專利名稱：由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過電壓保護(hù)裝置，特別涉及一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息化產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)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(hù)裝置的有各種電極形狀的火花開關(guān)，已有大量的報(bào)導(dǎo)。其中具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(hù)裝置。該裝置由兩個(gè)電極形成“V”字型的火花間隙，間隙點(diǎn)火時(shí)，兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電弧，在電磁力及熱的作用下，電弧沿V字形火花間隙向前移動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是能夠承受較大的沖擊電流，缺點(diǎn)是動(dòng)作電壓較高，而且動(dòng)作電壓不太穩(wěn)定。其改進(jìn)的方式是在電極的對(duì)應(yīng)端之間放置了輔助點(diǎn)火裝置，可引起表面點(diǎn)火。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(dòng)作電壓。由于該間隙型過電壓保護(hù)器件僅由一對(duì)火花間隙構(gòu)成，通流的能力仍然受到一定的限制。而我國用于電源系統(tǒng)的過電壓保護(hù)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(hù)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(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，此過電壓保護(hù)裝置具有極大的導(dǎo)出瞬態(tài)脈沖電流和抑制過電壓的能力，較長的使用壽命，并對(duì)工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有一定的抑制作用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案是包括設(shè)置在絕緣密閉外殼內(nèi)的電極和電極，其特點(diǎn)是，兩電極為對(duì)稱設(shè)置的棱臺(tái)結(jié)構(gòu)且在兩電極之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置，棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的兩電極構(gòu)成了一對(duì)對(duì)稱的V字形火花間隙，在V字形火花間隙內(nèi)還分別設(shè)置有與V形火花間隙相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的滅弧柵。
本發(fā)明兩個(gè)對(duì)稱的棱臺(tái)電極構(gòu)成兩個(gè)火花間隙，當(dāng)間隙擊穿時(shí)，兩對(duì)火花間隙上的電弧同時(shí)在電磁力的作用下向外移動(dòng)，與單一的火花間隙結(jié)構(gòu)相比，通流能力擴(kuò)大了一倍，當(dāng)電弧進(jìn)入滅弧柵時(shí)，通過電弧的冷卻將電弧分割成多個(gè)電弧，提高了弧電壓，達(dá)到滅弧的目的。
本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案是包括設(shè)置在絕緣密閉外殼內(nèi)的兩電極，其特點(diǎn)是，兩電極為對(duì)稱設(shè)置的“V”字形結(jié)構(gòu)，兩電極合起來形成了兩個(gè)向內(nèi)的“V”字形的火花間隙，且在兩電極的對(duì)合面上分別設(shè)置有沿面放電的絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置，在“V”字形火花間隙之間還設(shè)置有與“V”形火花間隙相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的滅弧柵。
本發(fā)明兩個(gè)對(duì)稱的“V”形電極構(gòu)成兩個(gè)面對(duì)面的火花間隙，當(dāng)間隙擊穿時(shí)，兩個(gè)火花間隙上的電弧同時(shí)在電磁力的作用下向相對(duì)移動(dòng)，與單一的火花間隙結(jié)構(gòu)相比，通流能力擴(kuò)大了一倍，且在兩個(gè)“V”形電極之間設(shè)置有滅弧柵使相對(duì)移動(dòng)的兩對(duì)電弧不會(huì)交匯。
本發(fā)明采用的第三種技術(shù)方案是包括設(shè)置在絕緣密閉外殼內(nèi)的兩電極，其特點(diǎn)是，兩電極為對(duì)稱設(shè)置的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)且在兩電極之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置，圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的兩電極構(gòu)成的火花間隙四周圓弧上還設(shè)置有凸凹相間的滅弧柵。
本發(fā)明兩個(gè)對(duì)稱圓臺(tái)形電極形成了以中心軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的“V”形放電間隙，電弧沿圓臺(tái)形電極面向外均勻擴(kuò)散，使該裝置具有極大的導(dǎo)出瞬態(tài)脈沖電流和瞬態(tài)過電壓的能力。


