一种单激励源分步动作的激励保护装置

技术领域

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，尤其是指通过一个激励源分步断开导体进行电流分断的激励保护装置。

背景技术

目前电动车电池包保护器件除了传统的热熔熔断器，已经存在一种快速切断电路的结构，即激励保护装置，并逐渐扩大应用范围，其主要是为了克服传统熔断器发热量大、功耗高、体积重量较大、抗电流冲击能力有限、分断时间长、分断过程不受控的不足。

激励保护装置普遍结构组成为壳体，在壳体中依次设置一个激励源、一个冲击装置和导体，在导体上设置预断口。其工作原理：当电池包主回路出现故障电流时，串联在电池包主回路中的激励保护装置中的激励源被触发，激励源动作产生高压气体，向下推动冲击装置冲断导体的预断口，在导体上形成物理断口，由于激励保护装置的导体与电池包主回路串联连接，在导体断口处产生的电弧在空气中逐渐冷却熄灭，电流被切断从而实现快速断开电路的目的。

最早出现的激励保护装置包括单个激励源、单个冲击装置和一个设置有预断口的导体，其具有耐电流冲击性好、功耗小和快速分断等优点的同时，也具有分断能力低、灭弧能力不足、分断电压低等缺点。基于上述结构的弊端，研发人员开发了单个激励源、单个冲击装置、设置两个预断口或多个预断口的导体，导体的两个预断口或多个预断口断开的先后顺序通过在冲击装置上设置不同高度的冲头调控，在一定程度解决了一个预断口分断能力低、灭弧能力不足、分断电压低的问题，但也存在以下不足：多个预断口断开的先后顺序及时间差仅通过单个冲击装置的冲头高度差调节，可调整参数少，可调控范围小；在运动时冲击装置不同高度的冲头先后打断预断口会导致冲击装置整体受力不均，容易碎裂，影响分断。

发明内容

本发明针对上述不足，设计了一种单激励源分步动作的激励保护装置，通过一个激励源、驱动至少两个独立冲击装置同时或按照时间顺序切断导体，断开电路。在此基础上，还可以在导体上并联熔体，通过冲击装置依序断开导体和熔体，或一个冲击装置断开导体，一个冲击装置断开熔体的模式实现。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案是一种单激励源分步动作的激励保护装置，包括壳体，激励源、冲击装置及导体；在所述壳体中设置有至少两个分别位于不同空腔中的冲击装置，所述冲击装置一侧设置有一个激励源，所述冲击装置及所述激励源分别与其所在空腔为密封接触；所述激励源驱动所述冲击装置同时或先后位移，至少一个所述冲击装置在位移过程中断开所述导体。

优选地，在所述导体上并联有至少一个熔体。

优选地，至少一个所述冲击装置断开所述导体，至少一个冲击装置断开所述熔体或依次断开所述导体和所述熔体。

优选地，所述熔体上设置有熔断薄弱处和断开薄弱处，所述断开薄弱处位于被所述冲击装置断开的部位处。

优选地，在熔体断开薄弱处靠近冲击装置的空腔中设置有推块，所述推块与其所在空腔间设置有对推块初始位置进行限定的限位结构。

优选地，所述熔断薄弱处位于密闭的填充有灭弧介质的空腔中。

优选地，所述激励源所在的空腔与各所述冲击装置所在的空腔分别连通，当激励源动作时，可驱动所述冲击装置同时或先后动作；或所述激励源所在的空腔与其中一个所述冲击装置所在的空腔连通，各所述冲击装置所在的空腔分别通过流道串联连通，当激励源动作时，可驱动所述冲击装置先后动作。

优选地，当各所述冲击装置所在空腔通过流道串联连通时，先动作的冲击装置通过位移打开紧随其后动作的冲击装置所在空腔与其所在空腔连通的流道开口。

优选地，其中一所述冲击装置居中设置，其他冲击装置围绕所述居中设置的冲击装置外侧间隔布置。

优选地，所述冲击装置围绕激励源所在空腔的外侧布置。

优选地，位于居中所述冲击装置外侧的冲击装置均为环状结构，依次间隔套设于居中所述冲击装置的外周。

优选地，所述导体对应的所述环状结构位置处分别开设有缺口，当环状结构的所述冲击装置位移断开熔体时，所述导体位于所述缺口内。

优选地，在所述冲击装置和所述激励源分别与其所在空腔的接触面间设置有用于密封接触面的密封装置。

优选地，所述壳体还包括设置于其底部的熔体壳体，所述熔体穿设在所述熔体壳体中，其两端穿过所述熔体壳体后与所述导体并联连接；在所述熔体壳体上开设有供所述冲击装置断开所述熔体的空腔。

