一种防弧型快速分断的电涌保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于抑制电路中瞬时电涌过电压的电涌保护装置，包括由弹性元件和防弧弹射器构成的防弧组件、电压敏感组件、响应开关组件、热敏元件、内壳和外盖。电压敏感组件与响应开关组件具有紧密的热耦合，当线路上的瞬时电涌过电压等因素使电压敏感组件因故障短路电流持续发热升温时，响应开关组件因热敏元件的热耦合响应使防弧组件动作弹射分离，同时开关组件被防弧组件隐藏，防止开关弹射分离时产生的电弧形成电击穿引发的短路过载，有效地避免了火灾及爆炸隐患，防止电子设备造成二次破坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电路保护装置，尤其涉及一种具有防止电弧产生及在短路过载电流下快速分断功能的电涌保护装置。
技术介绍
电涌保护器或电涌抑制器(surge suppressor)，也叫电涌保护装置，是一种为各种敏感或昂贵的电子设备，如电脑及通讯相关设备上的电子元件提供过电压安全防护的保护装置。现有的电涌保护装置通常是专为中等或一般条件下的电涌过电压保护设计，所以在电涌过电压能量较小或时间较短时，此时的电涌保护装置不能快速灵敏的响应保护，所以我们通常会把电压敏感保护元件(如压敏电阻)直接应用在电子电路上实现保护电子电路的目的。常用的压敏电阻是包括由氧化锌颗粒和复杂的晶内颗粒材料构成的电子器件，它是一个电压非线性器件，独特的电压电流特性是敏感电子电路的理想保护器件，但它的材料组成决定了自身在过电压短路过载时极易损坏起火燃烧，对附近敏感的电子电路和元件产生灾难性的破坏。所以，我们需要一种更安全更灵敏的电涌保护装置，可应用在如通讯、电脑、电视、空调等高精密控制电路上的电涌过电压短路过载的保护中，如电子电路因为额外的电磁干扰突然产生瞬时尖峰电流或者过电压时，该电涌保护装置能在瞬间内导通吸收、泄放掉电涌过电压起到保护电子设备作用，而在短路过载造成电涌装置损坏时能快速分离该电涌保护装置，避免造成火灾对电子设备形成灾难性破坏。目前现有的带灭弧功能的电涌保护器或电涌抑制器，其普遍采用遮蔽并切断电弧的方法灭弧，如中国专利号码200810088691.X公开了热保护压敏电阻器模块和中国专利号码201420145977.8公开了一种带有灭弧功能的电涌抑制器的设计，该种响应开关组件的开关电极在热脱离时，其分离动作采用的是遮蔽并切断电弧的方式，此方法中的遮弧机构需有一个行程才能到达位置遮蔽、切断电弧，无法在开关分离瞬间使遮弧机构进入开关电极的空隙以切断电弧，所以，在这条件下的压敏电阻将瞬间大量过载、过热和最终引起火灾、爆炸，这种灾难性的破坏会烧毁附近敏感的电子设备及元件，从而造成整个电子系统崩溃损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有的电涌保护装置在过电压造成装置短路过载时的缺陷和不足，提供了一种新型的快速响应电涌保护装置，它能有效地防止电弧产生及在短路过载时能快速分离该电涌保护装置，可以从根本上杜绝火灾隐患从而保证电子设备的安全。为实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的。本技术提供一种防弧型快速分断的电涌保护装置，包括防弧组件、电压敏感组件、
电极引出脚、响应开关组件以及由内壳和外盖组成的壳体。防弧组件包括防弧弹射器和弹性元件；电压敏感组件由至少一个电压敏感元件组成；电极引出脚包括软导体、第一电极引出脚和第二电极引出脚；响应开关组件包括热敏元件、正面电极以及由活动电极片、电极焊接端和开断位形成电连接所构成的脱扣电极。当内壳与外盖接合时形成第一腔体和第二腔体，防弧组件和响应开关组件设置在第一腔体上。电压敏感元件可以由压敏电阻或放电管、放电间隙等敏感元件构成，其设置在第二腔体内。在电压敏感元件正反两面设有金属电极片，正面电极设在其中一个金属电极片上，其由第二腔体伸出到第一腔体内，在正面电极上设有供电极焊接端伸出的槽孔；另一个金属电极片上有背面电极，其在第二腔体内。防弧弹射器前端设有供电极焊接端伸出的通孔，当防弧弹射器与正面电极在第一腔体上相触时，通孔与槽孔的位置相对应，以确保电极焊接端能同时穿过通孔和槽孔。开断位是一种熔断后瞬间汽化的金属合金材料，当通过开断位的瞬时电涌过电压、过电流或短路过载电流超过预置的阈值时，开断位会熔断汽化，从而促使脱扣电极的活动电极片和电极焊接端分离，即实现电涌保护装置具备在短路过载电流下快速分断的功能。防弧弹射器上设有排气孔，当脱扣电极放置在防弧弹射器内，电极焊接端伸出通孔时，开断位与排气孔的位置相对应，以确保开断位在短路过载电流下熔断汽化时，其产生的爆炸气浪能通过排气孔泄放，同时能达到利用气浪瞬间拉长并吹断电弧的效果。