CN104392868B - 电涌保护器及其热脱扣机构 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电涌保护器的热脱扣机构,包括弹性机构。两个第一保护元件与一个第二保护元件形成Y型布局,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过热熔断材料直接或者间接连接。弹性机构包括弹性件和滑动件,弹性件利用弹力带动滑动件移动。两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和第二保护元件形成导电通路,弹性件处于储能状态。至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而熔断,弹性件释能,带动滑动件移动,滑动件移动将导电通路断开。
Description
技术领域
本发明涉低压电器领域,更具体地说,涉及低压电器中的电涌保护器。
背景技术
在低压配电系统中,对由于外界影响,例如雷电引起的过电压,通常使用电涌保护器(Surge Protection Device,SPD)进行保护。对于保护终端电器使用III类电涌保护器(SPD)。目前阶段,市场上现有的III类SPD主要是提供共模保护。由于共模保护存在一定的局限性,希望能有一种能够同时提供共模保护和差模保护方式的电涌保护器。
Y型布局的电涌保护器能够同时提供共模保护和差模保护。所谓Y型布局是指电涌保护器中包括两个第一保护元件(通常为压敏电阻)和一个第二保护元件(通常为放电管),两个压敏电阻共用一个电极与一个放电管串联。三个元件的连接形成Y型结构。
Y型布局的关键在于两个压敏电阻和放电管之间的热脱扣机构的设计。电涌保护器的基本保护原理是:在有过电压时导通电路,泄放电流,在无过电压时,几乎无电流通过。但当电涌保护器出现劣化引起温升时,也会安全断开电路的情况,此时是电涌保护器出现失效的一种情况。电涌保护器的劣化升温引起电涌保护元件发热升温,对热脱扣机构加热使得热脱扣机构脱离,将电路断开。现有的Y型布局的电涌保护器中,热脱扣机构有电子式和机械式两种。电子式热脱扣结构主要采用温度熔丝。虽然温度熔丝在设计上有高可靠性,但单个温度熔丝所能应付的异常情况毕竟是有限度的。加上老化失效等无法预料的不可抗力的作用下令温度熔丝受到损伤不能正常发挥作用,则在电涌保护元件热失效时不能及时断开回路。因此温度熔丝的可靠性较低。另外,温度熔丝焊接难度大,普通焊接方式容易导致温度熔丝意外熔断,所以只能采用激光焊等局部焊接的方式。机械式热脱扣结构主要是将多个电涌保护元件的引脚通过低熔点合金焊接在一起。焊点的数量有一个或者多个两种选择。如果采用一个焊点,则是将两个压敏电阻和一个放电管的管脚都焊接在一处,焊接难度大,脱扣时容易拉丝。如果采用多个焊点,则热量不容易集中,造成脱扣性能不稳定。
发明内容
本发明旨在提出一种电涌保护器及其热脱扣机构,能够容易稳定地实现电涌保护器的Y型内部布局,同时实现共模保护和差模保护。
根据本发明的一实施例,提出一种电涌保护器的热脱扣机构,包括弹性机构。两个第一保护元件与一个第二保护元件形成Y型布局,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过热熔断材料直接或者间接连接。弹性机构包括弹性件和滑动件,弹性件利用弹力带动滑动件移动。两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和第二保护元件形成导电通路,弹性件处于储能状态。至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而被熔断,弹性件释能,带动滑动件移动,滑动件移动将导电通路断开。
在一个实施例中,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过连接件连接。连接件包括导电材料,连接件的第一端具有分叉的两个第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的引脚连接,连接件的第二端具有一个第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的引脚连接,其中连接件与第一保护元件以及第二保护元件的至少其中之一的连接是通过热熔断材料。滑动件是滑块,滑块与连接件连接,弹性件利用弹力带动滑块移动。