优选地，在所述壳体上设置有与所述壳体密封接触的指示装置，所述指示装置与所述壳体间设置有限位机构；所述指示装置通过流道与同时动作的所述冲击装置其中一个所在的空腔连通，或通过流道与先后动作的所述冲击装置中最后动作的冲击装置所在的空腔连通；所述指示装置的流道在所述冲击装置所在空腔中开口位置满足：当所有冲击装置动作完成后，所述指示装置在所述激励源产生的驱动力作用下克服所述限位机构位移，且其一端伸出所述壳体外部。

优选地，所述激励源为可接收激励信号动作的电子点火装置或液压装置；所述电子点火装置释放高压气体，所述液压装置释放绝缘高压液体。

本发明的激励保护装置，与现有的激励保护装置相比较，其具有以下优点：

设置了多个冲击装置，且冲击装置分步有序动作，不会互相影响，冲击装置受力较为均匀，可靠性更高。

通过将激励源产生的高压气体进行合理的气压分配来使多个冲击装置分步有序动作，能够最大化有效利用高压气体的能量，减少了火药气体泄露至其他腔室或外部的可能，避免了因泄露而带来的不利影响。

可通过调整导气孔相对高度位置、导气孔截面积、冲击装置腔室截面积、冲击装置运动行程等多个参数来调整各个冲击装置动作的先后顺序及时间差，可调整参数多，通过多个参数调整可使时间差调整范围变宽。

本发明的激励保护装置，耐电流冲击性极好；灭弧能力提升，可实现快速保护；断后绝缘性能优良；多个断口断开的先后顺序及时间差可调范围广泛，有利于激励保护装置的成功分断及分断能力的提升；提高产品可靠性。

附图说明

图1是实施例1，初始位置时，激励保护装置剖视结构示意图。

图2是实施例1，初始位置时，与图1剖视方向垂直的激励保护装置剖视结构示意图。

图3是实施例1，第一冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图4是实施例1，与图3剖视方向垂直的第一冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图5是实施例1，第一冲击装置、第二冲击装置均动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图6是实施例1，与图5剖视方向垂直的第一冲击装置、第二冲击装置均动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图7是实施例1，图1至图6中的第二冲击装置结构示意图。

图8是实施例1，图1至图6中的导体与熔体的结构示意图。

图9是实施例2，初始位置时，激励保护装置剖视结构示意图。

图10是实施例2，第一冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图11，实施例2，第二冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图12是实施例3，初始位置时，激励保护装置剖视结构示意图。

图13是实施例3，第一冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图14是实施例3，第二冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图15是实施例4，初始位置时，激励保护装置剖视结构示意图。

图16是实施例4，第一冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图17是实施例4，第二冲击装置动作后的激励保护装置剖视结构示意图。

图18是实施例2至实施例4的导体结构示意图。

图19是正常状态下实施例5的结构示意图。

图20是动作完全结束后实施例5的结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，举较佳实施例并结合图示进行具体说明。在本发明提及的结构位置关系，比如上下左右、上面、下面、左面、右面、前进、后退等，均不构成对本发明的限制。

实施例1

参看图1至图6，壳体，在本实施例中，包括上壳体102和与之对接的下壳体106。上壳体和下壳体106的接触面间保持密封。上壳体和下壳体材质为绝缘材质，可全部或部分通过注塑成型。在上壳体与下壳体的接触面间穿设有导体105，导体两端分别位于上下壳体的外部，在激励保护装置使用时，导体的两端可串联接入外部电路中，对其实现保护。在上下壳体中分别开设有贯通上下壳体接触面的数个空腔。导体105为长条板状结构，在导体的两侧边处设置有限位凸块105a，通过限位凸块卡设在下壳体上对应处开设的限位凹槽中，对导体进行定位。

