CN205212418U

CN205212418U - 电涌保护器

Info

Publication number: CN205212418U
Application number: CN201520997806.2U
Authority: CN
Inventors: 李叶来; 陈伟东; 赵胜辉
Original assignee: SHENZHEN HAIPENGXIN ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN HAIPENGXIN ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2025-12-03

Abstract

本实用新型涉及防雷设备的技术领域，提供电涌保护器，包括底座，底座上间隔设有石墨组、压敏模块、螺旋电感及隔板，石墨组具有第一电极和第二电极，螺旋电感具有第一连接端和第二连接端，第一电极与第一连接端电性连接，压敏模块串联于第二电极和第二连接端之间，第一连接端和第二连接端串联接入电器工作电路中，第二电极与零线电性连接。由于螺旋电感呈平板状，且将其贴设于隔板的一侧，并与隔板平行，这样，螺旋电感及隔板将占用较小的底座安装空间。同时将石墨组贴设于隔板的另一侧，且将压敏模块贴设于螺旋电感的外侧面，这样，石墨组、压敏模块、隔板及螺旋电感于底座上的布置紧凑，节省了安装空间，利于电涌保护器的小型化。

Description

电涌保护器

技术领域

本实用新型属于防雷设备的技术领域，尤其涉及电涌保护器。

背景技术

雷电过电压、雷击电磁脉冲及线路中供电电压异常突变时，常出现电涌(超出正常工作电压的瞬间过电压)，并造成用电系统和用电设备损坏，为了避免上述情况的发生，各式各样的电涌保护器出现于我们的日常生活中。电涌保护器用于抑制线路上的电涌，并泄放线路上的过电流。由于雷击能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地，因此，复合型的电涌保护器应运而生。

以公开号为CN201247952Y的中国专利申请为例，其公开了“一种防水型单相B+C电源防雷箱，其中介绍了B+C模块，B级模块由放电组件和触发电路组合而成，C级由压敏电阻组合而成，它们共同构成低压电源第Ⅰ、Ⅱ级电涌保护”。其通过I级电涌泄放通道的密闭放电间隙泄放大部分电涌能量，减轻Ⅱ级电涌泄放通道的压敏电阻的负荷，从而形成Ⅰ级和Ⅱ级电涌保护。然而，该防雷箱的结构不够紧凑，体积较大，不利于空间的有效利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电涌保护器，旨在解决现有电涌保护器占用安装空间、体积大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了电涌保护器，包括底座，所述底座上间隔设有用于泄放过电流的石墨组、用于吸收过电流的压敏模块、呈平板状且用于降低过电流幅值的螺旋电感以及用于起绝缘作用的隔板，所述石墨组和所述螺旋电感分别贴设于所述隔板的相对两侧，所述螺旋电感与所述隔板平行，所述压敏模块贴设于所述螺旋电感的外侧面，所述石墨组具有第一电极和第二电极，所述螺旋电感具有第一连接端和第二连接端，所述第一电极与所述第一连接端电性连接，所述压敏模块串联于所述第二电极和所述第二连接端之间，所述第一连接端和所述第二连接端串联接入电器工作电路中，所述第二电极与零线电性连接。

进一步地，所述螺旋电感为于平面上由内向外螺旋的旋体，所述旋体的外端为所述第一连接端，所述旋体的内端为所述第二连接端。

进一步地，所述第一电极连接有第一接口件，所述第二电极连接有第二接口件，所述第二连接端连接有第三接口件，所述第一接口件和所述第二接口件于所述隔板的同一侧面相对设置，所述第一接口件和所述第三接口件分别贴设于所述隔板的相背对两侧面，所述第三接口件贴设于所述螺旋电感的外侧面。

进一步地，所述第二连接端连接有第一桥接件，所述第二电极连接有第二桥接件，所述压敏模块的两端分别支撑于所述第一桥接件和所述第二桥接件上，所述第一桥接件和所述第二桥接件上分别设有插接弹片，所述压敏模块的底部设有用于与所述插接弹片插接的插脚。

进一步地，所述第一桥接件包括贴设于所述螺旋电感外表面的第一桥接体，所述第一桥接体的一端朝向所述螺旋电感弯折并形成与所述第二连接端搭接的搭勾，另一端朝背离所述螺旋电感的方向弯折并形成承接片；所述第二桥接件包括呈“凵”状且夹贴于所述隔板的相对两侧面的第二桥接体，所述第二桥接体的一端形成与所述第二电极搭接的搭接部，另一端朝背离所述螺旋电感的方向弯折并形成承接部，所述承接片和所述承接部分别设有所述插接弹片。

