CN114362095B - 一种带专用保护功能的浪涌保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带专用保护功能的浪涌保护器，包括内插芯模块和底座模块。内插芯模块包括内插芯外壳、内芯、MOV压敏电阻、脱扣电极、铜电极；MOV压敏电阻固定在内芯上并固定焊接铜电极，脱扣电极一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻的脱扣点上；底座模块包括脱口机构、静触头、脱口线圈、电极、微动开关、遥信按钮、PE接线电极、底座壳；脱口线圈、微动开关、遥信按钮、PE接线电极直接装入底座壳对应限位槽中；静触头与电极分别焊接在放电管两端；微动开关和远程告警端子用导线连接。本发明解决了现有浪涌保护装置劣化、工频故障续流发生且超过安全范围值时产生次生严重事故，能迅速实现熔断保护,防止防雷器燃爆,实现防雷器的二次安全保护。
Description
技术领域
本发明涉及电气器件技术领域，具体地说，是涉及一种带专用保护功能的浪涌保护器。
背景技术
电涌保护器(Surge Protective Device,SPD)是用以限制瞬态过电压和引导电涌电流的一种设备。它不仅具有防雷功能，而且还有抑制投切过电压的作用，因此电涌保护器的应用领域很广；其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击。
构成电涌保护器的重要元器件为压敏电阻(MOV)，受暂态过电压或雷电流冲击，SPD发生劣化，会产生工频续流迅速不断增大。实践中已经验证发现，由MOV构成的限压型浪涌保护器的MOV在通过3～5A的工频故障电流时，仅需数秒钟就会引起燃爆，可能会产生次生严重事故，造成经济损失和人员伤亡。
为了使得电涌保护器能在配电系统中安全可靠的运行，防止危险事故发生。规定SPD必须串联电流保护器(如熔断器，断路器)。熔断器作为后备保护装置的电涌耐受能力低，为了获取更高的电涌耐受能力，选取的额定电流值比较大，又无法分断低的短路电流。因此熔断器作为后备保护装置依旧存在很大的安全隐患，不是理想的后备保护。
因此出现了取代了熔断器，断路器的后备保护器SCB,SCB具有高电涌电流耐受能力，降低残压，大雷电冲击电流不分断，确保SPD防雷保护有效。可以分段工频故障电流，确保SPD不起火，不爆炸，保护电网及用电安全。
发明内容
针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种带专用保护功能的浪涌保护器。解决了现有浪涌保护装置劣化、工频故障续流发生且超过安全范围值时产生次生严重事故，能迅速实现熔断保护,防止防雷器燃爆,实现防雷器的二次安全保护。
解决了熔断器，断路器耐浪涌冲击能力差,易损坏，不能分断工频故障电流的问题。
同时将SPD和SCB两个单独器件结合在一起，做成一体式的产品，不仅解决以上问题，同时大大减少安装空间，减少安装工序，降低成本。故障后更方便更换，更快恢复系统正常工作。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种带专用保护功能的浪涌保护器，包括：
内插芯模块，所述内插芯模块包括内插芯外壳、安装在内插芯外壳内部的内芯、MOV压敏电阻、脱扣拉力弹簧、脱扣指示滑板、脱扣电极、铜电极；内芯的外端固定连接有MOV压敏电阻，MOV压敏电阻核心元件固定在内芯上并固定使用合金焊接铜电极，所述内芯的内部滑动连接有脱扣指示滑板，脱扣指示滑板固定在内芯的导轨槽上并通过脱扣拉力弹簧提供移动的拉力，脱扣电极一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻的脱扣点上。
