一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器及其应用，包括弹性元件、防弧组件、电压敏感组件、响应开关组件、热敏元件、内壳和外盖。本发明专利技术用于抑制电路中瞬时电涌过电压，电压敏感组件与响应开关组件具有紧密的热耦合，当线路上的瞬时电涌过电压等因素，使电压敏感组件因故障短路电流持续发热升温时，响应开关组件因热敏元件的热耦合响应使防弧组件动作弹射分离，防止开关弹射分离时产生的电弧形成电击穿引发的短路过载，有效地避免了火灾及爆炸隐患，防止电子设备造成二次破坏。

A lightning arrester based on varistor sensitive element and its application

The invention discloses a lightning arrester based on a varistor type sensitive element and its application, including an elastic element, an arc protection assembly, a voltage sensitive component, a response switch module, a heat sensitive element, an inner shell and an outer cover. The invention is used for suppressing the transient overvoltage surge circuit, voltage sensitive components and response switch assembly has close thermal coupling, when the instantaneous surge line voltage on the factors such as the voltage sensitive components for fault current continuous heating, in response to the switching components due to thermal coupling of the thermosensitive element in response to anti arc component ejection action separation, prevent arcing switch ejection during the separation of formation breakdown caused by short circuit overload, effectively avoid the fire and explosion hazards, prevent the electronic equipments caused by two damage.

【技术实现步骤摘要】
一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器及其应用
本专利技术涉及一种电路保护装置，尤其涉及一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器及其应用。
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。现有的电涌保护装置通常是专为中等或一般条件下的电涌过电压保护设计，所以在电涌过电压能量较小或时间较短时，此时的电涌保护装置不能快速灵敏的响应保护，所以我们通常会把电压敏感保护元件(如压敏电阻)直接应用在电子电路上实现保护电子电路的目的。常用的压敏电阻是包括由氧化锌颗粒和复杂的晶内颗粒材料构成的电子器件，它是一个电压非线性器件，独特的电压电流特性是敏感电子电路的理想保护器件，但它的材料组成决定了自身在过电压短路过载时极易损坏起火燃烧，对附近敏感的电子电路和元件产生灾难性的破坏。所以，我们需要一种更安全更灵敏的电涌保护装置，可应用在如通讯、电脑、电视、空调等高精密控制电路上的电涌过电压短路过载的保护中，如电子电路因为额外的电磁干扰突然产生瞬时尖峰电流或者过电压时，该电涌保护装置能在瞬间内导通吸收、泄放掉电涌过电压起到保护电子设备作用，而在短路过载造成电涌装置损坏时能快速分离该电涌保护装置，避免造成火灾对电子设备形成灾难性破坏。目前现有的带灭弧功能的电涌保护器或电涌抑制器，其普遍采用遮蔽并切断电弧的方法灭弧，如中国专利号码为200810088691.X公开的一种用于电涌保护的热保护压敏电阻器模块，主要由金属氧化物压敏电阻器和一个热响应开关，一套带有压缩弹簧和楔形灭弧器的推进器，以及外壳所组成。热响应开关与金属氧化物压敏电阻器之间存在紧密的热耦合。当金属氧化物压敏电阻器受到过应力时，它本身会发热，热响应开关立即感受到热量，使低熔点焊料的焊点发生软化，在带有弹簧和楔形灭弧器的推进器和有回弹力的导电路连接臂的共同作用下，迫使焊点迅速断开并把楔形灭弧器部分插入到焊点断处形成的间隙之间，加强灭电弧的作用。