CN207910454U - 一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，每条多层间隙保护电路包括：n个间隙：依次串联在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；n‑1条触发电路：每条触发电路的一端与多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接。本实用新型在电涌保护器内设置三条首尾相连的多层间隙保护电路，每一条多层间隙保护电路构成一个保护模式，使本实用新型可以实现多模式保护，每一保护模式彼此独立，电路相互影响小，工作稳定。

Description

一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，具体涉及一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器。

背景技术

电涌保护器是用于对直接雷电效应和间接雷电效应或其他瞬态过电压产生的电涌进行防护的电器。电涌保护器设置在被保护系统中，当系统中的线路上产生电涌时，电涌保护器动作，限制线路上的瞬态过电压和泄放电涌电流，保护系统中的各种电子和电气设备。

许多被保护系统，如交流电源系统，直流电源系统，光伏电源系统等，都内含多条线路。目前这些被保护系统对电涌保护器提出了更高的要求：1)要具有多保护模式对其保护；2)每一个保护模式的冲击放电电流大、残压低和遮断续流能力强。同时，还要求每一保护模式尽量性能一致，以防止因工程接线错误而导致损坏，电涌保护器的每一保护模式要尽量彼此独立，从而减少电路相互影响，避免造成工作不稳定。

因此，设计出一种电路结构独立的高稳定性多保护模式的电涌保护器具有非常重要的意义。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其通过在电涌保护器内设置三条首尾连接的多层间隙保护电路，每一条多层间隙保护电路构成一种保护模式，相比现有技术来说，本实用新型实现了多模式保护，每一保护模式彼此独立，电路相互影响小，工作稳定。本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，所述每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，所述三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，所述每条多层间隙保护电路还包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；

n-1条触发电路：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；

其中，n≥2，且n为整数。

进一步地，所述每条多层间隙保护电路的n个间隙中至少有两个间隙的间隙距离不相等。

进一步地，当n≥3时，所述每条多层间隙保护电路中有k个相邻间隙的间隙距离相等，且所述k个相邻间隙的间隙距离小于其所在多层间隙保护电路的其余间隙的间隙距离，其中，k≥2。

进一步地，所述每条多层间隙保护电路均设置有一条二级保护电路；

所述每条二级保护电路并联在所在多层间隙保护电路的第一端子与第二端子之间，或三条二级保护电路的一端相互短接，另一端分别与对应的多层间隙保护电路的第一端子连接。

进一步地，所述二级保护电路由电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻器、电感器、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙、气体放电管或熔断器中的一种或几种构成，所述阻容器由电阻器与电容器并联构成。

进一步地，所述每条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间串接有脱离器。

进一步地，所述触发电路至少为电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻器、电感器、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙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构成。

进一步地，每条多层间隙保护电路的间隙为气体放电管、石墨间隙或金属间隙。

进一步地，所述三条多层间隙保护电路中的一条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间并联有遥信指示电路，所述遥信指示电路的电路结构包括依次串联的熔断器、电感器、电阻器、第一二极管，发光二极管和阻容器，所述第一二极管的正极与电阻器连接，第一二极管的负极与发光二极管的正极连接，所述遥信指示电路还包括第二二极管，所述第二二极管的负极与第一二极管的正极连接，第二二极管的正极与发光二极管的负极连接。

一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，所述每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，所述三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，

其中两条多层间隙保护电路包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；

n-1条触发电路：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；

其中，n≥2，且n为整数；

另外一条多层间隙保护电路由气体放电管、空气间隙或压敏电阻器中的一种构成。

本申请通过将三条多层间隙保护电路集成在一个电涌保护器内，每一条多层间隙保护电路构成一种保护模式，这样在一个电涌保护器中实现了多保护模式。每一个保护模式由于采用了多层间隙作为电涌泄放通道，冲击放电电流大、残压低和遮断续流能力强。三条多层间隙保护电路依次首尾相连，形状如三角形，每个电路独立，性能一致，电路的不相互影响，工作稳定，同时还能够防止因工程接线错误而导致损坏。设置遥信指示功能，可以指示线路和电涌保护器故障和状态。