上壳体102为中空壳体，内部设有两个空腔，第一空腔102b位于上壳体内部中间位置，第二空腔间隔设置于第一空腔的外周侧,第二空腔102c为环状结构，第一空腔和第二空腔之间设置有气体流道，第一空腔和第二空腔分别与下壳体的空腔贯通。导体穿设在第一空腔102b处。

在第一空腔102b对应的上壳体的顶部开设容置激励源101的空腔，第一空腔与容置激励源的空腔完全连通。激励源101可通过埋模注塑成型方法固定在上壳体上，也可以通过在空腔中设置台阶孔安装激励源101，通过在上壳体上设置压板或压盖(未图示)对激励源实现固定。激励源与其所在空腔为密封接触。激励源可接收来自外部的激励信号而动作，产生驱动第一冲击装置运动的驱动力。在本实施例中，激励源为电子点火装置，可根据接收到的激励信号，点火，其内的化学药品产生反应瞬间释放大量高压气体作为驱动力。

第一冲击装置103设置在第一空腔102b中，在第一冲击装置103的顶部设置有环状的限位凸棱103a，限位凸棱卡设在第一空腔102b的顶部上面并与上壳体的顶部内壁接触，形成对第一冲击装置初始位置进行限定的限位结构。第一冲击装置初始位置的限定，还可以通过在空腔壁上开设凹槽，在第一冲击装置上设置凸块，使凸块嵌入凹槽中的限位结构来实现。第一冲击装置103的顶部与上壳体顶部密封接触，初始状态下可堵住第一空腔102b和第二空腔102c之间的气体流道，将第一空腔102b和第二空腔102c分隔开，使其不连通；仅当第一冲击装置克服限位凸棱的限位向导体方向位移时，第一冲击装置与上壳体顶部从密封接触变为非密封接触时，气体流道露出，第一空腔和第二空腔才连通。在第一冲击装置上端面上开设有凹槽103a，激励源处于凹槽103a所在的区域内，保证激励源释放高压气体均首先作用于第一冲击装置上。

在第一空腔102b相对两侧壁上开设有贯通上下壳体接触面的限位滑槽，在第一冲击装置相对限位滑槽的位置处设置有滑块。第一冲击装置的滑块嵌入限位滑槽中形成导向装置，在驱动力作用下保证第一冲击装置沿限位滑槽直线位移，防止其旋转。第一冲击装置与第一空腔为密封接触，防止高压气体从缝隙中泄漏，造成反向力阻碍第一冲击装置运动或导致高压气体压力降低，影响第二冲击装置运动。

第一冲击装置冲击端可以是刀刃状结构、也可以尖型结构，比如锥形收缩截面结构也可以是其他有利于提高单位面积作用力的结构。

导体105为长头条板状结构，参看图8，在导体105上开设有至少一个降低导体结构强度的断开薄弱处105b。断开薄弱处可以是开设在导体表面的凹槽，比如图1和图3中的V形槽，也可以是U形槽，或其他结构的凹槽；也可以是在导体宽度方向间隔开设的数个透孔，只要能够降低导体结构强度，有利于冲击装置断开的结构就可以。在断开薄弱处105b两侧间隔一定距离开设有折弯薄弱处105c，当第一冲击装置冲击导体断开薄弱处时，导体从断开薄弱处断开，断开后则在第一冲击装置作用下，沿着折弯薄弱处折弯，使断开后的导体折弯部分分别位于第一冲击装置的两侧。

第二冲击装置104套设在第二空腔102c中，第二冲击装置与第二空腔为密封接触。参看图7，在本实施例中，第二冲击装置104为圆环状结构，在圆环状结构的相对两侧分别开设有贯通第二冲击装置冲击端的缺口104a。在第二冲击装置位移穿过导体时，导体位于第二冲击装置缺口处，使第二冲击装置的位移不会对导体造成任何影响。在第二冲击装置靠近激励源一端间隔开设有数个凹口104b。当激励源动作驱动第一冲击装置动作后，随着第一冲击装置位移，第一空腔和第二空腔连通，激励源产生的高压气体可进入第二空腔中驱动第二冲击装置位移。第二冲击装置也可以是其他形状的环状结构，比如椭圆、方形等。

