报警可靠的防雷保险丝及其浪涌过电压保护装置

摘要

报警可靠的防雷保险丝及其浪涌过电压保护装置，涉及浪涌保护器产品。该防雷保险丝包括绝缘管、A电极、B电极的接线端子、金属棒、压缩弹簧及触发装置。使用该防雷保险丝的浪涌过电压保护装置，包括报警可靠的防雷保险丝、压敏电阻及两个插脚，也可以是另外一种结构，其包括报警可靠的防雷保险丝、压敏电阻、气体放电管及两个插脚。其有益效果是：使由压敏电阻设计的过电压浪涌保护装置在压敏电阻短路及温升过高时，该过电压浪涌保护装置能可靠的与电源系统脱离导电连接，防止由此导致的火灾事故发生；使由压敏电阻设计的过电压浪涌保护装置排除了由于脉冲电流过大压敏电阻炸裂而不能报警的失效模式。

说明书

技术领域

本发明涉及浪涌保护器产品，更具体地说，涉及一种在氧化锌压敏电阻短路失效时，可靠地切断电源以防止因压敏电阻短路而导致的火灾发生，同时给出报警信号的防雷保险丝及使用该防雷保险丝设计的浪涌过电压保护装置。其广泛用于电源设备、电器装置、电网系统及通信机站等的浪涌过电压保护。

背景技术

为了防止雷击所产生的浪涌过电压对电源设备、电器装置、电网系统及通信机站等的所造成的破坏，一般安装防雷装置即浪涌保护装置即SPD。

现有技术的电源浪涌保护装置SPD主要由压敏电阻、气体放电管及空气间隙等元器件构成，特别是金属氧化物压敏电阻更是广泛的应用于电源相线对零线及相线对相线之间的浪涌过电压保护，而压敏电阻存在两种失效模式，在雷击短脉冲情况下，当压敏电阻不能承受其浪涌电流峰值时，压敏电阻炸裂，表现为开路失效，在电源系统障碍及频繁的大能量操作过电压作用下，压敏电阻热击穿，表现为短路失效。压敏电阻短路失效及设计不合理的短路失效保护装置是导致电源系统浪涌过电压保护装置SPD时常发生火灾的直接原因。

现有电源系统浪涌过电压保护装置SPD中，设计的压敏电阻热脱离装置，在电源系统提供电流能力巨大的情况下根本不可靠。市场需要一种在电源系统提供电流能力巨大的情况下，压敏电阻短路失效时可靠切断电源电流且具有报警功能的防雷保险丝，防止电源系统等由于浪涌过电压保护装置SPD中因压敏电阻短路而导致的火灾发生。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的上述不足及市场需求，推出报警可靠的防雷保险丝及其浪涌过电压保护装置，该防雷保险丝带过电流熔断、脱热离及报警等功能，特别是其能让一定值的由雷击所产生的过电流流过，当雷击产生的过电流超过其额定值时，该保险丝熔断报警，排除因压敏电阻炸裂而不能报警的开路失效模式，又能对压敏电阻过热及热击穿短路时，可靠的切断电源电流并给出报警信号，防止由于脉冲电流过大，导致的压敏电阻开路失效而不能报警及压敏电阻短路失效时导致电源系统等发生火灾。

为了实现上述目的，完成上述任务，本发明报警可靠的防雷保险丝及其浪涌过电压保护装置采用如下技术方案：

构造本发明报警可靠的防雷保险丝，包括绝缘管、A电极、B电极的接线端子、金属棒、压缩弹簧及触发装置；A电极安装并封堵于绝缘管的上端，绝缘管为一空心管，金属棒顺着绝缘管的长度方向伸进绝缘管内并可在管内上下滑动；金属棒包括整体成型为一体的棒身和棒颈，所述棒颈的直径比所述棒身的直径小，所述棒颈位于金属棒的靠上端；所述棒颈的端头从A电极上的通孔中伸出，并通过低熔点焊接合金将所述棒颈的端头与A电极焊接；位于绝缘管内的所述棒颈部分外套铁氟龙绝缘套，通过铁氟龙绝缘套使绝缘管内的所述棒颈部分与绝缘管形成紧密配合；金属棒的所述棒身的下端位于绝缘管之外，压缩弹簧围套安装于位于绝缘管之外的金属棒的所述棒身的下端，压缩弹簧的上端与绝缘管相抵，压缩弹簧的下端与位于绝缘管之外的金属棒的所述棒身的下端相抵；B电极的接线端子电性连接于金属棒的下端头；触发装置安装于金属棒的下方，在触发装置与金属棒之间，预留当金属棒的所述棒颈被融断或脱热离后金属棒的所述棒身在压缩弹簧弹力作用下向下滑动碰触触发装置的空位。