进一步地，所述底座上设有与所述压敏模块电性连接且用于在所述压敏模块达到吸收能量峰值时使所述压敏模块开路的告警电路板。

进一步地，所述压敏模块设有告警触点，所述告警电路板上设有用于供所述告警触点插接的告警弹片。

进一步地，所述告警电路板上设有用于与外部监控设备连接的接线端子。

进一步地，所述石墨组包括相对设置的上连接块和下连接块，所述上连接块的两端及所述下连接块的两端分别支撑于所述第一电极和所述第二电极上，所述上连接块和所述下连接块之间设有多个平行布置的石墨片，相邻两所述石墨片之间设有起绝缘作用的隔片，所述上连接块上设有与所述石墨片电性连接的电容，或者，所述下连接块上设有与所述石墨片电性连接的电容。

进一步地，还包括与所述底座对接且用于盖住所述石墨组、所述螺旋电感及所述隔板的外壳，所述外壳形成有供所述压敏模块插设的台阶。

本实用新型提供的电涌保护器的有益效果：

上述电涌保护器采用了螺旋电感及隔板，螺旋电感呈平板状，将其贴设于隔板的一侧，并与隔板平行，这样，螺旋电感及隔板将占用较小的底座安装空间。同时，将石墨组贴设于隔板的与螺旋电感相背对的一侧，且将压敏模块贴设于螺旋电感的外侧面，这样，将石墨组和压敏模块贴设于隔板的相对两侧，使得石墨组、压敏模块、隔板及螺旋电感于底座上的布置紧凑，节省了安装空间，利于电涌保护器的小型化。此外，第一电极与第一连接端电性连接，压敏模块串联于第二电极和第二连接端之间，第一连接端和第二连接端串联接入电器工作电路中。即先将石墨组、螺旋电感及压敏电阻串联，再将螺旋电感两端串联接入电器工作电路中，最后将第二电极与零线电性连接。这样，当电器电路出现雷电过电压、雷击电磁脉冲或线路中供电电压异常突变时，常出现各种各样的电涌，而电涌会产生过电流。此时，串联于电器电路中的螺旋电感会降低过电流的幅值，且大部分过电流会通过石墨组和零线泄放，小部分过电流会通过压敏模块，这样，减轻了压敏模块的负荷，避免了压敏模块发生过载，提高了产品的使用寿命和工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电涌保护器的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电涌保护器在不包括外壳时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电涌保护器在不包括外壳和压敏模块时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电涌保护器的螺旋电感的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电涌保护器的隔板、螺旋电感、石墨组、第一桥接件和第二桥接件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的电涌保护器的部分结构的示意图；

图7是本实用新型实施例提供的电涌保护器的隔板和石墨组的示意图；

图8是本实用新型实施例提供的电涌保护器的电路示意图。

附图标记说明：

电涌保护器10，底座11，石墨组12，第一电极121，第二电极122，上连接块123，下连接块124，石墨片125，隔片126，电容127，压敏模块13，插脚131，告警触点132，螺旋电感14，旋体140，第一连接端141，第二连接端142，开槽1421，隔板15，第一接口件161，第二接口件162，第三接口件163，第一桥接件171，第一桥接体1711，搭勾1713，承接片1714，第二桥接件172，第一桥接体1712，搭接部1721，承接部1722，插接弹片18，告警电路板19，告警弹片191，接线端子192，外壳120，台阶1201，电器电路输入端L_in，电器电路输入端L_out，零线N。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～8所示，为本实用新型提供的较佳实施例。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1、图2、图3、图4和图8所示，本实施例提供的电涌保护器10，包括底座11，底座11上间隔设有用于泄放过电流的石墨组12、用于吸收过电流的压敏模块13、呈平板状且用于降低过电流幅值的螺旋电感14以及用于起绝缘作用的隔板15，石墨组12和螺旋电感14分别贴设于隔板15的相对两侧，螺旋电感14与隔板15平行，压敏模块13贴设于螺旋电感14的外侧面，石墨组12具有第一电极121和第二电极122，螺旋电感14具有第一连接端141和第二连接端142，第一电极121与第一连接端141电性连接，压敏模块13串联于第二电极122和第二连接端142之间，第一连接端141和第二连接端142串联接入电器工作电路中，第二电极122与零线电性连接。

