CN110349820A - 浪涌后备保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种浪涌后备保护器，包括：壳体；电路模块；电磁脱扣器，电磁脱扣器具有顶杆；顶杆复位件，顶杆复位件枢设在壳体上、并且与顶杆位置配合；操作机构，操作机构包括可复位地枢设在壳体上的基架；导电系统，导电系统包括依次连接的接线组件、主导线、动触杆组件以及可与动触杆组件接触配合的静触杆组件，在主导线的外周处设有铁芯组件，铁芯组件通过互感组件与电路模块的输入端通信连接，动触杆组件与传动杆传动配合。本发明不仅能够实现导电系统无间隙、零电弧以及通过瞬时高频大电流的功能，而且能够达到切断工频电流的技术要求，残压低，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及浪涌防护设备领域，特别是涉及一种浪涌后备保护器。
背景技术
雷电灾害是最严重的自然灾害之一，全世界每年因雷电灾害而造成的人员伤亡、财产损失不计其数。随着电子、微电子集成化设备的大量应用，雷电过电压和雷击电磁脉冲对系统和设备所造成的的损坏越来越多。使用浪涌保护器抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流已经成为现代防雷技术的重要环节之一。
浪涌后备保护器(即用于浪涌保护器的后备保护器)适用于已安装浪涌保护器(SPD)等防雷设备的场所(如工民建筑、电气电站、通讯基地、交通道路、石油化工厂等)，能够消除因浪涌保护器劣化、电网故障而引起的火灾隐患，解决因雷电而引起的浪涌保护器失效问题，确保浪涌保护器不起火、防雷功能持续有效；同时有效克服因使用熔断器或断路器做外置脱离器而存在的保护盲区问题。
然而，目前，市场上存在的浪涌后备保护器存在残压高、寿命短的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种浪涌后备保护器，不仅能够实现导电系统无间隙、零电弧以及通过瞬时高频大电流的功能，而且能够达到切断工频电流的技术要求，残压低，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种浪涌后备保护器，包括：
壳体；
具有吸能、整流、滤波、延时功能的电路模块，电路模块设在壳体上；
电磁脱扣器，电磁脱扣器与电路模块的输出端通信连接，电磁脱扣器具有顶杆；
顶杆复位件，顶杆复位件枢设在壳体上、并且与顶杆位置配合；
操作机构，操作机构包括可复位地枢设在壳体上的基架，枢设在基架上并且与一手柄联动配合的跳扣，可复位地枢设在基架上并且与跳扣卡扣配合的锁扣，以及设在基架上的传动杆，基架朝向顶杆复位件的一侧具有通过顶杆复位件迫使顶杆缩回至原位的顶推部；
导电系统，导电系统包括依次连接的接线组件、主导线、动触杆组件以及可与动触杆组件接触配合的静触杆组件，在主导线的外周处设有铁芯组件，铁芯组件通过互感组件与电路模块的输入端通信连接，动触杆组件与传动杆传动配合；
当手柄位于合闸位置、并且导电系统受雷电或瞬时异常大电流的侵入时，由铁芯组件产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块，电路模块输出使电磁脱扣器不动作的信号；当手柄位于合闸位置、并且导电系统流入不小于预设电流强度的工频电流时，由铁芯组件产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块，电路模块输出使顶杆弹出撞击顶杆复位件的信号，在顶杆复位件的撞击下锁扣和跳扣滑脱、并且传动杆随基架运动至原位，使动触杆组件与静触杆组件相分离。
优选地，所述主导线通过软连接件与动触杆组件连接。
优选地，所述接线组件包括与主导线连接的接线座、与接线座连接的接线板以及与接线板螺纹配合的接线螺钉。
优选地，所述动触杆组件包括动触杆和分闸弹簧，动触杆包括依次连接的第一杆部、转动配合部以及第二杆部，转动配合部枢设在壳体上，第一杆部受传动杆驱使而转动，第二杆部远离转动配合部的一端设有与静触杆组件接触配合的动触头，分闸弹簧的两端分别与第二杆部、壳体连接。
优选地，所述浪涌后备保护器还包括隔弧板，隔弧板长度方向上的一端与传动杆活动连接，隔弧板可在传动杆的带动下滑动设置在位于壳体内的滑道上；当动触杆组件未接触静触杆组件时，隔弧板位于动触杆组件和静触杆组件之间。
优选地，在所述电磁脱扣器的外围处设有屏蔽罩。
优选地，所述顶杆复位件由弹性材料制成。
优选地，所述浪涌后备保护器还包括传动连杆，传动连杆的一端插设在手柄的连接孔内，传动连杆的另一端插设在跳扣的连接孔内，并且传动连杆横跨在顶杆复位件上。
优选地，所述电路模块包括印刷电路板，印刷电路板上设有电阻、二极管、电感以及电容。
