CN117081023A - 一种免维护充电桩电源防雷器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及充电桩电源防雷的技术领域，尤其是涉及一种免维护充电桩电源防雷器，其包括模块壳体、压敏组件、外壳底座和导通模块，外壳底座上开设有用于容置模块壳体的连接槽；模块壳体内均设置有压敏组件，外壳底座上设置有进线端和接地端，导通模块包括第一电极层、第二电极层和升降延伸件，连接槽靠近进线端和靠近接地端的侧壁上均设置有第一电极层，两侧的第一电极层分别与进线端和接地端电连接；模块壳体的两端均设置有第二电极层；升降延伸件具有滑移于外壳底座上且与第一电极层电连接的导向柱以及可与第二电极层连接的接触头，接触头可与第二电极层连接且形成环形导电区。本申请具有减少电流通量增大下触点发热烧毁的效果。

Description

一种免维护充电桩电源防雷器

技术领域

本申请涉及充电桩电源防雷的技术领域，尤其是涉及一种免维护充电桩电源防雷器。

背景技术

目前，防雷器又称避雷器、浪涌保护器、电涌保护器、过电压保护器等，主要包括电源防雷器和信号防雷器，防雷器是通过现代电学以及其它技术来防止被雷击中的设备的损坏。避雷器中的雷电能量吸收，主要是氧化锌压敏电阻和气体放电管。

现有技术中，防雷器包括模块壳体、石墨模块、压敏组件、外壳底座和导通模块，外壳底座上可拆卸连接至少两个模块壳体，模块壳体内均设置有压敏组件，外壳底座上设置有连接线路和接地端的连接口，连接口通过导通模块与模块壳体内的压敏组件导通，导通模块一般为连接卡头和导线。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题，连接卡头和导线在大电流经过或者瞬态大电流经过时，容易导致连接卡头发热融化而损坏，导致防雷器的防雷效果变差，对充电桩造成损伤。

发明内容

为了减少电流通量增大下触点发热烧毁的情况，使得防雷器防雷效果得以保持，本申请提供一种免维护充电桩电源防雷器。

本申请提供的一种免维护充电桩电源防雷器，采用如下的技术方案：

一种免维护充电桩电源防雷器，包括模块壳体、压敏组件、外壳底座和导通模块，所述外壳底座上至少开设有两个用于容置所述模块壳体的连接槽；所述模块壳体内均设置有所述压敏组件，所述外壳底座上至少设置有两个与所述模块壳体对应的进线端和一个接地端，所述导通模块包括第一电极层、第二电极层和升降延伸件，所述连接槽靠近所述进线端和靠近所述接地端的侧壁上均设置有所述第一电极层，两侧的所述第一电极层分别与所述进线端和所述接地端电连接；所述模块壳体的两端均设置有所述第二电极层；所述升降延伸件具有滑移于所述外壳底座上且与第一电极层电连接的导向柱以及可与所述第二电极层连接的接触头，所述接触头可与所述第二电极层连接且形成环形导电区。

通过采用上述技术方案，在安装防雷器时，将外壳底座取出，将模块壳体插接在连接槽内，然后用滑动导向柱，使得接触头与第二电极层接触并形成环形导电区，使得第一电极层和第二电极层导通，当瞬态电流产生时，瞬态电流经过第一电极层、导向柱和接触头传递给第二电极层，然后经过模块壳体内部的压敏组件将电流传递至地面；通过设置的导通模块，减少了电流过大导致的导向损坏，使得防雷器的防雷效果得以保持，同时较大的导电区，便于电流的快速通过，提高了防雷器的稳定性。

可选的，所述第二电极层上开设有接触孔，所述接触头包括环形接触环和导电柱，所述环形接触环与所述导电柱连接，所述环形接触环与所述导向柱连接且随所述导向柱滑移，所述环形接触环与所述第二电极层抵接并导通，所述导电柱插接在所述接触孔内，所述导电柱与所述接触孔内壁抵接且形成所述环形导电区。

