CN106257786A - 一种高安全性多层间隙型电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高安全性多层间隙型电涌保护器。包括：第一端子、第二端子；n个放电隙，所述n个放电隙依次串联在所述第一端子与所述第二端子之间；n‑1条触发电路，所述n‑1条触发电路中的每一条触发电路的第一端分别与对应的所述n个放电隙之间的公共端连接，第二端均与第二端子连接；保护器件，用于断开所述高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；其中，所述n≥2，且为整数。

Description

一种高安全性多层间隙型电涌保护器

技术领域

本发明涉及电涌保护器领域，特别是涉及一种高安全性多层间隙型电涌保护器。

背景技术

众所周知，当线路中出现的电涌超出了线路上电子设备的正常工作电压时，会破坏电子设备绝缘，使线路上的电荷沿非正常路径放电，引起电子设备内部发生过流、短路等现象，最后导致电子设备损坏。多层间隙型电涌保护器已大量应用于线路中进行电涌防护。现有的多层间隙型电涌保护器由多个放电隙和触发电路组成。多层间隙型电涌保护器不动作时，内部的放电隙彼此绝缘，整个电涌保护器对外呈现高阻状态，不影响被保护线路运行。当有电涌到来时，多层间隙型电涌中的触发电路触发放电隙导通，最后整个电涌保护器对外呈现低阻状态，从而泄放电涌能量。

目前，现有的多层间隙型电涌保护器在工作期间，因电涌保护器自身劣化或发生过载，放电隙内部短路等原因，使整个电涌保护器对外呈现低阻、甚至短路状态，那么被保护线路的电能会持续施加到电涌保护器两端，电涌保护器持续消耗电能，引起发热或燃烧，从而使得安全性降低，最后会影响被保护线路的正常运行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高安全性多层间隙型电涌保护器，包括：第一端子、第二端子；

n个放电隙，所述n个放电隙依次串联在所述第一端子与所述第二端子之间；

n-1条触发电路，所述n-1条触发电路中的每一条触发电路的第一端分别与对应的所述n个放电隙之间的公共端连接，第二端均与第二端子连接；

保护器件，用于断开所述高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护

线路的连接；其中，所述n≥2，且为整数。

进一步地，所述保护器件至少为脱离器、熔断器中的一种。

具体地，所述脱离器包括第一连接导体、第二连接导体以及连接所述第一连接导体和第二连接导体的焊点。

进一步地，所述脱离器还包括传力件。

进一步地，所述脱离器还包括隔离件。

进一步地，所述脱离器还包括至少一个弹簧组件。其中，弹簧组件可为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、蝶形弹簧、涡卷弹簧或板状弹簧。

进一步地，所述放电隙至少为火花间隙、双火花间隙、气体放电管、对称气体放电管中的一种。

进一步地，所述触发电路至少为电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻、热敏电阻、瞬态二极管或气体放电管中的一种，所述阻容器由电阻器与电容器并联组成。

进一步地，还包括遥信告警电路，用于输出所述高安全性多层间隙型电涌保护器的状态信息。

进一步地，还包括状态指示部件，用于指示所述高安全性多层间隙型电涌保护器的状态。

优选地，所述状态指示部件为窗口指示组件或指示电路。

有益效果：本发明所述的一种高安全性多层间隙型电涌保护器在放电隙与外接端子之间增加了保护器件，因而在该高安全性多层间隙型电涌保护器出现过载时，可通过断开保护器件，从而切断该高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接，保护线路的电能不再持续流过高安全性多层间隙型电涌保护器，从而增强了多层间隙型电涌保护器的安全。

本发明所述的一种高安全性多层间隙型电涌保护器还包括状态指示部件，可指示该高安全性多层间隙型电涌保护器的状态；本发明所述的一种高安全性多层间隙型电涌保护器还包括遥信告警电路，可将该高安全性多层间隙型电涌保护器的状态信息输出给用户或状态指示部件；从而进一步增强了该高安全性多层间隙型电涌保护器的安全。

