可安装在PCB上的浪涌保护装置模块及包括其的SPD电路系统和方法与流程

可安装在pcb上的浪涌保护装置模块及包括其的spd电路系统和方法
技术领域
1.本发明涉及浪涌保护装置,并且更具体地涉及具有远程指示器连接器的浪涌保护装置模块。


背景技术:



2.过大的电压或电流频繁施加在向住宅以及商业和机构设施输送电力的服务线路上。例如,此类过电压或电流尖峰(瞬态过电压和浪涌电流)可能由雷击引起。在电信分配中心、医院和由过电压和/或电流浪涌造成的设备损坏是不可接受的并且由此导致的停机时间可能代价很大的其它设施中,上述事件可能需要特别关注。
3.通常,可使用浪涌保护装置(spd)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装置的电力输入端,当其发生故障时,其通常会得到保护而免受过电流。spd的典型故障模式是短路。通常采用的过电流保护是保护装置免于因泄漏电流增加而过热的内部热断路器和可保护装置免受较高故障电流的外部熔断器的组合。不同的spd技术可能避免使用内部热断路器,因为在发生故障的情况下,它们将其操作模式改为低欧姆电阻。
4.在线路l(例如,三相电力电路(或回路,即circuit)的电压线路)中出现浪涌电流的情况下,电力系统负载装置的保护可能需要对浪涌电流的过大电流提供接地电流路径。浪涌电流可在线路l与中性线路n之间产生瞬态过电压(中性线路n可传导地联接到保护地面接地pe)。由于瞬态过电压显著超过spd的操作电压,spd可变为传导的(或导通的,即conductive),以允许过大电流从线路l通过spd流到中性线路n。一旦浪涌电流已传导到中性线路n,则过电压状况结束,并且spd可能再次变为非传导的。


技术实现要素:



