一种信号浪涌保护器的制作方法

1.本实用新型涉及电气保护器件技术领域，尤其涉及一种信号浪涌保护器。


背景技术：

2.浪涌保护器，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。信号浪涌保护器是浪涌保护器的一种类型，通常应用于工业控制系统、网络音频通信系统、安防监控系统、火灾报警系统、考勤系统等。现有的浪涌保护器通常是采用温度保险丝或其他温度熔化部件来使浪涌保护器失效后形成开路，通常是浪涌保护器的元件在遭遇过大电流或故障时发热导致温度过高，进而利用高温来使温度保险丝或温度熔化部件断开，从而达到开路状态。但是信号线路中无工频电流并且雷电流冲击时间短，从而信号浪涌保护器在遭遇浪涌时的瞬间温度不高，难以及时的断开形成开路状态，对信号的正常传输保护性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种信号浪涌保护器，解决目前技术中信号浪涌保护器在遭遇雷电流时难以及时断开形成开路状态，对信号电路的保护可靠性较低的问题。
4.为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：
5.一种信号浪涌保护器，包括浪涌保护组件和失效分断组件，所述浪涌保护组件包括由限压型元件构成的限压型保护组件，所述的限压型保护组件与失效分断组件串联连接在信号浪涌保护器的电极端之间，所述的失效分断组件为通流的电涌超过预设冲击值而断开的熔丝。本实用新型所述的信号浪涌保护器采用限压型保护组件与失效分断组件进行串联来构成更可靠有效的保护，信号浪涌保护器的失效模式为开路状态，在遭遇过大的电涌时熔丝会瞬间断开而使得电路断开形成开路状态，能及时的对过大的电涌作出反应，提高抗电涌的能力，能够避免限压型保护组件持续通过过大电流而烧毁，降低维护更换成本。本实用新型所采用的熔丝与传统的温度保险丝不同，传统的温度保险丝是单纯的通过热效应而发生熔断，传统的温度保险丝在通过过大的电流时温度会上升，持续通过一定时间的过大电流后温度保险丝达到熔融状态从而断开，传统的温度保险丝需要通流过大电流一定时间，响应速度慢，在持续通流过大电流的这段时间内可能使负载的装置或者浪涌保护器受到损伤，而本实用新型所述的信号浪涌保护器所采用的熔丝是利用通过熔丝的电涌在熔丝上产生的机械效应和热效应共同作用来使熔丝断开，响应速度快，熔丝能在过大电涌通过的瞬间断开，而不是利用限压型保护组件通流过大电涌时产生的热量来使熔丝熔化断开，限压型保护组件通流过大电涌时升温需要一段过程，会出现限压型保护组件的温度还未达到使传统的失效分断组件断开的温度时就已自身烧毁，无法保障信号浪涌保护器的失效模式为开路状态，保护性较差，维护更换的成本高。
6.进一步的，所述熔丝的预设冲击值小于等于限压型保护组件的最大通流值，有效
保护限压型保护组件，避免限压型保护组件持续通流过大的电涌，避免限压型保护组件受损，降低维护更换成本。
7.进一步的，所述的熔丝为直线型或弯曲型，直线型的熔丝结构简单，易于加工装配，曲线型的熔丝可增加其感抗，降低电流波形的变化速率，延长电流波能量在熔丝上的积累时间。
8.进一步的，所述熔丝的直径随限压型保护组件的电压等级增高而减小，确保熔丝的最大通流能力小于等于限压型保护组件的最大通流能力，进而确保在限压型保护组件还未被烧毁前熔丝先断开形成开路状态。
9.进一步的，所述的限压型元件包括瞬态二极管、压敏电阻中的一种或组合，结构简单，易于实施，成本低，能够根据需要灵活设置限压型保护组件的具体结构。
10.进一步的，所述的限压型保护组件采用的瞬态二极管电压等级为11～33v时，所述的熔丝直径为0.1～0.15mm；所述的限压型保护组件采用的瞬态二极管电压等级为48～64v时，所述的熔丝直径为0.01～0.1mm。
