CN201966605U - 多功能多间隙组合雷电浪涌保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，阻抗元件R2和瞬间抑制二极TVS组成TVS串联电路，TVS串联电路与气体放电管GDT电路组成TG并联电路，TG并联电路与阻抗元件R1组成总串联电路，总串联电路连接于多间隙放电器G输出端。所述的多间隙放电器G由两片凸形金属导电片（3）和一块金属引流板（2），两片凸形金属导电片（3）的中间凸面面向金属引流板（2），两片凸形金属导电片（3）的两端与金属引流板（2）的两端之间隔有绝缘片（1），并分别通过连接杆（4）连接；凸形金属导电片（3）的两端分别引出连接导线；凸形金属导电片的一端连接火线与零线，另一端引出连接导线为输出端。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雷电浪涌保护器。
背景技术
传统火花间隙防雷器为两个形状像牛角的电极,彼此间有很短的距离。当两个电极间的电位差达到一定程度时，间隙被击穿打火放电，由此将过流释放掉。
优点是放电能力强，通流容量大（可达100KA以上），漏电流小；缺点是残压高（2~4KV），反应时间慢(≤100ns),有跟随电流（续流）。使用中受续流影响，一般采用并联方式，只限应用于零线与地线间的防护。
雷电浪涌保护器，即电源防雷器（又称避雷器或浪涌保护器，简称SPD）是由若干个放电模块组成，因此，电源防雷器的性能基本上取决于放电模块的性能。目前各种电源防雷器的放电模块最主要是采用氧化锌压敏电阻（MOV），也有少数采用MOV与气体放电管（GDT）组合。
现有技术的防雷器，其共同特点是结构简单，便于生产；其缺点是性能不优，MOV有一致命缺点：压敏电阻的漏电流较大，非线性特性较差（动态电阻较大），大电流时限制电压较高，且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小（降额特性），较易老化。具有不稳定的漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题，采用多只压敏电阻并联后与气体放电管串联组合；但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和，残压高，需对压敏电阻进行筛选，使用过程中会出现压敏电阻特性变异，较易老化，防雷电浪涌次数有限，易损坏。
在连接方式上，采用并联方式，雷电浪涌到来时对雷电浪涌进行泄流，但同时作用于设备上，造成对雷电浪涌的防护效果较差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，以克服现有技术存在的压敏电阻的漏电流较大，非线性特性较差，较易老化，雷电浪涌的防护效果较差等不足。
为了解决所述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：阻抗元件R2和瞬间抑制二极TVS组成TVS串联电路，TVS串联电路与气体放电管GDT电路组成TG并联电路，TG并联电路与阻抗元件R1组成总串联电路，总串联电路连接于多间隙放电器G输出端。
所述的多间隙放电器G为1只、或多只串联或并联。
TVS串联电路采用两只、或多于两只的瞬间抑制二极TVS串联或并联后与阻抗元件R2串联。
气体放电管GDT电路为两只或多于多只的气体放电管串联组成。
它包含有多间隙放电器G由两片凸形金属导电片和一块金属引流板，两片凸形金属导电片的中间凸面面向金属引流板，两片凸形金属导电片的两端与金属引流板的两端之间有绝缘片，并分别通过连接杆连接；凸形金属导电片的两端通过绝缘片与金属引流板保持距离，凸形金属导电片的两端分别引出连接导线；凸形金属导电片的一端连接火线与零线，另一端引出连接导线为输出端。
连接杆采用螺纹连接结构。
本实用新型由于采用了以上技术方案，当雷击浪涌到来时，TVS管首先启动，会把瞬间过电压精确控制在一定的水平，如果浪涌电流大，则气体放电管启动，并泄放一定的浪涌电流；两端的电压会有所提高，直至推动前级间隙放电器的放电，把大电流泄放掉。
以上技术方案，利用TVS管的非线性特性和稳压管完全一样，动态电阻较小，限制电压较低，且不易老化，使用寿命长，TVS管的反应速度极快，为ps级。对较小的浪涌电流进行泄放，防止气体放电管因电网浪涌频繁启动造成的老化。采用多只TVS管串联，可以选用较低限制电压的TVS管，从而有效提高TVS管的导通电流，获得较大的通流能力，串联后可获得所需的限制电压（串联的的TVS管限制电压只和）。
利用间隙放电器，放电电流特别大，不易损坏的特性，作为主泄放通道，利用阻抗元件R1控制主放电通道，对气体放电管限流，防止电流过大造成的热蹦溃；多只气体放电管GDT串联，可降低单只气体放电管GDT放电时的发热量，降低气体放电管的续流特性，提高使用寿命。
利用阻抗元件限流和气体放电管分流，防止TVS管因泄放电流过大造成的过流损坏。
与现有技术相比，本实用新型具有结构简单实用，集三种元件的优点于一体，实现限制电压较低，且不易老化，使用寿命长，反应速度极快，通流能力强，残压低，不易损坏等优点，实现了雷击浪涌的长效保护，能有效消除雷击过电压和浪涌过电压。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接示意图；
图2为本实用新型的多间隙放电器G的结构示意图，正视图；
图3为本实用新型的多间隙放电器G的结构示意图，侧视图。
具体实施方式
