本發(fā)明涉及一種電涌保護(hù)裝置，特別是一種遮蔽絕緣型電涌保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

電涌保護(hù)裝置是抑制電涌過電壓的電子線路保護(hù)裝置，其是電源系統(tǒng)和電子設(shè)備電涌防護(hù)中有效的電涌保護(hù)手段。

現(xiàn)有的電涌保護(hù)裝置，其普遍采用方形金屬片垂直電壓敏感元件平面的形式，如中國專利號碼201210302174.4公開了一種可二次脫扣的電涌保護(hù)器和中國專利號碼201420741083.5公開了電涌保護(hù)器熱脫離裝置的設(shè)計(jì)，該種電極伸出方式空氣接觸面積大，易散熱，且因無斷續(xù)流功能，脫離機(jī)構(gòu)需要移動(dòng)長距離來切斷電源，確保其拉弧動(dòng)作中所產(chǎn)生的電弧熄滅，造成電源及保護(hù)裝置故障脫離的安全隱患。實(shí)際中還由于作用在方形金屬片上的機(jī)械脫離應(yīng)力為金屬片焊接面的垂直方向，導(dǎo)致該類電涌保護(hù)裝置運(yùn)行工作時(shí)故障率較高，易造成電源及設(shè)備事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種遮蔽絕緣型電涌保護(hù)裝置。在電源及保護(hù)裝置故障脫離時(shí)，其熱響應(yīng)開關(guān)組件能快速動(dòng)作脫離電源，遮弧機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全絕緣遮滅電弧，起到保護(hù)電源及設(shè)備安全的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種遮蔽絕緣型電涌保護(hù)裝置，包括遮弧機(jī)構(gòu)、熱響應(yīng)開關(guān)組件、電壓敏感組件以及起支撐作用的底座。遮弧機(jī)構(gòu)由固位器、脫扣擺臂和彈性件組成；熱響應(yīng)開關(guān)組件由活動(dòng)銅片、軟導(dǎo)體、第一電極引出腳和第二電極引出腳組成；電壓敏感組件由至少一個(gè)電壓敏感元件組成。底座上設(shè)有腔室、插槽和中部缺口。腔室底部設(shè)有至少一個(gè)支柱，起輔助支撐電壓敏感元件的作用。

固位器安裝在底座上，在固位器上設(shè)有穿孔、絕緣槽、錯(cuò)位坡、轉(zhuǎn)軸、固定架、至少一個(gè)凸臺、至少一個(gè)緊固夾板和隔板。隔板設(shè)置在穿孔與軟導(dǎo)體之間，以防止軟導(dǎo)體受外應(yīng)力發(fā)生形變而與穿孔中的導(dǎo)電體連接造成故障。絕緣槽由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的槽溝排列組成，并且絕緣槽設(shè)在穿孔的周圍。當(dāng)故障分離的焊接面劃過絕緣槽時(shí)，可將附著在其上的熔化了的殘余焊料刮除存儲在這些槽溝中，形成間隔絕緣，杜絕因焊料拉絲繼續(xù)導(dǎo)通電路，作為第一重絕緣措施。

電壓敏感元件是壓敏電阻或放電間隙或放電管，其兩端電極設(shè)有金屬電極片，其中一個(gè) 金屬電極片上設(shè)有電極柱，另一個(gè)金屬電極片上設(shè)有第二電極。緊固夾板是從固位器正面的邊沿向固位器背面所在平面的垂直方向延伸得出，其中一個(gè)緊固夾板設(shè)有能容納第二電極并使之伸出的凹槽，起固定定位第二電極的作用。

電壓敏感元件通過緊固夾板固定安裝在腔室內(nèi)，并且電極柱穿過穿孔，第二電極通過凹槽伸出固位器正面所在平面，以確保第二電極與其他部件連接的操作空間充足。電極柱上的焊接面與固位器正面所在的平面成同一平面。還由于支柱和凸臺的阻礙作用，在腔室底面與電壓敏感元件之間及固位器背面與電壓敏感元件之間會(huì)分別形成與支柱和凸臺高度相對應(yīng)的縫隙；

活動(dòng)銅片上的圓孔套在轉(zhuǎn)軸上，活動(dòng)銅片可繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，活動(dòng)銅片的頂端焊接面及電極柱上的焊接面均設(shè)有槽紋，設(shè)有槽紋的焊接面較光滑的焊接面焊料的接觸面積更大，所能承受的自然應(yīng)力也更大，在一定程度上還可杜絕虛焊問題，在活動(dòng)銅片的頂端焊接面上還設(shè)有焊孔，以方便進(jìn)料焊接。

