一種變流防雷裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變流防雷裝置。變流防雷裝置包括箱體、傳感器、變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件；所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件均安裝在箱體內；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件；所述第一級防雷元件和第二級防雷元件分別連接在變流元件的兩端。本實用新型能使被保護設備從雷擊線路中隔離，從而對被保護設備做徹底的防雷保護，使電梯、醫(yī)療CT機、數據服務器等重要設備在線路遭受雷擊時仍能安全可靠運行，防止設備的重大雷擊事故發(fā)生。
【專利說明】
一種變流防雷裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種變流防雷技術領域。
【背景技術】
[0002]現有的防雷器采用并聯方法連接在設備的線路上，在線路上遭受雷擊時，雖然防雷器能起到泄放雷電流的作用，但只是從防雷器上分流了部分的雷電流，同樣有部分的雷電流會進入到設備中，當雷電流比較大時，進入到設備中的雷電流同樣會損壞設備。同時，由于防雷器是并聯在電路上，設備線路沒有與防雷線路斷開，雷電所產生的過電壓還是加在了設備上，過電壓還是能將設備壞。在設備線路遭受雷擊時，現有的防雷器不能將被保護設備與線路隔離，在防雷器泄放雷電流的過程中設備還是被雷電損壞。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種變流防雷裝置，其能將被保護設備從雷擊線路中隔離，從而對被保護設備實現徹底的防雷保護。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種變流防雷裝置，包括箱體、傳感器、變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件;所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件均安裝在箱體內；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件；所述第一級防雷元件和第二級防雷元件分別連接在變流元件的兩端。
[0005]所述的變流防雷裝置還包括用于連接供電線路和被保護設備的輸入輸出端子，所述輸入輸出端子設置在箱體內；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護設備;變流元件的一端為變流輸入端、另一端為變流輸出端，變流輸入端和輸入端子通過線路一連接，變流輸出端和輸出端子通過線路二連接，第一級防雷元件連接在線路一上，其連接點為第一連接點，第二級防雷元件連接在線路二上，傳感器設置在輸入端子和第一連接點之間的線路一旁。
[0006]所述的變流防雷裝置還包括連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器安裝在箱體內下部。
[0007]所述的變流防雷裝置還包括連接在線路中的交流接觸器，所述交流接觸器安裝在箱體內上部。
[0008]所述變流元件串聯在被保護設備的供電線路上，傳感器設置在供電線路旁。
[0009]所述的變流防雷裝置還包括輸入輸出端子和連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器、第一級防雷元件、第二級防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內下部。
[0010]所述的變流防雷裝置還包括連接在線路中的交流接觸器，所述變流元件安裝在箱體內中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內上部。
[0011]所述變流元件為可關斷晶閘管、巨型晶體管、功率M0SFET、功率集成器件或者功率集成電路;所述功率集成器件是絕緣柵雙極晶體管，所述功率集成電路是智能化功率集成電路或高壓功率集成電路。
[0012]—種變流防雷方法，在被保護設備的供電線路上串聯變流元件，在變流元件的兩端均配置防雷元件，通過傳感器檢測雷電流并將信號傳遞給控制單元，通過控制單元控制變流元件的關斷和導通;從而實現:有雷電流時被保護設備與供電線路自動隔離，雷電流消失后供電線路自動恢復對被保護設備正常供電。
[0013]所述的變流防雷方法，采用上述的變流防雷裝置進行防雷;所述變流防雷方法包括:
[0014]安裝變流防雷裝置的步驟；
[0015]傳感器檢測雷電流的步驟；
[0016]控制單元進行控制的步驟；
[0017]變流元件關斷和導通的步驟；
[0018]防雷元件吸收過電流過電壓的步驟；
[0019]將變流防雷裝置連接在被保護設備和供電線路之間，供電線路連接輸入端子，被保護設備連接輸出端子；當供電線路上有雷電流通過時，傳感器檢測到雷電流信號并將信號傳遞給控制單元，控制單元發(fā)出關斷變流元件的指令，變流元件關斷，被保護設備與供電線路隔離;第一級防雷元件吸收雷電流所產生的過電流過電壓，雷電流從第一級防雷元件泄放到大地；當雷電流消失后，傳感器檢測不到雷電流，控制單元發(fā)出導通變流元件的指令，變流元件導通，供電線路恢復對被保護設備正常供電；在變流元件關斷或導通時，第二級防雷元件吸收變流元件關斷或導通過程中所產生的操作過電壓，對變流元件自身進行過電壓保護。