另外，对于本申请提供的高稳定性多极多层间隙型电涌保护器来说，每一个保护模式的间隙数量n可以相等，也可以不相等，在具体使用时，每条多层间隙保护电路的间隙数量可以根据实际情况合理选择，当每一条多层间隙保护电路的间隙数量设置得相等时，可以构成对称结构，进一步提高电涌保护器的稳定性能，可以有效防止接线错误，当每一条多层间隙保护电路的间隙数量设置得不相等时，可以针对不同的保护线路选择不同的间隙数量，从而实现最佳匹配；在每条多层间隙保护电路的第一端子与第二端子之间串联脱离器，可以在多层间隙保护电路因为放电间隙电阻减小或短路时出现电流过大或过热的情况下使脱离器所在的保护电路及时脱离被保护线路，从而提高电涌保护器的安全性能，每一个保护模式的触发电路工作时都触发一个间隙，启动电压更低。触发电路工作时都触发多个间隙，则可以降低触发电路数量。增加二级防护电路，可以进一步降低电涌幅度，电涌保护性能更好。将其中一个保护模式使用非多层间隙保护器件，使实用新型满足了不同保护模式性能要求不同保护性能的应用需求，进一步节约空间、降低成本。

附图说明

图1为实施例1提供的电涌保护器的内部保护电路结构示意图。

图2为实施例1提供的电涌保护器不同于图1表示方法的内部保护电路结构示意图。

图3为实施例1提供的一种设置有二级保护电路的内部保护电路结构示意图。

图4为实施例1提供的另一种设置有二级保护电路的内部保护电路结构示意图。

图5为实施例1提供的又一种设置有二级保护电路的内部保护电路结构示意图。

图6为实施例1提供的串联有脱离器的内部保护电路结构示意图。

图7为实施例1提供的一种设置有遥信指示电路的内部保护电路结构示意图。

图8(a)- 图8 (p)为十六种不同的间隙。

图9(a)-图9 (d)为四种不同的触发电路。

图10为实施例2提供的电涌保护器的内部保护电路结构示意图。

附图标记：G—空气间隙，Z—触发电路，RV—压敏电阻器，L—电感器，C—电容器，R—电阻器，V—气体放电管，F—熔断器，VD1—第一二极管，VD2—第二二极管，VL—发光二极管，D—脱离器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，即每条多层间隙保护电路均设置有第一端子和第二端子，三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，每条多层间隙保护电路还包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；这里需要说明的是，本实施例中的间隙可以有多种形式，如气体放电管V、石墨间隙或空气间隙G等，空气间隙G可以为石墨电极构成的间隙(简称石墨间隙)或金属电极构成的间隙(简称金属间隙)，某种意义上，气体放电管V也属于空气间隙，为了方便呈现和描述，图1中的间隙用空气间隙G表示，n个间隙即为G1-Gn，构成间隙的电极简称间隙电极；

n-1条触发电路Z1-Zn-1：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；其中，每条触发电路的另一端与n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接的具体是指：第p条触发电路Zp的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与第p个间隙和第p+1个间隙的公共间隙电极连接；这里，触发电路用Z表示，n-1条触发电路即为Z1-Zn-1，另外，两个间隙的公共间隙电极是指两个间隙共同使用或是彼此电连接的间隙电极；

其中，n＞p，p≥1，n≥2，且n和p均为整数。

本实施例中，每条多层间隙保护电路的第一端子分别作为多极多层间隙型电涌保护器的一个接线端子，该接线端子可以短接也可以不短接。

这里需要说明的是，第一条多层间隙保护电路的n个间隙串联在第一条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间，第二条多层间隙保护电路的n个间隙串联在第二条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间，第三条多层间隙保护电路的n个间隙串联在第三条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间。

