一種新型電涌保護(hù)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(hù)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(yùn)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(hù)器是雷電防護(hù)的重要措施之一。電涌保護(hù)器已大量應(yīng)用于各種領(lǐng)域，在雷電防護(hù)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(hù)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(hù)和過流保護(hù)(內(nèi)置或外置)兩種保護(hù)裝置，熱保護(hù)裝置用來防護(hù)防雷器件劣化發(fā)熱，過流保護(hù)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(hù)做為熱保護(hù)的一種后備保護(hù)方式，故此在大多數(shù)場合都可以起到有效的防護(hù)作用。
[0004]但由于熱傳導(dǎo)是一個相對較慢的過程，熱保護(hù)裝置的靈敏度低，對于緩慢升溫過程尚可起到有效的防護(hù)，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(hù)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(jìn)入sro線路，當(dāng)此工頻電流值沒有達(dá)到過流保護(hù)裝置的啟動值時，過流保護(hù)裝置也不會發(fā)生動作，從而導(dǎo)致sro起火；若將過流保護(hù)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。而且，現(xiàn)有電涌保護(hù)器的熱保護(hù)裝置與過流保護(hù)裝置的動作狀態(tài)不能被使用者及時掌握，同時電涌保護(hù)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(hù)電涌保護(hù)器或更換內(nèi)部元件或裝置，引發(fā)雷擊或其他事故。
[0005]綜上所述，現(xiàn)行SPD的過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)裝置存在嚴(yán)重的動作盲區(qū)，sro通過在此區(qū)域的電流時，熱保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置都不能即將損壞的sro脫離主電路，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患；同時過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)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】
[0006]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(hù)器，根本解決現(xiàn)有熱保護(hù)裝置與過流保護(hù)裝置的動作盲區(qū)和過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)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。
[0007]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(hù)器，該電涌保護(hù)器包括防雷元件、過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置和外殼，所述防雷元件和過流保護(hù)裝置串聯(lián)，構(gòu)成電涌泄放通路，所述熱保護(hù)裝置位于防雷元件電極上，其特征在于:本新型電涌保護(hù)器還包括常閉觸點(diǎn)、磁場檢測裝置、檢測回路、緩沖位移彈片、慣性裝置、電磁動作機(jī)構(gòu)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、信號探測器、信號傳輸線、過流保護(hù)裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子；所述常閉觸點(diǎn)位于電涌泄放通路中，與防雷元件和過流保護(hù)裝置串聯(lián)；所述磁場檢測裝置安裝在電涌泄放通路附近，并通過檢測回路與電磁動作機(jī)構(gòu)連接；所述電磁動作機(jī)構(gòu)控制緩沖位移彈片運(yùn)動；所述緩沖位移彈片與慣性裝置連接；所述慣性裝置經(jīng)過聯(lián)動機(jī)構(gòu)控制常閉觸點(diǎn)動作；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(hù)裝置探測器并聯(lián)于過流保護(hù)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。
[0008]所述磁場檢測裝置內(nèi)置磁場探測器和數(shù)據(jù)放大裝置，磁場探測器與數(shù)據(jù)放大裝置連接，數(shù)據(jù)放大裝置通過檢測回路與電磁動作機(jī)構(gòu)連接。所述常閉觸點(diǎn)還具有復(fù)位開關(guān)。所述防雷元件，包括壓敏電阻、放電管、TVS之一或其組合；所述過流保護(hù)裝置可以是熔斷器或斷路器；所述慣性裝置為慣性輪或重錘或阻尼齒輪或空氣閥或延時電路，在受到持續(xù)的力時才會運(yùn)動。
[0009]所述磁場檢測裝置內(nèi)置磁場探測器和數(shù)據(jù)放大裝置，所述磁場探測器用于檢測電涌泄放通路磁場的變化，依據(jù)不同磁場輸出不同電流信號至數(shù)據(jù)放大裝置；所述數(shù)據(jù)放大裝置內(nèi)置電源，將信號放大后通過檢測回路輸出給電磁動作機(jī)構(gòu)，驅(qū)動其動作。因為雷電電涌與工頻電流輻射出的磁場不同，包括磁場的大小、方向、變化率、持續(xù)時間等參量，因此最終數(shù)據(jù)放大裝置輸出給電磁動作機(jī)構(gòu)的電流不同，電磁動作機(jī)構(gòu)發(fā)生動作的持續(xù)時間也不同。只有當(dāng)工頻短路電流持續(xù)流過電涌泄放通路時，電磁檢測裝置才能給電磁動作機(jī)構(gòu)持續(xù)的輸入感應(yīng)電流，從而電磁動作機(jī)構(gòu)的頂桿持續(xù)推動慣性位移彈片，致使慣性裝置運(yùn)動；雷電電涌由于發(fā)生時間極快，電磁動作機(jī)構(gòu)的頂桿只瞬間彈出又恢復(fù)原位，慣性裝置由于其慣性作用不能被驅(qū)動。
