CN102655322B - 一种全模保护的浪涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及浪涌保护器领域，特别涉及一种全模保护浪涌保护器，它包括底座，在底座上安设有电气线路接线端子、PE接线端子、浪涌保护模块、告警开关、串接插排、遥信接口端，所述的电气接线端子、浪涌保护模块、PE接线端子和告警开关电连接，任意两个接线端子之间均有两个浪涌保护模块串联构成全模保护的浪涌保护器，所述的浪涌保护模块和串接插排之间通过插拔式结构进行连接，告警开关与遥信接口端电连接。本发明通过设置各个模块的连接方式构成单相三线全模保护结构或三相五线全模保护结构，可为多路供电电源系统提供全模保护，提高了本发明保护性能的同时也提高了性价比。

Description

一种全模保护的浪涌保护器

技术领域

本发明涉及一种SPD(Surge Protective Device浪涌保护器) ，特别是一种全模保护浪涌保护器( Surge Protective Device For Full Mold）。

背景技术

常规限压型SPD(Surge Protective Device浪涌保护器)具有特殊的非线性电流-电压特性。主要是由被动电子元件MOV(Metal Oxide Varistors)构成。一旦发生异常状况时，比如遭遇雷击、电磁场干扰，电源开关频繁动作、电源系统故障，使得线路上电压突增，超过SPD的导通电压，就会进入导通区。此时电流 (I) 和电压 (V) 呈非线性关系，一般称之为非线性系数(Nonlinearity Parameter)，其值可达数十或上百。此时SPD阻抗会变低，仅有几个欧姆，让过电压形成突波电流而流出，藉以保护所连接的电子产品或昂贵组件。

常规SPD在应用中为适应不同线路而组合不同的几种模式：1+1(单相共模保护)， 3+1(三相共模保护)，2+1(单相全模保护) ，6+1（三相全模保护）等四种,前二种模式的保护效果不够完善，而后二种保护效果较为理想，但由于组合多，性价比不高，极少采用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述存在的不足提供一种高性价比、具有动静态性平衡、热脱离功能的全模保护的浪涌保护器，该浪涌保护器还具有相间、线间电压箝位作用，有效保护设备的极间绝缘。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种全模保护的浪涌保护器，包括底座，在底座上安设有电气线路接线端子、PE接线端子、浪涌保护模块、告警开关、串接插排、遥信接口端，所述的电气线路端子、浪涌保护模块、PE接线端子和告警开关电连接，任意两个接线端子（一个电气线路端子与另一个电气线路端子之间、每个电气线路端子和PE线路端子之间）之间均有两个浪涌保护模块串联构成全模保护的浪涌保护器，所述的浪涌保护模块和串接插排之间通过插拔式结构进行连接，告警开关与遥信接口端电连接。

按上述技术方案，所述的电气线路接线端子为一个L接线端子、一个N接线端子，L接线端子、N接线端子和PE接线端子构成单相三线全模保护结构。

按上述技术方案，所述的浪涌保护模块为三个，L接线端子与N接线端子之间串接两个浪涌保护模块，在两个浪涌保护模块连接的结点连接第三个浪涌保护模块与PE接线端子连接，构成单相三线全模保护结构。

按上述技术方案，所述的电气线路接线端子为L1接线端子、L2接线端子、L3接线端子、N接线端子，L1接线端子、L2接线端子、L3接线端子、N接线端子和PE接线端子构成三相五线全模保护结构。

按上述技术方案，所述的浪涌保护模块为五个，L1接线端子与L2接线端子之间串接有两个浪涌保护模块，该两个浪涌保护模块之间形成第一结点， L3接线端子与N接线端子之间串接有两个浪涌保护模块，该两个浪涌保护器之间形成第二结点，第一结点与第二结点电连接，第一结点与第二结点通过第五个浪涌保护模块与PE接线端子连接，构成三相五线全模保护结构。

按上述技术方案，所述的浪涌保护模块包括压敏电阻元件，PE接线端子近端的浪涌保护模块內的压敏电阻元件可用放电管元件代替或者在压敏电阻元件的两端并联放电管元件。

按上述技术方案，所述的浪涌保护模块包括有盒体，盒体内安设半导体陶瓷芯片和脱扣电极片，脱扣电极片与半导体陶瓷芯片的一个端面相贴合，盒体上安设有与半导体陶瓷芯片前后端面相导通的电极引出脚和电极脚，所述的脱扣电极片上设有凸起面，所述的电极引出脚上端通过连接片连接焊接板，焊接板通过可熔合金与脱扣电极片凸起面相焊接，所述的盒体上设有销轴安设遮断板，遮断板配置弹簧，构成摆转式遮断板或摆杆式遮断板，所述的摆转式遮断板或摆杆式遮断板上设有止挡位与焊接板相配置，在遮断板上还设有控制告警开关闭合的拨块。

按上述技术方案，在盒体的上端安设有模块告警开关，与摆转式遮断板的摆转位置相配置，所述的摆转式遮断板上设有上下拨块，上拨块与模块告警开关的触片相配置；下拨快与底座告警开关的触片相配置。

