CN107104425B - 浪涌防护装置及具有浪涌防护装置的现场设备 - Google Patents

Abstract

浪涌防护装置具有：一对端子金属件，它们随电源线缆一起与现场设备的一对电源端子进行连接；电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、用于在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流动至大地的接地极；地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及主体部，其收容所述电路基板，且所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆从所述主体部的内部凸出至外部。

Description

浪涌防护装置及具有浪涌防护装置的现场设备

技术领域

本公开涉及一种浪涌防护装置及具有浪涌防护装置的现场设备。

背景技术

通常，现场设备具有电源端子。现场设备经由与电源端子连接的电源线缆而接受动作所需的电力的供给。在2线式传送器中，电源线缆兼作为在4-20mA的范围可变的电流的输出信号线缆。

在电源线缆中，由于雷击或者高电压设备的影响等，有时会混入被称为浪涌电压的瞬间地变大的异常电压。为了保护现场设备免受该浪涌电压的影响而使用浪涌防护装置(也被称为避雷器、放电器、浪涌吸收器、或者瞬态保护装置等)。

浪涌防护装置例如安装于现场设备的电路基板，或者作为浪涌防护模块而搭载于现场设备。作为浪涌防护模块而使用的浪涌防护装置具有：正极负极一对电源侧端子，它们连接电源线缆；以及正极负极一对装置侧端子，它们与保护对象现场设备的电源端子连接。在正极负极端子间连接浪涌防护元件。

作为浪涌防护元件而使用金属氧化物压敏电阻、雪崩二极管、充气放电管、以及浪涌防护晶闸管等。另外，有时在浪涌防护装置也安装有以去除噪声等为目的的滤波器功能等。

作为该技术领域的相关文献，例如列举日本特开平6-216433号公报。

在防爆规格的现场设备连接模块型的浪涌防护装置的情况下，与端子台的电源端子连接的浪涌防护装置收容在现场设备的壳体内。另外，在多数情况下，现场设备在电源端子的基础上，还具有传感器端子及地线端子等多个端子。在这些端子分别根据所需而进行了配线。因此，在壳体内部要确保对线进行铺设的空间、以及用于配线的作业空间。因此，希望实现浪涌防护装置的小型化。

并且，浪涌防护装置通过使浪涌电流流过浪涌防护元件而保护现场设备免受浪涌电压的影响。因此，有时浪涌防护元件自身会因为浪涌电压而受到损伤。对于这样的情况，优选使配线等的作业变得容易，能够简单地进行浪涌防护装置的更换。

发明内容

本公开中的1个目的在于，提供一种能够搭载于现场设备、小型且能够简单地进行更换的浪涌防护装置。

作为本公开的第1技术方案的浪涌防护装置，其具有：一对端子金属件，它们随电源线缆一起与现场设备的一对电源端子进行连接；电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、用于在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流动至大地的接地极；地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及主体部，其收容所述电路基板，且所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆从所述主体部的内部凸出至外部。

在这里，也可以在所述电路基板直接安装所述一对端子金属件。

作为本公开的第2技术方案的现场设备，其具有：所述浪涌防护装置；以及壳体主体，其在内部设置所述一对电源端子，并且在内部收容所述浪涌防护装置。

在这里，所述现场设备也可以还具有：电源端子台部，其设置于所述壳体主体的内部，配置所述一对电源端子；以及其他端子台部，其设置于所述壳体主体的内部，配置除了所述电源端子以外的端子，所述电源端子台部的高度与所述其他端子台部的高度相互不同。

另外，所述现场设备也可以还具有分隔壁，该分隔壁设置于所述一对电源端子以及除了所述电源端子以外的端子的周边，用于确保所述端子间的电绝缘。

作为本公开的第3技术方案的浪涌防护装置，其具有：一对端子金属件，它们与防护对象装置的电源线缆进行连接；电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、用于在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流动至大地的接地极；地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及主体部，其收容所述电路基板，且所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆从所述主体部的内部凸出至外部，所述一对端子金属件兼作为与所述防护对象装置的连接端子金属件。

根据本公开的技术方案，提供一种能够搭载于现场设备、小型且能够简单地进行更换的浪涌防护装置、以及搭载了该浪涌防护装置的现场设备。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的浪涌防护装置的外形的斜视图。

