一种具备过热保护的螺栓固定型SPD

技术领域

本发明涉及浪涌保护器技术领域，尤其涉及一种具备过热保护的螺栓固定型SPD。

背景技术

雷电灾害是最严重的自然灾害之一，全世界每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数。随着电子、微电子集成化设备的大量应用，雷电过电压和雷击电磁脉冲所造成的系统和设备的损坏越来越多。因此，尽快解决建筑物和电子信息系统雷电灾害防护问题显得十分重要。

浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

市面上的SPD均采样模块化固定方式，在某些特殊场合需要螺栓固定，－端直接接地或者接N排，另一端固定在L的母排上，减少了接线，也降低了因导线电感而引起的过电压风险。现有的螺栓固定型SPD缺少保护装罝，存在安全风险；体积较大、安装难度高。

发明内容

本发明提供一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，解决了现有的螺栓固定型SPD缺少保护装罝，存在安全风险；体积较大、安装难度高的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，包括N极部件、圆柱体部件、L极部件，所述N极部件从所述圆柱体部件的一端旋入，并与所述L极部件电性连接；所述L极部件从所述圆柱体部件的另一端旋入；

所述N极部件包括MOV组件、联接片、弹性组件，所述MOV组件的一端与所述联接片的一端焊接固定，所述联接片的另一端贯穿所述弹性组件后与所述L极部件连接；所述弹性组件的一端紧贴所述MOV组件，另一端与所述联接片的另一端连接；

当所述MOV组件过热时，所述弹性组件回弹，拉动所述联接片脱离所述MOV组件，断开所述MOV组件与所述L极部件的连接，进行过热保护。

本基础方案在浪涌保护器中增设联接片、弹性组件，利用联接片执行热脱离，当芯片温度大于120℃过热时软化或融化联接片与MOV组件的温度连接点，此时弹性组件解除压缩状态回弹，带动联接片脱离MOV组件退出运行，从而实现过热保护；同时，将N极部件、L极部件安装到圆柱体部件内组成螺栓固定型SPD，极大了减小产品所需的安装空间，满足小型化发展的需要，且结构简约、紧凑，降低了生产与维修成本，适于应用安装。

在进一步的实施方案中，所述弹性组件包括依次连接的固定板、弹性元件、隔离板；

所述固定板中部向外依次设置有设有中环孔、凹槽、接线孔、螺接孔；所述中环孔为贯穿的通孔，其直径大于所述联接片的最大宽度；所述凹槽由两个凸起的同心圆环嵌套形成；所述接线孔贯穿板面，用于所述MOV组件接线穿出；所述螺接孔贯穿板面，螺钉穿过所述螺接孔固定在所述N极部件上；

所述隔离板中部开有矩形通孔、边缘设有矩形槽孔，所述矩形通孔钩挂所述联接片的另一端；

所述弹性元件的一端嵌入所述凹槽，另一端与所述隔离板抵接；

当所述MOV组件过热时，所述弹性组件回弹，顶起所述隔离板，所述隔离板拉动所述联接片脱离所述MOV组件，断开所述MOV组件与所述L极部件的连接，进行过热保护。

本方案创建依次连接的固定板、弹性元件、隔离板组成弹性组件，以固定板为基础进行组件的安装固定；将弹性元件压缩在固定板、隔离板之间，实时检测联接片的焊点是否软化或融化，进而确定是否出现电路过载发热，并利用弹性势能实时执行过热保护，电路简单但保护力度强，实时性好。

在进一步的实施方案中，所述联接片为冂形联接片，其下部折弯水平用温度合金焊接在所述MOV组件，中部垂直依次贯穿所述固定板、弹性元件，上部折弯穿过所述隔离板并钩挂在其背面；