圖1(a)是本發(fā)明第一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1(b)是圖1(a)的側(cè)視圖，圖中1、2為棱臺(tái)形電極，3為輔助點(diǎn)火裝置，4為滅弧珊，5為絕緣密閉外殼，6為火花間隙，7為電極斜面；圖2是本發(fā)明第2種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-1、2-1為棱臺(tái)形電極，3-1為輔助點(diǎn)火裝置，4-1為滅弧珊，5為絕緣密閉外殼，6-1為火花間隙；圖3是本發(fā)明第3種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-2、2-2為棱臺(tái)形電極，3-2為輔助點(diǎn)火裝置，4-2為滅弧珊，5-2為絕緣密閉外殼，6-2為火花間隙。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1參見圖1，本發(fā)明包括設(shè)置在由氧化鋁陶瓷制成的絕緣密閉外殼5內(nèi)的棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1和電極2，棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1和電極2的棱設(shè)置為倒角結(jié)構(gòu)，電極1和電極2構(gòu)成了一對(duì)對(duì)稱的V字形火花間隙6，在電極1和電極2之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置3，此輔助點(diǎn)火裝置3的厚度小于1mm，且在V字形對(duì)稱火花間隙6的面上與電極1、2的大小相同，而在與火花間隙6垂直的面上大于電極1、2的平面，在V字形火花間隙6之間還分別設(shè)置有與V形火花間隙6相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的金屬或陶瓷材料制成滅弧柵4。
本實(shí)施例兩個(gè)平行對(duì)稱的棱臺(tái)電極1、2構(gòu)成兩對(duì)火花間隙6，當(dāng)間隙擊穿時(shí)，兩對(duì)火花間隙6上的電弧同時(shí)在電磁力的作用下向外移動(dòng)，與單一的火花間隙結(jié)構(gòu)相比，通流能力就擴(kuò)大了一倍；棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1和電極2的棱設(shè)置為倒角結(jié)構(gòu)，使電弧限制在沿棱臺(tái)電極的斜面7移動(dòng)，而不會(huì)沿棱臺(tái)梯形電極的棱移動(dòng)，兩個(gè)平行對(duì)稱的棱臺(tái)電極中間設(shè)置的絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置5，該輔助點(diǎn)火裝置5在火花間隙6的面上與電極1、2的大小相同，而在與火花間隙6垂直的面上，高出電極1、2的平行平面，以保證電弧沿火花間隙6移動(dòng)；在火花間隙6內(nèi)設(shè)置的滅弧柵4的作用是當(dāng)電弧進(jìn)入滅弧柵4時(shí)，通過電弧的冷卻將電弧分割成多個(gè)電弧，提高了弧電壓，達(dá)到滅弧的目的。
實(shí)施例2參見圖2，本發(fā)明包括對(duì)稱設(shè)置在由氧化鋁陶瓷制成的絕緣密閉外殼5內(nèi)的“V”字形結(jié)構(gòu)電極1-1和電極2-1，電極1-1和電極2-1合起來形成了兩個(gè)向內(nèi)的“V”字形的火花間隙6-1，且在電極1-1和電極2-1的對(duì)合面上分別設(shè)置有沿面放電的絕緣材料制成的厚度小于1mm的輔助點(diǎn)火裝置3-1和3-1，在“V”字形火花間隙6-1之間還設(shè)置有與“V”形火花間隙6-1相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的由金屬或陶瓷材料制成滅弧柵4-1。
本實(shí)施例兩個(gè)電極1-1、2-1的形狀設(shè)計(jì)成“V”字形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電極1-1、2-1相對(duì)放置形成兩個(gè)面對(duì)面的火花間隙6-1，同時(shí)在兩個(gè)電極1-1、2-1之間設(shè)置有由絕緣材料構(gòu)成一個(gè)輔助點(diǎn)火裝置3-1，和設(shè)置與“V”形火花間隙6-1之間的凸凹相間的滅弧柵4-1，滅弧柵4-1使相對(duì)移動(dòng)的兩對(duì)電弧不會(huì)交匯。
實(shí)施列3參見圖3，本發(fā)明包括對(duì)稱設(shè)置在由氧化鋁陶瓷制成的絕緣密閉外殼5內(nèi)的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1-2和電極2-2，在電極1-2和電極2-2之間還設(shè)置有絕緣材料制成的厚度小于1mm的輔助點(diǎn)火裝置3-2，圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1-2和電極2-2構(gòu)成的火花間隙6-2四周圓弧上還設(shè)置有凸凹相間的由金屬或陶瓷材料制成滅弧柵4-2。
本實(shí)施例兩個(gè)電極1-2和2-2的形狀設(shè)計(jì)成圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電極1-2和2-2相對(duì)放置，形成了處處呈“V”字形對(duì)稱的火花間隙6-2，由于電弧是沿圓臺(tái)形電極1-2和2-2的面向外均勻擴(kuò)散的，所以具有極大的承受沖擊電流和瞬態(tài)過電壓的能力，在兩個(gè)圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極1-2和2-2之間設(shè)置的輔助點(diǎn)火裝置3-2，此輔助點(diǎn)火裝置3-2由絕緣材料制成在產(chǎn)生電弧時(shí)，不會(huì)因熱的作用而損壞絕緣材料或產(chǎn)生碳。而與電弧移動(dòng)方向呈90°放置環(huán)形滅弧柵。
