一种多层间隙电涌保护器的制作方法

1.本实用新型涉及电气保护装置技术领域，尤其涉及一种多层间隙电涌保护器。


背景技术：

2.电涌保护器是对雷电等原因造成的电涌进行防护的器件，电涌保护器设置在被保护系统中，当系统中的线路上产生电涌时，电涌保护器动作，限制线路上的瞬态过电压并泄放电涌电流，保护系统中的各种电子和电气设备。
3.依据电涌保护器的标准，电涌保护器的额定断开续流值是指电涌保护器能不依靠脱离器动作而断开的预期短路电流，这是电涌保护器非常重要的技术指标。多层间隙电涌保护器是一种常用的电涌保护器类型，多层间隙电涌保护器的额定断开续流能力与放电间隙数量密切相关，一般情况下，多层间隙电涌保护器的放电间隙数量增加会增加多层间隙电涌保护器的总弧压，从而提高多层间隙电涌保护器的额定断开续流能力，多层间隙电涌保护器的机芯主要由n个串联的放电间隙构成，所述放电间隙通常由间隔开的间隙电极以及位于间隙电极之间的绝缘垫片构成，通常增加放电间隙数量的方式是额外增加间隙电极以及间隙电极之间的绝缘垫片，但此种方式导致机芯的尺寸增加过大，也就是导致多层间隙电涌保护器整体的体积增加过大，难以满足安装空间的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种多层间隙电涌保护器，解决目前技术中的多层间隙电涌保护器增加放电间隙数来提高额定断开续流能力会导致体积增加过大的问题。
5.为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种多层间隙电涌保护器，包括间隙机芯组件，所述间隙机芯组件包括两个外接电极以及串接在两个外接电极之间的多层间隙模块，所述多层间隙模块由n个间隙单元串联构成，所述多层间隙模块的其中一端与外接电极之间串联有间隙件或者所述多层间隙模块的两端与外接电极之间分别串联有间隙件。本实用新型所述的多层间隙电涌保护器采用在外接电极与多层间隙模块之间增加间隙件的方式来增加放电间隙的数量，相对于增加多层间隙模块中的间隙单元的方式而言，能有效节省空间，减小增加放电间隙数量所造成的体积尺寸增大程度，在提高多层间隙电涌保护器的额定断开续流能力的同时满足安装空间的需求。
7.进一步的，所述间隙件由多层间隙模块端部的间隙电极与外接电极绝缘间隔开以构成。结构简单，占用空间小，间隙电极与外接电极之间只需微小的间隙以保持绝缘间隔开即可，在增加放电间隙数量的同时尽最大限度的减小体积的增加。
8.进一步的，所述外接电极与多层间隙模块端部的间隙电极之间的间隙厚度小于间隙单元的间隙厚度。在多层间隙模块触发时，间隙件与多层间隙模块端侧的第一个间隙单元的总体间隙大小趋近于间隙单元的大小，减小同时击穿间隙件与多层间隙模块端侧的第
一个间隙单元的总击穿电压的提高值。
9.进一步的，所述外接电极与多层间隙模块端部的间隙电极之间设置有用于绝缘间隔的垫片，即相邻的两个间隙电极以及间隙电极之间的垫片构成间隙单元，垫片能保障间隙电极之间稳定可靠的放电间隙间距，从而保障多层间隙型电涌保护器整体的性能稳定。
10.进一步的，所述垫片为中部开设镂空区的片材框，并且垫片上还开设有用于固定的通孔，垫片能被有效固定，保障垫片的结构稳定性，减小受到浪涌冲击时垫片的形变受损，保障电涌保护的通流性能。
11.进一步的，所述间隙机芯组件还包括与外接电极连接的脱离器，在电涌电流过大时间隙机芯组件温度升高而导致脱离器发生脱扣，从而断开形成开路，有效起到防护作用，避免间隙机芯组件超额工作而出现损坏，降低维护更换成本。
12.进一步的，所述外接电极上设置有用于与脱离器连接的凸台，确保外接电极与脱离器能方便可靠的进行连接。
13.进一步的，所述间隙机芯组件设置若干组，间隙机芯组件之间通过连接条连接。
14.进一步的，所述多层间隙模块上设置有触发电路模块，使得多层间隙模块中的间隙单元有序可靠的进行触发。
