专利名称：由多个火花角构成的过电压保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过电压保护装置，特别涉及一种由多个火花角构成的过电压保护装置。
背景技术：
近年来，随着信息化产业的飞速发展，对于系统中由于大气过电压及操作过电压造成的危害已引起了人们极大的重视。作为过电压保护装置的有各种电极形状的火花开关，已有大量的报导。其中具有代表性的为德国凤凰接触股份有限公司的间隙型过电压保护装置。该装置由两个电极形成“V”字型的火花间隙，间隙点火时，两个电极之间产生电弧，在电磁力及热的作用下，电弧沿V字形火花间隙向前移动。其优点是能够承受较大的冲击电流，缺点是动作电压较高，而且动作电压不太稳定。其改进的方式是在电极的对应端之间放置了辅助点火装置，可引起表面点火。与仅靠空气击穿的空气间隙相比，具有较为恒定的、特别小的动作电压。由于该间隙型过电压保护器件仅由一对火花间隙构成，通流的能力仍然受到一定的限制。而我国用于电源系统的过电压保护器件的研究工作起步较晚，特别是大通流容量的过电压保护器件研究水平较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种由多个火花角构成的过电压保护装置，此过电压保护装置具有极大的导出瞬态脉冲电流和抑制过电压的能力，较长的使用寿命，并对工频电源所产生的后续电流有一定的抑制作用。
为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是包括设置在绝缘密闭外壳内的电极和电极，其特点是，两电极为对称设置的棱台结构且在两电极之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置，棱台结构的两电极构成了一对对称的V字形火花间隙，在V字形火花间隙内还分别设置有与V形火花间隙相对应的凸凹相间的灭弧栅。
本发明两个对称的棱台电极构成两个火花间隙，当间隙击穿时，两对火花间隙上的电弧同时在电磁力的作用下向外移动，与单一的火花间隙结构相比，通流能力扩大了一倍，当电弧进入灭弧栅时，通过电弧的冷却将电弧分割成多个电弧，提高了弧电压，达到灭弧的目的。
本发明采用的第二种技术方案是包括设置在绝缘密闭外壳内的两电极，其特点是，两电极为对称设置的“V”字形结构，两电极合起来形成了两个向内的“V”字形的火花间隙，且在两电极的对合面上分别设置有沿面放电的绝缘材料制成的辅助点火装置，在“V”字形火花间隙之间还设置有与“V”形火花间隙相对应的凸凹相间的灭弧栅。
本发明两个对称的“V”形电极构成两个面对面的火花间隙，当间隙击穿时，两个火花间隙上的电弧同时在电磁力的作用下向相对移动，与单一的火花间隙结构相比，通流能力扩大了一倍，且在两个“V”形电极之间设置有灭弧栅使相对移动的两对电弧不会交汇。
本发明采用的第三种技术方案是包括设置在绝缘密闭外壳内的两电极，其特点是，两电极为对称设置的圆台结构且在两电极之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置，圆台结构的两电极构成的火花间隙四周圆弧上还设置有凸凹相间的灭弧栅。
本发明两个对称圆台形电极形成了以中心轴线旋转对称的“V”形放电间隙，电弧沿圆台形电极面向外均匀扩散，使该装置具有极大的导出瞬态脉冲电流和瞬态过电压的能力。
图1(a)是本发明第一种技术方案的结构示意图，图1(b)是图1(a)的侧视图，图中1、2为棱台形电极，3为辅助点火装置，4为灭弧珊，5为绝缘密闭外壳，6为火花间隙，7为电极斜面；图2是本发明第2种技术方案的结构示意图，图中1-1、2-1为棱台形电极，3-1为辅助点火装置，4-1为灭弧珊，5为绝缘密闭外壳，6-1为火花间隙；图3是本发明第3种技术方案的结构示意图，图中1-2、2-2为棱台形电极，3-2为辅助点火装置，4-2为灭弧珊，5-2为绝缘密闭外壳，6-2为火花间隙。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1参见图1，本发明包括设置在由氧化铝陶瓷制成的绝缘密闭外壳5内的棱台结构的电极1和电极2，棱台结构的电极1和电极2的棱设置为倒角结构，电极1和电极2构成了一对对称的V字形火花间隙6，在电极1和电极2之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置3，此辅助点火装置3的厚度小于1mm，且在V字形对称火花间隙6的面上与电极1、2的大小相同，而在与火花间隙6垂直的面上大于电极1、2的平面，在V字形火花间隙6之间还分别设置有与V形火花间隙6相对应的凸凹相间的金属或陶瓷材料制成灭弧栅4。
本实施例两个平行对称的棱台电极1、2构成两对火花间隙6，当间隙击穿时，两对火花间隙6上的电弧同时在电磁力的作用下向外移动，与单一的火花间隙结构相比，通流能力就扩大了一倍；棱台结构的电极1和电极2的棱设置为倒角结构，使电弧限制在沿棱台电极的斜面7移动，而不会沿棱台梯形电极的棱移动，两个平行对称的棱台电极中间设置的绝缘材料制成的辅助点火装置5，该辅助点火装置5在火花间隙6的面上与电极1、2的大小相同，而在与火花间隙6垂直的面上，高出电极1、2的平行平面，以保证电弧沿火花间隙6移动；在火花间隙6内设置的灭弧栅4的作用是当电弧进入灭弧栅4时，通过电弧的冷却将电弧分割成多个电弧，提高了弧电压，达到灭弧的目的。