优选地，所述互感组件包括相耦合的信号感应线圈和信号放大线圈，信号感应线圈与铁芯组件耦合连接，信号放大线圈与电路模块耦合连接。
如上所述，本发明的浪涌后备保护器，具有以下有益效果：当手柄处于分闸位置时，电磁脱扣器的顶杆处于缩回状态，顶杆复位件和基架的顶推部相互紧贴；传动杆远离基架的一端未驱使动触杆组件与静触杆组件接触。此时，导电系统处于断开状态。在手柄从分闸位置到合闸位置的合闸过程中，由于锁扣和跳扣卡扣连接、并且锁扣相对于基架不能顺时针转动，随着手柄顺时针转动，基架相对于壳体顺时针转动，顶杆复位件与顶推部相互分离，传动杆随基架运动、并且传动杆远离基架的一端驱使动触杆组件与静触杆组件接触。此时，导电系统处于断开状态。最后参见图，当手柄位于合闸位置、并且导电系统受雷电或瞬时异常大电流的侵入时，由于动触杆组件和静触杆组件处于常闭状态，导电系统处于导通状态，雷电或瞬时大电流依次流经接线组件、主导线、动触杆组件以及静触杆组件后流入大地。由铁芯组件产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块，电路模块对脉冲感应信号进行整流、吸能、滤波、延时放电等一系列处理步骤，最后电路模块输出使电磁脱扣器不动作的信号，即电磁脱扣器的顶杆继续保持缩回状态，从而实现了导电系统无间隙、零电弧、通过瞬时高频大电流的功能；当手柄位于合闸位置、并且导电系统流入不小于预设电流强度的工频电流时，由铁芯组件产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块，电路模块输出使顶杆弹出撞击顶杆复位件的信号，在顶杆复位件的撞击下锁扣和跳扣滑脱、并且传动杆随基架运动至原位，使动触杆组件与静触杆组件相分离，从而达到了切断工频电流的技术要求。此外，操作机构的传动杆与动触杆组件传动配合，稳定可靠，避免出现滑扣现象；与此同时，锁扣和跳扣之间的脱扣力也较为适中，在电磁脱扣器的顶杆的作用下，可以轻松使锁扣和跳扣滑脱解锁。因此，本发明的浪涌后备保护器不仅能够实现导电系统无间隙、零电弧以及通过瞬时高频大电流的功能，而且能够达到切断工频电流的技术要求，残压低，使用寿命长。
附图说明
图1显示为本发明的浪涌后备保护器的分闸状态图；
图2显示为本发明的浪涌后备保护器的合闸过程动静接触状态图；
图3显示为本发明的浪涌后备保护器的合闸状态图；
图4显示为动触杆的示意图。
元件标号说明
1 壳体
2 电磁脱扣器
21 顶杆
22 屏蔽罩
3 顶杆复位件
4 手柄
5 操作机构
51 基架
511 顶推部
52 跳扣
53 锁扣
54 传动杆
6 电路模块
7 导电系统
71 接线组件
711 接线座
712 接线板
713 接线螺钉
72 主导线
73 动触杆组件
731 动触杆
731a 第一杆部
731b 转动配合部
731c 第二杆部
731d 动触头
732 分闸弹簧
74 静触杆组件
75 铁芯组件
76 软连接件
8 隔弧板
9 传动连杆
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。
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。
将图1、图2以及图3的左右方向定义为左右方向，将图2所示的A旋转方向定义为顺时针方向。
如图1、图2以及图3所示，本发明提供一种浪涌后备保护器，包括：
壳体1；
具有吸能、整流、滤波、延时功能的电路模块6，电路模块6设在壳体1上；
电磁脱扣器2，电磁脱扣器2与电路模块6的输出端通信连接，电磁脱扣器2具有顶杆21；
顶杆复位件3，顶杆复位件3枢设在壳体1上、并且与顶杆21位置配合；
操作机构5，操作机构5包括可复位地枢设在壳体1上的基架51，枢设在基架51上并且与一手柄4联动配合的跳扣52，可复位地枢设在基架51上并且与跳扣52卡扣配合的锁扣53，以及设在基架51上的传动杆54，基架51朝向顶杆复位件3的一侧具有通过顶杆复位件3迫使顶杆21缩回至原位的顶推部511；
导电系统7，导电系统7包括依次连接的接线组件71、主导线72、动触杆组件73以及可与动触杆组件73接触配合的静触杆组件74，在主导线72的外周处设有铁芯组件75，铁芯组件75通过互感组件与电路模块6的输入端通信连接，动触杆组件73与传动杆54传动配合；
当手柄4位于合闸位置、并且导电系统7受雷电或瞬时异常大电流的侵入时，由铁芯组件75产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块6，电路模块6输出使电磁脱扣器2不动作的信号；当手柄4位于合闸位置、并且导电系统7流入不小于预设电流强度的工频电流时，由铁芯组件75产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块6，电路模块6输出使顶杆21弹出撞击顶杆复位件3的信号，在顶杆复位件3的撞击下锁扣53和跳扣52滑脱、并且传动杆54随基架51运动至原位，使动触杆组件73与静触杆组件74相分离。