或者，所述联接片为L形联接片，其垂直部插入所述MOV组件并用温度合金焊接固定；中部垂直依次贯穿所述固定板、弹性元件，上部折弯穿过所述隔离板并钩挂在其背面。

本方案设置横向安装的联接片，其与MOV组件连接面大因而稳定好，其直接钩挂在隔离板上，安装简单可降低组装成本。

在进一步的实施方案中，所述MOV组件包括依次连接的N极、至少一个MOV芯片和电极片；

所述N极为T型结构，一端为固定螺栓，另一端为凸台型螺盖；所述凸台型螺盖中部凸起，凸起的环状侧壁设有联接螺纹；所述联接螺纹与所述圆柱体部件螺合；

所述MOV芯片一端面紧贴所述凸台型螺盖，另一端面紧贴所述电极片；

所述电极片边缘设有上翻90度的针形锥，针形锥尾端焊有一连接导线，连接导线与外插口相连接；

当所述MOV组件过热时，所述弹性组件回弹，顶起所述隔离板，所述隔离板拉动所述联接片脱离所述MOV组件，针形锥失电，反馈至外插口进行报警提示。

本方案设置与外插口连接的针形锥，在MOV组件过热隔离板拉动联接片脱离MOV组件时，针形锥同时失电，反馈至外插口外接指示改变状态，起到警示作用。

在进一步的实施方案中，所述N极部件还包括微动开关、微动开关压杆和编织金属线；

所述微动开关安装在所述固定板上、朝向所述隔离板；所述微动开关压杆一端穿过所述矩形槽孔后插入所述微动开关；

所述编织金属线的一端与所述联接片的钩挂平面连接，另一端固定在所述L极部件上；

当所述MOV组件过热时，所述弹性组件回弹，顶起所述隔离板，所述隔离板拉动所述微动开关压杆，释放所述微动开关，进行遥信报警。

本方案将微动开关安装在固定板上，设置微动开关压杆一端穿过隔离板上的矩形槽孔后插入微动开关，由于编织金属线将联接片间接安装在L极部件，当联接片与MOV芯片脱离时，将沿着预定方向远离MOV芯片，此时弹性组件回弹，顶起隔离板拉动微动开关压杆，释放微动开关，进行遥信报警，从而可实现后台对该浪涌保护器的实时监测。

在进一步的实施方案中，所述L极部件包括定位盖、L电极、凸出警示组件、压板；所述定位盖为圆筒状结构，下部向下延伸形成与所述圆柱体部件内螺纹相配合的螺纹环，上部中心还设有一贯穿孔，贯穿孔内设有内台阶；所述内台阶上等间距设有与所述L电极安装的螺孔；所述凸出警示组件从所述L电极顶面的指示孔卡入，与所述隔离板抵接。

本方案在圆筒状壳体的两端端口内侧壁分别设有与所述N极部件、L极部件螺合的螺纹，进行螺接安装，不仅降低了产品的安装难度，还提高了产品检修效率。

在进一步的实施方案中，所述L电极下部为凸台型盖板、上部为连接螺栓；所述凸台型盖板背面从外至内依次为定位平台、安装凸台、安装凹面；所述定位平台上均匀分布有贯穿孔，通过螺钉与所述定位盖安装固定；所述安装凸台上设有贯穿板面的所述指示孔，所述指示孔为T型的阶梯型通孔，用于安装所述凸出警示组件；所述安装凹面为中部向内凹陷的平台，其上设有与所述压板安装的螺孔。

在进一步的实施方案中，所述凸出警示组件包括指示杆、定位弹簧；

所述指示杆的一端为竖直的圆柱状结构，另一端为圆凸头；所述圆柱状结构的端部设有横向贯通的穿孔，所述穿孔与所述定位弹簧勾连；所述圆凸头的水平横截面直径小于所述指示孔的最大孔径，大于所述指示孔的最小孔径；

所述指示杆穿过所述指示孔后，缠绕有所述定位弹簧，所述定位弹簧端面与所述L电极抵接；

当所述MOV组件过热时，所述弹性组件回弹，顶起所述隔离板，所述隔离板顶起所述指示杆，由于所述弹性元件回弹力远大于所述定位弹簧的固定力，所述定位弹簧被压缩，所述指示杆被顶出孔外，进行凸出告警。

本方案还在L电极上安装凸出警示组件，设置贯穿L电极且与隔离板抵接的指示杆，正常状态下，定位弹簧呈松开状使得指示杆顶端与L电极正面齐平，在MOV组件过热时，弹性组件回弹顶起隔离板，由于弹性元件回弹力远大于定位弹簧的固定力，定位弹簧被压缩，指示杆被顶出孔外，进行凸出告警。

