一種新型電涌保護器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于電子電氣設備的電涌防護技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電是由帶電的云在空中放電導致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子設備損壞的重要原因，它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領域電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在與電子設備連接的電源線、信號線以及控制線等金屬線路上安裝電涌保護器是雷電防護的重要措施之一。電涌保護器已大量應用于各種領域，在雷電防護中具有重要的作用。其狀態(tài)的好壞則直接影響其防雷效果，從而對所保護設備的安全帶來隱患。
[0003]現(xiàn)階段sro在使用時通常具有熱保護和過流保護(內(nèi)置或外置)兩種保護裝置，熱保護裝置用來防護防雷器件劣化發(fā)熱，過流保護裝置用來防止瞬態(tài)過電流或過電壓引起的防雷器件擊穿短路，同時過流保護作為熱保護的一種后備保護方式，故此在大多數(shù)場合都可以起到有效的防護作用。
[0004]但由于熱傳導是一個相對較慢的過程，熱保護裝置的靈敏度低，對于緩慢升溫過程尚可起到有效的防護，但對于低(中)壓系統(tǒng)中由于持續(xù)過電壓狀態(tài)下引起的急劇升溫情況，熱保護脫扣裝置不能及時感知此過程而不發(fā)生動作，致使防雷器件被擊穿，工頻電流進入sro線路，當此工頻電流值沒有達到過流保護裝置的啟動值時，過流保護裝置也不會發(fā)生動作，從而導致sro起火。
[0005]綜上所述，現(xiàn)行SPD在防護角度存在嚴重的動作盲區(qū)，在此區(qū)域，熱保護裝置和過流保護裝置都不能動作，從而出現(xiàn)嚴重的安全隱患。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)“浪涌保護器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)和“一種浪涌保護器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)中，提出了兩種通過測量電動力的方式來檢測浪涌保護器件的狀態(tài)的方法。其中“浪涌保護器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)提出將金屬簧片安裝在浪涌保護器件旁邊或通過導線連接，利用壓力傳感器測量金屬簧片的變形，從而得知浪涌保護器件的狀態(tài)，這種方法壓力傳感器與金屬簧片之間無連接，測量不精確，再者金屬簧片的變形方式單一，也使得壓力傳感器感知的信號源很微弱?！耙环N浪涌保護器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)提出將金屬構(gòu)件與浪涌抑制器件串聯(lián)，金屬構(gòu)件的形狀是彎曲的，當電流通過浪涌抑制器件以及金屬構(gòu)件時，電流使彎曲的金屬構(gòu)件發(fā)生趨直效應，由此產(chǎn)生的電動力通過壓力傳感器感知，進而得知電流的信息和浪涌抑制器件的劣化程度，這種測量方法測量精度較高，但將金屬構(gòu)件串入浪涌泄放通道，將對浪涌抑制器件的泄放浪涌電流的能力帶來很大影響，導致浪涌保護器殘壓升高，降低了對其所要保護的設備的保護水平。而且，這兩項現(xiàn)有技術(shù)中，對于電動力物理量的探測僅限于了解流過浪涌保護器件或浪涌抑制器件的電流信息，從而了解浪涌保護器件或浪涌抑制器件的狀態(tài)，對本人上述“現(xiàn)行SPD的過流保護裝置與熱保護裝置存在嚴重的動作盲區(qū)”的問題并沒有解決，本人將對此電動力測試方法的不足進行修正和創(chuàng)新，從而使其能夠判斷電涌保護器線路中的電流類型，對過流保護裝置與熱保護裝置存在動作盲區(qū)的工頻電流進行即時分斷。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題，本實用新型提出一種安裝方便且性能可靠的用于電源系統(tǒng)的新型電涌保護器，根本解決現(xiàn)有熱保護裝置與過流保護裝置的動作盲區(qū)冋題。
[0008]本實用新型采用以下技術(shù)方案:本實用新型是用于電力電子線路系統(tǒng)中的電涌保護器，所述電涌保護器主要包括防雷元件、工頻電流抑制器、檢測模塊、過流保護裝置、熱保護裝置、限流器、延時步進電磁鐵、感應片、脫扣機構(gòu)、分斷觸頭和外殼。所述防雷元件和過流保護裝置串聯(lián)，構(gòu)成電涌泄放通路；所述熱保護裝置位于防雷元件電極引腳處；所述檢測模塊內(nèi)置導電金屬桿、絕緣頂桿、力感應器、恒定電流源和信號處理裝置；其中導電金屬桿，恒定電流源串聯(lián)，構(gòu)成檢測回路；所述信號處理裝置的輸出端連接延時步進電磁鐵的輸入端；所述延時步進電磁鐵的另一端作用于感應片；所述分斷觸頭包括動觸頭和靜觸頭；所述感應片與動觸頭通過脫扣裝置連接；靜觸頭和限流器串聯(lián)后與防雷元件并聯(lián)。
