用于过电压保护和浪涌放电器的火花间隙组件制造技术

一种火花间隙组件，其包括第一火花间隙区段和与该第一火花间隙区段串联电连接的第二火花间隙区段。第一火花间隙包括第一火花间隙和与该第一火花间隙并联电连接的第一分级电路。第二火花间隙区段包括第二火花间隙和与该第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过电压保护和浪涌放电器的火花间隙组件
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年12月18日提交的美国临时专利申请号63/127,468的权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。


[0003]实施例涉及用于过电压保护和浪涌放电器(surge arresters)的火花间隙组件(spark gap assemblies)。

技术实现思路

[0004]浪涌放电器，其提供了从导体到地面的电流路径，为电力系统和部件提供保护以防止由雷电、电气开关事件和/或其他原因引起的电涌(power surges)。浪涌放电器设计可以包括金属氧化物变阻器(metal oxide varistor，MOV)堆叠件，它是高度非线性的陶瓷半导体，从正常工作期间的绝缘状态切换到出现电涌时的导电状态。在电涌期间，MOV堆叠件的电阻下降，使得放电器将浪涌电流传导到地面。因此，在电涌期间，导体上的电压增加可以被限制到将不会对电力系统或部件造成损害的水平。
[0005]如上面所描述的，包括在浪涌放电器中的MOV盘能够保护设备免受由雷电或电气开关引起的短期间电涌的影响。然而，浪涌放电器的MOV盘可能无法有效防止在典型线路频率(诸如50
‑
60Hz)下出现的持续过电压状况。持续的过电压可能导致放电器过热，这增加MOV盘的导电性，从而增加电力耗散。结果是，该放电器可能达到临界温度，在该临界温度下，放电器内可能发生热失控和短路故障。放电器中的短路故障可能导致严重的电弧(power arcing)或热碎片到环境中的偶然排放，对附近的人员和设备造成危险状况。
[0006]第一方面提供了一种火花间隙组件，该火花间隙组件包括第一火花间隙区段和与该第一火花间隙区段串联电连接的第二火花间隙区段。第一火花间隙包括第一火花间隙和与第一火花间隙并联电连接的第一分级电路。第二火花间隙区段包括第二火花间隙和与第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。
[0007]第二方面提供了一种包括火花间隙组件的放电器。火花间隙组件包括第一火花间隙区段和与第一火花间隙区段串联电连接的第二火花间隙区段。第一火花间隙包括第一火花间隙和与第一火花间隙并联电连接的第一分级电路。第二火花间隙区段包括第二火花间隙和与第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。
[0008]第三方面提供了一种附件装置，该附件装置与放电器串联电连接，并且包括火花间隙组件。火花间隙组件包括第一火花间隙区段和与第一火花间隙区段串联电连接的第二火花间隙区段。第一火花间隙包括第一火花间隙和与第一火花间隙并联电连接的第一分级电路。第二火花间隙区段包括第二火花间隙和与第二火花间隙并联电连接的第二分级电路。
[0009]本专利技术的其他方面将通过对详细描述和附图的考虑而变得显而易见。
附图说明
[0010]图1示出了根据一些实施例的放电器的示意图。
[0011]图2示出了根据一些实施例的放电器的示意图。
[0012]图3示出了图1的放电器的示例性配置。
[0013]图4A
‑
4D示出了图1的放电器的示例性配置。
[0014]图5A
‑
5C示出了图2的放电器的示例性配置。
[0015]图6示出了根据一些实施例的放电器的示意图。
[0016]图7示出了根据一些实施例的放电器的示意图。
[0017]图8示出了图7的放电器的示例性配置。
[0018]图9示出了图8的放电器的电压
‑
电流特性。
[0019]图10示出了根据一些实施例的附件装置。
[0020]图11示出了根据一些实施例的附件装置。
具体实施方式
[0021]在详细说明任何实施例之前，应当理解，实施例在其应用方面并不局限于以下描述中阐述的或附图中示出的各部件的配置和布置的细节。这些实施例能够以各种方式实践或进行。另外，应当理解，本文所用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应该被视为限制性的。“包括”、“包含”或“具有”及其变型的用途意味着包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有规定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变型被广泛使用，并且包含直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。
