过电压保护装置制造方法及图纸

技术编号:7091334 阅读:287 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种过电压保护装置,包括:壳体;位于壳体内部的金属氧化物压敏电阻器;动电极,该动电极一端安装在壳体上;以及静电极,该静电极一端与金属氧化物压敏电阻器连接,另一端通过焊接与动电极的另一端连接,静电极的与动电极连接的一端跟动电极成一倾斜角度焊接,从而形成立式交叉焊接。本发明专利技术的这种焊接方式克服了传统的过电压保护装置的动静电极的面对面焊接所造成的虚汗、气孔等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电路保护装置,更具体地,涉及一种过电压保护装置
技术介绍
随着国家标准GB18802. 1-2002、GB50057、GA173等一系列标准的颁布和实施推广,各地防雷法规的日益完善,过电压保护装置,又称作浪涌保护器(SPD)的应用越来越普及。过电压保护装置可以对电路中的负载起到保护作用,使其能够经受瞬间过电压或者雷电流的冲击。更具体地讲,过电压保护装置一般与负载并联,并安装在负载上游,当电路正常运行时,过电压保护装置呈高阻态,其并不影响负载的正常工作;当电路出现瞬时过电压或雷电流冲击时,过电压保护装置将呈现非常低的阻态,瞬间导通,分流入地,从而保证下游并联负载两端的残余电压水平在负载能够承受的一定安全范围内。过电压保护装置的核心功能元件为金属氧化物变阻器(MOV)。MOV可以是例如氧化锌(aio)压敏电阻,它在电路的正常工作电压下呈现高阻态,而在瞬间过电压例如雷击时呈现瞬时低阻态,从而实现SPD的高电压下具有瞬时低阻态而低电压下保持高阻态的功能。SPD具有与MOV相连的静电极以及与静电极相连的动电极。动电极通常通过低温焊料与静电极焊接在一起。在经受过电压或雷电流冲击时,要求动电极与静电极的焊接部具有良好的耐受性,即该焊接部须保持良好的超低电阻特性,从而使得高电流能够通过SPD 导入大地,从而可靠地保护并联的下级负载。另一方面,随着时间推移或经受多次冲击后, MOV不可避免地会老化,MOV的泄漏电流会逐渐增大,从而使得MOV本体温度会逐渐升高, MOV通过将自身产生的热量传导给焊料并将其熔化,从而在SPD的弹簧的作用力下SPD的切断器将动静电极分离,并通知用户更换新的SPD模块。MOV多为片状形状,具有两个相对的面积相对较大的主体面以及四个面积相对较小的侧面。如上面提及的,MOV由于老化会在内部产生泄漏电流,因此,即使正常工作时, MOV也会产生一定的热量,而MOV的热量主要从主体面上散发出来。传统地,静电极贴附在 MOV主体面上。这样的设计至少存在以下缺点正常使用期间,由于静电极距离MOV主体面较近,MOV的主体面上产生的热量会比较容易地传导或者辐射到静电极上,进而传导到静电极与动电极之间的低温焊料上,从而影响焊料的连接强度。另一方面,在SPD经受过电压或雷电流冲击时,MOV瞬时发热效应的热冲击使得MOV主体面产生的热量可能不适当地将焊料熔化,从而SPD的耐受冲击能力尚未低于名义能力而无需退出电路时,脱扣器就由于动静电极之间的分离而脱扣,进而指示用户更换SPD。该误动作降低了 SPD的使用寿命,进而增大了成本。另一方面,传统地,动电极和静电极通过面对面的形式进行焊接连接。应当注意到,由于需要经受瞬间高电压/电流的原因,动静电极的焊接对焊料用量控制和焊接质量的要求非常之高。而面对面焊接不仅焊接不便,并且容易造成气孔和虚焊。气孔和/或虚焊会增加焊接部电动力和电弧的风险,进而会造成上面提及的影响SPD的可靠性、安全性以及使用寿命等缺点。再者,在MOV达到使用寿命后,必须保证切断器有效地切断动电极和静电极之间的连接,同时还必须保证动电极和静电极断开之后具有足够的爬电距离。设计出一种结构简单、性能可靠的能满足上述要求的SPD装置将是非常期望的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够克服现有技术的SPD的上述缺点的高性能的SPD。在本专利技术的一个实施例中,提供一种过电压保护装置,包括壳体;位于壳体内部的金属氧化物压敏电阻器,该金属氧化物压敏电阻器具有两个相对的主体面以及四个侧面,每个主体面的面积大于任一侧面的面积;动电极,该动电极一端安装在壳体上;以及静电极,该静电极一端与金属氧化物压敏电阻器的另一端连接,另一端通过焊接与动电极连接;该静电极相对于金属氧化物压敏电阻器布置为使得在垂直于金属氧化物压敏电阻器的主体面的投影上,静电极的与动电极连接的一端位于主体面之外。