热敏元件是一种易熔的金属合金焊料，可预置其熔化的温度阈值，在达到预置的温度阈值时热敏元件会迅速熔化。本技术进一步说明，电涌保护装置还包括指示其工作状态的指示装置和遥信告警装置。指示装置是电气指示装置，如发光二极管；或者是机械指示装置。在外盖上设有用来显示指示装置动作状态的指示窗口，即电涌保护装置具有工作状态指示和遥信告警的功能。在电源系统中使用电涌保护装置工作时，脱扣电极隐藏在防弧弹射器内，电极焊接端伸出通孔和槽孔，其通过热敏元件与正面电极锡焊构成电连接；在第一腔体上设有插槽，在第二腔体上设有卡槽，第一电极引出脚通过插槽进入第一腔体，第二电极引出脚通过卡槽进入第二腔体；软导体的两端通过金属合金焊料锡焊或点焊的方式分别与活动电极片和第一电极引出脚内端形成电连接，背面电极通过金属合金焊料锡焊的方式与第二电极引出脚内端形成电连接；第一电极引出脚外端和第二电极引出脚外端伸出内壳外成为外接引脚，并把这两根外接引脚分别连接在相线和中性线或地线上。从而响应开关组件与电压敏感组件串联形成常闭工作状态，遥信告警装置的开关未受外应力的压迫，即为电涌保护装置正常工作状态。再进一步，本技术的防止电弧产生及在短路过载电流下快速分断功能的技术说明如
下：弹性元件由第一弹性件和第二弹性件组成。第一弹性件设在防弧弹射器上，活动电极片受其偏置；第二弹性件设在第一腔体上，防弧弹射器受其偏置。若电压敏感元件因线路上的短路过载电流及自身寿命老化产生的漏电流造成电压敏感元件温升，这个温度传递到正面电极上，促使其上的热敏元件达到预置温度阈值而熔化，活动电极片在第一弹性件的弹性应力作用下，在电弧产生前将电极焊接端迅速弹射回防弧弹射器内，同时防弧弹射器受第二弹性件的弹性应力作用向远离正面电极的方向弹射。电极焊接端上的熔化了的热敏元件被通孔刮除，正面电极与电极焊接端之间形成充足的绝缘强度，彻底隔绝了脱扣电极与正面电极间的电连接。另一种情况，若通过脱扣电极的瞬时电涌过电压、过电流或短路过载电流超过预置的阈值时，其上的开断位瞬间熔断汽化致使活动电极片和电极焊接端分离，同时活动电极片受第一弹性件的弹性应力作用向远离电极焊接端的方向弹射，防弧弹射器受第二弹性件的弹性应力作用向远离正面电极的方向弹射，其中活动电极片隐藏在防弧弹射器内。如此，电极焊接端与活动电极片之间形成充足的绝缘强度，彻底防止活动电极片分断时产生的电弧形成电击穿；另其开断位处的爆炸气浪通过排气孔得以泄放，同时瞬间拉长并吹断因活动电极片与电极焊接端分断时产生的电弧。此时响应开关组件的工作状态由常闭转变为常开，过程中电涌保护装置上的指示装置发生移动位移，从指示窗口可观察到其与正常工作状态不同的变化(如转变为红色显示)，同时遥信告警装置的开关受外应力作用，促使其开关状态发生变化，从而送出电信号指示电涌保护装置保护失效。其中，通常预置第一弹性件的弹性应力比第二弹性件的大，以确保响应开关组件中的脱扣电极在瞬间脱离时，其上的电极焊接端能快速弹射并始终隐藏在防弧弹射器内，其与通孔之间始终保持充足的绝缘强度。与现有技术相比，本技术存在的优点：本技术的防弧型快速分断的电涌保护装置具有受热温升瞬间弹射脱离(如受自身寿命老化产生的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防弧型快速分断的电涌保护装置，包括：防弧组件，包括防弧弹射器(4)和弹性元件(3)；电压敏感组件，包括至少一个电压敏感元件(5)；响应开关组件，包括热敏元件(30)、正面电极(51)以及脱扣电极(6)；所述脱扣电极(6)由活动电极片(6a)、电极焊接端(6b)和开断位(6c)形成电连接所构成；电极引出脚，包括软导体(7)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9)；壳体,包括内壳(1)和外盖(2)；所述的内壳(1)与所述外盖(2)接合时形成第一腔体(1a)和第二腔体(1b)，所述防弧组件和所述响应开关组件设置在所述第一腔体(1a)上，所述电压敏感元件(5)设置在所述第二腔体(1b)内；所述的响应开关组件在正常工作状态时是常闭开关，其中所述热敏元件(30)与所述电压敏感组件串联构成电连接并具有紧密的热耦合；所述热敏元件(30)达到预置的熔化温度时熔化，因所述弹性元件(3)的弹性应力作用促使所述脱扣电极(6)与所述正面电极(51)分离，其中脱扣电极(6)快速弹射分离并隐藏在所述防弧弹射器(4)内，同时防弧弹射器(4)受弹性元件(3)的弹性应力作用向远离正面电极(51)的方向弹射，防止脱扣电极(6)瞬间弹射分离时产生的电弧形成电击穿引发短路过载；所述的外盖(2)上设有指示窗口(2a)，当响应开关组件的工作状态由常闭转变为常开，电涌保护装置上的指示装置发生移动位移，用于从指示窗口可观察到其与正常工作状态不同的变化。...

