專利名稱：一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電涌保護器，特別是一種可插拔類電涌保護器的故障指示 機構。
背景技術：
"異常過電壓"通常指將超過設計規(guī)定的正常工作電壓上限值的電壓，人 們也簡稱"過電壓"。過電壓可能是外來的，也可能是設備、裝置內部自生的。 過電壓將對電氣或電子裝置中的電路、元器件造成直接破壞，這種破壞依據其 嚴重程度大致可分為以下四種情況。 一是使設備、裝置短時間工作錯亂。二是 造成潛故障，使得電路和器件的性能下降，壽命縮短，提前失效。三是造成電 路或器件的永久性損壞。四是可能會導致起火、觸電等安全事故。電涌保護器 (也稱浪涌保護器)，是限制操作過電壓和雷電反擊、侵入波、雷電感應而產 生的瞬時過電壓和泄放電涌電流的重要保護器件。
適用于低壓配電系統(tǒng)中的電涌保護器一4殳采用電壓限制型，其原理為當線
路中沒有電涌時，電涌保護器具有高阻抗；當線^^中有電涌時，隨著電涌電流 和電壓的上升,電涌保護器的阻抗隨著電涌電流和電壓的上升將持續(xù)地不斷減 小，從而泄放電涌能量，抑制過電壓，達到保護系統(tǒng)電路和設備的目的。目前 低壓配電系統(tǒng)中廣泛采用的插拔類電涌保護器，它主要由可插拔式保護模塊和 基座所構成，保護模塊主要包括保護元件、接線片、殼體及故障指示機構。已 有的故障指示機構大都采用彈簧元件儲能來實現故障指示，無論采用壓簧或拉 簧元件，都是先使彈簧處于儲能狀態(tài)，當故障發(fā)生時，非線性保護元件(如壓 敏電阻和抑制二極管元件)與線路脫開，從而使壓簧或拉簧不再處于張緊狀態(tài)， 在彈簧彈性回復力的作用下，帶動故障指示機構運動實現故障指示?，F有的雙色故障顯示裝置如實用新型專利ZL02243633.2所7>開的^幾構， 這種機構在發(fā)生故障時，通過連在杠桿上的拉力彈簧作用，將杠桿轉動，使#見 窗內的顏色由綠色顯示轉變?yōu)榧t色顯示，從而實現故障指示。但這種故障指示 機構的脫離裝置的行程很短、脫離距離有限，特別是在保護元件的錫焊點遇浪 涌故障熔斷后，連在杠桿上的拉力彈簧不僅要帶動指示裝置動作，還要通過杠 桿中部的熔斷片帶動錫焊點脫離使電路斷開，在拉力彈簧行程有限的情況下， 很可能造成引腳沒有完全脫離開，使機構有時不能完全切斷電路，時間一長電 流過大會引起燃燒甚至爆炸，因此可靠性不高。而且這種已有故障顯示裝置一 般都立于電涌保護器較寬的側面，所占據的面積、空間較大。
實用新型專利ZL200420004083.3所公開的電涌保護裝置是目前市場上的 壓簧式的故障指示機構，當故障發(fā)生時，該裝置的釋放儲能彈簧使柱狀指示機 構彈起突出于外殼，從而指示故障。這種機構指示目視性不好，不能實現指示 窗口雙色轉換顯示，故障指示能力不足。因此需要一種保證故障時電路安全脫
開的同時，能正確可靠地進行故障和正常兩種狀態(tài)雙色顯示的故障指示機構。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于改進現有的浪涌保護器的故障指示機構，提供一種可靠 指示故障狀態(tài)的電涌保護器，不僅產品體積小巧、機構安全可靠，既保證故障
時電路安全脫開，又使其能準確清晰實現雙色故障指示功能，而且本發(fā)明的結 構支持在多個電涌保護單元同時工作時的故障報警。
本發(fā)明所述的雙色故障指示功能是指在電源正常運行狀態(tài)下，浪涌保護 器的指示窗顯示一種代表正常運行狀態(tài)的顏色；當異常過電壓故障發(fā)生時，故 障指示機構動作，使故障指示由代表正常運行狀態(tài)的顏色(簡稱正常色)變?yōu)?代表故障狀態(tài)的顏色(簡稱故障色)。