在一个实施例中,连接件呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽,连接件的第二端具有圆形的第二连接槽,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔。弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体上,弹簧的另一端固定在滑块上,弹簧被储能。滑块能沿电涌保护器的壳体内的滑槽移动,滑块上具有凸起,凸起放置在所述连接件的滑块孔中。弹簧释能,拉动滑块带动连接件移动。
在一个实施例中,滑动件是滑动部件,滑动部件设置在电涌保护器的壳体内并能在电涌保护器的壳体内移动。弹性件与滑动部件连接,弹性件利用弹力带动滑动部件移动。两个第一保护元件与一个第二保护元件的引脚通过热熔断材料连接。两个第一保护元件固定安装在电涌保护器的壳体内,第二保护元件安装在滑动部件上并能随滑动部件移动。
在一个实施例中,弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体内,弹簧的另一端固定在滑动部件上,弹簧被储能。壳体内形成滑槽,滑动部件能沿滑槽移动。弹簧释能,推动滑动部件带动第二保护元件移动。
根据本发明的一个实施例,提出一种电涌保护器,包括:壳体、第一保护元件、第二保护元件和弹性机构。壳体的外轮廓上具有插脚开口和信号开口。两个第一保护元件和一个第二保护元件,两个第一保护元件和一个第二保护元件形成Y型布局,第一保护元件的第一引脚和第二保护元件的第一引脚分别与插脚连接,插脚通过插脚开口延伸至壳体之外,两个第一保护元件与一个第二保护元件的第二引脚通过热熔断材料直接或者间接连接。弹性机构包括弹性件和滑动件,弹性件利用弹力带动滑动件移动。两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和第二保护元件形成导电通路,弹性件处于储能状态。至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而被熔断,弹性件释能,带动滑动件移动,滑动件移动将导电通路断开。
在一个实施例中,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过连接件连接。连接件包括导电材料,连接件呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的引脚连接,连接件的第二端具有一个圆形的第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的引脚连接,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔;其中连接件与第一保护元件以及第二保护元件的至少其中之一的连接是通过热熔断材料。弹性件是弹簧,滑动件是滑块,滑块能沿电涌保护器的壳体内的滑槽移动,滑块上具有凸起,凸起放置在所述连接件的滑块孔中。弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体上,弹簧的另一端固定在滑块上,弹簧被储能。弹簧释能,拉动滑块带动连接件移动。
在一个实施例中,滑动件是滑动部件,滑动部件设置在电涌保护器的壳体内,壳体内形成滑槽,滑动部件能沿滑槽移动。弹性件与滑动部件连接,弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体内,弹簧的另一端固定在滑动部件上。两个第一保护元件与一个第二保护元件的引脚通过热熔断材料连接。两个第一保护元件固定安装在电涌保护器的壳体内,第二保护元件安装在滑动部件上并能随滑动部件移动。弹簧被储能,弹簧释能,推动滑动部件带动第二保护元件移动。
