一種安全防雷裝置製造方法

2023-06-06 08:18:51

一種安全防雷裝置製造方法
【專利摘要】本發明特指一種安全防雷裝置,屬於防雷設備【技術領域】，包括盒體、內抽盒、熱脫扣裝置、MOV晶片和熔斷器，內抽盒置於盒體內，熱脫扣裝置設置在內抽盒內，並分別與MOV晶片、熔斷器連接，內抽盒內設有晶片腔與熔斷器腔，MOV晶片設置在晶片腔內、熔斷器設置在熔斷器腔內，晶片腔內填充了熱均衡包裹層，熱均衡包裹層將MOV晶片包裹在其內，熔斷器內設置有限流聚熱倉、散熱倉和保險絲，限流聚熱倉的外壁與熔斷器的內壁形成的空間為散熱倉，散熱倉內填充有散熱材料，保險絲貫穿限流聚熱倉和散熱倉。本發明提高了MOV晶片的擊穿短路電流耐受時間和熔斷器的分斷響應時間，在被工頻暫態過電壓擊穿時，使防雷器不會噴火，避免造成更大的燃燒及火災。
【專利說明】一種安全防雷裝置

【技術領域】
[0001]本發明屬於防雷設備【技術領域】，涉及一種在工頻暫態過電壓狀態下擊穿不產生明火和保險絲熔斷時間短的防雷器，增加保險絲的雷電流通流量同時加快短路電流熔斷速度，實際殘壓低的特點，特指一種安全防雷裝置。

【背景技術】
[0002]防雷器的作用是用來保護低壓配電系統中各種電器設備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態過電壓衝擊而損壞的一種保護電器。
[0003]現有的電源防雷器沒有帶專用熔斷器，都是用微型斷路器或普通熔斷器分離使用，二者之間不能達到緊密配合，目前按GB18802.1-2011和IEC61643.11-2011的標準在市場上採購的防雷器和熔斷器進行安裝，使用中的結果:
[0004](I)現有保險絲採用銅或銀，為了達到一個比較大的通流量，通常會加大保險絲的直徑，但是這種情況下熔斷器在規定的時間內又不能迅速熔斷，造成防雷器噴火、連續性的燃燒；減小保險絲的直徑，能夠縮短熔斷時間，但是又無法獲得大的通流量，在技術指標上存在矛盾。
[0005](2)熔斷器誤動作，在雷擊過電壓的情況下熔斷器已經熔斷；造成雷電的過電壓侵入線路及設備，造成被保護設備損壞。
[0006]另外，現有的防雷器沒有MOV晶片(壓敏電阻晶片)被工頻暫態過電壓擊穿時熱均衡裝置，使防雷器發生持續噴火造成更大的燃燒及火災。由於熔斷器外置的原因使電路的配線比較長，導致雷擊放電電流流過防雷器時在其兩端間產生的殘壓比較高。


