一種可動電極的氣體放電管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可動電極的氣體放電管，用于解決Ⅰ級試驗電涌保護器的續(xù)流問題。其工作原理是當(dāng)兩電極間觸發(fā)放電時，由于兩電極受電弧力的作用，可動電極在電弧力的作用下，使兩電極間距變大，兩電極間的電弧拉長，兩電極間的殘壓變大，當(dāng)殘壓值大于市電的電壓值時，就不存在續(xù)流了。
【專利說明】—種可動電極的氣體放電管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可動電極的氣體放電管，特別涉及一種防護元器件。

【背景技術(shù)】
[0002]建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-2010中規(guī)定，在電源引入的總配電箱處應(yīng)裝設(shè)I級試驗的電涌保護器。電涌保護器的電壓保護水平值應(yīng)該小于或等于2.5kV。每一種保護模式的沖擊電流值當(dāng)無法確定時，沖擊電流應(yīng)取等于或大于12.5kA。氣體放電管作為I級試驗電涌保護器的核心器件之一，起到泄放雷電流、抑制雷電過電壓的作用，在防雷保護中得到廣泛地應(yīng)用。具有絕緣電阻大、通流容量大以及分布電流小的特點。
[0003]但是，在低壓供電系統(tǒng)中，采用氣體放電管結(jié)構(gòu)的電涌保護器存在續(xù)流問題，所謂續(xù)流是指由雷電過電壓觸發(fā)氣體放電管動作，由于具有端電壓低于市電的電壓值，使市電通過氣體放電管產(chǎn)生的電流。續(xù)流可能會導(dǎo)致斷電、火災(zāi)等事故，在I級試驗的電涌保護器的內(nèi)部使用中，有采用羊角間隙、石墨間隙解決續(xù)流問題，沒有明顯的效果。
[0004]因此，I級試驗的電涌保護器在低壓供電系統(tǒng)應(yīng)用時，需要解決當(dāng)有雷電過電壓作用下存在續(xù)流的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可動電極的氣體放電管，用于解決I級試驗電涌保護器的續(xù)流問題，其工作原理是當(dāng)兩電極間觸發(fā)放電時，由于兩電極受電弧力的作用，可動電極在電弧力的作用下，使兩電極間距變大，兩電極間的電弧拉長，兩電極間的殘壓變大，當(dāng)殘壓值大于市電的電壓值時，就不存在續(xù)流了。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種可動電極的氣體放電管，包括圓柱形陶瓷外殼、距離固定陶瓷環(huán)、可動電極、固定電極、固定金屬環(huán)；
所述固定電極和固定金屬環(huán)分別設(shè)置在陶瓷外殼的兩端；
所述距離固定陶瓷環(huán)設(shè)置在陶瓷外殼內(nèi)，用于固定可動電極的位置；
所述可動電極的電極設(shè)置在陶瓷外殼內(nèi)，與固定電極相對形成一腔體；可動電極的接線端子穿過固定金屬環(huán)且在位于陶瓷外殼內(nèi)的部分套有彈簧；可動電極的電極尺寸與陶瓷外殼內(nèi)徑相適應(yīng)，接線端子的尺寸與固定金屬環(huán)的內(nèi)徑相適應(yīng)，使可動電極在電弧效應(yīng)力的作用下向外運動，并兩電極間放電完成后在彈簧的作用下恢復(fù)到原位。
[0007]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述固定電極為鐵鎳合金材質(zhì)。
[0008]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述可動電極為鐵鎳合金或者鐵合金材質(zhì)。
[0009]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述固定電極、固定金屬環(huán)、距離固定陶瓷環(huán)通過玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂與陶瓷外殼相連。
[0010]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案于，所述固定金屬環(huán)為鐵鎳合金材質(zhì)。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述彈簧為銅性壓縮彈簧。
[0012]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述距離固定陶瓷環(huán)的位置根據(jù)實際的放電性能確定。
[0013]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述固定金屬環(huán)上設(shè)有通風(fēng)孔。
