CN106602536A - 一种电涌保护模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电涌保护模块，为插接模块，其壳体上设有用于与插座电连接的两导电触头以及一用于插接于插座上的顶杆；该顶杆件通过一连接板连接于脱扣指示件上，当电涌保护模块上的过电压限制元件长时间运行老化后，泄漏电流会增大，影响配电系统的正常运行，电涌保护器需要更换。此时需要电涌保护模块，给出本地故障指示和远方遥信信号，即脱扣指示件脱扣转动，此时由于该连接板可根据自身的材料弹性发生适配的变形，该顶杆可以在该壳体上做竖直向运动，而不会卡死于该壳体的孔内，即完成了插座遥信模块的触发、信号输出。在进一步的技术方案中，该脱扣指示件、连接板以及顶杆为一体式结构，更为进一步的简化了该电涌保护模块的结构。

Description

一种电涌保护模块

技术领域

本发明涉及电涌保护器技术领域，尤其是一种插接式的电涌保护模块。

背景技术

电涌保护器是电子设备中的一种过电压控制器件，过去也称“过电压保护器”。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

现有的一部分电涌保护器的结构分成两部分，一部分为壳体，另一部分为电涌保护模块，电涌保护模块与壳体实现插拔式连接，壳体上设有两个导线连接端子以及一个遥信输出端与电子设备的线路电连接，电涌保护模块上设有两个电触头与壳体上的两个导线连接端子分别接触连接以及一个顶杆件用于触发壳体上的遥信输出；当电涌保护模块上的过电压限制元件长时间运行老化后，泄漏电流会增大，影响配电系统的正常运行，电涌保护器需要更换。此时需要电涌保护模块，给出本地故障指示和远方遥信信号。即脱扣指示件脱扣转动，同时顶杆件触发壳体遥信输出，以及时报警提醒电涌保护模块实现脱扣动作；提示该电涌保护模块需更换维修。这样采用插拔式电涌保护模块就可以实现快速更换，维护性能较好，以确保电子设备的正常使用。

但是现有插拔式的电涌保护器由于顶杆件为竖直上下运动，该脱扣动作多为绕轴旋转运动，一般具有比较复杂的脱扣件与顶杆件连接结构：如申请公布号为CN104810814A的发明专利，为实现遥信输出，该技术方案中设置有脱扣转动架、遥信触发顶杆以及在壳体内设有遥信插头，最终完成微动开关的触发操作，其零件数量多、结构复杂。

现有技术中，石墨间隙型SPD泄放雷电流的过程如下：当雷电流从石墨间隙上端侵入时，最上端的高压电容和放电间隙构成的串联回路中，雷电的高电位大部分将由间隙承受。这时间隙的阴阳极之间就会被此电位差击穿，同时将一部分能量泄放入地，然后从上到下间隙依次启动直至所有间隙导通，雷电流泄放完毕SPD恢复到高阻抗状态。

石墨间隙型SPD失效过程如下：石墨间隙型SPD经过多次放电后，其放电间隙内部会逐步积累放电时游离的微小石墨颗粒。当其积累到一定程度，会导致雷电流泄放完毕后SPD无法恢复到高阻抗状态。此时SPD已失效，需要更换， SPD应给出失效指示。

发明内容

本发明旨在提供一种冲击电流Iimp达到50kA的电涌保护模块，以解决现有电涌保护模块零部件数量多、结构复杂的问题。

具体方案如下：一种电涌保护模块，包括壳体、过电压限制元件、脱扣指示件、弹性件以及止动件；该过电压限制元件安装于该壳体上，该止动件安装于该过电压限制元件上，该脱扣指示件通过一枢接轴枢设安装于该壳体上；该弹性件被设置于对该脱扣指示件施加一朝向该止动件运动的作用力以使其抵触于该止动件以锁合固定；其特征在于：还包括有一连接板以及一顶杆；

该壳体上设有一通孔，该顶杆通过该通孔活动安装于该壳体上；该连接板的一端固定于该脱扣指示件上靠近该枢接轴的位置，且该顶杆固定于该连接板上远离该脱扣指示件的区域；以使该脱扣指示件绕枢接轴转动时，通过该连接板的弯曲和摆动，带动该顶杆在该壳体的通孔内滑动。

