CN115313306A - 电涌后备保护器及保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电涌后备保护器及保护电路，其包括：触点系统，用于实现电路的开路和闭路；瞬时脱扣组件，与触点系统电性连接形成第一通道，瞬时脱扣组件用于控制所述触点系统在电路中出现工频电流大于预定电流时断开所述触点系统；放电间隙，与触点系统电性连接形成第二通道，用于泄放电路中出现的浪涌电流；正温度系数热敏电阻，与触点系统电性连接形成第三通道，用于泄放电路中出现的残压尖峰电流；所述第一通道、第二通道以及第三通道三者在电路上呈相互并联关系。本发明提高电涌后备保护器耐电涌能力，降低误脱扣风险。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种电涌后备保护器及保护电路。
背景技术
当今社会各种自然灾害频发，雷电就是其中之一。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，它能够产生数十乃至一、二百千安的雷电冲击电流，这些冲击电流能够产生巨大的电磁效应、热效应和机械效应，是造成电气设备和电子设备损坏的重要原因，它威胁家用电器产品、通讯、电力、铁道、机场、石化、工控、军事、等各个领域的电气设备和电子信息系统的安全稳定运行。在与电气设备、电子设备连接的电源线、信号线以及控制线等电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(Surge Protection Device，SPD)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”，其英文简写为SPD。电涌保护器的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而损坏。由于环境因素和SPD本身老化失效，在极限情况下(如SPD续流不遮断或SPD失效模式为短路时等)引起起火等电气故障，必须在电路中SPD上端加装后端SPD保护装置，在SPD损坏瞬间使其迅速从供电回路中脱离。
但是现有的后备电涌保护器其多是采用两路通道，即一路采用气体放电管，另一路采用线圈，如中国专利CN107731635B，其公开了一种用于电涌保护器的后备断路保护器。其具体公开了正温度系数电阻(4)、双金属片(2)与电磁脱扣器(9)的电磁线圈(92)串联；放电间隙(6)与电磁脱扣器(9)的电磁线圈(92)和正温度系数电阻(4)、双金属片(2)并联。但是在日常测试中，采用双路通道的设计，还是会存在误脱扣的情况，影响其对浪涌保护器的保护。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电涌后备保护器及保护电路。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种电涌后备保护器，其包括：
触点系统，用于实现电路的开路和闭路；
瞬时脱扣组件，与触点系统电性连接形成第一通道，瞬时脱扣组件用于控制所述触点系统在电路中出现工频电流大于预定电流时断开所述触点系统；
放电间隙，与触点系统电性连接形成第二通道，用于泄放电路中出现的浪涌电流；
正温度系数热敏电阻，与触点系统电性连接形成第三通道，用于泄放电路中出现的残压尖峰电流；
所述第一通道、第二通道以及第三通道三者在电路上呈相互并联关系。
所述第一通道上还设有与瞬时脱扣组件串联的负温度系数热敏电阻，其阻值响应于温度的上升而减小。
当电源浪涌保护器的泄漏电流由微安上升至安级时，所述正温度系数热敏电阻阻值上升，所述负温度系数热敏电阻阻值下降，使得通过所述瞬时脱扣组件的工频电流大于预定电流，实现触点系统的断开保护。
所述放电间隙的击穿电压大于工频电流在瞬时脱扣组件两端产生的感生电压。
所述放电间隙为气体放电管或者是空气间隙。
还包括第一接线端子，第一接线端子与瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均呈电性连接。
所述瞬时脱扣组件为拍合式电磁脱扣组件或线圈式电磁脱扣组件。
还包括壳体，壳体内设有安装空间，所述触点系统、瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均位于同一安装空间内。
触点系统包括动触头、静触头以及位于壳体外侧或部分为于壳体外侧的操作件，通过操作件可控制动、静触头分离与接触。
一种保护电路，包括电涌保护器以及上述的电涌后备保护器，电涌后备保护器串联于电涌保护器的后侧。
本发明的有益效果：采用三路通道来对电源浪涌保护器进行保护，在SPD和气体放电管同时响应过程中，出现残压和尖峰电流时，由正温度系数热敏电阻与负温度系数热敏电阻加线圈的并联电路共同吸收电流，防止产品误动作。而当SPD泄漏电流由微安级增到安级时，正温度系数热敏电阻回路中PTC阻值顺着温度上升增大，电流减小；负温度系数热敏电阻加线圈回路中负温度系数热敏电阻阻值顺着温度上升减小，电流增大，线圈电流也增大后，线圈中铁芯吸合，产品分闸，提高电涌后备保护器耐电涌能力，降低误脱扣风险。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图所示，本发明公开了一种电涌后备保护器，其包括：
第一接线端子，第一接线端子与瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均呈电性连接；
触点系统，用于实现电路的开路和闭路；
瞬时脱扣组件，与触点系统电性连接形成第一通道，瞬时脱扣组件用于控制所述触点系统在电路中出现工频电流大于预定电流时断开所述触点系统；所述瞬时脱扣组件为拍合式电磁脱扣组件或线圈式电磁脱扣组件。
所述第一通道上还设有与瞬时脱扣组件串联的负温度系数热敏电阻，其阻值响应于温度的上升而减小。
放电间隙，与触点系统电性连接形成第二通道，用于泄放电路中出现的浪涌电流；
