CN105870902A - 电源电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源电涌保护器，其包括壳体以及置于壳体内的电涌保护器电路组件、过电流灭弧装置和开关组件，电涌保护器电路组件和过电流灭弧装置通过开关组件实现并联，开关组件包括：与电涌保护器电路组件内的压敏电阻相连的电极片；与过电流灭弧装置相连的导电弹片；开关弹片，开关弹片的一端与电极片锡焊固定相连，开关弹片的另一端延伸至壳体外，作为电源电涌保护器的接线端子，用于与外界电路相连；驱动组件，在电涌保护器电路组件过载时，开关弹片与电极片的锡焊连接处受热而相互脱离，同时驱动组件因弹簧驱动使开关弹片转动，并且转动定位至开关弹片与导电弹片相接触。本发明防电涌能力不受限制，安全性高，切断工频短路电流没有最小值限制，从而没有保护盲点。

Description

电源电涌保护器

技术领域

本发明涉及电涌保护器技术领域，特别是涉及一种电源电涌保护器。

背景技术

根据国际标准、国家标准的规定，在电源防雷器(另称：电源电涌保护器，以下简称SPD)安装在线路上时，需要安装过载保护装置，此过载保护装置可以是内置，也可以是外置。当SPD老化时，其内部热脱离机构动作会动作进行热保护；但当SPD过载时，由于低压配电电源系统的短路电流较大，会形成拉弧等现象，导致SPD无法有效脱离，此时需要过载保护装置进行动作脱离保护，一般过载保护装置有熔断器和断路器两种。

在选择的过载保护器时，需要满足三点：过载保护装置应能承受SPD所标识的雷击电流而不动作、不损坏；过载保护装置的动作电流应小于前级主回路上保护装置的动作电流；过载保护装置的短路分断能力应不小于系统的预期短路电流。

目前，过载保护装置主要装在主回路上，与电涌保护器串联相连。而往往在主回路上的过载保护装置较小，但此时SPD的雷击电流参数较大；由于这两个矛盾点，所以往往会发生，以下两种情况：

1、SPD过载保护装置的选择能满足雷击电流，但由于动作电流也升高，此时SPD一旦发生过载，则主回路上的过载保护装置的动作电流小于SPD过载保护装置，所以会先于SPD过载保护装置启动，导致供电中断故障。

2、SPD过载保护装置选择的动作电流小于主回路保护装置的动作电流，此时SPD发生过载，则主回路上的保护装置的动作电流大于SPD过载保护装置，所以SPD过载保护装置可以正常工作，从而不影响供电；但由于动作电流小，所以当雷击时，SPD正常泄放雷击电流时，SPD过载保护装置会误动作，甚至损坏，从而影响正常的防雷功能。

电源SPD有二种情况会导致过载失效，分别是雷击冲击过载失效和电力系统暂态过电压导致的过载失效，二种过载失效都会产生SPD内部绝缘降低，产生工频过载或短路电流，电流值大小从毫安到千安。普通电源SPD无法及时分断过载或短路故障时通过SPD的过载或短路电流，只能外置安装后备过电流保护装置帮助SPD分断过载或短路电流，该后备装置常见形式有熔断器和断路器二种。然而普通后备保护装置不能有效解决SPD的失效安全。

因此，需要一种保持SPD有效动作且具有过载保护功能的电涌保护器。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电源电涌保护器，用于解决现有技术中电涌保护器过载失效时，确保主回路过载保护装置不动作，而电涌保护器本身自带过载分断功能。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源电涌保护器，所述电源电涌保护器包括壳体以及置于壳体内的电涌保护器电路组件、过电流保护器和开关组件，所述电涌保护器电路组件和过电流灭弧装置通过所述开关组件实现并联，所述开关组件包括：

与所述电涌保护器电路组件内的压敏电阻相连的电极片；

与所述过电流灭弧装置相连的导电弹片；

开关弹片，开关弹片的一端与所述电极片锡焊固定相连，开关弹片的另一端延伸至所述壳体外，作为所述电源电涌保护器的接线端子，用于与外界电路相连；

驱动组件，在电涌保护器电路组件过载时，所述开关弹片与所述电极片的锡焊连接处受热而相互脱离，同时所述驱动组件驱动所述开关弹片转动，并且转动定位至所述开关弹片与所述导电弹片相接触。

优选的，所述驱动组件包括：转动设置的驱动板，驱动板为凸轮状，具有大头端和小头端，所述小头端上设有限位凸起，所述驱动板的大头端限位在固定相连的所述电极片和所述开关弹片的下方；横向滑动设置的指示滑块以及横向压缩于弹簧容置腔内的弹簧，弹簧的端部抵设在所述指示滑块上，所述指示滑块上设有限位槽，所述限位槽与所述限位凸起配合将所述驱动板和所述指示滑块限位相连。

