Izolacioni prsten 128C se prvenstveno izvodi od dielektrika ili električno izolacionog materijala, koji ima visoku tačku topljenja i temperaturu sagorevanja. Izolacioni prsten 128C se može formirati od polikarbonata, keramike ili visokotemperaturnog polimera, na primer. [0069] The insulating ring 128C is primarily made of a dielectric or electrically insulating material, which has a high melting point and combustion temperature. The insulating ring 128C can be formed from polycarbonate, ceramic or high temperature polymer, for example.

[0070] Krajnja kapica 128A prekriva i naslanja se na izolacioni prsten 128C. Krajnja kapica 128A ima šupljinu koja prihvata osovinu 124B. Prema nekim izvođenjima, rastojanje između šupljine i osovine 124B je u opsegu od oko 0,1 do 0,2 inča. Krajnja kapica 128A može biti formirana od aluminijuma, na primer. [0070] End cap 128A covers and abuts insulating ring 128C. End cap 128A has a cavity that receives shaft 124B. In some embodiments, the distance between the cavity and the shaft 124B is in the range of about 0.1 to 0.2 inches. End cap 128A may be formed from aluminum, for example.

[0071] Stezaljka 128B je elastična i oblika nazubljenog prstena. Stezaljka 128B je delimično prihvaćena u prorezu 122H i delimično se pruža radijalno prema unutrašnjem zidu kućišta 122, kako bi se ograničilo aksijalno pomeranje krajnje kapice 128A. Stezaljka 128B može biti formirana od opružnog čelika. [0071] Clamp 128B is elastic and in the form of a serrated ring. Clamp 128B is partially received in slot 122H and partially extends radially toward the inner wall of housing 122 to limit axial movement of end cap 128A. Clamp 128B may be formed from spring steel.

[0072] O-prsten 130B je postavljen u žlebu 124G, tako da je uklešten između osovine 124B i izolacionog prstena 128C. O-prsten 130A je postavljen u žlebu u izolacionom prstenu 128C, tako da je uklešten između izolacionog člana 128C i bočnog zida 122B. Kada su postavljeni, O-prstenovi 130A, 130B su stisnuti, tako da su suprotstavljeni i formiraju zaptivač između susednih međusobno spojenih površina. U slučaju prenapona ili pojave kvara, sporedni produkti, kao što su vrući gasovi i fragmenti sa varistorskih vafera 152, 154, 156 mogu napuniti ili se raspršiti u šupljinu komore 126. Izlazak ovih produkata iz uređaja 100 prenaponske zaštite, kroz otvor 122D kućišta, može biti ograničen ili sprečen od strane O-prstenova 130A, 130B. [0072] O-ring 130B is placed in groove 124G so that it is sandwiched between shaft 124B and isolation ring 128C. The O-ring 130A is placed in a groove in the insulating ring 128C so that it is sandwiched between the insulating member 128C and the side wall 122B. When installed, O-rings 130A, 130B are compressed so that they are opposed to form a seal between adjacent mating surfaces. In the event of a surge or failure, byproducts such as hot gases and fragments from the varistor wafers 152, 154, 156 may fill or disperse into the cavity of the chamber 126. The exit of these products from the surge protection device 100, through the opening 122D of the housing, may be limited or prevented by the O-rings 130A, 130B.

[0073] O-prstenovi 130A, 130B mogu biti formirani od istih ili različitih materijala. Prema nekim izvođenjima, O-prstenovi 130A, 130B su napravljeni od elastičnog materijala, kao što je elastomer. Prema nekim izvođenjima, O-prstenovi 130A, 130B su napravljeni od gume. O-prstenovi 130A, 130B mogu biti formirani od fluorkarbonske gume, kao što je VITON<TM>, dostupna od DuPont. Takođe se mogu upotrebljavati druge gume, kao što je butil guma. Prema nekim izvođenjima, guma ima tvrdoću od oko 60 do 100 Shore-a. [0073] O-rings 130A, 130B can be formed from the same or different materials. According to some embodiments, the O-rings 130A, 130B are made of a resilient material, such as an elastomer. According to some embodiments, the O-rings 130A, 130B are made of rubber. O-rings 130A, 130B may be formed from fluorocarbon rubber, such as VITON<TM>, available from DuPont. Other rubbers can also be used, such as butyl rubber. According to some embodiments, the rubber has a hardness of about 60 to 100 Shore.

[0074] Glava 124A elektrode i krajnji zid kućišta 122A su konstantno povezani ili opterećeni varistorskim sklopom 150 duž opterećenja ili ose C-C stezanja (Slika 5) u pravcu F, kako bi se osiguralo čvrsto i ujednačeno zahvatanje između gore definisanih dodirnih kontaktnih površina. Ovaj aspekt jedinice 100 se može oceniti razmatranjem postupka prema predloženom pronalasku, za sastavljanje jedinice 100, kao što je opisano iznad. U nekim izvođenjima, osa C-C stezanja se u osnovi poklapa sa osom A-A (Slika 5). [0074] The electrode head 124A and the housing end wall 122A are constantly connected or loaded by a varistor assembly 150 along the loading or clamping axis C-C (Figure 5) in the F direction, to ensure a tight and uniform engagement between the above-defined contact contact surfaces. This aspect of the unit 100 can be appreciated by considering the method according to the proposed invention, for assembling the unit 100, as described above. In some embodiments, the C-C clamping axis substantially coincides with the A-A axis (Figure 5).

[0075] Komponente 152, 154, 156, 160, 162, 164 su sastavljene kao što je prikazano ranije, kako bi obrazovale varistorski sklop 150. Varistorski sklop 150 je smešten u šupljinu 122C, na način da donja kontaktna površina ili deo 162L međuspojnog člana 162 zahvata kontaktnu površinu 122G krajnjeg zida 122A. [0075] The components 152, 154, 156, 160, 162, 164 are assembled as shown earlier to form the varistor assembly 150. The varistor assembly 150 is placed in the cavity 122C such that the lower contact surface or portion 162L of the interface member 162 engages the contact surface 122G of the end wall. 122A.

[0076] O-prstenovi 130A, 130B su ugrađeni u svoje odgovarajuće šupljine. [0076] O-rings 130A, 130B are installed in their respective cavities.

[0077] Glava 124A je umetnuta u šupljinu 122C, na način da kontaktna površina 124C zahvata gornju kontaktnu površinu ili deo 160U međuspojnog člana 160. [0077] The head 124A is inserted into the cavity 122C, such that the contact surface 124C engages the upper contact surface or part 160U of the interface member 160.

1 1

[0078] Opružne spojnice 128E su nanizane niz osovinu 124B. Podloška 128D, izolacioni prsten 128C i završna kapica 128A su nanizane niz osovinu 124B i preko opružnih spojnica 128E. Za utiskivanje prema dole završne kapice 128A se upotrebljava jig alat (nije prikazan) ili drugi pogodan uređaj, pomeranjem opružne spojnice 128E. Za vreme dok je završna kapica 128A još uvek pod pritiskom jig alata, stezaljka 128B se pritišće i umeće u prorez 122H. Stezaljka 128B se tada otpušta, čime se omogućava vraćanje u njen početni prečnik, pri čemu delimično ispunjava prorez i delimično se produžava radijalno prema unutra, u šupljinu iz proreza 122H. Stezaljka 128B i prorez 122H time služe za održavanje opterećenja na krajnjoj kapici 128A, za delimično izvijanje opružne spojnice 128E. Opterećenje završne kapice 128A na izolacioni prsten 128C i sa izolacionog prstena na opružne spojnice se zauzvrat prenosi do glave 124A. Na ovaj način varistorski sklop 150 je ugnežden u sendvič (stegnut) između glave 124A i elektrodnog zida 122A. [0078] Spring couplings 128E are strung along shaft 124B. Washer 128D, insulating ring 128C, and end cap 128A are threaded down shaft 124B and over spring couplings 128E. A jig tool (not shown) or other suitable device is used to press down the end cap 128A by moving the spring coupling 128E. While the end cap 128A is still under pressure from the jig tool, the clamp 128B is pressed into the slot 122H. Clamp 128B is then released allowing it to return to its original diameter, partially filling the slot and partially extending radially inwardly into the cavity from slot 122H. Clamp 128B and slot 122H thereby serve to maintain the load on end cap 128A, for partial deflection of spring coupling 128E. The load of the end cap 128A to the insulating ring 128C and from the insulating ring to the spring couplings is in turn transferred to the head 124A. In this manner, the varistor assembly 150 is sandwiched (clamped) between the head 124A and the electrode wall 122A.

[0079] Kada je uređaj 100 prenaponske zaštite sastavljen, kućište 122, elektroda 124, izolacioni član 128C, završna kapica 128A, stezaljka 128B, O-prstenovi 130A, 130B zajedno čine jedinstveno kućište ili sklop 121 kućišta koji sadrži komponente u komori 126. [0079] When the surge protection device 100 is assembled, the housing 122, electrode 124, insulating member 128C, end cap 128A, clamp 128B, O-rings 130A, 130B together form a single housing or housing assembly 121 containing the components in the chamber 126.

[0080] U sklopljenom uređaju 100 prenaponske zaštite, velike ravne kontaktne površine komponenata 122A, 124A, 152, 154, 156, 160, 162 mogu osigurati pouzdan i stabilan električni kontakt i vezu između komponenata tokom prenapona ili pojave udarnih struja. Glava 124A i krajnji zid 122A su mehanički opterećeni ovim komponentama kako bi se osiguralo čvrsto i ujednačeno zahvatanje između uparenih kontaktnih površina. [0080] In the assembled surge protection device 100, the large flat contact surfaces of the components 122A, 124A, 152, 154, 156, 160, 162 can ensure reliable and stable electrical contact and connection between components during surges or surge currents. Head 124A and end wall 122A are mechanically biased by these components to provide a tight and uniform engagement between the mating contact surfaces.

[0081] Ono što je povoljno jeste da uređaj 100 prenaponske zaštite integriše tri varistorska vafera 152, 154, 156 u električnu paralelu u istom modularnom uređaju, tako da se energija može deliti između varistorskih vafera 152, 154, 156 tokom električnog provođenja. [0081] Advantageously, the surge protection device 100 integrates three varistor wafers 152, 154, 156 in electrical parallel in the same modular device, so that energy can be shared between the varistor wafers 152, 154, 156 during electrical conduction.

[0082] Konstrukcija uređaja 100 prenaponske zaštite obezbeđuje opterećenje u obliku pritiska na varistorske vafere 152, 154, 156 u jednoj modularnoj jedinici. Uređaj 100 prenaponske zaštite obezbeđuje odgovarajuću električnu međusobnu vezu između elektroda 122, 124 i varistorskih vafera 152, 154, 156, pri tome zadržavajući faktor kompaktnog oblika i obezbeđujući odgovarajuću disipaciju termalne energije sa varistorskih vafera 152, 154, 156. [0082] The construction of the surge protection device 100 provides a load in the form of pressure on the varistor wafers 152, 154, 156 in one modular unit. The surge protection device 100 provides adequate electrical interconnection between the electrodes 122, 124 and the varistor wafers 152, 154, 156, while maintaining a compact form factor and providing adequate thermal energy dissipation from the varistor wafers 152, 154, 156.