按上述技术方案，在底座上还安设有联动拨杆，浪涌保护模块的下拨快通过联动拨杆与底座告警开关的触片相配置。

按上述技术方案，所述的底座为凹形底座，在凹形底座的侧柱内设置有雷电计数装置、光报警装置中的一种或两种。

本发明的工作过程为：正常状态下，单相三线全模保护结构或三相五线全模保护结构中，任意二条线间均有二个SPD模块串联，构成全模保护基本模式，SPD模块内半导体陶瓷芯片的阻值很大，电极脚处于互不导通状态，当发生异常状况，线路上电压突增，超过半导体陶瓷芯片的导通电压，就会进入导通区，阻抗会变低，仅有几个欧姆，线路呈现低阻状态，让过电压形成突波电流而流出，藉以保护后面所连接的电子产品或昂贵组件。如果半导体陶瓷芯片失效，所产生的高热达到焊点熔化溫度，脱扣焊点被熔化，遮断板定位失效，从而脱扣，模块退出运行，拨块脱开告警开关的联动装置而启动遥信。

本发明的有益效果为：

1、本发明具有静、动态特性的平衡的全模保护结构，提高了保护性能。且本发明的集成度高，性能稳定。

2、通过单相三线全模保护结构和三相五线全模保护结构的不同组合，可为多路供电电源系统提供全模保护，提高了本发明的性价比。

附图说明

图1是本发明单相三线全模保护SPD电原理图。

图2是本发明三相五线全模保护全电阻型SPD电原理图。

图3是本发明三相五线全模保护中用放电管代替R52的SPD电原理图。

图4 是本发明三相五线全模保护将放电管R51并联在R52两端的电原理图。

图5是本发明单相三线全模保护底座总装示意图。

图6是本发明三相五线全模保护底座总装示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

参照图5，一种单相三线全模保护的浪涌保护器，它的一体化底座为凹形底座，它包括上壳体2、下壳体1、串接插排4、印制板5、接线端子9、联动拨杆8、告警开关6、遥信接口端11、弹性卡子3，告警开关6为3个，均焊接在印制板5上，印制板5上的孔位5-1插在下壳体1的1-4圆柱上，三个联动拨杆8装入滑槽1-5内，联动拨杆横头8-2压着告警开关触片6-1，联动拨杆上部8-1伸出上壳体孔位2-4；三个防错插孔7安装在下壳体的孔1-2中，串接插排4两边的小孔插在圆柱1-1上，三个螺丝10插入上壳体的孔位2-1中，三个螺丝10分别拧入三个接线端子9的螺孔中安装在下壳体的方形沉孔1-3中，上壳体2的侧柱2-A对应下壳体1的部位1-A向下压合，压合时上壳体三个孔2-5应与三个接线端子的孔位9-1重合，三个孔位2-3应与串接插排4上的插孔孔位4-1重合，上壳体的侧柱2-B与下壳体的部位1-B相重合，接线端子9上的压线框9-2安装在上壳体的方孔2-2中，三个防错插孔凸边7-1边缘应在上壳体2-6孔內且与U形底部成平面。模具保证各部件装配的唯一性，最后在下壳体底部装入弹性卡子3，便于与标准35mm导轨卡接。上、下壳体间形成扣式结构，保证了压合后的严密。底座的侧柱内设置有雷电计数装置、光报警装置中的一种或两种。遥信接口端11安装在长方形孔1-6中，各个遥信结构端与各个告警开关对应电连接。

其中三个接线端子为L端、N端、PE端，SPD模块为三个，在底座中各SPD模块连接的电路原理图如图1所示，串接插排上的电路线如图1中X线所示，L端与N端串接有2个SPD模块，在2个SPD模块电连接的结点处通过第三个SPD模块与PE端连接，使每两个接线端处均有二个串联的SPD模块，构成单相三线全模保护模式。其中R1、R4、R52为压敏电阻，其中R4的电阻导通电压小于或等于R1的电阻导通电压，R52为专用压敏电阻元件。

其中SPD模块可为申请号为201220046765.5《摆转式脱离告警浪涌吸收保护器》模块或申请号为201220053400.5《一种浪涌保护器》模块，也可采用通用型模块。

申请号为201220046765.5《摆转式脱离告警浪涌吸收保护器》中的浪涌保护模块包括有盒体，盒体内安设半导体陶瓷芯片和脱扣电极片，脱扣电极片与半导体陶瓷芯片的一个端面相贴合，盒体上安设有与半导体陶瓷芯片前后端面相导通的电极引出脚和电极脚，所述的脱扣电极片上设有凸起面，所述的电极引出脚上端通过连接片连接焊接板，焊接板通过可熔合金与脱扣电极片凸起面相焊接，所述的盒体上设有销轴安设遮断板，遮断板配置扭簧，构成摆转式遮断板，所述的摆转式遮断板设有周向止挡位与焊接板相配置，在遮断板上还设有控制告警开关闭合的拨块。其中半导体陶瓷芯片为压敏电阻元件，在浪涌保护模块的盒体的上端安设有模块告警开关，与摆转式遮断板的摆转位置相配置，摆转式遮断板上设有上下拨块，上拨块与盒体告警开关的触片相配置。下拨快与底座告警开关6相对应构成双告警开关结构。

