[发明专利]用于保护多个导体免受电力浪涌影响的压敏电阻器装置

说明书

本发明公开了用于保护多个导体免受电力浪涌影响的装置。一种装置包括位于所述装置的第一表面上的第一电极、位于所述装置的所述第一表面上的第二电极以及位于所述装置的第二表面上的浮置电极。所述第一电极被配置为从第一导体接收浪涌电流。所述浪涌电流通过所述装置从所述第一电极行进到所述浮置电极并从所述浮置电极行进到所述第二电极。

相关申请

本申请要求在2018年7月18日提交的美国临时申请第62/699,897号的权益，所述申请的全部内容通过引用方式并入本文中。

技术领域

本文描述的实施例涉及一种用于保护多个导体免受电力浪涌或电噪声影响的压敏电阻器装置，并且更具体地涉及一种具有两个以上电极的压敏电阻器装置。压敏电阻器装置在施加的电压与通过所述装置的电阻性(同相)泄漏电流之间表现出非线性关系，并且这种非线性对于所述装置的功能很重要。金属氧化物压敏电阻(“MOV”)是浪涌放电器中使用的压敏电阻器装置的一个示例。

发明内容

高压电路和低压电路中的浪涌保护可以通过利用一个或多个压敏电阻器装置的浪涌放电器来提供。单个MOV用作压敏电阻器装置。当用于抑制噪声时，压敏电阻器装置的电抗(电容)也很重要，并且所述装置可以用作具有压敏泄漏电流的电容器。现有浪涌放电器中的多个压敏电阻器装置可能在物理上是分开的，或者可以分开制造并组装在一起成为单个零件。浪涌放电器的保护级别被定义为特定浪涌事件(例如，在10,000A时产生8x20μs波)期间的电压与装置的最大连续工作电压(“MCOV”)的比率。包含MOV的次级浪涌放电器通常放置在配电变压器的低压侧上。次级浪涌放电器可能需要同时保护多个导体免受电力浪涌影响。然而，标准的单个MOV只能在一个导体与参考电压(例如，地线、零线或另一相)之间提供浪涌保护。因此，标准的单个MOV无法完全保护利用两个以上导体的系统。

先前的解决方案利用每个浪涌放电器内的多个MOV来防止可能在任何导体上或同时在多个导体上发生的电力浪涌。例如，可以在每一对导体之间放置一个MOV，以限制这两个导体之间的相对电压。对于具有三个导体的系统，所有对导体之间的完整浪涌保护可能需要三个MOV。这种情况可能适用于具有三个导体(例如，火线、零线和地线)的单相系统。在此类情况下，可以使用三个MOV来钳制火线对零线电压、地线对零线电压以及火线对地线电压。替代地，可以将MOV放置在每个导体与地线导体之间，使得限制每个导体的绝对最大电压。以这种方式进行浪涌保护可能需要的MOV数量等于电路中的导体的数量。这种情况可以适用于具有三个有源导体(例如，L1、L2和L3)的三相系统或具有两个有源导体(例如，L1和L2)的分相电力系统。在这种配置中，每个MOV的地线导体可以与放电器装置连接。在这种配置中，可以自动地提供相间浪涌保护，其中最大相间电压被限制为残余相对地线电压的大约两倍。

本文描述的实施例涉及利用单个压敏电阻器装置向多个导体提供浪涌保护。具体地，压敏电阻器装置可以包括具有两个以上有源电极的单个整体零件。本文描述的压敏电阻器装置减少了相关联的浪涌放电器的零件的数量。另外，可以显著减小有源压敏电阻器材料的体积，同时对单个相提供相同的保护级别。因此，本文描述的压敏电阻器装置降低了原材料成本。因此，本文描述的实施例提供了保护多个导体免受电力浪涌影响的压敏电阻器装置。在一些实施例中，压敏电阻器装置由具有两个以上电极表面的单个MOV组成。

例如，一个实施例提供了一种用于保护多个导体免受电力浪涌影响的装置。所述装置包括位于所述装置的第一表面上的第一电极、位于所述装置的所述第一表面上的第二电极以及位于所述装置的第二表面上的浮置电极。所述第一电极被配置为从第一导体接收浪涌电流。所述浪涌电流通过所述装置从所述第一电极行进到所述浮置电极并从所述浮置电极行进到所述第二电极。

另一个实施例提供了一种用于保护多个导体免受电力浪涌影响的浪涌放电器。所述浪涌放电器包括装置。所述装置包括位于所述装置的第一表面上的第一电极、位于所述装置的所述第一表面上的第二电极以及位于所述装置的第二表面上的浮置电极。所述装置被配置为从所述多个导体中的至少一者接收浪涌电流。