[0020]所述安裝變流防雷裝置還包括組裝變流防雷裝置的步驟，所述組裝變流防雷裝置的步驟包括:
[0021]A、準備所需材料和零部件，包括:箱體、變流元件、第一級防雷元件、傳感器、控制單元、第二級防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子；
[0022]B、安裝控制單元:將交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝到箱體內上部；
[0023]C、安裝變流元件:將變流元件安裝到箱體內中部；
[0024]D、安裝防雷元件和傳感器:將空氣斷路器、第一級防雷元件、第二級防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內下部；
[0025]E、連線并完成組裝:用線路一連接好變流元件和輸入端子，用線路二連接好變流元件和輸出端子;將第一級防雷元件連接到線路一上，其連接點為第一連接點;將第二級防雷元件連接在線路二上;使傳感器位于輸入端子和第一連接點之間的線路一旁;連接好變流元件和控制單元;連接好傳感器和控制單元;連接好空氣斷路器;連接好交流接觸器;完成變流防雷裝置的組裝。
[0026]本實用新型采用了變流元件，在檢測到雷電流的波頭值后迅速觸發(fā)變流元件的控制端口，使流過變流元件的電流受到控制，迫使雷電流從前端的防雷元件中流入大地，防止雷電流及過電壓進入被保護設備，使被保護設備免遭雷電損壞，被保護設備在線路受到雷擊時仍能安全工作。本實用新型能使被保護設備從雷擊線路中隔離，從而對被保護設備做徹底的防雷保護，使電梯、醫(yī)療CT機、數據服務器等重要設備在線路遭受雷擊時仍能安全可靠運行，防止設備的重大雷擊事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型實施例中的變流防雷裝置的防雷原理和各組成部分連接關系示意圖。
[0028]圖2是本實用新型實施例中的變流防雷裝置的內部結構示意圖。
[0029]附圖標記說明:1:雷電流，2:第一級防雷元件，3:傳感器，4:變流元件，5:控制單元，6:第二級防雷元件，7:被保護設備，8:空氣斷路器，9:交流接觸器，10:輸入輸出端子，11:箱體。
【具體實施方式】
[0030]如圖1和圖2所示，一種變流防雷裝置，包括箱體11、第一級防雷元件2、傳感器3、變流元件4、控制單元5、第二級防雷元件6、空氣斷路器8、交流接觸器9、輸入輸出端子10;空氣斷路器、第一級防雷元件、第二級防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內下部。變流元件安裝在箱體內中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內上部。所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件;所述第一級防雷元件和第二級防雷元件分別連接在變流元件的兩端。在被保護設備7的供電線路上串聯變流元件，在變流元件的兩端均配置防雷元件，通過傳感器檢測雷電流I并將信號傳遞給控制單元，通過控制單元控制變流元件的關斷和導通;從而實現:有雷電流時被保護設備與供電線路自動隔離，雷電流消失后供電線路自動恢復對被保護設備正常供電。
[0031]所述的變流元件可以是以下元件(但不限于以下元件):可關斷晶閘管(GTO)、巨型晶體管(GTR)、功率MOSFET、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的功率集成器件(PID)，以智能化功率集成電路(SPIC)、高壓功率集成電路(HVIC)為代表的功率集成電路(PIC)。
[0032]所述箱體內可設安裝板，第一級防雷元件、傳感器、變流元件、控制單元、第二級防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子設置在安裝板正面，連接線路主要設置在安裝板背面。控制單元采用芯片或其他控制模塊。所述輸入輸出端子設置在箱體內；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護設備，變流元件和輸入端子通過線路一連接，變流元件和輸出端子通過線路二連接，第一級防雷元件連接在線路一上，其連接點為第一連接點;第二級防雷元件連接在線路二上，其連接點為第二連接點;傳感器設置在輸入端子和第一級連接點之間的線路一旁。
[0033]本實用新型采用變流元件對線路上的雷電流I進行控制，變流元件串聯在被保護設備的供電線路上，在變流元件的兩端各配置一套防雷器(第一級防雷元件和第二級防雷元件)，當傳感器檢測到雷電流的波頭值后，通過控制單元迅速關斷變流元件，使被保護設備與供電線路隔離，迫使雷電流從前端防雷器(第一級防雷元件)泄放到大地，雷電流所產生的過流過壓都不會進入到被保護設備中，從而對被保護設備進行徹底的防雷保護。當雷電流消失后，傳感器檢測不到雷電流，控制單元迅速使變流元件恢復導通，供電線路對被保護設備正常供電。
[0034]由于雷電流的時間很短，變流元件從關斷到恢復導通的整個過程在微秒級，不會對一般的用電設備(被保護設備)造成影響，重要的電子設備一般都備有UPS等后備電源，在關斷過程中后備電源可對被保護設備供電，被保護設備可正常工作。