[0083] Konstrukcija uređaja 100 prenaponske zaštite obezbeđuje siguran način rada u slučaju kvara uređaja. Tokom upotrebe, jedan ili više varistorskih vafera 152, 154, 156 mogu biti oštećeni pregrejavanjem i mogu stvoriti luk unutar sklopa 121 kućišta. Sklop 121 kućišta može sadržavati oštećenja (npr., krhotine, gasove i naglo povećanje toplote) unutar uređaja 100 prenaponske zaštite, tako da uređaj 100 prenaponske zaštite ispada iz pogona na siguran način. Na ovaj način, uređaj 100 prenaponske zaštite može sprečiti ili smanjiti bilo kakvu štetu na susednoj opremi (npr., sklopna oprema u ormaru) i ugrožavanje osoblja. Na ovaj način, uređaj 100 prenaponske zaštite može povećati sigurnost opreme i osoblja. [0083] The construction of the surge protection device 100 provides a safe mode of operation in the event of a device failure. During use, one or more varistor wafers 152, 154, 156 may be damaged by overheating and may arc within the housing assembly 121. The housing assembly 121 may contain damage (eg, debris, gases, and heat spikes) within the surge protection device 100 such that the surge protection device 100 fails in a safe manner. In this way, the surge protection device 100 can prevent or reduce any damage to adjacent equipment (eg, switchgear in a cabinet) and endangering personnel. In this way, the surge protection device 100 can increase the safety of equipment and personnel.

[0084] Pored toga, uređaj 100 prenaponske zaštite obezbeđuje mehanizam sigurnog ispada iz pogona u slučaju kraja radnog veka u jednom od više varistorskih vafera 152, 154, 156. U slučaju ispada varistorskih vafera 152, 154, 156, proteći će struja kvara između odgovarajućeg faznog provodnika i neutralnog provodnika. Kao što je poznato, varistor prirodno ima nazivnu vrednost sklopnog napona VNOM (često je poznat kao „prekidni napon“ ili jednostavno „napon varistora“), pri kojem varistor počinje da provodi struju. Ispod vrednosti napona VNOM, varistor neće propuštati struju. Iznad vrednosti VNOM, varistor će provoditi struju (tj. struju curenja ili udarnu struju). VNOM napon varistora je obično određen kao merena vrednost napona na varistoru sa vrednošću jednosmerne DC struje od 1 mA. [0084] In addition, the surge protection device 100 provides a fail-safe mechanism in the event of the end of service life in one of the multiple varistor wafers 152, 154, 156. In the event of failure of the varistor wafers 152, 154, 156, a fault current will flow between the corresponding phase conductor and the neutral conductor. As is well known, a varistor naturally has a rated switching voltage VNOM (often known as the "cut-off voltage" or simply "varistor voltage"), at which the varistor begins to conduct current. Below the voltage value VNOM, the varistor will not pass current. Above the VNOM value, the varistor will conduct current (ie leakage current or inrush current). VNOM varistor voltage is usually determined as the measured voltage across the varistor with a DC current value of 1 mA.

[0085] Kao što je poznato, varistor ima tri načina rada. U prvom, normalnom načinu rada (razmatran ranije), do vrednosti nazivnog ili nominalnog napona, varistor je praktično električni izolator. U drugom, normalnom načinu rada (takođe razmatran ranije), kada je varistor izložen prenaponu, on postaje privremeno i reverzibilno električni provodnik, tokom uslova prenapona i vraća se nakon toga u prvi način rada. U trećem načinu rada (tzv. kraju tehničkog ili radnog veka), varistor je efektivno istrošen i postaje trajni, nereverzibilni električni provodnik. [0085] As is known, the varistor has three modes of operation. In the first, normal mode of operation (discussed earlier), up to the value of the rated or nominal voltage, the varistor is practically an electrical insulator. In the second, normal mode of operation (also discussed earlier), when the varistor is exposed to an overvoltage, it temporarily and reversibly becomes an electrical conductor during the overvoltage condition and returns to the first mode of operation thereafter. In the third mode of operation (the so-called end of technical or working life), the varistor is effectively worn out and becomes a permanent, irreversible electrical conductor.

[0086] Varistor takođe ima prirodno sklopni napon VC (ponekad označen kao jednostavno „sklopni napon“). Sklopni napon VC je definisan kao maksimalni napon meren na varistoru, kada se primenjuje određena vrednost struje na varistoru, tokom vremena prema standardnom protokolu. [0086] A varistor also has a natural switching voltage VC (sometimes referred to simply as "switching voltage"). The switching voltage VC is defined as the maximum voltage measured on the varistor, when a certain value of current is applied to the varistor, over time according to the standard protocol.

[0087] U slučaju kada ne postoje uslovi prenapona, varistorski vafer 152, 154, 156 obezbeđuju visoku otpornost, tako da struja ne protiče kroz uređaj 100 prenaponske zaštite budući se električno pojavljuje kao otvoren strujni krug. Odnosno, kroz varistor obično ne prolazi struja. U uslovima udarnih struja (obično tranzijenti; npr., udar groma) ili uslovima prenapona ili slučajevima (obično dužim po vremenu trajanja od uslova udarnih struja) kada dolazi do nastanka napona većih od VNOM, otpornost varistorskog vafera se brzo smanjuje, dozvoljavajući struji da protekne kroz uređaj 100 prenaponske zaštite i formira most za protok struje, kako bi se zaštitile druge komponente koje su pridružene posmatranom električnom sistemu. Normalno, varistor se oporavlja od ovih događaja bez znatnog pregrevanja uređaja 100 prenaponske zaštite. [0087] In the case where there are no overvoltage conditions, the varistor wafers 152, 154, 156 provide high resistance, so that the current does not flow through the overvoltage protection device 100 since it appears electrically as an open circuit. That is, no current usually passes through the varistor. Under inrush current conditions (typically transients; e.g., lightning) or overvoltage conditions or cases (typically longer in duration than inrush current conditions) when voltages greater than VNOM occur, the resistance of the varistor wafer rapidly decreases, allowing current to flow through the surge protection device 100 and form a bridge for current flow to protect other components attached to the electrical system under consideration. Normally, the varistor recovers from these events without significantly overheating the surge protection device 100 .

[0088] Varistor ima više načina otkaza. Načini otkaza uključuju: 1) varistor zakazuje kao kratak spoj; 2) varistor zakazuje kao linearna otpornost. Otkaz varistora do kratkog spoja ili linearne otpornosti može biti uzrokovan uslovima jednostrukih ili višestrukih strujnih udara dovoljne magnitude i trajanja ili jednostrukim ili višestrukim kontinuiranim pojavama prenapona, koji provode dovoljnu vrednost struje kroz varistor. [0088] A varistor has several failure modes. Failure modes include: 1) the varistor fails as a short circuit; 2) the varistor fails as a linear resistance. Varistor failure to short circuit or linear resistance can be caused by conditions of single or multiple current surges of sufficient magnitude and duration or single or multiple continuous overvoltage events, which conduct a sufficient amount of current through the varistor.

[0089] Kvar kratkog spoja se obično manifestuje kao lokalizovana šupljina ili mesto proboja (ovde poznato kao mesto otkaza), koji se protežu kroz debljinu varistora. Ova mesta otkaza formiraju put za protok struje između dve elektrode, niske otpornosti, ali dovoljno visoke kako bi formirale omske gubitke i uzrokovale pregrejavanje uređaja, čak i u uslovima struje male greške. Dovoljno velika vrednost struje kvara kroz varistor može istopiti varistor u oblasti mesta kvara i generisati električni luk. [0089] A short circuit failure typically manifests as a localized cavity or spot of breakdown (herein known as a failure spot), extending through the thickness of the varistor. These failure sites form a path for current to flow between the two electrodes, of low resistance but high enough to form ohmic losses and cause the device to overheat, even under low fault current conditions. A sufficiently large value of the fault current through the varistor can melt the varistor in the area of the fault and generate an electric arc.

[0090] Otkaz varistora u oblik linearne otpornosti može uzrokovati uslove ograničene struje kroz varistor, što dovodi do nakupljanja toplote. Ovo nakupljanje toplote može dovesti do katastrofalnog termičkog pobega i temperatura uređaja može premašiti propisanu maksimalnu temperaturu. Na primer, maksimalna dozvoljena temperatura za spoljašnje površine uređaja može biti postavljena šifrom ili standardom, kako bi se sprečilo izgaranje susednih komponenata. Ukoliko struja curenja nije prekinuta u određenom periodu vremena, pregrevanje će dovesti do eventualnog otkaza varistora u obliku kratkog spoja, kao što je definisano ranije. [0090] Failure of a varistor into a linear resistance form can cause limited current conditions through the varistor, leading to heat build-up. This heat build-up can lead to catastrophic thermal runaway and the device temperature can exceed the specified maximum temperature. For example, the maximum allowable temperature for the external surfaces of the device can be set by code or standard, in order to prevent burning of adjacent components. If the leakage current is not interrupted for a certain period of time, overheating will lead to the eventual failure of the varistor in the form of a short circuit, as defined earlier.

[0091] U nekim slučajevima, struja kroz varistor koji je u otkazu takođe može biti ograničena od strane sistema napajanja (npr., otporom tla u sistemu ili u primenama fotonaponskih (eng. photo-voltaic – PV) izvora napajanja, gde struja kvara zavisi od mogućnosti proizvodnje električne energije u trenutku otkaza), što dovodi do progresivnog porasta temperature, čak i ako je kvar varistora kratak spoj. Postoje slučajevi kada ograničena struja curenja teče kroz varistor, usled produženih uslova sa prenaponom, koji se javljaju zbog otkaza elektroenergetskog sistema, na primer. Ovi uslovi mogu voditi do porasta temperature u uređaju, kao u situaciji kada postoji otkaz varistora kao linearna otpornost i može verovatno dovesti do otkaza varistora, bilo kao linearna otpornost ili kao kratak spoj, što je opisano ranije. [0091] In some cases, the current through a failed varistor can also be limited by the power supply system (eg, by ground resistance in the system or in applications of photovoltaic (photo-voltaic - PV) power sources, where the fault current depends on the possibility of electricity generation at the time of failure), leading to a progressive rise in temperature, even if the varistor failure is a short circuit. There are cases where a limited leakage current flows through the varistor, due to prolonged overvoltage conditions, which occur due to power system failure, for example. These conditions can lead to a temperature rise in the device, as in a situation where there is a failure of the varistor as a linear resistance and can possibly lead to a failure of the varistor, either as a linear resistance or as a short circuit, as described earlier.