在一个实施例中,该电涌保护器还包括指示部件,指示部件安装在壳体上,指示部件与滑动件联动。壳体的外轮廓上形成有指示窗口,指示部件的安装位置与指示窗口对应,滑动件未被弹性件带动,指示部件覆盖指示窗口,滑动件被弹性件带动,指示部件从指示窗口上移开。
在一个实施例中,壳体的底部形成有燕尾槽,燕尾槽由上向下逐渐收窄。电涌保护器安装在基座上的U型槽内,U型槽上具有与燕尾槽配合的定位块。定位块包括杆部和端部,端部大于杆部,端部形成两端为圆弧面的倾斜引导面。
本发明的电涌保护器通过其热脱扣机构实现了可靠并且安装方便的内部元件的Y型布局,使得III类电涌保护器能够同时实现共模保护和差模保护。其中热脱扣机构利用能在保证焊接稳定性的前提下使电涌保护元件各个管脚尽量接近,温度更加集中,更有利于产品脱扣。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:
图1揭示了根据本发明的第一实施例的电涌保护器的结构图。
图2A和图2B揭示了根据本发明的不同实施例的连接件的结构图。
图3揭示了根据本发明的第一实施例的电涌保护器的热脱扣机构的结构图。
图4A和图4B揭示了根据本发明的第一实施例的电涌保护器在正常工作位置和断开位置的结构图,图4A和图4B从图1所示的另一面揭示了该电涌保护器的结构。
图5A和图5B从不同的方向揭示了根据本发明的第二实施例的电涌保护器的结构图,图5A和图5B中的电涌保护器处于未脱扣状态。
图6揭示了根据本发明的第二实施例的电涌保护器的结构图,图6中的电涌保护器处于脱扣状态。
图7揭示了根据本发明的第二实施例的电涌保护器与基座配合的结构示意图。
图8揭示了根据本发明的第二实施例的电涌保护器与基座配合时燕尾槽与定位块的放大图。
具体实施方式
首先,在此处对所使用的术语“连接”进行说明。本文涉及机械及电气结构,因此术语“连接”包含机械连接和电气连接两重含义。机械连接要求满足机械强度和机械操作,电气连接要求满足电气导通。对于本领域的技术人员来说,结合上下文能够清楚地了解到每一处所使用的“连接”是指机械连接、电气连接或者两者皆是。
参考图1、图4A和图4B,揭示了电涌保护器的第一实施例。图1、图4A和图4B从不同的方向揭示了该电涌保护器的第一实施例的结构。该电涌保护器包括:壳体、第一保护元件、第二保护元件、连接件和弹性机构。
在一个实施例中,壳体是由数个壳体部件拼接形成。在图示的实施例中,壳体是由两个壳体部件:外部件109和内部件102拼接形成。由于在壳体内要安装各种元器件,因此拼接形成的壳体使得元器件的装配更加容易。壳体内,主要由内部件102形成元件支架,元件支架中包括分隔壁110(参考图1)和引脚支架114(参考图3和图4A)。壳体的外轮廓上,主要由外部件109形成开口,开口包括插脚开口(未进行标记)和信号开口111(参考图4B)。壳体由绝缘材料,比如塑料制作。
两个第一保护元件103和一个第二保护元件108安装在壳体内的元件支架上。在一个实施例中,第一保护元件103是压敏电阻,在图示的实施例中是圆盘性压敏电阻。第二保护元件108是放电管。两个压敏电阻103分别装配在分隔壁110的两侧。分隔壁110是壳体的内部件102的一部分,分隔壁110也是绝缘材料制作,与壳体是相同材料。每一个第一保护元件,即压敏电阻具有两个引脚。两个压敏电阻的第一引脚分别与一个插脚连接,插脚通过壳体上的插脚开口延伸至壳体之外。在附图中,与压敏电阻的第一引脚连接的插脚被标记为104a。第二保护元件,即放电管108装配在元件支架上,放电管位于分隔壁110的一侧。在图示的实施例中,放电管位于图4A和图4B所示的这一侧。第二保护元件108,即放电管同样具有两个引脚。放电管的第一引脚也连接到一个插脚,插脚通过壳体上的插脚开口延伸至壳体之外。在附图中,与放电管的第一引脚连接的插脚被标记为104b。
