[实用新型]一种浪涌保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路及半导体技术，特别是涉及一种用于低压配电系统的浪涌保护器(Surge Protective Device，SPD)。 

背景技术

浪涌保护器(SPD)是连接在电子设备或低压配电系统中的过电压保护装置，主要用于泄放雷电流和雷电感应、开关操作引起的浪涌电流，并限制过电压的幅值，从而对过电压及浪涌电流形成有效防护。 

而在低压配电系统中由于经常会出现工频暂时过电压(TOV)，其具有幅值较高、时间长、破坏力大等特点。工频暂时过电压的幅值往往高达400V-1500V，通常持续数十毫秒到数十分钟，在造成短路后，电流常常从几十安培到数十千安培，对于大型变电站甚至可达200千安培，很容易造成电气设备起火或爆炸。 

传统的浪涌保护器主要采用限压型器件或开关型器件，如限压型器件包括压敏电阻(MOV)、瞬态抑制二极管(TVS)等，开关型器件包括放电间隙、气体放电管(GDT)、半导体放电管等。压敏电阻是非线性器件，具有平坦的伏安特性，因此，电流流过压敏电阻会形成功率消耗并产生大量的热，当产生的热量大于器件本身的散热能力时，压敏电阻会升高温度，当温度升高到一定程度时会引起压敏电阻内部晶间击穿，形成短路，使得大的工频电流流过浪涌保护器，造成浪涌保护器燃烧引起电气火灾。 

虽然，目前的浪涌保护器通常具备热保护装置，如温度保险丝，但由于热保护装置的动作时间需要1秒以上，而压敏电阻在工频过电下(有效值数值大于压敏电压时)的击穿通常只需要数十毫秒，这样一秒左右的工频电弧放电过程足以引起绝缘材料燃烧，这也是此类浪涌保护器在应用过程中常见起火现象的原因。而在暂时过电压状态下，现有的带压敏电阻的浪涌保护器基本上都会出现压敏电阻击穿，并伴随电火花和电弧放电现象，极易造成起火或引起电气火灾。如果浪涌保护器起火，其绝缘材料可能会丧失功能，造成电气短路并引发更为严重的电气火灾事故。 

为了避免这种情况发生，通常会要求在浪涌保护器前增加过流保护装置，利用过流保护装置切断故障短路电流。但这种方式也有其缺点，就是在当低压配电系统中性线断线引起的暂时过电压下基本无效，其原因在于：故障电流通过接地装置流回，接地装置的接地电阻会将故障电流限制在数十安培，而过流保护装置基本不会动作。 

实用新型内容

为了避免现有的浪涌保护器在暂时过电压(TOV)下出现压敏电阻击穿的现象，本实用新型的目的是提出了一种浪涌保护器，其在现有的压敏电阻、热保护装置及开关型器件串联形成浪涌电流泄放通道的基础上，增设了一与开关型器件并联的分压模块，该分压模块能够在暂时过电压下为压敏电阻分压，使得压敏电阻在暂时过电压(TOV)下不出现击穿现象，不会引起火灾，从而大大提升了浪涌保护器的安全性能及暂时过电压耐受能力。 

该实用新型目的具体是通过以下技术方案来实现的： 

一种浪涌保护器，其包括热保护装置、压敏电阻及开关型器件，其中，该热保护装置、压敏电阻及开关型器件串联连接形成浪涌电流泄放通道，该浪涌保护器还包括：并联于开关型器件两端的分压模块，该分压模块具有一定阻抗值，其阻抗值根据暂时过电压的幅值及所述压敏电阻、热保护装置及开关型器件的规格参数来确定；当电压达到暂时过电压时，所述压敏电阻、热保护装置和分压模块形成工频电流或直流通路。 

进一步，上述规格参数包括：压敏电阻的压敏电压及电流值，以及热保护装置的特定动作温度。作为最佳的实施方式，上述规格参数还包括开关型器件的动作电压，使动作电压大于分压模块承受的最大电压。 

作为优选方案，分压模块可以是电阻、电容或电感，或上述任意一种或两种以上的串联组合。作为另一种优选方案，分压模块可以是具有同样物理特性电子器件，也可以是具有一定阻抗值的结构器件或其他器件。例如，采用机械加工方式形成的螺旋状的具有电感量的导体作为连接线；采用较大面积电极中间填充较大介电常数物质形成的结构电容器；采用导电塑料等材料制成的具有一定阻抗值的结构件等。 

作为优选，开关型器件可以是本领域内常用的放电间隙、气体放电管或半导体放电管防护器件。 

作为优选，热保护装置可以是本领域内常用的任意方式的热保护器件或热脱离装置，如温度保险丝、双金属热断路器、机械式热脱离机构、或低熔点合金断开装置等。