底座模块，底座模块包括手柄、连杆、脱口机构、L接线电极、软连接线、静触头、脱口线圈、放电管、电极、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、遥信按钮、PE接线电极、底座壳；脱口机构包括触头座、跳扣、弹簧、锁扣、动触头；跳扣、锁扣直接安装在触头座的导柱上，弹簧装在触头座的卡槽上，动触头通过扭簧装在触头座上，脱扣机构装配好后，整个装入底座壳固定位置上；脱口线圈包括脱扣弹件，脱扣弹件的弹射方向正对所述锁扣；手柄、L接线电极，脱口线圈、放电管、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、遥信按钮、PE接线电极直接装入底座壳对应限位槽中；连杆一端装在手柄的定位槽中，另一端装入脱口机构的定位槽中；软连接线一端焊在L接线电极上，另一端焊在动触头上；静触头与电极分别焊接在放电管两端；微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ和远程告警端子用导线连接；内插芯模块和底座模块装配好后，内插芯模块直接插入底座模块固定槽中，并插入插销固定内插芯模块。
进一步的,所述内插芯模块还包括定位销，定位销直接插入内芯的固定槽内。
进一步的，所述浪涌保护器在系统中工作时，扳动手柄通过连杆和脱口机构联动，动触头将与静触头接触，导通电路，当雷电流由L接线电极输入，流过软连接线、动触头、静触头、放电管、电极，再由脱扣电极流经MOV压敏电阻、铜电极、PE接线电极,最后导入大地。
进一步的，所述浪涌保护器当系统过电压故障时，MOV压敏电阻会因电压，电流变化产生温度，当温度达到脱扣电极一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板受脱扣拉力弹簧拉力的影响瞬间移动，快速的切断电流并达到灭电弧的作用；当脱扣指示滑板瞬间移动时末端压制的遥信按钮，将被微动开关Ⅱ的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ断开，实现远程告警的功能；脱扣指示滑板瞬间移动后内插芯外壳上的小窗口由原有的绿色通过脱扣指示滑板的移动变为红色。
进一步的，所述浪涌保护器当线路中通过工频故障电流，脱口线圈将及时动作，脱扣弹件将弹出，将锁扣弹起，锁扣弹起瞬间将和跳扣脱离，此时弹簧将弹开，脱扣机构在弹簧力驱动下运动，动触头与静触头断开，同时触发微动开关Ⅰ，实现远程告警的功能，本地失效指示窗口由红色变绿色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了现有浪涌保护装置劣化、工频故障续流发生且超过安全范围值时产生次生严重事故，能迅速实现熔断保护,防止防雷器燃爆,实现防雷器的二次安全保护。解决了熔断器，断路器耐浪涌冲击能力差,易损坏，不能分断工频故障电流的问题。
同时将SPD和SCB两个单独器件结合在一起，做成一体式的产品，不仅解决以上问题，同时大大减少安装空间，减少安装工序，降低成本。故障后更方便更换，更快恢复系统正常工作。
具体的，1、当系统过电压故障时MOV压敏电阻会因电压，电流等变化产生温度，当温度达到脱扣电极一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板受脱扣拉力弹簧拉力的影响瞬间移动，当脱扣指示滑板瞬间移动时末端压制的遥信按钮，将被微动开关Ⅱ的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ断开。微动开关Ⅱ内部C端点与NC端闭合。形成远程告警端子的COM端→微动开关Ⅱ→程告警端子的NO端的回路,此时外部系统监测显示报警信号。
2、当线路中通过工频故障电流，脱口线圈将及时动作，脱扣弹件将弹出，将锁扣弹起，锁扣弹起瞬间将和跳扣脱离，此时弹簧将弹开，脱扣在弹簧力驱动下运动，动触头与静触头断开，同时触发微动开关Ⅰ。微动开关Ⅰ内部C端点与NO端闭合。形成远程告警端子的COM端→微动开关Ⅱ→微动开关Ⅰ→远程告警端子的NO端的回路。此时外部系统监测显示报警信号。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明内插芯模块拆解爆炸结构示意图；
图2为本发明内插芯模块装配结构示意图；
图3为本发明底座模块装配结构示意图；
图4为本发明整体装配结构示意图；
图5为本发明整体外观及失效指示部件结构示意图；
