专利名称：改进的带外接触发端子的多间隙金属陶瓷气体放电管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体放电技术领域，特指一种在强电电源系统中雷击过电压后，
可以自熄的金属陶瓷气体放电管。
背景技术：
金属陶瓷放电管作为一个依赖于电压的开关元件，凭借其超强的过电能力、快速 的响应能力以及极小的极间电容，被广泛地应用于电子设备信号系统中防护雷击及电磁脉 冲带来的过电压对电子设备所造成的损伤。
由于之前广泛使用的单间隙金属陶瓷气体放电管都存在一个共同的缺陷在强电
电源系统防雷中，单间隙金属陶瓷气体放电管雷击过电压过后由于电源系统能够提供其维
持放电的电压及电流，致使过电压过后，出现放电管不能自行关闭的现象。 中国国家知识产权局2009年03月04公开了一个名为"带外接触发端子的多间
隙金属陶瓷气体放电管"的发明专利申请，申请号为200710030857. 8，其采用的技术方案
是包括陶瓷定位钉、金属化陶瓷绝缘件、放电间隙电极隔离板、放电间隙过渡连接隔离板、
螺杆电极以及端子等。至少有两层的环形金属化陶瓷绝缘件两端连接有螺杆电极，形成的
密闭有惰性气体的多间隙空间，环形金属化陶瓷绝缘件一体成型有环形凸缘，所述环形凸
缘上下两端面支承两个有放电间隙的电极隔离板，放电间隙电极隔离板开设有陶瓷定位钉
孔、放电延伸通孔，陶瓷定位钉孔内安装有陶瓷定位钉，两个金属化陶瓷绝缘件之间设有放
电间隙过渡连接隔离板，放电延伸通孔形成气体关联通路，放电间隙过渡连接隔离板上一
体成型有端子。这样，金属化陶瓷绝缘件、放电间隙电极隔离板、放电间隙过渡连接隔离板
和螺杆电极便构成了放电间隙。此外，端子设于两个金属化陶瓷绝缘件之间，一端引出至金
属化陶瓷绝缘件外，并与外电路连接。该技术方案通过多间隙金属陶瓷气体放电管的高弧
光压降解决了单间隙金属陶瓷气体放电管应用于电子设备电源系统中，存在的过电压过后
单间隙金属陶瓷气体放电管在交、直流强电源系统中不能自行关闭的问题，达到了防雷的
较佳效果。 上述技术方案中还存在着一些结构上的不足之处。首先，所述金属化陶瓷绝缘件 上所设凸缘设置有两个台阶，其截面呈凸字形，所述放电间隙电极隔离板放入后需手动拨 正，使其卡入所述凸缘的环形缺位内，费工又费力。再者，其在放电间隙隔离板上开设有陶 瓷定位钉孔，陶瓷定位钉孔内安装有陶瓷定位钉，用于构成放电间隙隔离板与螺杆电极之 间、放电间隙隔离板与放电间隙过渡连接隔离板之间的放电间隙。因此，其在组装时需耗费 大量的时间将陶瓷定位钉装入陶瓷定位钉孔内，经粗略计算，现有产品中，对于包括有四个 环形金属化陶瓷绝缘件的气体放电管(通常称为五级金属陶瓷气体放电管)，其有三个放 电间隙过渡连接隔离板，大约有四十八个陶瓷定位钉，要将所有陶瓷定位钉安装在放电间 隙隔离板上的陶瓷定位钉孔内，其工作量相当可观，要耗费大量时间和精力，费时也费力， 生产效率低，工人劳动强度大，直接导致生产成本高昂。因此，亟需一种既结构简单，组装方 便，又成本低廉的产品，以满足市场需要。
实用新型内容本实用新型旨在针对上述现有技术中存在的所述不足，提供一种既可以保证有多
个放电间隙、结构又简单的金属陶瓷气体放电管。 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。 改进的带外接触发端子的多间隙金属陶瓷气体放电管，包括端电极、中间电极、内 电极、陶瓷环片以及由至少两节金属化瓷管层叠而成的陶瓷绝缘件，两个端电极设置在陶 瓷绝缘件的两端，三者界定一密闭的气室。每两节金属化瓷管之间设有一个中间电极，且中 间电极与金属化瓷管之间也为密封连接，每节金属化瓷管之间的气体通过中间电极上所设 的放电延伸通孔相关联。 所述金属化瓷管为圆筒形，其内壁中间部位一体成型有一环形的、横截面呈方形 或梯形的凸缘，所述凸缘上下端面各支承有一个内电极，每个内电极与端电极或中间电极 之间由陶瓷环片隔离，所述陶瓷环片如平垫圈状，其外径比所述金属化瓷管内径稍小，比所 述凸缘的内径要大。 本实用新型的端电极与内电极之间，内电极与内电极之间以及内电极与中间电极 之间均构成一个放电间隙，各放电间隙为惰性气体层。 所述中间电极中间设有多个放电延伸通孔，整体为圆形片状，其直径与金属化瓷
