本實用新型涉及浪涌防護技術領域，尤其涉及一種浪涌保護器及浪涌保護系統(tǒng)。

背景技術：

浪涌保護器是低壓配電系統(tǒng)中不可缺少的設備。目前，在低壓配電環(huán)境中，限壓型浪涌保護器最為常用，其采用具有響應快、殘壓低、耐沖擊性強等優(yōu)勢的壓敏電阻作為防雷元件。同時，由于壓敏電阻具有易劣化、劣化狀態(tài)不穩(wěn)定、阻值變化不連續(xù)等缺陷，使得在經過幾次雷擊或浪涌沖擊后，壓敏電阻發(fā)生劣化，產生漏流同時發(fā)熱；或者當線路中有工頻短路電流時，壓敏電阻因導通發(fā)熱易引發(fā)火災等危險。

通常，現(xiàn)有技術通過以下兩種方式解決上述問題，一是在壓敏電阻引腳處安裝基于低溫焊料遇到高溫融化原理的熱脫扣裝置，當壓敏電阻發(fā)熱時，溫度傳至低溫焊點，焊料融化使得與焊點連接的脫扣機構動作，進而分斷壓敏電阻通路，使線路脫離危險；二是在浪涌保護器所處通路上串聯(lián)電路保護裝置(如斷路器或熔斷器)，當通路中出現(xiàn)短路電流時，電路保護裝置動作以切斷通路，使線路脫離危險。

然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中存在以下缺陷：首先，上述第一種方式中，熱脫扣裝置的動作基于低溫焊料對溫度的響應情況，低溫焊料易受環(huán)境影響，其熔點很不穩(wěn)定；同時受焊接工藝約束，易出現(xiàn)因焊料粘連、拉絲導致脫扣機構脫不開的現(xiàn)象；其次，上述第二種方式中，以斷路器為例，斷路器需要滿足在雷電流或浪涌電流(kA級)的沖擊來臨時不動作，在工頻短路電流(A級)來臨時馬上動作的要求。由于斷路器內部的觸頭機構在強大的浪涌電流流過時會由于洛倫茲力斥開，因此該要求很難滿足；此外，由于壓敏電阻劣化狀態(tài)不穩(wěn)定，使得線路中的短路電流從幾安培到幾百安培不等，電路保護裝置很難在任何短路電流值通過時都能夠準確、及時地動作，使得浪涌保護器的可靠性和安全性較低。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例的目的在于，提供一種浪涌保護器及浪涌保護系統(tǒng)，以實現(xiàn)在出現(xiàn)較大電流且持續(xù)時間較長時，準確、及時地斷開浪涌保護器內部線路，從而提高了浪涌保護器的可靠性和安全性，且結構簡單、成本低。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型的實施例提供了一種浪涌保護器，包括防雷模塊，所述防雷模塊包括由多個壓敏電阻構成的壓敏電阻組，所述浪涌保護器還包括：開關模塊、互感器模塊和檢測驅動模塊，所述開關模塊上設置有分勵脫扣裝置，所述開關模塊串聯(lián)于所述壓敏電阻組所處線路的前端，所述互感器模塊與所述防雷模塊相連接；所述檢測驅動模塊，分別與所述開關模塊和所述互感器模塊相連接，用于接收所述互感器模塊感測的電流信號，以及在檢測到所述電流信號的電流大小超過設定電流閾值，且所述電流信號的持續(xù)時間超過設定的時間閾值時，驅動分勵脫扣裝置以帶動所述開關模塊斷開所述線路。

優(yōu)選地，所述開關模塊包括多個開關，所述開關的數(shù)量與所述壓敏電阻的數(shù)量相同，且一一對應連接。

優(yōu)選地，所述分勵脫扣裝置包括與所述檢測驅動模塊相連接的一個分勵脫扣器。

優(yōu)選地，所述互感器模塊包括與所述檢測驅動模塊相連接的一個電流傳感器，所述電流傳感器通過PE接線端連接所述防雷模塊。

優(yōu)選地，所述分勵脫扣裝置包括分別與所述檢測驅動模塊相連接的多個分勵脫扣器，所述分勵脫扣器的數(shù)量與所述開關的數(shù)量相同，且一一對應設置。

