CN105591377A - 具有灭弧功能的电涌抑制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的具有灭弧功能的电涌抑制装置包括电压敏感元件、第一端子、第二端子和非导电隔离器。非导电隔离器包括相互独立的驱动部和隔离部，所述驱动部具有通过直线运动从其第一位置移动至其第二位置的趋势，所述驱动部的直线运动能够驱动所述隔离部的旋转运动，使得所述隔离部通过所述旋转运动从其第一位置移动至其第二位置，并且在所述隔离部的第二位置，所述隔离部位于所述离去部和所述固定部之间。本发明通过将非导电隔离器分为两部分，使得能够实现灭弧功能。

Description

具有灭弧功能的电涌抑制装置

技术领域

本发明涉及用于电路保护的电涌抑制装置，特别涉及具有灭弧功能的电涌抑制器。

背景技术

电涌抑制装置是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生电涌电流或者电压时，电涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免电涌对回路中其他设备的损害。

电涌抑制装置通常包括一个或多个金属氧化物压敏电阻器（MOV），通常连接于相线和地线（或中性线）之间，用来泄放出现在线路上的电压浪涌能量。MOV是一种非线性电子装置，在工作过程中，可能受到各种外加应力，例如温度应力或暂时过压力应力等。当MOV遭受过应力时，即超过MOV的额定值时，MOV劣化，导致泄漏电流增大，往往会发热，也可能发生热击穿短路。MOV的发热导致电涌抑制装置的温度升高，当温度达到它周围的可燃材料（例如环氧树脂涂覆层或塑料外壳）的燃点时，可能会引起火灾。

为降低电涌抑制装置着火的风险，出现了对MOV采取热保护器的设计。虽然这种热保护器能够一定条件下把失效了的MOV从供电回路中脱离开来，在一定程度上，能够预防电涌抑制装置的着火。但是，不足之处在于，当热保护开关脱开前若MOV芯片已被击穿短路，在热保护器断开后形成的间隙之间就会产生电弧，此时的电弧电流等同电源系统的短路电流，普通的热保护器就很可能不能熄灭电弧。另一方面，即使当热保护器接点打开前MOV芯片未被击穿短路，当热保护器的接触MOV的电极与MOV表面上的电极之间的电压过高和/或形成的间隙之间距离过小时，在该间隙间仍可能产生电弧。因此，从电源来的故障电流仍能继续维持，电涌抑制装置仍有着火的危险。

在现有技术中，为了使电涌抑制装置能够具有较薄的厚度，通常通过部件在与MOV的表面平行的平面的旋转而使热保护器断开。但是，在这些装置中，旋转部件同时也作为驱动部件，使得其旋转的角度受到限制，不能实现灭弧效果。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电涌抑制装置，其通过部件的旋转使热保护器断开，并且具有较大的旋转角度，从而能够实现灭弧功能。

本发明的上述目的以及其他可从说明书中看出的目的和优点是通过以下技术方案实现的。

为实现上述一个或多个目的，本发明提供一种具有灭弧功能的电涌抑制装置，包括：

电压敏感元件，所述电压敏感元件具有预定的额定电压，当施加在所述电压敏感元件上的电压超过所述额定电压时，所述电压敏感元件的温度升高；

第一端子，所述第一端子的一端电连接至所述电压敏感元件的第一表面；

第二端子，包括通过热敏材料电连接的固定部和离去部，所述固定部电连接至所述电压敏感元件的第二表面，所述离去部具有离开所述固定部的趋势；以及

非导电隔离器，所述非导电隔离器具有从其第一位置移动至其第二位置的趋势，在所述第一位置，所述非导电隔离器允许所述离去部和所述固定部电连接，在所述第二位置，所述离去部不与所述固定部连接；其中

