CN201616416U - 陶瓷高压放电管 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷高压放电管，其特征是它主要由波纹瓷管(1)、盖帽(2)、电极(3)和导电杆(4)组成，盖帽(2)与波纹瓷管(1)的端面焊接相连，导电杆(4)固定在盖帽(2)的内侧面上，电极(3)呈碟状结构并与导电杆(4)相连，在盖帽(2)的外侧设有安装螺母(5)，在波纹瓷管(1)任一端上安装的盖帽(2)上设有一个抽真空用的排气嘴(6)；在波纹瓷管(1)的内腔中至少设有一个用于延长使用寿命和增加强度的内凸的环形台阶体(7)。本实用新型具有体积小，寿命长，用途广的优点。

Description

陶瓷高压放电管

技术领域

本实用新型涉及一种电气安全保护元件，尤其是一种用于电力、通信、开关设备等领域的用于防止过电压造成设备或线路故障的高压保护元件，具体地说是一种陶瓷高压放电管。

背景技术

众所周知，放电管是一种使用于设备输入端的高压保护元件。若其两端的电压高过其保护规格值时，其内部会出现短路现象，并吸收掉输入的过高压。

现有的放电管主要有开放型气体放电管，它的放电通路的电气特性主要取决于环境参数，因而工作的稳定性得不到保证。为了提高气体放电管的工作稳定性，目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术，从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性，这就为优化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件。

气体放电管的各种电气特性，如直流击穿电压、冲击击穿电压、耐冲击电流、耐工频电流能力和使用寿命等，能根据使用***的要求进行调整优化。这种调整往往是通过改变放电管内的气体种类、压力、电极涂敷材料成分及电极间的距离来实现的。    

气体放电管有二极放电管及三极放电管两种类型。有的气体放电管带有电极引线，有的则没有电极引线。

从结构上讲，可将气体放电管看成一个具有很小电容的对称开关，在正常工作条件下它是关断的，其极间电阻达兆欧级以上。当浪涌电压超过电路***的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为儿十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升。气体放电管就是利用上述原理来限制浪涌电压，对电路起过压保护作用的。

随着过电压的降低，通过气体放电管的电流也相应减少。当电流降到维持弧光状态所需的最小电流值以下时，弧光放电停止，放电管的辉光熄灭。

气体放电管主要用来保护通信***、交通信号***、计算机数据***以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。

气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本低、性能稳定及寿命长等特点；缺点是每次经瞬变电压作用后，击穿电压性能还会有变化。

据申请人所知，传统的利用金属氧化锌压敏电阻吸收过电压的结构存在体积大，不防爆，受外界环境影响大等问题，不适用于易燃、易爆环境下使用，因此设计开发一种适用于高压的、环境适应性好的陶瓷放电管是当务之急。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的放电管耐压等级低的问题，设计一种体积小，可耐高压的陶瓷高压放电管。

本实用新型的技术方案是：

一种陶瓷高压放电管，其特征是它主要由波纹瓷管1、盖帽2、电极3和导电杆4组成，盖帽2与波纹瓷管1的端面焊接相连，导电杆4固定在盖帽2的内侧面上，电极3呈碟状结构并与导电杆4相连，在盖帽2的外侧设有安装螺母5，在波纹瓷管1任一端或两端的盖帽2上设有抽排气用的排气嘴6；在波纹瓷管1的内腔中至少设有一个用于延长使用寿命和增加强度的内凸的环形台阶体7。

所述的波纹瓷管1外表面的波纹宽度相同或不同，当波纹的宽度不同时，在相邻的不同宽度的波纹的结构面之间设有一圆柱过渡面8。

所述的导电杆4的表面覆盖有吸气材料层9。

所述的波纹瓷管1中环形台阶体7处安装有屏蔽罩10。

本实用新型的有益效果：

1、结构简单，体积小，安全可靠，能承受过电压高，陶瓷高压放电管的放电电压与放电管内两电极的间距，电极形状，电极材料，电极间气体成分和压力等有关。高压放电管的击穿电压与施加电压的波形有关，对过电压的上升速率十分敏感，过电压上升速率越快，过电压越高，击穿时间越快。本实用新型的放电管在冲击放电波形1.2/50μs下：冲击电压等于30.7KV时，击穿时间为0.99μs；冲击电压等于27KV时，击穿时间为1.5μs；冲击电压等于20KV，击穿时间17μs。

2、本发明的陶瓷高压放电管能承受很大的冲击电流，瞬时耐冲击电流大(大于10KA)。陶瓷高压放电管的耐冲击电流能力与电极间气体成分和压力有关，与放电管的管径有关，管径越大，耐冲击电流越大。