在导体下面并联有熔体107，熔体107通过底盖108封闭安装在下壳体中。底盖上设置有对熔体进行支撑的支撑结构。参看图8，熔体107为空间几何形状，其为折弯成型。熔体的两端分别与导体105的折弯薄弱处外侧的部分连接，即在导体断开后，熔体的两端位于断口的两侧。在熔体上开设有数个熔断薄弱处及断开薄弱处，在本实例中，熔断薄弱处为狭颈。如图4中，熔体107主体部分与导体105呈垂直相交方式设置，使熔体长度方向横跨导体，其两端位于导体宽度方向的两侧外，这样设置的目的在于第二冲击装置打断熔体时，可以不影响到导体。为了实现熔体与导体的导电连接，熔体与导体连接的两端分别设置为弯曲结构，实现熔体与导体并联连接。熔体与导体连接方式可采用螺栓压接、导电弹片连接、焊接等方式连接。在下壳体上开设有与第二空腔贯通的空腔，便于第二冲击装置运动至熔体处断开熔体。熔体受到第二冲击装置冲击的部位两侧通过下壳体支撑，以便于第二冲击装置断开熔体。在熔体与导体间设置有密封盖106a，密封盖106a为碗状结构，通过密封盖对熔体所处的空间进行密封，也通过密封盖在导体下方的下壳体中形成供导体断开后，断开部滑落及第一冲击装置位移的空腔。在熔体所处的空腔中填充有灭弧介质，灭弧介质为灭弧沙或灭弧凝胶。

工作原理：在需要零电流分断或低倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先驱动第一冲击装置位移，推动第一冲击装置打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流小，其在熔体狭径处产生的热量不足以熔断狭径而熄灭电弧；在第一冲击装置运动的过程中，第一空腔和第二空腔逐渐连通，进入第二空腔的高压气体量逐渐增大，充满在第二冲击装置上端凹口与第二空腔顶部之间，高压气体量积聚到一定程度，则驱动第二冲击装置沿着第二空腔向下位移，切断熔体，电弧很快冷却熄灭，电路断开；

在中倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先推动第一冲击装置打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流较大，经过熔体狭径处产生热量，熔体狭径处开始形成熔断，在熔断的过程中，第一空腔和第二空腔逐渐连通，进入第二空腔的高压气体量逐渐增大，充满在第二冲击装置上端凹口与第二空腔顶部之间，高压气体量积聚到一定程度，则驱动第二冲击装置沿着第二空腔向下位移，切断熔体，熔体熔断和机械打断断口共同作用使得电弧熄灭，电路断开；

在高倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先进入第一冲击装置腔室，推动第一冲击装置打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流很大，熔体狭径处产生大量热量并迅速熔断，灭弧介质参与灭弧，电弧很快熄灭，在第一冲击装置运动的过程中，第一空腔和第二空腔逐渐连通，高压气体推动第二冲击装置切断熔体，形成清洁的物理断口，保证断后绝缘。

实施例2

参看图9至图11，包括上壳体202和与之密封连接的下壳体206，在下壳体206的下面安装有容置熔体210的熔体盖板209和底壳211。导体205穿设在上壳体和下壳体之间的接触面间。在位于导体一侧上壳体中开设有至少三个相互隔开的第一空腔203a、第二空腔204a、和封闭的第三空腔201a。第一空腔203a和第二空腔204a的贯通上壳体与下壳体接触的接触面并与下壳体上开设的第四空腔207a和第五空腔208a连通，导体穿设过第一空腔、第二空腔与第四空腔和第五空腔处。在第一空腔203a和第二空腔204a中分别设置有第一冲击装置203和第二冲击装置204。第一冲击装置和第二冲击装置的顶端分别与其所在空腔的顶部保留有一定空隙，以供高压气体进入驱动冲击装置运动。第一冲击装置和第二冲击装置分别与其所在的空腔密封接触，密封接触可以是过盈配合，或在其接触面处设置密封装置，比如密封圈203b、204b。通过密封接触设计，实现上下腔室的完全分隔，能够避免高压气体对断口处绝缘能力的影响并避免下腔室故障电流导入驱动回路，同时高压气体独立封闭在上部，能够防止冲击装置运动到位后回弹。

