CN103311073B - 一种多间隙放电管模块及其封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多间隙放电管模块及其封装结构，涉及放电管技术领域。在两端电极之间设置两节或者以上的金属化陶瓷绝缘件，金属化陶瓷绝缘件与中间电极相间设置，金属化陶瓷绝缘件内设置内电极，金属化陶瓷绝缘件设置两个通孔，在两端电极之间至少设置一中间端电极，两端电极之间的左放电孔形成左放电间隙组，两端电极与一中间端电极之间形成两个右放电间隙组。本发明由多个放电间隙组组成，通过使用与端电极具有同样功能的中间端电极，实现全模保护模式的放电管，可以任意接L端、N端或者PE端，也可以接交流电力系统中的三相火线L1、L2和L3，是一个对称式的多间隙放电管。
Description
技术领域
本发明涉及放电管技术领域，特别指一种可以随意接入强电电源系统中多间隙金属陶瓷气体放电管模块及其封装结构。
背景技术
众所周知，多间隙放电管是用于过电压的保护上，但单间隙金属陶瓷气体放电管不能直接应用在电子设备电源系统中的根本原因在于金属陶瓷气体放电管在强电电源系统中过电压后不能自行关闭，导致电源短路使系统不能正常工作或使单间隙放电管自身损坏。
为了解决上述问题，在专利号为200920132527.4中披露了改进的带外接触发端子的多间隙金属陶瓷气体放电管，其区别特征在于设置陶瓷环片，所述的陶瓷环片将端电极或中间电极与内电极分隔开来，在所述的中间电极边缘设置触发端子，用于接外电阻，用以预先导通放电单元，由于脉冲过电压过后电源峰值电压低于维持极间弧光放电的电压，因此能停止工作灭弧，达到雷电过电压泄放的目的，但是在本结构中解决了弧光放电的问题，并没有解决了更为广泛的应用问题就是，此结构中如说明书中第0030段描述的，一个端电极与火线或者相线连接，另一个端电极与零线或者接地保护，此连接方式不适用于全模保护模式，对于三相的电力系统来说，两火线之间的过电压的保护更是无法解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多间隙放电管模块及其封装结构，其结构简单，其连接电力系统的端子设置有三个或者以上，不受正反接的影响，具有对称式的结构，尤其适合全模保护型的雷击浪涌保护模式。
为了实现以上目的，本发明的技术内容如下：
一种多间隙放电管模块，包括端电极、内电极、中间电极和金属化陶瓷绝缘件，所述的端电极设置在两端，在两端电极之间设置两节或者以上的金属化陶瓷绝缘件，所述的金属化陶瓷绝缘件与所述的中间电极相间设置，所述的金属化陶瓷绝缘件内设置内电极，其特征在于，所述的金属化陶瓷绝缘件设置两个通孔，该通孔分别为左放电孔和右放电孔，在两端电极之间至少设置一中间端电极，两端电极之间的左放电孔形成左放电间隙组，两端电极与一中间端电极之间形成两个右放电间隙组。
优选地，所述的中间电极包括第一电极片、第二电极片和连接缘，对应所述的左放电孔设置所述的第一电极片，对应所述的右放电孔设置所述的第二电极片，所述的连接缘设置在左放电孔的边缘以隔离相邻的金属化陶瓷绝缘件。
优选地，所述的右放电孔设置一具有厚度的台阶。
优选地，所述的金属化陶瓷绝缘件的右放电孔内的台阶承托所述的内电极，该内电极为片状结构，其形状与该放电孔的横截面相同，并且一垫圈从上方压紧所述内电极的边缘，所述的垫圈与所述的金属化陶瓷绝缘件的顶面持平。
优选地，所述的中间电极中的第一电极片的边缘朝所述第一电极片水平的中线倾斜，形成上凸台和下凸台，所述的端电极也设置一凸台。
优选地，所述的中间电极中的上凸台和下凸台分别伸入相邻的金属化陶瓷绝缘件的左放电孔内，内电极与设置在上方的第二电极片之间的距离等于内电极与设置在下方的第二电极片之间的距离等于上凸台与下凸台距离之间的距离。
优选地，所述的中间电极由两个不互相连接的电极片组成。
一种多间隙放电管模块的封装结构，包括多间隙放电管，外壳及PCB板，所述的外壳为一半封闭的盒状结构，所述的多间隙放电管的连接端子穿过所述的PCB板，并且所述的多间隙放电管模块设置在所述外壳内，所述的PCB板与所述的外壳形成一封闭的空间。
