WO2020233668A1 - 一种新型的热保护型压敏电阻 - Google Patents

Abstract

一种热保护压敏电阻，压敏电阻组件（2）、动电极（3）和遮断组件（5）设置在内架（6）内，压敏电阻组件（2）与动电极（3）通过焊点连接；遮断组件（5）位于动电极（3）与压敏电阻组件（2）之间，并抵靠动电极（3）；遮断组件（5）包括第一滑动装置，第一滑动装置包括第一滑块（502）和第一弹性装置（501）；第一弹性装置（501）一端连接内架（6），另一端连接第一滑块（502），遮断组件（5）还包括具有弹性的第二滑动装置，第二滑动装置设置在第一滑块（502）和动电极（3）之间，并抵靠所述动电极（3），当遮断组件（5）动作时，第二滑动装置以与第一滑块（502）相同的方向，相对第一滑块（502）滑动。第一滑动装置和第二滑动装置的相对运动可以有效提高产品的爬电距离，有利于加速电弧的拉长，使得热保护型压敏电阻使用更安全。

Description

一种新型的热保护型压敏电阻

本申请要求在2019年05月22日提交中国专利局、申请号为201920740075.1、发明名称为“一种新型的热保护型压敏电阻”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及一种压敏电阻，更具体地，涉及一种新型的热保护型压敏电阻。

背景技术

随着5G的高速发展，直流供电需求的广泛应用，对机械脱扣产品的需求越来越普遍。当前市面常见的机械脱扣产品中，容易出现在接近低熔点合金熔点时在机械力的作用下提前脱扣的问题，这时低熔点合金容易拉丝起弧。尤其在压敏电阻热量传递不快速不均匀下，容易出现脱扣异常，导致起弧灼烧内架，甚至损坏客户的设施设备。

发明内容

针对上述技术问题，本申请的目的在于提供一种新型的热保护型压敏电阻，其能够在电压异常时快速分离带电体并有效控制因带电体分离产生的电弧，大大降低外壳被引燃的风险，提高使用安全性。

为了实现上述目的，本申请采用下列技术方案。

一种新型的热保护压敏电阻，包括内架、压敏电阻组件、动电极和遮断组件，压敏电阻组件、动电极和遮断组件设置在内架内，压敏电阻组件与动电极通过焊点连接；遮断组件位于动电极与压敏电阻组件之间，并抵靠动电极；遮断组件包括第一滑动装置，第一滑动装置包括第一滑块和第一弹性装置；第一弹性装置一端连接内架，另一端连接第一滑块，当遮断组件动作时，第一弹性装置的作用力使遮断组件滑动将动电极与压敏电阻组件分隔开，遮断组件还包括具有弹性的第二滑动装置，第二滑动装置设置在第一滑块和动 电极之间，并抵靠所述动电极，当遮断组件动作时，第二滑动装置以与第一滑块相同的方向，相对第一滑块滑动。

第一弹性装置优选为弹簧，理论上常用的弹性部件均可适用于本申请。第二滑动装置可为具有弹性的整体部分，也可以像第一滑动装置一样，由弹性装置和滑块组成。焊点优选为低熔点合金，本领域通用的适用于热保护型压敏电阻的焊点的材料均可适用于本申请。

当电压异常时，焊点融化，第一滑块在第一弹性装置的作用下滑动，使动电极和压敏电阻组件快速分离，分离瞬间的断口若有电弧产生时，电弧灼烧滑块产生的大量气体在第一滑块的滑动方向聚集，第一滑块滑动时，迫使聚集的气体移动，将电弧吹离第一滑块，同时，第二滑动装置由于失去了动电极的抵靠，也在弹性作用下滑动，并且由于第一滑动装置与第二滑动装置的弹性力不同，第二滑动装置以与第一滑块相同的方向，相对第一滑块滑动，这是第二滑动装置在相对封闭腔体中进一步压迫电弧，从而快速有效的熄灭电弧。

进一步地，第二滑动装置的一端抵靠所述第一滑块，另一端抵靠动电极。

进一步地，第一滑块设置有凹口，第二滑动装置设置在凹口中。该凹口可以设置成凹槽或盲孔状，其具体形状取决于第二滑动装置的形状。第二滑动装置一端抵靠凹口的底部，从而抵靠第一滑块，另一端抵靠动电极。

进一步地，第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，第二滑块设置有限位槽，并抵靠动电极；第二弹性装置设置在所述凹口中，一端抵靠所述第一滑块，另一端设置在限位槽中。该第二滑块可以为冷却板的形式。

进一步地，第二滑动装置的一端接触内架，另一端抵靠动电极。当焊点熔融，动电极脱离时，第一滑块在第一弹性装置的作用下滑动，同时第二滑动装置由于失去了动电极的抵靠也开始滑动，并且由于第一滑动装置与第二滑动装置的弹性力不同，第二滑动装置相对第一滑块滑动。整个过程第二滑动装置可不与第一滑动装置接触，对于第一滑块的滑动不造成影响。