本發(fā)明所迷的可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其保護模塊具有一個絕緣 殼體1，其上開設有一個故障指示視窗2，所述殼體1內設有至少一個電涌保 護單元5、 一個故障指示機構14和至少一個用于觸發(fā)故障指示機構的儲能式彈 跳機構11;每個電涌保護單元的引腳8焊接在與之對應的儲能式彈跳機構11上，所述故障指示機構14包括一個安裝在故障指示視窗2下方滑軌20上的滑 塊3、 一個帶動滑塊3沿滑軌20移動的搖臂4以及一個對搖臂4起定位作用的 扭簧6,所述搖臂4與扭簧6具有共同的樞軸13，使所述滑塊3可通過一個滑 槽16與滑軌20配合進行滑動變換顯示狀態(tài)。當電涌保護單元5處于正常工作 狀態(tài)，所述故障指示^L構14的搖臂4在扭簧6彈性力的作用下，帶動滑塊3 處于顯示"正常狀態(tài)"的位置；當電涌保護單元5處于故障工作狀態(tài)，其引腳 8的所述焊接點熔斷，與其對應的儲能式彈跳機構ll釋放，從而撞擊觸發(fā)故障 指示機構14的搖臂4,并帶動搖臂4克服扭簧6的作用力繞所述樞軸13旋轉， 搖臂4的旋轉驅動故障指示機構14的滑塊3在滑軌20上移動，使故障指示視 窗2的顯示變化，從顯示非故障的"正常狀態(tài)"進入顯示"故障狀態(tài)"的位置。
所述儲能式彈跳機構11與所述電涌保護單元5——對應；每個儲能式彈 跳機構11包括一個頂桿9、 一個套裝在頂桿9底部的儲能彈簧IO和一個嵌裝 在頂桿9端部凹槽內的U型金屬片7;所述電涌保護單元的引腳8焊接在與之 對應的儲能式彈跳機構11的所述U型金屬片7上，使儲能式彈跳機構11在正 常工作狀態(tài)處于儲能狀態(tài)；當任何一個電涌保護單元發(fā)生故障時，其引腳與對 應儲能式彈跳機構11的U型金屬片7脫開，其頂桿9均可彈起觸發(fā)所述故障 指示機構14的搖臂4。
所述滑塊3上設有與搖臂4驅動指18對應的驅動槽17,所述搖臂4上設有 一個控制滑塊3移動的驅動指18,使搖臂4通過將所述驅動指18伸入驅動槽 17內，帶動滑塊3移動從而實現使故障指示視窗2的顯示變化的驅動作用。所 述的搖臂4與扭簧6具有的共同的樞軸13可以是一個樞軸13,或多個同軸樞 軸13。所述的對搖臂4起定位作用的扭簧6套裝在樞軸13上，扭簧的一端連 接在搖臂4上，扭簧的另一端連接在絕緣殼體1上，或連接在所述電涌保護單 元之間和/或儲能式彈跳機構11之間的隔板12上。
搖臂4的面向儲能式彈跳機構11的一端具有至少一個用于接收來自對應的 儲能式彈跳機構11的頂桿9撞擊的觸臂41。所述的儲能式彈跳機構11的頂桿 9的端部具有用于撞擊搖臂4的觸臂41的端面91或凸起。
所述滑軌20可安裝在殼體1上，也可安裝在電涌保護單元5之間和/或多個儲能式彈跳機構11之間的隔板12上。所述故障指示機構14和儲能式彈跳機 構11立式放置在所述電涌保護器保護模塊的殼體1的較窄的一個側面。
本發(fā)明的浪涌保護器體積小巧，故障指示機構通過壓簧將元件安全脫開， 并觸發(fā)故障指示機構動作克服扭簧力，增加了整體產品用戶界面的友好性。由 于加大了浪涌保護單元焊點脫開的行程，在保證了顯示裝置行程的同時，兼顧 了電滯保護的安全性；并且故障指示機構14的工作區(qū)與電涌保護器的工作區(qū) 域隔離分明，便于電涌保護器的維修更換工作。
圖1是本發(fā)明的電涌保護器實施例的結構示意圖，示出了故障指示機構和 儲能式彈跳機構在無故障工作狀態(tài)下的情況；
圖2是本發(fā)明的電涌保護器實施例的結構示意圖，示出了故障指示機構和 儲能式彈跳機構在故障工作狀態(tài)下的情況；
圖3是本發(fā)明電涌保護器的故障指示機構具體實施例的局部結構示意圖4是本發(fā)明電涌保護器的故障指示機構滑塊3的一種具體實施例的結構 示意圖5是本發(fā)明電涌保護器的故障指示機構搖臂4的一種具體實施例的結構 示意圖，具體適用于具有兩個獨立儲能式彈跳機構的電涌保護器；
圖6是本發(fā)明電涌保護器實施例的殼體內部主要元件布置關系示意圖，表 示出電涌保護單元5、故障指示機構14和儲能式彈跳機構11的相對位置。
具體實施例方式
下面結合附圖所示的具體實施例，進 一 步說明本發(fā)明的浪涌保護器。
