预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置的制造方法

本发明涉及电源系统过电压防护技术，尤其涉及预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置。

背景技术：
多间隙金属陶瓷气体放电管（以下简称M-GDT）包括端电极A及端电极A’，还包括n个中间电极K1～Kn，其中n≥1，同时该M-GDT的两个相邻电极之间设有三个独立间隙。M-GDT比单间隙气体放电管（以下简称GDT）通流能力大、残压低、无续流、可靠性高及稳定性好。以M-GDT为主要部件，能够组成过电压保护单元，多个这样的过电压保护单元能够组成电源防雷器（又称避雷器或浪涌保护器）。中国专利公开了多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护模块（公开号101753858B），多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A与电源的相线L导电连接，多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’与电源的零线N（或保护地PE）导电连接；多间隙金属气体放电管的中间电极K1～Kn分别与压敏电阻MOV1～MOVn导电连接，压敏电阻MOV1～MOVn的另一端与多间隙金属气体放电管的端电极A或端电极A’导电连接（如图1所示）。该多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护模块存在以下不足：多间隙金属陶瓷气体放电管相当于多个放电管串联使用，其相邻电极的间隙A-K1、K1-K2、……、Kn-A’依次导通（压敏电阻MOV1～MOVn的另一端与多间隙金属气体放电管的端电极A导电连接），或A’-K1、K1-K2、……、Kn-A依次导通（压敏电阻MOV1～MOVn的另一端与多间隙金属气体放电管的端电极A’导电连接），其限制电压相当于A-K1或A’-K1电极间的脉冲击穿电压。虽然A-K1或A’-K1电极间的脉冲击穿电压比GDT端电极间的脉冲击穿电压要低很多，但A-K1或A’-K1电极间的脉冲击穿电压由于压敏电阻MOV的压比存在，限制电压还是很高，保护水平还是较低。可见，上述间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护模块的限制电压仍然很高，同时压敏电阻还存在热脱离不可靠时的火灾隐患。