所述非导电隔离器包括相互独立的驱动部和隔离部，所述驱动部具有通过直线运动从其第一位置移动至其第二位置的趋势，所述驱动部的直线运动能够驱动所述隔离部的旋转运动，使得所述隔离部通过所述旋转运动从其第一位置移动至其第二位置，并且在所述隔离部的第二位置，所述隔离部位于所述离去部和所述固定部之间。

本发明将非导电隔离器的驱动部分和隔离部分分离，使得隔离部分能够独立地旋转，从而具有较大的旋转角度，因此能够旋转进入热保护器断开所形成的空间，实现灭弧功能。

在一个实施方式中，所述驱动部包括能够驱动所述隔离部的旋转运动的驱动臂，所述驱动臂与所述驱动部的直线运动的方向成角度地延伸。所述驱动臂能够直接作用在隔离部上，使其发生旋转运动。驱动臂的延伸方向不与驱动部的直线运动方向重合或平行，从而形成突出。

优选地，所述驱动臂与所述驱动部的直线运动的方向成直角地延伸。更优选地，所述驱动部成形为“L”型，其一部分沿其延伸方向进行直线运动，另一部分垂直地伸出形成驱动臂。

在一个实施方式中，所述电涌抑制装置还设有导向条，所述驱动部具有与所述导向条相匹配的导轨，使得所述驱动部能够沿所述导向条进行直线运动。

在另一个实施方式中，所述隔离部包括旋转臂和隔离块，在所述驱动部的直线运动驱动所述隔离部的旋转运动时，所述驱动部作用于所述旋转臂，并且在所述隔离部的第二位置，所述隔离块位于所述离去部和所述固定部之间。

在本发明中，在所述隔离部的第一位置，所述隔离块作用于所述离去部，从而由于离去部和固定部的结合而被保持在第一位置。

优选地，所述旋转臂与所述隔离部的旋转方向的切线方向相垂直地延伸。在该实施方式中，旋转臂构成隔离部的旋转形成的圆的半径。

优选地，所述隔离块为圆弧形。圆弧形便于隔离块能够阻力较小地插入第二端子的固定部和离去部之间，从而快速地将这两部分分离，圆弧形还能够包围固定部，从而更好地实现灭弧。

优选地，所述隔离块连接至所述旋转臂的末端。在该实施方式中，隔离部成形为钩状，其一部分作为旋转半径，另一部分成为与半径相连的圆弧。

优选地，所述电涌抑制装置还设有枢轴，所述旋转臂的一端具有与所述枢轴相匹配的轴孔，使得所述隔离部能够绕所述枢轴旋转。

在另一个实施方式中，所述第二端子的固定部能够阻挡所述隔离部的旋转运动，从而将所述隔离部保持在其第二位置。

本发明的非导电隔离器通过在与MOV的表面平行的平面旋转而使热保护器断开，从而能形成较薄的厚度。并且，本发明通过将非导电隔离器分为相互独立的两部分，使旋转部件具有足够大的旋转角度，从而实现灭弧功能。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明的各种实施方式，附图中显示的各零件仅为解释本发明而提供，因此是示意性的，不能被解释为对本发明的范围的限制。

图1示出了根据本发明的一个实施方式的电涌抑制装置，其处于有效状态。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的电涌抑制装置，其处于失效状态。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的驱动部的具体构造。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的隔离部的具体构造。

具体实施方式

以下将结合具体实施方式及附图来描述本发明，要理解的是，这些具体实施方式仅是实施本发明的示例性方式，并且，在一个实施方式中阐述的一个或多个特征可以与另一个实施方式中阐述的一个或多个特征组合，形成包括来自不同实施方式的特征的组合的又一个实施方式，这些所有实施方式都是能够从本发明的公开内容中预期到的，属于本发明的保护范围。类似地，在一个图中显示的本发明的一个特征可与另一个图中的本发明的另一个特征组合，从而构成一个新的实施方式，这也属于本发明的保护范围。

