一种电涌保护装置的制作方法

文档序号:15204353发布日期:2018-08-21 06:59阅读:119来源:国知局
本发明属于电气设备领域,尤其涉及一种电涌保护装置。
背景技术
:目前,电涌保护装置常用来保护电气系统和电气设备免受雷电或过电压引起的损坏。现有的电涌保护装置,为避免电气设备因短路失效或引发火灾,通常都外置脱扣装置或在触发回路上设置脱扣装置。但受使用空间的限制,前者所占用空间较大,在狭小、元器件密集的地方无法满足需求,后者虽然能够解决空间限制的要求,但触发回路断开后,电涌保护装置有时并未真正切断电气设备与电网的连接。当有浪涌通过时,电涌保护装置两端的电压会数倍增大,导致电气设备发生损坏。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种电涌保护装置,旨在解决目前电涌保护装置在切断电气设备的电路连接时,可靠性低的问题。本发明是这样实现的,一种电涌保护装置,用于保护电气设备免遭过电压损坏,包括相对设置且与外部电路连接的两个外部电极、设置在两个外部电极之间且相对设置以形成一作业区间的两个内部电极以及设置在相邻的一所述外部电极与一所述内部电极之间的多个电极片和多个绝缘间隔片,各所述电极片与各所述绝缘间隔片间隔交替设置;所述电涌保护装置还包括用于降低相邻的所述外部电极与所述内部电极之间的击穿电压的两控制机构、连通或断开两所述控制机构的弹性开关以及设置在所述作业区间且用于导通或者断开两所述内部电极的脱扣机构,所述脱扣机构在断开两所述内部电极时触发所述弹性开关断开两所述控制机构。进一步地,所述脱扣机构包括设置于所述作业空间内的弹性件、具有导电特性且在温度达到其热熔点后熔融的焊料以及通过所述焊料焊接两所述内部电极的导电结构件,所述导电结构件位于所述作业空间时电性导通两所述内部电极;所述弹性件的弹性恢复力具有驱动所述导电结构件脱离所述作业区间以断开两所述内部电极的趋势,所述弹性件在所述导电结构件位于所述作业区间时处于储能状态。进一步地,所述脱扣机构还包括由绝缘材料制成的绝缘结构件,所述导电结构件通过所述绝缘结构件与所述弹性件连接,所述绝缘结构件具有在所述导电结构件脱离所述作业区间时置于所述作业区间的绝缘部。进一步地,所述绝缘结构件上开设有呈贯通设置并用于放置所述导电结构件的导电孔,所述导电结构件在所述导电孔与所述作业区间对应时位于所述作业区间。进一步地,所述脱扣机构还包括绝缘壳体,所述绝缘壳体开设有用于容置所述导电结构件和所述绝缘结构件且与所述绝缘结构件滑动配合的容置腔,所述绝缘壳体开设有位于一所述内部电极和所述容置腔之间的第一穿孔以及位于另一所述内部电极和所述容置腔之间的第二穿孔,所述第一穿孔在所述导电结构件位于所述作业区间时供所对应的所述内部电极电连接至所述导电结构件,所述第二穿孔在所述导电结构件位于所述作业区间时供所对应的所述内部电极电连接至所述导电结构件。进一步地,所述脱扣机构还包括与所述绝缘结构件连接的导向杆,所述绝缘壳体开设有与所述容置腔连通并与所述导向杆滑接配和的引导孔,所述引导孔的开设方向与所述弹性件的弹性恢复力的方向平行设置。进一步地,所述绝缘壳体于所述容置腔的腔壁上开设有连接孔,所述绝缘结构件包括伸入所述连接孔内的连接件,所述弹性件于所述连接孔内与所述连接件抵接;所述连接件和所述连接孔的数量均设有两个,两所述连接件分别与一所述连接孔配合,所述导向杆位于两所述连接件之间,所述连接孔贯通至所述绝缘壳体的外部,所述弹性件一端位于所述连接孔内,另一端位于所述绝缘外壳的外部。进一步地,所述电涌保护装置还包括平铺设置的底板以及竖立设置于所述底板上的第一侧板以及与所述第一侧板相对设置的第二侧板,各所述外部电极、各所述内部电极、各所述电极片以及各所述绝缘间隔片固定于所述第一侧板与所述第二侧板之间,两所述控制机构与所述脱扣机构分别位于所述第一侧板的两侧,所述弹性件位于所述绝缘外壳的外部的一端抵接于所述第二侧板。进一步地,所述第一侧板上开设有连通所述作业区间与外部的空间的触发槽,所述绝缘结构件包括设置于所述触发槽内且在所述弹性件的驱动下触发所述弹性开关断开的触发杆。进一步地,所述第二侧板上开设有连通所述作业区间与外部空间的导向槽,所述导向杆的自由端穿过所述导向槽而位于所述第二侧板的外部。本发明相对于现有技术的技术效果是:将所述电涌保护装置的两个外部电极均连接至所需保护的电气设备的电路中,当电路中没有过电压时,脱扣机构导通两内部电极。