15.进一步的，还包括外壳，所述外壳由主壳体和盖体连接构成，所述主壳体设置了用于放置间隙机芯组件的腔室，所述盖体与主壳体卡合连接以封闭罩住间隙机芯组件，将间隙机芯组件有效保护，保障工作稳定性。
16.与现有技术相比，本实用新型优点在于：
17.本实用新型所述的多层间隙电涌保护器采用在外接电极与多层间隙模块之间增加间隙件的方式来增加放电间隙的数量，相对于增加多层间隙模块中的间隙单元的方式而言，能有效节省空间，减小增加放电间隙数量所造成的体积尺寸增大程度，在提高多层间隙电涌保护器的额定断开续流能力的同时满足安装空间的需求。
附图说明
18.图1为间隙机芯组件的结构示意图；
19.图2为间隙机芯组件的电路示意图；
20.图3为图1的局部结构示意图；
21.图4为垫片的结构示意图；
22.图5为间隙机芯组件上设置脱离机构的电路示意图；
23.图6为间隙机芯组件上设置脱离机构的另一种电路示意图；
24.图7为间隙机芯组件上的脱离机构的结构示意图；
25.图8为外接电极的结构示意图；
26.图9为间隙机芯组件通过连接条连接的结构示意图；
27.图10为间隙机芯组件装置在主壳体中的结构示意图；
28.图11为多层间隙电涌保护器的外壳结构示意图；
29.图12为间隙机芯组件另一种实施方式的结构示意图；
30.图13为间隙机芯组件另一种实施方式的电路示意图。
31.图中：
32.间隙机芯组件1、外接电极2、凸台21、多层间隙模块3、间隙电极31、触发电路模块32、间隙件4、垫片41、镂空区411、通孔412、脱离器5、脱离弹片51、隔离件52、弹性件53、连接条6、主壳体71、盖体72、间隙单元f1、f2
……
fn、触发电路一c1、c2
……
cn-1。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型实施例公开的一种多层间隙电涌保护器，能增加放电间隙的数量以提高额定断开续流能力，并且不大幅增加间隙机芯尺寸，保持结构紧凑、占用体积小，实施方便，确保多层间隙电涌保护器满足安装空间需求。
35.如图1至图13所示，一种多层间隙电涌保护器，主要包括间隙机芯组件1，所述间隙机芯组件1包括两个外接电极2以及串接在两个外接电极2之间的多层间隙模块3，所述多层间隙模块3主要由n个间隙单元串联构成，间隙单元依次为f1、f2
……
fn-1，所述多层间隙模块3上设置有触发电路模块32，所述多层间隙模块3的其中一端与外接电极2之间串联有间隙件4。
36.具体的，间隙单元可以是气体放电管、石墨电极构成的间隙或金属电极构成的间隙，可以是开放式和封闭式，也可以是上述间隙与其他器件的按放电原理进行组合，其他器件包括电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻器、电感器、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、熔断器。
37.在本实施例中，间隙单元由两个绝缘间隔开的间隙电极31构成，间隙电极31可以是石墨电极或者是金属电极，相邻的两个间隙电极以及间隙电极之间的空隙即构成放电间隙，并且间隙电极31之间设置有绝缘片，绝缘片能保障间隙电极之间稳定可靠的放电间隙间距，从而保障多层间隙型电涌保护器整体的性能稳定，n个间隙单元依次串联在一起以构成多层间隙模块3，相邻间隙单元之间即是作为公共电极的间隙电极，多层间隙模块3最外侧两端的间隙电极31为端电极，n个间隙单元一共包含有n+1个间隙电极31，如图1和图3所示，所述间隙件4由多层间隙模块3端部的间隙电极31(即端电极)与外接电极2绝缘间隔开以构成，外接电极2为金属电极，换言之所述间隙件4为金属电极构成的放电间隙间隙或者是一侧为金属电极另一侧为石墨电极所构成的放电间隙，采用此种方法只需将传统的外接电极2与多层间隙模块3端部的间隙电极31绝缘间隔开即可增加、构成一个放电间隙，无需如现有技术中增加一个间隙单元还需额外增加一个间隙电极以及一个绝缘片，本实施例的外接电极2与多层间隙模块3端部的间隙电极31之间的间距小于一个间隙电极加上一个绝缘片的厚度，从而本实施例能有效减小增加放电间隙时所增加的结构尺寸，结构更加紧凑，有效提高额定断开续流能力，有利于控制多层间隙电涌保护器的整体体积，满足安装空间的需求。