如图1至图4所示，上述电涌保护器10采用了螺旋电感14及隔板15，螺旋电感14呈平板状，将其贴设于隔板15的一侧，并与隔板15平行，这样，螺旋电感14及隔板15将占用较小的底座11安装空间。同时，将石墨组12贴设于隔板15的与螺旋电感14相背对的一侧，且将压敏模块13贴设于螺旋电感14的外侧面，这样，将石墨组12和压敏模块13贴设于隔板15的相对两侧，使得石墨组12、压敏模块13、隔板15及螺旋电感14于底座11上的布置紧凑，节省了安装空间，利于电涌保护器10的小型化。此外，第一电极121与第一连接端141电性连接，压敏模块13串联于第二电极122和第二连接端142之间，第一连接端141和第二连接端142串联接入电器工作电路中。即先将石墨组12、螺旋电感14及压敏模块13串联，再将螺旋电感14两端串联接入电器工作电路中，最后将第二电极122与零线电性连接。这样，当电器电路出现雷电过电压、雷击电磁脉冲或线路中供电电压异常突变时，常出现各种各样的电涌，而电涌会产生过电流。此时，串联于电器电路中的螺旋电感14会降低过电流的幅值，且大部分过电流会通过石墨组12和零线泄放，小部分过电流会通过压敏模块13，这样，减轻了压敏模块13的负荷，避免了压敏模块13发生过载，提高了产品的使用寿命和工作可靠性。

需要说明的是，如图3所示，将石墨组12与螺旋电感14贴设时，为了避免石墨组12与螺旋电感14发生短路等现象，在石墨组12和螺旋电感14之间设置了一个绝缘部件。优选地，为了节省底座11上的安装空间，该绝缘部件为隔板15，同时，螺旋电感14呈平板状，并将隔板15与螺旋电感14贴合。此外，隔板15可一体成型于底座11上。

需要补充的是，上述电涌保护器10可通过螺旋电感14的两端，串联接入于单相电源系统中，也可以是，采用多个电涌保护器10拼装组合的方式，或者，多个电涌保护器10形成一体化结构，再分别通过螺旋电感14，接入于三相电源系统中。

仍需补充的是，螺旋电感14优选为阿基米德螺旋退耦电感，同时，阿基米德螺旋退耦电感采用T2紫铜材料加工而成。

关于螺旋电感14具体结构的优选实施方式，如图4所示，螺旋电感14为于平面上由内向外螺旋的旋体140，旋体140的外端为第一连接端141，旋体140的内端为第二连接端142。当然，还可以是，旋体140的内端为第一连接端141，旋体140的外端为第二连接端142，本实施例中，优选为，旋体140的外端为第一连接端141，旋体140的内端为第二连接端142。此外，关于旋体140的形状，旋体140可以螺旋成弧形或多边形。

如图3和图4所示，为了便于石墨组12和螺旋电感14与外设的连接，第一电极121连接有第一接口件161，第二电极122连接有第二接口件162，第二连接端142连接有第三接口件163。这样，第一连接端141可通过第一接口件161与外设接头连接，而第二连接端142可通过第三接口件163与外设接头连接，实现串联接入电器工作电路中。第二电极122可通过第二接口件162与零线电性连接。

如图2至图4所示，为了使得底座11上各部件的布置更加紧凑，第一接口件161和第二接口件162于隔板15的同一侧面相对设置，第一接口件161和第三接口件163分别贴设于隔板15的相背对两侧面，第三接口件163贴设于螺旋电感14的外侧面。这样，第一接口件161和第二接口件162设于石墨组12的相对两侧，且与隔板15的同一侧面贴设；第三接口件163和压敏模块13贴设于螺旋电感14的外侧面。

如图2至图4所示，为了更好地实现压敏模块13分别与石墨组12、螺旋电感14的连接，第二连接端142连接有第一桥接件171，第二电极122连接有第二桥接件172，压敏模块13的两端分别支撑于第一桥接件171和第二桥接件172上，具体地，第一桥接件171和第二桥接件172上分别设有插接弹片18，压敏模块13的底部设有用于与插接弹片18插接的插脚131。这样，压敏模块13通过插脚131插接于插接弹片18上的方式，串联于第二连接端142和第二电极122之间。

需要说明的是，如图2至图4所示，上述电涌保护器10采用第一桥接件171及第二桥接件172，实现了压敏模块13分别与石墨组12、螺旋电感14的连接，其避免了级间采用导线连接的方式，降低了各部件的安装要求，使得各部件安装紧凑；此外，其采用第一接口件161、第二接口件162、第三接口件163、第一桥接件171及第二桥接件172来实现各部件之间的电性连接，其过电流的导通能力强，工频通流量大，而且，螺旋电感14的使用，使得压敏模块13的限制电压低，利于保护压敏模块13和电器元件。