在本发明中，参见图1，当手柄4处于分闸位置时，电磁脱扣器2的顶杆21处于缩回状态，顶杆复位件3和基架51的顶推部511相互紧贴；传动杆54远离基架51的一端未驱使动触杆组件73与静触杆组件74接触。此时，导电系统7处于断开状态。再参见图2，在手柄4从分闸位置到合闸位置的合闸过程中，由于锁扣53和跳扣52卡扣连接、并且锁扣53相对于基架51不能顺时针转动，随着手柄4顺时针转动，基架51相对于壳体1顺时针转动，顶杆复位件3与顶推部511相互分离，传动杆54随基架51运动、并且传动杆54远离基架51的一端驱使动触杆组件73与静触杆组件74接触。此时，导电系统7处于断开状态。最后参见图3，当手柄4位于合闸位置、并且导电系统7受雷电或瞬时异常大电流的侵入时，由于动触杆组件73和静触杆组件74处于常闭状态，导电系统7处于导通状态，雷电或瞬时大电流依次流经接线组件71、主导线72、动触杆组件73以及静触杆组件74后流入大地。由铁芯组件75(例如，铁芯组件75包括超微晶铁芯)产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块6，电路模块6对脉冲感应信号进行整流、吸能、滤波、延时放电等一系列处理步骤，最后电路模块6输出使电磁脱扣器2不动作的信号，即电磁脱扣器2的顶杆21继续保持缩回状态，从而实现了导电系统7无间隙、零电弧、通过瞬时高频大电流的功能；当手柄4位于合闸位置、并且导电系统7流入不小于预设电流强度(例如预设电流强度为1安培)的工频电流时，由铁芯组件75产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块6，电路模块6输出使顶杆21弹出撞击顶杆复位件3的信号，在顶杆复位件3的撞击下锁扣53和跳扣52滑脱、并且传动杆54随基架51运动至原位，使动触杆组件73与静触杆组件74相分离，从而达到了切断工频电流的技术要求。此外，操作机构5的传动杆54与动触杆组件73传动配合，稳定可靠，避免出现滑扣现象；与此同时，锁扣53和跳扣52之间的脱扣力也较为适中，在电磁脱扣器2的顶杆21的作用下，可以轻松使锁扣53和跳扣52滑脱解锁。因此，本发明的浪涌后备保护器不仅能够实现导电系统7无间隙、零电弧以及通过瞬时高频大电流的功能，而且能够达到切断工频电流的技术要求，残压低，使用寿命长。
由于上述动触杆组件73的运动状态是变化的，上述主导线72通过软连接件76与动触杆组件73连接。
为了便于与浪涌保护器串联，上述接线组件71包括与主导线72连接的接线座711、与接线座711连接的接线板712以及与接线板712螺纹配合的接线螺钉713。
为了实现上述传动杆54与动触杆组件73的传动配合，动触杆组件73包括动触杆731和分闸弹簧732，动触杆731包括依次连接的第一杆部731a、转动配合部731b以及第二杆部731c，转动配合部731b枢设在壳体1上，第一杆部731a受传动杆54驱使而转动，第二杆部731c远离转动配合部731b的一端设有与静触杆组件74接触配合的动触头731d，分闸弹簧732的两端分别与第二杆部731c、壳体1连接。
上述浪涌后备保护器还包括隔弧板8，隔弧板8长度方向上的一端与传动杆54活动连接，隔弧板8可在传动杆54的带动下滑动设置在位于壳体1内的滑道上；当动触杆组件73未接触静触杆组件74时，隔弧板8位于动触杆组件73和静触杆组件74之间。隔弧板8的设置在本发明中起着重要作用，不仅在动触杆组件73和静触杆组件74分离时切断电弧，使电弧快速熄灭，还能在手柄4位于分闸位置时，使得动触杆组件73和静触杆组件74之间的爬电距离增大，避免大电压击穿。
在上述电磁脱扣器2的外围处设有屏蔽罩22，屏蔽罩22的使用，使电磁脱扣器2不受流过主导线72的大电流所产生的电场和磁场的干扰，消除电磁脱扣器2误动作的隐患。
上述顶杆复位件3由弹性材料(如铍青铜或磷铜)制成。顶杆复位件3采用弹性较高的铍青铜材料，设计结构简单，成本低廉，有利于自动化生产。
上述浪涌后备保护器还包括传动连杆9，传动连杆9的一端插设在手柄4的连接孔内，传动连杆9的另一端插设在跳扣52的连接孔内，并且传动连杆9横跨在顶杆复位件3上。
上述电路模块6包括印刷电路板，印刷电路板上设有电阻、二极管、电感以及电容，使电路模块6具有吸能、整流、滤波、延时等功能。
最后，上述互感组件包括相耦合的信号感应线圈和信号放大线圈，信号感应线圈与铁芯组件75耦合连接，信号放大线圈与电路模块6耦合连接。
综上所述，本发明的浪涌后备保护器不仅能够实现导电系统无间隙、零电弧以及通过瞬时高频大电流的功能，而且能够达到切断工频电流的技术要求，残压低，使用寿命长。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 (10)
