CN105610141B - 抗雷击保护元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗雷击保护元件，包括熔体、电连接在熔体两端的两个电极、同时连接并承载两个电极的绝缘体；所述绝缘体上设有至少一个金属防雷结构用以接受电荷沉积。当抗雷击保护元件两端出现雷击电压，雷击电压会瞬间击穿空气使电荷沉积到金属防雷结构，从而使保护元件熔体上通过的瞬间电流大大降低，保护保护元件熔体在雷击状态下不被熔断。

Description

抗雷击保护元件

技术领域

本发明属于一种保护元件，具体涉及一种抗雷击能力强的过电流保护元件结构。

背景技术

现有技术中的电流保护元件，尤其是体积微小的过电流保护元件都是使用提高抗浪涌能力的方式来提高抗雷击效果，但提高抗浪涌能力在现有技术上已达到极限，特别是体积小、电流规格小的情况下，提高抗浪涌能力会和产品的2In熔断时间产生严重冲突。例如图1中长度在10mm以内的电流规格为1A的微型过电流保护元件，最大只能达到1KV抗雷击效果，为了提高其抗雷击能力，将熔断体改为绕线的形式，仅能将抗雷击能力提高到1.5KV，而其2In熔断时间增加了一倍，降低了其快速熔断的性能，并且该产品的抗雷击能力仍不能满足目前LED户外照明领域的特殊需求。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中保护元件抗雷击性能无法提高的问题，本发明提供了一种抗雷击保护元件，其结构简单，抗雷击能力强。

为实现上述发明目的，本发明可采用如下技术方案：

一种抗雷击保护元件，包括熔体、电连接在熔体两端的两个电极、同时连接并承载两个电极的绝缘体；所述绝缘体上设有至少一个金属防雷结构；且每个金属防雷结构均不与所述电极及熔体产生电连接。

为实现上述发明目的，本发明还可采用如下技术方案：

一种抗雷击保护元件，包括熔体、电连接在熔体两端的两个电极、同时连接并承载两个电极的绝缘体；所述绝缘体上设有至少一个金属防雷结构，该金属防雷结构用以接受电荷沉积。

与现有技术相比，本发明的抗雷击保护元件设置了金属防雷结构。在雷击状态下高电压将会击穿空气或绝缘体的特性，当抗雷击保护元件两端出现雷击电压，雷击电压会瞬间击穿空气使电荷沉积到金属防雷结构，从而使保护元件熔体上通过的瞬间电流大大降低，保护保护元件熔体在雷击状态下不被熔断。由于雷击电压是一个交流电压，故金属防雷结构上沉积的电荷会呈现聚积到消耗，消耗再到聚集的反复过程，直至雷击电流消失。从而很好的保护保护元件，提高保护元件的抗雷击性能。

附图说明

图1为现有技术中的保护元件的结构剖视图；

图2为本发明第一实施例微型抗雷击保护元件的剖视图；

图3为本发明第二实施例微型抗雷击保护元件的剖视图；

图4为本发明第三实施例微型抗雷击保护元件的示意图；

图5为本发明第四实施例微型抗雷击保护元件的示意图；

其中，各标号对应的部件为：1-绝缘体，2-熔体，3-电极，4-焊锡，5-金属防雷结构，6-绝缘基板，7-绝缘保护层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例一：

如图2所示，为一种微型抗雷击保护元件，包含绝缘体1、熔体2、电极3、焊锡4、金属防雷结构5，绝缘体1为管状，外形和内部收容腔均为长方体，电极3为套置其上的方形金属帽。设置在绝缘体1两端，熔体2的两端通过焊锡4固定在两端电极3中间并与两端电极3形成电连接，熔体2的可熔部分悬空设置在绝缘体1的收容腔内。

在绝缘体1的收容腔内接近焊锡4的地方还设置有至少一个金属防雷结构5，本实施例中在收容腔内的四面壁上均设置有金属防雷结构5，即整个保护元件内设置了8个金属防雷结构5。金属防雷结构5为薄型金属片或金属薄膜，本实施例中为铜箔胶带，制成尺寸为2mm*2mm的方片，在绝缘体1内侧壁上事先采用微型机械夹臂对面贴附两片铜箔胶带，微型机械夹臂伸入绝缘管内壁1.5mm～2mm之间，张开机械夹臂使得两片铜箔胶带贴附在绝缘管内壁上。

金属防雷结构5与电极3和焊锡4不接触，防雷结构与熔体2也不接触，这样防雷结构的设置不影响整个保护元件的快速熔断性能。分别靠近两个端电极的两片金属防雷结构5之间也不接触，否则当焊锡4过多、形状不规则、或者误操作将防雷结构接触到焊锡4时，两端电极3之间形成电连接，这样熔体2便形同虚设，无法达到过电流时熔断的效果。

