CN203895396U - 脱离与遮弧装置及小体积高安全性全模保护电涌保护器 - Google Patents

Abstract

一种脱离与遮弧装置，由滑动件、金属弹片和弹簧组成；滑动件由滑块、位于滑块上的弹簧放置筒、位于弹簧放置筒封闭端的遮弧腔、与遮弧腔底面相接的支承条及位于弹簧放置筒筒体和遮弧腔顶面的辅助脱离板构成，使用时，弹簧安装在弹簧放置筒的孔内，其一端与弹簧放置筒筒壁接触，另一端与使用脱离与遮弧装置的器件接触；金属弹片的固定头安装在使用脱离与遮弧装置的器件上，金属弹片的焊接接触面与使用脱离与遮弧装置的器件中的电极或电极引脚焊接，金属弹片的连接臂放置在所述辅助脱离板的顶面。一种小体积高安全性全模保护电涌保护器，包括外壳、用于安装电子元器件的盒体、过电压保护元件组、上述结构的脱离与遮弧装置和灭弧装置。

Description

脱离与遮弧装置及小体积高安全性全模保护电涌保护器

技术领域

本实用新型属于电子电气设备的保护装置，特别涉及一种脱离与遮弧装置和电涌保护器。

背景技术

随着电力、通信等行业的发展，电涌保护器的应用范围越来越广，在应用中出现故障的次数越来越多。当电涌保护器劣化或过载后，如不能及时与交流或直流电路和设备安全分离时就会发生火灾等事故，因此电涌保护器劣化或过载情况下的安全性越来越受到关注。

中国专利CN201320177720.6公开了一种高安全性电涌保护器，包括位于外壳内的至少一个过电压保护元件、用于将过电压保护元件与交流电路或直流电路或设备分离的脱离装置、用于熄灭过电压保护元件与交流电路或直流电路或设备分离过程中所产生电弧的灭弧装置。该专利虽然解决了应用安全性问题，但进行全模保护时体积较大，因而难以满足小型化通信设备、LED电子设备等的保护要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可使电涌保护器小型化的脱离与遮弧装置及小体积高安全性全模保护电涌保护器，以便减小电涌保护器的体积，并满足全保护模式的过电压防护和安全应用要求。

本实用新型所述脱离与遮弧装置，由滑动件、金属弹片和弹簧组成；所述滑动件由滑块、位于滑块上的弹簧放置筒、位于弹簧放置筒封闭端的遮弧腔、与遮弧腔底面相接的支承条及位于弹簧放置筒筒体和遮弧腔顶面的辅助脱离板构成，所述支承条的底面高于滑块的底面；所述金属弹片由焊接接触面、与焊接接触面相接的连接臂、与连接臂相接的固定头构成；使用时，弹簧安装在所述弹簧放置筒的孔内，其一端与弹簧放置筒筒壁接触，其另一端与使用脱离与遮弧装置的器件接触；金属弹片的固定头安装在使用脱离与遮弧装置的器件上，金属弹片的焊接接触面与使用脱离与遮弧装置的器件中的电极或电极引脚焊接，金属弹片的连接臂放置在所述辅助脱离板的顶面。

本实用新型所述脱离与遮弧装置中，构成滑动件的滑块、弹簧放置筒、遮弧腔、支承条和辅助脱离板可以是分体构件的组合体，也可为一体化结构，但优选一体化结构。构成金属弹片的焊接接触面、连接臂和固定头优选一体化结构。

所述滑动件用产气绝缘材料或不产气绝缘材料制作，优选用产气绝缘材料制作，因为产气绝缘材料所产生的气体一方面对电弧进行冷却，另一方面增强了对电弧的气吹作用，可加快电弧向灭弧室的运动速度。产气绝缘材料可选用聚甲醛或尼龙、三聚氰胺。所述金属弹片可由弹性铜、银及其合金制作，优选弹性铜制作。

