CN217333987U - 一种spd的保护装置 - Google Patents

Abstract

一种SPD的保护装置，包括外壳以及设置于外壳两端的一对接线端子，连接于一对接线端子之间的主线路包括限流元件、脱扣线圈和触头机构，所述触头机构包括相互配合的动触头和静触头，所述静触头、脱扣线圈、限流元件依次串联并与一个接线端子连接，动触头与另一个接线端子连接，在所述外壳内还设置有电涌旁路器，所述电涌旁路器的第一引脚、第二引脚分别与静触头、一个接线端子电连接，在电涌旁路器与静触头之间留有绝缘间隔，由电涌旁路器的第二引脚中部向一侧弯折形成用于容纳限流元件的避让槽。本实用新型的提高了装置的抗电涌冲击能力，减小了工频故障动作电流，更适用于SPD的保护，由避让槽为限流元件提供装配空间，节省内部空间。

Description

一种SPD的保护装置

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种SPD的保护装置。

背景技术

电涌保护器(SPD)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，目前，SPD已经成为一种常用于低压配电系统的保护器件，其主要用于将窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，将强大的雷电流泄流入地，保护被保护设备或系统不受冲击而损坏，但是，SPD在运行过程中，因过大的电涌能量或系统电压波动等原因导致其功能性损坏或系统故障，如保护性能的下降、系统短路等，而现有的SPD并不具备短路故障电流分断能力，最终可能造成供电的中断或火灾等事故。

因此，通常在电路中SPD上端加装SPD保护装置，一般是安装熔断器或断路器等保护装置，使得SPD在损坏瞬间被迅速从供电回路中脱离，然而，由断路器作为SPD保护装置存在以下缺陷：其一，抗电流冲击能力低，在雷击电流冲击下，断路器易动作，使线路失去雷电防护；其二，断路器并不能在SPD击穿起火前起切断电路，起保护作用，当小型断路器在作为SPD后备保护时，一般需要选择额定电流几十安培的断路器，瞬时分断电流达一、二百安培，但市场上大多SPD自身的内部脱扣器只能有效保护不大于500mA的电流，所以只要SPD发生的大于500mA长时流过或2A及以上电流的瞬时击穿现象时，如果外部脱离器没有有效保护，即使产品经过电流之前是正常工作的，没有性能变化或劣化，后续通过系统电流后也会导致产品起火；其三，断路器的内部电感和电阻，使得残压较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高且适用于保护SPD的保护装置。为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种SPD的保护装置，包括外壳以及设置于外壳两端的一对接线端子，连接于一对接线端子之间的主线路包括限流元件、脱扣线圈和触头机构，所述触头机构包括相互配合的动触头和静触头，所述静触头、脱扣线圈、限流元件依次串联并与一个接线端子连接，动触头与另一个接线端子连接，在所述外壳内还设置有电涌旁路器，所述电涌旁路器的第一引脚、第二引脚分别与静触头、一个接线端子电连接，在电涌旁路器与静触头之间留有绝缘间隔，由电涌旁路器的第二引脚中部向一侧弯折形成用于容纳限流元件的避让槽。

进一步，所述第一引脚、第二引脚沿平行于一对接线端子之间的外壳内侧壁设置，第一引脚和第二引脚的首端分别与电涌旁路器相对的两侧连接，第一引脚和第二引脚的末端分别向外壳的两端延伸。

进一步，与静触头连接的第一引脚的末端向一侧弯折，使得在第一引脚的末端与电涌旁路器之间留有绝缘间隔。

进一步，弯折后的第一引脚的末端垂直于一对接线端子之间的外壳内侧壁。

进一步，在第一引脚的末端背对绝缘间隔的一侧设有触点形成静触头。

进一步，所述外壳的中部设有安装槽，电涌旁路器和限流元件被装配于安装槽内，安装槽一侧侧壁伸入绝缘间隔内并在安装槽面对静触头的一侧设有用于定位静触头的定位槽。

进一步，所述第二引脚的中部向一侧弯折，使第二引脚的中部与一对接线端子之间的外壳内侧壁相垂直，在第二引脚的中部与电涌旁路器之间留有作为避让槽的空间，第二引脚的末端向背离静触头的一侧延伸并与一个接线端子连接。

