一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置制造方法及图纸

技术编号:14762669 阅读:10 留言:0更新日期:2017-03-03 16:43
本发明专利技术公开了一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,包括由弹性元件和绝缘屏蔽罩构成的避弧绝缘屏蔽组件、电压敏感组件、热响应开关组件、电极引出脚组件以及壳体。本发明专利技术用于抑制电子、电气线路中的瞬时电涌过电压,电压敏感组件与热响应开关组件具有紧密的热耦合作用。当线路上的瞬时电涌过电压等因素使电压敏感组件持续升温发热时,热响应开关组件因热敏元件体的热耦合作用而动作弹射分离,同时被绝缘屏蔽罩绝缘屏蔽并隐藏,有效阻止了热响应开关组件动作时产生电弧,避免了因电涌保护装置短路过载造成的火灾燃烧隐患,提高了电子、电气设备工作的安全性、可靠性。

【技术实现步骤摘要】

一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置

本专利技术涉及一种电路保护装置,尤其涉及一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置
技术介绍
电涌保护器或电涌抑制器(surgesuppressor),也叫电涌保护装置,是一种为各种敏感或昂贵的电子设备,如电脑及通讯相关设备上的电子元件提供过电压安全防护的保护装置。现有的通用型电涌保护装置因尺寸、机构等因素不能安装在电子线路上,所以我们通常会把电压敏感保护元件(如金属氧化锌压敏电阻)直接焊接在电子线路板上实现保护的目的。常用的金属氧化锌压敏电阻的材料成分在其短路过载时易损坏起火燃烧,对电子设备和人身安全产生灾难后果。所以,我们需要一种成本低、小型化、灵敏度高、安全性高的电涌保护装置,可应用在如通讯、电脑、电视、空调等高精密控制电子线路板上,在因雷击、电磁波干扰突然产生瞬时尖峰电流或者过电压时,该电涌保护装置能瞬间导通吸收、泄放掉电涌过电压起到保护电子设备的作用,而在因短路过载或电涌装置失效时能快速分离该电涌保护装置,避免火灾发生。目前通用的电涌保护装置的尺寸为长90×18×66mm,且采用通流量为40-50kA的高能量压敏电阻作为电压敏感保护元件,为电力、电子的机柜设备提供保护,通常安装在导轨上。若将这类电涌保护装置应用于微电子等控制电子线路板上,则其较大的尺寸会使安装困难,而且增加产品的成本,而目前此类的电涌保护装置存在体积大,成本高,保护能力低,短路过载能力差等缺陷,在使用时很容易引起火灾事故。比如现有此类功能的电涌保护装置,其普遍采用遮蔽并切断电弧的方法灭弧,如中国专利号码201220391070.0公开了全模双脱扣指示告警电涌保护器和中国专利号码201310123306.1公开了一种高安全性电涌保护器的设计,该种热响应开关组件的开关电极在热脱离时,其分离动作采用的是遮蔽并切断电弧的方式,此方法中的遮弧机构需有一个行程才能到达位置遮蔽、切断电弧,所以其反应时间长、灵敏性差,短路过载能力差,遮弧机构的运动因变形等因素易受阻碍,无法进行有效的遮蔽并切断电弧动作,从而引起电涌保护装置短路失效。所以,此类电涌保护装置将瞬间过载、过热和最终引起火灾、爆炸,这种灾难性的破坏会烧毁附近的电子设备,引发人身安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的电涌保护装置体积大,制造成本高以及短路过载能力差等缺陷和不足,提供了一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,其不仅体积小,成本低,而且保护能力强,使用安全性高,能有效地防止火灾隐患,保证电子设备和人身的安全。为实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,包括避弧绝缘屏蔽组件、电压敏感组件、热响应开关组件、电极脚组件以及由内壳和外盖组成的壳体。避弧绝缘屏蔽组件包括绝缘屏蔽罩以及由主弹性元件和辅助弹性元件组成的弹性元件;电压敏感组件由至少一个电压敏感元件、正面电极和背面电极组成;热响应开关组件包括热敏元件体、正面电极伸出端以及依次由前端部、热熔断部和末端部形成电连接所构成的插锁扣件;电极脚组件包括软导体、第一电极引出脚和第二电极引出脚。