5.根据第一方面,一种用于对电力电路提供过电压保护的浪涌保护装置(spd)电路系统包括印刷电路板(pcb)组件、spd模块和spd监测系统。pcb组件包括pcb和pcb上的远程信号(rs)pcb触点。spd模块可选择性地安装在pcb上。spd模块包括过电压箝位元件和rs弹簧触点。rs弹簧触点包括rs触点部分。当spd模块安装在pcb上并且电力电路连接到pcb时:pcb将spd模块电连接到电力电路并且过电压箝位元件对电力电路提供过电压保护;rs触点部分接合rs pcb触点;rs弹簧触点弹性地偏转并且将rs触点部分抵靠rs pcb触点持续加载;并且rs弹簧触点经由rs pcb触点电连接到spd监测系统。
6.在一些实施例中,pcb组件包括pcb上的第二rs pcb触点,spd模块包括第二rs弹簧触点,第二rs弹簧触点包括第二rs触点部分,并且当spd模块安装在pcb上并且电力电路连接到pcb时:第二rs触点部分接合第二rs pcb触点;第二rs弹簧触点弹性地偏转并且将第二rs触点部分抵靠第二rs pcb触点持续加载;并且第二rs弹簧触点经由第二rs pcb触点电连接到spd监测系统。
7.根据一些实施例,rs pcb触点是形成pcb的一部分的导电接触层。
8.在一些实施例中,rs pcb触点是形成pcb的一部分的导电pcb触点垫料(或垫片、焊盘,即pad)。
9.根据一些实施例,rs pcb触点是形成pcb的一部分的导电镀覆通孔。
10.在一些实施例中,pcb组件包括pcb上的第一电力触点和第二电力触点,spd模块包括第一电力端子和第二电力端子,过电压箝位元件连接在第一电力端子与第二电力端子之间,并且第一电力端子和第二电力端子配置成分别接合第一电力触点和第二电力触点,并且由此将第一电力触点和第二电力触点电连接到过电压箝位元件。
11.过电压箝位元件可包括变阻器。
12.在一些实施例中,spd模块包括包围过电压箝位元件并且支承rs弹簧触点的模块壳体。
13.根据一些实施例,pcb组件包括限定在基板中的稳定器槽,并且spd模块包括配置成当spd模块安装在pcb上时接收在稳定器槽中的稳定器突片。
14.spd电路系统可包括锁定机构,该锁定机构配置成当spd模块安装在pcb上时将spd模块机械地和可释放地固定到pcb。
15.根据一些实施例,锁定机构包括:限定在基板中的锁定槽,以及形成spd模块的一部分的可移位锁定突片。锁定突片配置成当spd模块安装在pcb上时与锁定槽互锁以将spd模块固定到pcb。
16.在一些实施例中,spd模块包括包围过电压箝位元件并且支承rs弹簧触点的模块壳体,以及包括锁定突片并且可移除地联接到模块壳体的锁定部件。
17.spd模块可包括释放机构,该释放机构可操作以从锁定槽释放锁定突片。
18.在一些实施例中,锁定机构包括限定在基板中的锁定槽和形成spd模块的一部分的锁定部件,锁定部件包括闩锁特征。当spd模块安装在pcb上时,锁定部件可在将闩锁特征与锁定槽互锁的锁定位置与从锁定槽释放闩锁特征的解锁位置之间旋转。
19.根据一些实施例,spd模块包括模块状况指示器机构,并且spd监测系统配置成经由rs pcb触点检测模块状况指示器机构的状态。
20.在一些实施例中,模块状况指示器机构包括开关。
21.根据一些实施例:pcb组件包括pcb上的第一电力触点和第二电力触点;spd模块包括第一电力端子和第二电力端子;过电压箝位元件连接在第一电力端子与第二电力端子之间;第一电力端子和第二电力端子配置成分别接合第一电力触点和第二电力触点;并且由此将第一电力触点和第二电力触点电连接到过电压箝位元件;模块状况指示器机构包括热断路器机构;并且热断路器机构配置成响应于spd模块中的热事件将第一电力端子与第二电力端子电断开。
22.在一些实施例中,模块状况指示器机构包括开关,并且热断路器机构配置成响应于spd模块中的热事件改变开关的状态。
23.根据一些实施例,spd模块包括本地警报机构,并且热断路器机构配置成响应于spd模块中的热事件致动本地警报机构。
24.根据一些实施例,spd监测系统配置成响应于spd监测系统经由rs pcb触点检测到spd模块的故障而发出警报。
25.根据一些实施例,pcb组件包括pcb上的第二rs pcb触点,spd模块包括第二rs弹簧触点,第二rs弹簧触点包括第二rs触点部分;当spd模块安装在pcb上并且电力电路连接到pcb时:第二rs触点部分接合第二rs pcb触点;第二rs弹簧触点弹性地偏转并且将第二rs触点部分抵靠第二rs pcb触点持续加载;并且第二rs弹簧触点经由第二rs pcb触点电连接到spd监测系统;pcb组件包括pcb上的第一电力触点和第二电力触点;spd模块包括第一电力端子和第二电力端子;过电压箝位元件连接在第一电力端子与第二电力端子之间;第一电力端子和第二电力端子配置成分别接合第一电力触点和第二电力触点;并且由此将第一电力触点和第二电力触点电连接到过电压箝位元件;过电压箝位元件包括变阻器;spd模块包括模块状况指示器机构;spd监测系统配置成经由rs pcb触点检测模块状况指示器机构的状态;模块状况指示器机构包括热断路器机构;热断路器机构配置成响应于spd模块中的热事件将第一电力端子与第二电力端子电断开;spd模块包括包围过电压箝位元件和热断路器机构并且支承rs弹簧触点的模块壳体;并且spd电路系统包括锁定机构,该锁定机构配置成当spd模块安装在pcb上时将spd模块机械地和可释放地固定到pcb。
26.根据第二方面,一种用于对电力电路提供过电压保护的方法包括提供浪涌保护装置(spd)电路系统。spd电路系统包括印刷电路板(pcb)组件、spd模块和spd监测系统。pcb组件包括pcb和pcb上的远程信号(rs)pcb触点。spd模块可选择性地安装在pcb上。spd模块包括过电压箝位元件和rs弹簧触点。rs弹簧触点包括rs触点部分。spd监测系统电连接到rs pcb触点。该方法进一步包括:将spd模块安装在pcb上;并且将电力电路连接到pcb。pcb将spd模块电连接到电力电路并且过电压箝位元件对电力电路提供过电压保护。rs触点部分接合rs pcb触点。
27.rs弹簧触点弹性地偏转并且将rs触点部分抵靠rs pcb触点持续加载。rs弹簧触点经由rs pcb触点电连接到spd监测系统。
28.根据第三方面,一种用于对电力电路提供过电压保护的与印刷电路板(pcb)组件和spd监测系统一起使用的浪涌保护装置(spd)模块包括过电压箝位元件和rs弹簧触点,该pcb组件包括pcb和pcb上的远程信号(rs)pcb触点。rs弹簧触点包括rs触点部分。spd模块可选择性地安装在pcb上,使得:rs触点部分接合rs pcb触点;rs弹簧触点弹性地偏转并且将rs触点部分抵靠rs pcb触点持续加载;并且rs弹簧触点经由rs pcb触点电连接到spd监测系统。
附图说明
29.图1是根据一些实施例的spd电路系统的顶部透视图。
30.图2是图1的spd电路系统的底部透视图。
31.图3是图1的spd电路系统的分解顶部透视图。
32.图4是图1的spd电路系统的分解底部透视图。
33.图5是图1的spd电路系统的更完全分解的顶部透视图。
34.图6是图1的spd电路系统的更完全分解的底部透视图。
35.图7是形成图1的spd电路系统的一部分的spd模块的放大的局部底部透视图。
36.图8是沿图1的线8-8截取的图1的spd电路系统的局部横截面视图。
37.图9是形成图1的spd电路系统的一部分的pcb组件的顶部平面视图。
38.图10是图9的pcb组件的底部平面视图。
39.图11是图1的spd模块的底部平面视图。
40.图12是沿图11的线12-12截取的图1的spd模块的局部横截面视图。
41.图13是沿图11的线13-13截取的图1的spd模块的横截面视图。