優(yōu)選地，所述互感器模塊包括分別與所述檢測驅動模塊相連接的多個電流傳感器，所述電流傳感器的數(shù)量與所述壓敏電阻的數(shù)量相同，且一一對應設置，所述多個電流傳感器分別連接在相應的壓敏電阻和PE接線端之間。

優(yōu)選地，所述檢測驅動模塊包括檢測單元、運算單元、存儲單元、驅動單元和通信單元；

所述檢測單元，與所述運算單元相連接，用于接收所述互感器模塊感測的電流信號，并檢測所述電流信號的電流大小和持續(xù)時間，以及將檢測到的所述電流大小和持續(xù)時間發(fā)送至所述運算單元；

所述運算單元，分別與所述存儲單元和所述驅動單元相連接，用于根據(jù)所述電流大小和持續(xù)時間確定電流類型，當確定的電流類型為雷電流或浪涌電流時，將用于表征電流類型為雷電流或浪涌電流的第一信息發(fā)送至存儲單元，或者，當確定的電流類型為漏電流或工頻短路電流時，將用于表征電流類型為漏電流或工頻短路電流的第二信息發(fā)送至所述驅動單元；

所述存儲單元，用于記錄雷擊次數(shù)和/或浪涌沖擊次數(shù)；

所述驅動單元，用于驅動分勵脫扣裝置；

所述通信單元，分別與所述運算單元、所述存儲單元和驅動單元相連接，發(fā)送用于表征發(fā)生雷電流、浪涌電流、漏電流和工頻短路電流中至少一種事件的消息至監(jiān)控主機；和/或，發(fā)送記錄的雷擊次數(shù)和浪涌沖擊次數(shù)至所述監(jiān)控主機；和/或，接收所述監(jiān)控主機發(fā)送的用于指示驅動分勵脫扣裝置動作的指令。

本實用新型的實施例還提供了一種浪涌保護系統(tǒng)，包括至少一個如前述實施例所述的浪涌保護器、數(shù)據(jù)采集裝置和監(jiān)控主機，所述浪涌保護器和所述監(jiān)控主機分別與所述數(shù)據(jù)采集裝置通信連接。

本實用新型實施例提供的浪涌保護器及浪涌保護系統(tǒng)，通過互感器模塊感測的電流信號，檢測驅動模塊檢測該電流信號的電流大小和持續(xù)時間，在電流大小和持續(xù)時間都超過相應的門限值時，驅動分勵脫扣裝置以帶動開關模塊動作，從而實現(xiàn)了能夠在出現(xiàn)較大電流且持續(xù)時間較長時，準確、及時地斷開浪涌保護器內部線路，從而提高了浪涌保護器的可靠性和安全性，且結構簡單、成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的浪涌保護器的結構示意圖；為方便理解，圖中示出了相線接線端、中性線接線端；

圖2為本實用新型實施例一的浪涌保護器中檢測驅動模塊的結構框圖；

圖3為本實用新型實施例二的浪涌保護器的結構示意圖；為方便理解，圖中示出了相線接線端、中性線接線端、PE接線端；

圖4為本實用新型實施例三的浪涌保護器的結構示意圖；為方便理解，圖中示出了相線接線端、中性線接線端、PE接線端；

圖5為本實用新型實施例四的浪涌保護系統(tǒng)的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例浪涌保護器及浪涌保護系統(tǒng)進行詳細描述。

實施例一

圖1為本實用新型實施例一的浪涌保護器的結構示意圖，參照圖1，浪涌保護器包括防雷模塊110、開關模塊120、互感器模塊130和檢測驅動模塊140。其中，防雷模塊包括由多個壓敏電阻構成的壓敏電阻組111。開關模塊120上設置有分勵脫扣裝置150，開關模塊120串聯(lián)于壓敏電阻組111所處線路的前端，互感器模塊130與防雷模塊110相連接；檢測驅動模塊140分別與開關模塊120和互感器模塊130相連接，用于接收互感器模塊130感測的電流信號，以及在檢測到電流信號的電流大小超過設定電流閾值，且電流信號的持續(xù)時間超過設定的時間閾值時，驅動分勵脫扣裝置150以帶動開關模塊120斷開線路。