图6为本发明底座模块整体外观结构示意图；
图7为本发明遥信告警电气原理图。
图中标注，1-内插芯外壳；2-内芯；3-MOV压敏电阻；4-脱扣拉力弹簧；5-脱扣指示滑板；6-脱扣电极；7-铜电极；8-定位销；9-手柄；10-连杆；11-脱口机构；12-L接线电极；13-软连接线；14-静触头；15-脱口线圈；16-放电管；17-电极；18-微动开关Ⅰ；19-微动开关Ⅱ；20-遥信按钮；21-PE接线电极；22-底座壳；23-插销；11-1：触头座；11-2：跳扣；11-3：弹簧；11-4：锁扣；11-5动触头；15-1：脱扣弹件；3-1:失效指示Ⅰ；3-2:失效指示Ⅱ；3-3：告警端子。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-6所示，本实施例的一种带专用保护功能的浪涌保护器，包括内插芯模块和底座模块。
见图1、图2，所述内插芯模块包括内插芯外壳1、安装在内插芯外壳1内部的内芯2、MOV压敏电阻3、脱扣拉力弹簧4、脱扣指示滑板5、脱扣电极6、铜电极7、定位销8；内芯2的外端固定连接有MOV压敏电阻3，MOV压敏电阻3核心元件固定在内芯2上并固定使用合金焊接铜电极7，所述内芯2的内部滑动连接有脱扣指示滑板5，脱扣指示滑板5固定在内芯2的导轨槽上并通过脱扣拉力弹簧4提供移动的拉力，脱扣电极6一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻3的脱扣点上；定位销8直接插入内芯2的固定槽内。
见图3、图4，底座模块包括手柄9、连杆10、脱口机构11、L接线电极12、软连接线13、静触头14、脱口线圈15、放电管16、电极17、微动开关Ⅰ18、微动开关Ⅱ19、遥信按钮20、PE接线电极21、底座壳22；脱口机构11包括触头座11-1、跳扣11-2、弹簧11-3、锁扣11-4、动触头11-5；跳扣11-2、锁扣11-4直接安装在触头座11-1的导柱上，弹簧11-3装在触头座11-1的卡槽上，动触头11-5通过扭簧装在触头座11-1上，脱扣机构11装配好后，整个装入底座壳22固定位置上；脱口线圈15包括脱扣弹件15-1，脱扣弹件15-1的弹射方向正对所述锁扣11-4；手柄9、L接线电极12，脱口线圈15、放电管16、微动开关Ⅰ18、微动开关Ⅱ19、遥信按钮20、PE接线电极21直接装入底座壳22对应限位槽中；连杆10一端装在手柄9的定位槽中，另一端装入脱口机构11的定位槽中；软连接线13一端焊在L接线电极12上，另一端焊在动触头11-5上；静触头14与电极17分别焊接在放电管16两端；微动开关Ⅰ18、微动开关Ⅱ19和远程告警端子3-3用导线连接；内插芯模块和底座模块装配好后，内插芯模块直接插入底座模块固定槽中，并插入插销23固定内插芯模块。
具体原理为：所述浪涌保护器在系统中工作时，扳动手柄9通过连杆10和脱口机构11联动，动触头11-5将与静触头14接触，导通电路，当雷电流由L接线电极12输入，流过软连接线13、动触头11-5、静触头14、放电管16、电极17，再由脱扣电极6流经MOV压敏电阻3、铜电极7、PE接线电极21,最后导入大地。
所述浪涌保护器当系统过电压故障时，MOV压敏电阻3会因电压，电流变化产生温度，当温度达到脱扣电极6一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻3的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板5受脱扣拉力弹簧4拉力的影响瞬间移动，快速的切断电流并达到灭电弧的作用；当脱扣指示滑板5瞬间移动时末端压制的遥信按钮20，将被微动开关Ⅱ19的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ19断开，实现远程告警的功能；脱扣指示滑板5瞬间移动后内插芯外壳1上的小窗口由原有的绿色通过脱扣指示滑板5的移动变为红色。