42.图14和15是图1的spd模块的局部视图。
43.图16和17是形成图1的spd模块的一部分的远程指示器开关的相对透视图。
44.图18是根据其它实施例的spd电路系统的底部透视图。
45.图19是图18的spd电路系统的局部底部透视图。
46.图20是沿图19的线20-20截取的图1的spd电路系统的局部横截面视图。
47.图21是形成图18的spd电路系统的一部分的pcb组件的顶部透视图。
48.图22是形成图18的spd电路系统的一部分的spd模块的底部透视图。
49.图23是形成图22的spd模块的一部分的远程指示器开关的透视图。
50.图24是根据其它实施例的spd电路系统的顶部透视图。
51.图25是形成图24的spd电路系统的一部分的spd模块的分解顶部透视图。
52.图26是图25的spd模块的局部侧视图。
53.图27是根据其它实施例的spd电路系统的顶部透视图。
54.图28是图27的spd电路系统的底部透视图。
55.图29是图27的spd电路系统的局部底部平面图。
56.图30是图27的spd电路系统的分解底部透视图。
57.图31是形成图27的spd电路系统的一部分的spd模块的局部顶部透视图。
58.图32是根据其它实施例的spd模块的侧视图。
具体实施方式
59.现在将在下文中参照附图来更完整描述本发明,附图中示出了本发明的说明性的实施例。在附图中,可为了清楚起见而扩大区域或特征的相对尺寸。然而,本发明可以以许多不同形式体现,并且不应当看作是限于本文提出的实施例;相反,这些实施例提供成以便本公开内容将为彻底并且完整的,并且将本发明的范围完整传达给本领域的技术人员。
60.如本文中所用,用语数据处理系统可包括但不限于硬件元件、固件构件和/或软件构件。
61.如本文中所用,“整体式的(monolithic)”是指一种物体,其是由没有接头或接缝的材料形成或构成的单个单一件。备选地,单一(unitary)的物体可为由在接头或接缝处固定在一起的多个部分或构件构成的组合物。
62.参考图1-17,其中示出了根据本发明构思的一些实施例的浪涌保护装置(spd)电路网络或系统10。说明性系统10包括印刷电路板(pcb)组件21、spd监测系统40和spd模块100。pcb组件21包括pcb20和电路24。spd模块100经由pcb20连接到电力电路的两条线路(例如,在相线路或中性线路与接地/保护地线之间,或在相线路l与中性线路n之间)以对电力电路提供过电压保护。spd模块100还经由pcb组件21连接到spd监测系统40,以使spd监测系统40能够监测或检测spd模块100的状况。
63.尽管图1示出了示例性浪涌保护装置电路网络,但是将理解的是,本发明构思的实
施例不限于此类配置,而是旨在涵盖能够执行本文中所述的操作的任何配置。
64.如在本领域中公知的,pcb20(图1-4和7-10)包括pcb基板22和层压到基板并且体现在pcb20中的多个导电(例如,铜)层或导电层图案(多个)。例如,这些导电层可包括导电迹线、垫料、通孔和/或镀覆通孔。
65.pcb基板22具有大体上限定pcb平面c的前面22a。pcb20具有基本上正交于pcb平面c的接收轴线b-b。
66.一对定位器或稳定器槽32和一对锁定槽34限定在pcb基板22中。
67.电路24的至少一部分体现在pcb基板22上的pcb20中。在一些实施例中,电路24完全体现在pcb20中。如本领域公知的,电路24可包括在pcb20中形成或安装在pcb20上的各种电气构件和连接(例如,电迹线等)。
68.在一些实施例中,pcb组件21包括pcb20和安装在pcb20上并且电连接到pcb20或与pcb20集成的电子构件。在一些实施例中,pcb组件21仅由pcb20组成(即,没有安装在pcb20上并且电连接到pcb20或与pcb20集成的电子构件)。
69.说明性电路24包括分别连接到导电(例如金属)通孔电力触点26和27的导电(例如金属)电力引线或迹线26a和27a。通孔触点26和27设置在限定在pcb基板22中的相应槽30中。在一些实施例中,通孔触点26和27镀覆在相应的槽30中。迹线26a,27a和触点26,27形成在pcb20中或pcb20上,作为pcb20的部分。
70.电路24还包括分别连接到导电(例如,金属)rs pcb触点或触点垫料28和29的导电(例如,金属)远程信号(rs)引线或迹线28a和29a。rs pcb触点垫料28和29设置在pcb基板22的前面22a上作为暴露的表面垫料。rs迹线28a和29a电连接到spd监测系统40。迹线28a,29a和触点28,29形成在pcb20中或pcb20上,作为pcb20的一部分。
71.在备选实施例(图中未示出)中,可使用不是pcb20的部分的其它类型的导电部件或触点来代替触点28,29。这些备选触点部件可包括导电(例如,金属)销或板,其安装在基板22上与针对触点28,29所示的相同位置,并且电连接到迹线28a,29a或如所述的其它电引线。
72.spd监测系统40包括配置成从rs pcb触点垫料28和29处的电连接适当地检测模块状况指示器机构状态的电路或装置。在一些实施例中,spd监测系统40的全部或部分远离pcb组件21定位,并且连接到pcb20以实现pcb组件21与spd监测系统40之间的通信或信号传输(例如,经由有线或无线连接)。例如,在一些实施例中,spd监测系统40包括位于与pcb组件21不同的机柜、房间、建筑物或设施中的监测电路或装置。在其它实施例中,spd监测系统40包括集成到pcb组件21中的监测电路或装置。spd监测系统40包括配置成响应于与模块100的状态变化相对应的信号而记录或发出警报(例如,可见或可听的)的装置。
73.spd模块100(图2和4-17)包括模块壳体110、第一rs连接器120、第二rs连接器122、spd箝位元件子组件130、热断路器机构140、第一电力连接器部件150、第二电力连接器部件154和模块状况指示器机构160。这些构件各自都集成到spd模块100。spd模块100具有插入轴线a-a。
74.壳体110(图4和5)包括共同形成壳体110的内部壳体部件或框架114和外部壳体部件或覆盖件112。壳体110限定了内部室或腔,其包围或容纳spd箝位元件子组件130、热断路器机构140和模块状况指示器机构160。
75.一对一体式锁定臂或突片175从覆盖件112的侧壁柔性地悬伸。每个锁定突片175在其远端上具有一对一体式闩锁特征176。
76.四个固定的定位器或稳定器突片115在覆盖件112的后端处向后突出。
77.前指示器开口或窗口112b设在覆盖件112的前壁上。如下所述,指示器窗口112b可用于可视地指示模块100的状态上的变化。
78.电力连接连接器孔117和远程接触孔118设在壳体110的后壁中。
79.壳体110可由任何合适的一种或多种材料形成。在一些实施例中,壳体110由刚性聚合材料形成。例如,合适的聚合材料可包括聚酰胺(pa)、聚丙烯(pp)、聚苯硫醚(pps)或abs。
80.spd箝位元件子组件130可包括一个或多个过电压箝位元件。在一些实施例中,过电压箝位元件(多个)包括一个或多个变阻器。spd模块100可进一步包括气体放电管(gdt)(在所示实施例中未示出)。变阻器(多个)和gdt可一起视为过电压保护电路。
81.尽管gdt和mov都可用于spd,如spd模块100,但gdt和mov在响应过电压浪涌事件而将电流从敏感电子构件分流方面都具有优点和缺点。例如,mov可能具有快速响应浪涌事件并且能够消散与浪涌事件相关联的电力的优势。但是mov可能具有相对于gdt增加的电容以及即使在环境条件下泄漏电流也会通过其中的缺点。相对于gdt,mov还可能具有降低的寿命预期。相对于mov,gdt可能具有极低或无泄漏电流、最小电容和更长寿命预期的优点。但是gdt对浪涌事件的响应可能不如mov。再者,当gdt响应浪涌事件而触发(或起火,即fires)并且转变到电弧区域时,如果gdt所连接线路上的环境电压超过电弧电压,则gdt可能会保持在传导状态中。