其中电压敏感元件是压敏电阻、或者放电管、或者放电间隙等电压敏感元器件,壳体尺寸最小可达到30×12.8×26mm。热熔断部是热熔断体结构或由熔断后瞬间汽化的金属合金材料构成,当通过热熔断部的瞬时电涌过电压、过电流或短路过载电流超过预置的阀值时,热熔断部会熔断汽化,从而促使插锁扣件的前端部与末端部分离,即实现电涌保护装置具备在短路过载电流下快速分断的功能。绝缘屏蔽罩设有弹性元件安装位、绝缘屏蔽室和动力臂,在动力臂上还设有圆柱;末端部设有限位翼和压力翘壁,在压力翘壁上还设有定位凹槽。限位翼极大增强了插锁扣件在绝缘屏蔽室内滑动时的稳定性,同时限位翼和定位凹槽分别加强了末端部和压力翘壁的刚性。弹性元件安装位与绝缘屏蔽室在绝缘屏蔽罩内连通,以贴合弹性元件与插锁扣件,确保弹性应力受力点设置在插锁扣件刚性最大位置,最大限度地避免插锁扣件形变。当内壳与外盖接合时形成第一绝缘腔体和第二绝缘腔体。第一绝缘腔体上设有两个插槽,插槽由多个凹凸块相互错位组成,该结构会使插入其中的电极片产生紧配合,从而达到限位固定的目的。避弧绝缘屏蔽组件和热响应开关组件设置在第一绝缘腔体内;其电压敏感组件设置在第二绝缘腔体内。正面电极和背面电极分别设在电压敏感组件的正反两面,正面电极伸出端设在正面电极上,背面电极上设有背面电极伸出端,正面电极伸出端和背面电极伸出端均由第二绝缘腔体伸出到第一绝缘腔体内;在正面电极伸出端上还设有供前端部伸出的槽孔,槽孔处在第一绝缘腔体内。主弹性元件设置在第一绝缘腔体内,同时主弹性元件装在圆柱上,动力臂受主弹性元件偏置。绝缘屏蔽罩前端设有通孔,通孔是前端部伸出的通道,当绝缘屏蔽罩与正面电极在第一绝缘腔体内相触时,通孔与槽孔相对,以确保前端部能同时穿过通孔和槽孔。在绝缘屏蔽罩上还设有偏转限制装置,当动力臂受主弹性元件的弹性应力作用带动绝缘屏蔽罩动作时,偏转限制装置能有效避免因绝缘屏蔽罩运动的偏转角度过大而引起的卡位故障,增强了绝缘屏蔽罩运动的可靠性。绝缘屏蔽罩上还设有排气孔,排气孔与绝缘屏蔽室相通;当插锁扣件通过限位翼放置在绝缘屏蔽室内,且前端部伸出通孔时,热熔断部与排气孔的位置相对应,以确保热熔断部在短路过载电流下熔断汽化时,其产生的爆炸气浪能通过排气孔泄放,同时能达到利用气浪瞬间拉长并吹断电弧的效果。此时压力翘壁与弹性元件安装位的位置相对应,辅助弹性元件设置在弹性元件安装位内,压力翘壁受辅助弹性元件偏置。热敏元件体是易熔的金属合金焊料或导电聚合物,其熔化的温度阀值可预置,在达到所预置的温度阀值时,热敏元件体会迅速熔化。本专利技术进一步说明,电涌保护装置还包括指示其工作状态的指示装置和遥信告警装置。指示装置是电气指示装置,如发光二极管,或者是机械指示装置。在外盖的相应位置上设有用来显示指示装置动作状态的指示窗口,即电涌保护装置具有工作状态指示和遥信告警的功能。在电源系统中使用电涌保护装置工作时,插锁扣件设置在绝缘屏蔽罩的绝缘屏蔽室内,前端部伸出通孔和槽孔,正面电极伸出端与前端部通过热敏元件体熔焊构成电连接,并具有紧密的热耦合;第一电极引出脚和第二电极引出脚分别通过两个插槽进入第一绝缘腔体;背面电极伸出端通过金属合金焊料锡焊的方式与第一电极引出脚内端构成电连接,软导体的两端通过金属合金焊料锡焊或点焊的方式分别与末端部和第二电极引出脚内端构成电连接;第一电极引出脚外端和第二电极引出脚外端伸出内壳外成为外接引脚,并把这两根外接引脚分别连接到相线和中性线或地线上。从而热响应开关组件与电压敏感组件串联形成常闭工作状态,即为电涌保护装置正常工作状态。在第一绝缘腔体上还设有绝缘隔离栅和储纳绝缘槽。绝缘隔离栅将第一绝缘腔体上背面电极伸出端所在区域隔离成绝缘腔体。即在相异电极之间形成电气隔离,避免相异电极因第一绝缘腔体内空气电离击穿而导致短路。储纳绝缘槽由一个或多个独立的槽沟组成,并且储纳绝缘槽设置在正面电极伸出端位置周围。储纳绝缘槽增强了第一绝缘腔体上正面电极伸出端位置周围的绝缘强度,且当热敏元件体在达到所预置的温度阀值熔化,热响应开关组件分离时,储纳绝缘槽将飞溅的焊料存储在槽沟中,并形成间隔绝缘,杜绝因焊料拉丝继续导通电路。再进一本文档来自技高网
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一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置

