專利名稱：一種真空環(huán)境下的過電壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種過電壓保護器件，特別涉及一種真空環(huán)境下的過電壓保護裝置。
背景技術：
近年來，隨著信息化產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對于系統(tǒng)中由于大氣過電壓及操作過電壓造成的危害已引起了人們極大的重視。作為過電壓保護元件及裝置的各種電極形狀的火花開關，已有大量的報導。其中有代表性的為德國鳳凰接觸股份有限公司的間隙型過電壓保護器件和法國CITEL的高能放電管為核心的電涌保護器。德國鳳凰接觸股份有限公司的技術涉及到的特點為該過電壓保護元件及裝置有兩個電極，形成“V”字型的火花間隙，間隙點火時，兩個電極之間產(chǎn)生電弧，在電磁力的作用及熱的作用下，電弧沿“V”字形火花間隙向前移動。其優(yōu)點是能承受較大的沖擊電流，缺點是動作電壓較高，而且動作電壓不太穩(wěn)定。其改進的方式是在電極的對應端之間放置了輔助點火裝置，可引起表面點火。其優(yōu)點是這個輔助空氣閃絡火花間隙與僅靠空氣擊穿的空氣間隙相比，具有較為恒定的、特別小的動作電壓。由于該間隙型過電壓保護器件僅由一對火花間隙構成，通流的能力仍然受到一定的限制。法國CITEL的高能放電管為核心的電涌保護器的技術所涉及到的特點是將兩個電極封裝在陶瓷管內(nèi)，在該陶瓷管內(nèi)充入稀有氣體。一般將兩只或三只氣體放電管并聯(lián)使用。其缺點是由于幾只并聯(lián)的氣體放電管一般不可能在瞬態(tài)過電壓時同時動作。因此該過電壓保護器件通流能力不可能很大，除非該氣體放電管的體積做得十分大。國內(nèi)用于電源系統(tǒng)的過電壓保護器件的研究工作起步較晚，特別是大通流容量的過電壓保護器件研究水平較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，該裝置具有極大的導出瞬態(tài)脈沖電流的能力，較長的使用壽命，并對工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有非常優(yōu)良的抑制作用。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是包括設置在絕緣密閉外殼內(nèi)的相對布置的電極和電極，其特點是，電極和電極為柱狀結構，電極分別通過密封端蓋和密封端蓋密封在絕緣密閉外殼內(nèi)且絕緣密閉外殼內(nèi)的壓力為10-3-10-4Pa。
本發(fā)明的另一特點是電極和電極由無氧銅制成的導流桿和與之相連接的合金導電材料觸頭組成，且相對布置的觸頭的表面呈圓弧狀；電極和電極的間隙小于1mm；電極和電極的間隙周圍還設置有屏蔽罩；電極和電極可以是為帶螺旋槽磁吹觸頭的電極結構；電極和電極還可是為帶縱磁場觸頭的電極結構。
由于本發(fā)明由封裝在真空環(huán)境下的柱狀電極構成，真空環(huán)境下的柱狀電極具有極大的導出瞬態(tài)脈沖電流的能力(單次脈沖電荷轉(zhuǎn)移量超過50庫侖)，較長的使用壽命，并對工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有非常優(yōu)良的抑制作用。


圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖；圖2是本發(fā)明電極的結構示意圖；圖3是本發(fā)明帶螺旋槽磁吹觸頭的電極結構示意圖，其中圖3(a)為電極結構，圖3(b)為電極觸頭頂視圖。
圖4是本發(fā)明帶縱磁場觸頭的電極結構示意圖。圖(a)為電極結構，(b)為電極觸頭頂視圖，(c)為產(chǎn)生縱磁場的線圈結構圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
參見圖1，本發(fā)明包括設置在絕緣密閉外殼4內(nèi)的相對布置的柱狀結構的電極1和電極2，電極1和電極2的間隙3小于1mm，電極1和電極2的間隙3周圍還設置有屏蔽罩5，電極1、2通過密封端蓋8和密封端蓋9密封在絕緣密閉外殼4內(nèi)，且絕緣密閉外殼4內(nèi)的壓力為10-3～10-4Pa。
參見圖2，本發(fā)明的電極1、2由無氧銅制成的導流桿7和與之相連接的耐高溫、抗熔焊能力強、電導率高、吸氣能力強的合金導電觸頭(如銅鎢合金、銅鉻合金或不銹鋼)6組成，觸頭6的表面呈圓弧狀。
參見圖3，4，本發(fā)明的電極1、2還可以設計成帶螺旋槽磁吹觸頭或帶縱磁場觸頭的電極結構。
本發(fā)明由封裝在真空環(huán)境下的柱狀電極1、2構成，真空環(huán)境下的柱狀電極具有極大的導出瞬態(tài)脈沖電流的能力，較長的使用壽命，并對工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有非常優(yōu)良的抑制作用；兩個對稱的電極1、2構成一對放電間隙3，電極1、2是工作在真空環(huán)境下，當間隙3擊穿時由場致發(fā)射過渡到電弧放電；不會對空氣及封裝電極的絕緣密閉外殼4造成沖擊，具有極大的承受沖擊電流的能力，因此該過電壓保護元件的幾何尺寸可以設計的較??；本發(fā)明所涉及到的電極材料必須具有優(yōu)良的耐電弧能力，一般選用熔點高、電阻率低的金屬合金材料構成(如銅鎢合金、銅鉻合金或不銹鋼)，同時應具有優(yōu)良的抗熔焊能力及吸氣作用強的觸頭材料，可保持該過電壓保護元件具有恒定的真空度及長期的壽命；電極1、2的四周必須設置屏蔽罩5，用來防止金屬蒸汽凝結在絕緣密閉外殼4的內(nèi)壁上，從而造成電極的短路，該屏蔽罩5可以用金屬材料制成，如無氧銅等金屬材料。
權利要求
1.一種真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，包括設置在絕緣密閉外殼[4]內(nèi)的相對布置的電極[1]和電極[2]，其特征在于電極[1]和電極[2]為柱狀結構，電極[1、2]分別通過密封端蓋[8]和密封端蓋[9]密封在絕緣密閉外殼[4]內(nèi)且絕緣密閉外殼[4]內(nèi)的壓力為10-3-10-4Pa。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]由無氧銅制成的導流桿[7]和與之相連接的合金導電材料觸頭[6]組成，且相對布置的觸頭[6]的表面呈圓弧狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，其特征在于所說的左電極[1]和右電極[2]的間隙[3]小于1mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]的間隙[3]周圍還設置有屏蔽罩[5]。
5.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]為帶螺旋槽磁吹觸頭的電極結構。
6.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]為帶縱磁場觸頭的電極結構。
全文摘要
一種真空環(huán)境下的過電壓保護裝置，包括設置在絕緣密閉外殼內(nèi)的相對布置的左電極和右電極，左電極和右電極為柱狀結構，左、右電極分別通過左密封端蓋和右密封端蓋密封在絕緣密閉外殼內(nèi)且絕緣密閉外殼內(nèi)的壓力為10
文檔編號H01H1/06GK1674391SQ20051004186
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月28日 優(yōu)先權日2005年3月28日
發(fā)明者陳景亮, 姚學玲, 劉東社, 孫偉, 趙志強 申請人:西安交通大學