又如中国专利号码为201420145977.8公开了一种带灭弧的电涌抑制器，包括含失效指示输出脚的固定座、设置在固定座一侧的带有热脱离器的压敏电阻本体，其特征在于弹片与压敏电阻本体间的弹片内侧设置有绝缘片，绝缘片的一侧通过转轴转动连接在固定座上，在绝缘片与固定座间设置有压力弹簧。和专利号为CN200480041240.0公开的一种用于防止电气系统遭受浪涌电压的装置，其包括一个或多个保护部件，所述保护部件设有用于连接所述保护部件与所述系统的装置，以及用于从所述系统断开所述部件的装置，其特征在于，所述装置包括灭弧装置，用于防止当所述断路器装置处于开路状态时在断路器装置与连接装置之间形成电弧，其中所述灭弧装置包括隔离板，该隔离板能够在间隙中运动，并包括待定位在断路器装置与连接装置之间的中部以及侧部，该侧部形成为用于防止电弧绕过所述灭弧装置。还描述了电涌电压保护装置。上述公开的设计中，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，无法在开关分离瞬间使遮弧机构进入开关电极的空隙以切断电弧，所以，在这条件下的压敏电阻将瞬间大量过载、过热和最终引起火灾、爆炸，这种灾难性的破坏会烧毁附近敏感的电子设备及元件，从而造成整个电子系统崩溃损坏，安全性不够高。
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在过电压造成装置短路过载时的缺陷和不足，提供了一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器及其应用，它具有防止电弧产生及在短路过载电流下快速分断功能，能有效地防止电弧产生及在短路过载时能快速分离该电涌保护装置，可以从根本上杜绝火灾隐患从而保证电子设备的安全。为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，包括壳体、防弧组件、电压敏感组件、响应开关组件和电极引出脚；所述的壳体包括内壳和外盖；所述的内壳与外盖通过锁扣的方式接合；所述的防弧组件包括防弧弹射器和弹性元件；所述的电压敏感组件包括至少一个电压敏感元件；所述的响应开关组件包括热敏元件、正面电极以及脱扣电极；所述脱扣电极由活动电极片、电极焊接端和开断位构成，且活动电极片、电极焊接端和开断位形成电路连接；所述的电极引出脚包括软导体、第一电极引出脚和第二电极引出脚；所述的防弧弹射器与所述脱扣电极的活动电极片稳固连接；当内壳与外盖通过锁扣的方式接合时形成三个封闭腔体，所述的三个封闭腔体分别为第一腔体、第二腔体和第三腔体，其中第一腔体与第三腔体位于内壳的同一侧；所述的第二腔体位于内壳的另一侧。所述的电压敏感元件设置在第二腔体内；所述的防弧组件设置在所述第一腔体内，所述的防弧弹射器两侧设有两个翼臂；所述的第三腔体与第一腔体的隔板设有脱扣电极通孔；所述的脱扣电极通孔是所述电极焊接端和开断位伸出的通道；所述的电极焊接端和开断位穿过脱扣电极通孔伸到第三腔体中；所述的第一腔体内还设有防弧弹射器的滑槽，所述的滑槽与防弧弹射器的翼臂相套接；所述的弹性元件设在第一腔体的滑槽内；所述的防弧弹射器受所述弹性元件偏置，且弹性元件与防弧弹射器的翼臂的前端套接。所述的电压敏感元件正反两面设有金属电极片，其中一个金属电极片上设有背面电极，背面电极置于第二腔体内；另一个金属电极片上设有正面电极，所述的正面电极穿过电极孔由第二腔体伸到第三腔体内，所述的正面电极上还设有槽孔，所述的脱扣电极通孔与槽孔相对应设置；当所述防弧弹射器跟所述的隔板相触，所述电极焊接端与开断位伸出脱扣电极通孔时，所述电极焊接端与槽孔的位置相对应。所述的第一腔体内还设有插槽，所述第二腔体的内的侧角设有卡槽；所述第一电极引出脚通过所述插槽从第一腔体延伸到内壳外，所述第二电极引出脚通过所述卡槽从第二腔体延伸到内壳外；所述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所述活动电极片和第一电极引出脚内端构成电路连接，所述背面电极通过金属合金焊料锡焊的方式与第二电极引出脚内端构成电路连接；第一电极引出脚外端和第二电极引出脚外端伸出所述内壳外形成两个外接引脚。所述的电极焊接端伸出脱扣电极通孔及所述的正面电极的槽孔后，通过热敏元件与所述正面电极锡焊构成电路连接。所述的基于压敏电阻式敏感元件的防雷器还包括指示该电涌保护装置状态的指示装置以及指示该电涌保护装置状态的遥信告警装置；所述的指示装置是电气指示装置或机械指示装置；所述的外盖上还设有指示装置的窗口；所述的遥信告警装置还设有告警引出脚。所述的热敏元件是易熔的金属合金焊料；所述的开断位是一种熔断后瞬间汽化的金属合金材料。所述的电压敏感元件为压敏电阻式敏感元件。作为本专利技术的进一步说明，当防弧弹射器跟所述第三腔体与第一腔体的隔板相触时，脱扣电极通孔与槽孔的位置相对应，以确保电极焊接端能同时穿过脱扣电极通孔和槽孔。