82.gdt是密封装置,其包含截留在两个电极之间的气体混合物。气体混合物在由高压尖峰电离后变成传导的。引起gdt从非传导高阻抗状态转变为传导状态的这种高电压被已知为gdt的火花放电电压。火花放电电压通常按照电压随时间的上升速率来表示。例如,gdt可额定为在100v/s的上升速率下具有500v的dc火花放电电压。当gdt经历穿过其端子的超过其火花放电电压的电压增加时,gdt将从高阻抗状态转变为已知为辉光区域的状态。辉光区域是指gdt中的气体开始电离并且流过gdt的电流开始增加的时间区域。在辉光区域期间,通过gdt的电流将继续增加,直到gdt转变为已知为电弧区域的虚拟短路。在电弧区域中时穿过gdt产生的电压已知为电弧电压,并且通常小于100v。gdt需要相对较长的时间来触发从高阻抗状态到电弧区域状态的转变,在该电弧区域状态下其充当虚拟短路。结果,相对高的电压瞬变可能不会转移到接地或其它参考端子,并且可能会传过到其它电路装置。
83.当处于大体上非传导状态时,mov仍然传导由反向泄漏引起的相对少量电流通过二极管结。该泄漏电流可生成足够量的热量,使得可使用诸如热断路器机构的装置来降低对spd的构件造成损坏的风险。当发生瞬态过电压事件时,mov可能会传导很小的电流,直到达到箝位电压电平,此时mov可充当虚拟短路。通常,箝位电压相对较高,例如几百伏,使得当mov由于瞬态过电压事件而传递高电流时,可能会消耗相对大量的电力。
84.在一些实施例中并且如所示,过电压箝位元件子组件130包括变阻器132、第一电极134(在本文中也称为“接地电极”)和第二电极136(在本文中也称为“断开电极”)(图5、6和13)。变阻器(或称为非线性电阻,即varistor)132具有相对的接触表面132a,132b。
85.变阻器132的变阻器材料可为常规用于变阻器的任何合适材料,即,随着施加的电
压表现出非线性电阻特性的材料。在一些实施例中,变阻器132是金属氧化物变阻器(mov)。在一些实施例中,当超过规定电压时电阻变得非常低。例如,变阻器材料可为掺杂的金属氧化物或碳化硅。合适的金属氧化物包括氧化锌化合物。
86.第一或接地电极134包括触点部分134a和一体式的端子突片134c。接地电极134是导电的。在一些实施例中,接地电极134由金属形成。
87.第二或断开电极136包括触点部分136a和端子突片137。断开电极136是导电的。在一些实施例中,断开电极136由金属形成。
88.接地电极134和断开电极136安装在变阻器132的外表面132a和132b上。更具体地,接地电极134可由焊料结合到接触表面132a的金属化层,并且断开电极136由焊料结合到接触表面132b的金属化层,使得电极134和136分别电连接到接触表面132a和132b。
89.端子突片137用作横向延伸通过框架114的电导体。端子突片137的区段横向突出而横向超出变阻器132的表面132b规定延伸距离。
90.电力连接器部件150,154中的每一个都包括一体式电力端子连接器152,156。每个电力端子连接器152,156是或包括v形通孔弹簧触点155,该v形通孔弹簧触点包括由弹性柔性弯曲部155c(图2)连结的一对相对的触点区段155a,155b。
91.电力连接器部件150,154可由任何合适的一种或多种材料形成。在一些实施例中,电力连接器部件150,154由金属形成。例如,合适的金属材料可包括镍黄铜、cusn0.15、cusn6、cup0.008。在一些实施例中,电力连接器部件150,154中的每一个是单一式的,并且在一些实施例中是整体式的。
92.根据一些实施例,焊料149选择成使得其熔点大于规定的最大标准操作温度,但小于或等于规定的断开温度。最大标准操作温度可为在正常操作期间焊料149中预期的最大的温度(包括在模块100的设计范围内处理过电压浪涌)。如下所讨论,规定的断开温度是其中焊料149旨在释放第二摆臂144以便致动热断路器机构140和模块状况指示器机构160的焊料149的温度。
93.热断路器机构140包括断开弹簧146、焊料层149、第一摆臂142、导电的第二摆臂144和柔性桥导体148(图5和14)。
94.柔性桥导体148由导电材料(例如,铜)形成并且将端子突片137电连接到电力连接器部件154。
95.第一摆臂142可枢转地安装在框架114上。第一摆臂142的后端包括开关致动特征143(图14)。断开弹簧146弹性地拉伸,使得其在第一摆臂142上施加持续的拉力。
96.模块状况指示器机构160包括第一摆臂142、指示器旗标162和远程指示器开关164。远程指示器开关164用作spd模块100中的集成远程信号电路或装置。
97.远程指示器开关164包括第一开关部件166和第二开关部件168(图14、16和17)。第一开关部件166包括由桥接部分166b连结的开关触点166a和rs连接器120。第二开关部件168包括由桥接部分168b连结的开关触点168a和rs连接器122。开关触点166a可从闭合位置(如图14中所示)偏转到打开位置(如图15中所示)。
98.在闭合位置中,远程指示器开关164通过远程指示器开关164提供从rs连接器120到rs连接器122的电连续性。在打开位置中,电路打开并且远程指示器开关164消除了从rs连接器120通过远程指示器开关164到rs连接器122的电连续性。
99.rs连接器120包括rs弹簧触点121。rs连接器122包括rs弹簧触点123。rs弹簧触点121包括弹簧腿120a和rs触点部分120b。rs弹簧触点123包括弹簧腿122a和rs触点部分122b。弹簧触点121,123(直接或间接地)安装在模块壳体110上并且由模块壳体支承。
100.桥接部分166b,168b延伸通过后壁槽118。弹簧腿120a,122a是回弹性的并且从其相应的桥接部分166b,168b悬伸,使得触点部分120b,122b可沿压缩方向dc(图8)朝模块100的前部弹性变形或偏转。触点部分120b,122b横向延伸通过模块壳体110的后侧。
101.rs连接器120,122和开关部件166,168的其余部分可由任何合适的一种或多种材料形成。在一些实施例中,rs连接器120,122由金属形成。在一些实施例中,rs连接器120,122由回弹性的可弹性地偏转的金属形成。例如,合适的金属材料可包括镍黄铜、cusn0.15、cusn6、cup0.008。在一些实施例中,每个开关部件166,168是单一式的,并且在一些实施例中是整体式的。
102.根据本发明的方法,spd系统10和spd模块100可如下被使用。
103.当模块100组装成如图15所示的就绪配置时,断开弹簧146弹性变形、偏转或拉伸,使得其(经由第一摆臂142)在焊料149上持续地施加偏压负载,以将第二摆臂144沿释放方向dr拉离端子突片137。开关触点166a和168a接合(即闭合)。第一摆臂142由第二摆臂144阻止。
104.spd模块100(处于就绪配置)在沿轴线a-a的插入方向轴向插塞入或插入pcb20中,使得电力端子连接器152,156接收在接收器槽30中的相应一个中,固定突片115接收在槽32中,而锁定突片175接收在槽34中。这样做时,rs弹簧触点121,123的远程触点部分120b,122b压成在pcb20与壳体110之间与rs pcb垫料28,29接触。