圖6是本發(fā)明電涌保護器實施例的殼體內部主要元件布置關系示意圖。如 圖6所示，本發(fā)明的電涌保護器的可插拔式保護模塊的絕緣殼體1上開設有一 個圖1或2所示的故障指示視窗2，所述殼體1內設有一個或多個電涌保護單元5、 一個故障指示機構14和一個或多個用于觸發(fā)故障指示機構的儲能式彈跳 機構11,其中故障指示機構14和儲能式彈跳機構11分別側立于所述電涌保護 器內較窄的同一個側面。這種設計與已有ZL02243633.2所述的技術方案相比， 由于本發(fā)明的故障指示機構14無需占據電涌保護器較寬的側面，不僅節(jié)省了 大量內部空間，還有利于電涌保護單元5與儲能式彈跳機構11之間所要求的 ——對應關系。進一步考慮，在所述電涌保護單元5之間和/或儲能式彈跳機構 ll之間可增加設置隔板，以加大浪涌保護器運行的安全可靠性。此外，電涌保 護單元5與儲能式彈跳機構11也可共用一個隔板，這樣不會妨礙電涌保護單 元5的更換，可方{更維#%
如圖1、圖2所示的本發(fā)明電涌保護器的一個具體實施方式
，該電涌保護 器的可插拔式保護模塊中安裝有兩套各自對應一個電涌保護單元5 (圖中未示 出)的獨立的儲能式彈跳機構11,每個儲能式彈跳機構11包括一個頂桿9、 一個套裝在頂桿9底部的儲能彈簧10、 一個嵌裝在頂桿9端部凹槽內的U型 金屬片7,所述每個電涌保護單元5的引腳8分別焊接在與之對應的儲能式彈 跳機構11的U型金屬片7上。
當電涌保護器處于如圖l所示的正常工作狀態(tài)時，由于電涌保護單元5的 引腳8焊接在與之對應的儲能式彈跳機構11的U型金屬片7上，二者之間形 成的固定連接使套裝在頂桿9底部的儲能彈簧10壓緊在浪涌保護器的可插拔 式保護模塊的殼體1上，儲能式彈跳機構11處于儲能狀態(tài)。
在圖1、圖2的實施例中，本發(fā)明故障指示機構14包括一個滑塊3、 一個 帶動滑塊3移動的搖臂4以及對搖臂4起定位作用的扭簧6,它在正常情況時 可阻止搖臂4旋轉。如圖3所示，所述搖臂4與扭簧6具有共同的樞軸13,所 述扭簧6套裝在樞軸13上并被搖臂4壓緊固定，扭簧6的一端搭在搖臂4上 形成的觸臂41或缺口上，扭簧6的另一端搭在所述殼體1上形成的隔板12的 缺口上。如果電涌保護器具有多個電涌保護單元5和儲能式彈跳機構11,扭簧 6的另 一端也可搭在設置在多個電涌保護單元5之間的和/或多個儲能式彈跳機 構11之間的隔才反12上。
在本發(fā)明的實施例中，通過在滑塊3上標記不同顏色來指示電涌保護器的狀態(tài)。例如在正常狀態(tài)時，故障指示視窗2處顯示的是滑塊3上的綠色標記， 當故障發(fā)生驅動滑塊3移動后，故障指示視窗2處顯示滑塊3上的紅色標記， 從而明確指示用戶電涌保護單元5已處于故障狀態(tài)，需要及時更換這個電涌保 護單元5的保護模塊。
下面參照附圖1-4，說明本發(fā)明的故障指示機構14的動作原理。
如圖1、圖2所示，滑塊3安裝在殼體1的故障指示視窗2下方的滑軌20 上，滑塊3上還設置有一個如圖4所示的滑槽16,滑塊3是借助于滑槽16來 容納滑軌20和實現在滑軌20上滑動的，并通過左右滑動變換來顯示電涌保護 器的狀態(tài)。所述滑軌20可安裝在殼體1上，也可如圖1所示，安裝在兩個儲 能式彈跳機構11之間的隔板12上。如圖3所示，所述搖臂4的自由端上形成 有一個用于控制滑塊3移動的驅動指18， 一個與搖臂4的驅動指18對應的驅 動槽17設置在所述滑塊3上，以便允許所述驅動指18伸入驅動槽17內，從 而帶動故障指示機構14的滑塊3移動。當電涌保護器處于如圖1所示的正常 工作狀態(tài)時，在扭簧6的彈性力的作用下，搖臂4推動滑塊3處于定位狀態(tài)， 此時滑塊3上"正常顯示色，，區(qū)域進入故障指示視窗2，搖臂4上的觸臂41 (參 見圖3)與儲能式彈跳機構11的頂桿9的端面91之間存在著較大的空隙(如 圖l所示)。通過這種安裝方式，在無其他外力干涉的情況下，扭簧6在扭簧 力的作用下將搖臂4穩(wěn)定在圖l所示的位置，便于搖臂4在故障發(fā)生時接受來 自儲能式跳彈機構11的作用力。