3、由于采用真空密封结构，不放电时直流高压漏电流极小(漏电流小于30微安)。

4、本实用新型的放电管工作时不发热，特别适用于真空开关操作过电压和雷电过电压保护。

5、本实用新型的放电管极性不明显，无残压，无杂音，过电压能量快速在陶瓷放电管内击穿放电，通过放电管接地释放，特别适用于易燃，易爆恶劣环境。

6、本实用新型的陶瓷高压放电管密封性能好，使得放电电压稳定，不受外界环境的湿度和气压影响，受外界环境温度影响较小。

7、本实用新型的放电管自身电容和电感都很小，故对被保护电路无影响。不但适用于直流和工频高电压电路，而且还适用于高频高电压电路中。

8、本实用新型的放电管采用了内凸环结构设计，因此自愈性能好，可多次重复使用，且放电速度快，恢复速度快，重复频率高，使用寿命长，使用方便，不需要维护。

9、本实用新型的高压放电管可耐工频高压门从0.22kV～35kV，AC(交流)，可耐直流高压从0.5kV～70kV，DC。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示。

一种陶瓷高压放电管，它主要由95瓷制造的波纹瓷管1、分别对称安装在波纹瓷管1两端的盖帽2、电极3和导电杆4组成，每端的盖帽2与波纹瓷管1的对应的端面焊接相连，导电杆4(一端为上导电杆，另一端为下导电杆)固定在对应的盖帽2的内侧面上，电极3(一端为上电极，另一端为下电极)呈碟状结构并与对应的导电杆4相连，导电杆4的表面可覆盖有吸气材料层9，在每个盖帽2的外侧设有用于与电源正极或地线相连的安装螺母5，在波纹瓷管1两端的盖帽2上至少有一个盖帽2上设有一个抽排气用的排气嘴6，抽排气后可将排气嘴6封堵住，也可设计成一个排气嘴6用于排气一个用于抽气；在波纹瓷管1的内腔中至少设有一个用于延长使用寿命和增加强度的内凸的环形台阶体7，在该环形台阶处最好安装一个屏蔽罩10。具体实施时，所述的波纹瓷管1外表面的波纹宽度可以相同，也可以不同，当波纹的宽度不同时，在相邻的不同宽度的波纹的结构面之间设有一圆柱过渡面8。

本实用新型的放电管可用于：

1、吸收真空开关操作时产生的过电压，对电动机，电力变压器等进行保护。真空开关分断时产生的过电压峰值大小，决定于开关管分断时触头材料的截流值和分断时振荡回路的等效特性阻抗。

2、用于吸收输配电线路，通信，广播线路上的雷电过电压和感应过电压保护。

3、用于风力发电站防雷保护，可对风电机组电源线路(0A→1边界处的防雷保护是在400/690V电源侧)可直接完成保护。

4、用于吸收操作和意外的开断产生的过电压，对高压电器进行保护。

5、用于雷达天线收发转换开关。

6、用于发电机，闪光灯等引燃电路。

7、用于马克斯发生器冲击高电压电路等。

本实用新型的工作原理是：

在正常情况下，过电压低于放电管放电值时，放电管两电极处于断开状态，电极间具有很高的绝缘性能。当过电压高于放电管放电值时，放电管两电极之间快速(数微秒)击穿，且以很低的内阻通过大的脉冲电流。脉冲电流峰值大小决定于外部电路的储能和雷电波瞬时的峰值能量。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种陶瓷高压放电管，其特征是它主要由波纹瓷管(1)、盖帽(2)、电极(3)和导电杆(4)组成，盖帽(2)与波纹瓷管(1)的端面焊接相连，导电杆(4)固定在盖帽(2)的内侧面上，电极(3)呈碟状结构并与导电杆(4)相连，在盖帽(2)的外侧设有安装螺母(5)，在波纹瓷管(1)任一端或两端的盖帽(2)上设有抽排气用的排气嘴(6)；在波纹瓷管(1)的内腔中至少设有一个用于延长使用寿命和增加强度的内凸的环形台阶体(7)。

2.根据权利要求1所述的陶瓷高压放电管，其特征是所述的波纹瓷管(1)外表面的波纹宽度相同或不同，当波纹的宽度不同时，在相邻的不同宽度的波纹的结构面之间设有一圆柱过渡面(8)。

3.根据权利要求1所述的陶瓷高压放电管，其特征是所述的导电杆(4)的表面覆盖有吸气材料层(9)。

4.根据权利要求1所述的陶瓷高压放电管，其特征是所述的波纹瓷管(1)中环形台阶体(7)处安装有屏蔽罩(10)。

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