正温度系数热敏电阻，与触点系统电性连接形成第三通道，用于泄放电路中出现的残压尖峰电流；其阻值响应于温度的上升而增大；
所述第一通道、第二通道以及第三通道三者在电路上呈相互并联关系。
当电源浪涌保护器的泄漏电流由微安上升至安级时，所述正温度系数热敏电阻阻值上升，所述负温度系数热敏电阻阻值下降，使得通过所述瞬时脱扣组件的工频电流大于预定电流，实现触点系统的断开保护。
放电间隙用于泄放电路中出现的浪涌电流。所述放电间隙的击穿电压大于工频电流在瞬时脱扣组件两端产生的感生电压。所述放电间隙为气体放电管或者是空气间隙。当加到气体放电管两个电极件的电压达到使得其内的惰性气体击穿时，其开始放电，并由高阻抗变成低阻抗。
当 SPD和气体放电管同时响应过程中，出现残压和尖峰电流时，由PTC与NTC加瞬时脱扣组件的并联电路共同吸收电流，防止产品误动作。
而当电源浪涌保护器的泄漏电流由微安上升至安级时，所述正温度系数热敏电阻阻值上升，所述负温度系数热敏电阻阻值下降，使得通过所述瞬时脱扣组件的工频电流大于预定电流，实现触点系统的断开保护。即当工频电流通过PTC一段时间后，PTC产生较多焦耳热，使得自身阻抗激增至最高阻值，从而使得工频电流大量流入NTC加瞬时脱扣组件支路，而由于工频电流通过NTC一端时间后，产生焦耳热，使得NTC自身阻抗下降至最小值，进而使得流经瞬时脱扣组件的工频电流增大，当其超过预定电流时，瞬时脱扣组件通过电磁场的作用触发触点系统的断开，并由此阻止工频电流流入电源浪涌保护器，避免了激增的工频电流的流入导致电源浪涌保护器的烧毁。
还包括壳体，壳体内设有安装空间，所述触点系统、瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均位于同一安装空间内。
触点系统包括动触头、静触头以及位于壳体外侧或部分为于壳体外侧的操作件，通过操作件可控制动、静触头分离与接触。
一种保护电路，包括电涌保护器以及上述的电涌后备保护器，电涌后备保护器串联于电涌保护器SPD的后侧。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电涌后备保护器，其特征在于：其包括：
触点系统，用于实现电路的开路和闭路；
瞬时脱扣组件，与触点系统电性连接形成第一通道，瞬时脱扣组件用于控制所述触点系统在电路中出现工频电流大于预定电流时断开所述触点系统；
放电间隙，与触点系统电性连接形成第二通道，用于泄放电路中出现的浪涌电流；
正温度系数热敏电阻，与触点系统电性连接形成第三通道，用于泄放电路中出现的残压尖峰电流；
所述第一通道、第二通道以及第三通道三者在电路上呈相互并联关系。
2.根据权利要求1所述的电涌后备保护器，其特征在于：所述第一通道上还设有与瞬时脱扣组件串联的负温度系数热敏电阻，其阻值响应于温度的上升而减小。
3.根据权利要求1或2所述的电涌后备保护器，其特征在于：当电源浪涌保护器的泄漏电流由微安上升至安级时，所述正温度系数热敏电阻阻值上升，所述负温度系数热敏电阻阻值下降，使得通过所述瞬时脱扣组件的工频电流大于预定电流，实现触点系统的断开保护。
4.根据权利要求1所述的电涌后备保护器，其特征在于：所述放电间隙的击穿电压大于工频电流在瞬时脱扣组件两端产生的感生电压。
5.根据权利要求1或3所述的电涌后备保护器，其特征在于：所述放电间隙为气体放电管或者是空气间隙。
6.根据权利要求1所述的电涌后备保护器，其特征在于：还包括第一接线端子，第一接线端子与瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均呈电性连接。
7.根据权利要求1所述的电涌后备保护器，其特征在于：所述瞬时脱扣组件为拍合式电磁脱扣组件或线圈式电磁脱扣组件。
8.根据权利要求1所述的电涌后备保护器，其特征在于：还包括壳体，壳体内设有安装空间，所述触点系统、瞬时脱扣组件、放电间隙、正温度系数热敏电阻均位于同一安装空间内。
9.根据权利要求8所述的电涌后备保护器，其特征在于：触点系统包括动触头、静触头以及位于壳体外侧或部分为于壳体外侧的操作件，通过操作件可控制动、静触头分离与接触。
10.一种保护电路，其特征在于：包括电涌保护器以及如权利要求1-9任意一项所述的电涌后备保护器，电涌后备保护器串联于电涌保护器的后侧。
Priority Applications (1)
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| CN202210955218.7A CN115313306A (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 电涌后备保护器及保护电路 |
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| CN202210955218.7A CN115313306A (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 电涌后备保护器及保护电路 |
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Family Applications (1)
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| CN202210955218.7A Pending CN115313306A (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 电涌后备保护器及保护电路 |
Country Status (1)
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2022
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