管外径相等，且其边缘一体成型有一个触发端子，所述触发端子引出至所述陶瓷绝缘件外。
所述内电极为等厚的圆形金属片，其上可设有多个放电延伸通孔，也可不设。 在中间电极与金属化瓷管的接合处，以及端电极与所述陶瓷绝缘件接合处均夹有
一片圆环形的银铜焊料，所述银铜焊料熔化，冷却凝固后可将所述中间电极与金属化瓷管
牢固接合，使得所界定的气室为密闭有惰性气体的空间。 综上所述，本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于一、将陶瓷环片代替现 有技术中的所述陶瓷定位钉，安装时，只要将陶瓷环片放入金属化瓷管内即可，而且每个内 电极只需要一个陶瓷环片。而现有技术中，每个放电间隙隔离板(等同于本实用新型的所 述内电极)设置有多个陶瓷定位钉孔，安装时则要细心地将所述陶瓷定位钉安装在陶瓷定 位钉孔内，相当费时费神，劳动强度大，生产效率低，从而导致成本高居不下。 二、现有产品中，所述金属化瓷管内壁所设的凸缘为两级台阶状，其截面呈凸字 形，放电间隙隔离板(等同于本实用新型的所述内电极)在放入金属化瓷管内后往往都要 手动拨正，使其处于凸缘的环形缺位内，才能达到定位效果。本实用新型的区别特征在于， 将凸缘的截面形状设计成方形或者是梯形。由于其直径比所述金属化瓷管内径略小，比凸 缘的内径又大，因此，陶瓷环片放入金属化瓷管内后，即可实现自动定位。这样，在生产装配 时，所需时间也较短，也从另一方面提高了生产效率。而且，省去了手动拨正工序部分，有利 于实现生产流程自动化。 因此，本实用新型同现有技术相比，其在减轻劳动强度、简化产品结构、优化生产 流程、提高生产效率以及降低成本方面有了显著的进步，可达到非常明显的有益效果。
图1是本实用新型结构示意图； 图2是本实用新型中凸缘的结构示意图；[0018] 图3是现有技术中凸缘结构示意图； 图4是本实用新型的立体图； 图5是本实用新型实施例一 ； 图6是本实用新型实施例二。 图中l-端电极；2、2'-金属化瓷管；3-内电极；4_陶瓷环片；5-中间电极；6-陶
瓷绝缘件；7-焊料；20、20'-凸缘；50-放电延伸通孔；51-触发端子。
具体实施方式
以下结合附图说明及其具体实施方式
进一步阐述本实用新型的技术方案。 实施例一 请参照图4所示，本实用新型包括端电极1 、内电极3、中间电极5以及 由至少两节金属化瓷管2层叠而成的陶瓷绝缘件6。金属化瓷管2呈圆筒形，内壁中间部位 设置有一环形的、横截面为方形的凸缘20 (如图2所示)，该凸缘20上下两端面各支承一个 内电极3，所述内电极3为厚度均匀的圆形金属片，且上下两表面光滑平整。 在每两节金属化瓷管2之间均安设有一个中间电极5，所述中间电极5整体为圆形 片状，其直径与金属化瓷管2外径相等，且其边缘一体成型有一个触发端子51，所述触发端 子51引出至所述陶瓷绝缘件6外。 在每个中间电极5和内电极3之间均设有一个陶瓷环片4，以形成一个放电间隙。 所述陶瓷环片4如平垫圈状，其外径比所述金属化瓷管2的内径稍小，但比所述凸缘20的 内径要大。 如图5所示，为了更直观地描述本实用新型的实施过程，暂定其上下方向为金属 化瓷管2的轴线方向。首先，将两个内电极3放入一个所述金属化瓷管2内，使其分别顶住 所述凸缘20的上下两端面，再从金属化瓷管2的上下两端各放入一个陶瓷环片4，使其紧贴 着内电极3，这样就构成一个放电单元，每个放电单元有三个放电间隙。本实用新型由两个 或两个以上的所述放电单元组成，每个放电单元之间设置有一个中间电极5，所有中间电极 5的触发端子51均朝一个方向设置，最后将两个端电极1安装在所述陶瓷绝缘件6的上下 两端，三者形成一密闭空间，内部充满惰性气体。 在每个中间电极5与金属化瓷管2的贴合处，以及端电极1与金属化瓷管2的贴 合处，均夹放有一个薄片状的焊料7，所述焊料7为银铜焊料，熔点较低，凝固后可将中间电 极5与金属化瓷管2气密性连接，焊料7整体呈圆环形，大小与所述金属化瓷管2的截面相 一致。按上述步骤装配固定后，放入高温炉内加热，使所述焊料7熔化，再经冷却便可得到
