一种安全型放电管制造技术

本发明专利技术的安全型放电管在瓷管内壁与电极间设置防短路隔离带，当放电管导通处于弧光放电状态高温时，融化的电极金属溅射在瓷管内壁上，由于隔离带的作用，内壁上的金属粉末不能接触到两端的电极，放电管的两个电极不能通过瓷管内壁短路，确保放电管失效后为开路状态，测试两端的绝缘电阻大于1000M欧姆。在一些安全性要求高的领域，如铁路领域内，使用本发明专利技术的放电管，能够确保放电管失效为高阻状态，不会导致信号线路短路，从而提高了被保护设备的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种安全型放电管
本专利技术为防雷
，特别涉及一种安全型放电管。
技术介绍
放电管采用陶瓷密闭封装，内部由两个或数个带间隙的金属电极，充以惰性气体(氩气或氖气)构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时，气体放电管便开始放电，并由高阻状态变成导通状态，使电极两端的电压不超过击穿电压。放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电。当两级间产生足够大的电压，则会造成极间间隙被放电击穿，这时其便由高阻状态转变成为导通状态,这种现象与短路较为相似。当处于导通状态下时,两极间的电压会较低,一般是在20～50V之间,因此,其能够对后级电路起到很好的保护作用，常被作为防雷器的主要元件。放电管受到机械损伤、超耐受的过电压、过电流以及内部老化等因素会损坏失效，失效模式通常有两种，一种是短路，另一种为开路。短路情况下，如前面原理所述，几乎将保护电路短接或被保护电路与大地短接，从而导致信号线路或电源线路短路，使设备无法正常工作或损坏被保护线路上的设备，严重情况下会导致安全事故。通常情况下放电管损坏不可预期是短路模式或开路失效模式，这对设备安全性能要求高的应用场合（如铁路信号设备的防雷保护）会受到限制。
技术实现思路
本专利技术为解决现有放电管可靠性差的技术不足，而提供一种安全型放电管，其失效模式为开路状态或高阻状态，失效后测试两电极的绝缘电阻值大于1000M欧姆，用于铁路信号设备的防雷保护，不会导致信号线路短路。一种安全型放电管，包括电极，瓷管及电子发射材料，所述的电极与瓷管形成密闭空间，密闭空间内充有气体，电极上设有凸台，电子发射材料固定在所述电极的凸台上，所述瓷管内壁设置有导电带，密闭空间内位于电极凸台侧边与瓷管内壁之间设有防短路隔离带。在瓷管内壁侧设置有台阶，所述的台阶与电极间有保持二者不接触的间距。所述的台阶上设置有沟槽。所述的瓷管内设置内管，内管的长度比瓷管短，其通过固定装置与瓷管结合固定，内管的两端与两侧电极间有保持二者不接触的间距。所述的电极的凸台四周设置耐高温的金属材料套或绝缘套，将电极的凸台部位包住，耐高温的金属材料套或绝缘套做成锥形，略高出电极的凸台。所述的耐高温的金属材料套由钨铜制作而成。所述的电极的凸台表面设置成网状凹凸结构，所述的电子发射材料放置在网状凹凸结构的凹槽内。所述的导电带与电极的距离大于1mm。本专利技术的安全型放电管在瓷管内壁与电极间设置防短路隔离带，当放电管导通处于弧光放电状态高温时，融化的电极金属溅射在瓷管内壁上，由于隔离带的作用，内壁上的金属粉末不能接触到两端的电极，放电管的两个电极不能通过瓷管内壁短路，确保放电管失效后为开路状态，测试两端的绝缘电阻大于1000M欧姆。在一些安全性要求高的领域，如铁路领域内，使用本专利技术的放电管，能够确保放电管失效为高阻状态，不会导致信号线路短路，从而提高了被保护设备的安全性。下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为常规放电管结构剖面示意图。图2为本专利技术的一种安全型放电管结构剖面示意图。图3为本专利技术的另一种安全型放电管结构剖面示意图。图4为本专利技术的再一种安全型放电管结构剖面示意图。具体实施方式如图1所示，通常的放电管包括两个或三个电极，瓷管，电子发射材料，以及导电带；其中两个电极与瓷管用焊接的方式形成一个密闭空间，在该密闭空间内充有气体；电极上一般设有凸台，两电极的凸台相隔一定的距离，电子发射材料用烧结的方式涂覆凸台上，在所述的瓷管一般为金属化陶瓷绝缘体并做成圆柱状，其内壁上还设置有沿内壁轴向延伸的条状导电带，通过其作用电场加速放电区域的电离，使放电管具有快速的反应特性，导电带通常采用2B铅笔划线而成，即所谓的碳线。放电管的电极由金属材料制作而成，当放电管导通处于弧光放电状态时温度非常高，电极凸台部位的金属容易融化并溅射在瓷管内壁上，随着内壁金属粉末的积累会将两个电极连通，导致放电管短路失效。