105.更具体地,电力端子连接器152,156滑入槽30中。电力端子连接器152,156的v形弹簧触点155滑入槽30中,并且与槽30内侧的通孔镀覆触点26,27接合。在一些实施例中,每个触点155的松弛宽度大于其pcb槽26,27的对应宽度,使得弹簧触点155的触点区段155a,155b由槽30弹性地推到一起。结果,安置的弹簧触点155抵靠通孔镀覆触点26,27施加持续的接合力。
106.在一些实施例中,远程连接器弹簧腿120a,122a朝向模块壳体110的后壁弹性地偏转,使得rs弹簧触点121和123分别抵靠rs pcb触点垫料28和29施加远程触点部分120b和122b的持续弹簧加载。
107.如图1和2中所示,锁定突片175的闩锁特征176与pcb基板22的后侧互锁,以抑制或防止spd模块100从pcb100意外移除。在这样做时,它们确保远程触点部分120b,122b保持与rs pcb垫料28,29接触。spd模块100可通过有意弯曲锁定突片175脱离互锁接合而从pcb20移除。
108.spd模块100可根据需要从pcb20释放和移除。spd模块100或其它适当配置的模块可重新安装在pcb20上,并且这可重复多次。例如,在spd模块100的变阻器132退化或毁坏或不再是符合预期应用的适当规格的情况下,可用新的或适当构造的模块替换pcb20上的spd模块100。
109.因此,spd模块100可直接安装在pcb20上。远程连接器120,122在spd模块100的远程指示器信号化电路与连接到spd监测系统40的rs pcb垫料28,29之间提供直接电接触连接。进行这些连接不需要焊料或其它零件。
110.因为spd模块100的安装是在没有焊料的情况下进行的,因此该安装是非永久性的。spd模块100可从pcb上移除和更换,而不会损坏spd模块100或pcb20。例如,在spd模块100发生故障的情况下,可单独移除和更换spd模块。
111.弹簧触点121,123还可通过提供配合公差和适应零件中的移动、振动和应力来帮助形成和保持与rs pcb垫料28,29的可靠电连接。
112.spd监测系统40配置成经由rs pcb垫料28,29检测功能性spd模块100是否安装在pcb20上。当spd模块100发生故障时,spd监测系统40将经由rs pcb垫料28,29检测到远程指示器开关164处于打开状态。spd模块100的移除使远程指示器开关164与rs pcb垫料28,29断开,由此spd监测系统40检测到并且确定功能性spd模块100不再存在。
113.spd监测系统40可配置成响应于检测到spd模块100的故障而生成故障警报。spd监测系统40可配置成响应于检测到spd模块100不存在于pcb20上而生成故障警报。
114.在使用中,spd模块100的状态将取决于热断路器机构140的状态,而热断路器机构的状态继而又可能取决于箝位元件130的状况。
115.当最初安装spd模块100时,热断路器机构140处于其就绪位置,其中摆臂142保持在缩回位置。因此,远程指示器开关164闭合。远程指示器开关164的闭合状态由spd监测系统40经由rs pcb垫料28,29检测到。spd模块100由此通过远程指示器开关164提供模块100已安置在pcb20中并且spd模块100处于其就绪或操作(非故障)状况中的反馈。远程指示器开关164由此用作spd模块存在传感器。
116.在使用或操作期间,热断路器机构140进行如下致动。焊料149被加热,直到焊料149熔化并且允许弹簧146的弹性弹簧负载沿方向dr拉动摆臂142。摆臂142由此将第二摆臂144推离端子突片137,并且由此脱离电极136的电连续性。变阻器132由此与电力连接器部件154电断开,在电力端子152,156之间形成开路。
117.热断路器机构140的致动也打开远程指示器开关164。如上所讨论,在spd模块100的就绪位置中,开关触点166a与开关触点168a接触,由此提供远程连接器120,122之间的电连续性。当第一摆臂142由弹簧146沿方向dr强制枢转时,第一摆臂142的开关致动特征143使开关触点166a移位、偏转或变形而脱离与开关触点168a接触,这打开了远程连接器120和122之间的电路。远程连接器120,122之间的电连续性丢失或缺失由spd监测系统40检测。以此方式,模块状态机构160可用作热断开传感器并且提供spd模块100已经呈现其开路配置或状态的方便的远程指示。
118.在一些实施例中,spd模块100具有如下所讨论的几种操作模式,这取决于变阻器132的状态和外部事件条件。
119.在正常操作期间(本文中称为模式1),spd模块100作为电力端子152,156之间的开路操作。热断路器机构140保持在就绪位置中。在该正常模式中,变阻器132是最高达标称箝位电压vnom的绝缘体(并且因此spd模块100也是绝缘体)。
120.在瞬态过电压或浪涌电流的事件下,变阻器132中可能会受到超过vnom的过电压(这里称为模式2)。在此情况下,变阻器132暂时并且可逆地变成低电阻导电体。在模式2中,由于过电压事件的持续时间短,并且由浪涌电流生成的热量不足以熔化焊料149,故未致动热断路器机构140。
121.如果浪涌或脉冲电流超过spd模块100额定承受的最大浪涌/脉冲电流,则变阻器
132可能在内部发生故障,如短路(带有针孔)或带有受限的电阻。在此情况下,操作模式将是如下所描述的故障模式。
122.在第三模式(模式3)中,变阻器132处于寿命终止模式,其带有在线路(例如,线路l和n)之间低泄漏电流。变阻器132发生故障而作为线性电阻。这种类型的变阻器故障可能是多个浪涌/脉冲电流的结果。泄漏电流在变阻器132中由于欧姆损耗而生成热量。在一些情况下,泄漏电流发生在正常操作期间并且很低(例如,从大约0到0.5a)。在变阻器132中生成的热量逐渐地使变阻器132劣化并且在延长的持续时间内累积。
123.在模式3中,热断路器机构140操作。更具体地,热量(例如,来自变阻器132中的欧姆损耗)从变阻器132传递到焊料149。在延长的时间段上(例如,在从大约60秒到48小时的范围内),热量在焊料149中积累,直到焊料149熔化。熔化的焊料149释放第二摆臂144,其然后由弹簧146迫使进入打开或释放配置以打开spd模块100中的电路。由此防止变阻器132灾难性地过热。
124.在第四模式(模式4)中,变阻器132处于良好状况中(即,未处于寿命终止状况中),但存在暂时过电压(tov)事件,其中穿过电力端子152,156的电压迫使变阻器132传导增加的浪涌电流(通常在大约0到10a的范围内)。该电流在比在模式3中触发故障安全机制的浪涌电流持续时间更短的持续时间内(例如,在约5秒到120分钟的范围内)积累热量。在模式4中,热断路器机构140以与模式3所描述的相同的方式跳闸(即,第二摆臂144由焊料149释放)以通过spd模块100打开电路。
125.热断路器机构140的致动也致动本地警报机构。摆臂142在释放方向dr上的位移使指示器部件162从就绪位置(图14)位移到指示位置(图15)。这在spd模块100上提供了视觉警报或指示,使得操作者可容易地确定spd模块100已经呈现其开路配置或状态。
126.参考图18-23,其中示出了根据本发明构思的其它实施例的spd电路网络或系统11。系统11包括对应于pcb20、spd监测系统40和spd模块100的pcb50、spd监测系统40和spd模块200,除以下之外。系统11和spd模块200可以与系统10和spd模块100相同的方式使用,除了下面论述的之外。
127.pcb50与pcb20的不同之处在于,pcb50在其中包括代替pcb20的表面触点垫料28,29的远程通孔47和镀覆通孔触点48,49。
