CN105098755A - 多功能直流电源防雷模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能直流电源防雷模块，涉及一种电源防雷模块。本模块的结构是推杆的上端小孔、弹簧和机芯的右上角小孔依次连接固定，推杆下端的轴孔固定于机芯左下面的直轴上，推杆中部的顶杆顶在弹片的长臂中部；长连接片的一端与电源线的V+连接，长连接片的另一端与弹片连接；短连接片的一端与电源线的V-连接，短连接片的另一端分别与非线性元件和保险丝的一端连接；非线性元件的另一端和弹片的长臂顶端用低温焊锡连接，形成低温焊锡脱扣点，保险丝的另一端和触头连接；触头位于机芯的右下角，距低温焊锡脱扣点有6mm。本发明解决了直流电源防雷模块失效时无法断续流的问题，减少了由于直流防雷模块而引起的用电安全事故，增强了可靠性和防护效果。

Description

多功能直流电源防雷模块

技术领域

本发明涉及一种电源防雷模块，尤其涉及一种多功能直流电源防雷模块。

背景技术

直流电源防雷模块要求：当非线性元件的性能劣化失效时必须与电源自动脱离，脱扣处且无拉弧及续流产生，并发出劣化警告指示，保证当直流防雷模块失效时能安全从直流供电系统中脱离，使直流电源能正常工作，便于维护人员及时更换，否则会由于持续电弧的产生而发生火灾。

目前，普遍使用的直流防雷模块的结构基本上都是用交流防雷模块的结构替代的；也就是说，直流防雷模块的结构和交流防雷模块的结构是一模一样的。由于交流电有过零点，脱扣时的断续流容易实现；而直流无过零点，如果使用与交流防雷模块一样的结构，势必存在无法断续流的难题。

CN201220076640公布了一种电力系统中用的直流防雷器，主要解决非线性元件的漏流问题，无法解决脱扣后的拉弧和断续流问题。

CN201420382396公布了一种大通流容量低残压的宽电压范围的交、直流电源防雷器，其使用1～100A的过流保险管或温度保险管作为失效保护，存在着小额定电流的过流保险管或温度保险管不能保证雷击通流的需求；大额定电流的过流保险管或温度保险管在防雷器失效时无法及时熔断，容易造成火灾。

CN201320748676公布了一种用于LED照明设备的直流防雷模块，其失效保护依靠安装温度保险的压敏电阻和串联的熔断保险丝，存在着小额定电流的过流保险管或温度保险管不能保证雷击通流的需求；大额定电流的过流保险管或温度保险管在防雷器失效时无法及时熔断，容易造成火灾。

发明内容

本发明目的就在于克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种多功能直流电源防雷模块；此模块既可组合成各种保护模式的防雷器，也可作为电子元器件单独安装在电路板上，且具有过热保护、过流保护、防拉弧断续流、劣化指示和干接点告警功能。

本发明目的目的是这样实现的：

本模块1的工作环境包括依次连接的电源、电源线和直流电子设备；

模块由推杆、弹片、弹簧、触头、保险丝、隔板、非线性元件、连接片、机芯和机壳组成；

其位置和连接关系是：

在机壳内设置有机芯，在机芯上设置有推杆、弹片、弹簧、触头、保险丝、隔板、非线性元件和连接片；

推杆的上端小孔、弹簧和机芯的右上角小孔依次连接固定，推杆下端的轴孔固定于机芯左下面的直轴上，推杆中部的顶杆顶在弹片的长臂中部；

长连接片固定于机芯的右壁卡槽内,长连接片的一端与电源线的V+连接，长连接片的另一端与弹片连接；

短连接片固定于机芯的左壁卡槽内,短连接片的一端与电源线的V-连接，短连接片的另一端分别与非线性元件和保险丝的一端连接；非线性元件的另一端和弹片的长臂顶端用低温焊锡连接，形成低温焊锡脱扣点，保险丝的另一端和触头连接；