在實際應用中，也就是在壓敏電阻組111的前端串聯(lián)帶分勵脫扣裝置150的開關模塊120，在接地線上安裝互感器模塊130，并將檢測驅動模塊140與互感器模塊130相連。互感器模塊130檢測入地的電流狀況，例如，當電流大小超過毫安(mA)級，同時持續(xù)時間超過毫秒(ms)級時，檢測驅動模塊140驅動分勵脫扣裝置150，使得開關模塊120斷開，從而切斷電路。由此，不論是漏電流還是工頻短路電流，只要同時超過預設電流門限值和持續(xù)時間門限值，檢測驅動模塊140就會驅動分勵脫扣裝置150帶動開關模塊120動作。此外，圖1中示意出4個壓敏電阻組成的壓敏電阻組，但不限于此，本申請不對壓敏電阻的數(shù)量做具體限定。

其中，防雷模塊110可具體包括外殼，外殼上設置與相線(如圖1所示的L1、L2和L3)、中性線(如圖1所示的N)、接地線的連接端子，內部設置有壓敏電阻，同時內部會填充灌封料，使得防雷模塊具有防潮、防腐蝕等特性，可在任何環(huán)境下正常使用。由此，防雷模塊僅由外殼、填充料和壓敏電阻，以及外殼上設置的接線端子構成，這樣能夠以最簡單的結構實現(xiàn)防雷功能，同時還可以降低防雷模塊的生產成本。

圖2為本實用新型實施例一的浪涌保護器中檢測驅動模塊的結構框圖，參照圖2，進一步地，檢測驅動模塊140可具體包括檢測單元210、運算單元220、存儲單元230、驅動單元240和通信單元250。

檢測單元210與運算單元220相連接，用于接收互感器模塊130感測的電流信號，并檢測電流信號的電流大小和持續(xù)時間，以及將檢測到的電流大小和持續(xù)時間發(fā)送至運算單元220。

運算單元220分別與存儲單元230和驅動單元240相連接，用于根據(jù)電流大小和持續(xù)時間確定電流類型，當確定的電流類型為雷電流或浪涌電流時，將用于表征電流類型為雷電流或浪涌電流的第一信息發(fā)送至存儲單元230，或者，當確定的電流類型為漏電流或工頻短路電流時，將用于表征電流類型為漏電流或工頻短路電流的第二信息發(fā)送至驅動單元240。

存儲單元230用于記錄雷擊次數(shù)和/或浪涌沖擊次數(shù)。

驅動單元240用于驅動分勵脫扣裝置。

通信單元250分別與運算單元220、存儲單元230和驅動單元240相連接，發(fā)送用于表征發(fā)生雷電流、浪涌電流、漏電流和工頻短路電流中至少一種事件的消息至監(jiān)控主機；和/或，發(fā)送記錄的雷擊次數(shù)和浪涌沖擊次數(shù)至監(jiān)控主機；和/或，接收監(jiān)控主機發(fā)送的用于指示驅動分勵脫扣裝置動作的指令。

由此，可以既保證了雷擊或浪涌電流正常泄放，又能在出現(xiàn)漏電流或工頻短路電流時及時分斷。假設此時雷電流或浪涌電流的電流值雖然很大，但持續(xù)時間是μs級，顯然不滿足持續(xù)時間超過門限值的條件，驅動單元240則不會驅動分勵脫扣裝置150帶動開關模塊120動作，保證雷電流或浪涌正常泄放。此外，檢測驅動模塊140內部還可以包括為其供電的電源。

在系統(tǒng)應用中，通信單元250與運算單元220相連，可將發(fā)現(xiàn)雷電流(或浪涌電流)或漏電流(或工頻短路電流)的事件，通過數(shù)據(jù)采集器告知監(jiān)控主機。通信單元250與存儲單元230相連，便于監(jiān)控主機通過數(shù)據(jù)采集器連接通信單元250，查詢存儲單元230所記錄的雷擊次數(shù)和/或浪涌沖擊次數(shù)的數(shù)據(jù)。通信單元250與驅動單元240相連，由此，監(jiān)控主機可通過數(shù)據(jù)采集器連接通信單元250，向驅動單元240發(fā)送指令，以使分勵脫扣裝置150動作。