两个第一保护元件103和一个第二保护元件108通过连接件107连接。图2A和图2B揭示了根据本发明的不同实施例的连接件的结构图。虽然图2A和图2B所示的连接件的结构和形状略有不同,但都具有如下结构:连接件的第一端具有分叉的两个第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的第二引脚连接,连接件的第二端具有一个第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的第二引脚连接。在图示的实施例中,连接件107呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽116,连接件的第二端具有圆形的第二连接槽118,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔117。图3揭示了根据本发明的一实施例的电涌保护器的热脱扣机构的结构图。参考图3所示,位于分隔壁110两侧的两个第一保护元件(压敏电阻)的第二引脚112向下延伸,元件支架中的引脚支架114用来将第二引脚112定位。引脚支架114是两个缺口,两个第二引脚112放置在缺口中,固定其位置。两个第二引脚112之间形成一个间隔空间113,用来放置连接件107的本体部分。连接件上的两个第一连接槽116与两个第二引脚112接触,半圆形的第一连接槽116正好包围住第二引脚112。在图示的实施例中,连接件的两个第一连接槽116通过热熔断材料与第二引脚112连接。在一个实施例中,热熔断材料是低温焊锡,通过低温焊锡,第二引脚112被焊接在第一连接槽116内。第二保护元件108(放电管)的第二引脚放入到连接件的第二连接槽118中,第二保护元件108的第二引脚与第二连接槽118之间的连接不要求焊接,只要求普通电气连接。
参考图4A和图4B,该电涌保护器还包括弹性机构。弹性机构包括弹性件105和滑块106。弹性机构布置在分隔壁110的一侧。在图示的实施例中,弹性机构与第二保护元件108(放电管)位于同一侧,都是在图4A和图4B所示的这一侧。弹性件105是弹簧,弹簧105的一端固定在壳体上,在图示的实施例中,在内部件102上有一个突出的部分用于固定弹簧的一端。弹簧105的另一端固定在滑块106上。弹簧在电涌保护器正常工作时处于储能状态,在需要脱扣时释能。在图示的实施例中,弹簧105在电涌保护器正常工作时被拉伸储能。在壳体的内部件102上还形成有滑槽,滑块106能沿滑槽移动,滑块106上具有凸起,凸起放置在连接件的滑块孔117中。在弹簧105收缩释能时,弹簧105拉动滑块106,通过凸起和滑块孔117的配合,滑块106带动连接件107一起移动。
图4A和图4B分别是电涌保护器在正常工作位置和断开位置的结构图。在正常工作时,电路中不存在电涌电压,因此两个压敏电阻(第一保护元件)都处于正常工作温度,低温焊锡(热熔断材料)呈固体状态,将压敏电阻的引脚和连接元件的第一连接槽连接在一起。弹簧处于被拉伸储能的状态,如图4A所示。这时插脚、压敏电阻、连接件、放电管、插脚形成电气通路。当电路中出现电涌电压时,当其中一个或两个压敏电阻(第一保护元件)出现劣化时,漏电流增大,导致温度不断上升。或者当过电压超过预期值,击穿压敏电阻和放电管导致短路时,也会引起温度急剧升高。温度升高对低温焊锡加热,使得焊锡熔化。此时弹簧不再受到外力,会在自身弹性力作用下收缩,带动滑块沿滑槽移动,也带动连接件移动,连接件移动后压敏电阻的第二引脚与连接件的第一连接槽分离,电气通路被切断,实现脱扣,如图4B所示。继续参考图4B,放电管的第二引脚在随连接件移动后会出现一定的形变,因此要求放电管的第二引脚具有一定的韧性。还是参考图4B,在滑块106移动后,原本被滑块106所遮挡的信号开口111处于开放状态。在一个实施例中,开信号开口111与底座上的报警装置相配合,当信号开口111开放时,报警装置会进行报警,告知出现了脱扣情况。
通过上述的脱扣过程的描述可知,对连接件107的材质要求为,连接件107应当是导电材料,例如金属,比如连接件107自身由金属制成。或者连接件107包括由导电材料,导电材料沿连接件107布置并能够在第一连接槽116和第二连接槽118之间形成导电通路,以使第一保护元件和第二保护元件在与连接件连接时能够形成导电通路,比如连接件107是包含有导电通路的线路板。连接件的材质较佳的是聚热的,热量的聚集有利于热熔断材料的熔断。在满足其他设计要求的情况下,连接件107的体积应当尽可能小,以减少散热,有利于热量聚集。
需要理解的是,虽然在上述的实施例中连接件107是与第一保护元件103之间通过热熔断材料连接,而与第二保护元件108之间是普通连接。也可以使得连接件107是与第二保护元件108之间通过热熔断材料连接。在实际应用中,连接件与第一保护元件以及第二保护元件的至少其中之一的连接是通过热熔断材料即可满足要求。
