[发明专利]电涌放电器

说明书

本发明涉及一种包括一个有源部件和一个夹持部件的电涌放电器，所述有源部件含有至少一个由金属氧化物非线性电阻材料制成的、位于两个端部配件之间、基本上是圆柱形的电涌放电器元件，而所述夹持部件含有至少一根绝缘材料制成的拉杆，此拉杆在端部配件之间延伸，将电涌放电器机械地连接在一起。所述电涌放电器主要适用于100KV等级或更高的电压，但是同样的实施例原则上也可用于较低的电压。

我们原先已从美国专利No.4    262    318得知一种电涌放电器，在这种电涌放电器中，由多个氧化锌非线性电阻制成的电涌放电器元件排列成堆，并封装在一个瓷套中，在瓷套与非线性电阻堆之间有一个间隙。一旦在这种电涌放电器内部发生故障，导致产生短路电流与气体剧烈地膨胀，因而在上面提到的间隙中形成很高的压力。所以在这种设计中，必须采用专门、通常十分昂贵的压力释放措施，使得所述瓷套不会以不受控制的方式爆裂，防止抛出的裂片造成二次损害。这种设计的另一些缺点是：电涌放电器需要较大的空间以及在同一个瓷套中只能容纳数量有限的并联的非线性电阻堆。

我们原先还从英国专利A-2    073    965得知另一种电涌放电器，其放电器元件装备有一个由能收缩的塑料或橡胶制成的、紧紧地裹在其上的护套。为了增加此电涌放电器的机械强度，建议过在电涌放电器的端部配件之间安置一根绝缘拉杆，所述拉杆延伸穿过电涌放电器元件的轴向孔。这种设计必须有一个使拉杆与外界环境隔开的气密护罩，否则将会产生沿面放电的危险，所述沿面放电可能在拉杆和孔壁间必然形成的间隙中造成闪络。这种电涌放电器不大适用于较高电压。

本发明的目的是提供一种为高电压设计的电涌放电器，它不存在上述已有技术设计的缺点。本发明采用下述方法来达到这一目的：在电涌放电器中，有源部件和夹持部件都暴露在围绕着此电涌放电器的环境之中，并且各自做成所需外形，以便增大在端部配件之间的沿面放电路径。

由于采用了将电涌放电器机械地连结在一起的绝缘拉杆，加上将拉杆和有源的电涌放电器元件做成所需外形从而获得足够的沿面放电路径，外部的瓷套就能取消。这还导致了下述的优点（与带瓷套的电涌放电器比较）：

a）在这种电涌放电器内部不存在封闭的气体容积，因而也就不存在电涌放电器内部一旦发生故障时由于压力增加而造成爆炸的危险，同时也就不会因电涌放电器的构件抛出而导致二次损害。

b）因为这种电涌放电器不受瓷套的内部空间所限制，电涌放电器原则上可由数量不限的平行柱（电涌放电器元件堆）构成，并且成本较低。

c）这种电涌放电器的总高度比带瓷套的电涌放电器小。这特别是由于后者需要较大的端部配件而造成的。

d）这种电涌放电器的重量较小。

e）这种电涌放电器有源部件的冷却得到改善。

这种电涌放电器有源部件所需的沿面放电路径能通过几种不同的方法获得。

例如，这种电涌放电器元件的柱形表面，可用相互交叠的保护环和导环紧紧地箍住，所述保护环和导环由抗沿面电流的材料制成，并加工成所需外形。

另一种方法是：将实际的电涌放电器元件设计成具有多个增大沿面放电路径的环形凸出部分的长形元件，所述环形凸出部分沿这种电涌放电器元件的轴线方向一个接着一个排列，由与电涌放电器元件的其余部分相同的材料制成，且与电涌放电器元件的其余部分一起形成相互密合的部件（如欧洲专利A-0    196    370所述）。在封套表面上还适当地备有一层电绝缘材料的保护复盖层。

第三种方法是：可能包含多个一个摞一个叠放的电涌放电器元件的有源部件装备有紧紧地箍着的外壳，此外壳由抗沿面放电电流的塑料或橡胶制成，表面带有沟槽，缩套装在有源部件上。

下面，参照附图所示的最佳实施例对本发明作更详细的介绍，其中：

图1是按照本发明设计的一种电涌放电器的侧视图;

图2是沿着图1中的Ⅱ_Ⅱ线剖切的该电涌放电器的横截面图;

图3是三个串联的非线性电阻片的轴向剖面图，非线性电阻片上装有与此电涌放电器相连的封套保护装置。