[0092] Kao što je ranije spomenuto, u nekim slučajevima uređaj 100 za prenaponsku zaštitu se može nalaziti u stanju „kraja života“ ili tehničkog veka, u kojem su varistorski vaferi 152, 154, 156 potrošeni u celosti ili delimično (tj. u stanju „kraja života“), što vodi do otkaza u stanju kraja tehničkog veka. Kada varistor dostigne svoj kraj života, uređaj 100 prenaponske zaštite postaje u osnovi kratak spoj, sa veoma malom, ali ne jednakom nuli, omskom otpornošću. Kao rezultat toga, u stanju kraja tehničkog veka ili života, struja greške će konstantno teći kroz varistor, čak i u uslovima kada nema prenapona. U tom slučaju, topljivi član 132 može funkcionisati kao mehanizam sigurnog otkaza, na način da premosti varistor koji je u otkazu i kreira kolo stalnog kratkog spoja sa malom omskom otpornošću između izvoda uređaja 100 prenaponske zaštite, na način opisan u U.S. Patentu br.7,433,169. [0092] As mentioned earlier, in some cases the surge protection device 100 may be in an "end-of-life" or end-of-life state, in which the varistor wafers 152, 154, 156 are consumed in whole or in part (ie, in an "end-of-life" state), leading to failure in an end-of-life state. When the varistor reaches its end of life, the surge protection device 100 becomes essentially a short circuit, with a very low, but not zero, ohmic resistance. As a result, in the end-of-life or end-of-life condition, the fault current will constantly flow through the varistor, even under no overvoltage conditions. In that case, the fusible member 132 can function as a fail-safe mechanism, by bridging the failed varistor and creating a low-ohmic permanent short circuit between the terminals of the surge protection device 100, in the manner described in U.S. Pat. Patent No. 7,433,169.

[0093] Topljivi član 132 je prilagođen i konfigurisan na način da radi kao termički prekidač za električni kratak spoj struje koja se pojavljuje na pridruženom uređaju 100 prenaponske zaštite, oko varistorskih vafera 152, 154, 156, kako bi se sprečilo ili umanjilo stvaranje toplote u varistorima. Na ovaj način, topljivi član 132 može funkcionisati kao prekidač koji premošćuje varistorske vafere 152, 154, 156 i sprečava pregrevanje i katastrofalne kvarove koji su opisani ranije. Kako se upotrebljava ovde, sistem sigurnog otkaza je pokretan ili „trigerovan“ nakon pojave uslova neophodnih za pokretanje rada sistema sigurnog otkaza, kao što je opisano za kratak spoj elektroda 122A, 124A. [0093] The fusible member 132 is adapted and configured to operate as a thermal switch for an electrical short circuit current occurring on the associated surge protection device 100, around the varistor wafers 152, 154, 156, to prevent or reduce heat generation in the varistors. In this way, the fusible member 132 can function as a switch that bridges the varistor wafers 152, 154, 156 and prevents the overheating and catastrophic failures described earlier. As used herein, the fail safe system is activated or “triggered” upon the occurrence of the conditions necessary to initiate operation of the fail safe system, as described for the short circuit of electrodes 122A, 124A.

[0094] Kada je zagrejan do granične temperature, topljivi član 132 će proteći i time premostiti električne elektrode 122A, 124A. Topljivi član 132 time preusmerava struju koja se pojavljuje na uređaju 100 prenaponske zaštite, kako bi premostio varistore 152, 154, 156, tako da struja koja prouzrokuje zagrevanje varistora prestaje. Topljivi član 132 tako može služiti za sprečavanje ili zabranu termičkog pobega (uzrokovanim ili generisanim u varistorima 152, 154, 156), bez potrebe prekidanja struje kroz uređaj 100 prenaponske zaštite. [0094] When heated to the threshold temperature, the fusible member 132 will flow and thereby bridge the electrical electrodes 122A, 124A. The fusible member 132 thereby diverts the current appearing on the surge protection device 100 to bridge the varistors 152, 154, 156, so that the current causing the heating of the varistors ceases. The fusible member 132 can thus serve to prevent or prohibit thermal runaway (caused or generated in the varistors 152, 154, 156), without the need to interrupt the current through the surge protection device 100.

[0095] Preciznije, topljivi član 132 u početku ima najpre konfiguraciju prikazanu na Slici 5, tako da električno ne povezuje elektrodu 124 i kućište 122, osim kroz glavu 124A. Nakon pojave porasta toplote, elektroda 124 se time zagreva. Topljivi član 132 je takođe zagrejan direktno i/ili od strane elektrode 124. Tokom stanja normalnog rada, temperatura topljivog člana 132 ostaje ispod njegove tačke topljenja, tako da topljivi član 132 ostaje u čvrstom stanju. Međutim, kada temperatura topljivog člana 132 premašuje njegovu tačku topljenja, topljivi član 132 se topi (potpuno ili delimično) i protiče silom gravitacije u drugu konfiguraciju, koja se razlikuje od prve. Topljivi član 132 premošćuje kratke spojeve elektrode 124 prema kućištu 122 kako bi premostio varistorske vafere 152, 154, 156. Odnosno, obezbeđuje se novi direktni put ili putevi proticanja od površine elektrode 124 prema površini bočnog zida 122B kućišta, kroz topljivi član 132. Prema nekim izvođenjima, barem neki od ovih puteva proticanja ne uključuju varistorske vafere 152, 154, 156. [0095] More specifically, the fusible member 132 initially has the configuration shown in Figure 5 so that it does not electrically connect the electrode 124 and the housing 122, except through the head 124A. After the heat rise occurs, the electrode 124 is thereby heated. Fusible member 132 is also heated directly and/or by electrode 124. During normal operating conditions, the temperature of fusible member 132 remains below its melting point, so that fusible member 132 remains in a solid state. However, when the temperature of the fusible member 132 exceeds its melting point, the fusible member 132 melts (fully or partially) and flows by gravity into a second configuration, which is different from the first. The fusible member 132 bridges the short circuits of the electrode 124 to the housing 122 to bridge the varistor wafers 152, 154, 156. That is, a new direct flow path or paths are provided from the surface of the electrode 124 to the surface of the side wall 122B of the housing, through the fusible member 132. According to some embodiments, at least some of these flow paths do not include the varistor wafers 152, 154, 156.

[0096] Prema nekim izvođenjima, uređaj 100 prenaponske zaštite je prilagođen na način da, kada je njegov topljivi član 100 aktiviran, provodnost uređaja 100 prenaponske zaštite je najmanje toliko velika kakva je provodnost napojnog voda i spoljašnjih kablova koji su povezani na uređaj. [0096] According to some embodiments, the surge protection device 100 is adapted in such a way that, when its fusible member 100 is activated, the conductivity of the surge protection device 100 is at least as great as the conductivity of the power line and external cables connected to the device.

[0097] Zaštitni električni uređaji, prema nekim izvođenjima predloženog pronalaska, mogu obezbediti veliki broj prednosti, pored onih koje su opisane ranije. Uređaji mogu biti formirani tako da imaju relativno kompaktan faktor oblika. Uređaji mogu biti sa mogućnostima naknadne ugradnje, za instalaciju na mestima gde uređaji zaštite od prenaponskih udara sličnog tipa nemaju električna kola, kako je ovde opisano. Detaljnije, predloženi uređaji mogu imati istu dimenzije, kao što su prethodni uređaji. [0097] Protective electrical devices, according to some embodiments of the proposed invention, can provide a number of advantages, in addition to those described earlier. Devices can be formed to have a relatively compact form factor. The devices can be retrofitted, for installation in places where surge protection devices of a similar type do not have electrical circuits, as described here. In detail, the proposed devices may have the same dimensions as the previous devices.

[0098] Postoje primene u kojima se zahteva da SPD uređaji imaju niži preostali napon, pri istom nominalnom radnom naponu. Na primer, ovo se zahteva za neke primene u telekomunikacijama, namenjenim za sisteme -48 Vdc. Ukoliko se upotrebljava SPD koji uključuje varistor (npr., MOV), tipični [0098] There are applications where SPD devices are required to have a lower residual voltage, at the same nominal operating voltage. For example, this is required for some applications in telecommunications, intended for -48 Vdc systems. If using an SPD that includes a varistor (eg, MOV), typical

1 1

stalni radni napon Vc za takav varistor je 100 Vdc. Međutim, ovakav SPD će imati preostali napon Vres od oko 300 V ili više. Za bolju zaštitu opreme u sistemu, prednost bi bila da se upotrebljavaju SPD uređaji sa preostalim naponom Vres koji je mnogo niži od ovih nivoa (tj. blizak 100 V). the constant operating voltage Vc for such a varistor is 100 Vdc. However, such an SPD will have a residual voltage Vres of about 300 V or more. To better protect the equipment in the system, it would be advantageous to use SPDs with a residual voltage Vres that is much lower than these levels (ie close to 100 V).

[0099] Obično, kako bi se smanjio preostali napon SPD uređaja, proizvođači upotrebljavaju tehnologiju različitu od tehnologije sa varistorima, kao što je SAD tehnologija ili TVS diode. Ove tehnologije imaju znatno manji preostali napon, u odnosu na MOV varistore, za isti stalni radni napon Vc. Na primer, TVS diode za ovu primenu mogu imati preostali napon od 100 V. Ali SAD i TVS diode obično ne mogu provoditi udarne struje znatne količine energije, kakve se očekuju u takvim primenama. Iz tog razloga, mnogi proizvođači upotrebljavaju veći broj SAD i/ili TVS dioda u paraleli, kako bi dostigli veću izdržljivosti na prenesenu energiju, tokom provođenja udarnih struja. [0099] Usually, in order to reduce the residual voltage of SPD devices, manufacturers use technology other than varistor technology, such as SAD technology or TVS diodes. These technologies have a significantly lower residual voltage, compared to MOV varistors, for the same constant operating voltage Vc. For example, TVS diodes for this application may have a residual voltage of 100 V. But SAD and TVS diodes usually cannot conduct inrush currents of the significant amount of energy expected in such applications. For this reason, many manufacturers use a larger number of SAD and/or TVS diodes in parallel, in order to achieve greater endurance on the transferred energy, during the conduction of surge currents.

[0100] U uređaju 100 prenaponske zaštite varistorski vaferi 152, 154, 156 su povezani u električnu paralelu, kako bi se smanjio preostali napon Vres, uređaja 100 prenaponske zaštite. [0100] In the surge protection device 100, the varistor wafers 152, 154, 156 are connected in electrical parallel, in order to reduce the residual voltage Vres of the surge protection device 100.

[0101] U nekim izvođenjima, svaki od varistorskih vafera 152, 154, 156 je predviđen za napon od 60 Vdc (stalni radni napon Vc), umesto 100 Vdc, što je tipično za ovakve primene. Nadalje, upotreba tri varistora u paraleli smanjuje sklopni napon SPD uređaja pri datoj udarnoj struji (u poređenju sa upotrebom jednog varistora), s obzirom da će svaki varistor provesti samo deo ukupne udarne struje (sklopni napon će zavisiti od provedene udarne struje, veća provedena udarna struja izaziva veći sklopni napon varistora). Za primene u telekomunikacijama (nominalni napon od -48 Vdc) rezultujući preostali napon je oko 140 V pri udarnoj struju od 5 kA. [0101] In some embodiments, each of the varistor wafers 152, 154, 156 is rated for a voltage of 60 Vdc (constant operating voltage Vc), instead of 100 Vdc, which is typical for such applications. Furthermore, the use of three varistors in parallel reduces the switching voltage of the SPD device at a given inrush current (compared to the use of a single varistor), since each varistor will conduct only a part of the total inrush current (the switching voltage will depend on the conducted inrush current, a higher conducted inrush current causes a higher switching voltage of the varistor). For telecommunications applications (nominal voltage of -48 Vdc) the resulting residual voltage is about 140 V at a surge current of 5 kA.