图2A是浪涌防护装置的俯视图。图2B是浪涌防护装置的侧视图。图2C是图2A中的A-A剖视图。图2D是图2B中的B-B剖视图。

图3是表示将浪涌防护装置进行安装之前的温度传送器的端子台的斜视图。

图4是表示电源线缆及传感器线缆的配线的图。

图5是表示将浪涌防护装置安装后的温度传送器的端子台的斜视图。

图6是示意性地表示在电源端子连接了浪涌防护装置及电源线缆的情况下的温度传送器的图。

标号的说明

100…浪涌防护装置，

110…主体部，

111…壳体部，

112…盖部，

120…端子金属件，

121…正侧端子，

122…负侧端子，

130…地线配线用线缆，

140…压接端子，

150…热缩管，

160…电路基板，

161…浪涌防护元件，

162…填充剂，

200…温度传送器，

210…电源端子，

220…传感器端子，

230…地线端子，

240…凹陷部，

250…壳体主体，

251…内部分隔壁，

260…电路基板，

270…显示装置，

280…放大器部罩，

290…端子部罩，

310…电源线缆，

320…传感器线缆

具体实施方式

参照附图，对本公开的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式涉及的浪涌防护装置100的外形的斜视图。浪涌防护装置100适合搭载于现场设备。在本实施方式中，作为一个例子，对将浪涌防护装置100搭载于作为现场设备的2线式的温度传送器的情况进行说明。

如本图所示，浪涌防护装置100具有：主体部110、从主体部110伸出的地线配线用线缆130、以及一对端子金属件120。在地线配线用线缆130的前端安装有压接端子140。地线配线用线缆130的根部被热缩管150保护。端子金属件120从主体部110内部凸出。一对端子金属件120为前部开叉型，具有Y形的前端。一对端子金属件120沿地线配线用线缆130的延伸方向排列。为了方便，将主体部110的端子金属件120所凸出的表面称为上表面。并且，将伸展状态的地线配线用线缆130的延伸方向简称为延伸方向。

此外，一对端子金属件120随电源线缆一起与现场设备的一对电源端子进行连接。即，一对端子金属件120兼作为与后面叙述的温度传送器(现场设备、防护对象装置)200的电源线缆310进行连接的金属件、以及与温度传送器200的连接端子金属件。

在本实施方式的浪涌防护装置100中，端子金属件120兼作为与电源线缆进行连接的电源侧端子、以及与保护对象装置的电源端子进行连接的装置侧端子。

图2A是浪涌防护装置100的俯视图，图2B是浪涌防护装置100的侧视图(横向视图)。另外，图2C是图2A中的A-A剖视图，图2D是图2B中的B-B剖视图。

一对端子金属件120包含正侧端子121及负侧端子122。正侧端子121及负侧端子122在从主体部110的内部凸出至上表面之后，随即沿横向(与上表面大致平行的方向)弯折成直角。弯折后的正侧端子121及负侧端子122从根部进行弯曲，以使得Y形的前端伸出的方向相对于延伸方向而倾斜。正侧端子121及负侧端子122具有这样的形状的理由在于，如后面叙述的那样，为了使正侧端子121及负侧端子122与在温度传送器的壳体主体内设置的端子台的形状相对应。

浪涌防护装置100的主体部110具有：壳体部111，其收容电路基板160；以及盖部112，其从上表面将壳体部111覆盖。在主体部110的内部，为了进行保护而充满了硅酮等填充剂162。

在电路基板160安装有3极的浪涌防护元件161。浪涌防护元件161的正极与正侧端子121连接。浪涌防护元件161的负极与负侧端子122连接。浪涌防护元件161的接地极与地线配线用线缆130连接。浪涌防护元件161构成为，在对正极-负极间施加了浪涌电压的情况下，使浪涌电流经由接地极而向地线(大地)流动。

在电路基板160直接安装正侧端子121及负侧端子122。并且，在电路基板160不安装除了浪涌防护元件161以外的元件。由此，能够使电路基板160的尺寸变小。此外，通过选择更小的形状的浪涌防护元件161，还能够将其他部件安装于电路基板160。

主体部110为了能够将安装了浪涌防护元件161的电路基板160进行收容，另一方面，具有尽可能小的尺寸，如图2D所示，具有从上表面观察时一个角部凹陷的长方形。在主体部110的未凹陷的长边侧配置有电路基板160。