同时,在上述的实施例中,在进行脱扣动作时第一保护元件103的第二引脚会收到拉力,为了避免引脚损坏,第二引脚要求一定的机械强度,并且在满足其他设计要求的情况下,第一保护元件的第二引脚的长度要尽可能短以增加机械强度。第二保护元件的第二引脚则会随连接件的位移而变形,因此对于第二保护元件的第二引脚的要求是具有足够的韧度,并且能够在连接件的位移范围内形变而不影响其电气功能。
继续参考图4A和图4B,该电涌保护器还包括指示部件101。指示部件101安装在壳体上,在图示的实施例中,指示部件101是带状,为指示带。壳体的外轮廓上,即在外部件109上形成有指示窗口115,指示部件101的安装位置与指示窗口115对应。指示部件101与滑块106联动。滑块106未被弹簧105拉动时,指示部件101覆盖指示窗口115,如图4A所示。滑块106被弹簧105拉动,指示部件101从指示窗口105上移开,如图4B所示。在一个实施例中,指示部件和指示窗口会被涂成不同的颜色以指示不同的状态。比如指示部件会被涂成绿色,在正常的工作状态下,指示窗口被指示部件覆盖,因此只能观察到绿色的指示部件,表示工作状态正常。在脱扣状态下,滑块移动,与之联动的指示部件也移动,指示部件从指示窗口上移开,指示窗口被暴露出来。指示窗口可以为红色,如果能够观察到红色的指示窗口,则表示工作状态不正常,是脱扣状态。
虽然上述的实施例是结合上述结构的电涌保护器而进行,但本领域的技术人员应当理解,该热脱扣机构可以应用于其他结构的电涌保护器中,该热脱扣机构应当被理解为具有如下的设计:
一种电涌保护器的热脱扣机构,包括连接件和弹性机构;
两个第一保护元件与一个第二保护元件形成Y型布局,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过连接件连接;
所述连接件包括导电材料,连接件的第一端具有分叉的两个第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的引脚连接,连接件的第二端具有一个第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的引脚连接,其中连接件与第一保护元件以及第二保护元件的至少其中之一的连接是通过热熔断材料;
弹性机构包括弹性件和滑块,所述滑块与连接件连接,所述弹性件利用弹力带动滑块移动;
两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和第二保护元件通过连接件形成导电通路,弹性件处于储能状态;至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而被熔断,弹性件释能,带动滑块移动,带动连接件移动,导电通路被断开。
连接件可以呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽,连接件的第二端具有圆形的第二连接槽,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔。
弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体上,弹簧的另一端固定在滑块上,弹簧被拉伸储能。滑块能沿电涌保护器的壳体内的滑槽移动,滑块上具有凸起,凸起放置在连接件的滑块孔中。弹簧收缩释能,拉动滑块带动连接件移动。
该实施例的电涌保护器通过其热脱扣机构实现了可靠并且安装方便的内部元件的Y型布局,使得III类电涌保护器能够同时实现共模保护和差模保护。该热脱扣机构利用连接件作为辅助,在保证焊接稳定性的前提下使电涌保护元件各个管脚尽量接近,温度更加集中,更有利于产品脱扣。
参考图5A和图5B,揭示了电涌保护器的第二实施例。图5A和图5B从不同的方向揭示了该电涌保护器的结构。该电涌保护器包括:壳体、第一保护元件、第二保护元件、滑动部件和弹性件。
壳体201内形成元件支架,元件支架中包括分隔壁,分隔壁用于分隔两个第一保护元件(压敏电阻)。壳体的外轮廓上形成开口,开口包括插脚开口(未进行标记)和信号开口213(参考图6)。壳体由绝缘材料,比如塑料制作。