當某個或多個電涌保護單元被破壞時，其引 腳8與儲能式彈跳機構11上頂桿9的U型金屬片7的焊接點熔斷，它們之間 的固定連接被斷開，儲能彈簧10釋放，從而推動頂桿9向上運動，使頂桿9 上的端面91撞擊故障指示機構14的搖臂4下端上形成的觸臂41,使搖臂4克 服扭簧6的作用力繞樞軸13旋轉，此時搖臂4的驅動指18同時旋轉并帶動滑 塊3在滑軌20上移動，使滑塊3上的故障指示視窗2的顯示變化，此時"故 障顯示色"區(qū)域進入故障指示視窗2。頂桿9的向上運動也帶動了其上的U型 金屬片7運動，使其與電涌保護單元5的引腳8完全脫開，由于儲能彈簧10 直接作用于儲能式彈跳機構11的頂桿9，保證了頂桿9和U型金屬片7較長 的運動行程，大大提高了設備的可靠性，降低了不完全切斷電路而引發(fā)的風險。本發(fā)明的浪涌保護器無論一個還是多個保護單元被破壞，都能通過同一個
故障指示機構在單一的視窗進行可靠指示。參見如圖5所示的本發(fā)明的實施例， 所述搖臂4與扭簧6具有共同的樞軸13。故障指示機構14的搖臂4下端具有 兩個觸臂41，用于分別接收來自兩個儲能式彈跳機構11的頂桿9上的端面91 釋放時產生的撞擊。當任何一個電涌保護單元5遭到破壞時，引腳8的焊接點 將被熔斷，僅與其對應的儲能式彈跳機構11的頂桿9被釋放，撞擊搖臂4，并 帶動搖臂4克服扭簧6的作用力繞樞軸13旋轉，此時搖臂4的驅動指18同時 旋轉帶動滑塊3在滑軌20上移動，使故障指示視窗2的顯示變化，從非故障 的"正常狀態(tài)"轉化為"故障狀態(tài)"，如視窗顏色由綠色轉為紅色。當多個電 涌保護單元同時遭到石皮壞時，例如，如圖2所示的兩個電涌保護單元同時因浪 涌故障出現熔斷，此時多個儲能式彈跳機構同時釋放，并觸發(fā)故障指示機構14 顯示故障狀態(tài)。
顯然，在具有同等技術效果或功能的前提下，本發(fā)明上述實施例中的各零 部件的形狀、位置或組合關系等可以根據不同的使用需要進行適當的調整。例 如故障指示機構14的搖臂4可以是一個樞軸13,也可以是多個同軸樞軸。當 搖臂4具有多個接收儲能式彈跳機構11的頂桿9的觸臂41時，多個同軸樞軸 可分別安裝在各個觸臂41的根部，例如圖5所示將兩個樞軸對稱安裝于兩個 觸臂41上。
權利要求
1.一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其保護模塊具有一個絕緣殼體(1)，其上開設有一個故障指示視窗(2)，所述殼體(1)內設有至少一個電涌保護單元(5)、一個故障指示機構(14)和至少一個用于觸發(fā)故障指示機構的儲能式彈跳機構(11)，每個電涌保護單元的引腳(8)焊接在與之對應的儲能式彈跳機構(11)上，其特征在于所述故障指示機構(14)包括一個安裝在故障指示視窗(2)下方滑軌(20)上的滑塊(3)、一個帶動滑塊(3)沿滑軌(20)移動的搖臂(4)以及對搖臂(4)起定位作用的扭簧(6)，所述搖臂(4)與扭簧(6)具有共同的樞軸(13)，使所述滑塊(3)可通過一個滑槽(16)與滑軌(20)配合進行滑動變換顯示狀態(tài)；當電涌保護單元(5)處于正常工作狀態(tài)，所述故障指示機構(14)的搖臂(4)在扭簧(6)彈性力的作用下，帶動滑塊(3)處于顯示“正常狀態(tài)”的位置；當電涌保護單元(5)處于故障工作狀態(tài)，其引腳(8)的所述焊接點熔斷，與其對應的儲能式彈跳機構(11)釋放，從而撞擊觸發(fā)故障指示機構(14)的搖臂(4)，并帶動搖臂(4)克服扭簧(6)的作用力繞所述樞軸(13)旋轉，搖臂(4)的旋轉驅動故障指示機構(14)的滑塊(3)在滑軌(20)上移動，使故障指示視窗(2)的顯示變化，從顯示非故障的“正常狀態(tài)”進入顯示“故障狀態(tài)”的位置。