本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，包括外壳、位于外壳内用于安装电子元器件的盒体，过电压保护元件组，上述结构的脱离与遮弧装置和灭弧装置；所述外壳由底盘和上盖组成；所述过电压保护元件组安装在盒体的腔体内，过电压保护元件组上设置有两个引脚和第三电极，或设置有三个引脚，或设置有四个引脚；所述脱离与遮弧装置为两套，两套脱离与遮弧装置结构相同，分别位于过电压保护元件组的两侧并安装在盒体上，两套脱离与遮弧装置中的金属弹片的固定头分别与安装在盒体上的第一电极、第二电极连接，两套脱离与遮弧装置中的金属弹片的焊接接触面在过电压保护元件组处于正常状态时分别与过电压保护元件组中的一个引脚焊接，在过电压保护元件组处于非正常状态并致使所述焊接接触面与过电压保护元件组的引脚分离后，在所述弹簧弹性恢复力的作用下使滑动件产生运动，当滑动件运动至所设置的限位位置处时，金属弹片的焊接接触面在滑动件中的辅助脱离板的作用下远离与其分离后的引脚，滑动件中的遮弧腔罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚；当过电压保护元件组上设置的是三个引脚或四个引脚时，未与金属弹片的焊接接触面焊接的引脚与安装在盒体上的第三电极连接；所述灭弧装置为两套，一套由所述底盘上设置的下灭弧室和下分弧墙组成，另一套由上盖上设置的上灭弧室和上分弧墙组成。

本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，其过电压保护元件组有以下两种结构：

1、过电压保护元件组为电压限制型元件组，所述电压限制型元件组由至少两个压敏电阻组成，电压限制型元件组设置有两个引脚和第三电极，或设置有三个引脚，或设置有四个引脚。

2、过电压保护元件组由电压限制型元件组和电压开关型元件组组成，所述电压限制型元件组由至少两个压敏电阻组成，电压限制型元件组设置有第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，所述电压开关型元件组由至少一个气体放电管组成，电压开关型元件组设置有第一引脚、第二引脚和第三电极，电压开关型元件组的第一引脚与电压限制型元件组的第四引脚连接，电压开关型元件组的第二引脚与电压限制型元件组的第三引脚连接，电压限制型元件组的第一引脚、第二引脚分别用于与两套脱离与遮弧装置中的金属弹片的焊接接触面焊接。

上述小体积高安全性全模保护电涌保护器，还包括遥信装置，所述遥信装置包括印制板、微动开关、遥信第一电极、遥信第二电极和连接导体，印制板固定在所述底盘上，微动开关为两个，分别通过所述底盘上设置的固定柱安装在底盘上，两个微动开关串连连接，两个微动开关的引脚分别与印制板连接，第一遥信电极、第二遥信电极分别通过底盘上的两固定槽安装在底盘上并与印制板连接，连接导体的一端与微动开关连接，其另一端与印制板连接。

本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，其外壳、盒体用产气绝缘材料或不产气绝缘材料制作，优选用产气绝缘材料制作。

本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器的工作原理：

电涌保护器经过长时间工作或多次冲击后，过电压保护元件组中的电压限制型元件组(压敏电阻)逐渐劣化，温度逐渐升高，或者有特大的过载电流通过，引起电压限制型元件组(压敏电阻)的温度快速升高，当电压限制型元件组的引脚与脱离与遮弧装置中金属弹片焊接接触面焊接处的温度达到焊料的熔化或熔融温度时，所述金属弹片的焊接接触面与电压限制型元件组的引脚互相分离，解除了对脱离与遮弧装置中滑动件和弹簧所施加的作用力，在弹簧恢复力的作用下，滑动件产生运动，当滑动件运动至所设置的限位位置处时，金属弹片的焊接接触面在滑动件中的辅助脱离板的作用下远离与其分离后的引脚，滑动件中的遮弧腔罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚，将分开后的金属弹片和电压限制型元件组的引脚进行电气隔离。

在组成过电压保护元件组的电压限制型元件组处于正常状态时，遥信装置可根据实际需要设置处于闭合或者开路状态；在组成过电压保护元件组的电压限制型元件组处于非正常状态并致使金属弹片的焊接接触面与电压限制型元件组的引脚分离后，脱离与遮弧装置中的滑动件在弹簧恢复力的作用下运动，滑动件上设置的支承条推动微动开关上的动臂，当滑动件运动至限位位置时停止运动，同时微动开关的动臂也被推至所需行程位置，致使微动开关进行状态转换，从而使遥信电极1、2的状态进行了转换，操作人员通过遥信电极1、2的状态转换，可确定过电压保护元件组所处的状态。

本实用新型具有以下有益效果：

1、由于本实用新型所述脱离与遮弧装置在过电压保护元件组处于非正常状态并致使所述焊接接触面与过电压保护元件组的引脚分离后，既能使金属弹片的焊接接触面与其分离后的引脚远离，又能腔罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚，因而该装置可代替专利CN201320177720.6中的脱离装置和灭弧装置中的转动块，不仅能使采用该装置的器件减小体积，而且能节约成本。

