CN101997309A - 一种mov、热熔断体和电阻组合的塑模结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，包括：MOV、第一热熔断体、第二热熔断体、采样电阻和塑胶外壳；MOV与第一热熔断体串联，采样电阻的一个引脚连接在MOV与第一热熔断体串联处；所述MOV、第一热熔断体、第二热熔断体、采样电阻固定于塑胶外壳中，并通过塑胶外壳定位。热熔断体与MOV以及采样电阻采用冷压技术连接，防止热熔断体在制造过程中受损。该组合作为矩阵式雷电电涌保护器的核心组件，应用于防雷领域中。

Description

一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构

技术领域

本发明涉及防雷领域中的电涌保护器，尤其是矩阵式雷电电涌保护器中的MOV塑模结构以及组合器件。

背景技术

SPD是指电涌保护器(Surge Protective Device)，它是通过抑制瞬态过电压以及旁路电涌电流来保护设备的一种装置，在防雷领域有广泛的应用。

SPD常被分为三大类：限压型SPD、电压开关型SPD和组合型SPD。SPD的动作特性有两种，其中一种被称作限压型，其特征是：在无电涌时呈高阻态，但随着电涌的增大，其阻抗不断降低。具有限压特性的SPD包括：①完全由限压型元器件，如压敏电阻(MOV)、瞬变抑制管(TVS)等构成的限压型SPD；②具有限压特性的组合型SPD。在通信供电系统中，常用的SPD是限压型的压敏电阻，开关型的火花间隙或雷击电流放电器也有少量使用。与电压开关特性SPD不同的是，压敏电阻的伏安特性是连续和递增的，因此它不存在续流遮断问题，其di/dt及du/dt值也小得多，此外基于压敏电阻的SPD一般都可以实现劣化指示和故障遥信告警功能。

目前国内防雷器市场的防雷产品基本都采用机械簧片配合低温焊锡进行MOV脱抠保护技术。中国专利公开号为CN2676478，公开日为2005年2月2日，名称为“电涌保护器”的申请案公开了一种电涌保护器，其通过保护单元和动作机构组成热脱离机构，动作机构由活动片和拉簧构成。当多次雷击或过电压冲击导致产品的压敏电阻器劣化发热时，热熔断器融化，动作机构推开限流电极，完成热脱离，避免短路火灾。

然而，这种技术比较难以保证脱抠的一致性和安全性，人工焊接的差异性会体现在产品的质量上。簧片的长期受压也会使金属疲劳，脱抠的可靠性受到制约。

鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供了一种MOV、热熔断体和采样电阻组合的塑模结构。

发明内容

本发明主要解决的技术问题在于提供一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，可应用于电涌保护器中。其中MOV指的是压敏电阻。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，包括：均设有两个电极的MOV、第一热熔断体、第二热熔断体和采样电阻，以及塑胶外壳；

所述MOV、第一热熔断体、第二热熔断体和采样电阻固定于塑胶外壳内；

所述MOV与第一热熔断体串联；

所述采样电阻的一个电极连接在MOV与第一热熔断体的串联处；

所述第二热熔断体与MOV相接，其两个电极独立引出。

进一步地，所述MOV、第一热熔断体、第二热熔断体和采样电阻之间的连接均采用冷压连接技术。

作为本发明的优选方案，所述第一热熔断体的主体紧贴于所述MOV的主体表面；所述第一热熔断体的一个电极与所述MOV的一个电极冷压连接构成串联；所述第一热熔断体的另一个电极与所述MOV的另一个电极经由塑胶外壳向外引出。

作为本发明的优选方案，所述第二热熔断体的主体紧贴于所述MOV的主体表面。

进一步地，所述塑胶外壳包括五个引出口，分别用于引出所述MOV的一个电极、第一热熔断体的一个电极、采样电阻的一个电极、以及第二热熔断体的两个电极。

进一步地，所述第一热熔断体为过温和过流热熔断体。

进一步地，所述第二热熔断体为过温热熔断体。

本发明设计的组合塑模结构作为矩阵式雷电电涌保护器的核心组件，容纳了MOV器件、热熔断体器件、采样电阻和遥信报警器件(第二热熔断体)。相比较于现有技术，其有益效果在于：

(1)本发明塑模结构的作用机理是可以随意组合叠加，矩阵式布控，将高电压、强电流的雷击能量限制在被保护设备的击穿电压的允许值以下。采用叠加式结构设计，使MOV芯片能够构成矩阵式热冗余模组装置来抵御接连不断的雷电冲击。

(2)所有的器件内部的连接采用了冷压技术，防止熔断体由于高温焊接造成异常熔断的可能。由于热熔断体作为保护器件，使得电源回路不可逆转性，对于供电回路是非常安全的。具有：过温保护脱抠；过雷击冲击电压保护脱抠；过工频电流脱抠保护。

(3)过温、过流热熔断体与MOV接触采用紧贴方式，并由塑胶模具定位，实施有效传导温度。

(4)对于MOV失效监测热熔断体专门在塑胶模具中设计了另一组定位，作为遥信报警输出信号，采用电阻实现了SPD工作中的实时采样、监测，解决了由于SPD的失效，带来的系统安全问题。