【發明內容】

[0007]本發明的目的是提供一種提高MOV晶片抗擊穿能力的同時，還提高熔斷器響應時間的安全防雷裝置。
[0008]本發明的目的是這樣實現的:一種安全防雷裝置，包括盒體、內抽盒、熱脫扣裝置、MOV晶片和熔斷器，所述內抽盒置於盒體內，熱脫扣裝置設置在內抽盒內，並分別與MOV晶片、熔斷器連接，其中，所述內抽盒內設有晶片腔與熔斷器腔，所述MOV晶片設置在晶片腔內、所述熔斷器設置在熔斷器腔內，所述晶片腔內填充了熱均衡包裹層，熱均衡包裹層將MOV晶片包裹在其內，所述熔斷器內設置有限流聚熱倉、散熱倉和保險絲，所述限流聚熱倉的外壁與所述熔斷器的內壁形成的空間為散熱倉，所述散熱倉內填充有散熱材料，所述保險絲貫穿所述限流聚熱倉和散熱倉。熔斷器直接設置在盒體內，縮短了電路的配線長度，提高了響應時間，同時降低了殘壓；而利用熱均衡包裹層將MOV晶片包裹在其內，當MOV晶片被工頻暫態過電壓擊穿的時候，噴放火花，直接被熱均衡包裹層阻擋、吸收，延長擊穿時間，如此同時，熔斷器內的保險絲，一部分被散熱倉的散熱材料包裹，進行及時的散熱，另一部分處於限流聚熱倉內，進行聚熱，提高限流聚熱倉內的溫度，使保險絲上形成溫差，將高溫集中到保險絲處於限流聚熱倉的部分，進行定點局部熔斷，加快熔斷速度，進一步提高響應時間，通過延長擊穿時間和提高響應時間的雙向作用，既能滿足獲得較大的通流量，又能縮短熔斷時間，使明火來不及擊穿盒體，保護了外部設備，大大提高了安全性能。
[0009]進一步優化，所述限流聚熱倉內填充有聚熱材料，所述聚熱材料為石棉，可進一步提高限流聚熱倉的聚熱能力，快速升溫達到保險絲的熔點並加速熔斷。也可填充液態或氣態聚熱材料。
[0010]進一步優化，所述熱均衡包裹層和散熱倉內的散熱材料均採用石英砂或陶瓷。因為石英砂或陶瓷的吸熱效果很好，而且可以完全阻擋火花與外界的接觸，更好更快的消滅火花，延長擊穿時間，當然熱均衡包裹層的材料有很多種選擇，比如各種滅火吸熱的材料均可。
[0011]進一步優化，所述熱脫扣裝置包括連接片、熱脫扣動杆和復位拉簧，所述連接片一端與所述MOV晶片通過合金低溫錫焊接，所述連接片的另一端與熔斷器連接。採用連接片、熱脫扣動杆和復位拉簧構成的熱脫扣裝置，當防雷器本體溫升達到120K時，連接片上的合金低溫錫受溫升影響融化，讓熱脫扣裝置動作，與配電系統分離，保證了被保護設備的安全，同時復位拉簧收縮，使熱脫扣動杆進行劣化指示，作為一個物理劣化指示器，從而提高整體的安全性。通過熱脫扣裝置解決了熔斷器和防雷器之間的配合關係，避免了熔斷器在雷擊過電壓時造成的誤動作，提高了熔斷器的響應時間，確保了 MOV晶片和熔斷器在工頻暫態過電壓時迅速脫離、分斷，雷擊過電壓被防雷器限制。
[0012]進一步優化，所述內抽盒內還設置有劣化指示轉換模塊，所述劣化指示轉換模塊上設置有指示二極體，所述劣化指示轉換模塊與所述熔斷器的兩端連接。在物理劣化指示器的同時，設置了一個電子劣化指示器，熔斷器沒有熔斷的時候，由於劣化指示轉換模塊接在熔斷器的兩端，電壓平衡，不產生電壓差，指示二極體不亮，當熔斷器熔斷的時候，熔斷器的兩端就產生了電壓差，劣化指示轉換模塊產生電流，指示二極體亮起，做劣化的指示，構成一個電子劣化指示器，與物理劣化指示器配合，更精確、全面進行劣化指示，方便工作人員觀察和判斷劣化狀態。
[0013]本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是:提高了 MOV晶片的擊穿短路電流耐受時間和熔斷器的分斷響應時間，在被工頻暫態過電壓擊穿時，使防雷器不會噴火，避免造成更大的燃燒及火災。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
[0015]圖2是圖1的左視示意圖；
[0016]圖3是圖1的俯視示意圖；
[0017]圖4是本發明體現MOV晶片限制電壓時間的測試波形圖；
[0018]圖5是本發明體現保險絲熔斷時間的測試波形圖；
[0019]圖6是試驗數據表；
[0020]圖中:10_盒體，11-內抽盒，12-熱脫扣裝置，13-M0V晶片，14-熔斷器，15-晶片腔，16-熔斷器腔，17-熱均衡包裹層，18-限流聚熱倉，19-散熱倉，20-保險絲，21-連接片，22-熱脫扣動杆，23-復位拉簧，24-劣化指示轉換模塊，25-指示二極體，26-導電插片I，27-導電插片II。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖1一6:—種安全防雷裝置，包括盒體10、內抽盒11、熱脫扣裝置12、M0V晶片13和熔斷器14，所述內抽盒11置於盒體10內，熱脫扣裝置12設置在內抽盒11內，並分別與MOV晶片13、熔斷器14連接，盒體10外側設置有導電插片I 26和導電插片II 27，其中，所述內抽盒11內設有晶片腔15與熔斷器腔16，所述MOV晶片13設置在晶片腔15內、所述熔斷器14設置在熔斷器腔16內，所述晶片腔15內填充了熱均衡包裹層17，熱均衡包裹層17將MOV晶片13包裹在其內，所述熔斷器14內設置有限流聚熱倉18、散熱倉19和保險絲20，所述限流聚熱倉18的外壁與所述熔斷器14的內壁形成的空間為散熱倉19，所述限流聚熱倉18填充有聚熱材料，所述聚熱材料為石棉，可進一步提高限流聚熱倉18的聚熱能力，快速升溫達到保險絲20的熔點並加速熔斷，所述散熱倉19內填充有散熱材料。