2、本实用新型所述脱离与遮弧装置结构简单，便于加工制作。

3、本实用新型所述电涌保护器由于使用了脱离与遮弧装置并对配套构件进行了相应改进，因而在较小体积下实现了L-N、L-PE、N-PE的全模保护功能，其体积至少可做到在专利CN201320177720.6基础上组成的全模保护电涌保护器体积的1/5左右。

4、实验表明，脱离与遮弧装置中的滑动件能使金属弹片快速离开电压限制型元件组的引脚，当滑动件运动至限位位置，完成金属弹片与电压限制型元件组引脚的电气分离后，电涌保护器即完全与交流电路、直流电路或设备脱离，在其两端施加高电压大电流时，不会出现二次燃弧现象，因而本实用新型所述电涌保护器具有高的安全性。

5、由于本实用新型所述电涌保护器中设置有遥信装置，因而便于操作人员监控过电压保护元件组所处的状态，当过电压保护元件组出现故障后能及时发现与更换，确保被保护电路或设备的安全。

附图说明

图1是本实用新型所述脱离与遮弧装置的一种结构示意图；

图2是脱离与遮弧装置中滑动件的一种结构示意图；

图3是脱离与遮弧装置中金属弹片的一种结构示意图；

图4是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器中外壳的一种结构示意图；

图5是组成外壳的底盘的一种结构示意图；

图6是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器中功能器件及其组合方式的一种立体图；

图7是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器中过电压保护元件组的一种结构示意图；

图8是图7中过电压保护元件组的后视立体图；

图9是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器中盒体的一种结构示意图；

图10是图9中的盒体沿顺时针方向旋转90°的示意图；

图11是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器的工作原理图，该图也描述了脱离与遮弧装置、灭弧装置、遥信装置的组合方式，图中，脱离与遮弧装置中的金属弹片与电压限制型元件组的引脚处于连接状态；

图12是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器的工作原理图，图中，脱离与遮弧装置中的金属弹片与电压限制型元件组的引脚处于相分离的过程中；

图13是本实用新型所述小体积高安全性全模保护电涌保护器的工作原理图，图中，脱离与遮弧装置中的滑动件运动到了限位位置，金属弹片的焊接接触面在滑动件中的辅助脱离板的作用下远离与其分离后的引脚，滑动件中的遮弧腔罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚；

图14是遥信装置的一种结构示意图。

图中，1-脱离与遮弧装置、11-滑动件、111-辅助脱离板、112-滑块、113-弹簧放置筒、114-遮弧腔、115-支承条、12-金属弹片、121-焊接接触面、122-连接臂、123—固定头、13-弹簧、2-外壳、21-底盘、211-下灭弧室、212-下分弧墙、213-遥信电极固定槽、214-微动开关固定柱、22-上盖、221-上灭弧室、222-上分弧墙、3-电压限制型元件组、31-电压限制型元件组第一引脚、32-电压限制型元件组第二引脚、33-电压限制型元件组第三引脚、34-电压限制型元件组第四引脚、4-电压开关型元件组、41-电压开关型元件组第一引脚、42-电压开关型元件组第二引脚、5-灭弧装置、6-盒体、61-滑槽、62-卡槽、63-卡扣、64-隔离墙、65-弹簧固定柱、7-遥信装置、71-印制板、72-微动开关、721-动臂、73-遥信第一电极、74-遥信第二电极、75-连接导体、8-第一电极、9-第二电极、10-第三电极。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型所述脱离与遮弧装置和小体积高安全性全模保护电涌保护器的结构作进一步说明。

实施例1

本实施例中，脱离与遮弧装置的结构如图1所示，由滑动件11、金属弹片12和弹簧13组成；所述滑动件11如图2所示，由滑块112、位于滑块上的弹簧放置筒113、位于弹簧放置筒封闭端的遮弧腔114、与遮弧腔底面相接的支承条115及位于弹簧放置筒筒体和遮弧腔顶面的辅助脱离板111构成，所述支承条的底面高于滑块的底面，滑动件用尼龙制作，为一体化结构；所述金属弹片12如图3所示，由焊接接触面121、与焊接接触面相接的连接臂122、与连接臂相接的固定头123构成，用弹性铜制作，为一体化结构；所述弹簧13如图1所示，为压簧。

使用时，弹簧13安装在所述弹簧放置筒的孔内，其一端与弹簧放置筒筒壁接触，其另一端与使用脱离与遮弧装置的电涌保护器中的盒体接触；金属弹片的固定头123安装在电涌保护器的盒体上，金属弹片的焊接接触面121与电涌保护器中电压限制型元件组的引脚焊接，金属弹片的连接臂122放置在所述辅助脱离板111的顶面。