附图说明

图1为实施例中本发明位于塑胶外壳内的示意图；

图2为实施例中本发明的整体结构示意图。

图中标记说明：

1MOV         2第一热熔断体        3第二热熔断体

4采样电阻    5塑胶外壳

具体实施方式

下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例：

参看图1，一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，包括：均设有两个电极的MOV 1、第一热熔断体2、第二热熔断体3和采样电阻4，以及塑胶外壳5；

所述MOV 1与第一热熔断体2串联；

所述采样电阻4的一个电极连接在MOV 1与第一热熔断体2的串联处；

所述第二热熔断体3与MOV 1相接，其两个电极独立引出。

参看图2，所述MOV 1、第一热熔断体2、第二热熔断体3和采样电阻4固定于塑胶外壳5内。所述塑胶外壳5包括五个引出口，分别用于引出所述MOV 1的一个电极、第一热熔断体2的一个电极、采样电阻4的一个电极、以及第二热熔断体3的两个电极。

其中，所述MOV 1、第一热熔断体2、第二热熔断体3和采样电阻4之间的连接均采用冷压连接技术。

所述冷压连接技术是指：在常温下只靠外加压力使金属产生强烈塑性变形而相连接的方法。加压方式可以缓慢挤压、滚压或加冲击力，也可以分几次加压达到所需的变形量。冷压过程中可行的变形速度不会引起接头的升温，也不存在界面原子的相对扩散。因此，冷压连接不会产生热焊接头常见的软化区、热影响区和脆性金属中间相。经过焊接时严重变形的冷压焊接头，其结合界面均呈现复杂的峰谷和犬牙交错的空间形貌，其结合面面积比简单的几何截面大。因此，在正常情况下，同各金属的冷压连接头强度不低于母材；异种金属的冷压连接头强度不低于本体金属的强度。由于结合界面大，又无中间相，所以接头的导电性、抗腐蚀性能优良。

冷压连接技术的操作方法为本领域技术人员的公知常识，故在此不再赘述。

在本实施例中各器件间的冷压连接具体表现为：所述第一热熔断体2的主体紧贴于所述MOV 1的主体表面；所述第一热熔断体2的一个电极与所述MOV 1的一个电极冷压连接构成串联；所述第一热熔断体2的另一个电极与所述MOV 1的另一个电极经由塑胶外壳5向外引出。所述第二热熔断体3的主体紧贴于所述MOV 1的主体表面。

所述第一热熔断体2为过温和过流热熔断体。

所述第二热熔断体3为过温热熔断体。

其中，所述第二热熔断体3是用于过热报警的热熔断体，其两个接线端口单独输出，以供外接报警电路使用，可实现对MOV的劣化监测。

模组内的器件连接由于采用了冷压连接技术，避免了热熔断体由于焊接或者点焊超温导致热熔断体的损伤，另外，热熔断体与MOV接触采用紧贴方式，并由塑胶模具定位，能实施有效地传导温度，这使器件的可靠性得到了有效地提高。

本实施例中的塑模结构集成了MOV、热熔断体以及采样电阻，作为矩阵式雷电电涌保护器的核心组件。其作用机理是可以随意组合叠加，矩阵式布控，将高电压、强电流的雷击能量限制在被保护设备的击穿电压的允许值以下。并符合国内外相关标准。如：YD/T 1235.1-2002；YD/T 1235.2-2002；GB 18802.1-2002/IEC61643-1.1998；美国UL1449：2006(第3版)等标准。

依据本发明设计制作的塑胶模组核心器件用于样机制作并经检测，检测结论：符合YD/T 1235.2-2002标准的要求。在10/350μs波形，30kA时试验残压≤1600V。这是目前唯一能够通过30KA(10/350μs)波形检测的限压型SPD。在8/20μs波形时，最大通流量通过150kA检测。

本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。

Claims (7)

1.一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于，该结构包括：均设有两个电极的MOV(1)、第一热熔断体(2)、第二热熔断体(3)和采样电阻(4)，以及塑胶外壳(5)；

所述MOV(1)、第一热熔断体(2)、第二热熔断体(3)和采样电阻(4)固定于塑胶外壳(5)内；

所述MOV(1)与第一热熔断体(2)串联；

所述采样电阻(4)的一个电极连接在MOV(1)与第一热熔断体(2)的串联处；

所述第二热熔断体(3)与MOV(1)相接，其两个电极独立引出。

2.根据权利要求1所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述MOV(1)、第一热熔断体(2)、第二热熔断体(3)和采样电阻(4)之间的连接均采用冷压连接。

3.根据权利要求1所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述第一热熔断体(2)的主体紧贴于所述MOV(1)的主体表面；所述第一热熔断体(2)的一个电极与所述MOV(1)的一个电极冷压连接构成串联；所述第一热熔断体(2)的另一个电极与所述MOV(1)的另一个电极经由塑胶外壳(5)向外引出。

4.根据权利要求1所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述第二热熔断体(3)的主体紧贴于所述MOV(1)的主体表面。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述塑胶外壳(5)包括五个引出口，分别用于引出所述MOV(1)的一个电极、第一热熔断体(2)的一个电极、采样电阻(4)的一个电极、以及第二热熔断体(3)的两个电极。

6.根据权利要求1或2所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述第一热熔断体(2)为过温和过流热熔断体。

7.根据权利要求1或3所述的一种MOV、热熔断体和电阻组合的塑模结构，其特征在于：所述第二热熔断体(3)为过温热熔断体。

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