本实施例的三条多层间隙保护电路中，每一条多层间隙保护电路中的n值可以相等，也可以不相等，即每一条多层间隙保护电路的间隙数量与其余多层间隙保护电路的间隙数量可以相等，也可以不相等，换句话说，每一条多层间隙保护电路的触发电路数量与其余多层间隙保护电路的触发电路数量可以相等，也可以不相等，具体地，每一条多层间隙保护电路构成一种保护模式，在具体使用时，每条多层间隙保护电路的间隙数量可以根据实际情况合理选择，当每一条多层间隙保护电路的间隙数量设置得相等时，可以构成对称结构，使电涌保护器的性能更稳定，也可以防止接线错误，当每一条多层间隙保护电路的间隙数量设置得不相等时，可以针对不同的保护线路选择不同的间隙数量，采用不同的间隙数量可以实现不同的电压保护水平、不同遮断续流能力、不同的通流能力等技术指标，从而与保护需求实现最佳匹配。

在实际电路中，例如单相工频交流线路保护模式中：线路L(相线)与线路N (中性线)之间的保护、线路L(相线)与线路PE(地线)之间的保护以及线路N (中性线)与线路PE(地线)之间的保护，要求线路L(相线)与线路N(中性线) 之间的保护的续流遮断能力高于其它保护模式。

又例如：三相工频交流供电系统线路，保护模式有：线路L1(相线)与线路N (中性线)之间的保护、线路L2(相线)与线路N(中性线)之间的保护、线路 L3(相线)与线路N(中性线)之间的保护以及线路N(中性线)与线路PE(地线)之间的保护，其中，要求线路N(中性线)与线路PE(地线)之间的保护残压低于其它保护模式。再例如：直流供电系统线路，保护模式有：线路DC+(直流正极线)与线路DC-(直流负极线)之间的保护、线路DC+(直流正极线)与线路 PE(地线)之间的保护、线路DC-(直流负极线)与线路PE(地线)之间的保护。要求线路DC+(直流正极线)与线路PE(地线)之间的保护、线路DC-(直流负极线)与线路PE(地线)之间的保护残压相同，而低于线路DC+(直流正极线) 与线路DC-(直流负极线)之间的保护模式。

在多极电涌保护装置的多层间隙保护电路中，间隙的续流遮断能力与间隙的数量呈正相关性，而间隙的残压与与间隙的数量呈负相关性，那么通过调节间隙的数量来实现不同残压的保护效果，本实施例可以满足不同的被保护线路对不同保护模式的要求。此外，有意地减少某保护模式之间的间隙数量，一方面节约的空间可以用来增加散热空间和间隙电极尺寸，另一方面在冲击过程间隙电极发热总量减小，其效果可以提高通流容量防雷性能指标。

如图2所示，本实施例中，可以设三条多层间隙保护电路的第一端子分别为端子A、端子B和端子C，具体地，可以将其中一条多层间隙保护电路的第一端子(端子A)连接到线路N(中性线)，将另一条多层间隙保护电路的第一端子(端子B) 连接到线路PE(地线)，将剩下的一条多层间隙保护电路的第一端子(端子C)连接到线路L(相线)，端子A和端子B、端子B和端子C、端子A和端子C之间都有防护电涌的器件，故形成了3个保护模式。如果将每条多层间隙保护电路的间隙数量n设置得相等，这样设置后，AB、BC、AC之间都有相同的间隙数量，相同的触发电路，那么每一保护模式都是对称结构，当工程将放电隙混淆而接错时，因每一保护模式是相同的，所以不会损坏电涌保护器，也不会带到保护效果的差别。

上述保护模式之中，只在三条多层间隙保护电路的首尾处进行了连接，没有其它彼此连接的电路，那么放电隙和触发电路的工作是独立的，所以工作不会相互影响。

上述保护模式中的电涌防护器件由多层放间隙组成，放电隙是开关型器件。放电隙一旦导通后，比限压型电涌器件导通后的阻抗低很多，所以残压低。这样冲击电流在电极上形成的焦耳热相对较小，所以冲击放电电流大。因为是放电隙是有绝缘的环状垫片封闭，所以无电弧外泄。因为放电隙由n个间隙串联而成，所以遮断续流能力强。