将该浪涌保护器的电极引出脚和电极脚分别插入三个孔位2-3与上壳体三个孔2-5中，电极引出脚通过孔位2-5插入接线端子的孔位9-1 中，浪涌保护模块中的下拨块对应壳体孔位2-4，下拨块通过联动拨杆8进而控制底座上的告警开关6，使底座告警开关与模块告警开关联动。

申请号为201220053400.5《一种浪涌保护器》中的浪涌保护器模块与《摆转式脱离告警浪涌吸收保护器》的模块结构基本相同，不同之处在于在在遮断板的一端与销轴相铰接，另一端与拉簧相连，构成摆杆式遮断板，在遮断板上设置止挡板与连接板相配置，在遮断板上还对应设有控制底座告警开关6闭合的拨块，在该模块上没有设置模块告警开关。将该模块的电极引出脚和电极脚分别插入三个孔位2-3与上壳体三个孔2-5中，电极引出脚插入接线端子的孔位9-1 中，浪涌保护模块中的拨块对应壳体孔位2-4，拨块通过联动拨杆8进而控制底座上的告警开关6。

以上一体化底座插拔孔形式只是一种较佳的实施例,其可以形成多种形式,以对应多种形式的热插拔SPD模块。

实施例2：

如图6所示，实施例2为三相五线全模保护的浪涌保护器，实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于：下壳体上的串接插排插孔为5个，告警开关为5个，联动拨杆8为5个，遥信接口端为5个，防错插孔为5个，接线端子为5个，与之对应的上壳体各个孔均为5个。

其中五个接线端子为L1端、L2端、L3端、N端、PE端，SPD模块为5个，在底座中各SPD模块的电路连接原理图如图2所示，串接插排上的电路线如图2中X线所示，L1端与L2端串接有2个SPD模块，该2个SPD模块之间形成第一结点， L3端与N端之间串接有2个SPD模块，该2个SPD模块之间形成第二结点，第一结点与第二结点电连接，第一结点与第二结点通过第五个SPD模块与PE端连接，构成三相五线全模保护结构。其中，R1、R2、R3、R4 、R52均为压敏电阻，其中R1、R2、R3的非线性特性相似，暂时过电压特性(TOV特性)相接近。

如图3、图4所示，可用放电管R51代替R52，或者在R52的两端并联放电管R51。

以上的一体化底座插拔孔形式只是一种较佳的实施例,其可以形成多种形式,以对应多种形式的热插拔SPD模块。

Claims (7)

1.一种全模保护的浪涌保护器，包括底座，在底座上安设有电气线路接线端子、PE接线端子、浪涌保护模块、告警开关、串接插排、遥信接口端，所述的电气线路接线端子、浪涌保护模块、PE接线端子和告警开关电连接，任意两个接线端子之间均有两个浪涌保护模块串联构成全模保护的浪涌保护器，所述的浪涌保护模块和串接插排之间通过插拔式结构连接，告警开关与遥信接口端电连接, 其特征在于所述的浪涌保护模块包括有盒体，盒体内安设半导体陶瓷芯片和脱扣电极片，脱扣电极片与半导体陶瓷芯片的一个端面相贴合，盒体上安设有与半导体陶瓷芯片前后端面相导通的电极引出脚和电极脚，所述的脱扣电极片上设有凸起面，所述的电极引出脚上端通过连接片连接焊接板，焊接板通过可熔合金与脱扣电极片凸起面相焊接，所述的盒体上设有销轴安设遮断板，遮断板配置弹簧，构成摆转式遮断板或摆杆式遮断板，所述的摆转式遮断板或摆杆式遮断板上设有止挡位与焊接板相配置，在遮断板上还设有控制告警开关闭合的拨块。

2.根据权利要求1所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于所述的电气线路接线端子为一个L接线端子、一个N接线端子，L接线端子、N接线端子和PE接线端子构成单相三线全模保护结构。

3.根据权利要求1所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于所述的电气线路接线端子为L1接线端子、L2接线端子、L3接线端子、N接线端子，L1接线端子、L2接线端子、L3接线端子、N接线端子和PE接线端子构成三相五线全模保护结构。

4.根据权利要求3所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于所述的浪涌保护模块包括压敏电阻元件，PE接线端子近端的浪涌保护模块內的压敏电阻元件用放电管元件代替或者在压敏电阻元件的两端并联放电管元件。

5.根据权利要求1所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于在盒体的上端安设有模块告警开关，与摆转式遮断板的摆转位置相配置，所述的摆转式遮断板上设有上下拨块，上拨块与模块告警开关的触片相配置；下拨快与底座告警开关的触片相配置。

6.根据权利要求5所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于在底座上还安设有联动拨杆，浪涌保护模块的下拨快通过联动拨杆与底座告警开关的触片相配置。

7.根据权利要求1所述的一种全模保护的浪涌保护器，其特征在于所述的底座为凹形底座，在凹形底座的侧柱内设置有雷电计数装置、光报警装置中的一种或两种。