图3是表示将浪涌防护装置100进行安装之前的温度传送器200的端子台的斜视图。端子台配置于温度传送器200内部的分隔出的空间即配线连接室。在该端子台，以呈圆弧状排列的方式而设置有一对电源端子210及多个传感器端子220。在电源端子210连接电源线缆。在传感器端子220连接热电偶和/或测温电阻体等。并且，在端子台，与电源端子210及传感器端子220分离地设置有地线端子230。温度传送器200具有壳体主体250，该壳体主体250在内部设置有一对电源端子210，并且在内部收容浪涌防护装置100。

在各端子210及220的周边形成有分隔壁202。分隔壁202确保端子210及220间的电绝缘。并且，分隔壁202成为与端子进行连接的部件(端子金属件120等)的引导件。电源端子210配置于圆弧状的端子列的端部。因此，为了便于配线，电源端子210的分隔壁202形成为相对于朝向中心的方向而倾斜地延伸。浪涌防护装置100的一对端子金属件120的形状及间隔与电源端子210及其周边的分隔壁202的位置及形状相对应。

在温度传送器200中，电源端子210的台部(电源端子台部)212以及传感器端子220的台部(其他端子台部)222形成为具有相互不同的高度。具体地说，这些台部212及222形成为电源端子210的台部212比传感器端子220的台部222高。这些台部212及222设置于壳体主体250的内部。

电源端子210的台部212形成得比传感器端子220的台部222高的理由如下。即，在该结构中，如图4所示，在将电源线缆310和传感器线缆320配线至各端子时，两条线缆能够在壳体主体250内的端子台部分交叉。由此，能够抑制线缆彼此的干涉，因此配线作业变得容易。在圆弧状的、电源端子210的台部212以及传感器端子220的台部222的内侧，设置有相对于台部212及222而凹陷的凹陷部240。由此，在浪涌防护装置100的更换时，更换前的电源线缆310及传感器线缆320的卸下、以及新的电源线缆310及传感器线缆320的连接(安装)变得容易。即，浪涌防护装置100的更换变得容易。

如图5所示，浪涌防护装置100形成为，在将一对端子金属件120与一对电源端子210连接时，主体部110收容于凹陷部240的一角。在该状态下，使地线配线用线缆130在凹陷部240的底面附近进行走线。并且，将地线配线用线缆130的前端的压接端子140与地线端子230进行连接。地线配线用线缆130具有如下长度，即，能够避免地线配线用线缆130在与地线端子230进行连接时不必要地迂回。另外，主体部110的进深(高度)与凹陷部240的深度相对应，以使得一对端子金属件120的位置与电源端子210的高度吻合。

通过在将浪涌防护装置100的端子金属件120与电源端子210连接的状态下，将电源线缆310进行配线，将电源端子210的螺钉拧紧，从而浪涌防护装置100的端子金属件120、电源线缆310、以及电源端子210在相同部位直接连接。

浪涌防护装置100的主体部110以所需最小限度的尺寸而收容于凹陷部240。因此，在凹陷部240的空间存在富余(保留有空间)。因此，抑制浪涌防护装置100(主体部110)成为电源线缆310及传感器线缆320的配线的障碍的情况。

在浪涌防护元件161因为浪涌电压而损伤的情况下以及进行维护时，通过将电源端子210及地线端子230的螺钉拧松，从而能够容易地卸下浪涌防护装置100。同样地，浪涌防护装置100的安装也能够容易地进行。

图6是示意性地表示在电源端子210连接了浪涌防护装置100及电源线缆310的情况下的温度传送器200的图。如图6所示，壳体主体250被内部分隔壁251分隔为放大器室和收容端子台的配线连接室。在放大器室收容有电路基板260和显示装置270。

为了满足防爆规格，配线连接室由端子部罩290覆盖，放大器室由放大器部罩280覆盖。连接了地线配线用线缆130的地线端子230与壳体主体250连结。因此，壳体主体250与地线连接(接地)。

如上所述，在本实施方式的浪涌防护装置100中，端子金属件120兼作为与保护对象装置(现场设备)的电源线缆进行连接的电源侧端子、以及与保护对象装置(现场设备)的电源端子进行连接的装置侧端子(连接端子金属件)。另外，在电路基板160未搭载除了浪涌防护元件161以外的元件。而且，主体部110实现小型化，并且端子金属件120及主体部110的形状与搭载对象的端子台的形状相对应。由此，实现了能够适合搭载于现场设备、小型且能够简单地进行更换的浪涌防护装置。