细化地，第一电极121和第二电极122上分别开设有连接孔，第一电极121通过连接孔与第一连接端141连接，第二电极122通过连接孔与第二桥接件172连接。

如图2至图5所示，由于第二连接端142为螺旋电感14的内端，即位于螺旋电感14的中心上，而压敏模块13贴设于螺旋电感14的外侧面，因此，在保证第一桥接件171连接螺旋电感14和压敏模块13情况下，同时，节省第一桥接件171的安装空间，第一桥接件171包括贴设于螺旋电感14外表面的第一桥接体1711，第一桥接体1711的一端朝向螺旋电感14弯折并形成与第二连接端142搭接的搭勾1713，另一端朝背离螺旋电感14的方向弯折并形成承接片1714；这样，第一桥接体1711将设于螺旋电感14与压敏模块13之间，其一端的搭勾1713与第二连接端142连接，另一端朝下延伸并弯折成承接片1714，承接片1714与压敏模块13的底部相对，以便于支撑压敏模块13。

如图2至图5所示，由于第二电极122与压敏模块13设于隔板15的相背对两侧，因此，在保证第二桥接件172连接第二电极122和压敏模块13情况下，同时，节省第二桥接件172的安装空间，第二桥接件172包括呈“凵”状且夹贴于隔板15的相对两侧面的第二桥接体1712，第二桥接体1712的一端形成与第二电极122搭接的搭接部1721，另一端朝背离螺旋电感14的方向弯折并形成承接部1722，承接片1714和承接部1722分别设有插接弹片18。这样，压敏模块13两端分别支撑于承接片1714和承接部1722上，同时，通过压敏模块13底部的插脚131与插接弹片18的配合，使得压敏模块13更方便地插接于第二连接端142和第二电极122之间。

更为细化地，如图4和图5所示，为了便于搭勾1713与第二连接端142的搭接，第二连接端142开设有供搭勾1713搭接的开槽1421。

电器电路出现过电流时，螺旋电感14会降低过电流的幅值，同时，大部分过电流会通过石墨组12和零线泄放，只有小部分过电流会通过压敏模块13，这样，压敏模块13的负荷比较小，但是，当流经压敏模块13的能量超过压敏模块13所能吸收的最大能量值时，压敏模块13的温度会持续升高，并发生热崩溃。因此，为了避免压敏模块13由于过渡发热而受损，底座11上设有与压敏模块13电性连接且用于在压敏模块13达到吸收能量峰值时使压敏模块13开路的告警电路板19。这样，当压敏模块13的温度超过某一极限值时，告警电路板19将起作用，其将使压敏模块13断路，因而避免了压敏模块13发生过载，提高了产品的使用寿命和工作可靠性。

如图2、图3和图6所示，为了具体实现压敏模块13与告警电路板19的连接，压敏模块13设有告警触点132，告警电路板19上设有用于供告警触点132插接的告警弹片191。细化地，告警触点132设于压敏模块13底部，并位于底部两端插脚131之间，而告警电路板19设于压敏模块13的下方。这样，告警电路板19的设置，也利用了压敏模块13的底部安装空间。

此外，为了实现监控电涌保护器10的工作状态，告警电路板19上设有用于与外部监控设备连接的接线端子192。这样，外设，如计算机等，可通过与接线端子192连接，实现对告警电路板19的监控。

关于石墨组12具体结构的优选实施方式，如图7所示，石墨组12包括相对设置的上连接块123和下连接块124，上连接块123的两端及下连接块124的两端分别支撑于第一电极121和第二电极122上，上连接块123和下连接块124之间设有多个平行布置的石墨片125，相邻两石墨片125之间设有起绝缘作用的隔片126，上连接块123上设有与石墨片125电性连接的电容127，或者，下连接块124上设有与石墨片125电性连接的电容127。

正常情况下，石墨组12处于开路状态，当第一电极121和第二电极122间的电路出现雷电过电压、雷击电磁脉冲或电压突变时，过电压或突变电压会触发电容127充放电，从而导致电流流经石墨片125间隙，电流达到一定数值后，石墨片125间的空气间隙将失去绝缘能力，空气间隙将完全被击穿，处于短路状态，空气间隙持续放电。

为了避免底座11上的各部件不暴露于空气中，如图1至图5，电涌保护器10还包括与底座11对接且用于盖住石墨组12、螺旋电感14及隔板15的外壳120，同时，为了便于压敏模块13的使用，外壳120形成有供压敏模块13插设的台阶1201。这样，将需要经常拔插的压敏模组插设于台阶1201上，便于压敏模块13的拔插使用。当然，压敏模块13也可设于外壳120内，其仍然采用插拔的形式设置于底座11上。