实施例2

本实施例中，小体积高安全性全模保护电涌保护器的结构如图4、图5、图6所示，包括外壳2、位于外壳内用于安装电子元器件的盒体6，过电压保护元件组，实施例1所述脱离与遮弧装置1、灭弧装置5和遥信装置7。

所述外壳壳体2的形状近似于正方体，由底盘21和上盖22组成，用尼龙制作，所述上盖22内壁设置有上灭弧室221和上分弧墙222(见图11、图12、图13)，所述底盘21的内壁设置有下灭弧室211、下分弧墙212、遥信电极固定槽213和微动开关固定柱214(见图5)。所述盒体6用尼龙制作，盒体中间部位设置有安装电压限制型元件组3和电压开关型元件组4的腔体，腔体的两侧设置有安装滑动件的滑槽61，腔体一侧的滑槽位于盒体的下部且滑槽的槽面向上，腔体另一侧的滑槽位于盒体的上部且滑槽的槽面向下，滑槽前端的端部设置有垂直于滑槽的卡槽62，卡槽的槽底设置有卡扣63，卡槽62和滑槽61之间设置有隔离墙64，隔离墙64上设置有压簧固定柱65(见图9、图10)。所述过电压保护元件组由电压限制型元件组3和电压开关型元件组4组成，所述电压限制型元件组3由3个压敏电阻组成，设置有第一引脚31、第二引脚32、第三引脚33和第四引脚34，所述电压开关型元件组4由一个气体放电管组成，设置有第一引脚41、第二引脚42和第三电极10，电压开关型元件组的第一引脚41与电压限制型元件组的第四引脚34连接，电压开关型元件组的第二引脚42与电压限制型元件组的第三引脚33连接(见图7、图8)。灭弧装置5为两套，一套由所述底盘设置的下灭弧室211和下分弧墙212组成，另一套由上盖设置的上灭弧室221和上分弧墙222组成。脱离与遮弧装置1为两套，两套脱离与遮弧装置的结构见实施例1。遥信装置7的结构如图14所示，包括印制板71、微动开关72、遥信第一电极73、遥信第二电极74和连接导体75。

各构件和器件的组合方式：

盒体6放置在外壳的底盘21上，电压限制型元件组3和电压开关型元件组4组成的过电压保护元件组安装在盒体6中部的腔体内。两套脱离与遮弧装置1分别位于过电压保护元件组的两侧并安装在盒体2上，它们的滑动件11分别通过其滑块112与盒体上相应的滑槽61组合，它们的金属弹片的固定头123分别与安装在盒体相应卡槽62中的第一电极8、第二电极9连接，它们的金属弹片的焊接接触面121分别与电压限制型元件组3的第一引脚31、第二引脚32焊接，它们的金属弹片的连接臂122分别放置在各自的滑动件中的辅助脱离板111的顶面；它们的压簧13分别安装在各自的滑动件中的弹簧放置筒113的孔内，其一端与弹簧放置筒筒壁接触，其另一端与盒体上相应的压簧固定柱65接触。印制板71固定在所述底盘21上，微动开关72为两个，分别通过所述底盘21上设置的固定柱214安装在底盘上，两微动开关串连连接，它们的引脚分别与印制板71连接，第一遥信电极73、第二遥信电极74分别通过底盘上的两固定槽213安装在底盘上并与印制板71连接，连接导体75的一端与微动开关72连接，其另一端与印制板71连接。上述器件安装完毕后盖上外壳的上盖22，即完成组装。

在使用过程中，当过电压保护元件组处于非正常状态并致使脱离与遮弧装置1中金属弹片的焊接接触面与电压限制型元件组3的引脚分离后，在弹簧13弹性恢复力的作用下使滑动件11产生运动，当滑动件11运动至所设置的限位位置处时，金属弹片的焊接接触面121在滑动件中的辅助脱离板111的作用下远离与其分离后的引脚，滑动件中的遮弧腔114罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚，其原理和过程见图11、图12、图13。

Claims (7)

1.一种脱离与遮弧装置，其特征在于由滑动件(11)、金属弹片(12)和弹簧(13)组成；所述滑动件(11)由滑块(112)、位于滑块上的弹簧放置筒(113)、位于弹簧放置筒封闭端的遮弧腔(114)、与遮弧腔底面相接的支承条(115)及位于弹簧放置筒筒体和遮弧腔顶面的辅助脱离板(111)构成，所述支承条的底面高于滑块的底面；所述金属弹片(12)由焊接接触面(121)、与焊接接触面相接的连接臂(122)、与连接臂相接的固定头(123)构成；

