CN209375128U - 一种浪涌保护器 - Google Patents

Abstract

一种浪涌保护器，该浪涌保护器包括两个螺杆、五个陶瓷管、三个圆形中间电极、带脚中间电极、带脚边电极和圆形边电极，所述的圆形边电极、圆形中间电极、带脚中间电极、两个圆形中间电极和带脚边电极之间依次夹装五个陶瓷管，电极和陶瓷管之间形成五个相互隔离的腔体，圆形边电极的顶部和带脚边电极的底部分别连接螺杆，带脚中间电极和带脚边电极引脚之间焊接压敏电阻。本实用新型的浪涌保护器能够承受35KA10/350us直击雷冲击，用于一级和二级电源防护，线路电压保护水平控制在1500V以下，同时雷击过后能迅速遮断3KA大电流，能够广泛用于各电源防护入口端；用标准螺杆、螺母配套使用，在安装过程方便，快捷，牢固。

Description

一种浪涌保护器

技术领域

本实用新型属于气电源防雷领域，具体涉及一种新设计结构气体放电管装置和压敏电阻配合组成的浪涌保护器，提高反应速度使残压减低，提高耐流能力和续流能力。

背景技术

目前在电源配电柜领域，对于防雷保护电路中在3根火线到零线上分别有压敏电阻，保护火线到零线回路；但是，在户外大型配电柜上，需能承受直击雷25KA 10/350μs以上的冲击电流波形，通常压敏电阻无法承受如此大冲击，只能选用气体放电管；线路中雷击后可能会有1000A续流电流流过气体放电管，对于气体放电管续流遮断能力有很高的要求，通用的气体放电管续流能力在100A左右；要满足能承受直击雷35KA 10/350μs 以上的冲击电流波形，同时3000A续流遮断能力，残压控制在1500V以下，给业界提出新的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有防雷需35KA、10/350μs以上的冲击电流波形，同时3KA续流遮断能力问题，残压控制在1500V以下，提出一种新型浪涌保护器。

本实用新型的技术方案是：

一种浪涌保护器，该浪涌保护器包括两个螺杆、五个陶瓷管、三个圆形中间电极、带脚中间电极、带脚边电极和圆形边电极，所述的圆形边电极、圆形中间电极、带脚中间电极、两个圆形中间电极和带脚边电极之间依次夹装五个陶瓷管，前述电极和陶瓷管之间形成五个相互隔离的腔体，所述圆形边电极的顶部和带脚边电极的底部分别连接螺杆，所述的带脚中间电极和带脚边电极引脚之间焊接压敏电阻。

进一步地，五个腔体均为气体容纳区，前述容纳区内部充有氖气，氩气和氢气的混合气体；其中，氖气、氩气和氢气的体积比为：1-2：3-4：4-6；优选氖气、氩气和氢气的体积比为：1：3：6。

进一步地，圆形中间电极、带脚中间电极、带脚边电极和圆形边电极上面向腔体的一侧均设有电极发射面，电极发射面上设有若干网状凹坑，前述网状凹坑内填充有电子粉。

进一步地，网状凹坑的尺寸为：长0.3-0.7mm，宽0.3-0.7mm，深 0.15-0.25mm；优选长0.5mm，宽0.5mm，深0.2mm。

进一步地，电子粉由以下重量份的原料组成：钠盐1-3份，钾盐3-9份，铯盐1-3份。

进一步地，所述的腔体中，相邻电极之间距离0.6mm，圆形中间电极、带脚中间电极、带脚边电极和圆形边电极均采用无无氧铜，陶瓷管采用三氧化铝陶瓷体。

进一步地，所述陶瓷管的绝缘电阻在10¹¹Ω。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的浪涌保护器能够承受35KA 10/350us直击雷冲击，可用于一级和二级电源防护，线路电压保护水平控制在1500V以下，同时雷击过后能迅速遮断3KA大电流，能够广泛的用于各电源防护入口端；用标准螺杆、螺母配套使用，在安装过程方便，快捷，牢固。

本实用新型的两螺杆通过M6标准螺母，接入电源保护线路，压敏电阻与带脚中间电极、带脚边电极区间的气体放电管并联；当线路遭受雷击时，压敏电阻反应速度比气体放电管快，压敏电阻先动作起到防护作用；随着脉冲增大，压敏电阻两端残压超出并联气体放电管的击穿电压，带脚中间电极和带脚边电极之间端的气体放电管导通放电，在大电流冲击时能发挥过压保护作用；在雷击后，从电源中有大电流流过气体放电，串联的多级放电管维持续流电压高，能实现快速续流遮断，阻止电源继续有电流流过放电管，防止电源在雷击过后放电管内续流使后续设备无法正常工作，降低短路，甚至火灾的安全隐患。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本实用新型的五层气体放电管剖面结构示意图。

图2本实用新型的中间电极剖面图。

图3是本实用新型的整体剖面结构示意图。

图4是本实用新型与五层串联气体放电管的冲击击穿电压残压对比图。

其中：1、螺杆；2、陶瓷管；3、带脚边电极；4、圆形中间电极；5、腔体；6、带脚中间电极；7、电子粉；8、圆形边电极。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。

请参照图1所示，一种浪涌保护器，该浪涌保护器包括两个螺杆1、五个陶瓷管2、三个圆形中间电极4、带脚中间电极6、带脚边电极3和圆形边电极8，所述的圆形边电极8、圆形中间电极4、带脚中间电极6、两个圆形中间电极4和带脚边电极3之间依次夹装五个陶瓷管2，前述电极和陶瓷管2之间形成五个相互隔离的腔体5，所述圆形边电极8的顶部和带脚边电极3的底部分别连接螺杆1，所述的带脚中间电极6和带脚边电极3引脚之间焊接压敏电阻。

