[发明专利]气体环境下具有插拔功能的主动型过电压保护间隙

说明书

气体环境下具有插拔功能的主动型过电压保护间隙，包括气压为10⁰～10³或10⁴～5×10⁵Pa的腔体，腔体内设置有上电极、环状中间电极之间构成的放电间隙，在腔体内安装有圆盘状触发电极，触发电极与中间电极之间安装有环状绝缘介质材料，触发电极、表面绝缘介质材料和中间电极之间构成主动型过电压保护间隙的表面放电触发器即形成表面闪络放电界面，表面闪络放电界面与中间电极的下表面垂直或成锐角，同时在上电极、中间电极周围的上绝缘壳体内安装有屏蔽罩。上电极、中间电极、触发电极均伸出对外电气连接的插头。本发明可以降低过电压保护间隙的脉冲击穿电压，且具有极快的响应特性、较强的工频续流抑制能力和较长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种电子与通信领域的高性能过电压保护间隙，特别涉及一种气体环境下具有插拔功能的主动型过电压保护间隙。

背景技术

高性能过电压保护间隙是电子与通信的关键过电压防护器件，国内外用于过电压防护的主动型过电压保护间隙大多采用场致触发方式或者场畸变触发方式，使得主动型过电压保护间隙的电压保护水平一般不是太高，其脉冲击穿电压与直流击穿电压之间的压比一般大于1，在1.1～1.5左右。发明专利ZL 2006 1 0104775.9公开了一种真空环境下具有沿面闪络的过电压保护装置，其技术特征是在“过电压保护间隙的两个主电极触头的表面均设置有两个凹槽，在两个凹槽中安装有闪络棒，雷电过电压发生时，过电压保护间隙的主电极通过沿面闪络棒泄放雷电流的能量，但同时也造成沿面闪络棒的表面污染及消耗，从而导致过电压保护间隙的使用寿命受到影响，更为重要的是，沿面闪络棒的存在，不能降低过电压保护间隙的压比，在过电压保护间隙脉冲击穿电压降低、电压保护水平提升的同时，过电压保护间隙的直流击穿电压也随之降低，正常工作的安全性降低，因此，过电压保护间隙的性能提升有限。

随着电子与通信等技术的发展需求，对高性能过电压保护间隙提出了更高的要求，包括：(1)直流击穿电压高、脉冲击穿电压低。(2)雷电过电压响应速度快，与后级或其它过电压防护器件的能量分配和配合精度高；(3)通流容量和工作寿命长；(4)连接方便、具有随时插拔功能。目前，过电压保护间隙还不能满足上述要求，其性能指标还有待提升。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种具有高直流击穿电压、低脉冲击穿电压、雷电过电压响应速度快，与后级或其它类型过电压保护间隙能量分配和配合效果好的气体环境下具有插拔功能的主动型过电压保护间隙。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括上绝缘壳体、下绝缘壳体、上端法兰和下端法兰构成的气压为10⁰～10³或者10⁴～5×10⁵Pa的腔体，在腔体内设置有安装在上端法兰上的上电极，在上绝缘壳体和下绝缘壳体之间安装有环状中间电极，上电极和环状中间电极之间构成主放电间隙，在下端法兰和环状中间电极之间安装有起绝缘隔离作用的环状表面放电绝缘介质材料，下端法兰、环状表面放电绝缘介质材料和环状中间电极之间构成主动型过电压保护间隙的表面放电触发器即形成表面闪络放电界面，表面闪络放电界面与环状中间电极的下表面垂直或成锐角，上端法兰、环状中间电极和下端法兰分别有伸出的上电极连接端子、中间电极连接端子和作为触发使用的触发电极，上电极连接端子、中间电极连接端子和作为触发使用的触发电极用于连接雷电过电压或操作过电压通过主动耦合触发电路耦合过来的雷电能量，同时在上电极周围的上绝缘壳体内安装有屏蔽罩。

所述的环状中间电极的下表面与环状表面放电绝缘介质材料的上表面紧密接触，下端法兰的上表面与环状表面放电绝缘介质材料的下表面紧密接触。

所述的环状中间电极的内环直径为3-6mm。

所述的环状中间电极安装在上、下绝缘壳体的结合处，其厚度为3-6mm。