进一步的，该脱扣指示件、连接板以及顶杆为一体式结构，该连接板由弹性的塑料制成。

进一步的，该过电压限制元件包括：

电路板、两绝缘的固定件、第一、第二电极以及石墨片组；

该两固定件设于相对的两侧面，该第一、第二电极分别固定于该两固定件的上下两端以形成一安装框架；该石墨片组设于该安装框架内，该电路板设于该安装框架的一侧面；

该第一、第二电极分别连接有第一、第二导电触头，该第一、第二导电触头均安装于该壳体上，进而使该过电压限制元件固定于该壳体上。

进一步的，该第二电极贴近该壳体的上端面设置，该第一电极设于该过电压限制元件所背离该壳体的一端，进而使该过电压限制元件相对该壳体上下布置，且该第一、第二电极分别成为上电极以及下电极。

进一步的，该石墨片组包括若干石墨片以及绝缘垫片；

该石墨片层叠设于该上、下电极之间，且任意相邻的两石墨片之间设有一绝缘垫片；

该石墨片组的两侧面由该固定件固定安装，且其两端由该上、下电极抵触压紧。

进一步的，该壳体包括相互卡扣连接的第一壳体以及第二壳体；该第一导电触头和/或第二导电触头安装于该第一壳体上，而后将该第二壳体扣合于该第一壳体并抵触压紧该第一、第二导电触头，进而实现了该第一、第二导电触头固定于该壳体上。

进一步的，该第一、第二导电触头为W字型的弹性卡片，该第一、第二壳体对应该第一、第二导电触头分别设有支承块，该第一、第二壳体扣合后，该支承块分别抵触支承该第一、第二导电触头。

进一步的，该壳体大致上呈矩形，该第一、第二导电触头呈对角安装于该壳体上，以用于将该壳体稳定插设于插座上。

进一步的，还包括一上罩，该上罩套设于该壳体上以组成一安装结构，该过电压限制元件、脱扣指示件、弹性件以及止动件均设于该安装结构内，且该上罩上对应该脱扣指示件脱扣后停止的位置设有一通窗。

进一步的，该连接板呈L形，包括一连接于该脱扣指示件上的第一板以及一沿该壳体的一侧面延伸的第二板，该顶杆是连接于该第二板上；该脱扣指示件绕该枢接轴转动，该连接板形变，以使该顶杆可在该壳体上活动。

本发明的电涌保护模块，为插接模块，其壳体上设有用于与插座电连接的两导电触头以及一用于插接于插座上的顶杆；该顶杆件通过一连接板连接于脱扣指示件上，当电涌保护模块上的过电压限制元件长时间运行老化后，泄漏电流会增大，将止动件固定在初始位置的焊锡融化，脱扣指示件在弹性件的作用下推开止动件绕枢接轴转动，此时由于该连接板可根据自身的材料弹性发生适配的变形，该顶杆可以在该壳体上做竖直向运动，而不会卡死于该壳体的孔内，即完成了插座遥信模块的触发、信号输出。在进一步的技术方案中，该脱扣指示件、连接板以及顶杆为一体式结构，更为进一步的简化了该电涌保护模块的结构。

附图说明

图1示出了本发明实施例脱扣状态视角一结构示意图；

图2示出了图1视角二结构示意图；

图3示出了本发明实施例爆炸视图；

图4是图1正常工作状态结构示意图；

图5是第一、第二导电触头与第一、第二电极结构示意图；

图6是壳体安装示意图；

图7是第一电极安装于壳体上视角一的局部剖视图；

图8是图7视角二局部剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

结合图1至图3，该实施例的电涌保护模块，包括安装结构、过电压限制元件以及脱扣指示件8：

该安装结构包括一壳体6以及上罩9，该上罩9的开口端壁面上设有卡槽90，对应的，该壳体6的侧端壁面上设有凸出的卡扣60，该上罩9安装于该壳体6上，且卡扣60卡设于该卡槽90内，实现了该上罩9的固定。该上罩9上背离壳体6的一端设有一通窗，该通窗正对的脱扣指示件8脱扣后停止的位置；该过电压限制元件以及脱扣指示件8都是安装于该壳体6上，而后由该上罩9盖合封闭，进而安装于该安装结构内；在该实施例中，壳体6以及上罩9都是由绝缘的工程塑料制成，以起到绝缘保护的作用。