【技术特征摘要】
1.一种防弧型快速分断的电涌保护装置，包括：防弧组件，包括防弧弹射器(4)和弹性元件(3)；电压敏感组件，包括至少一个电压敏感元件(5)；响应开关组件，包括热敏元件(30)、正面电极(51)以及脱扣电极(6)；所述脱扣电极(6)由活动电极片(6a)、电极焊接端(6b)和开断位(6c)形成电连接所构成；电极引出脚，包括软导体(7)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9)；壳体,包括内壳(1)和外盖(2)；所述的内壳(1)与所述外盖(2)接合时形成第一腔体(1a)和第二腔体(1b)，所述防弧组件和所述响应开关组件设置在所述第一腔体(1a)上，所述电压敏感元件(5)设置在所述第二腔体(1b)内；所述的响应开关组件在正常工作状态时是常闭开关，其中所述热敏元件(30)与所述电压敏感组件串联构成电连接并具有紧密的热耦合；所述热敏元件(30)达到预置的熔化温度时熔化，因所述弹性元件(3)的弹性应力作用促使所述脱扣电极(6)与所述正面电极(51)分离，其中脱扣电极(6)快速弹射分离并隐藏在所述防弧弹射器(4)内，同时防弧弹射器(4)受弹性元件(3)的弹性应力作用向远离正面电极(51)的方向弹射，防止脱扣电极(6)瞬间弹射分离时产生的电弧形成电击穿引发短路过载；所述的外盖(2)上设有指示窗口(2a)，当响应开关组件的工作状态由常闭转变为常开，电涌保护装置上的指示装置发生移动位移，用于从指示窗口可观察到其与正常工作状态不同的变化。2.根据权利要求1所述的一种防弧型快速分断的电涌保护装置，其特征在于：当所述的开断位(6c)通过的瞬时电涌过电压、过电流或短路过载电流超过其预置的阈值时，开断位(6c)瞬间熔断汽化使所述活动电极片(6a)和所述电极焊接端(6b)分离，同时所述防弧弹射器(4)和活动电极片(6a)受所述弹性元件(3)的弹性应力作用向远离所述正面电极(51)的方向快速弹射，其中活动电极片(6a)隐藏在防弧弹射器(4)内，防止瞬间熔断并弹射分离时产生的电弧形成电击穿引发短路过载；所述的电压敏感元件(5)正反两面设有金属电极片，所述正面电极(51)设在其中一个金属电极片上，其由所述第二腔体(1b)伸出到所述第一腔体(1a)内，另一个金属电极片上设有背面电极(52)，其在所述第二腔体(1b)内；所述的弹性元件(3)由第一弹性件(3a)和第二弹性件(3b)组成，所述第一弹性件(3a)设在所述防弧弹射器(4)上，所述第二弹性件(3b)设在所述第一腔体(1a)上；所述的第一腔体(1a)上设有插槽(14)，所述第二腔体(1b)上设有卡槽(15)；所述第一电极引出脚(8)通过所述插槽(14)进入第一腔体(1a)，所述第二电极引出脚(9)通过所述卡槽(15)进入第二腔体(1b)；所述软导体(7)的两端通过金属合金焊料锡焊或点焊的方式分别与所述活动电极片(6a)和第一电极引出脚内端(8b)构成电连接，所述背面电极(52)通过金属合金焊料锡焊的方式与第二电极引出脚内端(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王战，潘源礼，黄兴英，冯谟潇，梁庆杰，黄守宁，
申请(专利权)人：广西新全通电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45