具体的，当系统过电压故障时MOV压敏电阻3会因电压，电流等变化产生温度，当温度达到脱扣电极6一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻3的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板5受脱扣拉力弹簧4拉力的影响瞬间移动，使其能快速的切断电流并达到灭电弧的作用；当脱扣指示滑板5瞬间移动时末端压制的遥信按钮20，将被微动开关Ⅱ19(K1)的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ19(K1)断开，实现远程告警的功能；脱扣指示滑板5瞬间移动后内插芯外壳1上的小窗口由原有的绿色通过脱扣指示滑板5的移动变为红色实现本地失效指示Ⅰ3-1的触发点亮。
所述浪涌保护器当线路中通过工频故障电流，脱口线圈15将及时动作，脱扣弹件15-1将弹出，将锁扣11-4弹起，锁扣11-4弹起瞬间将和跳扣11-2脱离，此时弹簧11-3将弹开，脱扣机构11在弹簧力驱动下运动，动触头11-5与静触头14断开，同时触发微动开关Ⅰ18，实现远程告警的功能。
具体的，当线路中通过工频故障电流，脱口线圈15将及时动作，脱扣弹件15-1将弹出，将锁扣11-4弹起，锁扣11-4弹起瞬间将和跳扣11-2脱离，此时弹簧11-3将弹开，脱扣机构在弹簧力驱动下运动，动触头11-5与静触头14断开，此时电路断开，同时触发微动开关Ⅰ18(K2)，实现远程告警的功能3-3。显示窗口由红色变绿色(脱扣机构的触头座上印刷有红绿两种颜色，正常工作时通过窗口显示红色，当故障时，通过弹簧力作用，脱扣机构整体运动，通过窗口显示绿色)。实现本地失效指示Ⅱ3-2的点亮。用户收到告警信号时即可更换新设备。
参考图7，本发明的遥信告警功能通过微动开关Ⅰ18(K2),微动开关Ⅱ19(K1)，远程告警端子3-3在一起组成电路实现。具体的，电路按照远程告警端子3-3的COM端连接微动开关Ⅱ19(K1)的C端点，微动开关Ⅱ19(K1)的NO端点连接微动开关Ⅰ18(K2)的C端点。微动开关Ⅰ18(K2)的NC端点连接远程告警端子3-3的NC端点,微动开关Ⅰ18(K2)的NO端点与微动开关Ⅱ19(K1)的NC端点连接后再与远程告警端子3-3的NO端点连接。
本发明在用电系统中正常工作时。微动开关Ⅱ19(K1)的弹片被遥信按钮20的一端压下，处于闭合状态，此时内部C端点与NO端闭合；微动开关Ⅰ18(K2)处于断开状态，此时内部C端点与NC端闭合。形成远程告警端子3-3的COM端→微动开关Ⅱ19(K1)→微动开关Ⅰ18(K2)→远程告警端子3-3的NC端的回路。外部系统监测为正常信号。
当系统过电压故障时MOV压敏电阻3会因电压，电流等变化产生温度，当温度达到脱扣电极6一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻3的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板5受脱扣拉力弹簧4拉力的影响瞬间移动，当脱扣指示滑板5瞬间移动时末端压制的遥信按钮20，将被微动开关Ⅱ19(K1)的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ19(K1)断开。微动开关Ⅱ19(K1)内部C端点与NC端闭合。形成远程告警端子3-3的COM端→微动开关Ⅱ19(K1)→程告警端子3-3的NO端的回路,此时外部系统监测显示报警信号。
当线路中通过工频故障电流，脱口线圈15将及时动作，脱扣弹件15-1将弹出，将锁扣11-4弹起，锁扣11-4弹起瞬间将和跳扣11-2脱离，此时弹簧11-3将弹开，脱扣11在弹簧力驱动下运动，动触头11-5与静触头14断开，同时触发微动开关Ⅰ18(K2)。微动开关Ⅰ18(K2)内部c端点与NO端闭合。形成远程告警端子3-3的COM端→微动开关Ⅱ19((K1)→微动开关Ⅰ18(K2)→远程告警端子3-3的NO端的回路。此时外部系统监测显示报警信号。