在金属棒的所述棒身的外表涂刷绝缘膜，以防止金属棒在滑动过程中降低绝缘管的绝缘强度。

A电极与绝缘管用环氧树脂固定。

绝缘管与基板为一整体，触发装置紧固于一基板上，并通过环氧树脂层16固定。

绝缘管为陶瓷管或玻璃管。

触发装置与报警装置形成导通或断开的连接，触发装置可以是微动开关。

浪涌过电压保护装置，包括报警可靠的防雷保险丝、压敏电阻及两个插脚，压敏电阻串联于两个所述插脚中的一个所述插脚与报警可靠的防雷保险丝的A电极间，报警可靠的防雷保险丝的B电极的接线端子与两个所述插脚中的另一个所述插脚电性连接。

报警可靠的防雷保险丝的B电极的接线端子通过带绝缘层的软连接多股

导线或弹性簧片与两个所述插脚中的另一个所述插脚电性连接。

浪涌过电压保护装置，也可以是另外一种结构，其包括报警可靠的防雷保险丝、压敏电阻、气体放电管及两个插脚，气体放电管的一个电极与两个所述插脚中的一个所述插脚电性连接，气体放电管的另一个电极与压敏电阻的一个电极电性连接，压敏电阻的另一个电极与报警可靠的防雷保险丝的A电极电性连接，报警可靠的防雷保险丝的B电极的接线端子与两个所述插脚中的另一个所述插脚电性连接。。

报警可靠的防雷保险丝的B电极的接线端子通过带绝缘层的软连接多股导线或弹性簧片与两个所述插脚中另一个所述插脚电性连接。

本发明的机理是：

在报警可靠的防雷保险丝使用的两种浪涌过电压保护装置中，如果压敏电阻的温度上升使低温合金不能固定金属棒的所述棒颈的端头时，金属棒在压缩弹簧的弹力作用下迅速下滑脱离导电连接，在迅速下滑的同时，碰击触发装置如微动开关，接通报警装置回路，发出过电压浪涌保护装置即SPD失效的报警信号；当脉冲电流超过额定值和压敏电阻瞬间短路失效时，金属棒的所述棒颈处熔断，金属棒在压缩弹簧的弹力作用下迅速下滑脱离导电连接，在迅速下滑的同时，碰击触发装置如微动开关，接通报警装置回路，发出过电压浪涌保护装置失效的报警信号，其额定脉冲电流的大小由金属棒的所述棒颈的横截面积决定，用以消除压敏电阻炸裂开路失效而不能报警的失效模式。总之，本发明既能消除压敏电阻炸裂开路失效而不能报警的失效模式，又能对压敏电阻过热及热击穿短路时，可靠的切断电源并给出告警信号，防止由于脉冲电流过大，导致的开路失效而不能保警及压敏电阻短路时导致电源系统等发生火灾。