本专利技术的安全型放电管在瓷管内壁与电极间设置防短路隔离带，当放电管导通处于弧光放电状态高温时，融化的电极金属溅射在瓷管内壁上，由于隔离带的作用，内壁上的金属粉末不能接触到两端的电极，放电管的两个电极不能通过瓷管内壁短路，确保放电管失效后为开路状态，测试两端的绝缘电阻大于1000M欧姆。本专利技术的安全型放电管一个实施例如图2所示，包括两个电极1，瓷管2，电子发射材料3，导电带4；在瓷管内壁侧做一台阶21，当两个电极与瓷管焊接密封后，该台阶21与电极1间有保持二者不接触的间距；还可以在瓷管的台阶上设置一凹槽22以加大内壁台阶与电极1的距离，通过这种结构设置使瓷管2与电极1之间形成了防短路隔离带5，当两个电极上的金属受到高温融化溅射到瓷管内壁，即使内壁上溅射满了金属粉末，由于隔离带的存在，不会通过内壁而短路。如图3所示，为本专利技术安全型放电管的另一种实施例，在放电管的瓷管2内设置内管7，内管7的长度比瓷管2短，其通过固定装置8与瓷管2结合固定，内管7的两端与两侧电极1间有保持二者不接触的间距，导电带4设置在内管7的内壁，这种结构使内管8、瓷管2与电极1之间形成了防短路隔离带5，当两个电极上的金属受到高温融化溅射到内管7后，即使内管7的内壁上溅射满了金属粉末，由于隔离带的存在，不会通过内管而短路。如图4所示，本专利技术安全型放电管的另一种实施例，在电极1的凸台11四周设置耐高温的金属材料套或绝缘套6，将电极的凸台部位包住，耐高温的金属材料套或绝缘套6做成锥形，略高出电极1的凸台。当两个电极上的金属受到高温融化向外溅射时，由于耐高温的金属材料套或绝缘套6的锥形结构并略高于电极凸台，使融化的金属溅射角度受到约束，不能喷射到瓷管的内壁上，只会喷射到对面的电极上，即在耐高温的金属材料套或绝缘套6与瓷管内壁之间形成一个防短路隔离带5，由于隔离带的作用，两电极不会通过瓷管内壁而短路。所述的耐高温的金属材料套由钨铜制作而成。本专利技术的再一实施例为，在所述的电极1的凸台表面设置成网状凹凸结构，所述的电子发射材料放置在网状凹凸结构的凹槽内，电子发射材料放置在凹槽内，不容易脱落，这样向外溅射的电子材料或金属粉末减少，从而降低放电管两极的短路的可能性。更进一步，可以将瓷管内的条状导电带的长度缩短，导电带与电极的距离至少大于1mm，最佳大于1.5mm，导电带距离电极越远，两电极通过瓷管内壁导通的可能性就越小。本专利技术的安全型放电管，在两端施加工频电流直至放电管失效，测试两端的绝缘电阻大于1000OM欧姆。在两端施加8/20冲击电流进行冲击，直至放电管失效，测试两端的绝缘电阻大于1000OM欧姆。在放电管两端施加高频脉冲快速开关测试，直到放电管失效，测试两端的绝缘电阻大于1000OM欧姆。对失效的放电管进行解剖，瓷管内壁上或有溅射的金属粉末，但始终不会导致两个电极导通。经过上述实验证明，在放电管内部设置防短路隔离带，能够使放电管的失效模式只有开路模式，没有短路模式。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全型放电管，包括电极（1），瓷管（2）及电子发射材料（3），所述的电极（1）与瓷管（2）形成密闭空间，密闭空间内充有气体，电极（1）上设有凸台（11），电子发射材料（3）固定在所述电极（1）的凸台（11）上，所述瓷管（1）内壁设置有导电带（4），其特征是：密闭空间内位于电极（1）凸台侧边与瓷管（2）内壁之间设有防短路隔离带（5）。

【技术特征摘要】
1.一种安全型放电管，包括电极（1），瓷管（2）及电子发射材料（3），所述的电极（1）与瓷管（2）形成密闭空间，密闭空间内充有气体，电极（1）上设有凸台（11），电子发射材料（3）固定在所述电极（1）的凸台（11）上，所述瓷管（1）内壁设置有导电带（4），其特征是：密闭空间内位于电极（1）凸台侧边与瓷管（2）内壁之间设有防短路隔离带（5）。2.根据权利要求1所述的安全型放电管，其特征在于：在瓷管内壁侧设置有台阶（21），所述的台阶（21）与电极（1）间有保持二者不接触的间距。3.根据权利要求2所述的安全型放电管，其特征在于：所述的台阶（21）上设置有沟槽（22）。4.根据权利要求1所述的安全型放电管，其特征在于：所述的瓷管（2）内设置内管（7），内管（7）的长度比瓷管（2）短，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丰明，郑捷曾，郭小珍，西理，郑屹东，吴冬生，张帆，
申请(专利权)人：深圳科安达电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44