技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是，克服上述多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护模块存在的限制电压偏高、保护水平偏低的不足，提供一种预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置，其限制电压明显降低，保护水平明显提高。为此,本发明预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置采用如下两种技术方案。首先，介绍第一种技术方案：预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置，其特征在于：包括多间隙金属陶瓷气体放电管和脉冲变压器；该多间隙金属陶瓷气体放电管具有端电极A及端电极A’，还具有n个中间电极，其中n≥1；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A与电源的相线导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’与电源的零线或保护地导电连接；脉冲变压器的次级线圈包括n个子线圈，其中n≥1；还包括电阻与电容的并联组合，并称为电阻电容的并联组合，所述电阻电容的并联组合有n个，其中n≥1；每一子线圈与一所述电阻电容的并联组合相串联并称为线圈阻容组合，且子线圈之未与所述电阻电容的并联组合导电连接的一端称为所述线圈阻容组合的首端，所述电阻电容的并联组合之未与子线圈导电连接的一端称为所述线圈阻容组合的尾端，所述线圈阻容组合同样有n个，其中n≥1；n个所述线圈阻容组合相串联，且按照首端——尾端——首端——尾端的次序依次导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A与第1所述线圈阻容组合的首端导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’与第n所述绕组阻容组合的尾端导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的各中间电极一一对应地与同序号的所述线圈阻容组合的尾端导电连接；脉冲变压器的初级线圈只有一个，初级线圈的一端导电连接一电阻与电容的并联组合，该电阻与电容的并联组合的另一端与多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A及第1所述线圈阻容组合的首端导电连接；脉冲变压器的初级线圈另一端导电连接一开关器件的一端，该开关器件的另一端与多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’导电连接及与第n所述线圈阻容组合的尾端导电连接。进一步地，所述多间隙金属陶瓷气体放电管的相邻两个中间电极之间设有一个或多个独立间隙。进一步地，所述多间隙金属气体放电管的端电极A’安装有热脱离装置，端电极A’通过所述热脱离装置与零线或保护地连接；当多间隙金属气体放电管的端电极A’的温度达到脱离阀值时，所述热脱离装置从端电极A’上脱离，从而断开端电极A’与零线或保护地的导电连接。进一步地，所述热脱离装置的一侧设有微动开关，所述微动开关与遥信接口相关联；所述热脱离装置从所述多间隙金属气体放电管的端电极A’上脱离的同时启动微动开关，微动开关启动时向遥信接口输出告警信号。进一步地，所述开关器件为气体放电管、或半导体开关元器件。下面，介绍第二种技术方案：6、预电离多间隙金属陶瓷气体放电管过电压保护装置，其特征在于：包括多间隙金属陶瓷气体放电管和脉冲变压器；该多间隙金属陶瓷气体放电管具有端电极A及端电极A’，还具有n个中间电极，其中n≥1；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A与电源的相线导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’与电源的零线或保护地导电连接；脉冲变压器的次级线圈包括2个子线圈；还包括电阻与电容的并联组合，并称为电阻电容的并联组合，所述电阻电容的并联组合为2个；每一子线圈与一所述电阻电容的并联组合相串联并称为线圈阻容组合，且子线圈之未与所述电阻电容的并联组合导电连接的一端称为所述线圈阻容组合的首端，所述电阻电容的并联组合之未与子线圈导电连接的一端称为所述线圈阻容组合的尾端，2个所述线圈阻容组合相串联，且按照首端——尾端——首端——尾端的次序依次导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A与第1所述线圈阻容组合的首端导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’与第2所述线圈阻容组合的尾端导电连接；多间隙金属陶瓷气体放电管的某一中间电极与第1所述线圈阻容组合的尾端导电连接；脉冲变压器的初级线圈只有一个，初级线圈的一端导电连接一电阻与电容的并联组合，该电阻与电容的并联组合的另一端与多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A及第1所述线圈阻容组合的首端导电连接；脉冲变压器的初级线圈另一端导电连接一开关器件的一端，该开关器件的另一端与多间隙金属陶瓷气体放电管的端电极A’导电连接及与第2所述线圈阻容组合的尾端导电连接。进一步地，所述多间隙金属陶瓷气体放电管的相邻两个中间电极之间设有一个或多个独立间隙。进一步地，端电极A’通过所述热脱离装置与零线或保护地连接；当多间隙金属气体放电管的端电极A’的温度达到脱离阀值时，所述热脱离装置从端电极A’上脱离，从而断开端电极A’与零线或保护地的导电连接。进一步地，所述热脱离装置的一侧设有微动开关，所述微动开关与遥信接口相关联；所述热脱离装置从多间隙金属气体放电管的端电极A’上脱离的同时启动微动开关，微动开关启动时向遥信接口输出告警信号。进一步地，所述开关器件为气体放电管、或半导体开关元器件。本发明的工作机理是，由于开关器件的启动电压低，当雷击或操作过电压袭来，开关器件提前导通，开关器件启动脉冲变压器初级回路，升压后通过脉冲变压器次级子线圈阻容组合同时施加于多间隙放电管，使多间隙放电管所有间隙同时击穿，以降低限制电压，保护水平提高。脉冲过电压过后由于电源的峰值电压低于维持M-GDT弧光放电的电压，M-GDT停止工作而熄弧，恢复到不导电状态。本发明的有益效果是，提高了保护水平。当雷击或操作过电压袭来，脉冲变压器的初级线圈由于串接阻容组合和开关器件，开关器件使脉冲变压器的初级回路率先启动，初级线圈中产生脉冲电流。脉冲变压器次级的各子线圈同时受到感应并产生感应电流并升压，该电压瞬间同时施加于多间隙金属陶瓷气体放电管的各中间电极，使各中间电极的各间隙同时导通，致...