脫扣擺臂上設(shè)有用于遮斷電弧的電弧遮斷板和推力板。當(dāng)脫扣擺臂上的圓孔套在轉(zhuǎn)軸上時(shí)，脫扣擺臂的推力板靠在活動(dòng)銅片側(cè)邊沿上，脫扣擺臂底端內(nèi)壁套在活動(dòng)銅片底端邊沿上，活動(dòng)銅片可隨脫扣擺臂繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)。又因脫扣擺臂底端內(nèi)壁給予活動(dòng)銅片底端的一個(gè)約束力作用，活動(dòng)銅片可受除自身重力外的機(jī)械應(yīng)力，以轉(zhuǎn)軸為基點(diǎn)向上或向下傾斜扇動(dòng)動(dòng)作。

電弧遮斷板底面與固位器正面所在的平面成同一平面，并能完全覆蓋穿孔及絕緣槽。在脫離動(dòng)作時(shí)，其作為遮滅電弧及隔絕活動(dòng)銅片與電極柱之間連接的第二重絕緣措施。

電弧遮斷板底面上設(shè)有遮蔽槽，遮蔽槽由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的槽溝排列組成。當(dāng)電弧遮斷板底面做運(yùn)動(dòng)時(shí)，其遮蔽槽與絕緣槽相互配合，刮除存儲其所運(yùn)動(dòng)平面上的多余焊料，防止焊料受擠壓飛濺成絲構(gòu)成安全隱患，作為第三重絕緣措施。

錯(cuò)位坡可以設(shè)置成與固位器正面所在的平面構(gòu)成一定向上抬升或向下陡降角度的坡體，并且錯(cuò)位坡設(shè)在穿孔與絕緣槽相反方向位置，確?；顒?dòng)銅片的焊接面經(jīng)上述一系列絕緣措施后，再受錯(cuò)位坡作用，以轉(zhuǎn)軸為基點(diǎn)向上或向下傾斜一定角度，使活動(dòng)銅片的焊接面所在平面與固位器正面所在的平面，即電極柱的焊接面構(gòu)成空間錯(cuò)位絕緣，作為第四重絕緣措施。

彈性件一端靠在固定架上，另一端靠在脫扣擺臂上，為脫扣擺臂能繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)提供彈性應(yīng)力。

本發(fā)明進(jìn)一步說明，上述的固位器正面所在的平面是指穿孔在固位器正面的孔邊所在的平面。

本發(fā)明再進(jìn)一步說明，脫扣擺臂還具有工作狀態(tài)指示和遙信告警的功能。脫扣擺臂設(shè)有 指示板和凸塊，指示板可隨脫扣擺臂從底座頂部外側(cè)的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)到第二端，同時(shí)凸塊也隨脫扣擺臂封堵或錯(cuò)開中部缺口。在電源系統(tǒng)中使用電涌保護(hù)裝置時(shí)，軟導(dǎo)體的兩端通過金屬合金焊料或點(diǎn)焊的方式分別與活動(dòng)銅片和第一電極引出腳形成電的連接；活動(dòng)銅片的頂端焊接面通過易熔金屬合金焊料與電極柱上的焊接面焊接形成電的連接；第二電極引出腳通過金屬合金焊料焊接或點(diǎn)焊的方式與第二電極形成電的連接；第一電極引出腳和第二電極引出腳的一部分分別固定在底座的兩個(gè)插槽上，另一部分通過插槽上的缺口伸出底座外，并將兩根電極引出腳伸出部分分別連接在相線和中性線或地線上。從而熱響應(yīng)開關(guān)組件與電壓敏感組件串聯(lián)并形成常閉開關(guān)，此時(shí)指示板在底座頂部外側(cè)的第一端，凸塊正好封堵中部缺口，即為正常工作狀態(tài)。若電壓敏感元件因線路上的工頻短路電流及自身壽命老化產(chǎn)生的漏電流造成電壓敏感元件溫升，這個(gè)溫度傳遞到電極柱上，促使附著其上的易熔金屬合金焊料熔化，脫扣擺臂在彈性件的回彈力作用下繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在推力板的推動(dòng)下迫使活動(dòng)銅片的頂端焊接面移動(dòng)并與電極柱上的焊接面分離，活動(dòng)銅片的頂端焊接面經(jīng)絕緣槽、遮蔽槽和錯(cuò)位坡作用后與電極柱之間形成了絕緣間距及空間錯(cuò)位，最后電弧遮斷板底面將穿孔及絕緣槽完全覆蓋，徹底隔絕活動(dòng)銅片與電極柱間的聯(lián)系，此時(shí)指示板從底座頂端外側(cè)的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)到第二端，完成一個(gè)機(jī)械式的工作狀態(tài)切換。實(shí)踐中，電涌保護(hù)裝置還具有外殼，位于外殼的狀態(tài)窗口可設(shè)置在其任選一端，并給指示板外表面涂覆一種醒目的顏色，當(dāng)指示板從第一端轉(zhuǎn)動(dòng)到第二端時(shí)，從狀態(tài)窗口可觀察到顏色變化，從而表示電壓敏感元件已經(jīng)故障失效；同時(shí)，如果使用者利用上述的凸塊來觸發(fā)裝配平臺上穿過中部缺口的開關(guān)，當(dāng)脫扣擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原來封堵中部缺口以壓著開關(guān)的按鈕的凸塊與中部缺口錯(cuò)開，不再使開關(guān)的按鈕受壓迫，則開關(guān)的狀態(tài)立即發(fā)生改變，從而可以通過電信號送出遙信信號。