通过采用上述技术方案，当导向柱带动导电柱插接在接触孔内后，环形接触环与第二电极层抵接，当瞬态电流传递通过接线端传递进入第一电极层内后，经过导向柱、环形接触环、导电柱传递给第二电极层，然后经过第二电极层传递给压敏组件，并经过压敏组件连接大地；通过设置的接触头，进一步增强了导电稳定性，增加导通面积，接触良好，减少局部发热，进而使得防雷器的防雷效果得以保持。

可选的，所述第二电极层上开设有导电槽，所述环形接触环可沉入所述导电槽内且与所述导电槽周侧壁接触。

通过采用上述技术方案，瞬态电流经过第一电极层传递给导向柱，导向柱将电流依次传递给环形接触环、导电柱和第二电极层，然后经过压敏组件传递给地面；设置的导电槽，进一步增大了导通面积，使得瞬态电流能够快速导流至地面，同时进一步增强了导电稳定性，增加导通面积，接触良好，减少局部发热，进而使得防雷器的防雷效果得以保持。

可选的，所述环形接触环与所述导电柱的连接处形成导电锥实现所述环形接触环与所述导电柱的平滑过渡，所述导电槽的底壁上形成与所述导电锥适配的锥槽。

通过采用上述技术方案，通过锥槽和导电锥的设置，使得导电面积进一步增大，且使得升降延伸件与第二电极层的接触更为良好，进一步增强了导电稳定性，增加导通面积，接触良好，减少局部发热，进而使得防雷器的防雷效果得以保持。

可选的，所述模块壳体和所述外壳底座上均设置有用于隔断所述第一电极层和所述第二电极层的绝缘层，所述绝缘层上开设有供所述导电柱和所述环形接触环通过的穿设孔，所述绝缘层上设置有用于封闭所述穿设孔的封闭机构。

通过采用上述技术方案，将模块壳体取下时，封闭机构对穿设孔进行封闭，减少人手指的接触，同时能够起到较好的防护作用。

可选的，所述封闭机构包括封闭板，所述绝缘层上滑移有两个所述封闭板，两个所述封闭板滑移抵接并封闭所述穿设孔。

通过采用上述技术方案，外壳底座上设置有多个连接槽，当部分连接槽不使用时，封闭板将绝缘层上的穿设孔封闭，减少人误触，且减少人皮肤表面的油脂粘接在第一电极层和第二电极层上，减少油脂对导电性能的影响。

可选的，所述封闭机构还包括连接块，所述模块壳体上的所述封闭板上均设置有所述连接块，所述外壳底座上的所述封闭板上开设有联动槽，所述连接块可拆卸连接于所述联动槽内，所述封闭板靠近所述导电柱的侧壁上开设有供所述导电柱穿设的导向槽，随着所述导电柱的滑移，所述封闭板打开所述穿设孔。

通过采用上述技术方案，将模块壳体卡接在连接槽内，然后滑动导向柱，导向柱带动导电柱与导向槽抵接，导电柱滑动并带动两个封闭板相互远离，外壳底座上的封闭板通过连接块带动模块壳体上的封闭板滑移，使得两个穿设孔同时打开，便于导电柱插接在第二电极层的连通孔内；设置的封闭机构结构简单，且两个绝缘层上的封闭板能够同步滑动打开，便于第一电极层和第二电极层的导通。

可选的，所述封闭机构还包括复位簧，所述绝缘层上设置有两个所述复位簧，所述复位簧与所述封闭板连接，两个所述复位簧推动两个所述封闭板相互靠近。

通过采用上述技术方案，当导电柱缩回外壳底座时，复位簧带动封闭板封闭穿设孔，通过设置的复位簧使得穿设孔保持常闭，一方面能够减少杂物的进入，再一方面，减少手部与第一电极层和第二电极层的接触，使其保持清洁。

可选的，所述外壳底座上设置有驱动组件，所述驱动组件与所述升降延伸件连接并带动所述升降延伸件滑移，所述驱动组件包括机械驱动源、电力驱动源、磁力驱动源、流体压力驱动源中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，将模块壳体安装在连接槽内后，用驱动组件带动升降延伸件连接第一电极层和第二电极层，通过驱动组件的设置，减少与导向柱的接触，使得第一电极层和第二电极层的导通更为方便快捷，且连接更为牢靠。