[0014]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置可動電極，當(dāng)兩電極間有雷電過電壓時，固定電極與可動電極之間氣體擊穿放電，在腔體內(nèi)形成電弧，可動電極在電弧效應(yīng)力的作用下向腔體外的方向運動，增加了兩放電電極的距離，使兩級間的電弧拉長，增加了兩電極間的殘壓，達(dá)到減小或消除續(xù)流的目的。當(dāng)兩電極間放電完成后，可動電極在彈簧的作用下又恢復(fù)到原來的位置。本發(fā)明的直流放電電壓低，為800V以下，易動作；通流容量大，10/350 μ s的沖擊電流最大電流值可達(dá)到50kA ;工頻續(xù)流小，可達(dá)到小于100A的工頻電流；8/20 μ s、50kA電流沖擊下殘壓低于2.0kV, 1.2/50 μ s開路電壓波沖擊下限制電壓小于1.8kV。本發(fā)明性能穩(wěn)定可靠，耐沖擊性能強；應(yīng)用范圍廣泛，可應(yīng)用于工頻I級試驗的電涌保護器，具有較好的防雷保護效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明中陶瓷外殼結(jié)構(gòu)示意圖，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。
[0017]圖3是本發(fā)明中固定電極示意圖，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。
[0018]圖4是本發(fā)明中距離固定陶瓷環(huán)的示意圖，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。
[0019]圖5是本發(fā)明中可動電極示意圖，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。
[0020]圖6是本發(fā)明中固定金屬環(huán)示意圖，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。
[0021]其中:1_陶瓷外殼；2_固定電極；3_距離固定陶瓷環(huán)；4_可動電極；5-彈簧；6-固定金屬環(huán)-J-通氣孔。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明設(shè)計一種可動電極的氣體放電管，如圖1所示，包括圓柱形陶瓷外殼1、距離固定陶瓷環(huán)3、可動電極4、固定電極2、固定金屬環(huán)6 ;所述固定電極2和固定金屬環(huán)6分別設(shè)置在陶瓷外殼I的兩端；所述距離固定陶瓷環(huán)3設(shè)置在陶瓷外殼I內(nèi)，用于固定可動電極4的位置；所述可動電極4的電極設(shè)置在陶瓷外殼內(nèi)，與固定電極2相對形成一腔體；可動電極4的接線端子穿過固定金屬環(huán)6且在位于陶瓷外殼I內(nèi)的部分套有彈簧5 ;可動電極4的電極尺寸與陶瓷外殼I內(nèi)徑相適應(yīng)，接線端子的尺寸與固定金屬環(huán)6的內(nèi)徑相適應(yīng)，使可動電極4在電弧效應(yīng)力的作用下向外運動，并兩電極間放電完成后在彈簧5的作用下恢復(fù)到原位。
[0023]陶瓷外殼I如圖2所示，是圓柱形的，其中，Ca)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。陶瓷外殼I起分離氣體放電管內(nèi)外空間的作用，可以保證氣體放電僅在其所圍成的密閉空間內(nèi)進行。
[0024]固定電極2如圖3所示，采用鐵鎳合金材質(zhì)，具有加熱后不變形的特點。其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。固定電極2主要用于與被保護電路之間的連接，與可動電極4 一起可以實現(xiàn)兩個電極以及陶瓷外殼I圍成的空間內(nèi)的放電。
[0025]距離固定陶瓷環(huán)3如圖4所示，采用鐵鎳合金材質(zhì)，用于固定可動電極4的位置，保證兩電極間的距離。其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。在制造過程中和有雷電流作用的情況下，兩電極的間距不變，保證觸發(fā)放電的電壓值的一致性。
[0026]可動電極4如圖5所示,采用鐵鎳合金或鐵合金材質(zhì)。其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。可動電極4的位置由距離固定陶瓷環(huán)固定，調(diào)整可動電極4的位置可以改變其與固定電極2之間的距離，從而改變這兩個電極之間的放電電壓值?？蓜与姌O4的柱狀電極上套有彈簧5，用于在電弧效應(yīng)力的作用下，改變可動電極4與固定電極2之間的距離。