第一冲击装置和第二冲击装置的形状类似与T型结构，其冲击端为刃形结构。在第三空腔201a顶部设置有激励源201，激励源201可通过埋模注塑设置与上壳体中，也可以台阶孔等形式固定安装在第三空腔中。第三空腔201a通过第一气道201b与第一空腔203a连通，第一气道201b位于第一冲击装置顶部与第一空腔203a之间的空隙处，以保证当激励源动作，高压气体可在第一时间驱动第一冲击装置动作。第三空腔与第二空腔不连通。第三空腔204a与第一空腔203a通过第二气道212连通，第二气道212为图9至图11中的虚线所示,第二气道可以是一条也可以是两条或多条可以从第一空腔的多个方位与第二空腔连通。第二气道212位于第一空腔203a处的开口位于第一冲击装置初始位置时顶部下方适当位置，该位置满足：在第一冲击装置未位移到位，即第一冲击装置未断开导体和熔体时，激励源产生的高压气体不会通过第二气道212进入第二空腔。其目的在于高压气体首先需满足驱动第一冲击装置顺利断开导体及与之并联的熔体。第二气道212在第二空腔的开口处位于第二冲击装置顶部与第二空腔顶部的间隙处，以确保当高压气体进入第二空腔时，可驱动第二冲击装置动作。

第一冲击装置和第二冲击装置初始位置限定通过设置在第一冲击装置和第二冲击装置与其所在空腔间的限位结构来实现。该限位结构可以是在空腔中开设凹槽，在冲击装置上设置凸块，通过凹槽、凸块配合实现限位作用，也可以是在空腔中设置限位台阶，在冲击装置上设置限位凸棱，通过限位凸棱卡设在限位台阶上来实现限位作用；或通过其他卡设限位方式实现。在第一冲击装置和第二冲击装置的顶部端面设置为圆弧凹面结构，有利于高压气体推动冲击装置运动，冲击装置下端冲头为刃状结构，方便集中施力切断导体。

下壳体的第四空腔207a和第五空腔208a为独立设置，第四空腔与第一空腔对接贯通，第五空腔与第二空腔对接贯通，以保证第一冲击装置和第二冲击装置可在切断导体后位移至下壳体的空腔中继续切断熔体。第四空腔和第五空腔的形状与第一冲击装置和第二冲击装置的形状相似，即第四空腔与第五空腔上端空腔比较大，当第一冲击装置或第二冲击装置位移断开导体进入第四空腔或第五空腔后，导体断开处可折弯于第四空腔和第五空腔中。第一冲击装置和第二冲击装置的冲击端两侧分别与其对应的第四空腔和第五空腔为紧密配合，其目的在于便于消耗多余的高压气体冲击能量，避免造成壳体破裂；同时可以挤压电弧，起到一定的辅助灭弧作用。

在位于第四空腔和第五空腔处的导体205上厚度减薄，然后在导体205厚度减薄处分别开设有断开薄弱处205a，在断开薄弱处205a一侧或两侧设置旋转薄弱处205d，在实施例2中，旋转薄弱处为减截面结构。当第一冲击装置或第二冲击装置动作后，可切断导体上与其相对应的断开薄弱处，导体断开后，断开处可沿旋转薄弱处旋转滑落。断开薄弱处为方便冲击装置在指定位置切断导体，旋转薄弱处保证断开后的导体按预定的轨迹旋转运动。断开薄弱处和旋转薄弱处的形式可为“V”型槽、“U”型槽、减小截面或者预轧制口等降低强度的结构，但旋转薄弱处的结构强度需高于断开薄弱处的结构强度，避免动作时旋转薄弱处断裂带来不利影响。参看图18，在导体上除了设置断开薄弱处外，还导体位于壳体内的两端处开设了定位孔205b和定位凹槽205c，通过定位孔和定位凹槽与壳体配合，实现导体的固定。同时，在导体的宽度两侧开设有防错凹槽205e和205f。通过两侧设置的防错凹槽个数或形状不同，防止其安装错误。

在第一冲击装置和第二冲击装置位移所经过的空腔中接触面至少相对两侧开设有竖直的限位滑槽，第一冲击装置或第二冲击装置上设置有相应的滑块，滑块设置与限位滑槽中，使第一冲击装置和第二冲击装置可沿着限位滑槽做直线位移运动，防止第一冲击装置或第二冲击装置转动。