可选的，所述机械驱动源包括转动杆、齿轮和齿条，所述转动杆转动设置于所述外壳底座上，所述齿条设置于所述导向柱上，所述齿轮设置于所述转动杆上，所述齿轮与所述齿条啮合。

通过采用上述技术方案，将模块壳体安装在连接槽内后，旋转转动杆，转动杆带动齿轮转动，齿轮带动齿条滑移，齿条带动导向柱滑移，导向柱带动接触头向着第二电极层靠近，设置的机械驱动源结构简单，便于操作，且能够给予导向柱和接触头较大的抵紧力，使得接触头与第二电极层充分接触。

可选的，所述机械驱动源还包括连连接螺钉，所述连接螺钉螺纹连接于所述外壳底座上且与所述转动杆连接，所述齿轮始终与所述齿条啮合。

通过采用上述技术方案，将模块壳体安装在连接槽内后，旋转连接螺钉，连接螺钉带动转动杆转动，转动杆带动齿轮转动，齿轮带动齿条滑移，齿条带动导向柱滑移，导向柱带动接触头向着第二电极层靠近；设置的连接螺钉，能够对转动杆起到很好的固定作用，能够减少接触头与第二电极层的连接脱离，使得导电效果得以保持，进而使得防雷效果得以保持。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.通过设置的导通模块，减少了电流过大导致的导向损坏，使得防雷器的防雷效果得以保持，同时较大的导电区，便于电流的快速通过，提高了防雷器的稳定性；

2.通过锥槽和导电锥的设置，使得导电面积进一步增大，且使得升降延伸件与第二电极层的接触更为良好，进一步增强了导电稳定性，增加导通面积，接触良好，减少局部发热，进而使得防雷器的防雷效果得以保持；

3.设置的连接螺钉，能够对转动杆起到很好的固定作用，能够减少接触头与第二电极层的连接脱离，使得导电效果得以保持，进而使得防雷效果得以保持。

附图说明

图1为本申请实施例中免维护充电桩电源防雷器的整体结构示意图；

图2为本申请实施例中压敏组件的结构示意图；

图3为本申请实施例中升降延伸件的结构示意图；

图4为本申请实施例中外壳底座的剖面图；

图5为本申请实施例中驱动组件的结构示意图；

图6为本申请实施例中模块壳体与外壳底座的爆炸图；

图7为图4中A的放大图；

图8为本申请实施例中石墨模块的爆炸示意图；

图9为本申请实施例中电路模块的电路图。

附图标记：100、模块壳体；200、压敏组件；210、压敏电阻；220、脱扣片；221、滑动槽；230、转动片；240、脱扣焊点；250、抵接块；260、脱敏簧；300、外壳底座；310、连接槽；320、联动槽；400、导通模块；410、第一电极层；420、第二电极层；421、接触孔；422、导电槽；423、锥槽；430、升降延伸件；431、导向柱；432、接触头；433、导电柱；434、环形接触环；435、导电锥；440、绝缘层；441、穿设孔；450、驱动组件；451、转动杆；452、齿轮；453、齿条；454、连接螺钉；500、封闭机构；510、封闭板；511、导向槽；520、复位簧；530、连接块；600、石墨模块；610、绝缘夹板；620、电极圆片；630、石墨片；640、隔离垫圈；650、电极引线；660、高压电容；700、电路指示模块；710、二极管；720、电阻；730、发光管指示灯；740、光电耦合器；810、绝缘压片；811、限位卡槽；820、抵接栓；830、导电端子；840、限位凸起；850、导线。

具体实施方式

以下结合附图1-图9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种免维护充电桩电源防雷器。

参考图1，免维护充电桩电源防雷器，包括外壳底座300、多个设置于外壳底座300上的模块壳体100、设置于模块壳体100内用于瞬态电流释放的压敏组件200、设置于外壳底座300上用于连接外壳底座300与模块壳体100的导通模块400以及设置于外壳底座300与导通模块400连接的进线端和接地端；将外壳底座300安装在充电桩上，然后将火线与进线端连接，然后将接地端与地线连接，当雷电天气，产生瞬态电流时，瞬态电流进入进线端，然后经过导通模块400进入压敏组件200，压敏组件200电阻720变小，使得电流经过接地端进入地线导通至地面。