附图说明

图1是本发明的基本电原理图；

图2是本发明实施例1中的高安全性多层间隙型电涌保护器电原理图；

图3是本发明实施例2中的高安全性多层间隙型电涌保护器电原理图，增加了遥信告警电路；

图4是本发明实施例3中的高安全性多层间隙型电涌保护器电原理图，增加了遥信告警电路和窗口指示组件；

图5是本发明实施例4中的高安全性多层间隙型电涌保护器电原理图，增加了遥信告警电路和指示电路；

图6是本发明实施例中的保护器件电路图；

图7是本发明实施例中脱离器的结构原理图；

图8是本发明实施例中的放电隙结构原理图；

图9是本发明实施例中的触发电路结构原理图；

图10是本发明实施例中遥信告警电路结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明所述的一种高安全性多层间隙型电涌保护器的基本电路结构如图1所示。包括第一端子和第二端子，均连接保护线路；其中，被保护线路包含单相工频交流线路、三相工频交流线路、直流线路、信号线路。

n个放电隙，记为Fi，i＝1，2，…，n，n个放电隙Fi依次串联在第一端子与第二端子之间,用于保护连接在第一端子与第二端子外部的电子设备；

n-1条触发电路，记为Zj，j＝1，2，…，n-1，n-1条触发电路Zj中的每一条触发电路的第一端分别与对应的所述n个放电隙Fi相邻放电隙之间的公共端连接，所述n-1条触发电路Zj中的每一条触发电路的第二端均与第二端子连接，分别用于触发所述放电隙Fi中的第1至第n-1个放电隙动作；

保护器件Y，保护器件Y的一端与第一端子连接，另一端与第一放电隙F1的电极1连接，用于断开所述高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；

其中，所述n≥2，且为整数。

在此指出，以下所有实施例中的放电隙可以为图8所示电路中的任意一种。其中图8(a)为火花间隙G、图8(b)为火花间隙G与电阻R串联、图8(c)为火花间隙G与压敏电阻RV串联、图8(d)为火花间隙G与电容器C并联、图8(e)为双火花间隙G'、图8(f)为气体放电管V、图8(g)为气体放电管V与电阻R串联、图8(h)为气体放电管V与压敏电阻RV串联、图8(i)为气体放电管V与电容器C并联、图8(j)为对称气体放电管V'。其中，双火花间隙G'和对称气体放电管V'可任意选择其中两个电极作为输出。

特别地所述火花间隙G可为石墨或者金属放电隙，放电隙可为开放式结构，也可为封闭式结构。放电隙由电极片组成，横截面为圆形、菱形、长方形、正方形、三角形、椭圆形、腰型或多边形，厚度为1mm～8mm。优选地放电隙横截面为圆形和腰型，厚度为1mm～3mm，每个放电隙均包括电极1和电极2，且电极1和电极2之间放置有绝缘环状垫片组成，其中，绝缘环状垫片的形状与上述石墨的横截面相对应，即可为圆环、菱形环、长方形环、正方形环、三角形环、椭圆形环、腰型环、或多边形环，可由聚四氟乙烯、橡胶、尼龙、云母、陶瓷或杜邦纸中任意一种材料制成，绝缘环状垫片的厚度可为0.1mm～0.7mm，优选为0.2mm～0.5mm。

进一步地，触发电路可以为图9所示电路中的任意一种。其中图9(a)为电阻器R、图9(b)为电容器C、图9(c)为压敏电阻RV、图9(d)为阻容器RC、图9(e)为阻容器RC与电阻器R串联、图9(f)为阻容器RC与熔断器FU串联、图9(g)为阻容器RC与热敏电阻RT串联、图9(h)为阻容器RC与电感L串联、图9(i)为阻容器RC与气体放电管V串联、图9(j)为阻容器RC与压敏电阻RV串联、图9(k)为阻容器RC与瞬态二极管VD串联、图9(l)为阻容器RC与气体放电管V并联、图9(m)为阻容器RC与压敏电阻RV并联、图9(n)为阻容器RC与瞬态二极管VD并联。其中，电容器C的电容量为100PF～100nF，优选500PF～3nF，耐受电压为100V～10kV，电阻器R的电阻值为10kΩ～200MΩ，优选500kΩ～20MΩ，功率为1/8W～10W，且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，使用阻容器时，优选地，其RC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。