在进一步的实施方案中，所述压板为两端设有螺孔的板状结构，其将所述编织金属线的另一端压制在所述L电极上并通过螺钉进行安装固定。

在进一步的实施方案中，所述圆柱体部件为圆筒状壳体，其两端端口内侧壁分别设有与所述N极部件、L极部件螺合的螺纹；其侧壁还开设有外插口、遥信口。

在进一步的实施方案中，所述电极片中心设有凸台平面，所述凸台平面中部开有矩形孔位；所述凸台平面供所述联接片平面焊接，所述矩形孔位供所述联接片插入焊接。

在进一步的实施方案中，本发明还包括放电管GDT，所述放电管的一端面紧贴所述N极，另一端面紧贴所述MOV芯片。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD的爆炸图；

图2是本发明实施例1提供的图1中N极部件的爆炸图；

图3是本发明实施例1提供的图1组装示意图；

图4是本发明实施例1提供的图1中L极部件的爆炸图；

图5是本发明实施例1提供的图1中N极部件与圆柱体部件B的相对位置示意图；

图6是本发明实施例1提供的图3中的另一视角图；

图7是本发明实施例1提供的图6中L极部件的剖面图；

图8是本发明实施例2提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD的爆炸图；

图9是本发明实施例3提供的冂形联接片、冂形联接片的对比示意图；

图10是本发明实施例4提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD的爆炸图；

图11是本发明实施例5提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD的爆炸图；

图12是本发明实施例1提供的图1中的等效电路图；

图13是本发明实施例2提供的图8中的等效电路图；

其中：N极部件A；圆柱体部件B；L极部件C；

MOV组件1，N极11、MOV芯片12、电极片13；联接片2、弹性组件3，固定板31、弹性元件32、隔离板33；微动开关4、微动开关压杆41；编织金属线5；定位盖6，内台阶61、螺纹环62；L电极7，指示孔71、连接螺栓72、凸台型盖板73、定位平台74、安装凸台75、安装凹面76；凸出警示组件8，指示杆81、定位弹簧82；压板9；放电管GDT10。

中环孔a1、凹槽a2、接线孔a3、螺接孔a4；矩形通孔b1、矩形槽孔b2；固定螺栓c1、凸台型螺盖c2、联接螺纹c3；针形锥d1、连接导线d2、矩形孔位d3；圆凸头e1、穿孔e2；外插口B1、遥信口B2。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

实施例1

本发明实施例提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，如图1~7、图12所示，在本实施例中，包括N极部件A、圆柱体部件B、L极部件C，N极部件A从圆柱体部件B的一端旋入，并与L极部件C电性连接；L极部件C从圆柱体部件B的另一端旋入；

N极部件A包括MOV组件1、联接片2、弹性组件3、微动开关4、微动开关压杆41和编织金属线5；MOV组件1的一端与联接片2的一端焊接固定，联接片2的另一端贯穿弹性组件3与L极部件C连接；弹性组件3的一端紧贴MOV组件1，另一端与联接片2的另一端连接；

微动开关4安装在固定板31上、朝向隔离板33；微动开关压杆41一端穿过矩形槽孔b2后插入微动开关4；

编织金属线5的一端与联接片2的钩挂平面连接，另一端固定在L极部件C上；

当MOV组件1过热时，弹性组件3回弹，拉动联接片2脱离MOV组件1，断开MOV组件1与L极部件C的连接，进行过热保护；同时顶起隔离板33，隔离板33拉动微动开关压杆41，释放微动开关4，进行遥信报警。

其中，编织金属线5用于电性连接，因此采用铜丝编织而成。

本实施例将微动开关4安装在固定板31上，设置微动开关压杆41一端穿过隔离板33上的矩形槽孔b2后插入微动开关4，由于编织金属线5将联接片2间接安装在L极部件C，当联接片2与MOV芯片12脱离时，将沿着预定方向远离MOV芯片12，此时弹性组件3回弹，顶起隔离板33拉动微动开关压杆41，释放微动开关4，进行遥信报警，从而可实现后台对该浪涌保护器的实时监测。

在本实施例中，MOV组件1包括依次连接的N极11、一个MOV芯片12和电极片13；

N极11为T型结构，一端为固定螺栓c1，另一端为凸台型螺盖c2；凸台型螺盖c2中部凸起，凸起的环状侧壁设有联接螺纹c3；联接螺纹c3与圆柱体部件B螺合；

MOV芯片12一端面紧贴凸台型螺盖c2，另一端面紧贴电极片13；

电极片13边缘设有上翻90度的针形锥d1，针形锥d1尾端焊有一连接导线d2，连接导线d2穿过固定板31上的接线孔a3与外插口B1相连接；

其中，电极片13为圆形铜片，中部设有一凸台，通过合金焊锡与联接片2焊接；联接片2为铜片压制成型。

当MOV组件1过热时，弹性组件3回弹，顶起隔离板33，隔离板33拉动联接片2脱离MOV组件1，针形锥d1失电，反馈至外插口B1进行报警提示。

本实施例设置与外插口B1连接的针形锥d1，在MOV组件1过热隔离板33拉动联接片2脱离MOV组件1时，针形锥d1同时失电，反馈至外插口B1外接指示改变状态，起到警示作用。