[0009]本實用新型中，由于在實際應用中的不同，力感應器和信號處理裝置可以分別設置，也可以集成于某一個器件中。
[0010]本實用新型由兩平行通電導線電流方向相同會相互吸引，電流方向相反會相互排斥這一特性，所述檢測模塊中的導電金屬桿會受到趨近或遠離電涌泄放通路的力，力感應器接收由絕緣頂桿傳導的受力信息并將其轉(zhuǎn)化為電流信息，此信息經(jīng)過信號處理裝置處理、放大后傳輸給延時步進電磁鐵；所述延時步進電磁鐵能夠根據(jù)雷電流與工頻電流流過電涌泄放通路時，由電涌泄放通路對導電金屬桿作用力的不同而導致的信號處理裝置輸出電流上的差異作為分斷sro通路的依據(jù)，實現(xiàn)一種參量化控制，工頻電流是毫秒級的周期性波，作用力持續(xù)時間較長，信號處理裝置輸出的電流作用時間也較長，延時步進電磁鐵能夠經(jīng)過脈沖個數(shù)步進，毫秒級延時后速動，推動感應板、帶動脫扣機構(gòu)，閉合分斷觸頭，導通旁路，分斷sro通路，起到保護作用；雷電流是快速變化的微秒級脈沖，作用力持續(xù)時間較短，信號處理裝置輸出的電流作用時間也較短，延時步進電磁鐵不能完成脈沖個數(shù)步進、進入延時階段，雷電流已流過，所以脫扣機構(gòu)不動作，保證雷電流順利泄放；同時本實用新型可通過復位開關(guān)手動復位；所述滅弧柵和滅弧磁吹板用于消滅動觸頭與靜觸頭接觸時產(chǎn)生的電弧。
[0011]本新型電涌保護器的工作方式:當電涌電流流過時，通過力感應器感應到的受力信息經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換為電信息并傳輸至延時步進電磁鐵，但雷電流是快速變化的微秒級脈沖，延時步進電磁鐵不能完成脈沖個數(shù)步進，電磁動作機構(gòu)不動作，sro正常泄放電涌電流；當防雷器件劣化，工頻漏流流過防雷元件時，安裝于防雷元件電極端的熱保護裝置發(fā)熱融化，使電涌泄放通路斷開，避免電涌保護器發(fā)生火災；當電源系統(tǒng)故障、工頻電流流過、防雷元件失效短路時，保護裝置中的工頻電流抑制器能夠?qū)Υ藭r流過的電流起到抑制作用，致使通過防雷元件的工頻電流值能夠緩慢上升，延長sro發(fā)生火災事故的時間；此時工頻電流是毫秒級的周期性波，延時步進電磁鐵經(jīng)過脈沖個數(shù)步進、毫秒級延時后速動，推動感應板，帶動脫扣機構(gòu)，閉合分斷觸頭，導通旁路，將工頻電流直接引入過流保護裝置，從而切斷SPD通路，對電涌泄放通路起到保護作用。
[0012]本實用新型的特征在于:
[0013]1.此新型電涌保護器解決了熱保護裝置以及過流保護裝置的動作盲區(qū)問題，旁路由分斷觸頭、限流器串聯(lián)組成；所述動觸頭由脫扣機構(gòu)控制，脫扣機構(gòu)受延時步進電磁鐵控制，延時步進電磁鐵上的電流來源于檢測模塊。
[0014]2.此新型電涌保護器的防雷元件、檢測模塊、過流保護裝置、工頻電流抑制器、熱保護裝置、限流器、延時步進電磁鐵、分斷觸頭、脫扣機構(gòu)可集成于一體，裝于殼體，滿足了用電設備對電涌保護器通流容量、響應時間和電壓保護水平三項指標的要求，增強了設備的可靠性，也可封裝在不同的模塊中組合在一起，便于安裝使用；
[0015]3.此新型電涌保護器可以沒有過流保護裝置。
[0016]4.檢測模塊中的力感應器和信號處理裝置既可以分別設置，也可以根據(jù)實際情況集成于某一個器件，方案靈活。
[0017]5.此新型電涌保護器的檢測模塊安裝于電涌泄放通路旁邊，與電涌泄放通路隔離，不影響電涌正常泄放，對電涌保護器對需保護設備的保護水平?jīng)]有影響；所述檢測模塊內(nèi)置導電金屬桿、絕緣頂桿、力感應器、恒定電流源和信號處理裝置，力感應器通過絕緣頂桿直接測量檢測回路上的電動力，測量精度高，測量結(jié)果準確。此外，能對電涌泄放通路上的電流進行選擇，對過流保護裝置與熱保護裝置存在動作盲區(qū)的工頻電流進行即時分斷。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的第一實施例結(jié)構(gòu)
[0019]圖2為檢測模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖3為本實用新型的第一實施例的原理圖
[0021]圖4為本實用新型的第二實施例的原理圖
[0022]圖5為本實用新型的第三實施例的原理圖
[0023]圖6為本實用新型保護效果示意圖
[0024]圖7為本實用新型理想狀態(tài)下的工作流程圖
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0026]如圖所示，I是上接線端，2是分斷觸頭，3是脫扣機構(gòu)，4是復位開關(guān)，5是感應板，6是檢測模塊，6-1是導電金屬桿，6-2是檢測回路，6-3是恒定電流源，6-4是絕緣頂桿，6_5力感應器，6-6是信號處理裝置，6-7是信號輸出