外壳底座300上开设有多个连接槽310，每个连接槽310对应一个模块壳体100，连接槽310靠近模块壳体100的侧壁上开设有第一容置腔，导通模块400包括固定连接在第一容置腔内的第一电极层410，模块壳体100靠近第一电极层410的一端开设有第二容置腔，第二容置腔内固定连接有第二电极层420，第一电极层410与第二电极层420对应；第一电极层410上开设有导通孔，导通孔内设置有升降延伸件430，升降延伸件430包括滑移连接在导通孔内的导向柱431，导向柱431为导电金属，优选为铜，导电柱433上设置有接触头432，接触头432包括一体设置于导向柱431远离第一电极层410的环形接触环434，环形接触环434远离导向柱431的一端一体设置有导电柱433，导电柱433远离环形接触环434的一端呈锥形，环形接触环434与导电柱433的连接处平滑过渡形成导电锥435，第二电极层420上开设有接触孔421，导电柱433插接在接触孔421内且与接触孔421的内壁形成环形导电区；第二电极层420靠近第一电极层410侧壁上开设有与接触孔421连通的导电槽422，环形接触环434插接在导电槽422内，导电槽422靠近接触孔421的侧壁上开设有锥槽423，导电锥435插接在锥槽423内且与锥槽423贴合。

连接槽310靠近模块壳体100的侧壁上和模块壳体100靠近第一电极层410的侧壁上均固定连接有绝缘层440，绝缘层440封闭第一容置腔和第二容置腔，绝缘层440上开设有供导电柱433穿过的穿设孔441。

外壳底座300上设置有驱动组件450，驱动组件450包括机械驱动源、电力驱动源、磁力驱动源、流体压力驱动源中的一种或多种。驱动组件450使用机械驱动源的一种非限定的具体说明，在一较佳示例中，驱动组件450的机械驱动源具体为连接螺钉454，连接螺钉454螺纹连接在外壳底座300上，连接螺钉454的端部固定连接有转动杆451，转动杆451上键连接有齿轮452，导向柱431上一体设置有齿条453，齿轮452与齿条453啮合，且齿轮452与齿条453为绝缘材质，减少齿轮452与齿条453导电。

封闭机构500包括每个绝缘层440上均滑移连接有两个封闭板510，两个封闭板510相互靠近的一端齐平，两个封闭板510沿模块壳体100的宽度方向相向或相背运动，当两个封闭板510抵接时封闭穿设孔441，封闭板510合缝位置处开设有导向槽511，导向槽511为导致的锥形槽，导向槽511靠近导电柱433的一端的截面积小于导向槽511远离导电柱433的一端的截面积，导电柱433的端部插接在导向槽511内，且不超过封闭板510靠近模块壳体100的端面；绝缘层440上固定连接有两个复位簧520，复位簧520与两个封闭板510连接并带动两个封闭板510相互靠近，且复位簧520外侧附着有绝缘材料；为了便于模块壳体100上的封闭板510与外壳底座300上的封闭板510同步滑动，模块壳体100上的封闭上均固定连接有一个连接块530，外壳底座300上绝缘层440靠近模块壳体100的侧壁上和封闭板510上均开设有联动槽320，联动槽320开设方向与模块壳体100的安装方向一致，连接块530可滑移在联动槽320内，使得两个绝缘层440上的封闭板510同步开合。

模块壳体100内设置有石墨模块600，石墨模块600包括两个绝缘夹板610，两个绝缘夹板610通过连接螺栓连接，两个绝缘夹板610相互靠近的侧壁上开设有安装槽，安装槽内依次抵接有电极圆片620、石墨片630、隔离垫圈640、石墨片630、电极圆片620，两个电极圆片620上均焊接有电极引线650，两个电极引线650分别穿过两个绝缘夹板610，且两个电机引线一端与靠近接地端的第二电极层420连接；另一个电极引线650与压敏组件200连接，石墨模块600通过隔离垫圈640的厚度来控制两个石墨片630的间距，进而控制防雷放电时的电压降。