进一步地，保护器件Y可以为图6所示电路中的任意一种。图6(a)为脱离器D，图6(b)为熔断器FU,图6(c)为脱离器D与熔断器FU串联。

特别地，熔断器FU的额定电流值取为0.5A～500A。优选地，额定电流值取为63A～160A。

具体地，脱离器D可以为图7所示电路中的任意一种。其中，图7(a)为A类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在水平方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，从而使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

图7(b)为B类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件41和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在水平方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件41与第一连接导体1连接，保存有弹力。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充所述连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

弹簧组件41在焊点3熔化后，保存的弹力释放，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

图7(c)为C类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件41、弹簧组件42和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在水平方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件41与第一连接导体1连接，保存有弹力。弹簧组件42与第二连接导体2连接，保存有弹力。

脱离器D动作时，焊点熔化，不能完全填充所述连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

弹簧组件41和弹簧组件42在焊点3熔化后，保存的弹力释放，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

图7(d)为D类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件43、隔离件51和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在水平方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件43与隔离件51连接，保存有弹力。隔离件51置于第一连接导体1和第二连接导体2连接端间隙位置，但因焊点3未熔化而不能置于连接端间隙之中。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充所述连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。弹簧组件43在焊点3熔化后，保存的弹力释放，带动隔离件51运动，置于第一连接导体1与第二连接导体2连接端间隙之间，增大了第一连接导体1与第二连接导体2之间的电气距离，从而隔离第一连接导体1和第二连接导体2，起到灭弧作用。

图7(e)为E类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件45、传力件611和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。其中，传力件61用于在弹簧作用下，带动连接导体1运动，从而改变第一连接导体1运动力的大小和方向。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在水平方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在所述连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件45与传力件61连接，保存有弹力。传力件61与第一连接导体1连接。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

弹簧组件45在焊点3熔化后，保存的弹力释放，带动传力件61运动，从而带动第一连接导体1运动，改变第一连接导体1力的大小和方向，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

图7(f)为F类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2在垂直方向上处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

图7(g)为G类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件41和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在垂直方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件41与第一连接导体1连接，保存有弹力。

脱离器D动作时，焊点熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态；弹簧组件41在焊点3熔化后，保存的弹力释放，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

图7(h)为H类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件41、弹簧组件42和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在垂直方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件41与第一连接导体1连接，保存有弹力。弹簧组件42与第二连接导体2连接，保存有弹力。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态；弹簧组件41和弹簧组件42在焊点3熔化后，保存的弹力释放，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

图7(i)为I类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件44、隔离件52和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在垂直方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件44与隔离件52连接，保存有弹力。隔离件52置于第一连接导体1和第二连接导体2连接端间隙位置，但因焊点3未熔化而不能置于连接端间隙之中。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

弹簧组件44在焊点3熔化后，保存的弹力释放，带动隔离件52运动，置于第一连接导体1与第二连接导体2连接端间隙之间，增大了第一连接导体1与第二连接导体2之间的电气距离，起到灭弧作用。

图7(j)为J类脱离器结构，包括第一连接导体1、第二连接导体2、弹簧组件45、传力件61和用于连接第一连接导体1和第二连接导体2的焊点3。

第一连接导体1和第二连接导体2为脱离器D连接外部器件的端子。其中，脱离器D未动作时，第一连接导体1和第二连接导体2连接端在垂直方向处于同一平面，第一连接导体1和第二连接导体2连接端保持一定间隙，焊点3填充在连接端间隙位置，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于连接状态。弹簧组件45与传力件61连接，保存有弹力。传力件61与第一连接导体1连接。

脱离器D动作时，焊点3熔化，不能完全填充连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态。

弹簧组件45在焊点3熔化后，保存的弹力释放，带动传力件61运动，从而带动第一连接导体1运动，改变第一连接导体1力的大小和方向，进一步加大第一连接导体1与第二连接导体2连接端之间的间隙距离。

特别地，隔离件51和隔离件52均为绝缘材料，可为纸板、塑料、橡胶、云母、聚四氟乙烯，形状为柱状或片状；传力件61为导电材料或绝缘材料，优选为绝缘材料，绝缘材料可为纸板、塑料、橡胶、云母、聚四氟乙烯，形状为柱状或片状；