防雷器的功能，本发明是通过L接线电极12，PE接线电极21与3-3远程告警端子安装在用户系统中实现防雷功能。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种带专用保护功能的浪涌保护器，其特征在于,包括：
内插芯模块，所述内插芯模块包括内插芯外壳(1)、安装在内插芯外壳(1)内部的内芯(2)、MOV压敏电阻(3)、脱扣拉力弹簧(4)、脱扣指示滑板(5)、脱扣电极(6)、铜电极(7)；内芯(2)的外端固定连接有MOV压敏电阻(3)，MOV压敏电阻(3)核心元件固定在内芯(2)上并固定使用合金焊接铜电极(7)，所述内芯(2)的内部滑动连接有脱扣指示滑板(5)，脱扣指示滑板(5)固定在内芯(2)的导轨槽上并通过脱扣拉力弹簧(4)提供移动的拉力，脱扣电极(6)一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻(3)的脱扣点上；
底座模块，底座模块包括手柄(9)、连杆(10)、脱口机构(11)、L接线电极(12)、软连接线(13)、静触头(14)、脱口线圈(15)、放电管(16)、电极(17)、微动开关Ⅰ(18)、微动开关Ⅱ(19)、遥信按钮(20)、PE接线电极(21)、底座壳(22)；脱口机构(11)包括触头座(11-1)、跳扣(11-2)、弹簧(11-3)、锁扣(11-4)、动触头(11-5)；跳扣(11-2)、锁扣(11-4)直接安装在触头座(11-1)的导柱上，弹簧(11-3)装在触头座(11-1)的卡槽上，动触头(11-5)通过扭簧装在触头座(11-1)上，脱扣机构(11)装配好后，整个装入底座壳(22)固定位置上；脱口线圈(15)包括脱扣弹件(15-1)，脱扣弹件(15-1)的弹射方向正对所述锁扣(11-4)；手柄(9)、L接线电极(12)，脱口线圈(15)、放电管(16)、微动开关Ⅰ(18)、微动开关Ⅱ(19)、遥信按钮(20)、PE接线电极(21)直接装入底座壳(22)对应限位槽中；连杆(10)一端装在手柄(9)的定位槽中，另一端装入脱口机构(11)的定位槽中；软连接线(13)一端焊在L接线电极(12)上，另一端焊在动触头(11-5)上；静触头(14)与电极(17)分别焊接在放电管(16)两端；微动开关Ⅰ(18)、微动开关Ⅱ(19)和远程告警端子(3-3)用导线连接；内插芯模块和底座模块装配好后，内插芯模块直接插入底座模块固定槽中，并插入插销(23)固定内插芯模块；
所述内插芯模块还包括定位销(8)，定位销(8)直接插入内芯(2)的固定槽内；
所述浪涌保护器在系统中工作时，扳动手柄(9)通过连杆(10)和脱口机构(11)联动，动触头(11-5)将与静触头(14)接触，导通电路，当雷电流由L接线电极(12)输入，流过软连接线(13)、动触头(11-5)、静触头(14)、放电管(16)、电极(17)，再由脱扣电极(6)流经MOV压敏电阻(3)、铜电极(7)、PE接线电极(21),最后导入大地。
2.根据权利要求1所述的一种带专用保护功能的浪涌保护器，其特征在于，所述浪涌保护器当系统过电压故障时，MOV压敏电阻(3)会因电压，电流变化产生温度，当温度达到脱扣电极(6)一端通过低温合金焊接在MOV压敏电阻(3)的脱扣点上低温合金熔点时，脱扣指示滑板(5)受脱扣拉力弹簧(4)拉力的影响瞬间移动，快速的切断电流并达到灭电弧的作用；当脱扣指示滑板(5)瞬间移动时末端压制的遥信按钮(20)，将被微动开关Ⅱ(19)的弹片弹起，同时微动开关Ⅱ(19)断开，实现远程告警的功能；脱扣指示滑板(5)瞬间移动后内插芯外壳(1)上的小窗口由原有的绿色通过脱扣指示滑板(5)的移动变为红色。
3.根据权利要求1所述的一种带专用保护功能的浪涌保护器，其特征在于，所述浪涌保护器当线路中通过工频故障电流，脱口线圈(15)将及时动作，脱扣弹件(15-1)将弹出，将锁扣(11-4)弹起，锁扣(11-4)弹起瞬间将和跳扣(11-2)脱离，此时弹簧(11-3)将弹开，脱扣机构(11)在弹簧力驱动下运动，动触头(11-5)与静触头(14)断开，同时触发微动开关Ⅰ(18)，实现远程告警的功能。
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