该过电压限制元件包括有两个绝缘的固定件4、分别作为第一、第二电极的上电极1以及下电极2、石墨片组3以及点火电路板5；该固定件4是由绝缘的工程塑料制成，在该实施例中，该固定件4为内设凹槽的板状结构，该第一电极、第二电极分别固定于该两固定件4的上下两端，而后该第一电极、第二电极分别与第一导电触头10、第二导电触头21固定连接，并通过该第一电极、第二电极使该过电压限制元件固定于该壳体6上，具体的，由图7和图8可见：该上电极1设有一延伸板，该延伸板卡设于壳体6上，进而实现了上电极1固定于壳体6上，同样的，该下电极2也卡固于壳体6上，而后，该第一导电触头10焊接于该上电极1的延伸板上，以实现了第一导电触头10与该上电极1的电连接。

该止动件11焊接于该第一电极上，且作为第一、第二电极的上电极1以及下电极2分别固定于该固定件4的两端，其中，该下电极2设于靠近壳体6的一端，上电极1设于该过电压限制元件背离该壳体6的一端。

该上、下电极1、2之间平行、层叠设有若干石墨片，且任意相邻的两石墨片之间设有一绝缘垫片，以形成一石墨片组3；该石墨片组3是设于该固定件4的中空腔内，而后其侧面由该固定件4固定安装，其上下两端分别抵触于该上下电极1、2并由该上、下电极1、2抵触压紧。该壳体6上间隔一定距离设有第一导电触头10和第二导电触头21，过电压限制元件的第一、第二电极，即上、下电极1、2分别延伸至与该第一、第二导电触头10、21，以实现与该第一、第二导电触头10、21的电连接。

该上电极1上还通过热熔合金层焊接有一止动件11，优选的，该热熔合金层为无铅锡膏层，该止动件凸伸出该上电极1，以形成一抵触部；该脱扣指示件8通过一枢接轴80枢设连接在该壳体6上，且该脱扣指示件8与该安装结构的上罩9之间还连接有一个弹性件，在该实施例中，弹性件为拉簧7，以使该脱扣指示,8在该拉簧7的拉力的作用下抵触于该止动件11的抵触部。

在该实施例中，弹性件上电极1与脱扣指示件8，其中，该弹性件为拉弹簧，其一端安装于该上电极1的延伸板上，另一端安装于脱扣指示件8上，以对该脱扣指示件8施加一绕枢接轴80转动的作用力；在其他实现方式中，弹性件还可以一端作用于脱扣指示件8，另一端作用于上罩9或固定件4或其他与安装结构固定连接的结构件或部位，以间接作用于安装结构，同样可以实现使该脱扣指示件8与该安装结构之间还连接有一个弹性件，产生弹力作用力的技术效果。

该脱扣指示件8上靠近该枢接轴80的位置还连接有一连接板81，在该实施例中，连接板81呈L形，包括一连接于该脱扣指示件8的第一板以及一沿该壳体6的上侧面延伸的第二板，该第一板、第二板大致上呈直角设置；该顶杆82贯穿于该壳体6，并通过连接于第二板的末端而连接至该连接板。

为进一步简化该实施例的结构，该脱扣指示件8、枢接轴80、连接板81以及顶杆82为一体式结构，由具有一定弹性的工程塑料注塑制成，如PA66塑料等。

该实施例的工作原理如下：

结合图1和图4，当电涌保护模块上的过电压限制元件长时间运行老化后泄漏电流会增大，此时上电极1过热，无铅锡膏层融化进而释放该止动件11，脱扣指示件8失去抵触作用，即绕该枢接轴80脱扣转动；此时由于该连接板81可根据自身的材料弹性发生适配的变形抵消该脱扣指示件8转动方向的影响，该顶杆82可以在该壳体6上做竖直向运动，而不会跟随该脱扣指示件8转动从而卡死于该壳体6的孔内，即完成了插座遥信模块的触发、信号输出；在该实施例中，连接板81该连接板由弹性的塑料制成。

再结合图5和图6，壳体6包括相互卡扣连接的第一壳体61以及第二壳体62，该第一壳体61以及第二壳体62上各设有支承块63，且该两支承块63为对角设置；该第一壳体61、第二壳体62上分别设有相互配合的导向杆64以及导向杆65，

与该第一电极、第二电极电连接的第一导电触头10和/或第二导电触头21通过该第一壳体61的侧边滑入安装于该第一壳体61上，而后，将该第二壳体62朝向第一壳体61平推：首先第一壳体61的导向杆64插设于第二壳体62内，同时，第二壳体62的导向杆65插设于第一壳体61内，起到导向作用；其次，该第一壳体61与第二壳体62卡扣配合，实现安装。扣合于该第一壳体61并抵触压紧该第一导电触头10、第二导电触头21，进而实现了该第一、第二导电触头固定于该壳体6上，且该第一、第二壳体，该第一、第二壳体扣合后，该两支承块63分别抵触支承该W字型的第一、第二导电触头，以起到防止其变形的技术效果。

