[发明专利]一种基于铜铬合金材料的具有高可焊性的智能多层间隙过电压保护器

说明书

本发明公开一种基于铜铬合金材料的具有高可焊性的智能多层间隙过电压保护器，由多个铜铬合金材料制成的电极组成的多层放电间隙安装在一个具有绝缘外壳内，每个电极之间用绝缘介质进行绝缘隔离，在多层间隙的最下面一个电极间隙处设计了触发电极，触发电极可以自动感知并耦合接收雷电过电压的能量，并触发多层间隙的最下面的一个电极间隙及其它间隙快速导通，因而使得这种这能多层间隙结构的三端过电压保护间隙具有直流击穿电压高、电压保护水平高、响应时间快和抗工频或直流后续电流能力强等显著特点，该智能多层间隙过电压保护器可以用于通信领域、乃至电力领域等应用场合的直接雷击和雷电感应过电压的防护。

技术领域

本发明涉及一种过电压保护器件，特别涉及一种用于电力领域、通信领域的一种基于铜铬合金材料的具有高可焊性的智能多层间隙过电压保护器。

背景技术

随着高压输电线路中开关设备的应用以及电子与信息化系统的技术进步提升，过电压对敏感、抗扰度能力弱的电子设备、通信装置的影响和危害日益加剧，过电压防 护是电力、通信系统安全运行的重要保障。

自德国的凤凰接触公司羊角电极结构的过电压保护火花间隙和奥宝贝特曼股份有限公司的叠层石墨结构的过电压保护产品问世以来，国内诸多研究机构、生产企业 基于叠层结构过电压保护间隙无电弧外泄、后续电流抑制能力强的优点，均采用这种 主体结构的过电压保护间隙，在外围均压电路、失效指示等方面，发明了不少有特定 功能的过电压保护间隙，比如：ZL 02107856.4一种承载雷电流的火花间隙装置，ZL 200710049004.9高效层叠式石墨放电间隙装置等。

叠层石墨结构的过电压保护间隙一定程度上解决了单间隙(比如羊角间隙)的抑制后续电流能力差的技术难题，但存在以下缺陷：

第一、叠层石墨结构的过电压保护间隙的引出电极，由于引出金属电极与石墨电极的电气连接不可靠，致使引出电极与石墨电极的接触电阻大，在雷电流流经时，接 触处容易因过热而出现故障，严重影响过电压保护间隙工作的稳定可靠性和使用寿 命。

第二、为了提高叠层石墨间隙的抗后续工频续流的能力，常常通过增加叠层石墨间隙的间隙数来实现，结果导致在增加了正常工作下的可靠性和提升了抗后续工频续 流能力的同时，造成叠层石墨间隙冲击击穿电压的提升，过电压保护水平相应降低， 也就是说间隙型过电压保护器的抗后续工频能力与电压保护之间相互制约的技术问 题没有得到有效的解决。

发明内容

本发明目的在于针对现有叠层石墨间隙存在的缺陷，提出一种基于铜铬合金材料的具有高可焊性的智能多层间隙过电压保护器，显著提升多层过电压保护间隙的防护 性能，有效解决过电压保护间隙的交直流电压耐受能力、抗续流能力与电压保护水平 相互制约的技术问题，同时，可以显著改善石墨多层间隙与外部金属电极可焊性致使 过电压保护间隙工作可靠性差的知名缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术申请：

一种基于铜铬合金材料的具有高可焊性的智能多层间隙过电压保护器，由设置在绝缘外壳中的多个铜铬合金电极构成的多层放电间隙串联而成，多层放电间隙设置的 上引出电极、下引出电极和触发电极之间连接有自动过电压能量耦合触发机构，利用 铜铬合金的高可焊性以及自动过电压能量耦合触发机构输出触发脉冲至触发电极，致 使触发电极与下引出电极之间优先形成触发放电，进而引发多层间隙过电压保护器各 层放电间隙快速导通。

进一步，设置在绝缘外壳中多个铜铬合金电极组成的n对放电间隙，相邻两个电极之间用绝缘介质材料进行绝缘隔离后通过贯穿各电极和绝缘介质材料的绝缘连杆 串联连接，绝缘介质材料为环形结构，其外轮廓与电极外形相同；

多层放电间隙的最上层和最下层电极分别引出绝缘外壳作为上引出电极和下引出电极，引出电极焊接在铜铬合金电极上，第n个放电间隙之间设置触发电极并引出 绝缘外壳外，触发电极与第n个放电间隙的上电极和下之间用绝缘介质隔离，触发电 极为环形结构，其外部轮廓与放电间隙各电极外形相同；