此外，在上述的实施方式中，作为一个例子，对作为现场设备而使用2线式的温度传送器200的情况进行了说明。但是，本公开的实施方式不限于2线式的温度传送器，能够广泛地应用于压差传送器、旋涡流量计、以及pH计等2线式现场设备、电磁流量计、科氏流量计、超声波流量计等从工业电源等进行电源供给的4线式现场设备的模拟电流输出部、以及4线式现场设备的各种通信部分等。

另外，在上述的实施方式中，作为一个例子，温度传送器200具有一对电源端子210。但是，在本公开的实施方式中，现场设备至少具有一对电源端子即可。例如，现场设备也可以具有多对电源端子。在该情况下，也可以在现场设备所具有的多对电源端子之中的一对电源端子处连接浪涌防护装置100的一对端子金属件120。

本公开也可以描述为涉及一种能够与现场设备的电源端子进行连接的浪涌防护装置。

根据本公开的实施方式，也可以提供下面的第1～第3浪涌防护装置、以及第1及第2现场设备。

第1浪涌防护装置搭载于至少具有一对电源端子的现场设备，该第1浪涌防护装置的特征在于，具有：一对端子金属件，它们随电源线缆一起与所述电源端子进行连接；电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流过的接地极；地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及主体部，其收容所述电路基板，所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆凸出至外部。

第2浪涌防护装置为第1浪涌防护装置，且该第2浪涌防护装置的特征在于，在所述电路基板直接安装所述一对端子金属件。

第1现场设备搭载有第1或者第2浪涌防护装置，该第1现场设备具有壳体主体，该壳体主体在内部至少设置了一对所述电源端子，该第1现场设备的特征在于，所述浪涌防护装置收容于所述壳体主体内部。

第2现场设备为第1现场设备，且该第2现场设备的特征在于，具有：电源端子台部，其在所述壳体主体内部，配置所述一对电源端子；以及其他端子台部，其配置除了所述电源端子以外的端子，所述电源端子台部的高度与所述其他端子台部的高度不同。

第3浪涌防护装置对防护对象装置进行防护，使其免受对电源线缆施加的浪涌电压的影响，该第3浪涌防护装置的特征在于，具有：一对端子金属件，它们与所述电源线缆进行连接；电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流过的接地极；地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及主体部，其收容所述电路基板，所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆凸出至外部，所述一对端子金属件兼作为与所述防护对象装置的连接端子金属件。

以上说明是为了对本发明进行说明及例证。在本发明的范围内能够进行修改及变更。这里并未详尽地进行说明，但本发明并不限定于这里所公开的实施方式。虽然所述实施方式对结构上的特征和/或实施方法进行了限定，但可以想到权利要求书中的内容未必限定于以上所述的特征或方式。并且，以上所述的特征及方式作为一个例子而被权利要求书所限定。

Claims (5)

1.一种浪涌防护装置，其具有：

一对端子金属件，它们随电源线缆一起与现场设备的一对电源端子进行连接；

电路基板，其安装有浪涌防护元件，该浪涌防护元件具有与所述一对端子金属件进行连接的2个极、用于在对所述2个极间施加了浪涌电压的情况下使浪涌电流流动至大地的接地极；

地线配线用线缆，其与所述接地极连接；以及

主体部，其收容所述电路基板，且所述一对端子金属件和所述地线配线用线缆从所述主体部的内部凸出至外部，

其特征在于，所述一对端子金属件沿所述地线配线用线缆的延伸方向排列，且前端方向从根部相对于所述延伸方向而倾斜。

2.根据权利要求1所述的浪涌防护装置，其中，

在所述电路基板直接安装所述一对端子金属件。

3.一种现场设备，其具有：

权利要求1或2所述的浪涌防护装置；以及

壳体主体，其在内部设置所述一对电源端子，并且在内部收容所述浪涌防护装置。

4.根据权利要求3所述的现场设备，其中，还具有：

电源端子台部，其设置于所述壳体主体的内部，配置所述一对电源端子；以及

其他端子台部，其设置于所述壳体主体的内部，配置除了所述电源端子以外的端子，

所述电源端子台部的高度与所述其他端子台部的高度相互不同。

5.根据权利要求4所述的现场设备，其中，

还具有分隔壁，该分隔壁设置于所述一对电源端子以及除了所述电源端子以外的端子的周边，用于确保所述一对电源端子与除了所述电源端子以外的端子之间的电绝缘。