进一步地，第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，第二滑块设置有限位孔；第二弹性装置设置在限位孔中，一端抵靠内架，另一端撑抵第二滑块并使所述第二滑块抵靠动电极，遮断组件未动作时，第二滑动装置处于 压缩状态。

进一步地，第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，第二弹性装置一端连接内架，另一端抵靠动电极，遮断组件未动作时，第二滑动装置处于拉伸状态。该第二滑块可以为冷却板的形式。

进一步地，动电极还设置有从切口内伸的切口弹片。该切口弹片防止低熔点合金往动电极爬覆堆积，即使堆积，滑块也先推动缺口弹片，从而避免动电极无法弹起的情况。

进一步地，第一滑动装置和第二滑动装置分别设置有相互对应的第一限位筋条和第二限位筋条。在第一滑动装置和第二滑动装置相对滑动到第一限位筋条和第二限位筋条接触时，相对滑动停止，这样可以保证两个滑动装置相对运动的距离，进而保证运动爬电距离的准确性。

进一步地，第一滑块在滑动方向上具有两条外伸臂部和滑动侧，两条外伸臂部和滑动侧围成喇叭口状。第一滑块移动时，该喇叭口会压迫聚集的气体移动，将电弧吹离第一滑块，加速电弧的拉长。

本申请的有益效果

(1)本申请中第一滑动装置和第二滑动装置的相对运动可以有效提高产品的爬电距离，有利于加速电弧的拉长，使得热保护型压敏电阻使用更安全；

(2)切口弹片的设置防止低熔点合金往动电极爬覆堆积，避免动电极无法弹起的情况；

(3)限位筋条的设置保证了第一滑动装置和第二滑动装置的爬电距离，进一步提高了灭弧效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例1和实施例2的原理图；

图2为本申请实施例1的外观图；

图3为本申请实施例1的爆炸图；

图4为本申请实施例1失效前组合结构示意图；

图5为本申请实施例1的第二弹簧与冷却板结合的示意图；

图6为本申请实施例1失效前剖视图；

图7为本申请实施例1中动电极的示意图；

图8为本申请实施例1即将失效的局部放大示意图；

图9为本申请实施例1即将失效的剖视图；

图10为本申请实施例1失效后组合结构示意图；

图11为本申请实施例1失效后的剖视图；

图12为本申请实施例1的热保护型压敏电阻的爆炸图；

图13为本申请实施例1中另一种冷却片的示意图；

图14为本申请实施例2的外观图；

图15为本申请实施例2的爆炸图；

图16为本申请实施例2失效前组合结构示意图；

图17为本申请实施例2失效前的剖视图；

图18为本申请实施例2失效后组合结构示意图；

图19为本申请实施例3的外观图；

图20为本申请实施例3的爆炸图；

图21为本申请实施例3失效前组合结构示意图；

图22为本申请实施例3失效前的剖视图；

图23为本申请实施例3失效后组合结构示意图；

其中：

1 壳体

2 压敏电阻组件

201 正电极

202 压敏电阻

203 背电极

204 绝缘层

205 热传递装置

3 动电极

301 切口弹片

4 低熔点合金层

5 遮断组件

501 第一弹簧

502 第一滑块

503 第二弹簧

504 冷却板

5041 限位槽

505 内滑块

507 限位筋条

6 内架

7 第一引出电极

8 第二引出电极

9 遥信组件

901 第一遥信引脚

902 第一弹片

903 第二遥信引脚

904 第二弹片

905 遥信限位条

10 状态识别组件

1001 识别窗口

1002 识别标识

11 隔离件

具体实施例

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本申请进行进一步详细说明。其中仅示出了一些实施例，但本申请在实际应用中可以体现为多种不同的形式，不应该局限于本文中所提出的实施例，提供这些实施例的目的是为了更好地理解本申请。