腔室為五面封閉式，當(dāng)所述固位器固定在底座上時(shí)，腔室四角形成排氣孔和加料口。當(dāng)對電壓敏感元件及腔室用如液態(tài)環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅等灌封料通過加料口進(jìn)行防潮、防阻燃灌封時(shí)，因排氣孔的排氣作用均衡了腔室內(nèi)各處的大氣壓，使液態(tài)灌封料能完全滲透、填充每一處縫隙，且不存在灌封料外滲問題。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的帶遮蔽絕緣功能的電涌保護(hù)裝置的熱脫離機(jī)構(gòu)采用沿面切線方向脫離的方式，較一般沿面垂直方向脫離的方式更能有效抑制電弧，安全穩(wěn)定性更強(qiáng)；電壓敏感元件用于脫離的電極采用柱狀，較一般垂直方片的形式更不易散熱且導(dǎo)熱更集中，確保熱脫離的可靠性；通過電弧遮斷板、遮蔽槽、絕緣槽及錯(cuò)位坡等多重遮斷絕緣措施，納除多余焊料并形成空間錯(cuò)位絕緣，這是一般電涌保護(hù)器所不具備的，能更有效避免因熱脫離而引起的電弧造成電涌 保護(hù)裝置二次導(dǎo)通的隱患，提高電源及設(shè)備運(yùn)行的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中電涌保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)拆解示意圖；

圖2為本發(fā)明中固位器的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中固位器的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中錯(cuò)位坡抬升或陡降功能設(shè)置方式形象化示意圖；

圖5為本發(fā)明中脫扣擺臂的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中固位器、活動(dòng)銅片和電壓敏感元件的固位組合示意圖；

圖7為本發(fā)明中電涌保護(hù)裝置的脫離動(dòng)作前結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中電涌保護(hù)裝置的脫離動(dòng)作后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8的剖面形象化結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-固位器，1a-固位器正面，1b-固位器背面，2-電壓敏感元件，2a-電極柱，2b-第二電極，3-底座，3a-腔室，3b-第一端，3c-第二端，3d-支柱，4-活動(dòng)銅片，4a-活動(dòng)銅片底端，5-脫扣擺臂，5a-脫扣擺臂底端內(nèi)壁，6-彈性件，7-軟導(dǎo)體，8-第一電極引出腳，9-第二電極引出腳，11-穿孔，12-絕緣槽，13-錯(cuò)位坡，14-轉(zhuǎn)軸，15-固定架，16-凸臺，17-緊固夾板，17a-凹槽，18-隔板，31-插槽，32-中部缺口，33-排氣孔，34-加料口，51-電弧遮斷板，51a-遮蔽槽，51b-電弧遮斷板底面，52-推力板，53-指示板，54-凸塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于以下優(yōu)選的的具體實(shí)施方式，凡是通過本發(fā)明中遮弧機(jī)構(gòu)增強(qiáng)斷弧絕緣效果的技術(shù)方案，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明中電涌保護(hù)裝置對電壓敏感元件、彈性件及軟導(dǎo)體的材料類型不做限制，在以下具體實(shí)施方式中，以電壓敏感元件2為壓敏元件2，彈性件6為扭簧6，軟導(dǎo)體7為軟銅導(dǎo)線7為例，加以詳細(xì)說明本發(fā)明電涌保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)。