图1和图2显示了本发明的一个示例性实施方式，其分别为电涌抑制装置的有效状态与失效状态。该电涌抑制装置通常为矩形（当然其他形状也是可行的，本领域技术人员可以根据实际情况选择可用的其他不同形状），图中为清晰显示内部元件而省略了外壳。该电涌抑制装置包括金属氧化物压敏电阻器（MOV），其具有预定的额定电压，当施加在MOV上的电压超过所述额定电压时，MOV的温度升高。在图1和图2中，MOV设于所示元件的背面，被所示元件的底座覆盖，因此未被示出。

该电涌抑制装置还包括第一端子110和第二端子120。第一端子110和第二端子120的一端分别电连接至MOV的两个表面（在图中第一端子的一端连接至MOV的背面，第二端子的一端连接至MOV的正面），另一端分别连接至地线或中性线和相线。MOV能够感测所述相线和地线或中性线之间的压降。

如图1所示，第二端子120包括固定部122和离去部124。固定部122向内延伸，从而电连接至MOV的正面。离去部124通过热敏材料（例如焊锡材料）与固定部122电连接。离去部124还与弹性的导电线材126相连，在图1中导电线材126被拉伸，从而具有收缩的趋势，使得离去部124具有离开固定部122的趋势。

所述电涌抑制装置还包括非导电隔离器，所述非导电隔离器具有从图1的第一位置移动至图2的第二位置的趋势。在第一位置，所述非导电隔离器允许离去部124和固定部122电连接，在第二位置，离去部124不与固定部122连接。

根据本发明，所述非导电隔离器包括驱动部210和隔离部220。驱动部210和隔离部220在图1中处于第一位置，在图2中处于第二位置。驱动部210具有通过直线运动从其第一位置移动至其第二位置的趋势，驱动部210的直线运动能够驱动隔离部220的旋转运动，使得隔离部220通过所述旋转运动从其第一位置移动至其第二位置，并且在隔离部220的第二位置，隔离部220位于离去部124和固定部122之间，从而阻断可能在其间产生的任何电弧。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的驱动部210的具体构造。在该实施方式中，驱动部210具有连接元件216，从而能够与电涌抑制装置的弹性元件230相连，因此具有沿方向a向第二位置直线移动的趋势。驱动部210包括用于驱动隔离部220的旋转运动的驱动臂212，驱动臂212与驱动部的直线运动的方向a成角度地延伸。在图中示出的角度为90度。但本领域技术人员应该理解，该角度可以是任何合适的角度，只要使得驱动臂能够伸出从而驱动隔离部220。

在图2和图3的实施方式中，驱动部210设有导轨214，从而与电涌抑制装置的直线形导向条240相匹配，使得驱动部210能够沿导向条240进行直线运动。

在图3示出的优选的实施方式中，驱动部210成形为“L”形，其一部分沿导向条进行直线运动，另一部分垂直地伸出形成驱动臂。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的隔离部220的具体构造。隔离部220包括旋转臂222和隔离块224，在驱动部210的直线运动驱动隔离部220的旋转运动时，驱动部210作用于旋转臂222，并且在隔离部220的第二位置，隔离块224位于离去部124和固定部122之间，从而阻断可能在其间产生的任何电弧。

在图4的实施方式中，旋转臂222与隔离部220的旋转方向b的切线方向相垂直地延伸，亦即旋转臂222位于隔离部220的旋转形成的圆的半径上。

在图1的第一位置时，隔离块224作用于第二端子的离去部124并因此被固定。隔离块224可以是任何合适的形状，只要能够移动进入离去部124和固定部122分离后形成的空间并进一步插入形成阻隔。在图4示出的优选的实施方式中，隔离块224为圆弧形，该形状便于隔离块224能够阻力较小地插入第二端子的固定部122和离去部124之间，并且包围固定部122，形成更好的灭弧效果。

在图4示出的优选的实施方式中，所述隔离块连接至所述旋转臂222的末端。这时，隔离部220成形为钩状，其一部分作为旋转半径，另一部分成为与半径相连的圆弧，使离去部从固定部分离并包围固定部。