压敏组件200包括抵接在绝缘夹板610一侧的压敏电阻210，压敏电阻210一端的电极与远离接地端的电极引线650连接，压敏电阻210的另一端的电极连接有脱扣片220，脱扣片220为弹性片且远离压敏电阻210的一端向着接线端延伸，靠近接线端的第二电极片上固定连接有脱扣焊点240，脱扣片220远离压敏电阻210的一端插接在脱扣焊点240内；脱扣片220和压敏电阻210之间转动连接有转动片230，转动片230沿脱扣片220的长度方向转动，转动片230远离压敏电阻210的侧壁上固定连接有抵接块250，脱扣片220上开设有滑动槽221，滑动槽221沿脱扣片220的长度方向开设，抵接块250插接在滑动槽221内且沿滑动槽221滑移，模块壳体100内固定连接有一个脱敏簧260，脱敏簧260与转动片230连接且带动转动片230向着靠近接地端的方向转动，抵接块250抵紧在滑动槽221靠近接地端的侧壁上，且抵接端开设有导向面，导向面倾斜开设，且导向面靠近接地端的一端向着靠近脱敏电阻720的方向倾斜，导向面位于滑动槽221内，当脱扣焊点240熔断时，脱扣片220微微翘起，导向面与脱扣片220靠近脱敏电阻720的侧壁抵接，并随着脱敏簧260的拉动，使得转动片230带动抵接块250向着接地端靠近，导向面将脱扣片220垫起，使得脱扣片220完全与脱扣焊点240分离。

压敏电阻210和脱扣焊点240的两端共同并联有一个电路指示模块700，电路指示模块700包括一端与接线端连接的单向导电的二极管710，二极管710的另一端连接有用于限制电流的电阻720，电阻720远离二极管710连接有用于指示工作状态的发光管指示灯730，发光管指示灯730远离电阻720的一端连接有用于遥信输出的光电耦合器740，光电耦合器740远离发光管指示灯730的一端与石墨模块600连接压敏电阻210的电极引线650连接；外壳底座300上设置有遥信端，遥信端与光电耦合器740连接并用于故障信息的传输。石墨模块600的两个电极引线650之间连接有高压电容660来降低石墨模块600的放电残压；压敏组件200短路失效或高压电容660损坏开路时，发光管指示灯730熄灭，光电耦合器740输出端断开，遥信端口将信号传输给用户。

进线端和接地端均敞口式开口，使得第一电极层410露出形成接线端头，且进线端和接地端均滑移连接有绝缘压片810，绝缘压片810可与第一电极层410抵接；外壳底座300上螺纹连接有抵紧栓，抵紧栓与绝缘压片810转动连接且带动绝缘压片810向着第一电极层410靠近；绝缘压片810和第一电极层410之间抵紧有导电端子830，导电端子830呈扁平状且连接有导线850，导电端子830远离导线850的一端形成有限位凸起840，限位凸起840位于导电端子830靠近绝缘压片810的一侧，绝缘压片810上开设有供限位凸起840卡接的限位卡槽811。

本申请实施例一种免维护充电桩电源防雷器的实施原理为：在安装防雷器时，将外壳底座300取出，将模块壳体100插接在连接槽310内，然后旋转连接螺钉454，连接螺钉454通过转动杆451带动齿轮452转动，齿轮452带动齿条453滑移，齿条453带动导向柱431上的环形接触环434和导电柱433与封闭板510抵接，然后导电柱433插接在导向槽511内，并随着连接螺钉454的旋转，导向柱431向着模块壳体100靠近，同时封闭板510打开穿设孔441，导向柱431插接在接触孔421内并形成环形导电区，环形接触环434插接在导电槽422内，导电锥435插接在锥槽423内，使得第一电极层410和第二电极层420导通；当瞬态电流产生时，瞬态电流经过第一电极层410、导向柱431、环形接触环434和导电柱433传递给第二电极层420，然后经过模块壳体100内部的压敏组件200和石墨模块600将电流传递至地面。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，包括模块壳体（100）、压敏组件（200）、外壳底座（300）和导通模块（400），所述外壳底座（300）上至少开设有两个用于容置所述模块壳体（100）的连接槽（310）；所述模块壳体（100）内均设置有所述压敏组件（200），所述外壳底座（300）上至少设置有两个与所述模块壳体（100）对应的进线端和一个接地端，所述导通模块（400）包括第一电极层（410）、第二电极层（420）和升降延伸件（430），所述连接槽（310）靠近所述进线端和靠近所述接地端的侧壁上均设置有所述第一电极层（410），两侧的所述第一电极层（410）分别与所述进线端和所述接地端电连接；所述模块壳体（100）的两端均设置有所述第二电极层（420）；所述升降延伸件（430）具有滑移于所述外壳底座（300）上且与第一电极层（410）电连接的导向柱（431）以及可与所述第二电极层（420）连接的接触头（432），所述接触头（432）可与所述第二电极层（420）连接且形成环形导电区。

