CN103855673A

CN103855673A - 一种新型的电涌保护器

Info

Publication number: CN103855673A
Application number: CN201210516489.9A
Authority: CN
Inventors: 孙巍巍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明涉及一种新型的电涌保护器，主要包括分断开关开关、脱扣机构、具有电流分选通道的电磁铁、双金属片、防雷元件和上、下接线端。所述上接线端与分断开关、具有电流分选通道的电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接；具有电流分选通道的电磁铁能够带动脱扣机构运动，使分断开关正确分断SPD故障通路；防雷元件的温度通过热传导贴片传至双金属片，温度过高时双金属片能够变形带动脱扣机构运动，分断电路。此发明具有全面防雷功能，能够实现工频短路电流速断，漏流过大时脱扣，雷电流顺利泄放，安全有效。

Description

一种新型的电涌保护器

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(SPD)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。

现有SPD的后备保护装置包括热保护和过流保护装置，过流保护装置通常采用熔断器或断路器。但当电源系统故障、SPD过流短路、工频电流通过时，其电流值有可能达不到过流保护装置的启动值，过流保护装置不动作；热保护装置由于热传导的速度限制，也不动作，导致工频电流持续通过，防雷元件发热SPD起火。若将过流保护装置的启动值选小，虽能启动，但难以抗击雷电流的冲击，导致SPD无法正常泄放雷电流。故现有过流保护装置对SPD的保护存在严重的盲区，在此区域内过流保护装置和热保护装置都不动作，无法分断SPD故障通路，严重威胁被保护设备。

发明内容

本发明集防雷元件、由具有电流分选通道的电磁铁和脱扣机构构成的过流保护装置、与由双金属片和脱扣机构构成的热保护装置于一体，残压更低，提高防雷效果，有效解决上述后备保护装置不动作的问题。

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，所述电涌保护器包括分断开关、脱扣机构、具有电流分选通道的电磁铁、双金属片、防雷元件和上、下接线端，均设置在一个壳体内，是一个整体的新型电涌保护器。

所述上接线端与分断开关、具有电流分选通道的电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接；具有电流分选通道的电磁铁能够控制脱扣机构运动，从而驱动分断开关；防雷元件的温度通过热传导贴片传至双金属片，温度过高时双金属片能够变形带动脱扣机构运动，驱动分断开关。

本发明的特征在于：

1.此新型电涌保护器将防雷元件与热保护装置和过流保护装置集成于一体，安装方便；

2.此新型电涌保护器有效解决了现有过流保护装置保护盲区的问题。

3.当防雷元件劣化工频漏流达到一定值时，防雷元件体表温度也上升至一定高度，由于工频漏流导致的升温是一个缓慢渐变的过程，能够满足双金属片的变形切断危险SPD通路的要求。此双金属片的材质、尺寸可根据防雷元件危险温度值和推动脱扣机构的位移量来计算；

4.当电源系统故障、工频电流流过、防雷元件失效短路时，具有电流分选通道的电磁铁由于线圈流入工频电流，在电磁力的作用下使顶杆弹出，且弹出的位移量和力度足以带动脱扣机构运动，驱动分断开关，及时切断SPD通路，防止温度过高防雷元件起火(顶杆弹出的位移量和力度与流过线圈的电流大小、线圈的粗细、线圈的匝数以及电磁铁内部的设计有关，决定着顶杆的弹出能否推动脱扣机构，这一系列的参数值是通过计算得到的)；此时防雷元件的温度会上升，但由于温度传导过慢，双金属片的变形速度难以在防雷元件故障起火前动作；

5.当雷电流流过时，其电流值对时间的变化率很高，所述具有电流分选通道的电磁铁上的线圈对此高频电流有一定抑制作用，导致只有少部分电流很快地流过线圈，两球形电极之间产生了很高的电压，将两电极瞬间击穿，雷电流迅速通过；此时流过线圈的少部分的电流也能使电磁铁顶杆迅速弹出并收回，但此时的位移量并不能够推动脱扣机构，保证雷电流顺利泄放。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2、3为本发明实施例中具有电流分选通道的电磁铁的结构示意图。

图4为本发明实施例的原理示意图。

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、4所示，1是上接线端，2是分断开关，3是具有电流分选通道的电磁铁，4是下接线端，5是外壳，6是防雷元件，7是导热贴片，8是双金属片，9是脱扣机构，10是电磁铁，11是球形电极。

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2、3是本发明实施例中具有电流分选通道的电磁铁的结构示意图。

图4为本发明实施例的原理示意图。

本发明是用于电力电子线路系统中的电涌保护器，所述电涌保护器包括分断开关、脱扣机构、具有电流分选通道的电磁铁、双金属片、防雷元件和上、下接线端。

所述上接线端(1)、分断开关(2)、具有电流分选通道的电磁铁(3)、防雷元件(6)、下接线端(4)串联连接。

所述具有电流分选通道的电磁铁(3)当工频电流流过时，顶杆由于电磁力能够快速弹出，并达到位移量和弹力，推动脱扣机构(9)。此位移量和弹力是由电流大小、线圈匝数、线圈粗细等因素决定的，可根据脱扣机构(9)动作需要的位移量和力计算得出。当雷电流流过时，其对时间的变化率很高，线圈对这样的高频电流有抑制作用，只有少部分流过线圈，两球形电极(11)之间产生很高的电压，瞬间击穿，雷电流很快泄放入地。

所述双金属片(8)通过导热贴片(7)与防雷元件(6)紧密相连，保证温度和热量的传递。当防雷元件(6)劣化，工频漏流达到一定值时，温度也上升到一定高度，双金属片(8)的变形量慢慢达到推动脱扣机构(9)的位移量，从而驱动脱扣机构。此双金属片的变形量与其材质、尺寸以及温度的变化有关，可根据脱扣机构(9)动作需要的位移量计算得出。

Claims

1.一种新型的电涌保护器，其特征是：将分断开关、脱扣机构、具有电流分选通道的电磁铁、双金属片、防雷元件和上、下接线端集成与一体，装于壳体。

2.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：将防雷元件、过流保护装置、热保护装置集成于一体。所述过流保护装置由具有电流分选通道的电磁铁和脱扣机构组成。

3.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：采用一种具有电流分选通道的电磁铁，作为过流保护装置判断何时分断SPD通路的核心依据。

4.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：所述具有电流分选通道的电磁铁由电磁铁和球形电极组成。

5.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：所述具有电流分选通道的电磁铁的放电电极为半球形突出部分相向或者是其它形状突出部分相向。

6.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：所述具有电流分选通道的电磁铁的放电电极为开启式或未密封式气体放电管。

7.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：上接线端、分断开关、具有电流分选通道的电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接。

8.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：所述防雷元件可以是压敏电阻等非线性元件。