CN103855696A - 一种新型电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型电涌保护器，主要包括分断开关、脱扣机构、惯性装置(惯性轮)、缓冲位移弹片、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、电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接；电磁铁能带动脱扣机构运动，脱扣机构上安装有缓冲位移弹片和惯性装置(惯性轮)，确保当电磁铁顶杆持续动作时才动作，而电磁铁顶杆在雷电流通过瞬间速动又恢复，脱扣机构不动作，确保分断开关正确分断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，实现工频短路电流速断，漏流过大时脱扣，雷电流顺利泄放，安装方便，安全有效。

Description

一种新型电涌保护器

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

本发明采用电磁铁、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)和脱扣机构作为热保护装置，解决过流保护防护盲区问题；采用双金属片和脱扣机构作为热保护装置。集防雷元件、热保护装置与过流保护装置集成于一体，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、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)、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、电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接；电磁铁顶杆和双金属片能够推动缓冲位移弹片，缓冲位移弹片与惯性装置(惯性轮)连接，惯性装置(惯性轮)连接脱扣机构。 

本发明的特征在于： 

1.此新型电涌保护器将防雷元件与由双金属片和脱扣机构构成的热保护装置和由电磁铁、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)和脱扣机构构成的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。双金属片在高温下变形不可恢复，能够克服惯性装置(惯性轮)惯性作用，使惯性装置(惯性轮)转动，带动脱扣机构。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缓冲位移弹片与和惯性装置(惯性轮)运动的位移量来计算； 

4.当电源系统故障、工频电流流过、防雷元件失效短路时，电磁铁在电磁力的作用下使顶杆弹出，顶杆推动缓冲位移弹片，惯性装置(惯性轮)由于惯性作用不能沿缓冲位移弹片施力方向转动，但此时短路电流未消失，电磁铁顶杆仍然顶着缓冲位移弹片，等待延时毫秒级Δt后，惯性装置(惯性轮)迅速逆时针转动，带动脱扣装置切断SPD通路。 

5.当雷电流流过时，时间很短，电流迅速泄放，电磁铁顶杆迅速弹出又恢复，惯性装置(惯性轮)由于惯性作用保持不动状态，不会带动脱扣装置，从而确保雷电流顺利泄放。 

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所示，1是上接线端，2是分断开关，3是顶杆，4是电磁铁，5是下接线端，6是外壳，7是防雷元件，8是导热贴片，9是双金属片，10是脱扣机构，11是惯性装置(惯性轮)，12是缓冲位移弹片。 

图1是本发明实施例的结构示意图。 

图2是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、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)、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)、电磁铁(4)、防雷元件(7)、下接线端(5)串联连接。 

所述缓冲位移弹片(12)与惯性装置(惯性轮)(11)连接，惯性装置(惯性轮)(11)与脱扣机构(10)连接，控制分断开关(2)。 

所述电磁铁(4)当工频短路电流流过时，顶杆(3)一直保持弹出状态，定住缓冲位移弹片(12)，从而驱动惯性装置(惯性轮)(11)转动，带动脱扣机构(10)；当雷电流通过时，顶杆(3)迅速弹出又恢复，不会驱动惯性装置(惯性轮)(11)。 

所述双金属片(9)通过导热贴片(8)与防雷元件(7)紧密相连，保证温度和热量的传递。当防雷元件(7)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(9)缓慢变形，且变形随温度升高不恢复，推动缓冲位移弹片(12)，达到克服惯性装置(惯性轮)(11)惯性作用后，迅速启动脱扣机构。此双金属片的变形量与其材质、尺寸以及温度的变化有关，可根据克服惯性装置(惯性轮)(11)动作需要的力和位移量计算得出。 

所述缓冲装置(11)为惯性轮或重锤或阻尼齿轮或空气阀或延时电路。 

Claims (5)

1.一种新型电涌保护器，其特征是：分断开关、脱扣机构、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)、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电磁铁、缓冲位移弹片、惯性装置(惯性轮)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：上接线端、分断开关、电磁铁、防雷元件、下接线端串联连接。 

4.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征是：所述惯性装置为惯性轮或重锤或阻尼齿轮或空气阀或延时电路。 

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

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