优选的，所述电源电涌保护器还包括指示所述电涌保护器目前所处状态的老化指示机构，所述老化指示机构包括设于所述壳体上的指示窗口以及所述指示滑块，所述指示滑块为绿色，所述壳体对应所述指示窗口的区域为红色，且在所述电源电涌保护器正常工作时，所述指示滑块处于所述指示窗口的正下方。

优选的，所述过电流灭弧装置为熔断保护器。

优选的，所述壳体内设有定位所述熔断保护器用的定位弹片。

优选的，所述开关弹片与电极片的锡焊连接处采用低温焊锡的工艺实现。

优选的，所述壳体采用耐高温阻燃材料。

如上所述，本发明的电源电涌保护器，具有以下有益效果：本发明通过开关组件将电涌保护器电路组件和过电流灭弧装置实现并联，当本发明在连接至主回路上时，本发明中的电涌保护器电路组件和过电流灭弧装置成并联状态，在正常工作时，雷击电流只通过电涌保护器电路组件，当电涌保护器电路组件过载失效后，通过开关组件切换到过电流灭弧装置，保证电源电涌保护器在失效后可靠地从线路中脱离；本发明的电源电涌保护器，其防电涌能力不受限制，安全性高，切断工频短路电流没有最小值限制，从而没有保护盲点；节省安装空间，只需考虑整个电源电涌保护器的安装尺寸。

附图说明

图1显示为本发明的电源电涌保护器的正面示意图。

图2显示为本发明的电源电涌保护器的背面示意图。

图3显示为本发明的电源电涌保护器的工作原理示意图。

元件标号说明

1 壳体

2 电极片

3 驱动板

4 指示滑块

5 弹簧

6 导电弹片

7 开关弹片

8 过电流灭弧装置

9 电涌保护器电路组件

10 定位弹片

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1及图2所示，本发明提供一种电源电涌保护器，电源电涌保护器包括壳体1以及置于壳体1内的电涌保护器电路组件9、过电流保护器8和开关组件，电涌保护器电路组件7和过电流灭弧装置8通过开关组件实现并联，开关组件包括：

与电涌保护器电路组件9内的压敏电阻相连的电极片2；

与过电流灭弧装置8相连的导电弹片6；

开关弹片7，开关弹片7的一端与电极片2锡焊固定相连，开关弹片7的另一端延伸至壳体1外，作为电源电涌保护器的接线端子，用于与外界电路相连；

驱动组件，在电涌保护器电路组件过载时，开关弹片7与电极片2的锡焊连接处受热而相互脱离，同时驱动组件驱动开关弹片7转动，并且转动定位至开关弹片7与导电弹片6相接触。

本发明采用开关组件实现电涌保护电路器组件9和过电流灭弧装置8间的并联连接，初始时电涌保护器电路组件9处于与外界电路相连的状态，即电涌保护器电路组件处于工作状态，当电涌保护器电路组件过载失效时，上述电极片2和开关弹片7的锡焊连接处的锡会受热而熔化，使两者分离，而驱动组件同时驱动开关弹片7转动，使开关弹片7与导电弹片6接触导通，致使过电流灭弧装置8在电涌保护器电路组件9失效后接入外界电路，本发明确保了电涌保护器电路组件的有效动作，且能防止短路电流过载的问题，不会产生过载失效。

本实施例中的驱动组件包括：见图1所示，转动设置的驱动板3，驱动板3为凸轮状，具有大头端和小头端，小头端上设有限位凸起，驱动板3的大头端限位在固定相连的电极片2和开关弹片7的下方；横向滑动设置的指示滑块4以及横向压缩于弹簧容置腔内的弹簧5，弹簧5的端部抵设在所述指示滑块4上，指示滑块4上设有限位槽，限位槽与限位凸起配合将驱动板各指示滑块限位相连。本实施例采用凸轮状的驱动板3作为动力传输装置，初始时驱动板3的大端被相连的开关弹片7和电极片2限位，而指示滑块4被驱动板3的小端限位，以此阻碍整个驱动板3因自身的重量以及抵设在指示滑块4上弹簧5的弹力推动指示滑块4而引起的旋转；而当上述电涌保护器电路组件9过载失效时，电极片2和开关弹片7被分离，此时驱动板3会因自身重量以及抵设在指示滑块上弹簧5的弹力推动指示滑块4而旋转，并且推动开关弹片7转动，与导电弹片6接触导通，使过电流灭弧装置8接通，完成过电流保护。本实施例的驱动组件结构间的动作关系精确，使整个电源电涌保护器动作灵敏。

作为上述驱动组件的另一实施例，上述驱动组件还可以为压缩于上述开关弹片下方的压缩弹簧，当开关弹片与电极片分离时，压缩弹簧会弹开以推动开关弹片转动，使开关弹片与导电弹片的接触。上述驱动组件还可以由其他机械结构来实现，只需能在电涌保护器电路组件9失效时，带动开关弹片转动至导电弹片处，与导电弹片接触导通即可。