38.如图5和图6所示，所述多层间隙模块3上设置的触发电路模块32可以包括n-1路触发电路，触发电路依次是c1、c2
……
cn-1，一共具有n-1个的相邻间隙单元之间的公共电极，所述n-1条触发电路的每一条触发电路的一端依次分别与n-1个的相邻间隙单元之间的公
共电极连接，然后每一条触发电路的另一端均连接至同一侧的外接电极2，所述触发电路至少为电容器、电阻、阻容器、压敏电阻、热敏电阻、瞬态二极管或气体放电管中的一种，其中的阻容器由电阻与电容器并联构成，使得多层间隙模块中的间隙单元有序可靠的进行触发。
39.并且，所述外接电极2与多层间隙模块3端部的间隙电极31之间的间隙厚度小于间隙单元的间隙厚度，从而在多层间隙模块触发时，间隙件4与多层间隙模块端侧的第一个间隙单元的总体间隙大小趋近于单个间隙单元的大小，减小同时击穿间隙件4与多层间隙模块端侧的第一个间隙单元的总击穿电压的提高值，保障多层间隙模块的响应速度，降低波前放电电压，降低启动电压，提高产品的保护性能。
40.并且，如图4所示，所述外接电极2与多层间隙模块3端部的间隙电极31之间设置有用于绝缘间隔的垫片41，垫片41能保障间隙电极之间稳定可靠的放电间隙间距，从而保障多层间隙型电涌保护器整体的性能稳定，具体的，所述垫片41为中部开设镂空区411的片材框，并且垫片41上还开设有用于固定的通孔412，通孔412分布在垫片41的边缘处，外接电极2上也设置有用于固定的固定孔，螺钉穿过固定孔以及通孔后螺接在多层间隙模块3的支架上，保障垫片的结构稳定性，避免垫片受到浪涌冲击时形变受损，保障电涌保护的通流性能。
41.如图5至图8所示，所述间隙机芯组件1还包括与外接电极2连接的脱离器5，所述外接电极2上设置有用于与脱离器5连接的凸台21，具体的，所述脱离器5包括脱离弹片51、隔离件52和弹性件53，脱离弹片51一端与外接电极2的凸台21焊接构成脱离焊点，脱离弹片51的晾一段与间隙机芯组件1上设置的外部引脚连接，当遇到特大的过载电流通过时，脱离弹片51与凸台21之间的焊料由于高温而熔化，从而脱离弹片51在自身弹力作用下与外接电极2分开形成断路，进而实现电气隔离的作用，有效提高保护性能，易于维护更换，成本低，所述的弹性件53在脱离弹片51与凸台21未断开前处于储能状态，并且在脱离弹片51与凸台21分离后推动隔离件52移动至脱离弹片51与凸台21之间以增大脱离弹片51与凸台21之间的间距达到电气隔离并灭弧的目的，具体的，所述的弹性件23为弹簧，弹簧一端与隔离件22连接，另一端与间隙机芯组件1的主体连接。
42.如图9所示，所述间隙机芯组件1可设置若干组，间隙机芯组件1之间通过连接条6连接以构成多路保护模式，易于产品组合，降低基本模块的数量，降低成本，满足各种不同的需求。
43.如图10和图11，多层间隙电涌保护器还包括外壳，所述外壳由主壳体71和盖体72连接构成，所述主壳体71设置了用于放置间隙机芯组件1的腔室，不同的间隙机芯组件1分别放置在不同的腔室中，所述盖体72与主壳体71卡合连接以封闭罩住间隙机芯组件1，有效保护间隙机芯组件，保障工作稳定性。
44.如图12和图13所示，多层间隙模块3的两端与外接电极2之间分别串联有间隙件4，从而能在传统间隙机芯组件上增加两个放电间隙，并且不会大幅增加间隙机芯组件的结构尺寸，既能提高额定断开续流能力，同时又能保障结构紧凑，满足安装空间的需求。
45.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干
改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。