熔体210穿过下壳体后与导体并联连接。熔体两端与导体连接处分别位于第四空腔和第五空腔的外侧，使熔体与导体并联。

在下壳体底部固定设置有熔体盖板209和底壳211，通过熔体盖板和底壳211将熔体密封在底壳中，通过底壳对熔体实现支撑。为了更好的固定熔体，在盖板上设置有支撑熔体的筋条209a，位于第六空腔和第七空腔外侧的熔体搭设在筋条上进一步固定。熔体两端穿过盖板后与导体导电连接，在熔体穿过盖板透孔处，采用密封胶或者提前设置密封圈等措施密封熔体与盖板间留有的空隙，密封盖板与底壳的内部空间。熔体的结构可参考实施例1中熔体结构，为空间几何形态。熔体穿过底壳上的第六空腔211a和第七空腔211b。在位于第六空腔211a和第七空腔211b中的熔体上开设有断开薄弱处，断开薄弱处的形式可为冲制孔、减小截面等。在位于熔体断开薄弱处上面的第六空腔和第七空腔中分别设置有第一推块207和第二推块208，第一推块和第二推块与熔体接触的端面为平面，第一推块和第二推块分别其所在的第六空腔和第七空腔密封接触，对熔体所在的空腔进行密封。第一推块和第二推块与底壳间通过限位结构固定第一推块和第二推块初始位置。当冲击装置断开导体后，可驱动推块断开熔体。在熔体上除了设置断开薄弱处外，还设置有数个狭径。狭径可位于第一推块和第二推块之间的熔体上。在第六空腔和第七空腔的底部设置有缓冲垫(未图示)，当冲击装置驱动推块断开熔体后，缓冲垫可吸收推块带来的大部分动能，避免底壳受到损坏。在盖板和底壳形成的空腔中填充有灭弧介质。灭弧介质为灭弧沙或灭弧凝胶，熔体位于灭弧介质中。盖板、熔体及底壳作为一个独立部分，事先组装好后，再与下壳体连接固定。

工作原理：

在需要零电流分断或低倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先通过第一气道进入第一空腔，推动第一冲击装置克服限位结构后位移打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流小，其在熔体狭径处产生的热量不足以熔断狭径而熄灭电弧，第一冲击装置继续运动切断熔体，电弧很快熄灭，电路断开。第一冲击装置运动到位，第二气道和第一气道连通，高压气体经过第一气道、第一空腔和第二气道进入第二空腔中流通并积聚，气压足够后推动第二冲击装置依次断开导体和熔体，形成清洁的物理断口，保证断后绝缘。

在中倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先通过第一气道进入第一空腔，推动第一冲击装置打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流较大，经过熔体狭径处产生热量，熔体狭径处开始熔断，在熔断的过程中，第一冲击装置继续运动切断熔体，此时狭径未完全熔断，在熔体的第一个切断口处可能还有电弧持续。第一冲击装置运动到位，第二气道和第一气道连通，高压气体经过第一气道、第一空腔和第二气道向第二空腔流通并积聚，气压足够后推动第二冲击装置依次断开导体和熔体，熔体熔断和机械打断断口共同作用使得电弧熄灭，电路断开；

在高倍数故障电流下，激励源经电信号触发产生高压气体，高压气体先通过第一气道进入第一空腔，推动第一冲击装置打断导体断开薄弱处形成断口，断口处的持弧电流完全转移到与断开薄弱处两端并联的熔体上，由于故障电流很大，熔体狭径处产生大量热量并迅速熔断，灭弧介质参与灭弧，电弧很快熄灭，电路断开，第一冲击装置继续运动在无电流的情况下切断熔体，第一冲击装置运动到位，第二气道和第一气道连通，高压气体经过第一气道、第一空腔和第二气道向第二冲击装置腔室流通并积聚，气压足够后推动第二冲击装置依次断开导体和熔体，形成清洁的物理断口，保证断后绝缘。

实施例3

在实例2的结构基础上有所变化，参看图12至图14，在底壳111和熔体盖板209上未开设第六空腔，第四空腔207a下端面截止下壳体206底部，第一冲击装置203仅断开导体205即可，第二冲击装置204依次断开导体和熔体。但是为了更好固定熔体210，在熔体盖板上未开设第六空腔处增设固定熔体的筋条209a，熔体形状也稍作改变。其他结构与实施例2相同。

工作原理：激励源201接收外部信号动作，产生高压气体通过第一气道201a进入第一空腔203a，驱动第一冲击装置203位移断开导体205的断开薄弱处后；第一气道与第二气道212连通，高压气体进入第二空腔204a中，驱动第二冲击装置204依次断开导体和熔体。