11.进一步的，所述的失效分断组件还设置有状态指示组件，所述的状态指示组件包括弹性件和用于显示状态的指示件，所述的弹性件与指示件相连接，所述的弹性件在熔丝未熔断时处于储能状态，并且在熔丝熔断后释放储能以驱动指示件位移进而显示不同状态，方便直观的实时监测信号浪涌保护器的状态，便于及时的维护更换，通过弹性件来推动指示件移动进而切换显示的状态，能够可靠而准确的显示信号浪涌保护器的状态，装配维护方便。
12.进一步的，所述的状态指示组件还包括用于远程监测的遥信组件，所述的遥信组件由指示件触控，所述指示件发生位移时改变对遥信组件的触控状态，使得信号浪涌保护器具有远程监控功能，便于远程实时的监控信号浪涌保护器的状况，便于及时维护。
13.进一步的，包括底座和模块头，所述的浪涌保护组件和失效分断组件设置在模块头上，所述的模块头与底座插拔连接，使用更加方便，便于维护更换。
14.进一步的，所述的模块头上设置有金手指，所述的金手指构成信号浪涌保护器的电极端，所述的底座上设置有供金手指插接的弹片，结构紧凑，插拔连接可靠性高，实施成本低。
15.与现有技术相比，本实用新型优点在于：
16.本实用新型所述的信号浪涌保护器的失效模式为开路状态，在遭遇过大的电涌时熔丝会瞬间断开而形成开路状态，能够避免限压型保护组件持续通过过大电流而损坏，在信号线路应用中具有较高的可靠性和安全性；
17.能够方便直观的实时监测信号浪涌保护器的状态，便于及时的维护更换；
18.具有远程信号输出功能，对信号线路进行电磁和雷电防护的同时可远程监测信号浪涌保护器的状态。
附图说明
19.图1为信号浪涌保护器的电路结构示意图；
20.图2为状态指示组件的示意图；
21.图3为信号浪涌保护器的机械结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型实施例公开的一种信号浪涌保护器，能在遭遇电涌电流时及时断开形成开路状态，对信号电路的保护可靠性高、安全性好，并且具有状态指示功能，能够远程监控，便于及时维护更换。
24.一种信号浪涌保护器，包括浪涌保护组件和失效分断组件，所述浪涌保护组件包括由限压型元件构成的限压型保护组件以及由开关型元件构成的开关型保护组件，开关型保护组件构成一级保护，开关型保护组件设置在信号浪涌保护器的电极端之间，开关型保护组件主要包括气体放电管、间隙组件等，限压型保护组件构成二级保护，所述的限压型元件包括瞬态二极管、压敏电阻中的一种或组合，所述的限压型保护组件与失效分断组件串联连接在信号浪涌保护器的电极端之间，所述的失效分断组件包括通流的电涌超过预设冲击值而断开的熔丝。
25.在本实施例中，开关型保护组件采用气体放电管1，限压型保护组件采用瞬态二极管2，如图1所示，信号浪涌保护器的电极端包括工作端(x1、y1、x2、y2)和接地端pe，气体放电管串接在工作端之间，具体的，气体放电管采用三极放电管，三极放电管的两个工作电极分别连接在工作端上，三极放电管的接地电极则连接在接地端上，瞬态二极管与失效分断组件串联连接在工作端之间，并且瞬态二极管与失效分断组件还串联连接在工作端与接地端之间，瞬态二极管具有确定的最大导通通流电流与某种浪涌电流波形下的最大峰值功率；
26.所述熔丝的预设冲击值小于等于与其串联的瞬态二极管的最大通流值，从而确保在瞬态二极管2还未被烧毁前熔丝3先断开以形成开路状态，保证了信号防雷的高安全可靠性，熔丝3在通流过大电涌的瞬间熔断，能真实的反应浪涌保护器的雷电冲击能力，所述的熔丝为直线型或弯曲型，可根据产品实际要求能量及内部结构设计确定，所述熔丝的直径随瞬态二极管的电压等级增高而减小，所述的限压型保护组件采用的瞬态二极管电压等级为11～33v时，所述的熔丝直径为0.1～0.15mm，长度1～3cm；所述的限压型保护组件采用的瞬态二极管电压等级为48～64v时，所述的熔丝直径为0.01～0.1mm，长度1～3cm，熔丝3的直径与瞬态二极管2的功率及电压匹配。