焊点3可为锡铅合金焊锡丝、纯锡焊锡丝、锡铜合金焊锡丝、锡银铜合金焊锡丝、锡铋合金焊锡丝、锡镍合金焊锡丝及特殊含锡合金材质的焊锡丝加热熔化后形成的凝结体，焊锡可由锡合金和助剂两部分组成，焊点3的熔化温度阈值取为60℃～500℃，优选地，焊点3的熔化温度阈值为90℃～200℃，焊点的形状可为圆形、菱形、长方形、正方形、三角形、椭圆形、腰型或多边形的一种，其中方形焊点长度为1mm～12mm，优选为3mm～6mm，方形焊点宽度为1mm～12mm，优选为3mm～6mm；脱离器D中的第一连接导体1、第二连接导体2的截面形状优选为长条形。长度可为1mm～30mm,优选为5mm～15mm，宽度为1mm～10mm,优选为3mm～8mm；

脱离器D中的弹簧组件41、弹簧组件42、弹簧组件43、弹簧组件44、弹簧组件45可为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、蝶形弹簧、涡卷弹簧或板状弹簧中的一种，其外径可为1mm～10mm,优选为1.5mm～3mm，弹簧组件长度为1mm～30mm，优选为8mm～20mm，弹簧拉力为0.5N～20N，优选为1N～5N。

实施例1，

本实施例中，一种高安全性多层间隙型电涌保护器电路结构如图2所示，包括：两个外接端子：L(相线)端子和N(中性线)端子，用于连接被保护线路(电子设备)；

8个放电隙为火花间隙G1～G8，具体地，8个火花间隙G1～G8依次串联连接在N(中性线)端子与保护器件之间；

7条触发电路Z1～Z7均为电阻器与电容器并联构成的阻容器。具体地，第1条触发电路Z1由C1和R1并联构成，其一端与火花间隙G1、G2的公共端连接，第2条触发电路由C2和R2并联构成，其一端与火花间隙G2、G3的公共端连接，……，以此类推，第6条触发电路Z6由C6和R6并联构成，其一端与火花间隙G6、G7的公共端连接，第7条触发电路Z7由C7和R7并联构成，其一端与火花间隙G7、G8的公共端连接，上述7条触发电路Z1～Z7的第二端并接后再与N(中性线)端子连接；

保护器件为脱离器D，具体可以为如图7所示电路中的任意一种。具体地，脱离器D的一端与第一火花间隙G1的电极1连接，另一端与L(相线)端子连接，用于断开高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；

正常工作时，当L线与N线之间的电路出现电涌时，上述7条触发电路Z1～Z7分别触发火花间隙G1～G7动作，则火花间隙G1～G7均导通，其后电涌电压就施加在火花间隙G8的两端，使得火花间隙G8导通，从而火花间隙G1～G8均变成低阻，最终形成过电压泄放电路，从而将窜入到线路L-N之间的电涌限制在被保护线路(电子设备)所能承受的电压范围内，实现对连接在L线与N线间的被保护线路(电子设备)的保护；

当该高安全性多层间隙型电涌保护器中的元件劣化或电压过载时，可造成火花间隙呈现出低阻状态(严重时电路短路)，火花间隙发热，其热量传递给脱离器D，同时电流流过脱离器D中的焊点3，焊点3在流过电流时自身也产生热量，当焊点3自身温度超过其熔点时，焊点3受热熔化或蒸发，不能完全填充第一连接导体1和第二连接导体2连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态，从而被保护线路的电能不再持续流过该高安全性多层间隙型电涌保护器，也就保护了该高安全性多层间隙型电涌保护器，则被保护线路可正常运行。

需要说明的是，以下实施例2、实施例3和实施例4中，均增加了遥信告警电路A，用于输出电涌保护器的状态信息。实施例3和实施例4中增加了状态指示部件，其中实施例3中的状态指示部件为窗口指示组件，实施例4中的状态指示部件为指示电路。

其中遥信告警电路A可以为图10所示电路中的任意一种。具体地，图10(a)为常闭开关K1(有两个与用户线路连接的输出端A1和A2)、图10(b)为常开开关K2(有两个与用户线路连接的输出端A1和A2)、图10(c)为先断后合转换开关K3(有三个与用户线路连接的输出端A1、A2和A3)、图10(d)为中间断开转换开关K4(有三个与用户线路连接的输出端A1、A2和A3)，其中遥信告警电路A的参数为：交流电压5V～380V，交流电流为2mA～10A；直流电压5V～100V，直流电流为2mA～10A。优选地为交流电压24V～250V，交流电流为10mA～0.5A；直流电压24V～60V，直流电流为10mA～2A。