權(quán)利要求
1.一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，包括設(shè)置在絕緣密閉外殼[5]內(nèi)的電極[1]和電極[2]，其特征在于電極[1]和電極[2]為對(duì)稱設(shè)置的棱臺(tái)結(jié)構(gòu)且在電極[1]和電極[2]之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置[3]，棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極[1]和電極[2]構(gòu)成了一對(duì)對(duì)稱的V字形火花間隙[6]，在V字形火花間隙[6]內(nèi)還分別設(shè)置有與V形火花間隙[6]相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的滅弧柵[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的輔助點(diǎn)火裝置[3]的厚度小于1mm，且在V字形對(duì)稱火花間隙[6]的面上與電極[1、2]的大小相同，而在與火花間隙[6]垂直的面上大于電極的平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的棱臺(tái)形電極[1]和電極[2]的棱設(shè)置為倒角結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的滅弧柵[6]由金屬或陶瓷材料制成。
5.一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，包括設(shè)置在絕緣密閉外殼[5]內(nèi)的電極[1-1]和電極[2-1]，其特征在于電極[1-1]和電極[2-1]為對(duì)稱設(shè)置的“V”字形結(jié)構(gòu)，電極[1-1]和電極[2-1]合起來形成了兩個(gè)向內(nèi)的“V”字形的火花間隙[6-1]，且在電極[1-1]和電極[2-1]的對(duì)合面上分別設(shè)置有沿面放電的絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置[3-1]和[3-1`]，在“V”字形火花間隙[6-1]之間還設(shè)置有與“V”形火花間隙[6-1]相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的滅弧柵[4-1]。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的滅弧柵[6-1]由金屬或陶瓷材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的輔助點(diǎn)火裝置[3-1]的厚度小于1mm。
8.一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，包括設(shè)置在絕緣密閉外殼[5]內(nèi)的電極[1-2]和電極[2-2]，其特征在于電極[1-2]和電極[2-2]為對(duì)稱設(shè)置的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)且在電極[1-2]和電極[2-2]之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置[3-2]，圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極[1-2]和電極[2-2]構(gòu)成的火花間隙[6-2]四周圓弧上還設(shè)置有凸凹相間的滅弧柵[4-2]。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的滅弧柵[6-2]由金屬或陶瓷材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所說的輔助點(diǎn)火裝置[3-2]的厚度小于1mm。
全文摘要
一種由多個(gè)火花角構(gòu)成的過電壓保護(hù)裝置，包括設(shè)置在絕緣密閉外殼內(nèi)的電極，兩電極為對(duì)稱設(shè)置的棱臺(tái)結(jié)構(gòu)且在電極之間還設(shè)置有絕緣材料制成的輔助點(diǎn)火裝置，兩棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的電極構(gòu)成了一對(duì)對(duì)稱的V字形火花間隙，在V字形火花間隙內(nèi)還分別設(shè)置有與V形火花間隙相對(duì)應(yīng)的凸凹相間的滅弧柵。本發(fā)明兩個(gè)對(duì)稱的棱臺(tái)電極構(gòu)成兩個(gè)火花間隙，當(dāng)間隙擊穿時(shí)，兩對(duì)火花間隙上的電弧同時(shí)在電磁力的作用下向外移動(dòng)，與單一的火花間隙結(jié)構(gòu)相比，導(dǎo)出瞬態(tài)脈沖電流能力擴(kuò)大了一倍，當(dāng)電弧進(jìn)入滅弧柵時(shí)，通過電弧的冷卻將電弧分割成多個(gè)電弧，提高了弧電壓，達(dá)到滅弧的目的。
文檔編號(hào)H01H9/30GK1674393SQ200510041868
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者姚學(xué)玲, 陳景亮, 劉東社, 孫偉 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)