两个第一保护元件203和一个第二保护元件204安装在壳体内的元件支架上。在一个实施例中,第一保护元件203是压敏电阻,在图示的实施例中是圆盘性压敏电阻。第二保护元件204是放电管。两个压敏电阻203分别装配在分隔壁的两侧。分隔壁是壳体的一部分,分隔壁也是绝缘材料制作,与壳体是相同材料。每一个第一保护元件,即压敏电阻具有两个引脚。两个压敏电阻的第一引脚分别与一个插脚连接,插脚通过壳体上的插脚开口延伸至壳体之外。在附图中,与压敏电阻的第一引脚连接的插脚被标记为214a。第二保护元件,即放电管204安装在滑动部件上,滑动部件位于安装支架以及第一保护元件的下方,下面会详细描述。第二保护元件204,即放电管同样具有两个引脚。放电管的第一引脚也连接到一个插脚,插脚通过壳体上的插脚开口延伸至壳体之外。在附图中,与放电管的第一引脚连接的插脚被标记为214b。
滑动部件202安装在壳体201内并能的壳体内移动。第二保护元件204(放电管)安装在滑动部件202上并能随滑动部件移动。在图示的实施例中,壳体201内形成滑槽,滑动部件202能沿滑槽移动。滑槽位于元件支架以及两个第一保护元件203(压敏电阻)的下方,因而滑动部件202和第二保护元件204(放电管)也位于压敏电阻的下方。第二保护元件204的第二引脚208向上延伸。弹性件205与滑动部件202连接,弹性件205利用弹力带动滑动部件202移动。在图示的实施例中,弹性件205是弹簧,弹簧的一端固定在壳体201内,弹簧的另一端固定在滑动部件202上。弹簧在电涌保护器正常工作时处于储能状态,在需要脱扣时释能。在图示的实施例中,弹簧205在电涌保护器正常工作时被压缩储能。在弹簧205放松释能时,弹簧205推动滑动部件202,滑动部件202带动第二保护元件204一起移动。
继续参考图5A和图5B,两个第一保护元件203(压敏电阻)的第二引脚207弯折,其横向部分形成横向间隔结构,所谓横向间隔结构是指,两个第二引脚207有竖直方向弯折成水平方向,并在两者之间留有间隔。第二保护元件204(放电管)的第二引脚208放置在该横向间隔结构中间。并且,放电管的第二引脚和压敏电阻的第二引脚通过热熔断材料焊接在一起。在一个实施例中,热熔断材料是低熔点合金,例如低温焊锡。第二保护元件的第二引脚208通过低熔点合金和由两个第一保护元件的第二引脚207形成的横向间隔结构焊接在一起。
结合图5A、图5B和图6,该电涌保护器的脱扣工作过程如下:
图5A和图5B从不同的方向揭示了电涌保护器在正常工作位置的结构图。图6揭示了电涌保护器在断开位置的结构图。在正常工作时,电路中不存在电涌电压,因此两个压敏电阻(第一保护元件)都处于正常工作温度,低熔点合金(热熔断材料)呈固体状态,将压敏电阻的引脚和放电管的引脚被连接在一起。弹簧处于被压缩储能的状态,如图5A和5B所示。这时插脚、压敏电阻、放电管、插脚形成电气通路。当其中一个或两个压敏电阻出现劣化时,漏电流增大,导致温度不断上升。或者当过电压超过预期值,击穿压敏电阻和放电管导致短路时,也会引起温度急剧升高。温度升高对低熔点合金加热,到达熔断温度后使得低熔点合金熔化。此时弹簧不再受到外力,会在自身弹性力作用下放松,推动滑动部件沿滑槽移动,放置在滑动部件中的放电管随滑动部件移动,放电管的第二引脚与压敏电阻的第二引脚脱离,电气通路被切断,实现脱扣,如图6所示。继续参考图6,在滑动部件202移动后,原本被滑动部件202所遮挡的信号开口213处于开放状态。在一个实施例中,开信号开口213与底座上的报警装置相配合,当信号开口213开放时,报警装置会进行报警,告知出现了脱扣情况。
参考图7和图8,为了方便电涌保护器与基座的配合,本发明的电涌保护器在壳体上还设计了与基座配合的结构。图7揭示了根据本发明的一实施例的电涌保护器与基座配合的结构示意图。电涌保护器的壳体201被安装在基座211上的U型槽内,壳体201的底部形成有燕尾槽206,燕尾槽206的两个侧边由上向下逐渐收窄,形成向内收缩的斜面。基座的U型槽上具有与燕尾槽配合的定位块212。图8揭示了根据本发明的一实施例的电涌保护器与基座配合时燕尾槽与定位块的放大图。参考图8可见,定位块212包括杆部和端部,端部大于杆部,端部形成两端为圆弧面的倾斜引导面。端部的引导倾斜面与燕尾槽206的向内收缩的斜面配合,引导壳体201安装到基座的U型槽内,在壳体201安装到位后,定位块212的端部卡住燕尾槽206,使得电涌保护器被牢固地安装在基座上。在需要取出电涌保护器时,定位块212会发生一定的形变,如图8中的虚线部分所示,定位块212会向外张开,使得燕尾槽206能够从两个定位块212中退出,以从基座上取下电涌保护器。