[0022]另外，应该理解的是，实施例可以包括硬件、软件、和电子部件或模块，出于讨论的目的，它们可以被示出和描述得像是大多数部件仅在硬件中实施。然而，本领域普通技术人员基于对本详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，基于电子的方面可以在软件(例如，存储在非暂时性计算机可读介质上)中实施，这些软件可由一个或多个电子处理器诸如微处理器和/或专用集成电路(application specific integrated circuits，“ASICs”)执行。像这样，应该注意的是，多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件可以被利用以实施实施例。例如，本说明书中描述的“服务器”、“计算设备”、“控制器”、“处理器”等可以包括一个或多个电子处理器、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口、以及连接这些部件的各种连接件(例如，系统总线)。
[0023]图1示出了根据本申请的一些实施例的放电器，诸如浪涌放电器100。浪涌放电器100包括外壳105、从外壳105的上部延伸的第一螺柱110和从外壳105的下部延伸的下螺柱115。第一螺柱110将浪涌放电器100电连接到电力系统120。第二螺柱115将浪涌放电器100电连接到地面125。外壳105可以例如由任何合适的材料制成，诸如但不限于陶瓷、玻璃和/或尼龙。
[0024]浪涌放电器100还包括火花间隙组件130，该火花间隙组件130包括多个彼此串联电连接的火花间隙区段135A
‑
135N。例如，如图1所示，至少两个火花间隙区段135A和135B被包括在火花间隙组件130中。然而，该火花间隙组件130可以包括任何所需数量N个的火花间隙区段135A
‑
135N。例如，图2示出了包括火花间隙组件230的浪涌放电器200的实施例。火花间隙组件230包括三个彼此串联电连接的火花间隙区段135A
‑
135C。在其他实施例中，火花
间隙组件可以包括三个以上的火花间隙区段，诸如四个、五个、六个或更多个火花间隙区段。
[0025]每个火花间隙区段135包括与相应的分级电路145并联电连接的相应的火花间隙140。每个分级电路145可以包括一个或多个无源分级元件(passive grading element)，诸如电阻器、电容器或电感器。例如，第一火花间隙区段135A包括与第一分级电路145A并联电连接的第一火花间隙140A。相似地，第二火花间隙区段135B包括与第二分级电路145B并联电连接的第二火花间隙140B。如下面将更详细描述的，分级电路145可以包括所需的任何数量和/或组合的无源分级元件。
[0026]每个火花间隙140与分级电路145中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种火花间隙组件，包括第一火花间隙区段，包括：第一火花间隙；和第一分级电路，其与所述第一火花间隙并联电连接；和第二火花间隙区段，其与所述第一火花间隙区段串联电连接，所述第二火花间隙区段包括：第二火花间隙；和第二分级电路，其与所述第二火花间隙并联电连接。2.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，所述火花间隙组件与金属氧化物变阻器(MOV)串联电连接。3.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，所述第一分级电路包括选自由电阻器、电容器和电感器组成的组中的至少一个；并且所述第二分级电路包括选自由电阻器、电容器和电感器组成的组中的至少一个。4.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，所述火花间隙组件被包括在与浪涌放电器串联电连接的附件装置中。5.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，所述火花间隙组件被包括在浪涌放电器中。6.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，当所述火花间隙组件在第一工作频率下工作时，所述第一火花间隙两端的电压与所述第一火花间隙的火花放电电压的第一比率近似等于所述第二火花间隙两端的电压与所述第二火花间隙的火花放电电压的第二比率。7.根据权利要求6所述的火花间隙组件，其中，所述第一工作频率为60Hz。8.根据权利要求1所述的火花间隙组件，其中，当所述火花间隙组件在第二频率下工作时，所述第一火花间隙两端的电压与所述第一火花间隙的火花放电电压的第一比率大于所述第二火花间隙两端的电压与所述第二火花间隙的火花放电电压的第二比率。9.根据权利要求1所述的火花间隙组件，还包括：第三火花间隙区段，其与所述第一火花间隙区段和所述第二火花间隙区段串联电连接，第三火花间隙组件包括：第三火花间隙；和第三分级电路，其与所述第三火花间隙并联电连接。10.一种放电器，包括：火花间隙组件，包括：第一火花间隙区段，包括：第一火花间隙；和第一分级电路，其与所述第一火花间隙并联电连接；以及第二火花间隙区段，其与所述第一火花间隙区段串联电连接，所述第二火花间隙区段包括：第二火花间隙；和第二分级电路，其与所述第二火花间隙并联电连接。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬，
申请(专利权)人：豪倍公司，
类型：发明
国别省市：