这样,与传统的SPD中静电极位于主体面上相比,本专利技术的静电极与动电极之间的由低温焊料形成的焊接部更远离 MOV的主体面,因而焊接部不会不利地受到MOV瞬时发热效应的热冲击影响,从而保证了焊接部在电路工作期间的良好质量。在本专利技术的实施例中,静电极的与金属氧化物压敏电阻器连接的一端可以位于金属氧化物压敏电阻器的任一主体面上或者任一侧面上,并无特别限制。而静电极的与动电极连接的一端只要布置为在垂直于金属氧化物压敏电阻器的主体面的投影上观察时位于主体面之外即可,也就是,MOV的主体面不会正对着焊接部即可,而不管静电极是如何从MOV上延伸出来的。例如,优选地,静电极可以从金属氧化物压敏电阻器的任一侧面或主体面延伸到主体面之外。在本专利技术的另一实施例中,提供一种过电压保护装置,包括壳体;位于壳体内部的金属氧化物压敏电阻器;动电极,该动电极一端安装在壳体上;以及静电极,该静电极一端与金属氧化物压敏电阻器连接,另一端通过焊接与动电极连接;其中,静电极的与动电极相连的一端跟动电极成一倾斜角度焊接,从而形成立式交叉焊接。这样,与传统的动静电极之间的面对面焊接方式相比,本专利技术的动静电极之间相互交叉,从而形成三角坡面焊接,这能够大大降低气孔和虚焊的风险进而提高焊接质量,从而可以大大降低对焊料用量控制和焊接质量的苛刻要求,便于焊接,降低生产成本,并在焊接之初就从根本上保证了焊接部的良好质量。在本专利技术的实施例中,对静电极的与动电极相连的一端和动电极之间的倾斜角度并不特别限制。例如,优选地,静电极可以垂直于动电极进行焊接。或者,静电极和动电极之间的倾斜角度可以大于45度且小于90度。动电极上也可以设置一开口,静电极可以穿过该开口,从而有利于焊接。在本专利技术的上述实施例中,该过电压保护装置可以进一步包括弹簧和切断器,弹簧的一端固定在壳体上,弹簧的另一端连接切断器。优选地,动电极的一端与壳体枢转连接,切断器为楔形。当动电极和静电极之间的焊料熔化而失去连接强度时,切断器在弹簧力作用下运动,从而使得动电极围绕着与壳体的连接处转动,并且切断器运动到动电极与静电极之间而断开动电极与静电极之间的电性连接。楔形切断器为不导电材料。这样,可以通过控制切断器的厚度和切断器最终的停止位置而方便地控制动静电极断开后的爬电距离, 并且由于不导电的切断器阻隔在动静电极之间,从而在切断的过程中能够有效地防止电弧的产生。在本专利技术的替代实施例中,可以通过一连杆机构来带动切断器进行动作。具体地, 过电压保护装置可以包括弹簧、连杆和切断器,弹簧的一端固定在SPD的壳体上,弹簧的另一端连接连杆的一端,连杆的另一端连接切断器。当动电极和静电极之间的焊料熔化而失去连接强度时,弹簧的弹簧力带动连杆运动,该连杆带动切断器运动,从而使得切断器运动到动电极与静电极之间,以断开动电极与静电极之间的电性连接。优选地,动电极的一端与壳体固定连接,并且该动电极为预成型弹性电极片,以在动电极和静电极分离时该动电极在自身预应力的作用下在远离静电极方向弹开,从而使得动静电极间隔开一定距离,以确保动静电极之间具有足够的爬电距离,有效防止电弧的产生。切断器可以设置为片状的不导电材料,并且可以一端设计得较薄,以有利于切断器动作时顺利切入动静电极之间。弹簧和切断器可以分别布置在壳体的相邻两侧上,优选地,静电极可以设置在与SPD的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种过电压保护装置,包括:壳体;位于所述壳体内部的金属氧化物压敏电阻器;动电极,该动电极一端安装在所述壳体上;以及静电极,该静电极一端与所述金属氧化物压敏电阻器连接,另一端通过焊接与所述动电极的另一端连接;其特征在于,所述静电极的与动电极连接的一端跟所述动电极成一倾斜角度焊接,从而形成立式交叉焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:耿济栋邓雪梅
申请(专利权)人:施耐德电器工业公司
类型:发明
国别省市:FR

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