[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(hù)裝置的動作情況。所述過流保護(hù)裝置探測器能夠探測過流保護(hù)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(hù)器的工作方式:
[0012]當(dāng)雷電流流過防雷元件時，時間很短，電流迅速泄放，電磁動作機(jī)構(gòu)頂桿迅速彈出又恢復(fù)，慣性裝置由于慣性作用保持不動狀態(tài)，不會帶動聯(lián)動機(jī)構(gòu)打開電涌泄放通路的常閉觸點(diǎn)，從而確保雷電流順利泄放；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。
[0013]當(dāng)防雷元件劣化工頻漏流達(dá)到一定值時，防雷元件體表溫度也上升至一定高度，由于工頻漏流導(dǎo)致的升溫是一個緩慢漸變的過程，熱保護(hù)裝置將啟動，在防雷元件電極處斷開；此時信號探測器能夠檢測到熱保護(hù)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。
[0014]當(dāng)電源系統(tǒng)故障或其他原因?qū)е碌墓ゎl電流流過防雷元件時，電磁動作機(jī)構(gòu)在電磁力的作用下使頂桿持續(xù)彈出，頂桿推動緩沖位移彈片，慣性裝置由于慣性作用不能沿緩沖位移彈片施力方向轉(zhuǎn)動，但此時短路電流未消失，電磁動作機(jī)構(gòu)頂桿仍然頂著緩沖位移彈片，等待延時毫秒級At后，慣性裝置迅速逆時針轉(zhuǎn)動，帶動聯(lián)動機(jī)構(gòu)打開電涌泄放通路的常閉觸點(diǎn)，從而將即將損壞的防雷元件從主電路脫離；此時過流保護(hù)裝置探測器將檢測到過流保護(hù)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。
[0015]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。
[0016]本實用新型的特征在于:
[0017]1.此新型電涌保護(hù)器在電涌泄放通路中串聯(lián)常閉觸點(diǎn)，通過磁場檢測裝置、檢測回路、電磁動作機(jī)構(gòu)、慣性裝置判斷電涌泄放通路中的電流類型，從而在工頻電流流過時由聯(lián)動機(jī)構(gòu)打開電涌泄放通路中的常閉觸點(diǎn)，解決了熱保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置的動作盲區(qū)冋題。
[0018]2.此新型電涌保護(hù)器的防雷元件與磁場檢測裝置、檢測回路、過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置、緩沖位移彈片、慣性裝置、電磁動作機(jī)構(gòu)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、常閉觸點(diǎn)、復(fù)位開關(guān)、信號探測器、信號傳輸線、過流保護(hù)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(hù)器通流容量、響應(yīng)時間和電壓保護(hù)水平三項指標(biāo)的要求，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性，也可以安裝于不同殼體或封裝在不同的模塊中組合在一起，便于安裝使用。
[0019]3.此新型電涌保護(hù)器可以沒有過流保護(hù)裝置。
[0020]4.此新型電涌保護(hù)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(hù)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(hù)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(hù)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】
[0021]圖1為本實用新型的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的第一實施例原理示意圖。
[0023]圖3為本實用新型的第二實施例原理示意圖。
[0024]圖4為本實用新型的第三實施例原理示意圖。
[0025]圖5為本實用新型保護(hù)效果示意圖。
[0026]圖6為本實用新型組網(wǎng)系統(tǒng)第一實施例示意圖。
[0027]圖7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案
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明:
[0029]如圖所示，O是頂桿，I是第一接線端，2是常閉觸點(diǎn)，3是磁場檢測裝置，3-1是磁場探測器，3-2是數(shù)據(jù)放大裝置，4是電磁動作機(jī)構(gòu)，5是第二接線端，6是過流保護(hù)裝置，7是防雷元件，8是緩沖位移彈片，9是慣性裝置，10是電涌泄放通路，11是熱保護(hù)裝置，12是檢測回路，13是外殼，14是聯(lián)動機(jī)構(gòu)，15是信號探測器，16是過流保護(hù)裝置探測器，17是信號傳輸線1，18是信號傳輸線2，19是數(shù)據(jù)單元，20是連接線，21是連接端子，22是本新型電涌保護(hù)器，23是連接線1，24是數(shù)據(jù)采集設(shè)備，25是數(shù)據(jù)線，26是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，27是監(jiān)控設(shè)備，28是復(fù)位開關(guān)。
[0030]圖1為本實用新型的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖，條紋線是電涌泄放通路(10)，由常閉觸點(diǎn)(2)、防雷元件(7)和過流保護(hù)裝置(6)串聯(lián)組成；黑色粗實線是檢測回路(12)，連接磁場檢測裝置(3)和電磁動作機(jī)構(gòu)(4);所述熱保護(hù)裝置(11)位于防雷元件(7)電極上；所述磁場檢測裝置(3)安裝在電涌泄放通路(10)附近，并與電磁動作機(jī)構(gòu)(4)通過檢測回路(12)相連；所述磁場檢測裝置(3)內(nèi)置磁場探測器(3-1)和數(shù)據(jù)放大裝置(3-2)，磁場探測器(3-1)與數(shù)據(jù)放大裝置(3-2)連接，數(shù)據(jù)放大裝置(3-2)與電磁