CN103779855B - 一种电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电涌保护器，主要包括分断开关、防雷元件、导热金属片、储热模块、双金属片、联动装置等。所述防雷元件和分断开关串联连接，将热保护和过流保护两种模式集成于一个感知温度变化、控制温度传导速度，从而正确泄放雷电电涌、正确切断SPD通路的电涌保护器中。本发明安装方便，跳出了现有SPD后备保护模式的盲区，可靠性强。

Description

一种电涌保护器

技术领域

本发明属于电子电气设备的电涌防护技术领域。

背景技术

雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。雷电是造成电子设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域电子信息系统的安全稳定运行。在与电子设备连接的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装电涌保护器是雷电防护的重要措施之一。电涌保护器已大量应用于各种领域，在雷电防护中具有重要的作用。其状态的好坏则直接影响其防雷效果，从而对所保护设备的安全带来隐患。

现阶段SPD在使用时通常具有热保护和过流保护(内置或外置)两种保护装置，热保护装置用来防护防雷器件劣化发热，过流保护装置用来防止瞬态过电流或过电压引起的防雷器件击穿短路，同时过流保护做为热保护的一种后备保护方式，故此在大多数场合都可以起到有效的防护作用。

但由于热保护装置的灵敏度低，对于缓慢升温过程尚可起到有效的防护，但对于低(中)压系统中由于持续工频过电压状态下引起的急剧升温情况，热保护脱扣装置不能及时感知此过程而不发生动作，致使防雷器件被击穿，工频电流进入SPD线路，此时工频电流值没有达到过流保护装置的启动值时，过流保护装置也不会发生动作，从而导致SPD起火。

综上所述，现行SPD在防护角度存在严重的保护盲区，在此区域，热保护装置和过流保护装置都不能动作，从而出现严重的安全隐患。

发明内容

为了有效解决现有技术中的以上问题，本发明提出一种安装方便且性能可靠的用于电源系统的电涌保护器。

本发明采用以下技术方案：本发明是用于电力电子线路系统中的电涌保护器，所述电涌保护器主要包括分断开关、防雷元件、导热金属片、储热模块、双金属片、联动装置等。将热保护和过流保护两种模式集成于一个感知温度变化、控制温度传导速度，从而正确泄放雷电电涌、正确切断SPD通路的电涌保护器中。

所述防雷元件和分断开关串联，防雷元件一端电极引脚引出导热金属片，或由防雷元件表面引出导热金属片，再与储能模块串联，储能模块连接双金属片。当储能模块的热量和温度到达其门限值时，能够驱使双金属片变形达到变形量(此热量和温度的门限值，以及双金属片的变形量是经过计算推导得到的)，带动联动装置，拉开分断开关，切断整个SPD通路。

所述分断开关、防雷元件、导热金属片、储热模块、双金属片、联动装置，均设置在一个壳体内，是一个整体的电涌保护器。

本发明的特征在于：

1.此电涌保护器摒弃了热保护装置的不稳定性以及过流保护装置的防护盲区；

2.此电涌保护器将防雷器件、分断开关、导热金属片、储热模块、双金属片、联动装置集成于一体，装于壳体，可满足用电设备对电涌保护器通流容量、响应时间、和电压保护水平三项指标的要求，增强了设备的可靠性；

3.当电涌电流流过时，储热模块能够对急速温度的传导起到缓冲和抑制作用，此时的温度虽然能引起双金属片变形，但变形量不足以推动联动装置，确保联动装置不动作，SPD正常泄放电涌电流；

4.当防雷器件失效短路时，导热金属片将温度传导给储热模块，储热模块的反应时间要远小于工频电流导致防雷器件发热起火的时间，其能将温度传导给双金属片，使双金属片变形并达到计算变形量，推动联动装置，拉开分断开关，断开SPD通路；

5.当电涌保护器漏电流超过一定电流值时(此过程为缓慢升温)，防雷元件的温度也将持续上升，并通过导热金属片、储热模块传导至双金属片，使其变形达到计算变形量，推动联动装置，拉开分断开关，断开SPD通路。

附图说明

图1为本发明的第一实施例结构示意图。

图2为本发明的第二实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

如图1、2所示，1是分断开关，2是弹簧，3是电极引脚，4是防雷元件，5是导热金属片，6是储热模块，7是双金属片，8是联动装置，9是外壳。

本发明是用于电力电子线路系统中的电涌保护器，所述电涌保护器主要包括分断开关(1)、防雷元件(4)、导热金属片(5)、储热模块(6)、双金属片(7)、联动装置(8)等。

所述分断开关(1)在联动装置(8)动作后，通过弹簧(2)的拉力会切断SPD通路。

所属导热金属片(5)与防雷元件(4)的连接有两种方式：如图1所示，导热金属片(5)由防雷元件(4)的电极引脚(3)引出，与电极引脚(3)可通过压接或焊接的方式相连，保证温度和热量的充分传导；如图2所示，导热金属片(5)以贴片的方式紧紧粘贴在防雷元件(4)的表面，保证温度和热量的充分传导。

所述储热模块(6)由储热材料构成，对急速变化的热量和温度的传导具有缓冲和抑制作用，但本身的传导效率和时间要高于工频电流引起SPD起火的时间，能够确保雷电电涌顺利泄放，避免联动装置(8)误动作，又能在防雷元件(4)故障过热时及时切断电路，保证使用安全。

所述储能模块(6)的大小、长短、薄厚、形状和材质等因素，都能够影响和控制双金属片(7)的变形位移量，从而正确推动联动装置(8)，带动分断开关(1)。

所述双金属片(7)是由储能模块(6)控制其变形程度的。所述双金属片(7)的变形位移量取决于储能模块(6)的大小、长短、薄厚、形状和材质等因素，控制好这些因素才能使双金属片(7)的变形时间、变形位移量达到在正确的时候推动联动装置(8)的要求。所述正确的时候是指SPD劣化、漏流持续增长的时候，和SPD短路、工频电流流过的时候。

Claims (4)

1.一种电涌保护器，其特征是：将分断开关、防雷元件、导热金属片、储热模块、双金属片、联动装置集成于一体，装于壳体；

导热金属片采用贴片的方式连接在防雷元件的表面，储热模块连接在导热金属片上，双金属片的一端连接在储热模块上，双金属片的另一端与联动装置相对应，联动装置与分断开关相连接；防雷元件失效或漏电流流过时，防雷元件的温度持续上升，并通过导热金属片、储热模块传导至双金属片，使双金属片变形量达到推动联动装置，联动装置拉开分断开关，断开电涌保护器通路，形成浪涌保护器的热保护；电涌电流流过时，防雷元件的温度急速上升，储热模块能够对急速变化的热量和温度的传导起到缓冲和抑制作用，此时双金属片变形量不足以推动联动装置，联动装置不动作，分断开关不断开，电涌保护器正常泄放电涌电流，形成电涌保护器的过流保护。

2.根据权利要求1所述的电涌保护器，其特征是：分断开关与防雷器件串联连接。

3.根据权利要求1所述的电涌保护器，其特征是：导热金属片由防雷元件的电极引脚引出，与电极引脚通过压接或焊接的方式相连。

4.根据权利要求1所述的电涌保护器，其特征是：外壳中嵌入螺钉组合件。