所述熱均衡包裹層17和散熱倉19內的散熱材料均採用石英砂，因為石英砂的吸熱效果很好，而且可以完全阻擋火花與外界的接觸，更好更快的消滅火花，延長擊穿時間。所述保險絲20貫穿所述限流聚熱倉18和散熱倉19。熔斷器14直接設置在盒體10內，縮短了電路的配線長度，提高了響應時間，同時降低了殘壓；而利用熱均衡包裹層17將MOV晶片13包裹在其內，當MOV晶片13被工頻暫態過電壓擊穿的時候，噴放火花，直接被熱均衡包裹層17阻擋、吸收，延長擊穿時間，如此同時，熔斷器14內的保險絲20，一部分被散熱倉19的散熱材料包裹，進行及時的散熱，另一部分處於限流聚熱倉18內，進行聚熱，提高限流聚熱倉18內的溫度，使保險絲20上形成溫差，將高溫集中到保險絲20處於限流聚熱倉18的部分，進行定點局部熔斷，加快熔斷速度，進一步提高響應時間，通過延長擊穿時間和提高響應時間的雙向作用，使明火來不及擊穿盒體10,保護了外部設備，大大提高了安全性能。如圖4-6所示，為本發明試驗測試波形圖及數據結果，本發明SPD (防雷器)通過電壓800V電流100安培時MOV晶片的耐受時間達到200至400暈秒，最聞達867.2暈秒，而本發明溶斷機構的短路溶斷時間最長1545.9至1067.9暈秒，最快達到437.3毫秒。達到SPD(防雷器)安全要求的性能，本發明能有效的用於所有的電網線路，給電網和人們財產安全做後盾。
[0022]所述熱脫扣裝置12包括連接片21、熱脫扣動杆22和復位拉簧23，所述連接片21一端與所述MOV晶片13通過合金低溫錫焊接，所述連接片21的另一端與熔斷器14連接。採用連接片21、熱脫扣動杆22和復位拉簧23構成的熱脫扣裝置12，當防雷器本體溫升達到120K時，連接片21上的合金低溫錫受溫升影響融化，讓熱脫扣裝置12動作，與配電系統分離，保證了被保護設備的安全，同時復位拉簧23收縮，使熱脫扣動杆22進行劣化指示，作為一個物理劣化指示器，從而提高整體的安全性。通過熱脫扣裝置12解決了熔斷器14和防雷器之間的配合關係，避免了熔斷器14在雷擊過電壓時造成的誤動作，提高了熔斷器14的響應時間，確保了 MOV晶片13和熔斷器14在工頻暫態過電壓時迅速脫離、分斷，雷擊過電壓被防雷器限制。
[0023]所述內抽盒11內還設置有劣化指示轉換模塊24，所述劣化指示轉換模塊24上設置有指示二極體25，所述劣化指示轉換模塊24與所述熔斷器14的兩端連接。在物理劣化指示器的同時，設置了一個電子劣化指示器，熔斷器14沒有熔斷的時候，由於劣化指示轉換模塊24接在熔斷器14的兩端，電壓平衡，不產生電壓差，指示二極體25不亮，當熔斷器14熔斷的時候，熔斷器14的兩端就產生了電壓差，劣化指示轉換模塊24產生電流，指示二極體25亮起，做劣化的指示，構成一個電子劣化指示器，與物理劣化指示器配合，更精確、全面進行劣化指示，方便工作人員觀察和判斷劣化狀態。
[0024]上述實施例僅為本發明的較佳實施例，並非依此限制本發明的保護範圍，故:凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種安全防雷裝置，包括盒體、內抽盒、熱脫扣裝置、MOV晶片和熔斷器，所述內抽盒置於盒體內，熱脫扣裝置設置在內抽盒內，並分別與MOV晶片、熔斷器連接，其特徵在於:所述內抽盒內設有晶片腔與熔斷器腔，所述MOV晶片設置在晶片腔內、所述熔斷器設置在熔斷器腔內，所述晶片腔內填充了熱均衡包裹層，熱均衡包裹層將MOV晶片包裹在其內，所述熔斷器內設置有限流聚熱倉、散熱倉和保險絲，所述限流聚熱倉的外壁與所述熔斷器的內壁形成的空間為散熱倉，所述散熱倉內填充有散熱材料，所述保險絲貫穿所述限流聚熱倉和散熱倉。
2.根據權利要求1所述的安全防雷裝置，其特徵在於:所述限流聚熱倉內填充有聚熱材料，所述聚熱材料為石棉。
3.根據權利要求1所述的安全防雷裝置，其特徵在於:所述熱均衡包裹層和散熱倉內的散熱材料均採用石英砂或陶瓷。
4.根據權利要求1所述的安全防雷裝置，其特徵在於:所述熱脫扣裝置包括連接片、熱脫扣動杆和復位拉簧，所述連接片一端與所述MOV晶片通過合金低溫錫焊接，所述連接片的另一端與熔斷器連接。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的安全防雷裝置，其特徵在於:所述內抽盒內還設置有劣化指示轉換模塊，所述劣化指示轉換模塊上設置有指示二極體，所述劣化指示轉換模塊與所述熔斷器的兩端連接。
【文檔編號】H02H3/20GK104362584SQ201410606480
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】王統, 陳斌 申請人:王統, 陳斌