在所描述的優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，如圖1所示，一種遮蔽絕緣型電涌保護(hù)裝置，包括固位器1、壓敏電阻2、底座3、活動(dòng)銅片4、脫扣擺臂5、扭簧6、軟銅導(dǎo)線7、第一電極引出腳8和第二電極引出腳9。壓敏電阻2是事先經(jīng)過準(zhǔn)備的，把兩個(gè)金屬電極片通過軟焊的方式分別焊接到壓敏元件2的正反兩個(gè)銀電極表面上，其中一個(gè)金屬電極片的表面上具圓柱狀的電極柱2a，電極柱2a的焊接面不是光滑的，而是具有槽紋特征；另一個(gè)金屬電極片從平面上延長折彎伸出的部分形成了第二電極2b；底座3的腔室3a為五面封閉式，其中部有腔室3a，在底座3的底端左右兩側(cè)設(shè)有插槽31，在底端中間還設(shè)有方形的中部缺口32。腔 室3a底部還設(shè)有均勻分布的五個(gè)圓柱狀的支柱3d，支柱3d高1mm。

如圖2和圖3所示，在固位器1上設(shè)有穿孔11，在固位器正面1a還設(shè)有由三條排列在穿孔11外圍的弧形槽溝所組成的絕緣槽12、設(shè)在穿孔11與絕緣槽12相反方向位置的錯(cuò)位坡13、設(shè)在固位器正面1a下端中心的轉(zhuǎn)軸14、設(shè)在固位器正面1a下端偏左的固定架15以及設(shè)在固位器正面1a左側(cè)中心的隔板18；在固位器背面1b還設(shè)有均勻分布的五個(gè)圓柱狀的凸臺16以及從固位器正面1a的兩側(cè)中心邊沿向固位器背面1b所在平面的垂直方向延伸而出的兩個(gè)緊固夾板17，其中位于固位器正面1a右側(cè)的緊固夾板17上還挖有能容納第二電極2b的凹槽17a。所述的絕緣槽12槽溝深0.5mm。凸臺16高1mm。

如圖4所示，所述的錯(cuò)位坡13可以設(shè)計(jì)成向上抬升或向下陡降的形式，由此在實(shí)施例中所述的固位器正面1a所在的平面是指穿孔11在固位器正面1a的孔邊所在的平面。而本實(shí)施例中采用了向上抬升的錯(cuò)位坡13形式，錯(cuò)位坡13坡頂高出固位器正面1a所在平面2mm。

如圖5所示，脫扣擺臂5上設(shè)有指示板53，指示板53下方設(shè)有類圓餅狀的電弧遮斷板51和垂直延伸出來的推力板52，在脫扣擺臂底端5還設(shè)有凸塊54以及用于給活動(dòng)銅片底端4a施加約束應(yīng)力的脫扣擺臂底端內(nèi)壁5a。在電弧遮斷板底面51b還設(shè)有由多條0.5mm深的弧形槽溝排列組成的遮蔽槽51a，

如圖6所示，壓敏元件2通過兩個(gè)緊固夾板17固定安裝在固位器1內(nèi)，此時(shí)，由于凸臺16的阻礙作用，在固位器背面1b與壓敏元件2之間會(huì)形成1mm的縫隙，并且電極柱2a能穿過穿孔11，此時(shí)，其焊接面與固位器正面1a所在平面成同一平面；第二電極2b通過凹槽17a伸出固位器正面1a所在的平面?；顒?dòng)銅片底端4a的圓孔套在轉(zhuǎn)軸14上，為方便裝配，優(yōu)選的，活動(dòng)銅片4的頂端正反兩面的焊接面部位均設(shè)有槽紋，在其焊接面上還設(shè)有焊孔，在焊接時(shí)，將活動(dòng)銅片4的焊接面繞轉(zhuǎn)軸14擺動(dòng)到與電極柱2a的焊接面相對的位置，用易熔金屬合金焊料通過其焊接面上的焊孔與電極柱2a的焊接面形成電的連接。只需壓敏元件2、固位器1和活動(dòng)銅片4即可完成脫離電極的焊接，從而優(yōu)化了生產(chǎn)分配，使焊接操作空間實(shí)現(xiàn)最大化。