2.根据权利要求1所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述第二电极层（420）上开设有接触孔（421），所述接触头（432）包括环形接触环（434）和导电柱（433），所述环形接触环（434）与所述导电柱（433）连接，所述环形接触环（434）与所述导向柱（431）连接且随所述导向柱（431）滑移，所述环形接触环（434）与所述第二电极层（420）抵接并导通，所述导电柱（433）插接在所述接触孔（421）内，所述导电柱（433）与所述接触孔（421）内壁抵接且形成所述环形导电区。

3.根据权利要求2所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述第二电极层（420）上开设有导电槽（422），所述环形接触环（434）可沉入所述导电槽（422）内且与所述导电槽（422）周侧壁接触。

4.根据权利要求3所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述环形接触环（434）与所述导电柱（433）的连接处形成导电锥（435）实现所述环形接触环（434）与所述导电柱（433）的平滑过渡，所述导电槽（422）的底壁上形成与所述导电锥（435）适配的锥槽（423）。

5.根据权利要求3或4所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述模块壳体（100）和所述外壳底座（300）上均设置有用于隔断所述第一电极层（410）和所述第二电极层（420）的绝缘层（440），所述绝缘层（440）上开设有供所述导电柱（433）和所述环形接触环（434）通过的穿设孔（441），所述绝缘层（440）上设置有用于封闭所述穿设孔（441）的封闭机构（500）。

6.根据权利要求5所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述封闭机构（500）包括封闭板（510），所述绝缘层（440）上滑移有两个所述封闭板（510），两个所述封闭板（510）滑移抵接并封闭所述穿设孔（441）。

7.根据权利要求6所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述封闭机构（500）还包括连接块（530），所述模块壳体（100）上的所述封闭板（510）上均设置有所述连接块（530），所述外壳底座（300）上的所述封闭板（510）上开设有联动槽（320），所述连接块（530）可拆卸连接于所述联动槽（320）内，所述封闭板（510）靠近所述导电柱（433）的侧壁上开设有供所述导电柱（433）穿设的导向槽（511），随着所述导电柱（433）的滑移，所述封闭板（510）打开所述穿设孔（441）。

8.根据权利要求6所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述封闭机构（500）还包括复位簧（520），所述绝缘层（440）上设置有两个所述复位簧（520），所述复位簧（520）与所述封闭板（510）连接，两个所述复位簧（520）推动两个所述封闭板（510）相互靠近。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述外壳底座（300）上设置有驱动组件（450），所述驱动组件（450）与所述升降延伸件（430）连接并带动所述升降延伸件（430）滑移，所述驱动组件（450）包括转动杆（451）、齿轮（452）和齿条（453），所述转动杆（451）转动设置于所述外壳底座（300）上，所述齿条（453）设置于所述导向柱（431）上，所述齿轮（452）设置于所述转动杆（451）上，所述齿轮（452）与所述齿条（453）啮合。

10.根据权利要求9所述的免维护充电桩电源防雷器，其特征在于，所述驱动组件（450）还包括连连接螺钉（454），所述连接螺钉（454）螺纹连接于所述外壳底座（300）上且与所述转动杆（451）连接，所述齿轮（452）始终与所述齿条（453）啮合。