浪涌保护装置的制作方法

本发明涉及浪涌保护装置(spd)。

背景技术：

1、过大的电压或电流经常横跨或穿过将电力输送到住宅和商业及机构设施的供电线路被施加。这种超额电压或电流尖峰(瞬态过电压和浪涌电流)例如可能由雷击引起。在电信分配中心、医院和其它设施中，上述事件可能特别地关系重大，在这些地方，由过电压和/或电流浪涌引起的设备损坏是不可接受的，并且所导致的停机时间可能代价非常高昂。

2、典型地，使用浪涌保护装置(spd)可保护敏感的电子设备免受瞬态过电压和浪涌电流的影响。例如，过电压保护装置可安装在要保护的设备的功率输入端处，典型地在过电压保护装置失效时保护该设备免受过电流的影响。spd的典型失效模式是短路。典型地使用的过电流保护是用于保护spd免于因泄漏电流增加而过热的内部热切断器和用于保护spd免受较高故障电流影响的外部熔断器的组合。不同的spd技术可避免使用内部热切断器，因为在失效的事件中它们会将其操作模式改变为低欧姆电阻。

3、spd可使用一个或多个有源电压切换/限制部件(诸如压敏电阻或气体放电管)来提供过电压保护。当这些有源电压切换/限制部件接近其操作寿命的终点时，它们可能迅速地劣化，这可能导致它们表现出连续的短路行为。

技术实现思路

1、根据一些实施例，浪涌保护装置包括第一电气端子、第二电气端子和连接在第一电气端子和第二电气端子之间的过电压保护电路。过电压保护电路包括在第一电气端子和第二电气端子之间的火花间隙组件。火花间隙组件包括：第一火花间隙(sg)电极和第二sg电极，其在它们之间限定火花间隙；以及触发电路，该触发电路操作用于点燃横跨火花间隙的第一和第二sg电极之间的主电弧。触发电路包括限定在第二sg电极中的凹槽和设置在凹槽中的触发构件。触发构件操作用于辅助触发电弧的形成。

2、根据一些实施例，触发构件是半导体触发构件。

3、在一些实施例中，半导体触发构件由半导体陶瓷形成。

4、在一些实施例中，半导体陶瓷选自由氧化锌、钛酸钡和碳化硅组成的组。

5、根据一些实施例，触发电路包括与触发构件电串联并且与火花间隙电并联的触发电阻元件、触发气体放电管和/或触发压敏电阻。

6、根据一些实施例，触发电路包括与触发构件电接触并将触发构件与第一sg电极电并联地连接的触发电极。

7、在一些实施例中，触发电路包括与触发电极电串联并且与第一sg电极电并联的触发电阻元件、触发气体放电管和/或触发压敏电阻。

8、根据一些实施例，火花间隙组件是喇叭火花间隙组件。

9、在一些实施例中，触发构件位于火花间隙的第一端部处，并且火花间隙组件包括位于火花间隙的相对第二端部处的灭弧槽(arc chute)。

10、根据一些实施例，权利要求1的浪涌保护装置包括与火花间隙组件电串联的有源电压切换/限制部件。

11、在一些实施例中，有源电压切换/限制部件包括压敏电阻或气体放电管。

12、在一些实施例中，触发电路具有用于在第一和第二sg电极之间引发电闪络的触发阈值闪络电压，该触发阈值闪络电压小于在不存在触发电路的情况下将在第一和第二sg电极之间引发电闪络的阈值闪络电压。

13、根据一些实施例，浪涌保护装置是包括火花间隙模块壳体的浪涌保护装置模块，并且火花间隙组件设置在火花间隙模块壳体中。

14、在一些实施例中，触发构件位于火花间隙的第一端部处，并且火花间隙模块壳体包括电弧气体再循环通道，该电弧气体再循环通道构造成将电弧气体的流从与火花间隙的第一端部相对的火花间隙的第二端部引导到邻近触发构件的火花间隙的点燃区域。

15、在一些实施例中，火花间隙模块壳体包括进气端口，该进气端口构造成将流动的环境空气引导到邻近触发构件的火花间隙的点燃区域中。

16、根据一些实施例，浪涌保护装置包括第一电气端子、第二电气端子和连接在第一电气端子和第二电气端子之间的过电压保护电路。过电压保护电路包括在第一电气端子和第二电气端子之间的火花间隙组件。火花间隙组件包括：第一火花间隙(sg)电极和第二sg电极，其在它们之间限定火花间隙；以及触发电路，该触发电路操作用于点燃横跨火花间隙的第一和第二sg电极之间的主电弧。触发电路包括操作用于辅助触发电弧的形成的半导体触发构件。半导体触发构件由半导体陶瓷形成。