该实施例中，端子A和端子B的保护模式：由端子A和B之间的放电隙构成，而端子A和端子C的保护模式：由端子A和C之间的放电隙构成，端子B和端子 C的保护模式：由端子B和C之间的放电隙构成，与不同的保护模式都使用独立的器件相比，本实施例节约了器件的数量，而且在节约空间、降低成本的同时，还具备良好的防护性能，可以满足低成本、低体积的要求。

本实施例具体工作时，每个间隙是逐级导通的，即后续间隙的导通前提是前级间隙需要导通，例如间隙G2要导通首先需要间隙G1导通，一般情况下，后续间隙的点火电压是前级放电隙压降和自身压降之和，例如G1导通后，必定会产生压降，所以G2导通后的电压会包括G1的压降和G2自身的压降，以此类推，后续间隙导通电压会逐级抬高，最终表现为整个电涌保护器点火电压升高。

在具体实施时，本实施例还可以设置为：每条多层间隙保护电路的n个间隙 G1-Gn中至少有两个间隙的间隙距离不相等。

作为一种优选，使每条多层间隙保护电路的n个间隙的间隙距离从第1个间隙到第n个间隙逐渐减小，从而在每条多层间隙保护电路具体工作时，每个间隙的压降在依次减小，从而使整个电涌保护器的点火电压降低，另外，由于第1个间隙最接近被保护线路，将第1个间隙的间隙距离设置得最大，减少了第1个间隙被击穿的风险。

作为另一种优选，使n≥3，且使每条多层间隙保护电路中有k个相邻间隙的间隙距离相等，k个相邻间隙的间隙距离小于其所在多层间隙保护电路的其余间隙的间隙距离，其中，k≥2。

作为又一种优选，使n≥3，且使每条多层间隙保护电路的第1个间隙的间隙距离大于其余n-1个间隙的间隙距离；其中，所述其余n-1个间隙的间隙距离可以全部相等，也可以只有部分间隙的间隙距离相等，也可以使所述其余n-1个间隙的间隙距离均不相等。

作为再一种优选，使n≥6，且使每条多层间隙保护电路的第1个间隙、第2个间隙、第n-2个间隙、第n-1个间隙和第n个间隙的间隙距离相等，且该间隙距离小于其所在多层间隙保护电路的其余间隙的距离。

如图3和图4所示，本实施例中的每条多层间隙保护电路的第一端子与第二端子之间还可以并联二级保护电路。其中，二级保护电路可以由压敏电阻器RV单独构成，也可以由电感器L、气体放电管V和压敏电阻器RV串联构成，更详细地，可以由电容器C、电阻器R、阻容器、压敏电阻器RV、电感器L、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙G、气体放电管V或熔断器F中的一种或几种构成。在具体实施时，并联的保护电路条数可以为多条，构成多级保护电路，原多层间隙保护电路为第一级保护电路，并联的保护电路依次为第二级保护电路、第三级保护电路，以此类推到第N级保护电路，其中，第二级保护电路可以降低第一级多层间隙保护电路放电时产生的瞬时尖峰，提高电涌保护器的防雷性能指标。具体地，图3二级保护电路好处是因为有气体放电管隔离，可以使压敏电阻器RV没有持续漏电流，增加压敏电阻器RV的寿命。图4二级保护电路好处是因为有熔断器F，可以使压敏电阻器RV在裂化时及时断开电源线路，增加压敏电阻器RV的安全。

