一種新型電涌保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電子電氣設(shè)備的電涌防護技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電是由帶電的云在空中放電導(dǎo)致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子設(shè)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(lǐng)域電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在與電子設(shè)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(yīng)用于各種領(lǐng)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(shè)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)致sro起火；若將過流保護裝置的啟動值選小，雖能啟動，但難以抗擊雷電流的沖擊，導(dǎo)致sro無法正常泄放雷電流。
[0005]而且，現(xiàn)有電涌保護器的熱保護裝置與過流保護裝置的動作狀態(tài)不能被使用者及時掌握，同時電涌保護器內(nèi)部防雷元件的使用狀態(tài)也不能被使用者知曉，因而導(dǎo)致不能及時的維護電涌保護器或更換內(nèi)部元件或裝置，引發(fā)雷擊或其他事故。
[0006]綜上所述，現(xiàn)行SPD在防護角度存在嚴(yán)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(yán)重的安全隱患；同時過流保護裝置與熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不能被使用者及時得知，同樣帶來嚴(yán)重的安全隱患。
【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)和過流保護裝置、熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不可知，所帶來的安全隱患問題。
[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、溫度傳感器、過流保護裝置、熱保護裝置、限流器、延時步進電磁鐵、感應(yīng)片、脫扣機構(gòu)、分?jǐn)嘤|頭、信號探測器、信號傳輸線、過流保護裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子和外殼。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；所述溫度傳感器包含兩種類型，分別為接觸式和非接觸式，其輸出端與延時步進電磁鐵相連接；所述延時步進電磁鐵的另一端作用于感應(yīng)片；所述分?jǐn)嘤|頭包括動觸頭和靜觸頭；所述感應(yīng)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)；所述信號探測器安裝于防雷元件電極表面或附近，或安裝于電涌泄放通路附近，通過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接；所述過流保護裝置探測器并聯(lián)于過流保護裝置兩端，經(jīng)過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接；所述數(shù)據(jù)單元通過連接線與連接端子連接。
[0009]本實用新型中溫度傳感器的測溫對象可以為電涌泄放通路上的導(dǎo)線，也可以為防雷元件，溫度傳感器將其感應(yīng)的溫度信息轉(zhuǎn)化為電流信息，所述延時步進電磁鐵能夠由溫度傳感器感應(yīng)雷電流與工頻電流分別輸出的信號產(chǎn)熱時間上的差異作為分?jǐn)鄐ro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，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(yīng)板、帶動脫扣機構(gòu)，分?jǐn)鄐ro通路，起到保護作用；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、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(fù)位開關(guān)手動復(fù)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。
[0010]所述信號探測器可以安裝于防雷元件電極表面或附近，探測防雷元件的溫度、磁場、紅外等信號；也可以安裝于電涌泄放通路附近，探測電涌泄放通路的溫度、磁場、紅外、電動力等信號；信號探測器還能探測到熱保護裝置的動作情況。所述過流保護裝置探測器能夠探測過流保護裝置的狀態(tài)，并經(jīng)過信號傳輸線輸出給數(shù)據(jù)單元。所述數(shù)據(jù)單元內(nèi)置電源，或通過連接線從連接端子外部獲取電源。
[0011]本新型電涌保護器的工作方式:當(dāng)電涌電流流過時，通過溫度傳感器感應(yīng)到的溫度信號經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換為電信號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；此時信號探測器能夠檢測到防雷元件本身或電涌泄放通路上溫度、磁場、紅外、電動力等信號的變化，從而分析雷電流大小、波形等信息，記錄雷擊時間，將此類信息經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)單元通過連接線、連接端子外部設(shè)備相連，所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。當(dāng)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(zāi)；此時信號探測器能夠檢測到熱保護裝置動作，可將此信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)單元通過連接線、連接端子與外部設(shè)備相連，所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。當(dāng)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(zāi)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(yīng)板，帶動脫扣機構(gòu)，閉合分?jǐn)嘤|頭，導(dǎo)通旁路，將工頻電流直接引入過流保護裝置，從而切斷sro通路，對電涌泄放通路起到保護作用。時過流保護裝置探測器將檢測到過流保護裝置已斷開，可將此信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)單元通過連接線向連接端子外部設(shè)備發(fā)送信號。所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。
[0012]在以上三個過程中，信號探測器都會將檢測到的防雷元件或電涌泄放通路上溫度、磁場、紅外、電動力等信號經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)單元通過連接線向連接端子外部設(shè)備發(fā)送信號，以得知防雷元件的使用狀態(tài)、壽命、發(fā)生的事件記錄。所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。
[0013]本實用新型的特征在于:
[0014]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?jǐn)嘤|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溫度傳感器。
[0015]2.此新型電涌保護器的防雷元件、溫度傳感器、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?jǐn)嘤|頭、脫扣機構(gòu)、信號探測器、信號傳輸線、過流保護裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子可集成于一體，裝于殼體，滿足了用電設(shè)備對電涌保護器通流容量、響應(yīng)時間和電壓保護水平三項指標(biāo)的要求，增強了設(shè)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；
[0016]3.此新型電涌保護器可以沒有過流保護裝置。
[0017]4.此新型電涌保護器的溫度傳感器可以為接觸式溫度傳感器，也可以為非接觸式溫度傳感器，其檢測對象可以為電涌泄放通路上的導(dǎo)線，也可以為防雷元件。
[0018]5.此新型電涌保護器的連接端子可以與外部設(shè)備相連，將信號探測器與過流保護裝置探測器檢測到的信號發(fā)送至外部設(shè)備，使監(jiān)控人員掌握電涌保護器的各種狀態(tài)。所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以采集多個電涌保護器的信息，所述網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備可以連接多個數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的第一實施例結(jié)構(gòu)
[0020]圖2為本實用新型的第一實施例的原理圖
[0021]圖3為本實用新型的第二實施例的原理圖
[0022]圖4為本實用新型的第三實施例的原理圖
[0023]圖5為本實用新型保護效果示意圖
[0024]圖6為本實用新型理想狀態(tài)下的工作流程圖
[0025]圖7為本實用新型組網(wǎng)系統(tǒng)第一實施例示意圖。
[0026]圖8為本實用新型組網(wǎng)系統(tǒng)第二實施例示意圖
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0028]如圖所示，I是上接線端，2是分?jǐn)嘤|頭，3是脫扣機構(gòu)，4是復(fù)位開關(guān)，5是感應(yīng)板，6是溫度傳感器，7是工頻電流抑制器，8是下接線端，9是外殼，10是防雷元件，11是延時步進電磁鐵，12是滅弧柵，13是滅弧磁吹板，14是限流器，15是過流保護裝置，16是熱保護裝置，17為旁路，18是動觸頭，19是靜觸頭，20是信號探測器，21是信號傳輸線1，22是過流保護裝置探測器，23是信號傳輸線2，24是數(shù)據(jù)單元，25是連接線，26是連接端子，27是本新型電涌保護器，28是數(shù)據(jù)采集設(shè)備，29是監(jiān)控設(shè)備，30是連接線1，31是數(shù)據(jù)線，32是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。
[0029]圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述上接線端(I)、工頻電流抑制器(7)、防雷元件(10)、過流保護裝置(15)、熱保護裝置(16)、下接線端(8)串聯(lián)連接。
[0030]所述工頻電流抑制器(7)，串聯(lián)于上、下接線端之間，對流過的工頻電流有抑制作用，能夠為后面防雷元