进一步，所述脱扣线圈和限流元件的一端串联，脱扣线圈的另一端与第一引脚连接，限流元件的另一端与第二引脚连接。

进一步，所述电涌旁路器为气体放电管或空气间隙，限流元件为导线、线性电阻或热敏电阻。

进一步，还包括设置于外壳上部的手柄机构和操作机构，手柄机构、操作机构以及动触头依次联动连接，电涌旁路器设置于外壳的中部，脱扣线圈设置于手柄机构与电涌旁路器之间，脱扣线圈的一端与操作机构相对，限流元件与脱扣线圈远离操作机构的一端连接，限流元件位于电涌旁路器与接线端子之间。

本实用新型的一种SPD的保护装置，在主线路并联有电涌旁路器，将大的雷电电流和工频故障电流进行分流，提高了装置的抗电涌冲击能力，减小了工频故障动作电流，更适用于SPD的保护，另外，位于电涌旁路器与静触头之间的绝缘间隔利于保证静触头与电涌旁路器之间的极间绝缘，由电涌旁路器的第二引脚中部向一侧弯折形成用于容纳限流元件的避让槽，为限流元件提供装配空间，节省内部空间。

此外，在外壳设置安装槽，为电涌旁路器以及限流元件提供装配位置，特别是安装槽的一侧侧壁可以伸入绝缘间隔内，保证了静触头与电涌旁路器的极间绝缘，另外，在安装槽设置的定位槽利于对静触定位安装。

附图说明

图1是本实用新型一种SPD的保护装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种SPD的保护装置中动触头的分解示意图；

图3是本实用新型一种SPD的保护装置中外壳的结构示意图；

图4是本实用新型一种SPD的保护装置中电涌旁路器的结构示意图；

图5是本实用新型一种SPD的保护装置的结构示意图；

图6是本实用新型一种SPD的保护装置中动触头的分解示意图；

图7是本实用新型一种SPD的保护装置中动触头与操作机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本实用新型的一种SPD的保护装置的具体实施方式。本实用新型的一种SPD的保护装置不限于以下实施例的描述。

一种SPD的保护装置，包括外壳1，在所述外壳1的两端设置有一对用于接线的接线端子2，在一对接线端子2之间设置有联动连接的手柄机构和操作机构3，连接于一对接线端子2之间的主线路包括限流元件52、脱扣机构的脱扣线圈51和触头机构，所述触头机构包括相互配合的动触头41和静触头42，所述静触头42、脱扣线圈51、限流元件52依次串联并与一个接线端子2连接，动触头41与另一个接线端子2连接，其中手柄机构、操作机构3以及动触头41依次联动连接，通过摆动手柄机构可以带动动触头41靠近或远离静触头42，从而实现对主线路通断的手动操作；在发生短路故障时，脱扣线圈51驱动脱扣机构动作，使操作机构3脱扣从而切断主线路。

在外壳1的中部还设置有电涌旁路器6，所述电涌旁路器6并联于主线路，当主线路中出现电涌时，由于电涌电压一般比较高，此时电涌旁路器6因电压击穿而迅速导通，电涌电流从电涌旁路器6通过并泄放以保护电路，同时，因脱扣线圈51的感性特性抑制电流通过，其反应比电涌旁路器6慢，因此脱扣机构不因电涌电流而脱扣，从而提高了装置的电涌冲击能力；当出现工频短路故障时，因主线路电压低而不会引起电涌旁路器6击穿，但可以达到触发脱扣线圈51驱动脱扣机构动作的脱扣电流阈值，通常脱扣电流的阈值为3A左右，此时脱扣机构就会动作，使操作机构3脱扣从而切断故障电流，保护电路的安全，如此一来便将大的雷电电流和工频故障电流的分流，提高了装置的抗电涌冲击能力(大电涌电流冲击不脱扣)，减小了工频故障动作电流(工频动作电流小，动作更快)，更适用于SPD的保护。

在本实施例中，电涌旁路器6的第一引脚61、第二引脚62分别与静触头42、一个接线端子2电连接，具体如图1、4所示，所述第一引脚61、第二引脚62沿平行于一对接线端子2之间的外壳1内侧壁设置，第一引脚61和第二引脚62的首端分别与电涌旁路器6相对的两侧连接，第一引脚61和第二引脚62的末端分别向外壳1的两端延伸，其中第二引脚62的末端与外壳1一端的一个接线端子2连接。

本申请的一个改进点在于，在电涌旁路器6与静触头42之间留有绝缘间隔611，利于保证静触头42与电涌旁路器6之间的极间绝缘，由电涌旁路器6的第二引脚62中部向一侧弯折形成用于容纳限流元件52的避让槽621，第二引脚62弯折形成避让槽621为限流元件52提供装配空间，节省内部空间。