[0035]在關斷過程中所產生的操作過電壓由變流元件后端的第二級防雷元件吸收，保持后續(xù)設備線路的電壓穩(wěn)定。
[0036]本實用新型的原理說明:當供電線路上有雷電流I通過時，傳感器3檢測到雷電流，控制單元5迅速將變流元件4關斷，從而使被保護設備7與供電線路隔離，迫使雷電流從第一級防雷元2泄放到大地。當雷電流消失后，傳感器3檢測不到雷電流，控制單元5迅速將變流元件導通，供電線路恢復對設備正常供電。第二級防雷元件吸收變流元件關斷及導通過程中所產生的操作過電壓，并對關斷器件自身做過電壓保護。
[0037]變流防雷裝置的組裝步驟包括:
[0038]A、準備所需材料和零部件，包括:箱體、變流元件、第一級防雷元件、傳感器、控制單元、第二級防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子；
[0039]B、安裝控制單元:將交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝到箱體內上部；
[0040]C、安裝變流元件:將變流元件安裝到箱體內中部；
[0041]D、安裝防雷元件和傳感器:將空氣斷路器、第一級防雷元件、第二級防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內下部；
[0042]E、連線并完成組裝:用線路一連接好變流元件和輸入端子，用線路二連接好變流元件和輸出端子;將第一級防雷元件連接到線路一上，其連接點為第一連接點;將第二級防雷元件連接在線路二上;使傳感器位于輸入端子和第一連接點之間的線路一旁;連接好變流元件和控制單元;連接好傳感器和控制單元;連接好空氣斷路器;連接好交流接觸器;完成變流防雷裝置的組裝。
[0043]防雷元件(包括第一級防雷元件、第二級防雷元件)為防雷器，防雷器(第一級防雷元件或第二級防雷元件)采用開關類元件或限壓類元器件。開關類元器件有陶瓷氣體放電管、玻璃放電管(強效放電管)、半導體過壓保護器(半導體放電管、固體放電管)三種類型。限壓元器件有壓敏電阻、TVS管(瞬態(tài)電壓抑制二極管)等。
[0044]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本實用新型的保護范圍不限于此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種變流防雷裝置，包括箱體、傳感器，其特征是，還包括變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件;所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級防雷元件和第二級防雷元件均安裝在箱體內；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件;所述第一級防雷元件和第二級防雷元件分別連接在變流元件的兩端。2.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括用于連接供電線路和被保護設備的輸入輸出端子，所述輸入輸出端子設置在箱體內；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護設備；變流元件的一端為變流輸入端、另一端為變流輸出端，變流輸入端和輸入端子通過線路一連接，變流輸出端和輸出端子通過線路二連接，第一級防雷元件連接在線路一上，其連接點為第一連接點，第二級防雷元件連接在線路二上，傳感器設置在輸入端子和第一連接點之間的線路一旁。3.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器安裝在箱體內下部。4.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在線路中的交流接觸器，所述交流接觸器安裝在箱體內上部。5.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，所述變流元件串聯在被保護設備的供電線路上，傳感器設置在供電線路旁。6.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括輸入輸出端子和連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器、第一級防雷元件、第二級防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內下部。7.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在線路中的交流接觸器，所述變流元件安裝在箱體內中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內上部。8.根據權利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，所述變流元件為可關斷晶閘管、巨型晶體管、功率MOSFET、功率集成器件或者功率集成電路;所述功率集成器件是絕緣柵雙極晶體管，所述功率集成電路是智能化功率集成電路或高壓功率集成電路。
【文檔編號】H02H3/22GK205610193SQ201521068348
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】劉市平
【申請人】湖南普天科比特電子科技有限公司