使用时，弹簧(13)安装在所述弹簧放置筒的孔内，其一端与弹簧放置筒筒壁接触，其另一端与使用脱离与遮弧装置的器件接触；金属弹片的固定头(123)安装在使用脱离与遮弧装置的器件上，金属弹片的焊接接触面(121)与使用脱离与遮弧装置的器件中的电极或电极引脚焊接，金属弹片的连接臂(122)放置在所述辅助脱离板(111)的顶面。

2.根据权利要求1所述脱离与遮弧装置，其特征在于构成滑动件(11)的滑块(112)、弹簧放置筒(113)、遮弧腔(114)、支承条(115)和辅助脱离板(111)为一体化结构，或为分体构件的组合体。

3.根据权利要求1或2所述脱离与遮弧装置，其特征在于构成金属弹片(12)的焊接接触面(121)、连接臂(122)和固定头(123)为一体化结构。

4.一种小体积高安全性全模保护电涌保护器，包括外壳(2)、位于外壳内用于安装电子元器件的盒体(6)，其特征在于还包括过电压保护元件组，权利要求1至3中任一权利要求所述的脱离与遮弧装置(1)和灭弧装置(5)；

所述外壳(2)由底盘(21)和上盖(22)组成；所述过电压保护元件组安装在盒体(6)的腔体内，过电压保护元件组上设置有两个引脚和第三电极，或设置有三个引脚，或设置有四个引脚；所述脱离与遮弧装置(1)为两套，两套脱离与遮弧装置结构相同，分别位于过电压保护元件组的两侧并安装在盒体(2)上，两套脱离与遮弧装置中的金属弹片的固定头(123)分别与安装在盒体上的第一电极(8)、第二电极(9)连接，两套脱离与遮弧装置中的金属弹片的焊接接触面(121)在过电压保护元件组处于正常状态时分别与过电压保护元件组中的一个引脚焊接，在过电压保护元件组处于非正常状态并致使所述焊接接触面与过电压保护元件组的引脚分离后，在所述弹簧(13)弹性恢复力的作用下使滑动件(11)产生运动，当滑动件(11)运动至所设置的限位位置处时，金属弹片的焊接接触面(121)在滑动件中的辅助脱离板(111)的作用下远离与其分离后的引脚，滑动件中的遮弧腔(114)罩住与金属弹片焊接接触面分离后的引脚；当过电压保护元件组上设置的是三个或四个引脚时，未与金属弹片的焊接接触面焊接的引脚与安装在盒体上的第三电极连接；所述灭弧装置(5)为两套，一套由所述底盘设置的下灭弧室(211)和下分弧墙(212)组成，另一套由上盖设置的上灭弧室(221)和上分弧墙(222)组成。

5.根据权利要求4所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，其特征在于过电压保护元件组为电压限制型元件组(3)，所述电压限制型元件组由至少两个压敏电阻组成，电压限制型元件组设置有两个引脚和第三电极(10)，或设置有三个引脚，或设置有四个引脚。

6.根据权利要求4所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，其特征在于过电压保护元件组由电压限制型元件组(3)和电压开关型元件组(4)组成，所述电压限制型元件组(3)由至少两个压敏电阻组成，电压限制型元件组设置有第一引脚(31)、第二引脚(32)、第三引脚(33)和第四引脚(34)，所述电压开关型元件组(4)由至少一个气体放电管组成，电压开关型元件组设置有第一引脚(41)、第二引脚(42)和第三电极(10)，电压开关型元件组的第一引脚(41)与电压限制型元件组的第四引脚(34)连接，电压开关型元件组的第二引脚(42)与电压限制型元件组的第三引脚(33)连接。

7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述小体积高安全性全模保护电涌保护器，其特征在于还包括遥信装置(7)，所述遥信装置(7)包括印制板(71)、微动开关(72)、遥信第一电极(73)、遥信第二电极(74)和连接导体(75)，印制板(71)固定在所述底盘(21)上，微动开关(72)为两个，分别通过所述底盘(21)上设置的固定柱(214)安装在底盘上，两个微动开关串连连接，两个微动开关的引脚分别与印制板(71)连接，第一遥信电极(73)、第二遥信电极(74)分别通过底盘上的两固定槽(213)安装在底盘上并与印制板(71)连接，连接导体(75)的一端与微动开关(72)连接，其另一端与印制板(71)连接。