需要说明的是，并联的二级电路除了并联在第一端子与第二端子之间，还可以并联在第一级保护电路(多层间隙保护电路)的两两公共间隙电极之间。

如图5所示，本实施例提供的二级保护电路还可以这样设置：每条多层间隙保护电路均设置有一条二级保护电路，每条二级保护电路的一端相互短接，另一端分别与对应的多层间隙保护电路的第一端子连接。具体地，其中两条多层间隙保护电路的二级保护电路可以包括相互串联的熔断器F和压敏电阻器RV，另外一条多层间隙保护电路的二级保护电路可以由气体放电管V构成，其中，三条多层间隙保护电路的二级保护电路的一端相互短接，另一端分别与对应的多层间隙保护电路的第一端子连接，这样设置二级保护电路的好处是降低了电涌电压，节约了器件数量。

如图6所示，本实施例中，每条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间还可以串联脱离器D，其中，脱离器D的位置可以为第一端子与第二端子之间的任意位置，脱离器D可以由熔断器F构成。对于一些对安全性要求特别高的场合，由于一些极端原因如电涌超过配置的电涌保护器容量、电源系统异常、极端气候条件等，引起了电涌保护器失效，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，会引起发热或燃烧，从而使得安全性降低，最后会影响被保护线路的正常运行，串联脱离器D后，可以在多层间隙保护电路因为放电间隙电阻减小或短路时出现电流过大或过热的情况下及时使脱离器D所在的保护电路脱离被保护回路，从而提高电涌保护器的安全性能。最简单地，脱离器可以由熔断器或保险丝构成，除此之外，脱离器也可以为一个机构。该机构包括与第一端子连接的第一连接导体、与第一个间隙的间隙电极连接的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，当流过脱离器的电流过大或在脱离器上积累的热量过高时，脱离器的焊点熔断化，焊点熔化后使第一连接导体和第二连接导体形成一个空间间距，即第一连接导体和第二连接导体从电连接变成断开，从而使电涌保护器脱落脱离被保护回路，提高电涌保护器的可靠性。上述脱离器是一种简单机构形式，在该机构的基础上还可以添加力元件，例如弹簧，加速脱离器焊点的运动。添加绝缘片，可以在焊点熔化后在第一连接导体和第二连接导体之间形成隔离，提供绝缘强度，防止电弧重燃。脱离器还可以是上述机构与熔断器或保险丝组合，也不限于是一个。

如图7所示，本实施例提供的电涌保护器中，其中一条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间可以并联一条遥信指示电路，具体的，遥信指示电路的电路结构包括依次串联的熔断器F、电感器L、电阻器R、第一二极管VD1，发光二极管VL和阻容器，第一二极管VD1的正极与电阻器R连接，第一二极管VD1的负极与发光二极管VL的正极连接，遥信指示电路还包括第二二极管VD2，第二二极管VD2的负极与第一二极管VD1的正极连接，第二二极管VD2的正极与发光二极管VL的负极连接，所述阻容器由电阻器R和电容器C并联够成。本遥信指示电路中，F为独立报警熔断器，L为限流电感，与限流电感连接的电阻器R为指示电路限流电阻器，阻容器中的电阻器R为泄放电阻器，阻容器中的电容器C为降压电容，VD1、VD2为保护二极管，VL为发光二极管。如果间隙电涌保护电路发生故障，F将熔断，发光二极管熄灭，指示浪涌保护器有故障。F熔断后，附带的开关动作，开关触点11和14之间的电连接从断开状态变化为闭合状态，输出了信号：开关断开状态时表示正常，闭合状态时表示故障或失效。开关逻辑也可以选择从闭合变为断开，或者信号组合输出。如果不需要遥信功能，熔断器可使用不带输出触点的熔断器。

本实施的触发电路中还可以设置独立报警熔断器，在触发回路实现故障信号输出。

独立报警熔断器的功能也可以使用热敏电阻器、脱离器、机械开关来实现。

需要说明的是，指示电路也可以再添加电涌防护器件，例如瞬态二极管、硅半导体、雪崩击穿二极管、齐纳二极管、穿通二极管、折返二极管、压敏电阻器、空气间隙、气体放电管、晶闸管电涌抑制器、热敏电阻器及其组合。添加电涌防护器件，使指示电路更安全。