本发明报警可靠的防雷保险丝及其浪涌过电压保护置至少具有以下几方面的优点：

其一，使由压敏电阻设计的过电压浪涌保护装置在压敏电阻短路及温升过高时，该过电压浪涌保护装置能可靠的与电源系统脱离导电连接，防止由此导致的火灾事故发生。

其二，使由压敏电阻设计的过电压浪涌保护装置排除了由于脉冲电流过大压敏电阻炸裂而不能报警的失效模式。

其三，在弹簧的作用下，由压敏电阻设计的过电压浪涌保护装置失效时能迅速的脱离导电连接。

其四，由于紧配合的铁氟龙管的弹性存在及其优良的电绝缘性能，细线径金属丝熔断时不会产生大量的金属蒸汽，同时可靠的阻止电弧的延伸。

其五，用途广，适用于防止雷击所产生的浪涌过电压对电源设备、电器装置、电网系统及通信机站等所造成的破坏。

附图说明

图1为报警可靠的防雷保险丝立体示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为A-A剖示图；

图4为图3的局部放大图。

图5为浪涌过电压保护装置示意图；

图6为图4的电路连接示意图；

图7为浪涌过电压保护装置的另一种结构示意图；

图8为图6的电路连接示意图。

图中：100、报警可靠的防雷保险丝；1、绝缘管；2、A电极；3、B电极的接线端子；4、金属棒；41、棒身；42、棒颈；5、压缩弹簧；6、触发装置；7、低熔点焊接合金；8、铁氟龙绝缘套；9、空位；10、基板；11、绝缘膜；12、压敏电阻；13、气体放电管；14、插脚；15、带绝缘层的软连接多股导线或弹性簧片；16、环氧树脂层。

具体实施方式

下面，结合附图介绍本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3及图4所示，构造本发明报警可靠的防雷保险丝100，包括绝缘管1、A电极2、B电极的接线端子3、金属棒4、压缩弹簧5及触发装置6；A电极2安装并封堵于绝缘管1的上端，绝缘管1为一空心管，金属棒4顺着绝缘管1的长度方向伸进绝缘管1内并可在管内上下滑动；金属棒4包括整体成型为一体的棒身41和棒颈42，所述棒颈42的直径比所述棒身41的直径小，所述棒颈42位于金属棒4的靠上端；所述棒颈42的端头从A电极2上的通孔中伸出，并通过低熔点焊接合金7将所述棒颈42的端头与A电极2焊接；位于绝缘管1内的所述棒颈42部分外套铁氟龙绝缘套8，通过铁氟龙绝缘套8使绝缘管1内的所述棒颈42部分与绝缘管1形成紧密配合；金属棒4的所述棒身41的下端位于绝缘管1之外，压缩弹簧5围套安装于位于绝缘管1之外的金属棒4的所述棒身41的下端，压缩弹簧5的上端与绝缘管1相抵，压缩弹簧5的下端与位于绝缘管1之外的金属棒4的所述棒身41的下端相抵；B电极的接线端子3电性连接于金属棒4的下端头；触发装置6安装于金属棒4的下方，在触发装置6与金属棒4之间，预留当金属棒4的所述棒颈42被融断或脱热离后金属棒4的所述棒身41在压缩弹簧5弹力作用下向下滑动碰触触发装置6的空位9。

在金属棒4的所述棒身41的外表涂刷绝缘膜11，以防止金属棒4在滑动过程中降低绝缘管1的绝缘强度。

A电极2与绝缘管1用环氧树脂层16固定。

绝缘管1与基板10为一整体，触发装置6紧固于基板10上，并可通过环氧树脂层16固定。

绝缘管1为陶瓷管或玻璃管。

触发装置6与报警装置形成导通或断开的连接，触发装置6可以是微动开关。

如图5、图6所示，浪涌过电压保护装置，包括报警可靠的防雷保险丝100、压敏电阻12及两个插脚14，压敏电阻12串联于两个所述插脚14中的一个所述插脚14与报警可靠的防雷保险丝100的A电极2间，报警可靠的防雷保险丝100的B电极的接线端子3与两个所述插脚14中的另一个所述插脚14电性连接。

报警可靠的防雷保险丝100的B电极的接线端子3通过带绝缘层的软连接多股导线或弹性簧片15与两个所述插脚14中的另一个所述插脚14电性连接。

如图7、图8所示，浪涌过电压保护装置，也可以是另外一种结构，其包括报警可靠的防雷保险丝100、压敏电阻12、气体放电管13及两个插脚14，气体放电管13的一个电极与两个所述插脚14中的一个所述插脚14电性连接，气体放电管13的另一个电极与压敏电阻12的一个电极电性连接，压敏电阻12的另一个电极与报警可靠的防雷保险丝100的A电极2电性连接，报警可靠的防雷保险丝100的B电极的接线端子3与两个所述插脚14中的另一个所述插脚14电性连接。

报警可靠的防雷保险丝100的B电极的接线端子3通过带绝缘层的软连接多股导线或弹性簧片15与两个所述插脚14中另一个所述插脚14电性连接。

实地安装时，将两个所述插脚14与相应的电路连接，并将触发装置6与报警装置电性连接即可，十分简便。