[0102] U nekim izvođenjima, uređaj 100 prenaponske zaštite se upotrebljava u električnim sistemima DC struje i, u nekim izvođenjima, u zaštitnim električnim kolima telekomunikacione opreme na sistemu -48 Vdc. Uređaj 100 se takođe može upotrebljavati u sistemu naizmeničnog napona AC ili drugim sistemima jednosmerne DC struje. [0102] In some embodiments, the surge protection device 100 is used in DC electrical systems and, in some embodiments, in protective electrical circuits of telecommunications equipment on a -48 Vdc system. The device 100 may also be used in an AC or other DC system.

[0103] Smanjenje nazivnog napona varistorskih vafera 152, 154, 156 čini varistorske vafere 152, 154, 156 tanjim i osetljivijim na znatnije temperaturne varijacije. Zbog toga je veoma važno kako se smeštaju i sklapaju varistorski vaferi unutar uređaja 100 prenaponske zaštite. [0103] Reducing the nominal voltage of the varistor wafers 152, 154, 156 makes the varistor wafers 152, 154, 156 thinner and more sensitive to significant temperature variations. Therefore, how the varistor wafers are placed and assembled within the surge protection device 100 is very important.

[0104] Kao što je pomenuto ranije, u nekim izvođenjima varistorskih vafera, varistorski vaferi 152, 154, 156 mogu biti učvršćeni za međuspojne članove 160, 162 i/ili međusobno, upotrebom lema. Međutim, upotreba lema može uništiti varistorski vafer. Visoka temperatura koja je potrebna za topljenje materijala za lemljenje i drugačiji koeficijenti elastičnosti između varistorskog materijala i lema mogu napraviti mikropukotine u varistoru. Opterećenje na varistoru, koje čine elektrode, takođe može uzrokovati pukotine u varistorskom vaferu. Ove pukotine, kao i pasta ili nečistoće koje ulaze u pukotine, mogu progresivno oštetiti i time izazvati ispad varistora. Ulazak paste može napraviti provodni put na ivici pukotine koji povećava struju curenja, koja može dovesti do ispada varistorskog vafera. Rizici su posebno zabrinjavajući u slučaju relativno tankih (npr., manje od 2 mm) keramičkih varistora. [0104] As mentioned earlier, in some embodiments of the varistor wafers, the varistor wafers 152, 154, 156 may be secured to the interconnect members 160, 162 and/or to each other using solder. However, the use of solder can destroy the varistor wafer. The high temperature required to melt the solder material and the different elastic coefficients between the varistor material and the solder can create microcracks in the varistor. The stress on the varistor, caused by the electrodes, can also cause cracks in the varistor wafer. These cracks, as well as paste or impurities entering the cracks, can progressively damage and thus cause the varistor to fail. Ingress of paste can create a conductive path at the edge of the crack that increases the leakage current, which can lead to failure of the varistor wafer. The risks are of particular concern in the case of relatively thin (eg, less than 2 mm) ceramic varistors.

[0105] Dalje, kako bi se izbegla mehanička šteta nastala na varistoru usled različitog termičkog širenja između varistora i međuspojnih članova 160, 162, oblik kontaktnih delova međuspojnog člana bi trebalo da bude okrugao sa šupljinom u sredini. Šupljina može smanjiti ravnomernu raspodelu struje preko površine varistora. Šupljina može takođe smanjiti podnošljivost varistora na energiju tokom udarnih struja, jer će to znatno smanjiti sposobnosti širenja toplote varistora i povećati otpornost i ukupnu čvrstoću slaganja koje obrazuje varistorski sklop 150. [0105] Further, in order to avoid mechanical damage caused to the varistor due to different thermal expansion between the varistor and the interconnect members 160, 162, the shape of the contact parts of the interconnect member should be round with a cavity in the middle. The cavity can reduce the even distribution of current across the surface of the varistor. The cavity may also reduce the energy tolerance of the varistor during inrush currents, as this will greatly reduce the heat dissipation capabilities of the varistor and increase the resistance and overall strength of the stack forming the varistor assembly 150.

[0106] Kao što je gore spomenuto, u nekim izvođenjima, varistorski vaferi 152, 154, 156 su složeni u paraleli i spojeni ili slepljeni zajedno adhezivom 164 na svojim ivicama 152E, 154E, 156E. Adheziv 164 na ivicama 152E, 154E, 156E obezbeđuje kompaktan sklop za transport i manipulaciju u proizvodnji varistorskog sklopa 150 i uređaja 100. [0106] As mentioned above, in some embodiments, the varistor wafers 152, 154, 156 are stacked in parallel and bonded or bonded together with an adhesive 164 at their edges 152E, 154E, 156E. The adhesive 164 on the edges 152E, 154E, 156E provides a compact assembly for transport and manipulation in the manufacture of the varistor assembly 150 and the device 100.

[0107] Štaviše, adheziv 164 rešava gore spomenute probleme. Adheziv drži varistorske vafere 152, 154, 156 i međuspojne članove 160, 162 zajedno, za funkcionisanje bez uvođenja toplote, lema i pasta, koji mogu izazivati mikropukotine i uvesti provodne puteve kao što je razmatrano ranije. [0107] Moreover, the adhesive 164 solves the problems mentioned above. The adhesive holds the varistor wafers 152, 154, 156 and interconnect members 160, 162 together, for operation without introducing heat, solder, and paste, which can cause microcracks and introduce conductive paths as discussed earlier.

[0108] Adheziv dozvoljava upotrebu kontaktnih delova 160U, 160L, 162U, 162L međuspojnih članova, koji ne uključuju šupljine unutar njihovih perifernih delova (tj. elektrode koje imaju celovitu površinu lica). Kao rezultat se povećava izdržljivost varistorskog sklopa 150 na energiju tokom situacija sa prenaponskim udarima. Kontaktne otpornosti između varistorskih vafera 152, 154, 156 i međuspojnih članova 160, 162 su smanjene. Time se smanjuje preostali napon tokom prenaponskih udara. [0108] The adhesive allows the use of contact portions 160U, 160L, 162U, 162L of interconnect members, which do not include voids within their peripheral portions (ie electrodes having a full face surface). As a result, the varistor assembly 150's energy endurance during surge situations is increased. The contact resistances between the varistor wafers 152, 154, 156 and the interconnect members 160, 162 are reduced. This reduces the residual voltage during surges.

[0109] Prema nekim izvođenjima, područja zahvaćena između svake od površina elektrodnog kontakta i površina varistorskog kontakta su najmanje jedan kvadratni inč. [0109] According to some embodiments, the areas involved between each of the electrode contact surfaces and the varistor contact surfaces are at least one square inch.

[0110] Prema nekim izvođenjima, prespojene elektrode (npr., elektrode 122 i 124) vrše opterećenje na varistore duž ose C-C u opsegu od oko 2000 lbf i oko 26000 lbf (8896 N i 115654 N), zavisno od kontaktne površine. [0110] According to some embodiments, the bridged electrodes (eg, electrodes 122 and 124) apply a load to the varistor along the C-C axis in the range of about 2000 lbf and about 26000 lbf (8896 N and 115654 N), depending on the contact area.

[0111] Prema nekim od izvođenja, kombinovana toplotna masa kućišta (npr., kućište 122) i elektroda (npr., elektroda 124) u osnovi je veća od toplotne mase svakog od varistora koji su ugneždeni između. Što je veći odnos između toplotne mase kućišta i elektroda i toplotne mase varistora, to će varistori biti bolje sačuvani tokom izlaganja udarnim strujama i TOV pojavama i zbog toga će biti duži tehnički vek SPD uređaja. Kako se upotrebljava ovde, termin „toplotna masa“ označava proizvod određene toplote materijala ili više materijala objekta, pomnožen sa masom ili masama materijala ili više materijala objekta. Odnosno, toplotna masa je količina energije koja je potrebna da se podigne jedan gram materijala ili više materijala objekta, za jedan stepen Celzijusa mase ili više masa materijala ili više materijala objekta. Prema nekim izvođenjima, toplotna masa najmanje jedne glave elektrode i elektrodnog zida je bitno veća od toplotne mase varistora. Prema nekim izvođenjima, toplotna masa najmanje jedne glave elektrode i elektrodnog zida je najmanje dva puta veća od toplotne mase varistora, i, prema nekim izvođenjima, najmanje deset puta veća. Prema nekim izvođenjima, kombinovane toplotne mase glave i elektrodnog zida su bitno veće od toplotne mase varistora, prema nekim izvođenjima najmanje dva puta veće od toplotne mase varistora i, prema nekim izvođenjima, najmanje deset puta veće. [0111] According to some embodiments, the combined thermal mass of the housing (eg, housing 122) and electrode (eg, electrode 124) is substantially greater than the thermal mass of each of the varistors nested therebetween. The greater the ratio between the thermal mass of the housing and electrodes and the thermal mass of the varistor, the better the varistors will be preserved during exposure to surge currents and TOV phenomena and therefore the technical life of the SPD device will be longer. As used herein, the term "thermal mass" means the product of a specific heat of a material or materials of an object multiplied by the mass or masses of the material or materials of the object. That is, the thermal mass is the amount of energy required to raise one gram of material or more of the object's material by one degree Celsius of the mass of the material or more of the object's material. According to some embodiments, the thermal mass of at least one electrode head and electrode wall is substantially greater than the thermal mass of the varistor. According to some embodiments, the thermal mass of at least one electrode head and electrode wall is at least twice the thermal mass of the varistor, and, according to some embodiments, at least ten times greater. According to some embodiments, the combined thermal mass of the head and electrode wall is substantially greater than the thermal mass of the varistor, according to some embodiments at least two times greater than the thermal mass of the varistor, and, according to some embodiments, at least ten times greater.

[0112] Kao što je razmatrano ranije, opružna spojnica 128E je tanjirasta podloška (Belleville podloška) ili talasasta podloška. Tanjirasta ili talasasta podloška se mogu upotrebljavati kako bi se primenilo relativno veliko opterećenje, bez zahteva za velikim aksijalnim prostorom. Međutim, drugi tipovi premošćenja se mogu upotrebljavati uz ili umesto tanjiraste podloške ili talasaste podloške. Odgovarajuća alternativna sredstva uključuju jednu ili više spiralnih opruga ili spiralnih podloški. [0112] As discussed earlier, the spring coupling 128E is a disk washer (Belleville washer) or a wave washer. A plate or wave washer can be used to apply a relatively large load, without requiring a large axial space. However, other types of bridging can be used in addition to or instead of a plate washer or wave washer. Suitable alternative means include one or more coil springs or coil washers.