进一步的，在所述外壳1内设置安装槽11，电涌旁路器6以及限流元件52共同装配于安装槽11内，由安装槽11一侧侧壁伸入绝缘间隔611内，进一步提高了静触头42与电涌旁路器6的极间绝缘，优选的，在安装槽11面对静触头42的一侧设有用于定位静触头42的定位槽12，利于对静触头42的定位。

本申请的另一个改进点在于动触头41为自适应结构，在动触头41与静触头42接触时，动触头41略微转动调节其角度，使动触头41与静触头42在接触时完全匹配贴合。具体的，所述动触头41包括动触头本体411以及转动连接于动触头本体411的接触部412，当动触头41与静触头42接触时，接触部412绕动触头本体411转动调节以使接触部412与静触头42贴合，从而保证合闸时动触头41与静触头42可靠接触。

进一步的，在动触头本体411凸出设有圆弧凸出部414，圆弧凸出部414位于动触头本体411与接触部412之间，当接触部412绕动触头本体411转动调节时，接触部412面向动触头本体411的一侧沿圆弧凸出部414滚动，利于动触头41的转动调整，优选的，接触部412位于动触头本体411与静触头42之间，圆弧凸出部414位于动触头本体411面向静触头42的一侧，当然，不设置圆弧凸出部414也同样可以实现微调动触头41。

结合图1-4和7提供一种具体的实施例，所述SPD的保护装置包括外壳1，在外壳1的两端设置有一对接线端子2，其中一个接线端子2作为进线端子，另一个接线端子2作为出线端子，在本实施例中，位于外壳1左端的接线端子2为进线端子，位于外壳1右端的接线端子2为出线端子，在一对接线端子2之间设置有手柄机构、操作机构3、触头机构、脱扣机构、限流元件52以及电涌旁路器6，手柄机构转动设置于外壳1的上部，操作机构3设置于手柄机构的一侧并与手柄机构联动连接，触头机构、脱扣机构的脱扣线圈51、限流元件52串联于一对接线端子2之间形成主线路，电涌旁路器6并联于主线路并设置在外壳1的中部，具体的，电涌旁路器6位于触头机构与进线端子之间，脱扣机构位于电涌旁路器6与手柄机构之间，脱扣机构的一端与操作机构3相对，限流元件52位于脱扣线圈51远离触头机构的一端，也就是限流元件52位于电涌旁路器6与进线端子之间。

在本实施例中，手柄机构、操作机构3以及脱扣机构与现有技术的结构相同，手柄机构通过连杆与操作机构3联动连接，操作机构3包括转动装配的杠杆31以及分别转动设置于杠杆31的跳扣32、锁扣33，所述跳扣32与锁扣33的一端搭扣配合，跳扣32通过连杆与手柄机构连接，动触头本体411转动安装且与杠杆31限位配合，在杠杆31与动触头41之间还设置有储能弹簧；脱扣机构包括线圈骨架、脱扣线圈51以及推杆，脱扣线圈51缠绕于线圈骨架的外侧，脱扣线圈51面向操作机构3的一端与静触头42连接，脱扣线圈51远离操作机构3的一端与限流元件52的一端连接，推杆设置于线圈骨架的中部，推杆的一端与操作机构3的锁扣33相对，在发生短路故障时，由脱扣线圈51驱动推杆动作，推杆驱动锁扣33转动以触发操作机构3脱扣。

在本实施例中，触头机构包括相互配合的动触头41和静触头42，其中静触头42、脱扣线圈51、限流元件52以及进线端子依次串联，动触头41与出线端子连接，动触头41包括动触头本体411和接触部412，动触头本体411的一端与操作机构3连接，接触部412转动连接于接触部412的另一端，静触头42固定在外壳1的中部并与动触头41相对。

如图1、2所示，动触头本体411的一端与操作机构3连接，动触头本体411转动安装且与操作机构3的杠杆31限位配合，动触头本体411与杠杆31之间设有储能弹簧以实现超程，动触头本体411转动安装在杠杆31上，或者动触头本体411转动安装在外壳1内，动触头本体411还可以与杠杆31同转轴安装，参见图7，动触头本体411的一端与杠杆31同轴转动装配，优选在动触头本体411设有用于装配储能弹簧的凹槽，储能弹簧为扭簧，储能弹簧的两端分别与杠杆31、动触头本体411配合。所述手柄机构通过连杆与跳扣32连接，驱动杠杆31转动，杠杆31带动动触头本体411转动，储能弹簧使动触头本体411与杠杆31之间具有弹性调整空间以实现超程，且缓冲动触头41、静触头42接触后产生的冲击力。在动触头本体411的另一端设有轴孔4111，由轴孔4111的一侧外侧壁向外凸出形成与接触部412配合的圆弧凸出部414，图2中圆弧凸出部414由轴孔4111左侧的侧壁向外凸出形圆弧凸出部414，也就是圆弧凸出部414位于动触头本体411面向静触头42的一侧，在轴孔4111内装配有连接件413，优选连接件413为铆钉。在接触部412设有孔径大于连接件413外径的连接孔4123，接触部412通过连接孔4123与连接件413的配合转动套设于动触头本体411的一端，以此实现微调接触部412，使动触头41、静触头42在合闸时适应匹配，以达到对动触头41、静触头42合闸时贴合度的调节。