[0027]彈簧5套在可動電極4的接線端子上，當(dāng)可動電極4與固定電極2之間放電時，在腔體內(nèi)形成電弧，可動電極4在電弧效應(yīng)力的作用下壓縮彈簧5向外運動，從而改變了兩個電極之間的距離，改變了電弧長度；當(dāng)電弧滅掉以后，彈簧5因彈力會使可動電極4恢復(fù)至原狀，使電極的放電電壓恢復(fù)成初始值。
[0028]固定金屬環(huán)6如圖6所示，采用鐵鎳合金材質(zhì)，用于保證可動電極4運動時不會偏離方向。其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)面圖。固定金屬環(huán)6上還開有通氣孔,用于可動電極4動作時排氣。
[0029]本發(fā)明一種可動電極的氣體放電管的制作過程為:首先，將距離固定陶瓷環(huán)3的外壁涂上玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂，將其放入陶瓷外殼I內(nèi)，保證其與陶瓷外殼I距離；其次，將固定電極2的電極外壁上涂上一層玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂，放入陶瓷外殼I的一端，邊緣與陶瓷外殼I對齊；再次，將可動電極4的接線端子套上彈簧5，再套上固定金屬環(huán)6 ;再次，將固定金屬環(huán)6的外壁上涂上玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂，邊緣與陶瓷外殼I對齊；最后，將氣體放電管放入加熱爐中進行加熱，待涂敷層玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂燒結(jié)固定，取出冷卻，制作完成。
[0030]本發(fā)明的工作過程為:當(dāng)可動電極4和固定電極2間有雷電過電壓時，固定電極2與可動電極4之間擊穿放電，在腔體內(nèi)形成電弧，可動電極4在電弧效應(yīng)力的作用下壓縮彈簧5向外運動，增加了兩電極之間的距離，使兩電極之間的電弧拉長，增加了兩電極間的殘壓，達(dá)到到減小或消除續(xù)流的目的。當(dāng)兩電極間放電完成后，可動電極4在彈簧5的作用下又恢復(fù)到原來的位置。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明中的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，包括圓柱形陶瓷外殼、距離固定陶瓷環(huán)、可動電極、固定電極、固定金屬環(huán)； 所述固定電極和固定金屬環(huán)分別設(shè)置在陶瓷外殼的兩端； 所述距離固定陶瓷環(huán)設(shè)置在陶瓷外殼內(nèi)，用于固定可動電極的位置； 所述可動電極的電極設(shè)置在陶瓷外殼內(nèi)，與固定電極相對形成一腔體；可動電極的接線端子穿過固定金屬環(huán)且在位于陶瓷外殼內(nèi)的部分套有彈簧；可動電極的電極尺寸與陶瓷外殼內(nèi)徑相適應(yīng)，接線端子的尺寸與固定金屬環(huán)的內(nèi)徑相適應(yīng)，使可動電極在電弧效應(yīng)力的作用下向外運動，并兩電極間放電完成后在彈簧的作用下恢復(fù)到原位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述固定電極為鐵鎳合金材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述可動電極為鐵鎳合金或者鐵合金材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述固定電極、固定金屬環(huán)、距離固定陶瓷環(huán)通過玻璃粉末和粘結(jié)劑樹脂與陶瓷外殼相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述固定金屬環(huán)為鐵鎳合金材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述彈簧為銅性壓縮彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述距離固定陶瓷環(huán)的位置根據(jù)實際的放電性能確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可動電極的氣體放電管，其特征在于，所述固定金屬環(huán)上設(shè)有通風(fēng)孔。
【文檔編號】H01T4/12GK104393489SQ201410678087
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】李祥超, 陳則煌, 周中山, 陳璞陽 申請人:南京信息工程大學(xué)