在图2和图4的实施方式中，旋转臂222的一端具有轴孔226，从而与电涌抑制装置的枢轴250相匹配，使得隔离部220能够绕所述枢轴旋转。

在图1和图2的实施方式中，第二端子的固定部122位于隔离部220（特别是其旋转臂222）的旋转路径上，从而能够阻挡隔离部的旋转运动，将所述隔离部保持在其第二位置。

在图1所示的有效状态时，离去部124与固定部122通过热敏材料结合，从而将各部件保持在第一位置。此时由于弹性元件的作用，驱动部210具有直线运动的趋势，并且通过作用于隔离部上的驱动臂212，使得隔离部220具有旋转运动的趋势。当MOV的温度升高至特定温度时，热敏材料熔化，离去部124从固定部122分离并形成间隙。此时驱动部210沿方向a移动，使隔离部220沿方向b旋转至图2的第二位置，从而将隔离块224插入离去部124与固定部122之间的间隙，从而阻断了可能在该间隙中产生的任何电弧。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本领域技术人员可对本发明作出各种修改而不背离本发明的范围。如前所述，各实施例中述及的特征或特征组合可单独存在，或者可与其他实施例中的特征或特征组合结合在一起，只要能实现灭弧功能。

Claims (10)

1.一种具有灭弧功能的电涌抑制装置，包括：

电压敏感元件，所述电压敏感元件具有预定的额定电压，当施加在所述电压敏感元件上的电压超过所述额定电压时，所述电压敏感元件的温度升高；

第一端子，所述第一端子的一端电连接至所述电压敏感元件的第一表面；

第二端子，包括通过热敏材料电连接的固定部和离去部，所述固定部电连接至所述电压敏感元件的第二表面，所述离去部具有离开所述固定部的趋势；以及

非导电隔离器，所述非导电隔离器具有从其第一位置移动至其第二位置的趋势，在所述第一位置，所述非导电隔离器允许所述离去部和所述固定部电连接，在所述第二位置，所述离去部不与所述固定部连接，

其特征在于，

所述非导电隔离器包括相互独立的驱动部和隔离部，所述驱动部具有通过直线运动从其第一位置移动至其第二位置的趋势，所述驱动部的直线运动能够驱动所述隔离部的旋转运动，使得所述隔离部通过所述旋转运动从其第一位置移动至其第二位置，并且在所述隔离部的第二位置，所述隔离部位于所述离去部和所述固定部之间。

2.根据权利要求1所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述驱动部包括能够驱动所述隔离部的旋转运动的驱动臂，所述驱动臂与所述驱动部的直线运动的方向成角度地延伸。

3.根据权利要求2所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述驱动臂与所述驱动部的直线运动的方向成直角地延伸。

4.根据权利要求1所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述电涌抑制装置还设有导向条，所述驱动部具有与所述导向条相匹配的导轨，使得所述驱动部能够沿所述导向条进行直线运动。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述隔离部包括旋转臂和隔离块，在所述驱动部的直线运动驱动所述隔离部的旋转运动时，所述驱动部作用于所述旋转臂，并且在所述隔离部的第二位置，所述隔离块位于所述离去部和所述固定部之间。

6.根据权利要求5所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述旋转臂与所述隔离部的旋转方向的切线方向相垂直地延伸。

7.根据权利要求5所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述隔离块为圆弧形。

8.根据权利要求5所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述隔离块连接至所述旋转臂的末端。

9.根据权利要求5所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述电涌抑制装置还设有枢轴，所述旋转臂的一端具有与所述枢轴相匹配的轴孔，使得所述隔离部能够绕所述枢轴旋转。

10.根据权利要求1所述的具有灭弧功能的电涌抑制装置，其特征在于，所述第二端子的固定部能够阻挡所述隔离部的旋转运动，从而将所述隔离部保持在其第二位置。