该第一导电触头10、第二导电触头21在壳体6上呈对角设置，以起到最佳的电性效果以及插接固定效果。按照标准规定，SPD应承受其后备保护额定电流值5倍的短路电流5秒钟。I级50kA的SPD的后备保护熔断器额定电流为500A，Ⅱ级100kA的SPD的后备保护熔断器额定电流为250A。计算可得，I级50kA的SPD应承受2500A电流5秒，Ⅱ级100kA的SPD应承受1250A电流5秒。由此分析，对插拔式SPD而言，I级50kA电连接触头的电气要求比Ⅱ级100kA的高的多。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电涌保护模块，包括壳体、过电压限制元件、脱扣指示件、弹性件以及止动件；该过电压限制元件安装于该壳体上，该止动件安装于该过电压限制元件上，该脱扣指示件通过一枢接轴枢设安装于该壳体上；该弹性件被设置于对该脱扣指示件施加一朝向该止动件运动的作用力以使其抵触于该止动件以锁合固定；其特征在于：还包括有一连接板以及一顶杆；

该壳体上设有一通孔，该顶杆通过该通孔活动安装于该壳体上；该连接板的一端固定于该脱扣指示件上靠近该枢接轴的位置，且该顶杆固定于该连接板上远离该脱扣指示件的区域；以使该脱扣指示件绕枢接轴转动时，通过该连接板的弯曲和摆动，带动该顶杆在该壳体的通孔内滑动。

2.根据权利要求1所述的电涌保护模块，其特征在于：该脱扣指示件、连接板以及顶杆为一体式结构，该连接板由弹性的塑料制成。

3.根据权利要求1所述的电涌保护模块，其特征在于：该过电压限制元件包括：

电路板、两绝缘的固定件、第一、第二电极以及石墨片组；

该两固定件设于相对的两侧面，该第一、第二电极分别固定于该两固定件的上下两端以形成一安装框架；该石墨片组设于该安装框架内，该电路板设于该安装框架的一侧面；

该第一、第二电极分别连接有第一、第二导电触头，该第一、第二导电触头均安装于该壳体上，进而使该过电压限制元件固定于该壳体上。

4.根据权利要求3所述的电涌保护模块，其特征在于：该第二电极贴近该壳体的上端面设置，该第一电极设于该过电压限制元件所背离该壳体的一端，进而使该过电压限制元件相对该壳体上下布置，且该第一、第二电极分别成为上电极以及下电极。

5.根据权利要求4所述的电涌保护模块，其特征在于：该石墨片组包括若干石墨片以及绝缘垫片；

该石墨片层叠设于该上、下电极之间，且任意相邻的两石墨片之间设有一绝缘垫片；

该石墨片组的两侧面由该固定件固定安装，且其两端由该上、下电极抵触压紧。

6.根据权利要求3所述的电涌保护模块，其特征在于：该壳体包括相互卡扣连接的第一壳体以及第二壳体；该第一导电触头和/或第二导电触头安装于该第一壳体上，而后将该第二壳体扣合于该第一壳体并抵触压紧该第一、第二导电触头，进而实现了该第一、第二导电触头固定于该壳体上。

7.根据权利要求6所述的电涌保护模块，其特征在于：该第一、第二导电触头为W字型的弹性卡片，该第一、第二壳体对应该第一、第二导电触头分别设有支承块，该第一、第二壳体扣合后，该支承块分别抵触支承该第一、第二导电触头。

8.根据权利要求3所述的电涌保护模块，其特征在于：该壳体大致上呈矩形，该第一、第二导电触头呈对角安装于该壳体上，以用于将该壳体稳定插设于插座上。

9.根据权利要求1至8任意一项权利要求所述的电涌保护模块，其特征在于：还包括一上罩，该上罩套设于该壳体上以组成一安装结构，该过电压限制元件、脱扣指示件、弹性件以及止动件均设于该安装结构内，且该上罩上对应该脱扣指示件脱扣后停止的位置设有一通窗。

10.根据权利要求1至8任意一项权利要求所述的电涌保护模块，其特征在于：该连接板呈L形，包括一连接于该脱扣指示件上的第一板以及一沿该壳体的一侧面延伸的第二板，该顶杆是连接于该第二板上；该脱扣指示件绕该枢接轴转动，该连接板形变，以使该顶杆可在该壳体上活动。