专利名称：一种防火型安全防雷模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防雷模块，尤其涉及一种防火型安全防雷模块。
背景技术：
雷电是大气中自然放电的一种现象。这种放电有时发生在云层与云层之间，有时发生在云层与大地之间，后者就有可能通过建筑物、电气设备或人畜到大地进行放电。这就是常说的雷击，又称直击雷。由于雷电的电流变化速度很高，平均上升速率为30KA/ms，因此在其附近的金属部分由于静电感应或电磁感应而产生很高的电位，这升高的电位称感应电压，这就是感应雷。即使建筑物外装有避雷针，感应雷也会在电源输入线上感应产生数千伏甚至上万伏的高压冲击波，常常造成许多的通讯机房设备、各种机房电设备、以及工业民用低压配电房内电气设备的损坏，造成严重后果。
为了防止这种感应雷击，必须在电源线的进户处和用电设备的电源端，加装防感应雷保护装置。传统技术中采用阀型避雷器，是将金属氧化物阀片直接并入电源输入线和地之间，当金属氧化物阀片漏电引起严重发热或被强雷电流击坏时，往往会引起供电系统短路或停电等故障，严重时会引发火灾，保护并不可靠。
现有技术已经用压敏电阻片替代了传统中的金属氧化物阀片，是完全符合技术发展潮流的。压敏电阻片由于其伏安特性的非线性而广泛应用于过压保护，它在正常工作电压时的阻值非常大，通常为兆欧级，但当电压超过标准时，其阻值迅速下降，可跌至1欧姆左右，同时，流过的电流急剧增大，如不加以控制，最终会因吸收的功率过高而着火燃烧。因此，对压敏电阻片的使用必须有效可靠的防止其在过压状态下的着火燃烧，即在过压状态下，迅速的把压敏电阻片从电路中切断，使其电流为零而不再吸收功率，避免火灾的发生。
发明内容
本实用新型的目的就是针对压敏电阻片的优缺点，将其应用于过压保护，确切的说，应用于由于雷击而感应的超高电压的保护，并且，在压敏电阻片电流急剧增大，温度迅速上升时，迅速可靠的将其从电路中切断，并严密隔离于耐高温特定装置，防止破坏扩大到其它设备，避免火灾的发生。
为达到上述目的，本实用新型采取了下述技术措施一种防火型安全防雷模块，包括压敏电阻片1和热脱离机构5，压敏电阻片1的一面和接插簧片3相连，另一面和导电导热簧片6连接；热脱离机构5主要包括有主簧片50及压缩弹簧53，导电导热簧片6穿过隔板7与主簧片50相连，它们之间的连接点为低熔点合金焊接触点51；而主簧片50的另一端和支点轴58相连；支点轴58固定在隔板7上；主簧片50的臂杆与软导线59一端电连接，且与压缩弹簧53的底部相连；压缩弹簧53的顶部固定在隔板7上；软导线59的另一端与接插簧片9电连接。上述装置在组装完毕后，封装在陶瓷壳体8内，该陶瓷封装壳体8具有极高的硬度及耐火温度，可达1000摄氏度。接插簧片3和接插簧片9穿过并固定在陶瓷壳体8上，并与外接电源电连接。
当由于雷击造成电源电压感应出超高电压时，由于压敏电阻片1的一个面是通过接插簧片3和外接电源的一根电源线电连接(比如火线)，压敏电阻片1的另一个面通过导电导热簧片6、主簧片50、软导线59、接插簧片9电串联后和外接电源的另一根电源线电连接(比如零线)，而导电导热簧片6、主簧片50、软导线59、接插簧片9这四个构件的电阻并不是很大，压敏电阻片1相当于并联在输入电源线之间，压敏电阻片1的两端也出现了超高电压，根据压敏电阻本身的特性，其电阻急剧下降，电流急剧增大，温度急剧上升，热能迅速传递给和它相连的导电导热簧片6，导电导热簧片6的温升基本和压敏电阻片1的温升同步，导致连接导电导热簧片6和主簧片50之间的低熔点合金焊接点51熔化。导电导热簧片6施加给主簧片50的拉力消失，在正常情况下，该拉力产生的力矩和压缩弹簧53施加给主簧片50的弹力所产生的力矩的代数和为零，根据刚体的转动定律，刚体，亦即主簧片50将不会转动。而此时，由于导电导热簧片6施加给主簧片50的拉力消失，主簧片50只受到压缩弹簧53施加的弹性力，而主簧片50的另一端连接在固定的支点轴58上，而支点轴58是中心固定在隔板7上，外围可灵活转动的轴，二者之间的摩擦力极小。因此，主簧片50绕支点轴58转动。这种转动的效果从机械上看就是把主簧片50的一端从导电导热簧片6处拉开，从电路上看，就是把压敏电阻片1从电源中切断，即把由压敏电阻片1的一个面、导电导热簧片6、主簧片50、软导线59、接插簧片9、外接电源的一根电源线所形成的串联通路切断，此时，压敏电阻片1上不再有电流通过，温度不会继续升高，避免其因温度过高而产生的着火自燃。