实施例2：

本实施例中，一种高安全性多层间隙型电涌保护器电路结构如图3所示，包括两个外接端子：L(相线)端子和N(中性线)端子，用于连接被保护线路(电子设备)；

8个放电隙为火花间隙G1～G8，具体地，8个火花间隙G1～G8依次串联连接在N(中性线)端子与保护器件之间；

7条触发电路Z1～Z7均为电阻器与电容器并联构成的阻容器。具体地，第1条触发电路Z1由C1和R1并联构成，其一端与火花间隙G1、G2的公共端连接，第2条触发电路由C2和R2并联构成，其一端与火花间隙G2、G3的公共端连接，……，以此类推，第6条触发电路Z6由C6和R6并联构成，其一端与火花间隙G6、G7的公共端连接，第7条触发电路Z7由C7和R7并联构成，其一端与火花间隙G7、G8的公共端连接，上述7条触发电路Z1～Z7的第二端并接后再与N(中性线)端子连接；

保护器件为脱离器D，具体可以为如图7所示电路中的任意一种。具体地，脱离器D的一端与第一火花间隙G1的电极1连接，另一端与L(相线)端子连接，用于断开该高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；

遥信告警电路A为常闭开关K1，其输出端A1和A2均连接用户电路。

正常工作时，当L线与N线之间的电路出现电涌时，上述7条触发电路Z1～Z7分别触发火花间隙G1～G7动作，则火花间隙G1～G7均导通，其后电涌电压就施加在火花间隙G8的两端，使得火花间隙G8导通，从而火花间隙G1～G8均变成低阻，最终形成过电压泄放电路，从而将窜入到线路L-N之间的电涌限制在被保护线路(电子设备)所能承受的电压范围内，实现对连接在L线与N线间的被保护线路(电子设备)的保护；

当该高安全性多层间隙型电涌保护器中的元件劣化或电压过载时，可造成火花间隙呈现出低阻状态(严重时电路短路)，火花间隙发热，其热量传递给脱离器D，同时电流流过脱离器D中的焊点3，焊点3自身产生热量，当焊点3自身温度超过其熔点时，焊点3受热熔化或蒸发，不能完全填充第一连接导体1和第二连接导体2连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态，从而被保护线路的电能不再持续流过该高安全性多层间隙型电涌保护器，也就保护了该高安全性多层间隙型电涌保护器，则被保护线路可正常运行。

与此同时，焊点3在动作过程中，带动在脱离器D上的机械装置联动，其中机械装置为力杆(可以为等比例传力、增力或减力的结构的一种)，该力杆可以安装在脱离器D中的第一连接导体1或第二连接导体2或弹簧组件或传力件上，输出机械力给常闭开关K1中的开关动片，开关动片运动使得常闭开关K1从常闭状态变为断开状态，并输出状态信息到用户电路，则用户可以从遥信信号中得知该高安全性多层间隙型电涌保护器或/和保护器件(脱离器D)的状态。

实施例3，

本实施例中，一种高安全性多层间隙型电涌保护器电路结构如图4所示，包括两个外接端子：L(相线)端子和N(中性线)端子，用于连接被保护线路(电子设备)；

8个放电隙为火花间隙G1～G8，具体地，8个火花间隙G1～G8依次串联连接在L(相线)端子与保护器件之间；

7条触发电路Z1～Z7结构相同且均为阻容器，阻容器由电阻器与电容器并联构成。第1条触发电路Z1由C1和R1并联构成，其一端与火花间隙G1、G2的公共端连接，第2条触发电路由C2和R2并联构成，其一端与火花间隙G2、G3的公共端连接，……，以此类推，第6条触发电路Z6由C6和R6并联构成，其一端与火花间隙G6、G7的公共端连接，第7条触发电路Z7由C7和R7并联构成，其一端与火花间隙G7、G8的公共端连接，上述7条触发电路Z1～Z7的第二端并接后再与第8火花间隙G8的电极2连接；