1.一种浪涌后备保护器，其特征在于，包括：
壳体(1)；
具有吸能、整流、滤波、延时功能的电路模块(6)，电路模块(6)设在壳体(1)上；
电磁脱扣器(2)，电磁脱扣器(2)与电路模块(6)的输出端通信连接，电磁脱扣器(2)具有顶杆(21)；
顶杆复位件(3)，顶杆复位件(3)枢设在壳体(1)上、并且与顶杆(21)位置配合；
操作机构(5)，操作机构(5)包括可复位地枢设在壳体(1)上的基架(51)，枢设在基架(51)上并且与一手柄(4)联动配合的跳扣(52)，可复位地枢设在基架(51)上并且与跳扣(52)卡扣配合的锁扣(53)，以及设在基架(51)上的传动杆(54)，基架(51)朝向顶杆复位件(3)的一侧具有通过顶杆复位件(3)迫使顶杆(21)缩回至原位的顶推部(511)；
导电系统(7)，导电系统(7)包括依次连接的接线组件(71)、主导线(72)、动触杆组件(73)以及可与动触杆组件(73)接触配合的静触杆组件(74)，在主导线(72)的外周处设有铁芯组件(75)，铁芯组件(75)通过互感组件与电路模块(6)的输入端通信连接，动触杆组件(73)与传动杆(54)传动配合；
当手柄(4)位于合闸位置、并且导电系统(7)受雷电或瞬时异常大电流的侵入时，由铁芯组件(75)产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块(6)，电路模块(6)输出使电磁脱扣器(2)不动作的信号；当手柄(4)位于合闸位置、并且导电系统(7)流入不小于预设电流强度的工频电流时，由铁芯组件(75)产生的脉冲感应信号通过互感组件传输至电路模块(6)，电路模块(6)输出使顶杆(21)弹出撞击顶杆复位件(3)的信号，在顶杆复位件(3)的撞击下锁扣(53)和跳扣(52)滑脱、并且传动杆(54)随基架(51)运动至原位，使动触杆组件(73)与静触杆组件(74)相分离。
2.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述主导线(72)通过软连接件(76)与动触杆组件(73)连接。
3.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述接线组件(71)包括与主导线(72)连接的接线座(711)、与接线座(711)连接的接线板(712)以及与接线板(712)螺纹配合的接线螺钉(713)。
4.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述动触杆组件(73)包括动触杆(731)和分闸弹簧(732)，动触杆(731)包括依次连接的第一杆部(731a)、转动配合部(731b)以及第二杆部(731c)，转动配合部(731b)枢设在壳体(1)上，第一杆部(731a)受传动杆(54)驱使而转动，第二杆部(731c)远离转动配合部(731b)的一端设有与静触杆组件(74)接触配合的动触头(731d)，分闸弹簧(732)的两端分别与第二杆部(731c)、壳体(1)连接。
5.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述浪涌后备保护器还包括隔弧板(8)，隔弧板(8)长度方向上的一端与传动杆(54)活动连接，隔弧板(8)可在传动杆(54)的带动下滑动设置在位于壳体(1)内的滑道上；当动触杆组件(73)未接触静触杆组件(74)时，隔弧板(8)位于动触杆组件(73)和静触杆组件(74)之间。
6.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：在所述电磁脱扣器(2)的外围处设有屏蔽罩(22)。
7.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述顶杆复位件(3)由弹性材料制成。
8.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述浪涌后备保护器还包括传动连杆(9)，传动连杆(9)的一端插设在手柄(4)的连接孔内，传动连杆(9)的另一端插设在跳扣(52)的连接孔内，并且传动连杆(9)横跨在顶杆复位件(3)上。
9.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述电路模块(6)包括印刷电路板，印刷电路板上设有电阻、二极管、电感以及电容。
10.根据权利要求1所述的浪涌后备保护器，其特征在于：所述互感组件包括相耦合的信号感应线圈和信号放大线圈，信号感应线圈与铁芯组件(75)耦合连接，信号放大线圈与电路模块(6)耦合连接。
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