本實用新型實施例提供的浪涌保護器，通過互感器模塊感測的電流信號，檢測驅動模塊檢測該電流信號的電流大小和持續(xù)時間，在電流大小和持續(xù)時間都超過相應的門限值時，驅動分勵脫扣裝置以帶動開關模塊動作，從而實現(xiàn)了能夠在出現(xiàn)較大電流且持續(xù)時間較長時，準確、及時地斷開浪涌保護器內部線路，從而提高了浪涌保護器的可靠性和安全性，且結構簡單、成本低。

此外，本實施例還具有如下效果：通過檢測驅動模塊中的檢測單元、驅動單元、運算單元、通信單元和存儲單元相互配合，能夠在接收到的電流信號的電流大小和持續(xù)時間都超過相應的門限值時，驅動分勵脫扣裝置以帶動開關模塊動作，同時還能夠存儲雷擊次數(shù)。

實施例二

圖3為本實用新型實施例二的浪涌保護器的結構示意圖?？梢暈閳D1所示裝置實施例的一種具體實現(xiàn)方式，參照圖3，相比圖1所示裝置實施例的裝置結構，圖3中示出了開關模塊120的具體結構，分勵脫扣裝置150的具體結構以及互感器模塊130的具體結構。

具體地，開關模塊120可包括多個開關310，開關310的數(shù)量與壓敏電阻的數(shù)量相同，且一一對應連接。

進一步地，分勵脫扣裝置150可包括與檢測驅動模塊140相連接的一個分勵脫扣器320。

在具體的實現(xiàn)方式中，開關模塊120中的開關310可以是簡單開關結構即純機械開關，分勵脫扣器320可采用純機械聯(lián)動裝置，沒有任何電磁部件，從而能夠保障對雷電流或浪涌電流的耐沖擊性，且開關本身的電阻很小，保證通流時殘壓很低。此外，在實際應用中，開關模塊120中還可包括滅弧裝置，以此保證開關動作時不起弧。

更進一步地，互感器模塊130可包括與檢測驅動模塊140相連接的一個電流傳感器330，電流傳感器330通過PE接線端連接防雷模塊110。

本實施例以三相浪涌保護器為例，圖3所示的L1、L2、L3為相線，N為中性線，PE為接地線。電流傳感器330安裝在總接地線上，檢測總的電流信號。當檢測驅動模塊140檢測到電流傳感器330感測的總對地電流大小和持續(xù)時間同時超過門限值時，驅動分勵脫扣器320帶動開關模塊中多個開關310動作，斷開多個壓敏電阻各自所處的線路，使得防雷模塊110全部脫開。由此，在維護時可整體更換防雷模塊。

本實用新型實施例提供的浪涌保護器，通過安裝在總接地線上的電流傳感器準確、快速地感測總的電流信號，在與電流傳感器相連接的檢測驅動模塊檢測到總的電流信號的電流大小和持續(xù)時間同時超過門限值時，驅動分勵脫扣器帶動開關模塊中多個開關動作，斷開多個壓敏電阻各自所處的線路，從而使得防雷模塊全部脫開，從而提高了浪涌保護器的可靠性和安全性，且結構簡單、成本低。此外，開關模塊由簡單開關組成，且設置分勵脫扣器，進一步降低了成本，提高了可靠性。

實施例三

圖4為本實用新型實施例三的浪涌保護器的結構示意圖?？梢暈閳D1所示裝置實施例的另一種具體實現(xiàn)方式，參照圖4，相比圖3所示裝置實施例的裝置結構，圖4中示出了與圖3不同的分勵脫扣裝置150的具體結構以及互感器模塊130的具體結構。

具體地，分勵脫扣裝置150包括分別與檢測驅動模塊140相連接的多個分勵脫扣器320，分勵脫扣器320的數(shù)量與開關310的數(shù)量相同，且一一對應設置。

進一步地，互感器模塊130包括分別與檢測驅動模塊140相連接的多個電流傳感器330，電流傳感器330的數(shù)量與壓敏電阻的數(shù)量相同，且一一對應設置，多個電流傳感器330分別連接在相應的壓敏電阻和PE接線端之間。