在正常状态下，电流通过电极3流过熔体2，每个金属防雷结构5处于独立状态，没有电流流过。在雷击状态下，整个保护元件两端产生瞬间高电压，如果没有金属防雷结构5，熔体2在瞬间高压下异常熔断，经受不住雷击能量。而本实施例中设置了金属防雷结构5，雷击电压会瞬间击穿空气使电荷沉积到金属防雷结构5上，从而使熔体2上通过的瞬间电流大大降低，也就是金属防雷结构5分担了一部分瞬间雷击能量，防止熔体2异常熔断。由于雷击电压是一个交流电压，故金属防雷结构5上沉积的电荷会呈现聚积到消耗，消耗再到聚集的反复过程，直至雷击电流消失，提高保护元件的抗雷击性能。例如本实施例中体积为6.1*2.5*2.5mm的保护元件，在不改变其2In熔断时间的情况下，使其抗雷击性能由1KV增加到2KV。

应当注意的是，虽然本实施例中给出的是结构尺寸比较微小的微型抗雷击保护元件，但是相同结构的尺寸较大的抗雷击保护元件同样也适用于本发明的技术方案，在此不再赘述。

实施例二：

如图3所示，与实施例一不同的是，金属防雷结构5为金属薄膜/或薄型金属片，通过印刷、电镀、贴附等方式，设置在绝缘管1的外壁上靠近两端电极3的地方，与两端电极3不接触。金属防雷结构5优选使用电镀方式制成铜薄膜，或用印刷方式制成银薄膜，或贴附铜箔胶带。

在以上两个实施例中，金属防雷结构5也可为圆片或其他形状，也可为设置在绝缘管1两端内壁或者外壁上、靠近电极3的圆环状，但要保证分别靠近两端电极3的金属防雷结构5不接触，否则可能对保护元件熔断性能造成影响。

在以上两个实施例中，绝缘管也可为圆筒管或多边形管，但内壁与外壁有平台更容易设置防雷结构。

实施例三：

如图4所示，一种片式的微型抗雷击保护元件，包括绝缘基板6，承载于绝缘基板顶面上的熔体2和位于绝缘基板两端的电极3，熔体2在两端电极之间并与两端电极3形成电连接，绝缘保护层7覆盖于熔体2之上，不覆盖电极3，金属防雷结构5设置在基板侧面两端没有设置电极的区域，靠近电极的地方，不与电极或者熔丝接触，不被绝缘保护层7覆盖，分别设置在靠近两端电极的防雷结构之间也不互相接触。金属防雷结构5为金属薄膜/或薄型金属片，通过印刷、电镀、贴附等方式设置在绝缘基板6上。当雷击高压加在保护元件两端时，高电压瞬间击穿空气使电荷沉积到金属防雷结构5上，防止熔体2异常熔断。

应当注意的是，虽然本实施例中给出的是结构尺寸比较微小的片式微型抗雷击保护元件，但是相同结构的尺寸较大的片式抗雷击保护元件同样也适用于本发明的技术方案，在此不再赘述。

实施例四：

如图5所示，与实施例三不一样的是，金属防雷结构5设置在绝缘基板6的顶面上，熔体2也设置在绝缘基板6的顶面上靠近电极的地方，同时，熔体2及金属防雷结构5均被绝缘保护层7覆盖，金属防雷结构5不接触熔体和电极。本实施例中设置的金属防雷结构5也能达到一定的抗雷击效果，分担一部分瞬间雷击能量，但是由于绝缘保护层比空气的绝缘性更佳，阻碍了电荷的移动，所以抗雷击的效果不如实施例三。

Claims (4)

1.一种抗雷击保护元件，包括熔体、电连接在熔体两端的两个电极、同时连接并承载两个电极的绝缘体；其特征在于：所述绝缘体上设有至少一个金属防雷结构；且每个金属防雷结构均不与所述电极及熔体产生电连接；所述金属防雷结构为金属薄膜或者金属片；所述金属防雷结构贴附在绝缘体的外壁上。

2.根据权利要求1所述的抗雷击保护元件，其特征在于：所述熔体承载于绝缘体的顶面上，所述顶面上还设有覆盖熔体的绝缘保护层；而防雷结构设置在基板侧面两端没有设置电极的区域。

3.根据权利要求1所述的抗雷击保护元件，其特征在于：所述熔体承载于绝缘体的顶面上；而防雷结构同样设置在基板顶面上，所述顶面上还设有覆盖熔体和防雷结构的绝缘保护层。

4.根据权利要求1所述的抗雷击保护元件，其特征在于：所述金属防雷结构通过印刷、和/或者电镀、和/或者贴附的方式设置于绝缘体上。