本发明的有益效果是：本发明中具有对称式的结构，优选方案中，左边的放电间隙数等于右边放电间隙数的一半，其中间设置有中间端电极，使其具有对称的放电间隙组，在结构上，第一电极片的上凸台和下凸台伸入所述的左放电孔内形成放电间隙，可以根据实际使用情况设置同高度的凸台以适应放电间隙的距离，为了组装方便和结构更加稳定，凸台边缘与连接缘和第一电极片的连接位置设置一斜边，具有抵靠的作用，组装的时候能准确把金属化陶瓷绝缘件与中间电极组装。本发明中，端电极、中间端电极和中间电极都拉出连接端子，其拉出的端子中，只有端电极和具有中间端电极才能接入过电压的接线端，其连接的方式不分方向，假设三接线端分别接三相电源系统的三个火线，从上到下分别为L1、L2和L3，假如L1端受到过过电压，通过左放电间隙组放电或者右放电间隙组放电，经过左放电孔间隙放电的可以从L3泄压，从右放电孔的间隙放电的可通过L2泄压，可以保护任意两相线不受过电压的影响。把连接位置反转其功能也不变，结构对称，放电效果好，放电效果好，为了杜绝工作电压产生的续流影响，可以选择放电间隙的数量，使N个放电间隙的弧光压降的累加值大于工作电压的最大峰值即可，在中间电极上连接相应电阻可以实现关闭电弧的作用，这在相关专利也有记载，不再累赘，所以本发明的结构具有广泛的应用领域。
附图说明
图1为本发明的一种方案的剖面结构图；
图2为本发明的金属陶瓷绝缘件与中间电极连接的结构图；
图3为本发明的放电管的立体图；
图4为本发明的放电管的封装结构图；
图5为本发明的放电管的封装结构的外部图。
图中1、端电极；2、金属化陶瓷绝缘件；21、右放电孔；22、左放电孔；3、中间电极；31、连接缘；32、第一电极片；321、上凸台；322、下凸台；33、第二电极片；4、中间端电极；5、内电极；6、垫圈；7、凸缘；8、外壳；9、PCB板。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步说明，需要说明的是，以下仅是对本发明优选实施方式的详细说明，不构成对本发明的任何限制。
如图1-5所示，一种多间隙放电管模块，包括端电极1、内电极5、中间电极3和金属化陶瓷绝缘件2，所述的端电极1设置在两端，在两端电极1之间设置两节或者以上的金属化陶瓷绝缘件2，所述的金属化陶瓷绝缘件2与所述的中间电极3相间设置，所述的金属化陶瓷绝缘件2内设置内电极5，所述的金属化陶瓷绝缘件2设置两个通孔，优选地，所述的通孔的横截面为扇形，该通孔为左放电孔22和右放电孔21，在两端电极1之间至少设置一中间端电极4，两端电极1之间的左放电孔22形成左放电间隙组，两端电极1与一中间端电极4之间形成两个右放电间隙组。如图2所示为本发明中金属化陶瓷绝缘件2与中间电极3连接的结构图。
优选地，所述的中间电极3包括第一电极片32、第二电极片33和连接缘31，对应所述的左放电孔22设置所述的第一电极片32，对应所述的右放电孔21设置所述的第二电极片33，所述的第二电极片33拉出连接端子。所述的连接缘31设置在左放电孔22的边缘以隔离相邻的金属化陶瓷绝缘件2。
优选地，所述的右放电孔21设置一具有厚度的台阶。
优选地，所述的金属化陶瓷绝缘件2的右放电孔21内的台阶承托所述的内电极5，该内电极5为片状结构，其形状与该放电孔的横截面相同，并且一垫圈6从上方压紧所述内电极5的边缘，所述的垫圈6与所述的金属化陶瓷绝缘件2的顶面持平。
优选地，所述的中间电极3中的第一电极片32的边缘朝所述第一电极片32水平的中线倾斜，形成上凸台321和下凸台322，所述的端电极1也设置一凸台。
优选地，所述的中间电极3中的上凸台321和下凸台322分别伸入相邻的金属化陶瓷绝缘件2的左放电孔22内，内电极5与设置在上方的第二电极片33之间的距离等于内电极5与设置在下方的第二电极片33之间的距离等于上凸台321与下凸台322距离之间的距离。
优选地，所述的中间电极3由两个不互相连接的电极片组成，在实施例中使用一中间电极3分开两段，其中间开分离的部分由下方的金属化陶瓷绝缘件2中间的凸缘7隔离。
如图4和5所示，一种多间隙放电管模块的封装结构，包括多间隙放电管，外壳8及PCB板9，所述的外壳8为一半封闭的盒状结构，所述的多间隙放电管的连接端子穿过所述的PCB板9，并且所述的多间隙放电管模块设置在所述外壳内，所述的PCB板9与所述的外壳8形成一封闭的空间。