17、在一些实施例中，半导体陶瓷选自由氧化锌、钛酸钡和碳化硅组成的组。

18、在一些实施例中，触发电路包括与触发构件电串联并且与火花间隙电并联的触发电阻元件、触发气体放电管和/或触发压敏电阻。

19、根据一些实施例，触发电路包括与触发构件电接触并将触发构件与第一sg电极电并联地连接的触发电极。

20、在一些实施例中，触发电路包括与触发电极电串联并且与第一sg电极电并联的触发电阻元件、触发气体放电管和/或触发压敏电阻。

21、根据一些实施例，火花间隙组件是喇叭火花间隙组件。

22、在一些实施例中，触发构件位于火花间隙的第一端部处，并且火花间隙组件包括位于火花间隙的相对第二端部处的灭弧槽。

23、根据一些实施例，浪涌保护装置包括与火花间隙组件电串联的有源电压切换/限制部件。

24、在一些实施例中，有源电压切换/限制部件包括压敏电阻或气体放电管。

25、在一些实施例中，触发电路具有用于在第一和第二sg电极之间引发电闪络的触发阈值闪络电压，该触发阈值闪络电压小于在不存在触发电路的情况下将在第一和第二sg电极之间引发电闪络的阈值闪络电压。

26、根据一些实施例，浪涌保护装置是包括火花间隙模块壳体的浪涌保护装置模块，并且火花间隙组件设置在火花间隙模块壳体中。

27、在一些实施例中，触发构件位于火花间隙的第一端部处，并且火花间隙模块壳体包括电弧气体再循环通道，该电弧气体再循环通道构造成将电弧气体的流从与火花间隙的第一端部相对的火花间隙的第二端部引导到邻近触发构件的火花间隙的点燃区域。

28、在一些实施例中，火花间隙模块壳体包括进气端口，该进气端口构造成将流动的环境空气引导到邻近触发构件的火花间隙的点燃区域中。

29、在一些实施例中，火花间隙组件是喇叭火花间隙组件，并且火花间隙组件包括灭弧槽。灭弧槽包括一组消电离板，该组消电离板包括：多个第一消电离板，其各自具有第一狭槽，该第一狭槽具有第一轮廓；以及多个第二消电离板，其各自具有第二狭槽，该第二狭槽具有不同于第一轮廓的第二轮廓。第一和第二消电离板以间隔开的关系并沿着槽轴线以交替系列布置，使得第一和第二消电离板限定沿着槽轴线延伸的一系列灭弧槽火花间隙。

30、在一些实施例中，过电压保护电路包括有源电压切换/限制部件，火花间隙组件在第一电气端子和第二电气端子之间与有源电压切换/限制部件电串联，火花间隙组件是喇叭火花间隙组件，并且火花间隙组件包括灭弧槽。

31、根据一些实施例，浪涌保护装置包括第一电气端子、第二电气端子和连接在第一电气端子和第二电气端子之间的过电压保护电路。过电压保护电路包括火花间隙组件和灭弧槽，该火花间隙组件包括喇叭火花间隙组件。灭弧槽包括一组消电离板，该组消电离板包括：多个第一消电离板，其各自具有第一狭槽，该第一狭槽具有第一轮廓；以及多个第二消电离板，其各自具有第二狭槽，该第二狭槽具有不同于第一轮廓的第二轮廓。第一和第二消电离板以间隔开的关系并沿着槽轴线以交替系列布置，使得第一和第二消电离板限定沿着槽轴线延伸的一系列灭弧槽火花间隙。

32、在一些实施例中，第一和第二狭槽沿着槽轴线彼此交叉。

33、根据一些实施例，浪涌保护装置包括第一电气端子和第二电气端子、连接在第一电气端子和第二电气端子之间的过电压保护电路。过电压保护电路包括有源电压切换/限制部件以及在第一电气端子和第二电气端子之间与有源电压切换/限制部件电串联的火花间隙组件。火花间隙组件包括喇叭火花间隙组件、灭弧槽和操作用于点燃喇叭火花间隙组件的火花间隙触发电路。