当电气设备遭受雷击或者过电压时,所述电涌保护装置启动工作,所述外部电极、所述内部电极、所述电极片以及所述导电结构件的通过电流热效应进行发热,再通过热传导使所述脱扣机构30温度不断上升,当温度达到脱扣机构的作业温度时,脱扣机构启动作业,即断开两个内部电极之间的电连接并触发所述弹性开关作业,使弹性开关断开两所述控制机构的电连接,从而断开整个电路。最终有效地保护电气设备免遭过电压的损害,可靠性高。将脱扣机构布置在电涌保护装置的中间位置,使得脱扣机构的脱扣动作更加快速、可靠,增加电涌保护装置工作的可靠性。附图说明图1是本发明实施例所提供的电涌保护装置的结构示意图。图2是图1的电涌保护装置沿a-a方向的剖视图。图3是图1的电涌保护装置工作原理的示意图。图4是图1的脱扣机构的结构示意图。图5是图4的脱扣机构沿平行弹性件弹性恢复力方向的对半剖视图。图6是图5的绝缘壳体的结构示意图。图7是图5的绝缘结构件的结构示意图。图8是三个电涌保护装置并列设置形成的电涌保护设备的结构示意图。图9是图8的三个电涌保护装置y型电连接的结构示意图。附图中标号与名称对应的关系如下所示:名称标号名称标号电涌保护装置100导电孔323内部电极12绝缘壳体31外部电极11第一穿孔36电极片22第二穿孔36a绝缘间隔片21导向杆35控制机构40引导孔314弹性开关41连接孔313脱扣机构30连接件321弹性件37第一侧板51导电结构件33第二侧板52绝缘结构件32触发杆322导向槽521安装板102电涌保护设备101具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。请参阅图1至图3,本发明实施例所提供的电涌保护装置100为低电压系统板载电源提供了一种防护决解方案。本发明实施例所提供的电涌保护装置100,用于保护电气设备免遭过电压损坏,包括相对设置且与外部电路连接的两个外部电极11、设置在两个外部电极11之间且相对设置以形成一作业区间的两个内部电极12以及设置在相邻的一所述外部电极11与一所述内部电极12之间的多个电极片22和多个绝缘间隔片21。各所述电极片22与各所述绝缘间隔片21间隔交替设置。所述电涌保护装置100还包括用于降低相邻的所述外部电极11与所述内部电极12之间的击穿电压的两控制机构40、连通或断开两所述控制机构40的弹性开关41以及设置在所述作业区间且用于导通或者断开两所述内部电极12的脱扣机构30,所述脱扣机构30在断开两所述内部电极12时触发所述弹性开关41断开两所述控制机构40。在本实施例的一个方面,所述电极片22为石墨电极片22,石墨电极片22的厚度优选为1.3mm。在本实施例的另一个方面,相邻的一个外部电极11和一各内部电极12以及设置在两者之间的多个电极片22和绝缘间隔片21连同控制机构40共同形成石墨间隙型电涌保护器(图未画)的主体。所述控制机构40包括电连接所述电极片22的多个高压电容图未画)、设置于相邻高压电容之间的插针图未画)以及电连接所述高压电容和所述插针的线路板图未画)。在本实施例的一个方面,电极片22与绝缘间隔片21交替设置且通过螺钉进行固定。将所述电涌保护装置100的两个外部电极11均连接至所需保护的电气设备的电路中,当电路中没有过电压时,脱扣机构30导通两内部电极12。当电气设备遭受雷击或者过电压时,电涌保护装置100动作,所述外部电极11、内部电极12、电极片22、导电结构件33通过电流热效应进行发热,再通过热传导使所述脱扣机构30温度不断上升,当温度达到脱扣机构30的作业温度时,脱扣机构30启动作业,即断开两个内部电极12之间的电连接并触发所述弹性开关41作业,使弹性开关41断开两所述控制机构40的电连接,从而断开整个电路。最终有效地保护电气设备免遭过电压的损害,可靠性高。将脱扣机构30布置在电涌保护装置100的中间位置,使得脱扣机构30的脱扣动作更加快速、可靠,增加电涌保护装置100工作的可靠性。请同时参阅图4至图6,所述脱扣机构30包括设置于所述作业空间内的弹性件37、具有导电特性且在温度达到其热熔点后熔融的焊料(图未画)以及通过所述焊料焊接两所述内部电极12的导电结构件33,所述导电结构件33位于所述作业空间时电性导通两所述内部电极12;所述弹性件37的弹性恢复力具有驱动所述导电结构件33脱离所述作业区间以断开两所述内部电极12的趋势,所述弹性件37在所述导电结构件33位于所述作业区间时处于储能状态。在本实施例的一个方面,所述焊料的熔点小于200度,所述焊料可以为环保钎焊料。所述脱扣机构30还包括由绝缘材料制成的绝缘结构件32,所述导电结构件33通过所述绝缘结构件32与所述弹性件37连接,所述绝缘结构件32具有在所述导电结构件33脱离所述作业区间时置于所述作业区间的绝缘部。