本实施例中，触发电路至少为电容器C、电阻器R、阻容器、压敏电阻器RV、电感器L、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙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构成。

本实施例中，遥信指示电路的电路串联顺序可以进行进行调整。

本实施例中，每条多层间隙保护电路的间隙为气体放电管V、石墨间隙或金属间隙。具体实施时，间隙数量越多，不仅启动电压会增高，出现间隙盲点的概率也会增大，作为优选，多层间隙保护电路的间隙数量可以为3—18个。

具体地，间隙可以为如图8(a)- 图8 (p)所示十六种间隙中的任意一种，其中图8(a)为两电极空气间隙G，图8(b)为两电极空气间隙G与电阻器R串联，图8(c)为两电极空气间隙G与压敏电阻器RV串联，图8(d)为两电极空气间隙G与气体放电管V串联，图8(e)为两电极空气间隙G与两电极空气间隙G串联，图8(f) 为两电极空气间隙G与电容器C并联，图8(g)为两电极空气间隙G与电阻器R 并联，图8(h)为两电极空气间隙G与压敏电阻器RV并联，图8(i)为两电极空气间隙G与两电极气体放电管V并联，图8(j)为两电极气体放电管V，图8(k)为两电极气体放电管V与电阻器R串联，图8(l)两电极气体放电管V与压敏电阻器RV串联，图8(m)两电极气体放电管V与两电极气体放电管V，图8(n) 为两电极气体放电管V与电容器C并联，图8(o)为两电极气体放电管V与电阻器R并联，图8(p)为两电极气体放电管V与压敏电阻器RV并联.。

具体地，触发电路可以为图9(a)-图9(d)所示四种触发电路中的任意一种，图9(a)为电容器C与电阻器R并联，图9(b)为电容器C，图9(c)为电阻器R，图9(d) 为压敏电阻器RV。触发电路可以是以上器件的组合，还可以与空气间隙或气体放电管的串联。触发电路可以是以上器件的组合，还可以与空气间隙或放电管的组合。触发电路各器件的参数可以相同也可以不相同。

具体实施时，放电间隙G均包括第一间隙电极和第二间隙电极，且第一间隙电极和第二间隙电极之间放置有绝缘环状垫片，第一间隙电极和第二间隙电极保持有规定的间隙距离，且第一间隙电极和第二间隙电极是导电性材料，该导电材料可为石墨或者金属或者是合金。金属包含有：银、铜、金、铝、锌、钨、镍、铁、铂、锡、钛、锰、钢。合金优先钨铜合金。间隙可为开放式结构，也可为封闭式结构，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，间隙横截面为圆形和腰型，厚度为1mm～3mm。环状垫片的形状与上述间隙横截面相对应，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。

气体放电管V可以是贴片封装的，也可以是插件封装的。气体放电管V采用陶瓷密闭封装，内部由两个或数个带间隙的金属电极，充以惰性气体(氩气或氖气) 构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电管V内的气体击穿时，气体放电管便开始放电，并由高阻变成低阻，使电极两端的电压不超过击穿电压。

具体实施时，阻容器中的电容器C的电容量为100PF～100nF，优选500PF～ 3nF，耐受电压为100V～10kV，电阻器R的电阻器值为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。

所述电容器C的电容量为100PF～100nF，优选500PF～3nF，耐受电压为100V～10kV。

实施例2

如图10所示，本实施例提供一种三角形多层间隙型电涌保护器，其内部保护电路包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，即每条多层间隙保护电路均设置有第一端子和第二端子，三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，其中两条多层间隙保护电路还包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；这里需要说明的是，本实施例中的间隙可以有多种形式，如气体放电管V、空气间隙 G等，空气间隙G可以为石墨间隙或金属间隙，某种意义上，气体放电管V和石墨间隙也属于空气间隙，为了方便呈现和描述，图10中的间隙用空气间隙G表示， n个间隙即为G1-Gn；

n-1条触发电路Z1-Zn-1：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；其中，每条触发电路的另一端与n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接的具体是指：第p条触发电路Zp的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与第p个间隙和第p+1个间隙的公共间隙电极连接；这里，触发电路用Z表示，n-1条触发电路即为Z1-Zn-1，另外，两个间隙的公共间隙电极是指两个间隙共同使用或是彼此电连接的间隙电极；