【技术保护点】
一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,包括:避弧绝缘屏蔽组件,包括绝缘屏蔽罩(4)以及由主弹性元件(3a)和辅助弹性元件(3b)组成的弹性元件;电压敏感组件(5),由至少一个电压敏感元件(5c)、正面电极(5a)和背面电极(5b)组成;热响应开关组件,包括热敏元件体(30)、正面电极伸出端(51)以及由前端部(61)、热熔断部(62)和末端部(63)组成的插锁扣件(6);电极引出脚组件,包括软导体(7)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9);壳体,包括内壳(1)和外盖(2);其特征在于:所述的绝缘屏蔽罩(4)设有弹性元件安装位(41)、绝缘屏蔽室(42)和动力臂(43),其中弹性元件安装位(41)与绝缘屏蔽室(42)在绝缘屏蔽罩(4)内连通,动力臂(43)上设有圆柱(43a);所述的插锁扣件(6)的末端部(63)设有限位翼(63a)和压力翘壁(63b);所述插锁扣件(6)通过限位翼(63a)在绝缘屏蔽室(42)内滑动;在压力翘壁(63b)上还设有定位凹槽;所述的插锁扣件(6)是一个热熔断脱离装置,其上设置有热熔断部(62)和辅助弹性元件(3b),能促使插锁扣件快速动作脱离并绝缘屏蔽;所述的内壳(1)与外盖(2)接合时形成第一绝缘腔体(1a)和第二绝缘腔体(1b);所述的避弧绝缘屏蔽组件和热响应开关组件位于第一绝缘腔体(1a)内;所述电压敏感组件(5)位于第二绝缘腔体(1b)内。...

【技术特征摘要】
1.一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,包括:避弧绝缘屏蔽组件,包括绝缘屏蔽罩(4)以及由主弹性元件(3a)和辅助弹性元件(3b)组成的弹性元件;电压敏感组件(5),由至少一个电压敏感元件(5c)、正面电极(5a)和背面电极(5b)组成;热响应开关组件,包括热敏元件体(30)、正面电极伸出端(51)以及由前端部(61)、热熔断部(62)和末端部(63)组成的插锁扣件(6);电极引出脚组件,包括软导体(7)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9);壳体,包括内壳(1)和外盖(2);其特征在于:所述的绝缘屏蔽罩(4)设有弹性元件安装位(41)、绝缘屏蔽室(42)和动力臂(43),其中弹性元件安装位(41)与绝缘屏蔽室(42)在绝缘屏蔽罩(4)内连通,动力臂(43)上设有圆柱(43a);所述的插锁扣件(6)的末端部(63)设有限位翼(63a)和压力翘壁(63b);所述插锁扣件(6)通过限位翼(63a)在绝缘屏蔽室(42)内滑动;在压力翘壁(63b)上还设有定位凹槽;所述的插锁扣件(6)是一个热熔断脱离装置,其上设置有热熔断部(62)和辅助弹性元件(3b),能促使插锁扣件快速动作脱离并绝缘屏蔽;所述的内壳(1)与外盖(2)接合时形成第一绝缘腔体(1a)和第二绝缘腔体(1b);所述的避弧绝缘屏蔽组件和热响应开关组件位于第一绝缘腔体(1a)内;所述电压敏感组件(5)位于第二绝缘腔体(1b)内。2.根据权利要求1所述的一种绝缘屏蔽的小型电涌保护装置,其特征在于:所述的电压敏感元件(5c)为压敏电阻、或者放电管、或者放电间隙;所述的正面电极(5a)和背面电极(5b)分别设在电压敏感组件(5)的正反两面,所述正面电极伸出端(51)设在正面电极(5a)上,背面电极(5b)上设有背面电极伸出端(52),正面电极伸出端(51)和背面电极伸出端(52)由第二绝缘腔体(1b)伸出到第一绝缘腔体(1a)内;正面电极伸出端(51)上设有槽孔(51a),槽孔(51a)在第一绝缘腔体(1a)内;所述的主弹性元件(3a)设置在第一绝缘腔体(1a)内,主弹性元件(3a)装在圆柱(43a)上,动力臂(43)受主弹性元件(3a)偏置;所述的绝缘屏蔽罩(4)前端设有通孔(4a),是插锁扣件(6)的前端部(61)伸出的通道,当绝缘屏蔽罩(4)与正面电极伸出端(51)在第一绝缘腔体(1a)内相触时,通孔(4a)与槽孔(51a)相对;所述绝缘屏蔽罩(4)设有排气孔(4b),排气孔(4b)与绝缘屏蔽室(42)相通;当插锁扣件(6)通过限位翼(63a)放置在绝缘屏蔽室(42)内,前端部(61)伸出通孔(4a)时,热熔断部(62)与排气孔(4b)的位置相对应,同时压力翘壁(63b)与弹性元件安装位(41)的位置相对应;所述辅助弹性元件(3b)设置在弹性元件安装位(41)内,压力翘壁(63b)受辅助弹性元件(3b)偏置;所述的热响应开关组件在正常工作状态时是常闭开关,其中正面电极伸出端(51)与前端部(61)通过热敏元件体(30)熔焊构成电连...

【专利技术属性】
技术研发人员:王战冯谟潇潘源礼黄兴英戴杰雄
申请(专利权)人:广西新全通电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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