在本实施例中，联接片2为冂形联接片，其下部折弯水平用温度合金焊接在MOV组件1，中部垂直依次贯穿固定板31、弹性元件32，上部折弯穿过隔离板33并钩挂在其背面。

本实施例设置横向安装的联接片2，其与MOV组件1连接面大因而稳定好，其直接钩挂在隔离板33上，安装简单可降低组装成本。

在本实施例中，弹性组件3包括依次连接的固定板31、弹性元件32、隔离板33；

固定板31中部向外依次设置有设有中环孔a1、凹槽a2、接线孔a3、螺接孔a4；中环孔a1为贯穿的通孔，其直径大于联接片2的最大宽度；凹槽a2由两个凸起的同心圆环嵌套形成；接线孔a3贯穿板面，用于MOV组件1接线穿出；螺接孔a4贯穿板面，螺钉穿过螺接孔a4固定在N极部件A上；

隔离板33中部开有矩形通孔b1、边缘设有矩形槽孔b2，矩形通孔b1钩挂联接片2的另一端；

弹性元件32的一端嵌入凹槽a2，另一端与隔离板33抵接；

其中，其中，固定板31外径大于MOV芯片12外径，由绝缘材料制成。隔离板33用于隔离电器连通，因此选用环氧树脂、塑料制作而成。弹性元件32为竖直放置的压缩弹簧，其一端端口嵌入凹槽a2。

当MOV组件1过热时，弹性组件3回弹，顶起隔离板33，隔离板33拉动联接片2脱离MOV组件1，断开MOV组件1与L极部件C的连接，进行过热保护。

本实施例创建依次连接的固定板31、弹性元件32、隔离板33组成弹性组件3，以固定板31为基础进行组件的安装固定；将弹性元件32压缩在固定板31、隔离板33之间，实时检测联接片2的焊点是否软化或融化，进而确定是否出现电路过载发热，并利用弹性势能实时执行过热保护，电路简单但保护力度强，实时性好。

在本实施例中，L极部件C包括定位盖6、L电极7、凸出警示组件8、压板9；定位盖6为圆筒状结构，下部向下延伸形成与圆柱体部件B内螺纹相配合的螺纹环62，上部中心还设有一贯穿孔，贯穿孔内设有内台阶61；内台阶61上等间距设有与L电极7安装的螺孔；凸出警示组件8从L电极7顶面的指示孔71卡入，与隔离板33抵接。

L电极7下部为凸台型盖板73、上部为连接螺栓72；凸台型盖板73背面从外至内依次为定位平台74、安装凸台75、安装凹面76；所述定位平台74上均匀分布有贯穿孔，通过螺钉与所述定位盖6安装固定；所述安装凸台75上设有贯穿板面的所述指示孔71，所述指示孔71为T型的阶梯型通孔，用于安装所述凸出警示组件8；所述安装凹面76为中部向内凹陷的平台，其上设有与所述压板9安装的螺孔，此螺孔为半沉孔。

在本实施例中，凸出警示组件8包括指示杆81、定位弹簧82；

指示杆81的一端为竖直的圆柱状结构，另一端为圆凸头e1；圆柱状结构的端部设有横向贯通的穿孔e2，穿孔e2与定位弹簧82勾连；圆凸头e1的水平横截面直径小于指示孔71的最大孔径，大于指示孔71的最小孔径；

指示杆81穿过指示孔71后，缠绕有定位弹簧82，定位弹簧82端面与L电极7抵接；

当MOV组件1过热时，弹性组件3回弹，顶起隔离板33，隔离板33顶起指示杆81，由于弹性元件32回弹力远大于定位弹簧82的固定力，定位弹簧82被压缩，指示杆81被顶出孔外，进行凸出告警。

