[發(fā)明專利]電路保護裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410245848.0
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104242283A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰瑞·L·摩賽西恩;珍-法藍(lán)科伊斯·狄帕瑪;馬克·A·瑞德茲姆
• 申請（專利權(quán)）人: 默森美國紐柏瑞港-麻薩諸塞州責(zé)任有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的涉及電路保護裝置，更具體地說，涉及一種元件，其抑制瞬時電流/電壓突波。

背景技術(shù)

許多現(xiàn)今的高敏感電子元件，如被使用在商用與住宅應(yīng)用的計算機與計算機相關(guān)的設(shè)備，其含有電壓突波抑制元件(TVSS)。這些元件保護敏感及/或昂貴的電子電路與元件，使其免于過量電壓故障狀況所造成的損害。這種瞬時電壓突波抑制系統(tǒng)通常是針對在正常使用中可預(yù)期的溫和故障而設(shè)計。在這方面，這些系統(tǒng)旨在抑制相對較小的故障情況，而非防止重大的過量電壓情況。重大的過量電壓情況的例子包括那些失去該系統(tǒng)的中性或接地端子，或由雷擊造成的重復(fù)電流脈沖所造成的情況。這些重大的過量電壓情況對敏感的電子電路和元件將有災(zāi)難性的影響。為了防止這樣的故障情況下到達(dá)并損壞電子電路、元件及設(shè)備，已知可以利用較大的電壓突波抑制裝置。這些設(shè)備通常被部署在建筑物的引入電力服務(wù)電源線或在建筑物內(nèi)的電力配電網(wǎng)中，以控制發(fā)生在進入建筑物，或到建筑物的特定樓層的電力線上的突波。這樣的電壓突波抑制元件通常包括多個金屬氧化物壓敏電阻(MOV)，其并聯(lián)在一服務(wù)電源線和一接地線或一中性線之間，或在一中性線和一接地線之間。

MOV是非線性的電子元件，其由含有氧化鋅顆粒和復(fù)合非晶系的內(nèi)粒狀物質(zhì)的類陶瓷材料所制成。在寬的電流范圍，電壓維持在一個窄帶通常稱為壓敏電阻電壓。在以伏特為單位的瞬時電壓與以安培為單位的瞬時電流的對數(shù)-對數(shù)(log-log)圖中，產(chǎn)生一個接近水平的線。正是這種獨特的電流-電壓特性，使得MOV是用于保護電壓敏感電路，防止電力突波、過量電壓、故障或短路的理想元件。

當(dāng)暴露于電壓超過其電壓值，MOV成為高導(dǎo)電性的元件，其可吸收并耗散相關(guān)于過量電壓的能量，并同時限制電流傾到至中性線或接地平面。如果沒有中斷過量壓情況，MOV將繼續(xù)過熱并且最終將導(dǎo)致災(zāi)難性的故障，即破裂或爆炸。這種災(zāi)難性的失敗可能會破壞在MOV附近的敏感的電子設(shè)備與元件。在配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備或元件的破壞可能會長時間地中斷建筑物或樓層的，直至該元件被更換或修理。此外，在突波抑制系統(tǒng)中MOV的故障可使其故障情況到達(dá)敏感電子設(shè)備系統(tǒng)所設(shè)計保護的條件。

在Martenson等人所申請，專利號為6,040,971的美國專利，題目為電路保護裝置(CIRCUIT?PROTECTION?DEVICE)中，公開了一種電壓抑制裝置，其用于保護在一突波抑制系統(tǒng)中的金屬氧化物壓敏電阻陣列。該元件可被操作卸下以脫機一整個MOV陣列，當(dāng)遇到一電壓突波達(dá)到某一位準(zhǔn)時，陣列中一個或多個MOV可能會有災(zāi)難性故障的事件時。在公開的元件和系統(tǒng)中，設(shè)計一個觸發(fā)MOV，其比任何陣列中的任一MOV有較低的標(biāo)稱電壓。因此，整個陣將列卸下而脫機，當(dāng)遇到一突波情怳超出時該觸發(fā)MOV的電壓額定值的事件時。但是在某些情況下，希望可以保持MOV陣列的有效性，且僅卸下以脫機那些感測到一電壓突波且超過其電壓額定值的特定MOV。

在Mosesian等人所申請，專利號為6,256,183的美國專利中，公開一電路保護裝置，當(dāng)該元件內(nèi)的一MOV感應(yīng)一電壓突波超過該MOV的標(biāo)稱電壓時，該元件做卸下脫機的動作。上述的兩個電路保護裝置被設(shè)計連接在一個電力服務(wù)線與一接地線或中性線之間，或在一中性線與一接地線之間。

本發(fā)明提供了一種電路保護裝置與一結(jié)合在一管狀套管內(nèi)的瞬時電壓突波抑制系統(tǒng)，其用以保護一電力系統(tǒng)，使其免于由于過度的過量電壓情況，或沿著電力線路的重復(fù)性故障情況所造成的災(zāi)難性故障。

發(fā)明內(nèi)容