实施例2参见图2，本发明包括对称设置在由氧化铝陶瓷制成的绝缘密闭外壳5内的“V”字形结构电极1-1和电极2-1，电极1-1和电极2-1合起来形成了两个向内的“V”字形的火花间隙6-1，且在电极1-1和电极2-1的对合面上分别设置有沿面放电的绝缘材料制成的厚度小于1mm的辅助点火装置3-1和3-1，在“V”字形火花间隙6-1之间还设置有与“V”形火花间隙6-1相对应的凸凹相间的由金属或陶瓷材料制成灭弧栅4-1。
本实施例两个电极1-1、2-1的形状设计成“V”字形结构，两个电极1-1、2-1相对放置形成两个面对面的火花间隙6-1，同时在两个电极1-1、2-1之间设置有由绝缘材料构成一个辅助点火装置3-1，和设置与“V”形火花间隙6-1之间的凸凹相间的灭弧栅4-1，灭弧栅4-1使相对移动的两对电弧不会交汇。
实施列3参见图3，本发明包括对称设置在由氧化铝陶瓷制成的绝缘密闭外壳5内的圆台结构的电极1-2和电极2-2，在电极1-2和电极2-2之间还设置有绝缘材料制成的厚度小于1mm的辅助点火装置3-2，圆台结构的电极1-2和电极2-2构成的火花间隙6-2四周圆弧上还设置有凸凹相间的由金属或陶瓷材料制成灭弧栅4-2。
本实施例两个电极1-2和2-2的形状设计成圆台结构，两个电极1-2和2-2相对放置，形成了处处呈“V”字形对称的火花间隙6-2，由于电弧是沿圆台形电极1-2和2-2的面向外均匀扩散的，所以具有极大的承受冲击电流和瞬态过电压的能力，在两个圆台结构的电极1-2和2-2之间设置的辅助点火装置3-2，此辅助点火装置3-2由绝缘材料制成在产生电弧时，不会因热的作用而损坏绝缘材料或产生碳。而与电弧移动方向呈90°放置环形灭弧栅。
权利要求
1.一种由多个火花角构成的过电压保护装置，包括设置在绝缘密闭外壳[5]内的电极[1]和电极[2]，其特征在于电极[1]和电极[2]为对称设置的棱台结构且在电极[1]和电极[2]之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置[3]，棱台结构的电极[1]和电极[2]构成了一对对称的V字形火花间隙[6]，在V字形火花间隙[6]内还分别设置有与V形火花间隙[6]相对应的凸凹相间的灭弧栅[4]。
2.根据权利要求1所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的辅助点火装置[3]的厚度小于1mm，且在V字形对称火花间隙[6]的面上与电极[1、2]的大小相同，而在与火花间隙[6]垂直的面上大于电极的平面。
3.根据权利要求1所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的棱台形电极[1]和电极[2]的棱设置为倒角结构。
4.根据权利要求1所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的灭弧栅[6]由金属或陶瓷材料制成。
5.一种由多个火花角构成的过电压保护装置，包括设置在绝缘密闭外壳[5]内的电极[1-1]和电极[2-1]，其特征在于电极[1-1]和电极[2-1]为对称设置的“V”字形结构，电极[1-1]和电极[2-1]合起来形成了两个向内的“V”字形的火花间隙[6-1]，且在电极[1-1]和电极[2-1]的对合面上分别设置有沿面放电的绝缘材料制成的辅助点火装置[3-1]和[3-1`]，在“V”字形火花间隙[6-1]之间还设置有与“V”形火花间隙[6-1]相对应的凸凹相间的灭弧栅[4-1]。
6.根据权利要求5所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的灭弧栅[6-1]由金属或陶瓷材料制成。
7.根据权利要求5所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的辅助点火装置[3-1]的厚度小于1mm。
8.一种由多个火花角构成的过电压保护装置，包括设置在绝缘密闭外壳[5]内的电极[1-2]和电极[2-2]，其特征在于电极[1-2]和电极[2-2]为对称设置的圆台结构且在电极[1-2]和电极[2-2]之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置[3-2]，圆台结构的电极[1-2]和电极[2-2]构成的火花间隙[6-2]四周圆弧上还设置有凸凹相间的灭弧栅[4-2]。
9.根据权利要求7所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的灭弧栅[6-2]由金属或陶瓷材料制成。
10.根据权利要求8所述的由多个火花角构成的过电压保护装置，其特征在于所说的辅助点火装置[3-2]的厚度小于1mm。
全文摘要
一种由多个火花角构成的过电压保护装置，包括设置在绝缘密闭外壳内的电极，两电极为对称设置的棱台结构且在电极之间还设置有绝缘材料制成的辅助点火装置，两棱台结构的电极构成了一对对称的V字形火花间隙，在V字形火花间隙内还分别设置有与V形火花间隙相对应的凸凹相间的灭弧栅。本发明两个对称的棱台电极构成两个火花间隙，当间隙击穿时，两对火花间隙上的电弧同时在电磁力的作用下向外移动，与单一的火花间隙结构相比，导出瞬态脉冲电流能力扩大了一倍，当电弧进入灭弧栅时，通过电弧的冷却将电弧分割成多个电弧，提高了弧电压，达到灭弧的目的。
文档编号H01H9/30GK1674393SQ200510041868
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者姚学玲, 陈景亮, 刘东社, 孙伟 申请人:西安交通大学