细化地，台阶1201的与插接弹片18及告警弹片191相对的位置上开设有插槽，压敏模块13底部上的插脚131和告警触点132，可分别通过插槽，与插接弹片18及告警弹片191插接，实现可插拔，这样，便于压敏模块13的拆装，并于维护。

需要补充的是，上述电涌保护器10的结构尺寸为：90㎜(L)×36㎜(W)×76㎜(H)，采用标准的35㎜DIN导轨安装方式；底座11和外壳120采用PBT材料成型；此外，阿基米德螺旋退耦电感可制成插拔模块，嵌装于外壳120上；同时，石墨组12也可制成插拔模块，嵌装于外壳120上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.电涌保护器，其特征在于，包括底座，所述底座上间隔设有用于泄放过电流的石墨组、用于吸收过电流的压敏模块、呈平板状且用于降低过电流幅值的螺旋电感以及用于起绝缘作用的隔板，所述石墨组和所述螺旋电感分别贴设于所述隔板的相对两侧，所述螺旋电感与所述隔板平行，所述压敏模块贴设于所述螺旋电感的外侧面，所述石墨组具有第一电极和第二电极，所述螺旋电感具有第一连接端和第二连接端，所述第一电极与所述第一连接端电性连接，所述压敏模块串联于所述第二电极和所述第二连接端之间，所述第一连接端和所述第二连接端串联接入电器工作电路中，所述第二电极与零线电性连接。

2.如权利要求1所述的电涌保护器，其特征在于，所述螺旋电感为于平面上由内向外螺旋的旋体，所述旋体的外端为所述第一连接端，所述旋体的内端为所述第二连接端。

3.如权利要求2所述的电涌保护器，其特征在于，所述第一电极连接有第一接口件，所述第二电极连接有第二接口件，所述第二连接端连接有第三接口件，所述第一接口件和所述第二接口件于所述隔板的同一侧面相对设置，所述第一接口件和所述第三接口件分别贴设于所述隔板的相背对两侧面，所述第三接口件贴设于所述螺旋电感的外侧面。

4.如权利要求2或3所述的电涌保护器，其特征在于，所述第二连接端连接有第一桥接件，所述第二电极连接有第二桥接件，所述压敏模块的两端分别支撑于所述第一桥接件和所述第二桥接件上，所述第一桥接件和所述第二桥接件上分别设有插接弹片，所述压敏模块的底部设有用于与所述插接弹片插接的插脚。

5.如权利要求4所述的电涌保护器，其特征在于，所述第一桥接件包括贴设于所述螺旋电感外表面的第一桥接体，所述第一桥接体的一端朝向所述螺旋电感弯折并形成与所述第二连接端搭接的搭勾，另一端朝背离所述螺旋电感的方向弯折并形成承接片；所述第二桥接件包括呈“凵”状且夹贴于所述隔板的相对两侧面的第二桥接体，所述第二桥接体的一端形成与所述第二电极搭接的搭接部，另一端朝背离所述螺旋电感的方向弯折并形成承接部，所述承接片和所述承接部分别设有所述插接弹片。

6.如权利要求2或3所述的电涌保护器，其特征在于，所述底座上设有与所述压敏模块电性连接且用于在所述压敏模块达到吸收能量峰值时使所述压敏模块开路的告警电路板。

7.如权利要求6所述的电涌保护器，其特征在于，所述压敏模块设有告警触点，所述告警电路板上设有用于供所述告警触点插接的告警弹片。

8.如权利要求6所述的电涌保护器，其特征在于，所述告警电路板上设有用于与外部监控设备连接的接线端子。

9.如权利要求2或3所述的电涌保护器，其特征在于，所述石墨组包括相对设置的上连接块和下连接块，所述上连接块的两端及所述下连接块的两端分别支撑于所述第一电极和所述第二电极上，所述上连接块和所述下连接块之间设有多个平行布置的石墨片，相邻两所述石墨片之间设有起绝缘作用的隔片，所述上连接块上设有与所述石墨片电性连接的电容，或者，所述下连接块上设有与所述石墨片电性连接的电容。

10.如权利要求2或3所述的电涌保护器，其特征在于，还包括与所述底座对接且用于盖住所述石墨组、所述螺旋电感及所述隔板的外壳，所述外壳形成有供所述压敏模块插设的台阶。