128.pcb模块100包括代替rs连接器120和122的远程信号(rs)连接器220和222。每个rs连接器220,222是或包括v形通孔弹簧触点225,该v形通孔弹簧触点包括由弹性柔性弯曲部225c连结的一对相对的触点区段225a,225b。连接器220,222可连接到对应于远程指示器开关164的远程指示器开关264(图23)。
129.如上文针对spd模块100和pcb20所描述,当spd模块200安装在pcb50上时,rs连接器220,222由此插入并且通过pcb通孔槽47。如上所讨论,远程连接器220和222的弹簧触点225分别电接合pcb触点48和49,以将spd模块200电连接到迹线48a和49a。
130.更具体地,远程连接器220,222的v形弹簧触点225滑入槽47中并且与槽47内侧的通孔镀覆触点48,49接合。在一些实施例中,每个触点225的松弛宽度大于其pcb槽47的对应宽度,使得弹簧触点225的触点区段225a,225b由槽47弹性地推到一起。结果,每个安置的弹簧触点225抵靠接收其的通孔镀覆触点48,49施加持续的接合力。
131.参考图24-26,其中示出了根据本发明构思的其它实施例的spd电路网络或系统
13。系统13包括对应于pcb20、spd监测系统40和spd模块100的pcb20、spd监测系统40和spd模块300,除以下之外。系统13和spd模块300可以与系统10和spd模块100相同的方式使用,除了下面讨论的之外。
132.spd模块300与spd模块100的不同之处在于spd模块200的固定锁定突片175由锁定部件372代替。spd模块300包括模块子组件301,其包括除了锁定突片175之外的spd模块100的所有构件。
133.每个锁定部件372包括柔性突片375和对应于闩锁特征176的一对闩锁特征376。
134.锁定部件372与模块子组件301和spd壳体310分开形成。使用(壳体310的)附接或互锁特征319和(每个锁定部件372的)附接或互锁特征373,锁定部件372可选择性地安装在spd壳体310上。锁定突片375在附接点处从覆盖件312的侧壁柔性地悬伸。
135.如上文关于锁定突片175和锁定特征176所讨论的,当模块子组件301插入pcb20上时,锁定突片375接收在pcb槽34中,并且由锁定特征376闩锁就位。
136.在一些实施例中,提供了多个不同尺寸(在一些实施例中,不同长度)的锁定部件372。spd模块300的组装者选择并且安装一对锁定部件372在壳体310上,该锁定部件具有用于预期用途的优选尺寸。具体而言,组装者可为给定厚度的pcb选择具有适当长度的突片375的一组锁定部件372,并且备选地,为具有相对较大厚度的pcb选择具有相对较长长度的突片375的不同组锁定部件372(或备选地,对于具有较小厚度的pcb的较短的突片375)。以此方式,spd模块300的配合可针对安装spd模块300的pcb20的厚度而定制。
137.在一些实施例中,适当尺寸(对于预期的pcb厚度)的锁定部件372由制造商从一定范围的尺寸中选择,并且适当尺寸的锁定部件372与spd模块子组件301配对以交付给客户。在一些实施例中,由制造商安装在模块壳体310上的适当尺寸的锁定部件372以及预组装的spd模块300提供给客户。
138.在一些实施例中,向客户或安装者提供spd模块子组件301和一组不同尺寸的锁定部件372。客户或安装者从组中选择适当尺寸的锁定部件372,并且将这些锁定部件372安装在spd模块壳体310上。
139.参考图27-31,其中示出了根据本发明构思的其它实施例的spd电路网络或系统14。系统14包括对应于pcb20、spd监测系统40和spd模块100的pcb60、spd监测系统40和spd模块400,除以下之外。系统14和spd模块400可以与系统10和spd模块100相同的方式使用,除了下面讨论的之外。
140.spd模块400与spd模块100的不同之处在于spd模块100的固定锁定突片175由锁定机构470代替。spd模块400包括spd模块子组件401,其包括除了锁定突片175之外的spd模块100的所有构件。pcb60具有锁定槽64。
141.每个锁定机构470包括锁定部件472、偏压机构或弹簧478和保持器特征419a,419b(形成模块壳体410的部分)。锁定部件472安装在保持器特征419a,419b中以允许相对于壳体410在任一方向上围绕锁定轴线e-e旋转。
142.锁定部件472包括具有前端474a和后端474b的本体474。径向突出的一体式闩锁特征476位于后端474b处。驱动特征477位于前端474a处,并且可配置成接合驱动器(例如,螺丝刀)以迫使锁定部件472围绕轴线e-e旋转。弹簧保持器特征或槽473限定在本体474中。一体式止动特征或突片475从本体474沿径向向外突出。
143.当组装spd模块400时,本体474由保持器特征419a,419b可旋转地保持。弹簧478安装在本体474上,使得弹簧478的前端捕获在弹簧保持器槽473中并且弹簧478的后端由后保持器特征419b支承。
144.在使用中,spd模块400如上所描述安装在pcb60上。在将spd模块400推到pcb60上的步骤期间或之后,旋转锁定部件472以将闩锁特征476与pcb锁定槽64对准,并且闩锁特征476插入通过槽64。此后,如图28和29中所示,锁定部件472旋转以使闩锁特征476与pcb锁定槽64错位。然后,闩锁特征476用于防止锁定部件472的后端474b从槽64中抽出。由弹簧478和保持器特征419a,419b防止spd模块子组件401从锁定部件472移除。因此,spd模块400由此锁定在pcb60上。
145.在一些实施例中,当spd模块400由锁定机构470安装并且锁定到pcb60上时,每个锁定机构470的弹簧478受压缩。结果,弹簧478提供将spd模块子组件401抵靠pcb60加载的持久力。
146.弹簧加载锁定机构470可配置成适应在pcb60的不同厚度范围上的适当配合。取决于pcd60的厚度,弹簧478将或多或少受压缩,但锁定机构470和spd模块子组件401仍将很好地固定到pcb60。
147.弹簧加载锁定机构470还可确保spd模块400与pcb60之间的可靠配合,包括电力连接器452,456与pcb触点46,47之间以及rs连接器420,422与pcb远程触点48,49之间的适当接合。弹簧478可适应施加到pcb60或模块400的振动和应力。
148.尽管根据一些实施例的spd模块和系统已经在附图中示出并且在上面进行了描述,但是可提供其它构造、架构和功能。如上所描述,远程信号化电路可配置成将来自spd模块的远程信号经由远程信号连接器(例如,连接器120,122或220,222)引导到远程系统(例如,spd监测系统40)。附加地或备选地,根据一些实施例,远程信号化电路可配置成引导来自远程系统的远程信号(例如,配置成命令spd模块中的动作的电路)。
149.尽管上文描述了开关机构160,但是集成在spd模块内的远程信号电路可为另一种类型或配置。例如,spd模块内的远程信号电路(其生成由spd监测系统40检测到的信号)可为感测模块内的状况的传感器(例如,温度传感器或电流传感器)。spd模块内的远程信号电路可为固态开关或传感器。
150.参考图32,其中示出了根据其它实施例的spd模块500。spd模块500以与spd模块100相同的方式构造并且可以与spd模块100相同的方式与pcb20一起使用,除了以下之外。
151.spd模块500包括从每个锁定突片575向前延伸的释放特征、按钮、突片或杆577。在使用中,可向内(朝向模块壳体510)按压释放突片577以使锁定突片575围绕相应的枢轴连接519向外枢转。以此方式,闩锁特征576可与pcb20解除接合以从pcb20移除spd模块500。