如圖7所示，固位器1通過兩邊的緊固夾板17按上述方法將焊接好的壓敏元件2，活動(dòng)銅片4的固位組合固定安裝在底座3中心的腔室3a中，由于支柱3d的阻礙作用，在腔室3a底面與壓敏電阻2之間會(huì)形成1mm的縫隙；扭簧6一端靠在固定架15上，另一端靠在脫扣擺臂5上，呈壓縮狀態(tài)；脫扣擺臂5底端圓孔套在轉(zhuǎn)軸14上，同時(shí)脫扣擺臂底端內(nèi)壁(5a)套在活動(dòng)銅片底端4a邊沿上，給予活動(dòng)銅片底端(4a)一個(gè)約束力，此時(shí)推力板52靠在活動(dòng)銅片4左側(cè)邊沿上，給活動(dòng)銅片4一個(gè)持續(xù)的順時(shí)針方向的力，且電弧遮斷板底面51b與固 位器正面1a所在平面成同一平面，指示板53靜止在底座3頂部外側(cè)的第一端3b，凸塊54正好封堵中部缺口32；軟銅導(dǎo)線7的兩端通過點(diǎn)焊的方式分別與活動(dòng)銅片4和第一電極引出腳8形成電的連接；第二電極引出腳9與第二電極2b通過點(diǎn)焊的方式形成電的連接；第一電極引出腳8和第二電極引出腳9的前端部分分別固定在底座3兩邊的插槽31上，另一部分通過插槽31上的缺口伸出底座3外，從而熱響應(yīng)開關(guān)組件與電壓敏感組件串聯(lián)并形成常閉開關(guān)。在電源系統(tǒng)中使用電涌保護(hù)裝置時(shí)，把所述的兩根電極引出腳分別連接在相線和中性線或地線上，若壓敏電阻2因線路上的工頻短路電流及自身壽命老化產(chǎn)生的漏電流造成壓敏電阻2溫升，這個(gè)溫度傳遞到電極柱2a上，促使附著其上的易熔金屬合金焊料熔化，脫扣擺臂5在扭簧6的回彈力作用下繞轉(zhuǎn)軸14順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在推力板52的推動(dòng)作用下迫使活動(dòng)銅片4頂端的焊接面移動(dòng)并與電極柱2a的焊接面分離，活動(dòng)銅片4的焊接面經(jīng)絕緣槽12、遮蔽槽51a和錯(cuò)位坡13作用后與電極柱2a之間形成了絕緣間距及空間錯(cuò)位，最后電弧遮斷板底面51b將穿孔11及絕緣槽12完全覆蓋，如圖8所示，徹底隔絕活動(dòng)銅片4與電極柱2a間的聯(lián)系，同時(shí)指示板53從底座3頂端外側(cè)的第一端3b轉(zhuǎn)動(dòng)到第二端3c并受阻靜止，這樣就完成了一個(gè)機(jī)械式的工作狀態(tài)切換。實(shí)踐中，電涌保護(hù)裝置還具有外殼，位于外殼的狀態(tài)窗口可設(shè)置在其任選一端，并給指示板53外表面涂覆一種醒目的顏色，如紅色。當(dāng)指示板53從第一端3b轉(zhuǎn)動(dòng)到第二端3c時(shí)，從狀態(tài)窗口可觀察到顏色變化，從而表示壓敏電阻2已經(jīng)故障失效；同時(shí)，如果使用者利用凸塊54來觸發(fā)裝配平臺上穿過中部缺口32的開關(guān)，當(dāng)脫扣擺臂5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原來封堵中部缺口32以壓著開關(guān)的按鈕的凸塊54與中部缺口32錯(cuò)開，不再使開關(guān)的按鈕受壓迫，則開關(guān)的狀態(tài)立即發(fā)生改變，從而可以通過電信號送出遙信信號。

如圖9所示，當(dāng)所述固位器1固定在腔室3a內(nèi)時(shí)，腔室3a四角形成三個(gè)排氣孔33和一個(gè)加料口34，當(dāng)需要對壓敏電阻2及腔室3a用有機(jī)硅進(jìn)行防潮、防阻燃灌封時(shí)，可通過加料口34來完成，又因?yàn)槿齻€(gè)排氣孔33的排氣作用均衡了腔室3a內(nèi)各處的大氣壓，能使有機(jī)硅完全滲透填充每一處縫隙，且無需擔(dān)憂灌封料外滲的問題。

上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。