[发明专利]一种多层放电间隙型电涌保护器

说明书

技术领域

本发明属于抑制过电压的电涌保护器，特别涉及一种多层放电间隙型电涌保护器，主要用于抑制雷电过电压，使各类通讯基站、变电站、电力电子设备免遭直击雷或雷电感应的破坏。

背景技术

授权公告号为CN 100530868C的专利公开了一种高效层叠式石墨放电隙装置，包括N+1个放电隙、N个电容值相同的电容构成的π形连接电容组，各放电隙串联连接，第一个放电隙F₁与火线连接，最末一个放电隙F_N+1接地，π形连接电容组中各电容的一端与两放电隙之间的导电件连接，另一端接地。该装置是一种多层放电间隙型电涌保护器，各触发电路均仅由电容器构成。雷击闪电持续平均3～4次冲击，冲击的时间间隔为10～250ms，典型间隔时间为50ms，在雷电的过电压冲击下，其触发电路中的电容器在触发过程中会被充入电荷，而仅由电容器构成的触发电路，由于电荷没有良好的泄放通道，不能在雷电冲击的间隔时间内充分泄放，故存在残余电荷影响电涌保护器的下一次触发，造成电涌保护器点火电压升高和工作不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的多层放电间隙型电涌保护器，以便使触发电路中被充入的电荷在雷电冲击的间隔时间内充分泄放，提高电涌保护器工作的稳定性。

本发明的技术方案：对现有多层放电间隙型电涌保护器的触发电路进行改进，将所述触发电路设计成阻容电路。

本发明所述多层放电间隙型电涌保护器适用于交流或直流电路的过电压保护，包括n个放电隙和n-1条触发电路，所述n为≥2的整数，n个放电隙串联连接构成过电压泄放电路，所述过电压泄放电路两端设有连接端子，用于连接被保护的交流或直流电路，n-1条触发电路中的每一条触发电路的一端分别与对应的放电隙之间的导电件连接，它们的另一端连接在一起并与第一个放电隙F1外端部连接，各条触发电路的结构相同，均为由电容器和电阻器并联构成的RC电路。

为了保证触发电路中被充入的电荷在雷电冲击的间隔时间内充分泄放，所述RC电路的时间常数的3倍或4倍或5倍或6倍应小于两次雷击之间的间隔时间。

本发明所述多层放电间隙型电涌保护器，其RC电路中，电容器的电容量为100PF～100nF，优选500PF～3nF，耐受电压为100V～10kV，电阻器的电阻值为10kΩ～200MΩ，优选500kΩ～20MΩ，功率为1/8W～10W。

为了进行过流保护，本发明所述多层放电间隙型电涌保护器设置有电流保险器，所述电流保险器的一端连接在第一个放电隙F1外端部，其另一端连接在各条触发电路的公共端。

为了显示所述多层放电间隙型电涌保护器的工作状态，设置了指示电路，所述指示电路的一端连接在最末一个放电隙Fn外端部，其另一端连接在各条触发电路的公共端，或指示电路的一端连接在最末一个放电隙Fn外端部，其另一端连接在第一个放电隙F1外端部。

本发明所述多层放电间隙型电涌保护器，其放电隙为开放式结构或密封式结构。所述开放式结构的放电隙由n+1个电极片和相邻两电极片之间放置的绝缘环状垫片组成；电极片为正方形或圆形或腰形或椭圆形，以及其它适于使用的形状，绝缘环状垫片与电极片的形状匹配，同样为正方形环或圆环或腰形环或椭圆形环，以及其它适于使用的环形。所述密封式结构的放电隙由n+1个电极片和n个密封容器组成，所述电极片位于密封容器内且由密封容器固定。

组成放电隙的电极片由石墨、铜钨合金或其他耐高温导电复合材料制成，电极片之间的间距为0.1毫米～0.6毫米。绝缘环状垫片用聚四氟乙稀、云母或其他耐高温绝缘材料制作。

本发明所述多层放电间隙型电涌保护器工作原理：

雷电来时，若电涌电压超过放间隙的击穿电压，各级放间隙依次被击穿后形成通路，阻抗很小，因而快速泄放电涌过电压能量，抑制过电压；在各级放间隙依次被击穿的同时，与各级放间隙组配的触发电路的电容器两端瞬时充电，充电后电容电压迅速升高，所述电容器在触发过程中被充入的电荷由两端并联的电阻器在雷电冲击的间隔时间内充分泄放，不会存在残余电荷对再次触发造成影响，因而当雷电产生的过电压再次到来时，触发电路能够稳定的辅助放电隙再次点火。

本发明具有以下有益效果：