在本实施例中，压板9为两端设有螺孔的板状结构，其将编织金属线5的另一端压制在L电极7上并通过螺钉进行安装固定。

其中，金属编织5线用于电性连接，因此固定编织线的压板9采用导电材质（例如铜）；而指示杆81作用于警示，因此选择不导电材料，且可根据需求在圆凸头e1上涂布显眼的颜色（例如红色）。

本实施例还在L电极7上安装凸出警示组件8，设置贯穿L电极7且与隔离板33抵接的指示杆81，正常状态下，定位弹簧82呈松开状使得指示杆81顶端与L电极7正面齐平，在MOV组件1过热时，弹性组件3回弹顶起隔离板33，由于弹性元件32回弹力远大于定位弹簧82的固定力，定位弹簧82被压缩，指示杆81被顶出孔外，进行凸出告警。

在本实施例中，圆柱体部件B为圆筒状壳体，其两端端口内侧壁分别设有与N极部件A、L极部件C螺合的螺纹；其侧壁还开设有外插口B1、遥信口B2；

本实施例在圆筒状壳体的两端端口内侧壁分别设有与N极部件A、L极部件C螺合的螺纹，进行螺接安装，不仅降低了产品的安装难度，还提高了产品检修效率。

在本实施例，螺栓固定型SPD的组装过程如下：

依次组装MOV组件1（此时电极片13与联接片2焊接固定），依次套入固定板31、弹性元件32和隔离板33，连接联接片2与编织线。此时，对准N极11、固定板31上的螺孔安装螺钉进行固定。

将组装好的N极部件A套入已安设好遥信接口和外插口（灯接口，连接指示灯，如图8中的LED）的绝缘质的圆柱体部件B内，利用螺纹旋紧联接。

先将定位盖6与圆柱体部件B旋紧联接；将指示杆81塞入指示孔71中，定位弹簧82一端顶在安装凸台75上，另一端穿入穿孔e2中，定位弹簧82呈松开状，指示杆81圆凸头e1被拉入指示孔71中齐平或低于L电极7正面。从圆柱体部件B和定位盖6的内台阶61中取出编织线一端，用压板9压在安装凹面76并用螺钉紧固；将组装好的L电极7套入定位盖6中，对好螺孔位用螺钉紧固。

本发明实施例在浪涌保护器中增设联接片2、弹性组件3，利用联接片2执行热脱离，当芯片温度大于120℃过热时软化或融化联接片2与MOV组件1的温度连接点，此时弹性组件3解除压缩状态回弹，带动联接片2或L形联接片脱离MOV组件1退出运行，从而实现过热保护；同时，将N极部件A、L极部件C安装到圆柱体部件B内组成螺栓固定型SPD，极大了减小产品所需的安装空间，满足小型化发展的需要，且结构简约、紧凑，降低了生产与维修成本，适于应用安装；利用弹性元件32同时实现三重告警“凸出指示、遥信指示、外插口B1指示灯指示”执行现场灯光、凸出指示、远程同时告警，提醒用户进行处理，进而提高装置安全性。

实施例2

参见图8、图13，本发明实施例包括上述实施例提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，以及放电管GDT10，放电管GDT10的一端面紧贴N极11，另一端面紧贴MOV芯片12。

实施例3

参见图9，本发明实施例包括上述实施例提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，本实施例与实施例1的区别在于：

电极片12中心设有凸台平面，凸台平面中部开有矩形孔位d3；凸台平面供联接片2平面焊接，矩形孔位d3供联接片2插入焊接。

在本实施例中，联接片2为L形联接片，其垂直部插入矩形孔位d3后用温度合金焊接固定；中部垂直依次贯穿固定板31、弹性元件32，上部折弯穿过隔离板33并钩挂在其背面。

实施例4

参见图10，本发明实施例包括上述实施例3提供的一种具备过热保护的螺栓固定型SPD，以及放电管GDT10，放电管GDT10的一端面紧贴N极11，另一端面紧贴MOV芯片12。

实施例5

在本发明实施例中，本实施例与实施例1的区别在于，MOV组件1包括依次连接的N极11、至少一个MOV芯片12和电极片13。如图11，根据需求设置三片依次层叠的MOV芯片12。

本实施例应用于更高等級电压场合，如轨道交通、高速铁路电网以及一些特殊场合的供电系统，叠加两层或两层以上的MOV芯片12用以针对相应的供电系统场合，以保证被保护电子设备的安全。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。