结合图2提供一种接触部412的具体结构，所述接触部412一体成型，接触部412整体呈现U形体结构，接触部412包括两个连接板4121和一个接触板4122，两个连接板4121相对平行设置，在图2中，一个连接板4121的长度大于另一个连接板4121的长度，在两个连接板4121上分别设置有一个连接孔4123，连接孔4123的孔径大于连接件413的外径，接触板4122的两端分别与两个连接板4121的侧边连接，在与动触头本体411装配完毕之后，接触板4122的一侧板面面向动触头本体411并与动触头本体411的圆弧凸出部414配合，接触板4122的另一侧板面设有与静触头42配合的触点，也就是在接触板4122背对连接板4121的一侧板面设有触点。

在本实施例中，静触头42与电涌旁路器6共同装配于外壳1的中部，如图1、4所示，第一引脚61、第二引脚62均为板形结构，第一引脚61、第二引脚62的板面沿平行于一对接线端子2之间的外壳1内侧壁设置，电涌旁路器6的第一引脚61和第二引脚62的首端分别连接在电涌旁路器6的相对两侧，也就是，第一引脚61的板面、第二引脚62的板面分别平行且贴合两个相对的外壳1内侧壁设置，第一引脚61和第二引脚62的末端分别向外壳1的两端延伸，图1、4中，第一引脚61向设置有动触头41、出线端子的一端延伸，也就是图1、4中的右端，第二引脚62向进线端子的方向延伸，也就是图中的左端；电涌旁路器6的第一引脚61的末端向一侧弯折，弯折后的第一引脚61的末端垂直于一对接线端子2之间的外壳1内侧壁，使得在第一引脚61的末端与电涌旁路器6之间留有绝缘间隔611，在第一引脚61的末端背对绝缘间隔611的一侧设有触点形成静触头42；第二引脚62的中部向一侧弯折，使第二引脚62的中部与一对接线端子2之间的外壳1内侧壁相垂直，在第二引脚62的中部与电涌旁路器6之间留有作为避让槽621的空间，第二引脚62的末端向背离静触头42的一侧延伸，第二引脚62的末端形成接线板用于与进线端子连接，图4中第二引脚62的末端由第二引脚62中部的上侧边缘向外突出延伸，此时第二引脚62的末端板面与一对接线端子2之间的外壳1内侧壁相垂直。

进一步的，设置于外壳1内的安装槽11，如图3所示，在所述外壳1的中部凸出设有凸筋，所述凸筋在外壳1的中部围绕形成安装槽11，在电涌旁路器6和限流元件52被装配于安装槽11之后，由安装槽11将脱扣机构、静触头42与电涌旁路器6、限流元件52相分隔，安装槽11一侧侧壁(图1、3中为形成安装槽11的右侧凸筋)伸入绝缘间隔611内，与绝缘间隔611配合进一步保证了静触头42与电涌旁路器6之间的极间绝缘，在安装槽11面对静触头42的一侧设有定位槽12，静触头42通过定位槽12配合固定，在本实施例中，第二引脚62的末端端部插接于定位槽12内，利于对静触头42的稳定定位。

在本实施例中，电涌旁路器6可选择气体放电管或空气间隙，限流元件52设置于由第二引脚62中部弯折形成的避让槽621，优选避让槽621的形状与限流元件52的形状相匹配，避免限流元件52在装配过程中占据过多空间，优选限流元件52为线性电阻或热敏电阻。

结合图5-7提供另一种实施例，SPD的保护装置包括外壳1，在所述外壳1内装配有一对接线端子2、手柄机构、操作机构3、触头机构、脱扣机构、限流元件52以及电涌旁路器6，在本实施例中，一对接线端子2、手柄机构、操作机构3、脱扣机构以及电涌旁路器6的结构以及装配位置与上述实施例相同，其中限流元件52为连接于接线端子2与脱扣线圈51之间的导线，限流元件52采用导线主要应用在分断电流较小的场景中，例如应用于分断电流小于10KA时，限流元件52与电涌旁路器6共同装配于安装槽11内，限流元件5装配于电涌旁路器6的第二引脚62形成的避让槽621，本实施例的避让槽621的尺寸可以适当缩小。