优选地，如图1所示采用了六个金属化陶瓷绝缘件2，和四个中间电极3，中间设置中间端电极4，两端设置了端电极1，第一电极片32的上凸台321和下凸台322伸入所述的左放电孔22内形成放电间隙，放电间隙内充满惰性气体。可以根据实际使用情况设置同高度的凸台以适应放电间隙的距离，其间隙为D1，在右放电孔21内的内电极5设置在台阶上方，由于台阶与金属化陶瓷绝缘件2的底面持平，台阶本身具有一定的厚度，台阶的厚度为D2，第二电极片33与金属化陶瓷绝缘件2的底面紧贴，因此第二电极片33与内电极5之间的放电间隙为D2，优选地，D1与D2相同其使用效果较好，当然本发明的结构不由此厚度限制，本发明中左右具有对称式的结构，左边的放电间隙数等于右边放电间隙数的一半，其中间设置有断开的中间端电极41，使其上下放电间隙数相等，为了组装方便和结构更加稳定，凸台边缘与连接缘31和第一电极片32的连接位置设置一斜边，具有抵靠的作用，组装的时候能准确把金属化陶瓷绝缘件2与中间电极3组装。本发明中，其拉出的端子中，只有端电极1和中间端电极4才能接入过电压的接线端，其余的连接端子并联电容和电阻，实现脉冲电压的提前触发钳位。其连接的方式不分方向，假设三接线端分别接三相电源系统的三个火线，从上到下分别为L1、L2和L3，假如L1端受到过过电压，通过左放电孔22的间隙放电或者右放电孔21的间隙放电，经过左放电孔22间隙放电的可以从L3泄压，从右放电孔21的间隙放电的可通过L2泄压，可以保护任意两相线不受过电压的影响。把连接位置反转其功能也不变，结构对称，放电效果好，放电效果好，为了杜绝工作电压产生的续流影响，可以选择放电间隙的数量，使N个放电间隙的弧光压降的累加值大于工作电压的最大峰值即可，在中间电极3上连接相应电阻可以实现关闭电弧的作用，这在相关专利也有记载，不再累赘，所以本发明的结构具有广泛的应用领域，以上的描述只是本发明中的一个实施例，其中被切断的中间电极3的个数可以根据自身情况设置，需要多个的可以设置多个。对于接线的方式也可以选择多种，例如其中一端子接N极、一端子接P极另一端子接PE极。
以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种多间隙放电管模块，包括端电极、内电极、中间电极和金属化陶瓷绝缘件，所述的端电极设置在两端，在两端电极之间设置两节或者以上的金属化陶瓷绝缘件，所述的金属化陶瓷绝缘件与所述的中间电极相间设置，所述的金属化陶瓷绝缘件内设置内电极，其特征在于，所述的金属化陶瓷绝缘件设置两个通孔，该通孔分别为左放电孔和右放电孔，在两端电极之间至少设置一中间端电极，两端电极之间的左放电孔形成左放电间隙组，两端电极与一中间端电极之间形成两个右放电间隙组。
2.根据权利要求1所述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的中间电极包括第一电极片、第二电极片和连接缘，对应所述的左放电孔设置所述的第一电极片，对应所述的右放电孔设置所述的第二电极片，所述的连接缘设置在左放电孔的边缘以隔离相邻的金属化陶瓷绝缘件。
3.根据权利要求2述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的右放电孔设置一具有厚度的台阶。
4.根据权利要求3所述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的金属化陶瓷绝缘件的右放电孔内的台阶承托所述的内电极，该内电极为片状结构，其形状与该放电孔的横截面相同，并且一垫圈从上方压紧所述内电极的边缘，所述的垫圈与所述的金属化陶瓷绝缘件的顶面持平。
5.根据权利要求4所述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的中间电极中的第一电极片的边缘朝所述第一电极片水平的中线倾斜，形成上凸台和下凸台，所述的端电极也设置一凸台。
6.根据权利要求5所述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的中间电极中的上凸台和下凸台分别伸入相邻的金属化陶瓷绝缘件的左放电孔内，内电极与设置在上方的第二电极片之间的距离等于内电极与设置在下方的第二电极片之间的距离等于上凸台与下凸台之间的距离。
7.根据权利要求6所述的一种多间隙放电管模块，其特征在于，所述的中间电极由两个不互相连接的电极片组成。
8.一种如权利要求1所述的多间隙放电管模块的封装结构，其特征在于，包括多间隙放电管，外壳及PCB板，所述的外壳为一半封闭的盒状结构，所述的多间隙放电管的连接端子穿过所述的PCB板，并且所述的多间隙放电管模块设置在所述外壳内，所述的PCB板与所述的外壳形成一封闭的空间。
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