本发明的电源电涌保护器还包括指示电涌保护器目前所处状态的老化指示机构，该老化指示机构可指示本发明的电源电涌保护器是处于雷电过载失效状态，还是处于正常工作状态。本实施例中的老化指示机构包括设于上述壳体1上的指示窗口以及上述指示滑块4，指示滑块4整体由绿色的耐高温材料制成，且在电源电涌保护器正常工作时，指示滑块4处于指示窗口的正下方，而壳体对应指示窗口的区域涂设有红色耐高温涂料。在电源电涌保护器处于正常工作状态下，指示滑块4因驱动板被限制而固定在壳体的一端，该位置正对指示窗口的下方，故透过指示窗口看出显示为绿色的状态。当电源电涌保护器处于雷电过载失效状态时，指示滑块4因驱动板3的旋转而定位至壳体的另一端，原本被指示滑块4遮挡的壳体1上红色耐高温涂料区域显现出来，从而透过指示窗口看出显示为红色的状态。即电源电涌保护器处于雷电过载失效状态时，指示窗口会显示为红色，当电源电涌保护器处于正常工作状态，指示窗口会显示为绿色。

本实施例中的过电流灭弧装置8为熔断保护器。上述外壳1内设有定位熔断保护器用的定位弹片10。本实施例可选择1A动作电流的熔断器，其分断能力为25kA，其反应速度快，过载短路分断能力强。

本实施例中的上述壳体1、驱动板3、指示滑块4等均采用耐高温阻燃材料。

本实施例中的开关弹片7与电极片2的锡焊连接处采用低温焊锡的工艺实现，采用低温锡焊，可确保在雷电过载时，电涌保护器电路组件所产生的热量足以将锡焊连接处熔化，使开关弹片7与电极片2分离。

本发明的电源电涌保护器的具体工作过程为：见图3所示，图中从左到右为本发明的工作过程，最左侧图为本发明的电源电涌保护器初始状态，此时电涌保护器电路组件9连接于外界电路中，当电源电涌保护器出现雷电过载时，开关组件会动作，开关组件中的开关弹片会断开与电涌保护器电路组件9的连接，而转动至与过电流灭弧装置8处相连，即图3中的左二图至左三图，使过电流灭弧装置8连通至外界电路中，如果外界电路中的短路电流过大，则过流保护器会作用，完成过电流保护。因此，本发明即确保了电涌保护功能又能实现过电流保护。

综上所述，本发明的电源电涌保护器，其防电涌能力不受限制，安全性高，切断工频短路电流没有最小值限制，从而没有保护盲点；节省安装空间，只需考虑整个电源电涌保护器的安装尺寸。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种电源电涌保护器，其特征在于，所述电源电涌保护器包括壳体(1)以及置于壳体内的电涌保护器电路组件(9)、过电流灭弧装置(8)和开关组件，所述电涌保护器电路组件(9)和过电流灭弧装置(8)通过所述开关组件实现并联，所述开关组件包括：

与所述电涌保护器电路组件(9)内的压敏电阻相连的电极片(2)；

与所述过电流灭弧装置(8)相连的导电弹片(6)；

开关弹片(7)，开关弹片(7)的一端与所述电极片(2)锡焊固定相连，开关弹片(7)的另一端延伸至所述壳体(1)外，作为所述电源电涌保护器的接线端子，用于与外界电路相连；

驱动组件，在电涌保护器电路组件(9)过载时，所述开关弹片(7)与所述电极片(2)的锡焊连接处受热而相互脱离，同时所述驱动组件驱动所述开关弹片(7)转动，并且转动定位至所述开关弹片(7)与所述导电弹片(6)相接触。

2.根据权利要求1所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述驱动组件包括：

转动设置的驱动板(3)，驱动板(3)为凸轮状，具有大头端和小头端，所述小头端上设有限位凸起，所述驱动板(3)的大头端限位在固定相连的所述电极片(2)和所述开关弹片(7)的下方；

横向滑动设置的指示滑块(4)以及横向压缩于弹簧容置腔内的弹簧(5)，弹簧(5)的端部抵设在所述指示滑块(4)上，所述指示滑块(4)上设有限位槽，所述限位槽与所述限位凸起配合将所述驱动板(3)与所述指示滑块(4)限位相连。

3.根据权利要求2所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述电源电涌保护器还包括指示所述电涌保护器目前所处状态的老化指示机构，所述老化指示机构包括设于所述壳体(1)上的指示窗口以及所述指示滑块(4)，所述指示滑块(4)为绿色，所述壳体(1)对应所述指示窗口的区域为红色，且在所述电源电涌保护器正常工作时，所述指示滑块(4)处于所述指示窗口的正下方。

4.根据权利要求1所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述过电流灭弧装置(8)为熔断保护器。

5.根据权利要求4所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述壳体(1)内设有定位所述过电流灭弧装置(8)用的定位弹片(10)。

6.根据权利要求1所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述开关弹片(7)与所述电极片(2)的锡焊连接处采用低温焊锡的工艺实现。

7.根据权利要求1所述的电源电涌保护器，其特征在于：所述壳体(1)采用耐高温阻燃材料。