2. 根據權利要求1所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特征在于所述儲能式彈跳機構(l l)與所述電涌保護單元(5)——對應；每個儲能式彈跳機構(11)包括一個頂桿(9)、 一個套裝在頂桿(9)底部的儲能 彈簧(10)和一個頂桿(9)上的U型金屬片(7);所述電涌保護單元(5 )的引腳(8 )焊接在與之對應的儲能式彈跳機構(11) 的所述U型金屬片(7)上，使儲能式彈跳機構(11)在正常工作狀態(tài)處于儲 能狀態(tài)；當任何一個電涌保護單元(5)發(fā)生故障時，其引腳與對應儲能式彈跳機 構(11)的U型金屬片(7)脫開，其頂桿(9)均可彈起觸發(fā)所述故障指示機 構(14)的搖臂(4)。
3. 根據權利要求1或2所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特 征在于所述滑塊(3)上設有與搖臂(4)驅動指(18)對應的驅動槽(17)， 所述搖臂(4)上設有一個控制滑塊(3)移動的驅動指(18),使搖臂(4) 通過將所述驅動指(18)伸入驅動槽(17)內，帶動滑塊(3)移動從而實現 使故障指示視窗(2)的顯示變化的驅動作用。
4. 根據權利要求1所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特征在 于所述的搖臂(4)與扭簧(6)具有的共同的樞軸(13)可以是一個樞軸(13)， 或多個同軸樞軸(13)。
5. 根據權利要求1所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特征在 于所述的對搖臂(4)起定位作用的扭簧(6)套裝在樞軸(13)上，扭簧的 一端連接在搖臂(4)上，扭簧的另一端連接在絕緣殼體(1)上，或連接在所 述電涌保護單元(5)之間和/或儲能式彈跳機構(11)之間的隔板(12)上。
6. 根據權利要求1或2所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特 征在于搖臂(4)的面向儲能式彈跳機構(11)的一端具有至少一個用于接 收來自對應的儲能式彈跳機構(11)的頂桿(9)撞擊的觸臂(41)。
7. 根據權利要求1或2所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特 征在于所述滑軌(20)可安裝在殼體(1)上，也可安裝在電涌保護單元(5) 之間和/或多個儲能式彈跳機構(11 )之間的隔板(12)上。
8. 根據權利要求1或2所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特 征在于所述故障指示機構(14)和儲能式彈跳機構(11)立式放置在所述電 涌保護器保護模塊的殼體(1)的較窄的一個側面。
9. 根據權利要求6所述的一種可靠指示故障狀態(tài)的電涌保護器，其特征在 于所述的儲能式彈跳機構(11)的頂桿(9)的端部具有用于撞擊搖臂(4) 的觸臂(41)的端面(91)或凸起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶雙色故障指示功能的電涌保護器，其內部的電涌保護單元5與儲能式彈跳機構11一一對應，當發(fā)生故障時，電涌保護單元的引腳8與儲能式彈跳機構的U型金屬片7的焊接點熔斷，儲能彈簧10釋放推動頂桿9向上運動撞擊故障指示機構14的搖臂4，并帶動搖臂4克服扭簧6的作用力繞樞軸13旋轉，此時搖臂4的驅動指旋轉帶動滑塊3在滑軌20上移動，使所述滑塊3可通過一個滑槽16與滑軌20配合進行滑動變換顯示狀態(tài)，使故障指示視窗2從顯示非故障的“正常狀態(tài)”進入顯示“故障狀態(tài)”的位置。
文檔編號H01C13/02GK101599640SQ20081011151
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權日2008年6月5日
發(fā)明者勃 彭, 王先鋒, 黃東林 申請人:浙江正泰電器股份有限公司