A 口 广PR o 实施例二 本实施例与实施例一的不同之处在于如图6所示，在所述内电极3的 中间及中间电极5的中间分别设有一个或多个放电延伸通孔30和放电延伸通孔50，各放电 间隙通过该放电延伸通孔30和放电延伸通孔50相关联，可使放电管导通时间縮短。本实 施例其他实施步骤及方法与实施例一相同，在此不再赘述。 本实用新型应用于防雷模块时，其中一个端电极l与火线(相线)连接，另一个端 电极l与零线(或保护地)连接，各触发端子51分别串联一个压敏电阻后接入零线(或 保护地)。当所述防雷模块不工作时，本实用新型等效于若干个串联的电容器，电容值约为 20pF，所述各压敏电阻也相当于一个电容，其约为2200pF。在遭受雷击时，90%以上的电压
5施加在第一放电单元(即与火线最接近的那一放电单元)，脉冲过电压侵入第一放电单元 时通过压敏电阻预先导通，导通后火线与零线间的电压短时内由压敏电阻钳位，由于本实 用新型设置有放电延伸通孔，压敏电阻上的电压将启动第二、第三甚至第四(如果有第四 放电单元的话)放电单元导通，第二、第三和第四放电单元导通后，由于其间的间隙放电压 降低于压敏电阻上的电压，第二、第三甚至第四放电单元导通后压敏电阻停止工作，脉冲过 电压过后由于电源的峰值电压低于维持本实用新型极间弧光放电的电压，本实用新型停止 工作而熄弧，达到了雷击过电压泄放的目的，电路恢复到不导通状态。 以上所述仅是本实用新型的两个较佳实施例，并非对其所做的限定性穷举，应予 理解的是，其还可以有很多实施方式，故凡是在本实用新型技术实质下所做的等效变化或 修饰，皆应视为在其保护范围之内。
权利要求改进的带外接触发端子的多间隙金属陶瓷气体放电管，包括端电极(1)、内电极(3)、中间电极(5)和由至少两节金属化瓷管(2)层叠而成的陶瓷绝缘件(6)，所述金属化瓷管(2)为圆筒形，其内壁中间部位一体成型有一环形凸缘(20)，所述凸缘(20)的上下端面各支承有一个内电极(3)；在每两个金属化瓷管(2)之间安设有一个中间电极(5)，在所述陶瓷绝缘件(6)的端部和底部各设有一个端电极(1)，所述端电极(1)与陶瓷绝缘件(6)形成密闭的气室，每个电极之间均形成一个放电间隙，其特征在于还包括陶瓷环片(4)，所述陶瓷环片(4)将端电极(1)或中间电极(5)与内电极(3)分隔开来。
2. 根据权利要求1所述的气体放电管，其特征在于所述中间电极(5)整体为圆形片 状，其直径与金属化瓷管(2)外径相等，且其边缘一体成型有一个触发端子(51)，所述触发 端子(51)引出至所述陶瓷绝缘件(6)外；其中间还可设有多个放电延伸通孔(50)。
3. 根据权利要求l所述的气体放电管，其特征在于所述内电极(3)为圆形金属片，其 上可设有多个通孔。
4. 根据权利要求l所述的气体放电管，其特征在于所述凸缘(20)的横截面为方形或 梯形。
5. 根据权利要求l所述的气体放电管，其特征在于所述陶瓷环片(4)如平垫圈状，其外径比所述金属化瓷管(2)内径稍小，比所述凸缘(20)的内径要大。
6. 根据权利要求l所述的气体放电管，其特征在于在中间电极(5)与金属化瓷管(2) 的接合处，以及端电极与所述陶瓷绝缘件(6)接合处均夹有一片圆环形的焊料(7)，所述焊 料(7)熔化固结后可将所述中间电极(5)与金属化瓷管(2)牢固粘合。
专利摘要改进的带外接触发端子的多间隙金属陶瓷气体放电管，属于气体放电技术领域，包括端电极、中间电极、内电极、陶瓷环片以及由至少两节金属化瓷管层叠而成的陶瓷绝缘件。每两节金属化瓷管之间设有一个中间电极，且中间电极与金属化瓷管之间为密封连接。金属化瓷管为圆筒形，其内壁中间部位一体成型有一环形的凸缘，其横截面呈方形或梯形，所述凸缘上下端面各支承有一个内电极，每个内电极与端电极或中间电极之间由陶瓷环片隔离，形成放电间隙。本实用新型因采用方形或梯形截面的凸缘以及陶瓷环片将各电极隔离，具有间隙多、体积小、结构简单、组装方便快捷等优点。
文档编号H01T4/16GK201438604SQ20092013252
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者曾献昌 申请人:东莞市新铂铼电子有限公司