在本实施例的一个方面,所述绝缘结构件32是由绝缘材料制成的绝缘板,所述绝缘材料可以采用有机绝缘材料、无机绝缘材料或者混合绝缘材料。请同时参阅图7,所述绝缘结构件32上开设有呈贯通设置并用于放置所述导电结构件33的导电孔323,所述导电结构件33在所述导电孔323与所述作业区间对应时位于所述作业区间。所述导电结构件33的形状与所述导电孔323相适配,所述导电结构件33通过导电孔323导通两内部电极12。所述脱扣机构30还包括绝缘壳体31,所述绝缘壳体31开设有用于容置所述导电结构件33和所述绝缘结构件32且与所述绝缘结构件32滑动配合的容置腔(图未示),所述绝缘壳体31开设有位于一所述内部电极12和所述容置腔之间的第一穿孔36以及位于另一所述内部电极12和所述容置腔之间的第二穿孔36a,所述第一穿孔36在所述导电结构件33位于所述作业区间时供所述导电结构件33电连接至所对应的所述内部电极12,所述第二穿孔36a在所述导电结构件33位于所述作业区间时供所对应的所述内部电极12电连接至所述导电结构件33。第一穿孔36、第二穿孔36a以及所述导电孔323的中心轴线共线。在空间位置上,所述导电孔323位于所述第一穿孔36与所述第二穿孔36a之间。导电结构件33的形状为长方体,其两端分别经第一穿孔36和第二穿孔36a朝外延伸,再通过焊料电性连接两内部电极12。所述脱扣机构30还包括与所述绝缘结构件32连接的导向杆35,所述绝缘壳体31开设有与所述容置腔连通并与所述导向杆35滑接配和的引导孔314,所述引导孔314的开设方向与所述弹性件37的弹性恢复力的方向平行设置。通过所述导向杆35与所述引导孔314的配合可以使绝缘板在容置腔内滑动平稳,从而在焊料熔融时能准确切断导电结构件33与两内部电极12的电连接。所述绝缘壳体31于所述容置腔的腔壁上开设有连接孔313,所述绝缘结构件32包括伸入所述连接孔313内的连接件321,所述弹性件37于所述连接孔313内与所述连接件321抵接;所述连接件321和所述连接孔313的数量均设有两个,两所述连接件321分别与一所述连接孔313配合,所述导向杆35位于两所述连接件321之间,所述连接孔313贯通至所述绝缘壳体31的外部,所述弹性件37一端位于所述连接孔313内,另一端位于所述绝缘外壳的外部。两个弹性件37分别支撑于所述导向杆35两侧,使绝缘结构件32在滑动过程中受力均匀且切断动作迅速,再配合导向杆35的导向,使得电涌保护装置100能及时对过电压做出反应,具有很高的可靠性。在本实施例的一个方面,所述弹性件37是可以轴向压缩的弹簧。所述电涌保护装置100还包括平铺设置的底板(图未画)以及竖立设置于所述底板上的第一侧板51以及与所述第一侧板51相对设置的第二侧板52,各所述外部电极11、各所述内部电极12、各所述电极片22以及各所述绝缘间隔片21固定于所述第一侧板51与所述第二侧板52之间,两所述控制机构40与所述脱扣机构30分别位于所述第一侧板51的两侧,所述弹性件37位于所述绝缘壳体31的外部的一端抵接于所述第二侧板52。所述第一侧板51上开设有连通所述作业区间与外部的空间的触发槽(图未示),所述绝缘结构件32包括设置于所述触发槽内且在所述弹性件37的驱动下触发所述弹性开关41断开的触发杆322。所述第二侧板52上开设有连通所述作业区间与外部空间的导向槽521,所述导向杆35的自由端于所述导向槽521内滑动。本实施例所提供的电涌保护装置100具有切断动作快速、运行可靠、体积小、通流量大、限制电压低以及可靠性和稳定性高等特点。本实施例所提供的电涌保护装置100还具有安全性和稳定性高,以及快速热脱扣能力。请参阅图8-图9,在本发明实施例的另一个方面,还提供了一种电涌保护设备101,即可以将三个电涌保护装置100组合使用。具体地,三个电涌保护装置100并列设置于安装板102上,各所述电涌保护装置100的一个所述外部电极11彼此电连接,各所述电涌保护装置100的另一个所述外部电极11分别与外部的电路电连接,从而形成y型电连接的电涌保护方式。三个并列设置且成y型电连接的电涌保护装置100可以应用于低压电源系统中,对电气设备遭受的间接雷电、直接雷电或其他瞬时过压的电涌进行保护,具有相对相、相对地、相对中线、中线对地以及它们的组合等保护模式。不但可以提供多种模式的保护,每种保护模式均能提供电涌保护装置100,还可以提供y型的全对称保护。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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