保护器件为脱离器D，具体可以为如图7所示电路中的任意一种。具体地，脱离器D的一端与第8火花间隙G8的电极2连接，另一端与N(中性线)端子连接，用于断开该高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；

遥信告警电路A为常开开关K2，其输出端A1和A2均连接用户电路或窗口指示组件。

窗口指示组件为机械结构，其由上下两层带有颜色指示板和传力装置构成，上层为绿色指示板，下层为红色指示板，其传力装置与脱离器D上的机械联动装置连接。

正常工作时，脱离器D不动作，窗口指示组件显示上层绿色指示板；同时当L线与N线之间的电路出现电涌时，上述7条触发电路Z1～Z7分别触发火花间隙G1～G7动作，则火花间隙G1～G7均导通，其后电涌电压就施加在火花间隙G8的两端，使得火花间隙G8导通，从而火花间隙G1～G8均变成低阻，最终形成过电压泄放电路，从而将窜入到线路L-N之间的电涌限制在被保护线路(电子设备)所能承受的电压范围内，实现对连接在L线与N线间的被保护线路(电子设备)的保护；

当该高安全性多层间隙型电涌保护器中的元件劣化或电压过载时，可造成火花间隙呈现出低阻状态(严重时电路短路)，火花间隙发热，其热量传递给脱离器D，同时电流流过脱离器D中的焊点3，焊点3自身产生热量，当焊点3自身温度超过其熔点时，焊点3受热熔化或蒸发，不能完全填充第一连接导体1和第二连接导体2连接端间隙位置，使第一连接导体1和第二连接导体2连接端之间产生间隙，此时第一连接导体1和第二连接导体2处于断开状态，从而被保护线路的电能不再持续流过该高安全性多层间隙型电涌保护器，也就保护了该高安全性多层间隙型电涌保护器，则被保护线路可正常运行。

与此同时，焊点3在动作过程中，带动在脱离器D上的机械装置联动，其中机械装置可以为力杆(可以为等比例传力、增力或减力的结构的一种)，该力杆可以安装在脱离器D中的第一连接导体1或第二连接导体2或弹簧组件或传力件上，输出机械力给常开开关K2中的开关动片，开关动片运动使得常开开关K2开关从常开状态变为闭合状态，并输出状态信息到用户电路或窗口指示组件，同时该力杆带动窗口指示组件中的绿色指示板位移，则窗口指示组件显示下层红色指示板，表示该高安全性多层间隙型电涌保护器处于失效状态。

显然，可以通过窗口指示组件的颜色指示本发明提供的高安全性多层间隙型电涌保护器的工作状态，其中，正常状态可包括该高安全性多层间隙型电涌保护器正常工作状态和、保护器件未脱离状态；失效状态可包括该高安全性多层间隙型电涌保护器保护器件脱离状态、保护器件失效状态或保护器件故障状态。

实施例4，

本实施例中，高安全性多层间隙型电涌保护器电路结构如图5所示，包括两个外接端子：L(相线)端子和N(中性线)端子，用于连接被保护线路(电子设备)；

8个放电隙为火花间隙G1～G8，具体地，8个火花间隙G1～G8依次串联连接在保护器件与N(中性线)端子之间；

7条触发电路Z1～Z7均为电阻器与电容器并联构成的阻容器。第1条触发电路Z1由C1和R1并联构成，其一端与火花间隙G1、G2的公共端连接，第2条触发电路由C2和R2并联构成，其一端与火花间隙G2、G3的公共端连接，……，以此类推，第6条触发电路Z6由C6和R6并联构成，其一端与火花间隙G6、G7的公共端连接，第7条触发电路Z7由C7和R7并联构成，其一端与火花间隙G7、G8的公共端连接，上述7条触发电路Z1～Z7的第二端并接后再与N(中性线)端子连接；

保护器件为脱离器D，具体可以为如图7所示电路中的任意一种。具体地，脱离器D的一端与第1火花间隙G1的电极1连接，另一端与L(中性线)端子连接，用于断开该高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；