实施例4,

在实施例3的基础上再做出改变。参看图15至图17，不并联熔体，去除熔体盖板和底壳，下壳体206上开设第四空腔307和第五空腔308，第四空腔307和第五空腔308分别未贯穿下壳体底部。其他结构与实施例2和实施例3结构相同。

工作原理：激励源201动作，高压气体经第一气道201a进入第一空腔203a中驱动第一冲击装置203动作断开导体205后；第二气道212与第一气道201a连通，高压气体进入第二空腔204a中驱动第二冲击装置204动作断开导体。

上述实施例1至实施4中，冲击装置不限于两个，可设置多个位于独立腔室中的冲击装置；激励源可通过第一气道直接与多个冲击装置所在的空腔连通，所在空腔与激励源直接连通的冲击装置为均为第一冲击装置；与第一冲击装置所在空腔通过第二气道直接连通的空腔中所在的冲击装置为第二冲击装置，与第二冲击装置所在空腔通过第三气道直接连通的空腔中所在的冲击装置为第三冲击装置，依次类推。第一冲击装置、第二冲击装置、第三冲击装置所在空腔的气道为串联连通。因此，第一冲击装置、第二冲击装置、第三冲击装置其动作为按高压气体流经顺序先后动作。只要激励源提供的高压气体足够推动所有冲击装置动作，那么理论上就可以存在多个同时或按顺序动作的冲击装置。

实施例5

在上述实施例1至实施例4的激励保护装置结构基础上，还可以增加指示装置。参看图19，以实施例1为例，在第二空腔102c外侧的上壳体中开设有第三空腔，第三空腔一端开口位于上壳体外表面上与外部连通，另一端通过气道102e与第二空腔102c连通。在第三空腔中过盈配合有指示装置109。在本实施例中，指示装置109为倒T型结构，其大直径一端与第三空腔过盈配合，处于与气道连接一端，其小直径一端位于上壳体外表面上开口一端中。指示装置与第三空腔接触面处设置有限位机构，在本实施例中，限位机构为过盈配合，限位机构的目的使指示装置固定在第三空腔中保持初始位置，避免指示装置误动作，进行错误指示。

气道102e在第二空腔102c处的开口位置满足当第二冲击装置104断开熔体后，位移至死点位置处时，在第二空腔102c处的气道102e的开口才能够露出，在第二冲击装置104未位移至死点位置处时，在第二空腔102c处的气道102e的开口则被第二冲击装置封闭。

实施例5的工作原理：当第一冲击装置和第二冲击装置完全位移到位后，在第二空腔102c处的气道102e的开口露出，高压气体通过气道102e进入第三空腔处，驱动指示装置109克服过盈配合的摩擦力使指示装置一端伸出激励保护装置壳体外部接通位于激励保护装置外部的指示电路，其另一端依旧过盈配合于第三空腔中。通过指示装置接通指示电路提醒主电路中发生故障，指示激励保护装置已完成保护动作，主电路需要及时维修，

指示装置设置的目的是指示主电路故障发生，激励保护装置动作完成；因此指示装置仅需与最后动作的冲击装置所在空腔通过气道连通即可，当各冲击装置为同时动作时，指示装置与其中一个冲击装置所在空腔通过气道连通即可。指示装置的气道在冲击装置所在空腔的开口位置需满足在所有冲击装置动作完成后，指示装置气道开口才可露出，指示装置才能动作。

实施例6

激励源所在空腔可以与各冲击装置所在空腔分别通过气道连通。当激励源接收激励信号动作，其产生的高压气体可通过气道分别同时进入各冲击装置所在空腔中，驱动各冲击装置同时动作。

实施例7

在上述实施例1至6中，激励源为可产生高压气体的电子点火装置；在本实施例中，激励源是能够接受外部激励信号的液压装置，通过接收激励信号，释放高压液体，高压液体通过液体流道，即上述实施例的气道，进入相应的冲击装置所在空腔驱动冲击装置动作。当采用液压装置时，释放的高压液体必须是绝缘液体。在实施例中，仅改变激励源的类型，其余结构均与上述实施例相同。

上述实施例中的气道与本实施例中的液体流道在本发明中统一定义为流道。