虽然上述的实施例是结合上述结构的电涌保护器而进行,但本领域的技术人员应当理解,其中的热脱扣机构可以应用于其他结构的电涌保护器中,该热脱扣机构应当被理解为具有如下的设计:
一种电涌保护器的热脱扣机构,包括弹性件和滑动部件;
滑动部件电涌保护器的壳体内并能在电涌保护器的壳体内移动;
弹性件与滑动部件连接,弹性件利用弹力带动滑动部件移动;
两个第一保护元件与一个第二保护元件形成Y型布局,两个第一保护元件与一个第二保护元件的引脚通过热熔断材料连接;
两个第一保护元件固定安装在电涌保护器的壳体内,第二保护元件安装在滑动部件上并能随滑动部件移动;
两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和第二保护元件通过连接件形成导电通路,弹性件处于储能状态;至少其中一个第一保护元件处于非正常工作状态,温度升高达到热熔断材料的熔断温度,热熔断材料被熔断,弹性件释能,带动滑动部件和第二保护元件移动,导电通路被断开。
弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体内,弹簧的另一端固定在滑动部件上,弹簧被压缩储能。壳体内形成滑槽,滑动部件能沿滑槽移动。弹簧放松释能,推动滑动部件带动第二保护元件移动
第二实施例的电涌保护器通过其热脱扣机构实现了可靠并且安装方便的内部元件的Y型布局,使得III类电涌保护器能够同时实现共模保护和差模保护。电涌保护器的壳体底部形成有燕尾槽,燕尾槽与基座上的定位块配合,使得电涌保护器与基座连接可靠,拆装方便。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (10)
1.一种电涌保护器的热脱扣机构,其特征在于,包括弹性机构;
两个第一保护元件与一个第二保护元件形成Y型布局,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过热熔断材料直接或者间接连接;
所述弹性机构包括单个的弹性件和滑动件,所述单个的弹性件利用弹力带动滑动件移动;
两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和一个第二保护元件形成导电通路,弹性件处于储能状态;至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而熔断,弹性件释能,带动滑动件移动,滑动件移动将导电通路断开。
2.如权利要求1所述的电涌保护器的热脱扣机构,其特征在于,两个第一保护元件与一个第二保护元件通过连接件连接;
所述连接件包括导电材料,连接件的第一端具有分叉的两个第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的引脚连接,连接件的第二端具有一个第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的引脚连接,其中连接件与第一保护元件的连接、以及连接件与第二保护元件的连接中的至少其中之一是通过热熔断材料;
所述滑动件是滑块,所述滑块与连接件连接,所述弹性件利用弹力带动滑块移动。
3.如权利要求2所述的电涌保护器的热脱扣机构,其特征在于,
所述连接件呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,所述分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽,连接件的第二端具有圆形的第二连接槽,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔;
所述弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体上,弹簧的另一端固定在滑块上,弹簧被储能;