在本实施例中，触头机构包括与上述实施例相同的静触头42，连接于操作机构3的动触头41与上述实施例类似，动触头41包括动触头本体411，动触头本体411的一端与杠杆31转动连接且限位配合，动触头本体411的另一端设有轴孔4111，与第一实施例所不同的是，在动触头本体411上不再设有圆弧凸出部414，直接由动触头本体411面向静触头42一侧外侧壁与接触部412配合，也就是图6中，轴孔4111左外侧壁的平面与接触部412配合，在轴孔4111内装配有与上述实施例相同的连接件413。在接触部412设有孔径大于连接件413外径的连接孔4123，接触部412通过连接孔4123与连接件413的配合转动套设于动触头本体411的一端，以此实现微调接触部412，使动触头41、静触头42在合闸时适应匹配，以达到对动触头41、静触头42合闸时贴合度的调节。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种SPD的保护装置，包括外壳(1)以及设置于外壳(1)两端的一对接线端子(2)，连接于一对接线端子(2)之间的主线路包括限流元件(52)、脱扣线圈(51)和触头机构，所述触头机构包括相互配合的动触头(41)和静触头(42)，所述静触头(42)、脱扣线圈(51)、限流元件(52)依次串联并与一个接线端子(2)连接，动触头(41)与另一个接线端子(2)连接，在所述外壳(1)内还设置有电涌旁路器(6)，其特征在于：所述电涌旁路器(6)的第一引脚(61)、第二引脚(62)分别与静触头(42)、一个接线端子(2)电连接，在电涌旁路器(6)与静触头(42)之间留有绝缘间隔(611)，由电涌旁路器(6)的第二引脚(62)中部向一侧弯折形成用于容纳限流元件(52)的避让槽(621)。

2.根据权利要求1所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：所述第一引脚(61)、第二引脚(62)沿平行于一对接线端子(2)之间的外壳(1)内侧壁设置，第一引脚(61)和第二引脚(62)的首端分别与电涌旁路器(6)相对的两侧连接，第一引脚(61)和第二引脚(62)的末端分别向外壳(1)的两端延伸。

3.根据权利要求2所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：与静触头(42)连接的第一引脚(61)的末端向一侧弯折，使得在第一引脚(61)的末端与电涌旁路器(6)之间留有绝缘间隔(611)。

4.根据权利要求3所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：弯折后的第一引脚(61)的末端垂直于一对接线端子(2)之间的外壳(1)内侧壁。

5.根据权利要求3所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：在第一引脚(61)的末端背对绝缘间隔(611)的一侧设有触点形成静触头(42)。

6.根据权利要求3所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：所述外壳(1)的中部设有安装槽(11)，电涌旁路器(6)和限流元件(52)被装配于安装槽(11)内，安装槽(11)一侧侧壁伸入绝缘间隔(611)内并在安装槽(11)面对静触头(42)的一侧设有用于定位静触头(42)的定位槽(12)。

7.根据权利要求2所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：所述第二引脚(62)的中部向一侧弯折，使第二引脚(62)的中部与一对接线端子(2)之间的外壳(1)内侧壁相垂直，在第二引脚(62)的中部与电涌旁路器(6)之间留有作为避让槽(621)的空间，第二引脚(62)的末端向背离静触头(42)的一侧延伸并与一个接线端子(2)连接。

8.根据权利要求1所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：所述脱扣线圈(51)和限流元件(52)的一端串联，脱扣线圈(51)的另一端与第一引脚(61)连接，限流元件(52)的另一端与第二引脚(62)连接。

9.根据权利要求1所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：所述电涌旁路器(6)为气体放电管或空气间隙，限流元件(52)为导线、线性电阻或热敏电阻。

10.根据权利要求1所述的一种SPD的保护装置，其特征在于：还包括设置于外壳(1)上部的手柄机构和操作机构(3)，手柄机构、操作机构(3)以及动触头(41)依次联动连接，电涌旁路器(6)设置于外壳(1)的中部，脱扣线圈(51)设置于手柄机构与电涌旁路器(6)之间，脱扣线圈(51)的一端与操作机构(3)相对，限流元件(52)与脱扣线圈(51)远离操作机构(3)的一端连接，限流元件(52)位于电涌旁路器(6)与接线端子(2)之间。

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