[0113] Varistorski sklop 150 uključuje tri varistora i dva međuspojna člana. Međutim, varistorski sklop, prema daljim izvođenjima, može uključivati više od tri varistora koji su složeni i povezani u električnu paralelu, kao što je opisano. Na primer, varistorski sklop može uključivati pet varistora koji su složeni i povezani u električnu paralelu sa tri međuspojna člana. [0113] The varistor assembly 150 includes three varistors and two interconnecting members. However, the varistor assembly, according to further embodiments, may include more than three varistors stacked and connected in electrical parallel, as described. For example, a varistor circuit may include five varistors stacked and connected in electrical parallel with three interconnecting members.

[0114] U skladu sa Slikama 10–12, prikazana je modularna jedinica 200 prenaponske zaštite, prema daljim izvođenjima pronalaska. Uređaj 200 prenaponske zaštite se može upotrebljavati u istom smislu i za istu namenu kao uređaj 100 prenaponske zaštite, osim što je jedinica 200 generalno funkcionalno jednaka funkciji dva uređaja 100 prenaponske zaštite. [0114] In accordance with Figures 10-12, a modular surge protection unit 200 is shown, according to further embodiments of the invention. The surge protection device 200 can be used in the same sense and for the same purpose as the surge protection device 100, except that the unit 200 is generally functionally equivalent to the function of the two surge protection devices 100.

[0115] Jedinica 200 prenaponske zaštite uključuje sklop 221 kućišta i dva SPD interna seta komponenata ili podmodula 211, 212. [0115] The surge protection unit 200 includes a housing assembly 221 and two SPD internal sets of components or sub-modules 211, 212.

1 1

[0116] Sklop 221 kućišta uključuje prvu elektrodu ili kućište 223 i poklopac 226. Kućište 223 je iz jednog komada i, u nekim izvođenjima, monolitno. Kućište 223 je formirano od električno provodnog metala, kao što je aluminijum. Kućište 223 uključuje dva integrisana dela 222 zida elektrode kućišta. Svaki deo 222 elektrode kućišta uključuje zid 222A elektrode, bočni zid 222B, šupljinu 222C i gornji otvor 222D, prema karakteristikama 122A, 122B, 122C i 122D, respektivno, na uređaju 100. [0116] Housing assembly 221 includes a first electrode or housing 223 and a cover 226. Housing 223 is one piece and, in some embodiments, monolithic. The housing 223 is formed from an electrically conductive metal, such as aluminum. Housing 223 includes two integral housing electrode wall portions 222 . Each housing electrode portion 222 includes an electrode wall 222A, a side wall 222B, a cavity 222C, and a top opening 222D, according to features 122A, 122B, 122C, and 122D, respectively, of the device 100.

[0117] Poklopac 226 je u osnovi u obliku ploče i ima profil koji odgovara kućištu 223. Poklopac 226 ima dva otvora 226A elektrode i šest provrta 226B za stezanje, koji su definisani ovde. Prema nekim izvođenjima, poklopac 226 je formiran od električno provodnog materijala. U nekim izvođenjima, poklopac 226 je formiran od metala i, prema nekim izvođenjima, od aluminijuma. [0117] Cover 226 is substantially plate-shaped and has a profile that matches housing 223. Cover 226 has two electrode openings 226A and six clamping holes 226B, which are defined herein. According to some embodiments, the cover 226 is formed from an electrically conductive material. In some embodiments, the cover 226 is formed of metal and, according to some embodiments, of aluminum.

[0118] Svaki od podmodula SPD uređaja 211, 212 uključuje elektrode 224, topljivi član 232, izolatorsku čauru 234 i varistorski sklop 250, koji odgovaraju komponentama 124, 132, 134 i 150, respektivno, na uređaju 100. Svaki SPD podmodul 211, 212 dalje uključuje elastomerni izolatorski član 239. [0118] Each of the SPD device submodules 211, 212 includes electrodes 224, a fusible member 232, an insulating sleeve 234, and a varistor assembly 250, corresponding to components 124, 132, 134, and 150, respectively, of the device 100. Each SPD submodule 211, 212 further includes an elastomeric insulating member. 239.

[0119] Izolacioni članovi 239 su formirani od električno izolacionog, elastičnog, elastomernog materijala. Prema nekim izvođenjima, izolatorski članovi 239 su formirani od materijala koji ima tvrdoću od oko 60 do 85 Shore A. Prema nekim izvođenjima, izolacioni članovi 239 su formirani od gume. Prema nekim izvođenjima, izolacioni članovi 239 su formirani od silikonske gume. Prikladni materijali za izolacione članove 239 mogu uključivati KE-5612G ili KE-5606 silikonsku gumu, dostupnu od Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. [0119] The insulating members 239 are formed from an electrically insulating, elastic, elastomeric material. In some embodiments, the insulating members 239 are formed of a material having a hardness of about 60 to 85 Shore A. In some embodiments, the insulating members 239 are formed of rubber. According to some embodiments, the insulating members 239 are formed of silicone rubber. Suitable materials for the insulating members 239 may include KE-5612G or KE-5606 silicone rubber available from Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.

[0120] Svaki SPD podmodul 211, 212 se nalazi u odgovarajućoj šupljini 222C kućišta. Poklopac 226 je pričvršćen na kućište 223 vijcima 5. Poklopac 226 obuhvata SPD podmodule 211, 212 i aksijalno sabija elastomerne izolatore 239. SPD podmodul 211 i njihov zid 222A elektrode formira prvi uređaj prenaponske zaštite, koji odgovara uređaju 100. SPD podmodul 212 i zid 222A elektrode formira drugi uređaj prenaponske zaštite, koji odgovara uređaju 100. [0120] Each SPD sub-module 211, 212 is located in a corresponding housing cavity 222C. Cover 226 is attached to housing 223 with screws 5. Cover 226 includes SPD submodules 211, 212 and axially compresses elastomeric insulators 239. SPD submodule 211 and their electrode wall 222A form a first surge protection device, corresponding to device 100. SPD submodule 212 and electrode wall 222A form a second surge protection device, corresponding to device 100. 100.

[0121] Kada je sklopljena jedinica 200, izolacioni član 239 svakog SPD podmodula 211, 212 je ugnežden između poklopca 226 i gornje prirubnice 224D elektrode i aksijalno pritisnut (tj. aksijalno opterećen i elastično deformisan iz njegovog relaksiranog stanja), tako da izolacioni član 239 služi kao član za premošćavanje i primenjuje stalni aksijalni pritisak ili opterećenje na elektrodu 224 i poklopac 226. Izolacioni član 239 takođe služi da električno izoluje kućište 223 od elektrode 224. Pritisnuti izolacioni član 239 može takođe formirati zaptivku koja ograničava ili sprečava sporedne produkte prenaponskih pojava, kao što su vrući gasovi i fragmenti varistorskih vafera varistorskog sklopa 250, da izađu iz jedinice 200 kroz odgovarajući otvor 222D kućišta. [0121] When the unit 200 is assembled, the insulating member 239 of each SPD sub-module 211, 212 is nested between the cover 226 and the upper electrode flange 224D and axially pressed (ie, axially loaded and elastically deformed from its relaxed state), so that the insulating member 239 serves as a bridging member and applies a constant axial pressure or load to the electrode 224 and cover 226. The insulating member 239 also serves to electrically isolate the housing 223 from the electrode 224. The pressed insulating member 239 may also form a seal that restricts or prevents byproducts of overvoltage events, such as hot gases and fragments of the varistor wafers of the varistor assembly 250, from exiting the unit 200 through the corresponding opening 222D of the housing.

[0122] Varistorski sklopovi 250 mogu pružiti iste prednosti u jedinici 200 kao što je ranije razmatrano za varistorski sklop 150. Svaki varistorski sklop 250 uključuje adheziv 264 koji odgovara adhezivima 164, 164’. [0122] The varistor assemblies 250 may provide the same advantages in the unit 200 as previously discussed for the varistor assembly 150. Each varistor assembly 250 includes an adhesive 264 that corresponds to the adhesives 164, 164'.

[0123] U drugim izvođenjima, SPD podmoduli 211, 212 mogu koristiti odvojene opruge i izolacione prstenove, kao što je prikazano u skladu sa uređajem 100. [0123] In other embodiments, SPD submodules 211 , 212 may use separate springs and isolation rings, as shown in accordance with device 100 .

[0124] U daljim izvođenjima, svaki SPD podmodul 211, 212 može uključivati jednostruki varistorski vafer umesto varistorskog sklopa 250 sa višestrukim varistorima. [0124] In further embodiments, each SPD sub-module 211 , 212 may include a single varistor wafer instead of the multi-varistor varistor assembly 250 .

[0125] Na Slici 13 je prikazan modularni uređaj 300 prenaponske zaštite, prema daljim izvođenjima pronalaska. Uređaj 300 prenaponske zaštite se može upotrebljavati na isti način i za istu svrhu kao uređaj 100 prenaponske zaštite. Uređaj 300 prenaponske zaštite je konstruisan na isti način kao uređaj 100 prenaponske zaštite, osim kako sledi. [0125] Figure 13 shows a modular surge protection device 300, according to further embodiments of the invention. The surge protection device 300 can be used in the same way and for the same purpose as the surge protection device 100. The surge protection device 300 is constructed in the same manner as the surge protection device 100, except as follows.

[0126] Uređaj 300 prenaponske zaštite uključuje varistorski sklop 350, koji odgovara varistorskom sklopu 150, osim kako sledi. Varistorski sklop 350 uključuje pet varistorskih vafera 352, 353, 354, 355, 356, za međuspojne članove 360, 362, 366, 368, i vezivna sredstva 364. Varistorski vaferi 352, 353, [0126] The surge protection device 300 includes a varistor assembly 350, which corresponds to the varistor assembly 150, except as follows. Varistor assembly 350 includes five varistor wafers 352, 353, 354, 355, 356, for interconnect members 360, 362, 366, 368, and bonding means 364. Varistor wafers 352, 353,

1 1

354, 355, b odgovaraju i formirani su na isti način kao varistorski vaferi 152, 154, 156. Međuspojni članovi 360, 362, 366, 368 odgovaraju i formirani su na isti način kao međuspojni članovi 160, 162. Vezivna sredstva 364 odgovaraju vezivnim sredstvima 164, 164’. Pet varistorskih vafera 352, 353, 354, 355, 356 su aksijalno složeni, povezani i spojeni u električnu paralelu sa četiri međuspojna člana 360, 362, 364, 368. 354, 355, b correspond to and are formed in the same manner as the varistor wafers 152, 154, 156. Interconnecting members 360, 362, 366, 368 correspond to and are formed in the same manner as the interconnecting members 160, 162. The connecting means 364 correspond to the connecting means 164, 164'. Five varistor wafers 352, 353, 354, 355, 356 are axially stacked, connected and connected in electrical parallel with four interconnecting members 360, 362, 364, 368.

[0127] Na Slici 14 je prikazana modularna jedinica 400 prenaponske zaštite, prema daljim izvođenjima pronalaska. Uređaj 400 prenaponske zaštite se može upotrebljavati na isti način i za istu namenu kao i uređaj 100 prenaponske zaštite. Uređaj 300 prenaponske zaštite je konstruisan na isti način kao i uređaj 100 prenaponske zaštite, osim kako sledi. [0127] Figure 14 shows a modular surge protection unit 400, according to further embodiments of the invention. The surge protection device 400 can be used in the same way and for the same purpose as the surge protection device 100. The surge protection device 300 is constructed in the same manner as the surge protection device 100, except as follows.