本实用新型中利用了压缩弹簧53的弹力作为热脱离机构5的主要组成部分，可以把主簧片50的一端从导电导热簧片6处迅速拉开，且拉开距离足够，灭弧效果好，为了更进一步的提高安全可靠性，本实用新型又加装了一个拉张弹簧57和摇杆54，摇杆54尾端和支点轴52相连，顶端和拉张弹簧57顶部相连，拉张弹簧57底部固定在隔板7上，此时，压缩弹簧53的顶部固定在的摇杆54的臂杆上。正常情况时，压缩弹簧53施加给摇杆54的向上的弹性力和拉张弹簧57施加给摇杆54向下的弹性力所产生的力矩的代数和为零，摇杆54处于静止状态。如前如述，当由于雷击而产生高电压时，主簧片50将绕支点轴58转动。和主簧片50相连的压缩弹簧53被拉长，也就是其压缩量减小，此时，和压缩量成正比的弹簧弹力减小，压缩弹簧53对摇杆54的力矩减小，摇杆54将在拉张弹簧57对其产生的力矩作用下绕其支点轴52转动，支点轴52的结构同支点轴58。该转动又进一步向下压迫了压缩弹簧53，阻碍其压缩量的恢复，使主簧片50转动的角速度更快，角位移更大，也就是使导电导热簧片6和主簧片50之间的拉开速度更快，拉开距离更大，迅速、有效的把压敏电阻1从电路中切断。更高安全系数的避免火灾的发生。
本实用新型在摇杆54顶端还设置有摇杆头片55，可以通过陶瓷壳体8所开的小孔10观测其有无移位，来判断陶瓷壳体8内的热脱离机构5是否已经动作。与摇杆头片55相对的位置还设置有位置传感器56，用于探测或显示热脱离机构5的动作状态，位置传感器56固定在隔板7上，位置传感器56与外部电子控制装置电连接，这样，当热脱离机构5执行动作时，可设计相关的外围电路，分别输出声、光、电等报警信号，让用户更直接的、更方便的得知是否需要更换模块。
本实用新型还包括陶瓷壳体8，陶瓷壳体8内的容腔被隔板7分隔为左腔室2及右腔室4，压敏电阻片1放置在左腔室2中，热脱离机构5置在右腔室4中。陶瓷壳体8具有极高的硬度及耐火温度，因此，即使压敏电阻片1升温至极高的温度，足以熔燃壳体内其他所有物件时，仍将会被严密控制在特种陶瓷封装壳体内，不至于外冒，扩大到其他设备。另外，采取把压敏电阻片1和热脱离机构5分置两腔室的做法，有一个好处就是避免由于压敏电阻片1的极高温度引燃热脱离机构5或使热脱离机构5变形失灵。这样，即可以保证热脱离机构5的灵活性和准确性，也可以当用户在更换模块时，只需要更换压敏电阻片即可，把已经执行过热脱离操作的机构恢复原状即可。具体的说，就是把导电导热簧片6和主簧片50用低熔点合金在原来的位置重新焊接，把压缩弹簧53、拉张弹簧57、主簧片50、摇杆54、摇杆头片55等恢复到热脱离机构5未执行操作时的位置即可。这样，可以减轻用户的负担，提高本实用新型的使用效率。
上述结构中的陶瓷壳体8，也可以是树脂或其他防火耐热材料。
本实用新型的有益效果在前面已经有所论述，简单说明如下(1)安全、可靠性高。利用压缩弹簧53和拉张弹簧57，使主簧片50和导电导热簧片6之间的拉开响应时间迅速、拉开点距离足够大，灭弧效果强；(2)采用特种陶瓷封装，提高了周围设备的安全性。(3)使用方便、效率高。用户能方便的得知模块的好坏，并且，勿需更换整套装置，即可恢复本实用新型的安全防雷功能。
本实用新型可以适用于通讯、计算机、无线通讯站等众多场所内电源系统的安全防雷。
图1是本实用新型的正面结构剖视图；图2是本实用新型热脱离机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
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如图1所示，一种防火型安全防雷模块，包括压敏电阻片1和热脱离机构5，压敏电阻片1的一面和接插簧片3相连，另一面和导电导热簧片6连接，导电导热簧片6穿过隔板7形成热脱离机构5的一部分。如图2所示，热脱离机构5中的主簧片50的一端通过低熔点合金焊接触点51和导电导热簧片6焊接在一起，而主簧片50的另一端和支点轴58相连；摇杆54尾端和支点轴52相连，顶端和拉张弹簧57顶部相连，拉张弹簧57底部固定在隔板7上；压缩弹簧53的底部和主簧片50相连，顶部固定在摇杆54的臂杆上；摇杆54顶端还设置有摇杆头片55，与摇杆头片55相对的位置还设置有位置传感器56，用于探测或显示热脱离机构5的动作状态，位置传感器56固定在隔板7上，位置传感器56与外部电子控制装置电连接；整个装置被封装在陶瓷壳体8中，陶瓷壳体8内的容腔被隔板7分隔为左腔室2及右腔室4，压敏电阻片1放置在左腔室2中，热脱离机构5置在右腔室4中。接插簧片3、接插簧片9穿过并固定在陶瓷壳体8上，并与外接电源电连接。