触头位于机芯的右下角，距低温焊锡脱扣点有6mm；

分隔板位于机芯内，将非线性元件和保险丝电气隔离。

本发明具有下列优点和积极效果：

①可以在非线性元件失效时对直流电断续流，避免安全事故；

②无论本模块安装在电路板还是特定底座上都可以实施干接点遥信。

总之，本发明解决了直流电源防雷模块失效时无法断续流的问题，减少了由于直流防雷模块而引起的用电安全事故，增强了可靠性和防护效果。

附图说明

图1是本模块的结构方框图；

图2是本模块(机壳除外)的立体图；

图3.1是推杆的立体图，图3.2是推杆的主视图，图3.3是推杆的侧视图；

图4.1是弹片的主视图，图4.2是弹片的俯视图，图4.3是弹片的侧视图；

图5是分隔板的立体图；

图6.1是触头的立体图，图6.2是触头的主视图，图6.3是触头的侧视图。

图中：

100—模块，

110—推杆，111—基板，112—指示板，113—顶杆，114—轴孔；

120—弹片，121—短臂，122—长臂；

130—弹簧；

140—触头，141—底板，142—触针；

150—保险丝；

160—分隔板；

170—非线性元件；

180—连接片，181—长连接片，182—短连接片；

191—机壳；

192—机芯；

A—低温焊锡脱扣点；

200—电源；

300—直流电子设备

400—电源线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、模块100的结构

1、总体

如图1、图2，本模块100的工作环境包括依次连接的电源200、电源线400

和直流电子设备300；

模块100由推杆110、弹片120、弹簧130、触头140、保险丝150、隔板160、非线性元件170、连接片180、机芯191和机壳192组成；

其位置和连接关系是：

在机壳191内设置有机芯192，在机芯192上设置有推杆110、弹片120、弹簧130、触头140、保险丝150、隔板160、非线性元件170和连接片180；

弹片120的短臂121固定于机芯192的右壁卡槽内；

推杆110的上端小孔、弹簧130和机芯192的右上角小孔依次连接固定，推杆110下端的轴孔114固定于机芯192左下面的直轴上，推杆110中部的顶杆113顶在弹片120的长臂122中部；

长连接片181固定于机芯192的右壁卡槽内,长连接片181的一端与电源线400的V+连接，长连接片181的另一端与弹片120连接；

短连接片182固定于机芯192的左壁卡槽内,短连接片182的一端与电源线400的V-连接，短连接片182的另一端分别与非线性元件170和保险丝150的一端连接；非线性元件170的另一端和弹片120的长臂122顶端用低温焊锡连接，形成低温焊锡脱扣点A，保险丝150的另一端和触头140连接；

触头140位于机芯192的右下角，距低温焊锡脱扣点A有6mm；

分隔板160位于机芯192内，将非线性元件170和保险丝150电气隔离。

二、功能部件

1、推杆110

如图3.1、图3.2、图3.3，推杆110包括基板111、指示板112、顶杆113和轴孔114；所述的基板111是一种形如羊角的塑料块，在基板111的左上角设置有指示板112，在基板111的中部右方设置有顶杆113，在基板111的底部设置有轴孔114。

其功能是：在非线性元件170失效时，在弹簧130的拉力下，推动弹片120脱离非线性元件170并与触头140接触。

2、弹片120

如图4.1、4.2、4.3，弹片120由夹角145度的短臂121和长臂122组成；

短臂121与连接片180的长连接片181连接，弹片120的长臂122顶端用低温焊锡与非线性元件170的一端连接，形成低温焊锡脱扣点A。

其功能是导电。

3、弹簧130

弹簧130是一种螺旋弹簧。

其功能是提供弹力。

4、触头140

如图6.1、6.2、6.3，触头140由底板141和触针142组成；在底板141的上部设置有触针142；所述的底板141是一种缺少右底脚的长方形板，所述的触针142是一种呈90度的金属导体。