[0128] Uređaj 400 prenaponske zaštite uključuje varistorski sklop 450, koji odgovara varistorskom sklopu 150, osim kako sledi. Varistorski sklop 450 uključuje dva varistorska vafera 452, 454, dva međuspojna člana 460, 462, vezivna sredstva 464 i električno izolovani vafer 457. Varistorski vaferi 452, 454 odgovaraju i formirani su na isti način kao varistorski vaferi 152, 154, 156. Međuspojni članovi 460, 462 odgovaraju i formirani su na isti način kao međuspojni članovi 160, 162. Vezivna sredstva 464 odgovaraju vezivnim sredstvima 164, 164’. Izolacioni vafer 457 je formiran kao električno izolacioni materijal. Odgovarajući električni izolacioni materijali mogu uključivati ULTEM<TM>1000, termoplastiku dostupnu od SABIC, liskun ili poliesterski film, kao što je DYFILM<TM>poliesterski film, dostupan od Coverne iz Italije, na primer. Dva varistorska vafera 452, 454 su aksijalno ugneždeni i povezani u električnu paralelu od strane dva međuspojna člana 460, 462. Izolacioni vafer 457 je aksijalno postavljen ili ugnežden između varistorskih vafera 452, 454, kako bi se sprečio kratak spoj između međusobno okrenutih varistorskih vafera 452, 454’. [0128] The surge protection device 400 includes a varistor assembly 450, which corresponds to the varistor assembly 150, except as follows. The varistor assembly 450 includes two varistor wafers 452, 454, two interconnect members 460, 462, bonding means 464, and an electrically isolated wafer 457. The varistor wafers 452, 454 correspond to and are formed in the same manner as the varistor wafers 152, 154, 156. The interconnect members 460, 462 correspond to and are formed in the same way as the connecting members 160, 162. The connecting means 464 correspond to the connecting means 164, 164'. Insulating wafer 457 is formed as an electrically insulating material. Suitable electrical insulating materials may include ULTEM<TM>1000, a thermoplastic available from SABIC, mica or polyester film, such as DYFILM<TM>polyester film, available from Coverna of Italy, for example. Two varistor wafers 452, 454 are axially nested and connected in electrical parallel by two interconnecting members 460, 462. An insulating wafer 457 is axially placed or nested between the varistor wafers 452, 454, to prevent a short circuit between the facing varistor wafers 452, 454'.

[0129] Na Slikama 15 i 16 je prikazan modularni uređaj 500 prenaponske zaštite. Uređaj 500 prenaponske zaštite se može upotrebljavati na isti način i za istu namenu kao uređaj 100 prenaponske zaštite. [0129] Figures 15 and 16 show a modular surge protection device 500. The surge protection device 500 can be used in the same way and for the same purpose as the surge protection device 100.

[0130] Uređaj 500 prenaponske zaštite je konstruisan kao jedna polovina jedinice 200 (Slika 12). Uređaj 500 uključuje sklop 521 kućišta, koji je polovina sklopa 221 kućišta, i SPD unutrašnji set 512 komponenata, koji odgovara podmodulu 212. [0130] The surge protection device 500 is constructed as one half of the unit 200 (Figure 12). Device 500 includes housing assembly 521 , which is half of housing assembly 221 , and SPD internal component set 512 , which corresponds to submodule 212 .

[0131] U Skladu sa Slikama 17–20, prikazan je modularni uređaj 600 prenaponske zaštite, prema izvođenjima pronalaska. Uređaj 600 prenaponske zaštite se može upotrebljavati na isti način i za istu namenu kao uređaj 100 prenaponske zaštite. Uređaj 600 prenaponske zaštite je konstruisan na isti način kao uređaj 100 prenaponske zaštite, osim kako sledi. [0131] Referring to Figures 17-20, a modular surge protection device 600 is shown, according to embodiments of the invention. The surge protection device 600 can be used in the same way and for the same purpose as the surge protection device 100. The surge protection device 600 is constructed in the same manner as the surge protection device 100, except as follows.

[0132] Uređaj 600 prenaponske zaštite uključuje varistorski sklop 650, koji odgovara varistorskom sklopu 150, osim kako sledi. Varistorski sklop 650 uključuje tri varistorska vafera 652, 654, 656 i dva međuspojna člana 660, 662. Varistorski vaferi 652, 654, 656 odgovaraju i formirani su na isti način kao varistorski vaferi 152, 154, 156. Međuspojni članovi 660, 662 odgovaraju i formirani su na isti način kao međuspojni članovi 160, 162. Varistorski vaferi 652, 654, 656 su aksijalno složeni i povezani u električnu paralelu međuspojnim članovima 660, 662, kao što je razmatrano ranije za uređaj 100. [0132] The surge protection device 600 includes a varistor assembly 650, which corresponds to the varistor assembly 150, except as follows. Varistor assembly 650 includes three varistor wafers 652, 654, 656 and two interconnect members 660, 662. Varistor wafers 652, 654, 656 correspond to and are formed in the same manner as varistor wafers 152, 154, 156. Interconnect members 660, 662 correspond to and are formed in the same manner as interconnect members 160, 162. Varistor wafers 652, 654, 656 are axially stacked and connected in electrical parallel to interconnect members 660, 662, as discussed earlier for device 100.

[0133] Uređaj 600 prenaponske zaštite dalje uključuje električno izolovani član za popunjavanje šupljine ili čauru 636. Čaura 636 uključuje bočne zidove 636A, koji definišu prolaz 636B. Prolaz 636 se prostire od gornjeg otvora 636C do donjeg otvora 636D. Par bočno suprotnih prijemnih kanala 636E koji se pružaju aksijalno definisan je u unutrašnjoj šupljini 636F bočnog zida 636A. [0133] The surge protection device 600 further includes an electrically isolated cavity filling member or bushing 636. The bushing 636 includes side walls 636A, which define a passageway 636B. Passage 636 extends from upper opening 636C to lower opening 636D. A pair of laterally opposed axially extending receiving channels 636E are defined in the inner cavity 636F of the side wall 636A.

[0134] Čaura 636 je cevasta i ima spoljašnju površinu 636G koja je uglavnom cilindrična. Prema nekim izvođenjima, čaura 636 je formirana od visokotemperaturnog polimera i, u nekim izvođenjima, visokotemperaturne termoplastike. U nekim izvođenjima, čaura 636 je formirana od polieterimida [0134] The sleeve 636 is tubular and has an outer surface 636G which is generally cylindrical. In some embodiments, the sleeve 636 is formed from a high temperature polymer and, in some embodiments, a high temperature thermoplastic. In some embodiments, the sleeve 636 is formed from polyetherimide

1 1

(PEI), kao što je ULTEM<TM>termoplastika, dostupna od SABIC iz Saudijske Arabije. U nekim izvođenjima, čaura 636 je formirana od električno izolacione keramike. (PEI), such as ULTEM<TM>thermoplastics, available from SABIC of Saudi Arabia. In some embodiments, the sleeve 636 is formed from an electrically insulating ceramic.

[0135] Prema nekim izvođenjima, čaura 636 je formirana od materijala koji ima tačku topljenja veću od tačke topljenja topljivog člana 632. Prema nekim izvođenjima, čaura 632 je formirana od materijala koji ima tačku topljenja u opsegu od oko 120 do 200 °C. [0135] According to some embodiments, the sleeve 636 is formed of a material having a melting point greater than the melting point of the fusible member 632. According to some embodiments, the sleeve 632 is formed of a material having a melting point in the range of about 120 to 200 °C.

[0136] Prema nekim izvođenjima, materijal čaure 636 ima izdržljivost na napon od 25 kV po mm debljine. [0136] According to some embodiments, the sleeve material 636 has a voltage withstand of 25 kV per mm of thickness.

[0137] Prema nekim izvođenjima, bočni zid 636A čaure ima nominalnu debljinu T5 (Slika 20) od najmanje 2 mm, u nekim izvođenjima najmanje 4 mm, a u pojedinim izvođenjima u opsegu od oko 2 do 15 mm. Prema nekim izvođenjima, dubina D5 svakog kanala prijemnika 636E je najmanje 1 mm i, u nekim izvođenjima, u opsegu od oko 1 do 12 mm. [0137] According to some embodiments, the sleeve sidewall 636A has a nominal thickness T5 (Figure 20) of at least 2 mm, in some embodiments at least 4 mm, and in some embodiments in the range of about 2 to 15 mm. According to some embodiments, the depth D5 of each channel of receiver 636E is at least 1 mm and, in some embodiments, ranges from about 1 to 12 mm.

[0138] Unutrašnja komora 627, sklopa 621 kućišta, uređaja 600 prenaponske zaštite uključuje prvu potkomoru 627A i drugu potkomoru 627B u fluidnoj komunikaciji sa prvom potkomorom 627A. Pre topljenja topljivog člana 632, elektroda 624 i topljivi član 632 zauzimaju prvu potkomoru 627A. Varistorski sklop 650 zauzima centralni prostor druge potkomore 627B, tako da preostala cevasta šupljina ili zapremina 627C zazora, druge potkomore 627B, ostaje nezauzeta varistorskim sklopom 650. Zapremina 627C zazora je prostor ili zapremina koja se prostire radijalno između varistorskog sklopa 650 i unutrašnje površine 622H bočnog zida 622B elektrode 622 kućišta. Čaura 636 za popunjavanje šupljine zauzima zapreminu 627C zazora i okružuje varistorski sklop 650. [0138] The inner chamber 627 of the housing assembly 621 of the surge protection device 600 includes a first subchamber 627A and a second subchamber 627B in fluid communication with the first subchamber 627A. Prior to melting the fusible member 632, the electrode 624 and the fusible member 632 occupy the first subchamber 627A. The varistor assembly 650 occupies the central space of the second subchamber 627B, so that the remaining tubular cavity or volume 627C of the gap, the second subchamber 627B, remains unoccupied by the varistor assembly 650. The gap volume 627C is the space or volume that extends radially between the varistor assembly 650 and the inner surface 622H of the sidewall of the electrode 622B 622 cases. Cavity filler sleeve 636 occupies gap volume 627C and surrounds varistor assembly 650 .

[0139] Udubljenja prijemnika ili kanali 636E i mostovi 660B, 662B međuspojnih članova 660, 662 su relativno veliki i sastavljeni tako da je svaki od mostova 660B, 662B primljen i smešten u jedan od odgovarajućih prijemnih kanala 636E. Ostatak unutrašnje površine 636F čaure u opštem slučaju odgovara perifernom profilu varistorskih vafera 652, 654, 654. [0139] The receiver recesses or channels 636E and the bridges 660B, 662B of the interconnecting members 660, 662 are relatively large and assembled so that each of the bridges 660B, 662B is received and placed in one of the respective receiving channels 636E. The remainder of the inner surface 636F of the sleeve generally conforms to the peripheral profile of the varistor wafers 652, 654, 654.