152.在本公开的各种实施例的描述中,本公开的方面可在许多可授予专利的类别或背景中的任何一个中进行说明和描述,包括任何新的和有用的过程、机器、制造或物质的组成,或其任何新的和有用的改进。因此,本公开的各方面可以完全硬件、完全软件(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件实施方式来实施,这些在本文中通常都称为“电路”、“模块”、“构件”或“系统”。此外,本公开的各方面可采用计算机程序产品的形式,该计算机程序产品包括计算机可读程序代码体现在其上的一个或多个计算机可读介质。
153.可使用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可为计算机可读
信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可为例如但不限于电子、磁性、光学、电磁或半导体系统、设备或装置,或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体实例(非详尽列表)将包括以下:便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、带中继器的适当光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储装置、磁存储装置或上述任何合适的组合。在本文件的上下文中,计算机可读存储介质可为可包含或存储程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用的任何有形介质。
154.计算机可读信号介质可包括计算机可读程序代码体现于其中的传播的数据信号,例如,在基带中或作为载波的一部分。此类传播的信号可采用多种形式中的任何一种,包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可为不是计算机可读存储介质并且可通信、传播或传输程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。体现在计算机可读信号介质上的程序代码可使用任何适当的介质来传输,包括但不限于无线、有线、光纤电缆、rf等,或前述的任何合适的组合。
155.用于执行本公开的各方面的操作的计算机程序代码可用一种或多种编程语言的任何组合来编写,包括诸如java、scala、smalltalk、eiffel、jade、emerald、c++、c#、vb、python等的面向对象的编程语言,诸如“c”编程语言、visual basic、fortran 2003、perl、cobol 2002、php、abap、labview的常规过程编程语言,诸如python、ruby和groovy的动态编程语言,或其它编程语言。程序代码可完全在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上执行,或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下,远程计算机可通过任何类型的网络连接到用户的计算机,包括局域网(lan)或广域网(wan),或可连接到外部计算机(例如,使用internet服务提供商通过internet)或在云计算环境中或作为服务提供,如软件即服务(saas)。
156.本文中参照根据本公开的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本公开的各方面。将理解,流程图图示和/或框图的每个框,以及流程图图示和/或框图中的框的组合,可由计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生机器,使得经由计算机的处理器或其它可编程指令执行设备执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的机制。
157.这些计算机程序指令还可存储在计算机可读介质中,当执行时可指导计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置以特定方式起作用,使得指令在存储在计算机可读介质中时产生包括指令的制品,当执行这些指令时,指令使得计算机实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。计算机程序指令也可加载到计算机、其它可编程指令执行设备或其它装置上,以使得一系列操作步骤在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行,以产生计算机实施的过程,使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
158.附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各个方面的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在此方面,流程图或框图中的每个框可表示一个模块、节段或代码的一部分,其包括用于实施指定逻辑功能(多个)的一个或多个可执行指
令。还应注意,在一些备选实施方式中,框中指出的功能可能不按图中指出的顺序发生。例如,连续示出的两个框实际上可基本上同时执行,或这些框有时可以相反的顺序执行,这取决于所涉及的功能。还应注意,框图和/或流程图图示的每个框,以及框图和/或流程图图示中的框的组合,可由执行指定功能或动作的基于硬件的专用系统实施,或由专用硬件和计算机指令的组合实施。
159.本文中使用的用语仅出于描述特定方面的目的,并且不旨在限制本公开。如本文中所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文清楚地另外指出。还将理解,用语“包括”和/或“包括的”在用于此说明书中时表示指出的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在,但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。如本文中所用,用语“和/或”包括一个或多个相关联列出的项目的任何和所有组合。在整个附图的描述中,相同的参考数字表示相同的元件。
160.将理解,尽管用语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但是这些元件不应受这些用语的限制。这些用语仅用于区分一个元件与另一个元件。因此,在不脱离本发明主题的教导的情况下,可将第一元件称为第二元件。
161.除非另有定义,否则本文中使用的所有用语(包括技术和科学用语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还将理解,用语(如在常用词典中定义的那些用语)应解释为具有与其在相关领域和本说明书的上下文中的含义一致的含义,并且将不会以理想化或过于形式上的含义来解读,除非在本文中明确这样限定。
162.本领域普通技术人员在考虑到受益于本公开的情况下可做出许多改变和修改,而不背离本发明的精神和范围。因此,必须理解,所示实施例仅出于示例的目的而阐述,并且不应视为限制由所附权利要求限定的本发明。因此,所附权利要求将理解为不仅包括按字面阐述的元件的组合,而且包括用于以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同的结果的所有等效元件。因此,权利要求将理解为包括以上具体示出和描述的内容、概念上等同的内容以及包含本发明的基本思想的内容。