当由于雷击造成压敏电阻出现过压情况时，压敏电阻片电阻急剧下跌，电流迅速上升，温度急剧增大，热能经由导电导热簧片6同步地传递到导电导热簧片6和主簧片50之间的焊接触点51，焊触点材料熔化，导电导热簧片6对主簧片50的拉力消失，由于压缩弹簧53的弹力所产生的力矩，主簧片50绕支点轴58逆时针转动，同时带动摇杆54绕支点轴52顺时针转动，焊触点51迅速拉开，距离足够大，和导电导热簧片6相串联的压敏电阻片1从电路中切断，电流截止，避免压敏电阻片1着火燃烧。同时，本实施例还有故障判断装置，通过有源声、光、电等报警器，如发光二极管等，配合摇杆头片55有无移位现象，可以判断整个装置的工作状态正常与否。
权利要求1.一种防火型安全防雷模块，包括压敏电阻片(1)和热脱离机构(5)，其特征是所述的压敏电阻片(1)的一面和接插簧片(3)相连，另一面和导电导热簧片(6)连接；所述的热脱离机构(5)主要包括有主簧片(50)及压缩弹簧(53)，导电导热簧片(6)穿过隔板(7)与主簧片(50)相连；而主簧片(50)的另一端和支点轴(58)相连；支点轴(58)固定在隔板(7)上；所述的主簧片(50)的臂杆与软导线(59)一端电连接，且与压缩弹簧(53)的底部相连；压缩弹簧(53)的顶部固定在隔板(7)上；软导线(59)的另一端与接插簧片(9)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种防火型安全防雷模块，其特征是所述的热脱离机构(5)还包括有摇杆(54)及拉张弹簧(57)；所述的摇杆(54)尾端和支点轴(52)相连，顶端和拉张弹簧(57)顶部相连；拉张弹簧(57)底部固定在隔板(7)上；压缩弹簧(53)的顶部固定在摇杆(54)的臂杆上。
3.根据权利要求2所述的一种防火型安全防雷模块，其特征是所述的摇杆(54)顶端还设置有摇杆头片(55)；与摇杆头片(55)相对的位置还设置有位置传感器(56)，用于探测或显示热脱离机构(5)的动作状态，位置传感器(56)固定在隔板(7)上。
4.根据权利要求3所述的一种防火型安全防雷模块，其特征是所述位置传感器(56)与外部电子控制装置电连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种防火型安全防雷模块，其特征是还包括有陶瓷壳体(8)，陶瓷壳体(8)内的容腔被隔板(7)分隔为左腔室(2)及右腔室(4)；所述的压敏电阻片(1)放置在左腔室(2)中，所述的热脱离机构(5)置在右腔室(4)中。
6.根据权利要求5所述的一种防火型安全防雷模块，其特征是所述的接插簧片(3)、接插簧片(9)穿过并固定在陶瓷壳体(8)上，并与外接电源电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种防火型安全防雷模块。它包括压敏电阻片1和热脱离机构5，压敏电阻片1的一面和接插簧片3相连，另一面和导电导热簧片6连接，热脱离机构5主要包括有主簧片50及压缩弹簧53，导电导热簧片6穿过隔板7与主簧片50相连，而主簧片50的另一端和支点轴58相连，支点轴58固定在隔板7上，主簧片50的臂杆与软导线59一端电连接，且与压缩弹簧53的底部相连，压缩弹簧53的顶部固定在隔板7上，软导线59的另一端与接插簧片9电连接。本实用新型的有益效果是安全、可靠性高、使用方便、效率高。可以适用于计算机、无线通讯站等众多场所内电源系统的安全防雷。
文档编号H02H3/22GK2850091SQ200520063699
公开日2006年12月20日 申请日期2005年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者伦振雄 申请人:广东省佛山科星电子有限公司