其中，n＞p，p≥1，n≥2，且n和p均为整数；

剩下一条多层间隙保护电路由一个气体放电管V构成。将其中一条多层间隙保护电路设置为气体放电管V，可以提高了综合性能，例如在N-PE保护模式不需要高的续流遮断能力，为了缩减电涌保护器体积，可以将N-PE保护模式使用气体放电管。另外需要说明的是，气体放电管V还可以替换为例如电容器C、电感器L、电阻器R、熔断器F、瞬态二极管、硅半导体、雪崩击穿二极管、齐纳二极管、穿通二极管、折返二极管、压敏电阻器RV、晶闸管电涌抑制器、热敏电阻器、空气间隙G、气体放电管V及其组合。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，所述每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，所述三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，所述每条多层间隙保护电路还包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；

n-1条触发电路：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；

其中，n≥2，且n为整数。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述每条多层间隙保护电路的n个间隙中至少有两个间隙的间隙距离不相等。

3.根据权利要求2所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，当n≥3时，所述每条多层间隙保护电路中有k个相邻间隙的间隙距离相等，且所述k个相邻间隙的间隙距离小于其所在多层间隙保护电路的其余间隙的间隙距离，其中，k≥2。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述每条多层间隙保护电路均设置有一条二级保护电路；

所述每条二级保护电路并联在所在多层间隙保护电路的第一端子与第二端子之间，或三条二级保护电路的一端相互短接，另一端分别与对应的多层间隙保护电路的第一端子连接。

5.根据权利要求4所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述二级保护电路由电容器、电阻器、阻容器、压敏电阻器、电感器、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙、气体放电管或熔断器中的一种或几种构成，所述阻容器由电阻器与电容器并联构成。

6.根据权利要求1所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述每条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间串接有脱离器。

7.根据权利要求1所述的一种高稳定性多极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、压敏电阻器、电感器、热敏电阻器、瞬态抑制二极管、空气间隙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构成。

8.根据权利要求1—7任意一项所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，每条多层间隙保护电路的间隙为气体放电管、石墨间隙或金属间隙。

9.根据权利要求1所述的一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，所述三条多层间隙保护电路中的一条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间并联有遥信指示电路，所述遥信指示电路的电路结构包括依次串联的熔断器、电感器、电阻器、第一二极管，发光二极管和阻容器，所述第一二极管的正极与电阻器连接，第一二极管的负极与发光二极管的正极连接，所述遥信指示电路还包括第二二极管，所述第二二极管的负极与第一二极管的正极连接，第二二极管的正极与发光二极管的负极连接。

10.一种高稳定性多极多层间隙型电涌保护器，其特征在于，包括三条首尾相连的多层间隙保护电路，所述每条多层间隙保护电路的首端和尾端分别为该条多层间隙保护电路的第一端子和第二端子，所述三条多层间隙保护电路的第一端子分别作为所述电涌保护器的三个不同接线端子，

其中两条多层间隙保护电路包括：

n个间隙：依次串联在所在多层间隙保护电路的第一端子和第二端子之间；

n-1条触发电路：每条触发电路的一端与所在多层间隙保护电路的第一端子或第二端子连接，另一端与所在多层间隙保护电路的n个间隙中对应的两个间隙的公共间隙电极连接；

其中，n≥2，且n为整数；

另外一条多层间隙保护电路由气体放电管、空气间隙或压敏电阻器中的一种构成。