技术特征:


1.一种用于对电力电路提供过电压保护的浪涌保护装置(spd)电路系统,所述spd电路系统包括:印刷电路板(pcb)组件,其包括:pcb;以及所述pcb上的远程信号(rs)pcb触点;可选择性安装在所述pcb上的spd模块,所述spd模块包括:过电压箝位元件;以及rs弹簧触点,所述rs弹簧触点包括rs触点部分;以及spd监测系统;其中当所述spd模块安装在所述pcb上并且所述电力电路连接到所述pcb时:所述pcb将所述spd模块电连接到所述电力电路并且所述过电压箝位元件对所述电力电路提供过电压保护;所述rs触点部分接合所述rs pcb触点;所述rs弹簧触点弹性地偏转并且将所述rs触点部分抵靠所述rs pcb触点持续加载;并且所述rs弹簧触点经由所述rs pcb触点电连接到所述spd监测系统。2.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于:所述pcb组件包括所述pcb上的第二rs pcb触点;所述spd模块包括第二rs弹簧触点,所述第二rs弹簧触点包括第二rs触点部分;以及当所述spd模块安装在所述pcb上并且所述电力电路连接到所述pcb时:所述第二rs触点部分接合所述第二rs pcb触点;所述第二rs弹簧触点弹性地偏转并且将所述第二rs触点部分抵靠所述第二rs pcb触点持续加载;并且所述第二rs弹簧触点经由所述第二rs pcb触点电连接到所述spd监测系统。3. 根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于,所述rs pcb触点是形成所述pcb的一部分的导电接触层。4. 根据权利要求3所述的spd电路系统,其特征在于,所述rs pcb触点是形成所述pcb的一部分的导电pcb触点垫料。5. 根据权利要求3所述的spd电路系统,其特征在于,所述rs pcb触点是形成所述pcb的一部分的导电镀覆通孔。6.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于:所述pcb组件包括所述pcb上的第一电力触点和第二电力触点;所述spd模块包括第一电力端子和第二电力端子;所述过电压箝位元件连接在所述第一电力端子与所述第二电力端子之间;并且所述第一电力端子和所述第二电力端子配置成分别接合所述第一电力触点和所述第二电力触点,并且由此将所述第一电力触点和所述第二电力触点电连接到所述过电压箝位元件。7.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于,所述过电压箝位元件包括变阻器。8.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于,所述spd模块包括包围所述过电压
箝位元件并且支承所述rs弹簧触点的模块壳体。9. 根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于:所述pcb组件包括限定在所述基板中的稳定器槽;以及所述spd模块包括配置成当所述spd模块安装在所述pcb上时接收在所述稳定器槽中的稳定器突片。10.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于,所述spd电路系统包括锁定机构,所述锁定机构配置成当所述spd模块安装在所述pcb上时将所述spd模块机械地和可释放地固定到所述pcb。11. 根据权利要求10所述的spd电路系统,其特征在于,所述锁定机构包括:限定在所述基板中的锁定槽;以及形成所述spd模块的一部分的可移位锁定突片;其中所述锁定突片配置成当所述spd模块安装在所述pcb上时与所述锁定槽互锁以将所述spd模块固定到所述pcb。12. 根据权利要求11所述的spd电路系统,其特征在于,所述spd模块包括:包围所述过电压箝位元件并且支承所述rs弹簧触点的模块壳体;以及包括所述锁定突片并且可移除地联接到所述模块壳体的锁定部件。13.根据权利要求11所述的spd电路系统,其特征在于,所述spd模块包括释放机构,所述释放机构可操作以从所述锁定槽释放所述锁定突片。14. 根据权利要求10所述的spd电路系统,其特征在于,所述锁定机构包括:限定在所述基板中的锁定槽;以及形成所述spd模块的一部分的锁定部件,所述锁定部件包括闩锁特征;其中当所述spd模块安装在所述pcb上时,所述锁定部件能够在将所述闩锁特征与所述锁定槽互锁的锁定位置与从所述锁定槽释放所述闩锁特征的解锁位置之间旋转。15. 根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于:所述spd模块包括模块状况指示器机构;并且所述spd监测系统配置成经由所述rs pcb触点检测所述模块状况指示器机构的状态。16.根据权利要求15所述的spd电路系统,其特征在于,所述模块状况指示器机构包括开关。17.根据权利要求15所述的spd电路系统,其特征在于:所述pcb组件包括所述pcb上的第一电力触点和第二电力触点;所述spd模块包括第一电力端子和第二电力端子;所述过电压箝位元件连接在所述第一电力端子与所述第二电力端子之间;所述第一电力端子和所述第二电力端子配置成分别接合所述第一电力触点和所述第二电力触点,并且由此将所述第一电力触点和所述第二电力触点电连接到所述过电压箝位元件;所述模块状况指示器机构包括热断路器机构;并且所述热断路器机构配置成响应于所述spd模块中的热事件将所述第一电力端子与所述第二电力端子电断开。18. 根据权利要求17所述的spd电路系统,其特征在于:
所述模块状况指示器机构包括开关;并且所述热断路器机构配置成响应于所述spd模块中的热事件改变所述开关的状态。19. 根据权利要求18所述的spd电路系统,其特征在于:所述spd模块包括本地警报机构;并且所述热断路器机构配置成响应于所述spd模块中的热事件致动所述本地警报机构。20. 根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于,所述spd监测系统配置成响应于所述spd监测系统经由所述rs pcb触点检测到所述spd模块的故障而发出警报。21.根据权利要求1所述的spd电路系统,其特征在于:所述pcb组件包括所述pcb上的第二rs pcb触点;所述spd模块包括第二rs弹簧触点,所述第二rs弹簧触点包括第二rs触点部分;当所述spd模块安装在所述pcb上并且所述电力电路连接到所述pcb时:所述第二rs触点部分接合所述第二rs pcb触点;所述第二rs弹簧触点弹性地偏转并且将所述第二rs触点部分抵靠第二rs pcb触点持续加载;并且所述第二rs弹簧触点经由所述第二rs pcb触点电连接到所述spd监测系统;所述pcb组件包括所述pcb上的第一电力触点和第二电力触点;所述spd模块包括第一电力端子和第二电力端子;所述过电压箝位元件连接在所述第一电力端子与所述第二电力端子之间;所述第一电力端子和所述第二电力端子配置成分别接合所述第一电力触点和所述第二电力触点,并且由此将所述第一电力触点和所述第二电力触点电连接到所述过电压箝位元件;所述过电压箝位元件包括变阻器;所述spd模块包括模块状况指示器机构;所述spd监测系统配置成经由所述rs pcb触点检测所述模块状况指示器机构的状态;所述模块状况指示器机构包括热断路器机构;所述热断路器机构配置成响应于所述spd模块中的热事件将所述第一电力端子与所述第二电力端子电断开;所述spd模块包括包围所述过电压箝位元件和所述热断路器机构并且支承所述rs弹簧触点的模块壳体,以及所述spd电路系统包括锁定机构,所述锁定机构配置成当所述spd模块安装在所述pcb上时将所述spd模块机械地和可释放地固定到所述pcb。22.一种用于对电力电路提供过电压保护的方法,所述方法包括:提供浪涌保护装置(spd)电路系统,其包括:印刷电路板(pcb)组件,其包括:pcb;以及所述pcb上的远程信号(rs)pcb触点;可选择性安装在所述pcb上的spd模块,所述spd模块包括:过电压箝位元件;以及rs弹簧触点,所述rs弹簧触点包括rs触点部分;以及
电连接到所述rs pcb触点的spd监测系统;将所述spd模块安装在所述pcb上;将所述电力电路连接到所述pcb;其中:所述pcb将所述spd模块电连接到所述电力电路并且所述过电压箝位元件对所述电力电路提供过电压保护;所述rs触点部分接合所述rs pcb触点;所述rs弹簧触点弹性地偏转并且将所述rs触点部分抵靠所述rs pcb触点持续加载;并且所述rs弹簧触点经由所述rs pcb触点电连接到所述spd监测系统。23. 一种用于对电力电路提供过电压保护的与印刷电路板(pcb)组件和spd监测系统一起使用的浪涌保护装置(spd)模块,所述pcb组件包括pcb和所述pcb上的远程信号(rs)pcb触点,所述spd模块包括:过电压箝位元件;以及rs弹簧触点,所述rs弹簧触点包括rs触点部分;其中所述spd模块可选择性地安装在所述pcb上,使得:所述rs触点部分接合所述rs pcb触点;所述rs弹簧触点弹性地偏转并且将所述rs触点部分抵靠所述rs pcb触点持续加载;并且所述rs弹簧触点经由所述rs pcb触点电连接到所述spd监测系统。

技术总结


一种用于对电力电路提供过电压保护的浪涌保护装置(SPD)电路系统包括PCB组件、SPD模块和SPD监测系统。可选择性地安装在PCB上的PCB组件包括PCB和PCB上的远程信号(RS)PCB触点。SPD模块包括过电压箝位元件和包括RS触点部分的RS弹簧触点。当SPD模块安装在PCB上并且电力电路连接到PCB时:PCB将SPD模块电连接到电路并且过电压箝位元件对电路提供过电压保护;RS触点部分接合RS PCB触点;RS弹簧触点弹性地偏转并且将RS触点部分抵靠RS PCB触点持续加载;并且RS弹簧触点经由RS PCB触点电连接到SPD监测系统。到SPD监测系统。到SPD监测系统。


技术研发人员:

T

受保护的技术使用者:

雷凯浦知识产权发展有限公司

技术研发日:

2022.09.20

技术公布日:

2023/3/24

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