遥信告警电路A为常开开关K2，其输出端A1和A2均连接用户电路；

指示电路包括熔断器FU11、降压电容C101、泄放电阻R101、限流电阻R111、整流二极管VD1、保护二极管VD2、发光二极管VL1、限流电感L1，其中，泄放电阻R101与降压电容C101并联连接构成RC电路，RC电路一端与熔断器FU11的一端连接，熔断器FU11的另一端与第1火花间隙G1的电极1连接，RC电路另一端与限流电阻R111的一端连接，限流电阻R111的另一端与保护二极管VD2的负极、整流二极管VD1的正极连接。整流二极管VD1的负极与发光二极管VL1的正极连接，发光二极管VL1的负极与保护二极管VD2的正极连接，并同时和限流电感L1的一端连接，限流电感L1的另一端与N端连接。

正常工作时，指示电路接通导电发光二极管VL1亮起，同时当L线与N线之间的电路出现电涌时，上述7条触发电路Z1～Z7分别触发火花间隙G1～G7动作，则火花间隙G1～G7均导通，其后电涌电压就施加在火花间隙G8的两端，使得火花间隙G8导通，从而火花间隙G1～G8均变成低阻，最终形成过电压泄放电路，从而将窜入到线路L-N之间的电涌限制在被保护线路(电子设备)所能承受的电压范围内，实现对连接在L线与N线间的被保护线路(电子设备)的保护；

当该高安全性多层间隙型电涌保护器中的元件劣化或电压过载，可造成火花间隙呈现出低阻状态(严重时电路短路)，火花间隙发热，其热量传递给脱离器D，同时电流流过脱离器D中的焊点3，焊点3自身产生热量，当焊点3自身温度超过其熔点时，焊点3受热熔化或蒸发，则断开整个放电隙与L端子的连接，从而被保护线路的电能不再持续流过该高安全性多层间隙型电涌保护器，也就保护了该高安全性多层间隙型电涌保护器，则被保护线路可正常运行，同时断开整个放电隙与L端子的连接后，指示电路断开发光二极管VL1熄灭。

显然，通过指示电路的发光二极管VL1的变化指示本发明提供的高安全性多层间隙型电涌保护器的工作状态。

与此同时，焊点3在动作过程中，带动在脱离器D上的机械装置联动，其中机械装置可以为力杆(可以为等比例传力、增力或减力的结构的一种)，该力杆可以安装在脱离器D中的第一连接导体1或第二连接导体2或弹簧组件或传力杆上，输出机械力给常开开关K2中的开关动片，开关动片运动使得常开开关K2开关从常开状态变为闭合状态，并输出状态信息到用户电路，则用户可以从遥信信号中得知该高安全性多层间隙型电涌保护器或/和保护器件(脱离器D)的状态。

从上述描述可以看出本发明提供的一种高安全性多层间隙型电涌保护器，适应温度范围大，且工作可靠，从而具有更广泛的适用性。

以上是对本发明所提供的一种高安全性多层间隙型电涌保护器进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高安全性多层间隙型电涌保护器，包括：第一端子、第二端子；n个放电隙，所述n个放电隙依次串联在所述第一端子与所述第二端子之间；n-1条触发电路，所述n-1条触发电路中的每一条触发电路的第一端分别与对应的所述n个放电隙之间的公共端连接，第二端均与第二端子连接；其特征在于，还包括保护器件，用于断开所述高安全性多层间隙型电涌保护器与被保护线路的连接；其中，所述n≥2，且为整数。

2.根据权利要求1所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述保护器件至少为脱离器、熔断器中的一种。

3.根据权利要求2所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述脱离器包括第一连接导体、第二连接导体以及连接所述第一连接导体和第二连接导体的焊点。

4.根据权利要求3所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述脱离器还包括传力件。

5.根据权利要求3所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述脱离器还包括隔离件。

6.根据权利要求3所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述脱离器还包括至少一个弹簧组件。

7.根据权利要求1所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述放电隙至少为火花间隙、双火花间隙、气体放电管、对称气体放电管中的一种。

8.根据权利要求1所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述触发电路至少为电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻、热敏电阻、瞬态二极管或气体放电管中的一种，所述阻容器由电阻器与电容器并联组成。

9.根据权利要求1所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，还包括遥信告警电路，用于输出所述高安全性多层间隙型电涌保护器的状态信息。

10.根据权利要求1所述的高安全性多层间隙型电涌保护器，其特征在于，还包括状态指示部件，用于指示所述高安全性多层间隙型电涌保护器的状态。