[发明专利]同轴环电极防护器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁脉冲防护器件，特别是一种同轴环电极电磁脉冲防护器件。

背景技术

信息化社会，电子信息设备广泛使用，电磁脉冲对电子信息设备产生巨大威胁。常见的电磁脉冲主要有雷电电磁脉冲和核电磁脉冲，尤其是核电磁脉冲威胁最大，很容易在线缆上感应出传导性的脉冲电压和脉冲电流，干扰或破坏电子信息设备。国际电工委员 IEC61000-2-9 标准和美国军用标准 MIL-STD-461、MIL-STD-188-125 中规定了电磁脉冲波形和试验方法。从近些年来颁布的 HEMP 标准波形看，电磁脉冲波形上升时间越来越快，高频分量所占的份量越来越多。国际电工委员 IEC61000-2-9 标准和美国军用标准 MIL-STD-461E 中规定的核电磁脉冲波形脉冲前沿 t_r（10%~90%）为 1.8ns~2.8ns，半峰宽为 23±5ns，峰值电场强度为50kV/m。MIL-STD-188-125 中规定短脉冲注入电流的脉冲前沿 t_r（10%~90%）小于20ns，半峰宽为 500~550ns。抑制传导性电磁脉冲干扰的有效手段是在传导线缆端口加装电磁脉冲防护器件。常见的电磁脉冲防护器件有气体放电管（GDT）、氧化锌压敏电阻（MOV）和瞬变电压抑制二极管（TVS）等。目前这些常见的防护器件都采用引脚结构，不管是直插式还是贴片式的防护器件，其散流能力都不快，影响对电磁脉冲响应的速度，对快前沿的电磁脉冲防护很不利。

发明内容

针对现有的电磁脉冲防护器件所存在的问题和不足，本发明的目的是设计一种同轴环电极防护器件，提高对电磁脉冲防护响应速度，实现对快前沿电磁脉冲的防护。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种同轴环电极防护器件，包括内环电极、外环电极和防护介质，其特征在于：内环电极和外环电极为同轴结构，并在内环电极和外环电极之间填充防护介质。同轴环电极的结构能提高防护器件的散流能力，提高对快前沿电磁脉冲的响应速度。

进一步地，所述的防护介质为氧化锌材料时，同轴环电极防护器件成为圆环限压型氧化锌压敏电阻防护器件。

进一步地，所述的防护介质为气体时，在同轴环电极的两个端面加装绝缘端盖形成封闭腔，气体被封闭在封闭腔内，内环电极和外环电极的放电结构为紧贴绝缘端盖且尖相对的尖劈，同轴环电极防护器件成为圆环沿面多路径放电型的气体放电管防护器件。圆环沿面多路径放电使得气体放电管对电磁脉冲的响应速度大大加快。

进一步地，圆环限压型氧化锌压敏电阻防护器件内电极内再套圆环沿面多路径放电型的气体放电管防护器件，构成气体放电管与氧化锌压敏电阻串联的同轴环电极防护器件。这种串联结构克服气体放电管的续流问题和氧化锌压敏电阻的长期耐受线缆工作电压而失效的问题，同时也不影响防护器件的散流效率。

进一步地，外环电极外表面为外螺纹结构，方便安装在金属壳上。

进一步地，内环电极内表面为内螺纹结构，方便安装被防护线路的金属螺杆或者内部再串接同轴环电极防护器件。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、同轴环电极的结构能提高防护器件的散流能力，提高对快前沿电磁脉冲的响应速度；

2、因为存在多路径放电效应，使得同轴环电极尖劈状沿面多路径放电的气体放电管防护器件对电磁脉冲的响应速度大加快；

3、圆环限压型氧化锌压敏电阻防护器件内电极内再套圆环沿面放电型的气体放电管防护器件，这种串联结构克服气体放电管的续流问题和氧化锌压敏电阻的长期耐受线缆工作电压而失效的问题，同时也不影响防护器件的散流效率；

4、内外同轴电极的螺纹结构使得防护器件安装非常方便，可以安装在机箱壳体或者屏蔽室壳体上，也可以安装在线缆两端的接头内。

附图说明

图1是本发明的同轴环电极防护器件径向剖面示意图；

图2是本发明的同轴环电极圆环沿面多路径放电型的气体放电管防护器件的轴向剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本发明作进一步详细说明。