螺杆1与带脚边电极3、圆形边电极8通过焊料片连接，所有的电极与瓷管都通过焊料环片连接。

优选的实施例是，在上述方案中，螺杆1与边电极3、8通过焊料片连接，所有的电极与瓷管都通过焊料环片连接，焊料选用AgCu合金钎焊， Ag占72％，Cu占28％；

本实施的优点是在72:28 AgCu合金钎焊下，合金的熔点和流点都是 799℃，在高温820℃时焊料能完全流淌开平铺在电极与瓷管封面处，使产品密封性好。

优选的实施例是，在上述方案中，参见图2是圆形中间导电电极剖面图，电极外径ΦD1为20mm，两边对称结构，定位面ΦD4，瓷管是环形的，瓷环内径比电极ΦD4大0.3mm，瓷环外径与电极外径ΦD1相同，电极中间区域有深H2，直径ΦD4圆的凹坑，在凹坑中有排列的网状锯齿形填满电子粉，此特殊结构可增加电子粉的数量和电极与电子粉接触面积，从而电极与电子粉结合牢固度增加，电子粉由钠，钾，铯的化合物盐的按1:3:1 配比组成的混合物。

本实施的优点是电子粉与电极基材结合牢固度增加，在高温激活后，产品提供放电击穿电压一致性好，同时在冲击时提供充足的电子，防护导电电极冲击时电极提过过多电子温度过高，电极熔化，短路引起线路起火。

优选的实施例是，在上述方案中，内部冲入氖气，氩气，氢气混合气体，氖气在混合气中体积占例10％，氩气在混合气中体积占例30％，氢气在混合气中体积占例60％，

本实施的优点是提高反应速度，减低残压，提高弧光电压

优选的实施例是，在上述方案中，六个导电电极和陶瓷管交错粘接在一起，形成五个完全隔离的气体放电管串联情况，带脚边电极3与相邻的圆形中间电极4弧光电压20V，带脚边电极3与圆形边电极8弧光电压等于20x5＝100V，在雷击后线路中遮断时间变短了，在15ms内熄弧，远低于国标标准中要求熄弧时间小于150ms，熄弧性能优良，完全满足要求。

优选的实施例是，在上述方案中，图2中螺杆1是国际标准件M6-1.0 螺纹，无氧铜材质，可用国际标准M6-1.0螺帽拧紧,牢固、可靠、方便直接接入防雷模块两端电路。

优选的实施例是，在上述方案中，图3中压敏电阻焊接在带脚中间电极6和带脚边电极3上，压敏电阻击穿电压值小于带脚中间电极6和带脚边电极3形成的三放电腔体的多层串联气体放电管击穿电压，当雷击加到一种新型浪涌保护器两端时，压敏电阻优先动作，限制带脚中间电极6和带脚边电极3两端的电压，最终使浪涌保护器两端电压限制在相对较低水平，保护后端线路。

本实施的与现有常规串联雷击试验对比结果，见图4，横轴时间轴，单位是uS,纵轴是浪涌保护器螺杆导电体两端残压值，虚线是单一的五层串联气体放电管的冲击击穿电压残压波形，实线的是本实施例的冲击击穿电压残压波形，从图中可见，用本实施冲击击穿电压残压值明显下降，从2500V 下降到1300V，在残压值控制在后极防护安全范围内，目前国际标准中要求一级防护的后端线路保护需控制在2500V以下，二级防护后端需控制在1500V以下，本实施例完全满足一级和二级要求；在更多实际使用在在用一级防护时，1200V安全余量使产品更可靠。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种浪涌保护器，其特征在于，该浪涌保护器包括两个螺杆(1)、五个陶瓷管(2)、三个圆形中间电极(4)、带脚中间电极(6)、带脚边电极(3)和圆形边电极(8)，所述的圆形边电极(8)、圆形中间电极(4)、带脚中间电极(6)、两个圆形中间电极(4)和带脚边电极(3)之间依次夹装五个陶瓷管(2)，前述电极和陶瓷管(2)之间形成五个相互隔离的腔体(5)，所述圆形边电极(8)的顶部和带脚边电极(3)的底部分别连接螺杆(1)，所述的带脚中间电极(6)和带脚边电极(3)引脚之间焊接压敏电阻。

2.根据权利要求1所述的浪涌保护器，其特征在于，所述的圆形中间电极(4)、带脚中间电极(6)、带脚边电极(3)和圆形边电极(8)上面向腔体(5)的一侧均设有电极发射面(7)，电极发射面(7)上设有若干网状凹坑，前述网状凹坑内填充有电子粉。

3.根据权利要求2所述的浪涌保护器，其特征在于，所述的网状凹坑的尺寸为：长0.3-0.7mm，宽0.3-0.7mm，深0.15-0.25mm。

4.根据权利要求3所述的浪涌保护器，其特征在于，所述的网状凹坑的尺寸为：长0.5mm，宽0.5mm，深0.2mm。

5.根据权利要求1所述的浪涌保护器，其特征在于：所述的腔体(5)中，相邻电极之间距离0.6mm，圆形中间电极(4)、带脚中间电极(6)、带脚边电极(3)和圆形边电极(8)均采用无无氧铜，陶瓷管(2)采用三氧化铝陶瓷体。

6.根据权利要求1所述的浪涌保护器，其特征在于：所述陶瓷管(2)的绝缘电阻在10¹¹Ω。