專利名稱：真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種過電壓保護裝置，特別涉及一種真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置。
背景技術：
近年來，隨著信息化產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對于系統(tǒng)中由于大氣過電壓及操作過電壓造成的危害已引起了人們的極大重視。作為過電壓保護元件及裝置的各種電極形狀的火花開關，已有大量的報導。其中有代表性的為德國鳳凰接觸股份有限公司的間隙型過電壓保護器件和法國CITEL的高能放電管為核心的電涌保護器。德國鳳凰接觸股份有限公司的技術涉及到的特點為該過電壓保護裝置有兩個電極，形成“V”字型的火花間隙，間隙點火時，兩個電極之間產(chǎn)生電弧，在電磁力及熱的作用下，電弧沿“V”字形火花間隙向前移動，其優(yōu)點是能承受較大的沖擊電流，缺點是動作電壓較高，而且動作電壓不太穩(wěn)定。其改進的方式是在電極的對應端之間放置了輔助點火裝置，可引起表面點火。其優(yōu)點是這個輔助空氣閃絡火花間隙與僅靠空氣擊穿的空氣間隙相比，具有較為恒定的、特別小的動作電壓。由于該間隙型過電壓保護器件僅由一對火花間隙構(gòu)成，通流的能力仍然受到一定的限制。法國CITEL的高能放電管為核心的電涌保護器的技術所涉及到的特點是將兩個電極封裝在陶瓷管內(nèi)，在該陶瓷管內(nèi)充入稀有氣體，一般將兩只或三只氣體放電管并聯(lián)使用，其缺點是由于幾只并聯(lián)的氣體放電管一般不可能在瞬態(tài)過電壓時同時動作，因此該過電壓保護器件通流能力不可能很大，除非該氣體放電管的體積做得十分大。國內(nèi)用于電源系統(tǒng)的過電壓保護器件的研究工作起步較晚，特別是大通流容量的過電壓保護器件研究水平較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，該裝置具有非常良好的動作電壓一致性、較低的電壓保護水平和極大的導出瞬態(tài)脈沖電流的能力，較長的使用壽命，并對工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有非常優(yōu)良的抑制作用。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是包括絕緣密閉外殼以及密閉在絕緣密閉外殼內(nèi)的相對布置的電極和電極，其特點是，相對布置的電極的端面部分分別對應設置凹槽和凸臺或凹槽，且絕緣密閉外殼內(nèi)的壓力為10-3～10-4Pa。
本發(fā)明的另一特點是電極的直徑為8～20mm；電極分別由圓柱狀的無氧銅制成的導流桿和與之相連接的開設有凹槽和凸臺或凹槽的合金導電材料觸頭組成；相對布置的電極的兩端面的間隙為0.25～1.3mm；凸臺和凹槽分別為圓柱狀，凸臺的外徑為2.5～18mm，高度為0.25～1mm，凹槽的內(nèi)徑為3.2～19mm，深度為1.5～2.5mm；電極的間隙周圍還設置有屏蔽罩。
由于本發(fā)明帶有凸臺和凹槽或雙凹槽的電極被密閉在真空環(huán)境下的絕緣外殼內(nèi)，當發(fā)生過電壓時，由于電極表面的凸狀或凹狀處電場高度集中，容易引發(fā)場致發(fā)射向電弧的轉(zhuǎn)變，減少了電極表面狀態(tài)的影響因素，提高了放電電壓的一致性。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。
實施例1，參見附圖1，本發(fā)明包括設置在絕緣密閉外殼4中相對布置的直徑為8～20mm的圓柱狀的電極1和電極2，電極1、2分別由無氧銅制成的導流桿8、9和與之相連的開設有凹槽7和凸臺6的合金導電材料觸頭10、11組成，凸臺6和凹槽7分別為圓柱狀，且凸臺6的外徑為2.5～18mm，高度為0.25～1mm，凹槽7的內(nèi)徑為3.2～19mm，深度為1.5～2.5mm，電極1和電極2的之間的間隙3的距離為0.25～1.3mm，且電極1和電極2的間隙3周圍還設置有屏蔽罩5，電極1和電極2通過密封端蓋12和密封端蓋13和絕緣密閉外殼4焊接在一起，且絕緣密閉外殼4內(nèi)的壓力為10-3～10-4Pa。