实施例1

如图2-图12所示，本实施例公开的热保护型压敏电阻包括外壳1、压敏电阻组件2、动电极3、低熔点合金层4、遮断组件5和内架6。内架6大致为方体，分为正反两面安装槽，其中一面安装槽用于安装压敏电阻组件2，另一面安装槽用于安装动电极3和遮断组件5。压敏电阻组件2包括正电极201、压敏电阻202、背电极203、绝缘层204和热传递装置205，正电极201与背电极203分别与压敏电阻202连接，绝缘层204覆盖在背电极203上，热传递装置205置于正电极201上，热传递装置205由正电极201冲制出凸台而形成。内架6的两个安装槽之间的薄板上设置有通孔，凸台状的热传递装置205从通孔伸出与低熔合金层4焊接，低熔合金层4一侧与热传递装置205焊接，另一侧焊接至动电极3。可以通过改变凸台状的热传递装置205与低熔点合金层4的表面积或者凸台形状的高度来调节压敏电阻组件2向低熔点合金层4传递的热量。遮断组件5设置于动电极3和压敏电阻组件2之间，包括第一滑动装置和第二滑动装置。第一滑动装置包括第一弹性装置和第一滑块502，第一滑块502在滑动方向上具有两条外伸臂部和滑动侧，两条外伸臂部和滑动侧围成喇叭口状。第二滑动装置包括第二弹性装置和第二滑块。本实施例中第一弹性装置为第一弹簧501，第二弹性装置为第二弹簧503，第二滑块为冷却板504。第一弹簧501和第一滑块502置于 动电极3与压敏电阻组件2之间。第二弹簧503和冷却板504置于动电极3和第一滑动装置之间。第一弹簧501处于压缩状态，其一端抵靠内架6，另一端连接至第一滑块502。第一滑块502设置有凹口，第二弹簧503和冷却板504置于凹口中，冷却板504设置有限位槽5041，第二弹簧503成压缩状态，一端抵靠第一滑块502，另一端设置在限位槽5041中，从而实现与冷却板504的连接，冷却板504抵靠动电极3。壳体1与内架6卡接，与内架6一起围成相对密封的空腔，将各部件罩在其内部。

在遭遇电压异常，低熔合金层4熔化时，动电极3脱离与热传递装置205的接触，第一滑块502在第一弹簧弹簧501的推动下将动电极3与热传递装置205迅速分离并隔开。分离瞬间的断口若有电弧产生时，电弧灼烧滑块产生的大量气体在第一滑块502的喇叭口处聚集，第一滑块502快速滑动时，喇叭口会压迫聚集的气体移动，将电弧吹离第一滑块502，加速电弧的拉长,同时第二弹簧503快速推动冷却板504在相对封闭腔体中进一步压迫电弧，从而快速有效的熄灭电弧，杜绝因起弧而引燃内架。必要时，还可以采用隔离件11置于压敏电阻组件2与内架6安装槽之间，增加隔离阻热效果，防止内架6安装槽和第一滑块502变形软化。

第二弹簧503可以是一个，也可以是多个，通过选择小弹簧的数量及弹力等相关参数可以调整灭弧的时效性。

所述冷却板504可以是金属件，也可以是塑料件，当冷却板504为金属件时，通过与电弧瞬间接触快速吸收热量从而避免起火，当冷却板504为塑料件时，电弧灼烧塑料件，产生气体在第二弹簧503快速推动冷却板504滑动过程中进一步将电弧吹离第一滑块502。

如图13所示，所述第二滑动装置还可以是单一的冷却板，冷却板的驱动力由第二弹簧503转换为依靠冷却板自身的弹力，或者，第二滑动装置可以是具有弹性或伸缩功能的机构。

如图7所示，动电极3上设计有切口弹片301，该切口弹片301从动电极上的切口向内凸出，防止低熔点合金往动电极3爬覆堆积，即使堆积，滑块也先推动缺口弹片，从而避免动电极无法弹起的情况，从而达到快速分离动电极3和压敏电阻组件的目的。不设置有切口弹片的常规动电极3也可 以用于本申请。

如图2所示，为了与外部电路连接，还设计有第一引出电极7和第二引出电极8，第一引出电极7与动电极3连接，第二引出电极8与背电极203连接。在内架6底部还设计有遥信组件9，其中第一遥信引脚901上有设计第一弹片902，第二遥信引脚903上有设计第二弹片904，第一弹片902和第二弹片904在第一滑块502下方。在遮断组件未作用时，第一弹片902和第二弹片904在第一滑块502的挤压作用下处于导通状态。如图4所示，第一滑块502的运动方向与第一弹片902和第二弹片904压紧方向一致，此装置可以确保在严苛环境条件下，第一弹片902和第二弹片904仍处于导通状态，从而提升告警的有效性。当低熔点合金层4熔断时，第一滑块502发生运动，隔断动电极3和热传递装置205，第一弹片902在弹力作用下回弹复位与第二弹片904分离。图1示出了实施例1的电路原理图，其中，P1和P2分别为第一引出电极7和第二引出电极8，P4和P3分别为第一遥信引脚901与第二遥信引脚903。

如图3所示，第一遥信引脚901和第二遥信引脚903安装在内架6内部，还可以在第一遥信引脚901和第二遥信引脚903上方设置有遥信引脚限位条905，遥信引脚限位条905设置于内架6中，一端抵靠内架6内腔，另一端抵靠壳体1，用于限位两遥信引脚，确保安装、周转、运输、使用过程中不会出现脚位偏移的情况。