[0140] Dakle, kako se može proceniti sa Slika 17 i 19, unutrašnja površina 636F u opštem slučaju odgovara spoljašnjem obliku varistorskog sklopa 650. Cilindrična spoljašnja površina 636G u opštem slučaju odgovara unutrašnjem obliku površine 622H unutrašnjeg zida elektrode 622 kućišta. U nekim izvođenjima, zazor između unutrašnje površine 636F i varistorskih vafera 652, 654, 654 je manji od 2 mm. U nekim izvođenjima, zazor između spoljašnje površine 636G i površine 622H unutrašnjeg zida je manji od 0,5 mm. [0140] Thus, as can be appreciated from Figures 17 and 19, the inner surface 636F generally corresponds to the outer shape of the varistor assembly 650. The cylindrical outer surface 636G generally corresponds to the inner shape of the surface 622H of the inner electrode wall 622 of the housing. In some embodiments, the gap between the inner surface 636F and the varistor wafers 652, 654, 654 is less than 2 mm. In some embodiments, the gap between the outer surface 636G and the inner wall surface 622H is less than 0.5 mm.

[0141] Varistorski vaferi 652, 654, 656 su relativno debeli, tako da je ukupna visina varistorskog sklopa 650 povećana u odnosu na visinu varistorskog sklopa 150, na primer. Kao rezultat, šupljina zazora ili zapremina 627C koja okružuje varistorski sklop 650 relativno je velika. Pored toga, mostovi 660B, 662B se projektuju radijalno prema spolja, izvan perifernih ivica varistora 652, 654, 656. S obzirom da je unutrašnja površina 622H elektrode 622 kućišta cilindrična, potreban razmak između mostova 660B, 662B i unutrašnje površine 622B stvara relativno velike zazore oko ostatka varistorskog sklopa 650. [0141] The varistor wafers 652, 654, 656 are relatively thick, so that the overall height of the varistor assembly 650 is increased relative to the height of the varistor assembly 150, for example. As a result, the gap cavity or volume 627C surrounding the varistor assembly 650 is relatively large. In addition, the bridges 660B, 662B project radially outward, beyond the peripheral edges of the varistors 652, 654, 656. Since the inner surface 622H of the housing electrode 622 is cylindrical, the required clearance between the bridges 660B, 662B and the inner surface 622B creates relatively large clearances around the rest of the varistor assembly 650.

[0142] Ukoliko ne bi bilo čaure 636 za popunjavanje praznine, ova velika zapremina 627C zazora bi mogla ugroziti nameravanu operaciju topljivog člana 632 i sigurnosnog mehanizma 602. Detaljnije, zapremina istopljenog topljivog člana 632 možda nije dovoljna da se premoste elektrode 622 i 624, kako bi se kratko spojile ove elektrode 622 i 624, zavisno od usmeravanja uređaja 600, kada je istopljen topljivi član 632. Čaura 636 za odstojanje zauzima zapreminu 627C zazora i time smanjuje ili ograničava količinu ili zapreminu topljivog člana 632, koji može proticati u zapreminu 627C zazora, kada topljivi član postaje rastopljen. Na ovaj način, član 636 za popunjavanje šupljine osigurava da se veća i pouzdano dovoljna količina istopljenog topljivog člana zadržava u prvoj potkomori 627A, kako bi se stvorio istovremeni kontakt sa dve elektrode 622, 624. [0142] If there were no sleeve 636 to fill the gap, this large gap volume 627C could compromise the intended operation of the fusible member 632 and the safety mechanism 602. In detail, the volume of the melted fusible member 632 may not be sufficient to bridge the electrodes 622 and 624, in order to short-circuit these electrodes 622 and 624, depending on directing device 600 when the fusible member 632 is molten. The spacer sleeve 636 occupies the gap volume 627C and thereby reduces or limits the amount or volume of the fusible member 632 that can flow into the gap volume 627C when the fusible member becomes molten. In this way, the cavity filling member 636 ensures that a greater and reliably sufficient amount of the molten fusible member is retained in the first sub-chamber 627A to make simultaneous contact with the two electrodes 622, 624.

1 1

[0143] U nekim izvođenjima, čaura 636 za popunjavanje šupljine zauzima najmanje 50 procenata zapremine 627C zazora i, u nekim izvođenjima, najmanje 80 procenata. U nekim izvođenjima, čaura 636 za popunjavanje šupljine ima zapreminu u opsegu od oko 100 mm<3>do 100000 mm<3>i, u nekim izvođenjima, zapreminu od oko 21000 mm<3>[0143] In some embodiments, the cavity filler sleeve 636 occupies at least 50 percent of the volume of the gap 627C and, in some embodiments, at least 80 percent. In some embodiments, the cavity filler sleeve 636 has a volume in the range of about 100 mm<3>to 100000 mm<3>and, in some embodiments, a volume of about 21000 mm<3>

[0144] Dok je prikazani član 636 za popunjavanje šupljine konfigurisan kao cevasta čaura iz jednog komada, koja ima aksijalno raspoređene prijemne kanale 636E, koji su definisani ovde, mogu se koristiti i druge konfiguracije i konstrukcije. Na primer, kanali 636E se mogu zameniti sa radijalno postavljenim provrtima, koji se ne pružaju do ivica čaure. Član 636 za popunjavanje šupljine se može zameniti sa dva ili više članova za popunjavanje šupljina, koji su konfigurisani i raspoređeni tako da zauzimaju zapreminu 627C zazora do stepena i u dimenzijama koji su ovde razmatrani. Dva ili više članova za popunjavanje šupljina mogu biti aksijalno složeni i ili mogu okruživati varistorski sklop 650 sa manje od 360 stepeni. [0144] While the illustrated cavity filling member 636 is configured as a one-piece tubular sleeve having axially spaced receiving channels 636E, which are defined herein, other configurations and constructions may be used. For example, the 636E channels can be replaced with radial bores, which do not extend to the edges of the sleeve. The cavity-filling member 636 may be replaced by two or more cavity-filling members configured and arranged to occupy the volume of the gap 627C to the degree and dimensions contemplated herein. The two or more cavity filling members may be axially stacked and may surround the varistor assembly 650 by less than 360 degrees.

[0145] U skladu sa Slikom 21, prikazan je modularni uređaj 700 prenaponske zaštite, prema daljim izvođenjima pronalaska. Uređaj 700 prenaponske zaštite se može upotrebljavati na isti način i za iste namene kao uređaj 600 prenaponske zaštite. Uređaj 700 prenaponske zaštite je konstruisan na isti način kao uređaj 600 prenaponske zaštite, osim kako sledi. Uređaj 700 uključuje varistorski sklop 750, koji odgovara varistorskom sklopu 650, i član 736 za popunjavanje šupljine odgovara članu 636 za popunjavanje šupljine. [0145] In accordance with Figure 21, a modular surge protection device 700 is shown, according to further embodiments of the invention. The 700 surge protection device can be used in the same way and for the same purposes as the 600 surge protection device. The 700 surge protector is constructed in the same manner as the 600 surge protector, except as follows. Device 700 includes varistor assembly 750, which corresponds to varistor assembly 650, and cavity filling member 736 corresponds to cavity filling member 636.

[0146] Uređaj 700 prenaponske zaštite uključuje elastomerni izolacioni član 739, koji odgovara elastomernom izolacionom članu 239 (Slika 12). Izolacioni član 739 je ugnežden između poklopca 726 i gornje prirubnice 724D elektrode i aksijalno pritisnut (tj. aksijalno opterećen i elastično deformisan iz svog opuštenog stanja), tako da izolacioni član 739 služi kao član za premošćavanje i primenjuje konstantan pritisak ili opterećenje na elektrodu 724 i poklopac 726, kako je opisano u skladu sa jedinicom 200. [0146] The surge protection device 700 includes an elastomeric insulating member 739, which corresponds to the elastomeric insulating member 239 (Figure 12). The insulating member 739 is nested between the cover 726 and the upper flange 724D of the electrode and is axially pressed (ie, axially loaded and elastically deformed from its relaxed state), so that the insulating member 739 serves as a bridging member and applies a constant pressure or load to the electrode 724 and the cover 726, as described in accordance with unit 200.

[0147] Ceniće se to da se različiti aspekti koji su opisani ovde mogu upotrebljavati u različitim kombinacijama. Na primer, elastomerni izolacioni član, koji odgovara elastomernom izolacionom članu 239, može se upotrebljavati na mestu opruge i krajnjih izolacionih članova (npr., izolacionog člana 128C) uređaja 100, 300, 400, 600 prenaponske zaštite. Varistorski sklopovi svakog uređaja 100–700 se mogu zameniti varistorskim sklopom nekog drugog od uređaja 100–700 (npr., varistorski sklop 350 sa pet vafera ili varistorski sklop 450 sa dva vafera se može upotrebljavati umesto varistorskog sklopa 650 u uređaju 600). [0147] It will be appreciated that the various aspects described herein may be used in various combinations. For example, an elastomeric insulating member, corresponding to elastomeric insulating member 239, may be used in place of the spring and end insulating members (eg, insulating member 128C) of the surge protection device 100, 300, 400, 600. The varistor assemblies of each device 100-700 may be replaced with a varistor assembly of another of the devices 100-700 (eg, a five-wafer varistor assembly 350 or a two-wafer varistor assembly 450 may be used in place of the varistor assembly 650 in device 600).

[0148] Oni koji imaju uobičajene veštine u oblasti tehnike mogu napraviti brojne izmene i modifikacije, s obzirom na prednosti predstavljenog otkrića, bez odstupanja od obima pronalaska. S obzirom na to, mora biti razumljivo da su ilustrovana izvođenja postavljena samo u svrhu primera, i da ih ne bi trebalo uzimati kao ograničenje pronalaska, kako je definisan sledećim zahtevima. [0148] Those of ordinary skill in the art may make numerous changes and modifications, having regard to the advantages of the disclosed disclosure, without departing from the scope of the invention. In view of this, it must be understood that the illustrated embodiments are set forth for the purpose of example only, and should not be construed as limiting the invention as defined by the following claims.