實施例2，參見附圖2，本發(fā)明包括設置在絕緣密閉外殼4中相對布置的直徑為8～20mm的圓柱狀的電極1和電極2，電極1、2分別由無氧銅制成的導流桿8、9和與之相連的開設有凹槽6、7的合金導電材料(如鎢銅、銅鉻、不銹鋼)觸頭10、11組成，凹槽6、7為圓環(huán)狀，內(nèi)徑為6～18mm，外徑為8～20mm，深度為1～2mm，電極1和電極2的之間的間隙3的距離為0.25～1.3mm，且電極1和電極2的間隙3周圍還設置有屏蔽罩5，電極1和電極2通過密封端蓋12和密封端蓋13和絕緣密閉外殼4焊接在一起，且絕緣密閉外殼4內(nèi)的壓力為10-3～10-4Pa。
本發(fā)明由封裝在真空環(huán)境下的帶凸臺或凹槽6和凹槽7的電極1、2構(gòu)成，具有非常良好的動作電壓一致性、較低的電壓保護水平和極大的導出瞬態(tài)脈沖電流的能力，較長的使用壽命，并對工頻電源所產(chǎn)生的后續(xù)電流有非常優(yōu)良的抑制作用。帶凸臺或凹槽6和凹槽7電極1、2構(gòu)成一對放電間隙3，電極1、2是工作在真空環(huán)境下，當間隙3擊穿時由場致發(fā)射過渡到電弧放電；不會對空氣及封裝電極的絕緣密閉外殼4造成沖擊，具有極大的承受沖擊電流的能力，因此該過電壓保護元件的幾何尺寸可以設計的較??；帶凸臺或凹槽的電極表面由于電場相對較為集中，容易引發(fā)場致發(fā)射向電弧放電的轉(zhuǎn)變，因此，該過電壓具有良好的過電壓保護水平的一致性；由于電極1、2的平行、軸對稱結(jié)構(gòu)，不容易引起電極間材料的轉(zhuǎn)移及電極間的短路，這樣電極間的距離就可以在一個較大的范圍內(nèi)變化，動作電壓可以做得較小，即保護水平較高。電極1、2的四周設置有屏蔽罩5，屏蔽罩用來防止金屬蒸汽凝結(jié)在絕緣密閉外殼4的內(nèi)壁上，從而造成電極的短路，該屏蔽罩5可以用金屬材料制成，如無氧銅等金屬材料。
權利要求
1.一種真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，包括絕緣密閉外殼[4]以及密閉在絕緣密閉外殼[4]內(nèi)的相對布置的電極[1]和電極[2]，其特征在于相對布置的電極[1]和電極[2]的端面部分分別對應設置凹槽[7]和凸臺或凹槽[6]，且絕緣密閉外殼[4]內(nèi)的壓力為10-3～10-4Pa。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]的直徑為8～20mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]分別由圓柱狀的無氧銅制成的導流桿[8，9]和與之相連接的開設有凹槽[7]和凸臺或凹槽[6]的合金導電材料觸頭[10，11]組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，其特征在于所說的相對布置的電極[1]和電極[2]的兩端面的間隙[3]為0.25～1.3mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，其特征在于所說的凸臺[6]和凹槽[7]分別為圓柱狀，凸臺[6]的外徑為2.5～18mm，高度為0.25～1mm，凹槽[7]的內(nèi)徑為3.2～19mm，深度為1.5～2.5mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，其特征在于所說的電極[1]和電極[2]的間隙[3]周圍還設置有屏蔽罩[5]。
全文摘要
一種真空環(huán)境下凹、凸狀或雙凹槽電極過電壓保護裝置，包括密閉在絕緣密閉外殼內(nèi)的相對平行布置的兩個電極，相對平行布置的兩電極的端面分別開設有對稱的凸臺和凹槽或雙凹槽，且絕緣密閉外殼內(nèi)的壓力為10
文檔編號H01T1/00GK1738134SQ20051004308
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權日2005年8月11日
發(fā)明者陳景亮, 姚學玲 申請人:西安交通大學