作为本专利技术的进一步说明，开断位是一种熔断后瞬间汽化的金属合金材料，当通过开断位的瞬时电涌过电压、过电流或短路过载电流超过预置的阈值时，开断位会熔断汽化，从而促使脱扣电极的活动电极片和电极焊接端分离，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。作为本专利技术的进一步说明，所述的热敏元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，包括壳体、防弧组件、电压敏感组件、响应开关组件和电极引出脚；其特征在于：所述的壳体包括内壳(1)和外盖(2)；内壳上设有电极孔；所述的内壳(1)与外盖(2)通过锁扣的方式接合；所述的防弧组件包括防弧弹射器(3)和弹性元件(14)；所述的电压敏感组件包括至少一个电压敏感元件(7)；所述的响应开关组件包括热敏元件(13)、正面电极(7a)以及脱扣电极；所述的脱扣电极由活动电极片(6a)、开断位(6b)和电极焊接端(6c)构成，且活动电极片(6a)、电极焊接端(6c)和开断位(6b)构成电路连接；所述的电极引出脚包括软导体(12)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9)；所述的防弧弹射器(3)与脱扣电极的活动电极片(6a)稳固连接；当内壳(1)与外盖(2)通过锁扣的方式接合时形成三个封闭腔体，所述的三个封闭腔体分别为第一腔体(1b)、第二腔体(1c)和第三腔体(1a)，其中第一腔体(1b)与第三腔体(1a)位于内壳的同一侧；所述的第二腔体(1c)位于内壳的另一侧。

【技术特征摘要】
1.一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，包括壳体、防弧组件、电压敏感组件、响应开关组件和电极引出脚；其特征在于：所述的壳体包括内壳(1)和外盖(2)；内壳上设有电极孔；所述的内壳(1)与外盖(2)通过锁扣的方式接合；所述的防弧组件包括防弧弹射器(3)和弹性元件(14)；所述的电压敏感组件包括至少一个电压敏感元件(7)；所述的响应开关组件包括热敏元件(13)、正面电极(7a)以及脱扣电极；所述的脱扣电极由活动电极片(6a)、开断位(6b)和电极焊接端(6c)构成，且活动电极片(6a)、电极焊接端(6c)和开断位(6b)构成电路连接；所述的电极引出脚包括软导体(12)、第一电极引出脚(8)和第二电极引出脚(9)；所述的防弧弹射器(3)与脱扣电极的活动电极片(6a)稳固连接；当内壳(1)与外盖(2)通过锁扣的方式接合时形成三个封闭腔体，所述的三个封闭腔体分别为第一腔体(1b)、第二腔体(1c)和第三腔体(1a)，其中第一腔体(1b)与第三腔体(1a)位于内壳的同一侧；所述的第二腔体(1c)位于内壳的另一侧。2.根据权利要求1所述的一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，其特征在于：所述的电压敏感元件(7)设置在第二腔体(1c)内；所述的防弧组件设置在第一腔体(1b)内，所述的防弧弹射器(3)两侧设有两个翼臂(10)；所述的第三腔体(1a)与第一腔体(1b)之间设有隔板，所述的隔板设有脱扣电极通孔(17)；所述的脱扣电极通孔(17)是电极焊接端(6c)和开断位(6b)伸出的通道；所述的电极焊接端(6c)和开断位(6b)穿过脱扣电极通孔(17)伸到第三腔体(1a)内；所述的第一腔体(1b)内的两侧还设有防弧弹射器(3)的滑槽(5)，所述的滑槽(5)与防弧弹射器(3)的翼臂(10)相套接；所述的弹性元件(14)套接在滑槽(5)底部；所述的防弧弹射器(3)受弹性元件(14)偏置，且防弧弹射器(3)的翼臂(10)的前端与弹性元件(14)相套接。3.根据权利要求1所述的一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，其特征在于：所述的电压敏感元件(7)正反两面设有金属电极片，其中一个金属电极片上设有背面电极(7b)；所述的背面电极(7b)置于第二腔体(1c)内；另一个金属电极片上设有正面电极(7a)，所述的正面电极(7a)穿过电极孔(16)由第二腔体(1c)伸到第三腔体(1a)内，所述的正面电极(7a)上还设有槽孔(7c)，所述的脱扣电极通孔(17)与槽孔(7c)相对应设置；当所述防弧弹射器(3)跟所述的第三腔体(1a)与第一腔体(1b)的隔板相触，所述电极焊接端(6c)与开断位(6b)伸出脱扣电极通孔(17)时，所述电极焊接端(6c)与槽孔(7c)的位置相对应。4.根据权利要求1所述的一种基于压敏电阻式敏感元件的防雷器，其特征在于：所述的第一腔体(1b)内还设有插槽(15)，所述第二腔体(1c)内的侧角设有卡槽(18)；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖黄伟，黄智文，
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