1 1

Claims (14)

Patentni zahteviPatent claims 1. Uređaj prenaponske zaštite (600) obuhvata:1. The surge protection device (600) includes: prvi elektrodni član (622);a first electrode member (622); drugi elektrodni član (624);a second electrode member (624); varistor (652, 654, ili 656) umetnut između i električno povezan za svaki od prvog i drugog elektrodnog člana;a varistor (652, 654, or 656) interposed between and electrically connected to each of the first and second electrode members; električno provodni topljivi član (632), pri čemu topljivi član reaguje na toplotu u uređaju prenaponske zaštite tako što se topi i formira električni kratak spoj preko prvih i drugih elektrodnih članova; ian electrically conductive fusible member (632), wherein the fusible member responds to heat in the surge protection device by melting and forming an electrical short across the first and second electrode members; and član (636) za popunjavanje šupljine, koji okružuje barem deo varistora, pri čemu je član za popunjavanja šupljine formiran od električno izolacionog materijala;a cavity filling member (636) surrounding at least a portion of the varistor, wherein the cavity filling member is formed of an electrically insulating material; pri čemuwhereby uređaj prenaponske zaštite uključuje bočni zid (626B), koji definiše komoru (627), komora uključuje prvu potkomoru (627A) i drugu potkomoru (627B) u fluidnoj komunikaciji sa prvom potkomorom;the surge protection device includes a sidewall (626B) defining a chamber (627), the chamber including a first subchamber (627A) and a second subchamber (627B) in fluid communication with the first subchamber; topljivi član je smešten u prvu potkomoru (627A);the fusible member is placed in the first subchamber (627A); varistor je smešten u drugu potkomoru (627B) i zapremina (627C) zazora je definisana između varistora i bočnog zida u drugoj potkomori;the varistor is placed in the second sub-chamber (627B) and a gap volume (627C) is defined between the varistor and the side wall in the second sub-chamber; član za popunjavanje šupljine je smešten u zapremini zazora kako bi ograničio tok topljivog člana u zapreminu (627C) zazora; ia cavity-filling member is disposed in the gap volume to restrict the flow of the fusible member into the gap volume (627C); and varistor (652) je prvi varistorski vafer;varistor (652) is the first varistor wafer; naznačen time da uređaj prenaponske zaštite uključuje:characterized in that the surge protection device includes: drugi varistorski vafer (654 ili 656) formiran od varistorskog materijala; ia second varistor wafer (654 or 656) formed from the varistor material; and električno provodan međuspojni član (660 ili 662) koji povezuje prvi i drugi varistor u električnu paralelu između prvog i drugog elektrodnog člana (622, 624);an electrically conductive interconnect member (660 or 662) connecting the first and second varistors in electrical parallel between the first and second electrode members (622, 624); pri čemu su prvi i drugi varistorski vafer aksijalno složeni između prvog i drugog elektrodnog člana (622, 624);wherein the first and second varistor wafers are axially stacked between the first and second electrode members (622, 624); član (636) za popunjavanje šupljine uključuje udubljenje (636E) prijemnika; ithe cavity filling member (636) includes a receiver recess (636E); and deo (660B ili 662B) međuspojnog člana se proteže prema spolja, izvan prvog i drugog varistorskog vafera, i nalazi se u udubljenju (636E) prijemnika.a portion (660B or 662B) of the interconnect member extends outwardly beyond the first and second varistor wafers and is located in the recess (636E) of the receiver. 2. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu je član (636) za popunjavanje šupljine formiran od električno izolacione keramike.2. The surge protection device according to Claim 1, wherein the cavity filling member (636) is formed of electrically insulating ceramics. 3. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu član (636) za popunjavanje šupljine zauzima najmanje 50 procenata zapremine zazora.3. The surge protection device of Claim 1, wherein the cavity filling member (636) occupies at least 50 percent of the gap volume. 22 4. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu član (636) za popunjavanje šupljine uključuje cevastu čauru za popunjavanje šupljine koja okružuje varistorski vafer (652, 654, ili 656).4. The surge protection device of Claim 1, wherein the cavity filling member (636) includes a tubular cavity filling sleeve surrounding the varistor wafer (652, 654, or 656). 5. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 4, pri čemu:5. Overvoltage protection device according to Claim 4, wherein: čaura (636) za popunjavanje šupljine uključuje unutrašnju površinu (636F) koja u opštem slučaju odgovara spoljašnjem obliku varistora (652, 654, ili 656); ithe cavity filling sleeve (636) includes an inner surface (636F) that generally conforms to the outer shape of the varistor (652, 654, or 656); and čaura (636) za popunjavanje šupljine uključuje spoljašnju površinu (636G) koja u opštem slučaju odgovara obliku površine unutrašnjeg zida bočnog zida (622B).the cavity filler sleeve (636) includes an outer surface (636G) that generally conforms to the shape of the inner wall surface of the sidewall (622B). 6. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 5, pri čemu:6. Overvoltage protection device according to Claim 5, wherein: zazor između unutrašnje površine (636F) čaure za popunjavanje šupljine i varistora (652) je manji od 2 mm; ithe gap between the inner surface (636F) of the cavity filler sleeve and the varistor (652) is less than 2 mm; and zazor između spoljašnje površine (636G) čaure za popunjavanje šupljine i površine unutrašnjeg zida bočnog zida (622B) je manji od 0,5 mm.the clearance between the outer surface (636G) of the cavity filler sleeve and the inner wall surface of the sidewall (622B) is less than 0.5 mm. 7. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 4, pri čemu čaura (636) za popunjavanje šupljine uključuje bočni zid (636A) čaure koji ima nominalnu debljinu (T5) od najmanje 2 mm.7. The surge protection device of Claim 4, wherein the cavity filling sleeve (636) includes a sleeve sidewall (636A) having a nominal thickness (T5) of at least 2 mm. 8. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 4, pri čemu je čaura (636) za popunjavanje šupljine iz jednog komada.8. The surge protection device according to Claim 4, wherein the sleeve (636) for filling the cavity is in one piece. 9. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu je udubljenje (636E) prijemnika kanal koji se pruža aksijalno, definisan u unutrašnjoj površini (636F) člana (636) za popunjavanje šupljine.9. The surge protection device of Claim 1, wherein the receiver recess (636E) is an axially extending channel defined in the inner surface (636F) of the cavity filling member (636). 10. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu udubljenje (636E) prijemnika ima dubinu (D5) u opsegu od oko 1 do 12 mm.10. The surge protection device of Claim 1, wherein the recess (636E) of the receiver has a depth (D5) in the range of about 1 to 12 mm. 11. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu je član (636) za popunjavanje šupljine formiran od visokotemperaturne termoplastike.11. The surge protection device of Claim 1, wherein the cavity filling member (636) is formed of high temperature thermoplastic. 12. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu je član (636) za popunjavanje šupljine formiran od materijala koji ima tačku topljenja u opsegu od oko 120 do 200 °C, ili pri čemu je član (636) za popunjavanje šupljine formiran od materijala koji može izdržati napon od 25 kV po mm debljine.12. The surge protection device of Claim 1, wherein the cavity filling member (636) is formed of a material having a melting point in the range of about 120 to 200 °C, or wherein the cavity filling member (636) is formed of a material capable of withstanding a voltage of 25 kV per mm of thickness. 13. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu član (636) za popunjavanje šupljine ima zapreminu u opsegu od oko 100 mm<3>do 100000 mm<3>.13. The surge protection device of Claim 1, wherein the cavity filling member (636) has a volume in the range of about 100 mm<3> to 100000 mm<3>. 14. Uređaj prenaponske zaštite prema Zahtevu 1, pri čemu:14. Surge protection device according to Claim 1, wherein: prvi elektrodni član (622) uključuje elektrodu kućišta koja uključuje bočni zid (622B) i krajnji zid (122A) koji je integralan sa bočnim zidom;the first electrode member (622) includes an electrode housing including a side wall (622B) and an end wall (122A) integral with the side wall; bočni zid (622B) i krajnji zid (122A) zajedno definišu komoru (627);the side wall (622B) and the end wall (122A) together define the chamber (627); drugi elektrodni član (624) se pruža u komoru (627); ithe second electrode member (624) extends into the chamber (627); and elektroda kućišta je formirana od metala iz jednog komada.the housing electrode is formed from one piece of metal.
RS20250150A 2017-10-27 2018-08-25 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers RS66508B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/795,986 US10707678B2 (en) 2016-12-23 2017-10-27 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
EP20174839.9A EP3716296B1 (en) 2017-10-27 2018-08-25 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS66508B1 true RS66508B1 (en) 2025-03-31

Family

ID=63405135

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20201341A RS61022B1 (en) 2017-10-27 2018-08-25 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
RS20250150A RS66508B1 (en) 2017-10-27 2018-08-25 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20201341A RS61022B1 (en) 2017-10-27 2018-08-25 Overvoltage protection device including multiple varistor wafers

Country Status (11)

Country Link
EP (3) EP4489036A3 (en)
CN (2) CN109727739B (en)
CY (1) CY1123713T1 (en)
DK (1) DK3413320T3 (en)
ES (2) ES3006033T3 (en)
HR (2) HRP20250280T1 (en)
HU (2) HUE051788T2 (en)
PL (2) PL3716296T3 (en)
PT (1) PT3413320T (en)
RS (2) RS61022B1 (en)
SI (1) SI3413320T1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117081023B (en) * 2023-08-21 2024-02-06 济南雷盾电子技术有限公司 Maintenance-free charging pile power lightning protection device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3863111A (en) * 1973-06-29 1975-01-28 Gen Electric Polycrystalline varistor surge protective device for high frequency applications
US5130884A (en) * 1986-10-28 1992-07-14 Allina Edward F Parallel electrical surge-protective varistors
US4937551A (en) * 1989-02-02 1990-06-26 Therm-O-Disc, Incorporated PTC thermal protector device
US5608596A (en) * 1990-10-16 1997-03-04 Cooper Power Systems, Inc. Surge arrester with spring clip assembly
CA2098365A1 (en) * 1992-06-30 1993-12-31 Robert William Smith Surge arrester with spring clip assembly
US7433169B2 (en) 2005-12-15 2008-10-07 Raycap Corporation Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
DE102009004704B4 (en) * 2008-09-17 2015-03-12 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Surge arrester with a switching device for triggering a separator
JP5493065B2 (en) * 2011-03-24 2014-05-14 音羽電機工業株式会社 Varistor device and manufacturing method thereof
DE102012004678A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge protection device
US8743525B2 (en) * 2012-06-19 2014-06-03 Raycap Intellectual Property, Ltd Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
US10447023B2 (en) * 2015-03-19 2019-10-15 Ripd Ip Development Ltd Devices for overvoltage, overcurrent and arc flash protection

Also Published As

Publication number Publication date
PL3413320T3 (en) 2021-01-25
EP3716296A3 (en) 2020-10-21
EP4489036A2 (en) 2025-01-08
ES3006033T3 (en) 2025-03-17
CN109727739B (en) 2022-08-09
CY1123713T1 (en) 2022-03-24
CN109727739A (en) 2019-05-07
EP4489036A3 (en) 2025-04-16
DK3413320T3 (en) 2020-11-09
HRP20201798T1 (en) 2021-01-08
CN115116683A (en) 2022-09-27
ES2827702T3 (en) 2021-05-24
PT3413320T (en) 2020-10-26
HUE051788T2 (en) 2021-03-29
EP3413320A2 (en) 2018-12-12
EP3716296C0 (en) 2024-12-18
HUE070401T2 (en) 2025-06-28
SI3413320T1 (en) 2020-11-30
PL3716296T3 (en) 2025-04-14
EP3716296A2 (en) 2020-09-30
RS61022B1 (en) 2020-12-31
HRP20250280T1 (en) 2025-07-04
EP3413320A3 (en) 2019-07-24
EP3716296B1 (en) 2024-12-18
EP3413320B1 (en) 2020-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11165246B2 (en) Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
US12237664B2 (en) Devices for active overvoltage protection including varistors and thyristors
US8743525B2 (en) Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
US10340688B2 (en) Modular overvoltage protection units
US7433169B2 (en) Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
EP3413320B1 (en) Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
EP4354470B1 (en) Overvoltage protection device modules
EP3358577B1 (en) Overvoltage protection device including a varistor a fuse and two fail safe mechanisms