其功能是导电。

5、保险丝150

保险丝150是一种常用的线性保险丝。

其功能在电流过载时熔断。

6、隔板160

如图5，隔板160是一种和机芯192适配的塑料板。

其功能是：便于安装在机芯192中，并起绝缘隔离作用。

7、非线性元件170

非线性元件170是一种通用外购件，可选用压敏电阻。

其功能是在过电压时起限压保护作用。

8、连接片180

连接片180是一种铜片，包括长连接片181和短连接片182，安装在机芯191上，

长连接片181固定于机芯192的右壁卡槽内,长连接片181的一端与电源线400的V+连接，另一端与弹片120连接；

短连接片182固定于机芯192的左壁卡槽内,短连接片182的一端与电源线400的V-连接，另一端分别与非线性元件170和保险丝150的一端连接。

9、机壳191和机芯192

机壳191和机芯192均是一种注塑件。

其功能是作为支撑件和绝缘件。

三、工作原理

正常状况下，弹簧130呈拉紧状态，具有一定的拉紧预应力；非线性元件170呈高阻状态，对电源200不产生任何影响。

当出现瞬时过电压（如雷击）时，非线性元件170呈低阻状态，泄放瞬态大电流，抑制瞬态过电压，对直流电子设备300提供过电压保护。

一旦非线性元件170在持续（数百毫秒）高电压（超过非线性元件170耐受电压）状态下出现过流、过热情况时，低温焊锡脱扣点A的低温焊锡被软化和熔融，使长臂122顶端和非线性元件170脱离成为自由端，又弹簧130带动推杆110绕直轴按顺时针方向转动，推动弹片120与非线性元件170脱离，而与触头140接触，电流通过触头140和保险丝150流向电源200的V-，低温焊锡脱扣点A息弧，保险丝150熔断，将电源200的V+和V-彻底断开，避免电源200的短路和拉弧引起的着火。

本模块可以保证非线性元件170在失效状态下与电源200脱离且实现直流断续流；同时由于推杆110的运动，使告警指示板111倾斜，起到告警指示作用。

Claims (3)

1.一种多功能直流电源防雷模块，包括依次连接的电源（200）、电源线（400）

和直流电子设备（300）；其特征在于：

在机壳（191）内设置有机芯（192），在机芯（192）上设置有推杆（110）、弹片（120）、弹簧（130）、触头（140）、保险丝（150）、隔板（160）、非线性元件（170）和连接片（180）；

推杆（110）的上端小孔、弹簧（130）和机芯（192）的右上角小孔依次连接固定，推杆（110）下端的轴孔（114）固定于机芯（192）左下面的直轴上，推杆（110）中部的顶杆（113）顶在弹片（120）的长臂（122）中部；

长连接片（181）固定于机芯（192）的右壁卡槽内,长连接片（181）的一端与电源线（400）的V+连接，长连接片（181）的另一端与弹片（120）连接；

短连接片（182）固定于机芯（192）的左壁卡槽内,短连接片（182）的一端与电源线（400）的V-连接，短连接片（182）的另一端分别与非线性元件（170）和保险丝（150）的一端连接；非线性元件（170）的另一端和弹片（120）的长臂（122）顶端用低温焊锡连接，形成低温焊锡脱扣点（A），保险丝（150）的另一端和触头（140）连接；

触头（140）位于机芯（192）的右下角，距低温焊锡脱扣点（A）有6mm；

分隔板（160）位于机芯（192）内，将非线性元件（170）和保险丝（150）电气隔离。

2.按权利要求1所述的一种多功能直流电源防雷模块，其特征在于：

所述的推杆（110）包括基板（111）、指示板（112）、顶杆（113）和轴孔（114）；所述的基板（111）是一种形如羊角的塑料块，在基板（111）的左上角设置有指示板（112），在基板（111）的中部右方设置有顶杆（113），在基板（111）的底部设置有轴孔（114）。

3.按权利要求1所述的一种多功能直流电源防雷模块，其特征在于：

所述的弹片（120）由夹角145度的短臂（121）和长臂（122）组成。