也就是說，每路上的開關310各自具備一個分勵脫扣器320，檢測驅動模塊140分別與四個分勵脫扣器320相連，同時每路上都設置有電流傳感器330，各路上的電流傳感器330只檢測所屬線路上的電流情況。

在實際應用中，本實施例中的防雷模塊110可以分成如圖4所示的虛線框內的四個獨立的子模塊，不再是一個整體，當開關310動作時只更換對應線路上的子模塊即可，無需全部更換。

本實用新型實施例提供的浪涌保護器，通過為每條壓敏電阻所處線路上的開關具備一個分勵脫扣器，同時每條線路上都設有電流傳感器，各條線路上的電流傳感器只檢測本線路上的電流情況，多個電流傳感器分別與檢測驅動模塊相連接，檢測驅動模塊又分別與多個分勵脫扣器相連，從而能夠獨立地檢測每條線路的電流信號的電流大小和持續(xù)時間，同時，在某條線路或某幾條線路出現(xiàn)較大電流且持續(xù)時間較長時，準確、及時地斷開相應的線路。與前述實施例二相比，具備這種結構的浪涌保護器使得浪涌保護操作更加靈活，無需斷開所有線路，避免了不必要的資源浪費。

實施例四

圖5為本實用新型實施例四的浪涌保護系統(tǒng)的結構框圖，浪涌保護系統(tǒng)包括主監(jiān)控站540、至少一個子監(jiān)控站530、至少一個數(shù)據(jù)采集裝置520和至少一個如前述實施例一、實施例二和實施例三中任意一個所述的浪涌保護器510。至少一個子監(jiān)控站530與主監(jiān)控站540通信連接，至少一個數(shù)據(jù)采集裝置520與相應的至少一個子監(jiān)控站530通信連接，至少一個浪涌保護器510與相應的至少一個數(shù)據(jù)采集裝置通信520連接。

在具體的實現(xiàn)方式中，在主監(jiān)控站540設置一臺監(jiān)控主機，以及每個子監(jiān)控站530也都設置一臺監(jiān)控主機。此外，在實際應用中，子監(jiān)控站還可以通過交換機等網絡設備連接多臺數(shù)據(jù)采集裝置，從而可以在如此龐大的應用環(huán)境中，分區(qū)域地合理地管理更多臺的浪涌保護器。

浪涌保護器510中的檢測驅動模塊與數(shù)據(jù)采集裝置520相連接，數(shù)據(jù)采集裝置520通過子監(jiān)控站530與主監(jiān)控站540的監(jiān)控主機相連接。當檢測驅動模塊驅動分勵脫扣器動作時，會向數(shù)據(jù)采集裝置520發(fā)送用于報告脫扣事件的數(shù)據(jù)信息，例如，采用開關量信號(0或1)作為數(shù)據(jù)信息，預設“1”代表發(fā)生了脫扣事件。當主監(jiān)控站540的監(jiān)控主機接收到“1”時即可發(fā)現(xiàn)事故。同時，浪涌保護器510存儲雷擊次數(shù)，并記錄雷擊事件，因此主監(jiān)控站540的監(jiān)控主機也可查詢雷擊相關情況。此外，主監(jiān)控站540的監(jiān)控主機還可在任何時間向一個或多個浪涌保護器510發(fā)出命令以控制分勵脫扣裝置帶動開關模塊動作斷開內部線路。每個子監(jiān)控站530可以查看與其對應連接的多個浪涌保護器510的信息，以及對這多個浪涌保護器510進行開關控制。

本實用新型實施例提供的浪涌保護系統(tǒng)，通過主監(jiān)控站、子監(jiān)控站、數(shù)據(jù)采集裝置和浪涌保護器構成的系統(tǒng)架構以及相互間建立的通信連接，實現(xiàn)了方便、快速地收集浪涌保護器存儲的雷擊次數(shù)和記錄的雷擊時間，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿?。此外，還可將采集的數(shù)據(jù)傳輸給主監(jiān)控站。同時，主監(jiān)控站還可以主動向某個或某幾個浪涌保護器發(fā)出用以控制分勵脫扣裝置帶動開關模塊動作的命令。從而為大數(shù)據(jù)分析和浪涌保護器的管理提供便捷的渠道。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。