本实用新型的实施例：如图1所示意，一种多功能多间隙组合雷电浪涌保护器由多间隙放电器和组合防雷电浪涌保护电路、保护外壳、输入输出端子组成。用于电子设备***，经由线路侵入的雷电感应过电压和电网浪涌过电压进行过滤保护。组合雷电浪涌保护电路，由一阻抗元件R2和多只瞬间抑制二极TVS（图中示意出2只瞬间抑制二极TVS，即T1，T2）串联，形成TVS串联电路（所述的TVS串联电路中，只是用TVS对该串联电路进行标识）；然后将多只气体放电管GDT（图中示意出3只气体放电管GDT，分别用G1，G2，G3表示）串联组成气体放电管GDT电路；TVS串联电路与气体放电管GDT电路并联形成TG并联电路（所述的TG并联电路中，只是用TG对该并联电路进行标识），TG并联电路再与阻抗元件R1串联形成总串联电路后并联接于多间隙放电器G输出端。此处的多间隙放电器G使用1只、或使用多只进行串联或并联。雷电浪涌经由线路侵入时，必须通过多间隙放电器对雷电浪涌旁路后才能到达用电负载，比传统并联保护方式，反应速度更快，更具可靠性；通过组合雷电浪涌保护电路内部旁路雷电浪涌的瞬间高电压，大幅降低各输出线间电位差，同时保护电路快速过滤向后端设备传递的有害电压，实现以地线无关也能保护电子设备安全。
所述的多间隙放电器G如图2、图3所示意，它由两片凸形金属导电片3和一块金属引流板2，两片凸形金属导电片3的中间凸面面向金属引流板2，两片凸形金属导电片3的两端与金属引流板2的两端之间有绝缘片1，并分别通过连接杆4连接；凸形金属导电片3的两端通过绝缘片1与金属引流板2保持距离，凸形金属导电片3的两端分别引出连接导线；凸形金属导电片的一端连接火线与零线，另一端引出连接导线为输出端。
连接杆4采用螺纹连接结构，将凸形金属导电片3、绝缘片1、金属引流板2串接后用螺母固定。
参阅图2、图3，由于多间隙放电器采用了串接于线路中的方式，雷电浪涌到来时，必须通过多间隙放电器后才能到达用电负载，提高了多间隙放电器防雷电浪涌的能力，和反应速度。当两个电极间的电位差达到一定程度时，间隙被击穿打火放电，间隙间的空气被迅速电离受热膨胀，间隙间产生高速外喷气流，将短路电弧熄灭；由于采用多间隙放电的技术方案，可进一步消除续流。
多间隙放电器由于采用了以上技术方案，保留了传统火花间隙的优点：放电能力强，通流容量大（可达100KA以上），漏电流小；同时消除传统火花间隙的缺点，残压变低（≤1.2KV），反应时间变快(≤25ns)，无跟随电流（续流）扩展了使用范围。
本技术方案与传统防雷器比较如下：
传统电源防雷器，限制电压较高，易老化（500V以上）单片压敏电阻冲击电流寿命为20KA 16次+40KA 2次，防雷电浪涌冲击次数有限，反应速度ns级，放电电流大，残压高。
多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，限制电压较低（370V）且不易老化，使用寿命长，可达千次以上；反应速度极快，为ps级，放电电流大，可达（100KA），残压低，不易损坏，可多次连续重复经受雷电浪涌的冲击不损坏，保证后端设备的连续安全工作。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：阻抗元件R2和瞬间抑制二极TVS组成TVS串联电路，TVS串联电路与气体放电管GDT电路组成TG并联电路，TG并联电路与阻抗元件R1组成总串联电路，总串联电路连接于多间隙放电器G输出端。
2.根据权利要求1所述的多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：所述的多间隙放电器G为1只、或多只串联或并联。
3.根据权利要求1所述的多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：TVS串联电路采用两只、或多于两只的瞬间抑制二极TVS串联或并联后与阻抗元件R2串联。
4.根据权利要求1所述的多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：气体放电管GDT电路为两只或多于多只的气体放电管串联组成。
5.根据权利要求1所述的多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：所述的多间隙放电器G由两片凸形金属导电片（3）和一块金属引流板（2），两片凸形金属导电片（3）的中间凸面面向金属引流板（2），两片凸形金属导电片（3）的两端与金属引流板（2）的两端之间隔有绝缘片（1），并分别通过连接杆（4）连接；凸形金属导电片（3）的两端分别引出连接导线；凸形金属导电片的一端连接火线与零线，另一端引出连接导线为输出端。
6.根据权利要求5所述的多功能多间隙组合雷电浪涌保护器，其特征在于：连接杆（4）采用螺纹连接结构。
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| CN2010206928247U CN201966605U (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 多功能多间隙组合雷电浪涌保护器 |
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2010
- 2010-12-31 CN CN2010206928247U patent/CN201966605U/zh not_active Expired - Fee Related
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