如图3和图4所示，还包括状态识别组件10，状态识别组件10包括设计在壳体1上的窗口1001以及设置在第一滑块502上的状态指示牌1002。

如图3所示，当电路正常状态时，通过壳体1的窗口1001看到的是第一滑块502上指示牌1002的颜色。当电路处于异常状态时，从压敏电阻部件2上传递过来的热量让动电极3的温度达到低熔点合金层4的熔化温度后，动电极3离开正电极201，第一滑块502在第一弹簧501的作用下移动，分开动电极3和正电极201。同时，第一滑块502相对壳体1的窗口1001发生位移，通过壳体1的窗口1001看到的是第一滑块502的颜色，表示压敏电阻失效，从而实现状态识别。同时，第一弹片902弹起复位，断开与第二弹片904的连接，起到告警指示的作用。

实例2

如图14-图18所示，实施例2与实施例1的主要区别在于，第二滑块为内滑块505的形式，其中内滑块在两端均设置有限位孔，两根第二弹簧503置于限位孔中，处于压缩状态，一端抵靠内滑块，一端抵靠内架6，内滑块505抵靠动电极3。第一滑块502也在第一弹簧501的作用下抵靠动电极。在第一滑块502和内滑块505上均设置有对应的限位筋条507。动电极3和正电极201分断时，第一滑块502发生运动，同时内滑块505在第二弹簧503的作用下也发生与第一滑块502运动方向相同的动作，由于第一滑块502和内滑块505收到的作用力不一样，在运动一定距离后，第一滑块502的限位筋条507和内滑块505的限位筋条507抵接，相对运动停止，限位筋条507的设计可以保证两件滑块相对运动的距离，进而保证运动爬电距离的准确性。

实施例3

如图19-图23所示，实施例3与实施例1的主要区别在于，第二弹簧503处于拉伸状态，其一端连接至内架6，另一端连接至冷却板504，因此冷却板504的驱动力来自第二弹簧503的拉力。第二弹簧503与第一滑块502无接触，因此不会影响第一滑块502的滑动。

如图20所示，实施例3中使用的遥信组件9可以是金属件与注塑件一体的零部件，也可以是金属配件安装在注塑件内部。

应当理解，本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。这里无法对所有的实施方式予以穷举，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，比如实施例的简单合并等。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或改变仍处于本申请的保护范围之列。

本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全 指同一个实施例。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1. 一种新型的热保护压敏电阻，包括内架、压敏电阻组件、动电极和遮断组件，所述压敏电阻组件、所述动电极和所述遮断组件设置在所述内架中，所述压敏电阻组件与所述动电极通过焊点连接；所述遮断组件位于所述动电极与所述压敏电阻组件之间，并抵靠所述动电极；所述遮断组件包括第一滑动装置，所述第一滑动装置包括第一滑块和第一弹性装置；所述第一弹性装置一端连接内架，另一端连接所述第一滑块，当所述遮断组件动作时，所述第一弹性装置的作用力使所述遮断组件滑动将所述动电极与所述压敏电阻组件分隔开，

   其特征在于，所述遮断组件还包括弹性的第二滑动装置，所述第二滑动装置设置在所述第一滑块和所述动电极之间，并抵靠所述动电极，当所述遮断组件动作时，所述第二滑动装置以与所述第一滑块相同的方向，相对所述第一滑块滑动。
2. 根据权利要求1所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第二滑动装置的一端抵靠所述第一滑块，另一端抵靠所述动电极。
3. 根据权利要求2所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第一滑块设置有凹口，所述第二滑动装置设置在所述凹口中。
4. 根据权利要求3所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，所述第二滑块设置有限位槽，并抵靠所述动电极；所述第二弹性装置设置在所述凹口中，一端抵靠所述第一滑块，另一端设置在所述限位槽中。
5. 根据权利要求1所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第二滑动装置的一端接触所述内架，另一端抵靠所述动电极。
6. 根据权利要求5所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，所述第二滑块设置有限位孔；所述第二弹性装置设置在所述限位孔中，一端抵靠所述内架，另一端撑抵所述第二滑块并使所述第二滑块抵靠所述动电极；所述遮断组件未动作时，所述第二弹性装置呈压缩状态。
7. 根据权利要求5所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第二滑动装置包括第二滑块和第二弹性装置，所述第二弹性装置一端连接所述内架，另一端抵靠所述动电极；所述遮断组件未动作时，所述第二弹性装置呈拉伸状态。
8. 根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述动电极还设置有从切口内伸的切口弹片。
9. 根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第一滑动装置和所述第二滑动装置分别设置有相互对应的第一限位筋条和第二限位筋条。
10. 根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的热保护压敏电阻，其特征在于，所述第一滑块在滑动方向上具有两条外伸臂部和滑动侧，所述两条外伸臂部和所述滑动侧围成喇叭口状。

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