27.所述的失效分断组件还设置有状态指示组件4，所述的状态指示组件4在熔丝3未熔断时显示状态一，所述的状态指示组件在熔丝3熔断后显示状态二，如图2所示，所述的状态指示组件包括弹性件41和用于显示状态的指示件42，所述的弹性件与指示件相连接，所述的弹性件在熔丝未熔断时处于储能状态，并且在熔丝熔断后释放储能以驱动指示件位移进而显示不同状态，具体的，熔丝1与指示件42直接接触以间接的对弹性件41进行限位，在熔丝1断开后，弹性件推动指示件移动进而指示出不同状态。所述的状态指示组件还包括用于远程监测的遥信组件，所述的遥信组件由指示件触控，所述指示件发生位移时改变对遥信组件的触控状态，遥信组件具体可采用微动开关，指示件发生位移时从而改变对微动开关的触控状态，从而向外发出状态变化的遥信信号。本实施例所述的信号浪涌保护器使用
于信号线路中，遥信监测及状态指示部份都是通过机械联动的方式实现功能，不需要另外加电，同时也不会影响原信号线路的传输特性。
28.当信号浪涌保护器处于正常工作状态时，当信号线路电压低于瞬态二极管2的导通电压，瞬态二极管2呈近似开路的高阻状态，对与信号浪涌保护器并联的负载不产生影响，此时所述的状态指示组件显示绿色，同时遥信组件的输出端口处于常闭状态；
29.当信号线路遭受雷电冲击出现峰值过电压超过瞬态二极管2导通电压的瞬时波动时，瞬态二极管2导通，部分电流从瞬态二极管2、熔丝3通过，瞬态二极管2导通后两端的钳位电压与熔丝3两端的压降之和低于负载可承受的最高电压时，负载得到保护，此时状态指示组件仍然显示绿色，遥信组件的输出端口处于常闭状态；
30.当遭遇过大的电涌时，熔丝3在瞬态二极管2烧毁前发生熔断，进而弹性件释放储能驱动指示件移动显示出红色，同时遥信组件被发生移动的指示件触控由常闭状态变成常开状态，向外发出信号浪涌保护器异常的信号，此时信号浪涌保护器的失效状态为开路，不会影响信号线路的正常传输。
31.在本实施例中，如图3所示，信号浪涌保护器采用插拔结构，其包括底座a和模块头b，所述的浪涌保护组件和失效分断组件设置在模块头b上，所述的模块头b与底座a插拔连接，所述的模块头b上设置有金手指b1，所述的金手指b1构成信号浪涌保护器的电极端，所述的底座a上设置有供金手指b1插接的弹片a1，遥信组件具体集成在模块头b中，遥信组件的电极也采用金手指与弹片插接的方式来与底座实现连接。模块头b包括壳体，所述的壳体上开设有指示窗口，所述的指示窗口与状态指示组件想配合，在指示窗口中显示不同的颜色代表信号浪涌保护器的不同状态，显示绿色代表信号浪涌保护器处于正常工作状态，显示红色代表信号浪涌保护器中的熔丝已断开，即代表信号浪涌保护器已失效。底座a内部设置有电路板a2，弹片a1焊接连接在电路板a2上，底座a侧边设置与电路板连接的用于与外部连接的接线端口a3，弹片a1设置有用于与金手指b1接触的触点，还设置有遥信线焊接点和电路板焊脚，结构简洁，标准化定制零件应用范围广，即，可根据实际的需求灵活选择弹片的功能作用，确定弹片是用于与信号浪涌保护器的电极端连接还是用于与遥信组件的电极连接，如果是用于与信号浪涌保护器的电极端连接的弹片，则弹片仅通过电路板焊脚焊接连接在电路板上，而遥信线焊接点处于空置状态，并且该弹片通过电路板上的印制线与工作信号线路的接线端口电连接，如果是用于与遥信组件的电极连接的弹片，则弹片通过电路板焊脚焊接连接在电路板上，并且遥信线焊接点连接有遥信线，并通过遥信线电连接至遥信用的接线端口，所述的底座a上设置u形槽口用于容纳模块头b，u形槽口的槽底设置防反插孔，所述的模块头b上设置了与防反插孔相配合的防反插销。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。