[发明专利]可插式金属氧化物浪涌放电器

说明书

背景技术

本发明领域总地涉及电路保护装置，并且更确切地涉及瞬态电压浪涌抑制装置。

已响应于保护当今技术社会所依赖的日益扩大的电子器件免受短时或瞬态高压影响的需求而开发了有时称为浪涌保护装置的瞬态电压浪涌抑制装置。电气瞬态电压会例如由于人类与电子器件本身接触而传播的静电放电或瞬时放电而产生，或者经由为电子器件供电的线路侧电路中的某些条件产生。因此，通常须使电子器件包括设置成保护这些电子器件免受某些过压条件或浪涌影响的内部瞬态电压浪涌抑制装置，并且还须是电力分配系统中为电子器件供电的线路侧电路包括瞬态电压浪涌抑制装置。通常使用瞬态电压保护设备的电气设备的示例包括无线电通信系统、计算机系统以及控制系统。

用于电力系统的瞬态电压电涌抑制装置通常用于保护专用的电路，该专用的电路可包括昂贵的电气设备、临界负载或者由该系统供电的相关电子器件。浪涌抑制装置通常具有高阻抗，然而在发生过压情形时，该装置切换成低阻抗状态，以将过压感应电流分流或转移至电气接地。因此，损害电流被转移而不会流至相关联的负荷侧电路，由此保护相对应的设备、负载和电子器件免受损坏。然而，期望进行改进。

附图的简要描述

参照以下附图来描述非限制和非穷举的实施例，其中除非另有说明，类似的附图标记指代所有各个附图中的类似部件。

图1是示例浪涌抑制装置的立体图。

图2是图1所示装置的后视立体图。

图3是图1和图2所示装置的局部前视立体图。

图4是图1-3所示装置的分解视图。

图5是图1-4所示装置的变阻器子组件的正视图。

图6是图5所示变阻器子组件的一部分的后视图。

图7是图1-3所示装置的另一分解视图。

图8是图1-3所示装置的示例短路切断元件的正视图。

图9是包括图8所示短路切断元件的焊接组件的正视图。

图10是图9所示组件的侧视图。

图11是图9所示组件的后视图。

图12是具有热切断元件的图9所示组件的一部分的前视组装立体图。

图13是图12所示组件的侧视图。

图14示出处于正常操作中的包括短路切断元件和热切断元件的装置。

图15和16示出装置的第一切断模式，其中热切断元件操作以将变阻器切断。

图17示出装置的第二切断模式，其中短路切断元件操作以将变阻器切断。

图18是处于正常操作中的另一示例浪涌抑制装置的局部前视立体图。

图19是类似于图18的视图，然而示出热切断元件已操作以将变阻器切断。

图20是类似于图19的视图，然而并未示出热切断元件。

具体实施方式

在正常操作条件下，电力系统所承受的电压在相当狭窄范围内。然而，诸如雷击和开关浪涌之类的系统干扰会产生超出正常操作条件下电路经受的电压水平的瞬时或延时电压水平。这些电压变化通常称为过压情形。如前所述，已开发了瞬态浪涌抑制装置来保护电路免受这些过压情形的影响。

瞬态浪涌抑制装置通常包括一个或多个压敏非线性电阻元件，该电阻元件称为变阻器，例如可以是金属氧化物变阻器（MOV）。变阻器的特征是，在暴露于正常操作电压时具有相对较高的电阻，而在暴露于例如与过压情形相关联的较大电压时具有低得多的电阻。在装置以低阻抗模式操作时，通过变阻器的电流通路的阻抗比受保护的电路的阻抗低得多，否则比受保护的电路的阻抗高得多。在发生过压情形时，变阻器从高阻抗模式切换成低阻抗模式，并且将过压感应电流浪涌从受保护的电路分流或转移出并分流或转移至电气接地，而在过压情形消退时，变阻器返回至高阻抗模式。

虽然现有的瞬态浪涌抑制装置已在一定程度上成功地用于保护电力系统和电路免受瞬态过压情形的影响，然而它们易于产生某些故障模式，这些故障模式仍会对于瞬态电压抑制装置期望保护的负荷侧电路产生损害。

更确切地说，响应于极端过压情形（即，极高的过压情况），变阻器非常快速地切换至低阻抗模式，并且由于暴露于极高的电压和电流，变阻器快速地退化并且有时会失效、可能是毁坏性的。浪涌抑制装置的严重故障自身也会对于期望保护的负荷侧电路造成损害。

已知的瞬态电涌抑制装置的另一问题是，如果过压情况持续一定时间段，就算是下降至中等过压情况，变压器（例如，MOV）也会过热并失效，有时是毁坏性的。如果在MOV处于导电状态时发生故障，则会产生短路情况和电弧，而这会引起又一些损害。