滑块能沿电涌保护器的壳体内的滑槽移动,滑块上具有凸起,所述凸起放置在所述连接件的滑块孔中;
弹簧释能,拉动滑块带动连接件移动。
4.如权利要求1所述的电涌保护器的热脱扣机构,其特征在于,
所述滑动件是滑动部件,滑动部件设置在电涌保护器的壳体内并能在电涌保护器的壳体内移动;
所述弹性件与滑动部件连接,所述弹性件利用弹力带动滑动部件移动;
两个第一保护元件的引脚与一个第二保护元件的引脚通过热熔断材料连接;
两个第一保护元件固定安装在电涌保护器的壳体内,第二保护元件安装在滑动部件上并能随滑动部件移动。
5.如权利要求4所述的电涌保护器的热脱扣机构,其特征在于,
所述弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体内,弹簧的另一端固定在滑动部件上,弹簧被储能;
所述壳体内形成滑槽,滑动部件能沿滑槽移动;
弹簧释能,推动滑动部件带动第二保护元件移动。
6.一种电涌保护器,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体的外轮廓上具有插脚开口和信号开口;
两个第一保护元件和一个第二保护元件,两个第一保护元件和一个第二保护元件形成Y型布局,第一保护元件的第一引脚和第二保护元件的第一引脚分别与插脚连接,插脚通过插脚开口延伸至壳体之外,两个第一保护元件的第二引脚与一个第二保护元件的第二引脚通过热熔断材料直接或者间接连接;
弹性机构,包括单个的弹性件和滑动件,所述单个的弹性件利用弹力带动滑动件移动;
两个第一保护元件都处于正常工作状态,热熔断材料未达到熔断温度,两个第一保护元件和一个第二保护元件形成导电通路,弹性件处于储能状态;至少其中一个第一保护元件处于不正常工作状态,热熔断材料达到熔断温度而被熔断,弹性件释能,带动滑动件移动,滑动件移动将导电通路断开。
7.如权利要求6所述的电涌保护器,其特征在于,
两个第一保护元件与一个第二保护元件通过连接件连接;
所述连接件包括导电材料,连接件呈长条型,连接件的第一端具有横向延伸的分叉部分,所述分叉部分上形成有两个半圆形的第一连接槽,两个第一连接槽分别与两个第一保护元件的第二引脚连接,连接件的第二端具有一个圆形的第二连接槽,第二连接槽与第二保护元件的第二引脚连接,连接件在第一连接槽和第二连接槽之间形成有滑块孔;其中连接件与第一保护元件的连接、以及连接件与第二保护元件的连接中的至少其中之一是通过热熔断材料;
所述弹性件是弹簧,所述滑动件是滑块,滑块能沿电涌保护器的壳体内的滑槽移动,滑块上具有凸起,所述凸起放置在所述连接件的滑块孔中;所述弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体上,弹簧的另一端固定在滑块上,弹簧被储能;弹簧释能,拉动滑块带动连接件移动。
8.如权利要求6所述的电涌保护器,其特征在于,
所述滑动件是滑动部件,滑动部件设置在电涌保护器的壳体内,壳体内形成滑槽,滑动部件能沿滑槽移动;
所述弹性件与滑动部件连接,所述弹性件是弹簧,弹簧的一端固定在电涌保护器的壳体内,弹簧的另一端固定在滑动部件上;
两个第一保护元件的第二引脚与一个第二保护元件的第二引脚通过热熔断材料连接;
两个第一保护元件固定安装在电涌保护器的壳体内,第二保护元件安装在滑动部件上并能随滑动部件移动,弹簧被储能;弹簧释能,推动滑动部件带动第二保护元件移动。
9.如权利要求6所述的电涌保护器,其特征在于,
还包括指示部件,所述指示部件安装在壳体上,指示部件与滑动件联动;
所述壳体的外轮廓上形成有指示窗口,所述指示部件的安装位置与指示窗口对应,滑动件未被弹性件带动,指示部件覆盖指示窗口,滑动件被弹性件带动,指示部件从指示窗口上移开。
10.如权利要求6所述的电涌保护器,其特征在于,
所述壳体的底部形成有燕尾槽,燕尾槽由上向下逐渐收窄;
所述电涌保护器安装在基座上的U型槽内,所述U型槽上具有与燕尾槽配合的定位块;
所述定位块包括杆部和端部,所述端部大于所述杆部,所述端部形成两端为圆弧面的倾斜引导面。
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