CN200944528Y - 电源浪涌抑制器 - Google Patents

Abstract

一种电源浪涌抑制器，属于电子产品。为了解决现有设备存在的问题，本实用新型的目的是将热敏器件技术与脉冲电路设计技术及带有分励脱扣功能断路器技术有机的结合而成的电源浪涌抑制器。本实用新型低压供电系统三条相线L₁、L₂、L₃及零线N通过带分励脱扣器附件S的断路器K与压敏电阻元件M₁、M₂、M₃、M₄连接，并连接在保护地线PE上，M₁、M₂、M₃、M₄通过热传导与热敏器件PTC连接，控制电路C与热敏器件PTC和分励脱扣器附件S连接，并安装有劣化指示灯B。本实用新型实现的过热脱扣的精度高和安全可靠，性能价格比优势明显，将可能产生显著的经济效益和社会效益。

Description

电源浪涌抑制器

技术领域：

本实用新型属于电子产品。

背景技术：

电源浪涌抑制器，通常又称作防雷箱，其产品技术主要是采用具有箝压特性并能瞬时泄放大电流的非线性元件(或其组合)接入供电线路来实现抑制由雷电引起的浪涌过电压和泄放雷电流，用以保护电源系统负载端的设备。目前采用最多的非线性元件是氧化锌压敏电阻、气体放电管、金属放电间隙等。

氧化锌压敏电阻具有通流容量大、响应速度快、可恢复、无工频续流，是目前应用最广的防雷器件，但是，这种器件在遭受强雷击时可能出现不可恢复的短路，在多次雷击后性能会发生劣化，即漏电流变大，甚至可能引起燃烧爆炸，影响供电系统的安全。

技术领域：

为了解决上述问题，本实用新型的目的是将热敏器件技术与脉冲电路设计技术及带有分励脱扣功能断路器技术有机的结合而成的电源浪涌抑制器。

本实用新型低压供电系统三条相线L₁、L₂、L₃及零线N通过带分励脱扣器附件S的断路器K与压敏电阻元件M₁、M₂、M₃、M₄连接，并连接在保护地线PE上，M₁、M₂、M₃、M₄通过热传导与热敏器件PTC连接，控制电路C与热敏器件PTC和分励脱扣器附件S连接，并安装有劣化指示灯B。

本实用新型的优点是：

1、实现压敏器件过热脱扣方法不同。现有的方法是采用低温焊锡加机械力实现，是采用物理和机械的方法实现的；本实用新型实现压敏器件的热脱扣采用的是热敏传感加脉冲电路加新型断路器件组成方案，概括起来说是用电子技术的方法实现的。

2、本方案的热脱扣温度(指产生热脱扣时压敏器件的温度)取决于压敏器件与热敏器件之间的热传导和PTC热敏器件的居里温度，但主要取决于PTC热敏器件居里温度，现在PTC热敏器件的制造技术已经很成熟，其居里温度的精度可达到±5％，本方案选择标称居里温度等于75度的热敏器件，完全能保证安全实现压敏器件的过热脱扣的要求。

3、本方案提出的脉冲电路简单、可靠，生产调试工艺也很简单。相对而言，用低温焊锡实现过热脱扣在焊接工艺上和操作上以及环境上要求很严格，一旦控制不好则可能出现提前热脱扣或过热不脱扣，而过热不脱扣有可能引起燃烧或爆炸危及周围的严重后果。

4、由于本方案直接采用压敏元件加外部过热、过流脱扣器件实现，而不采用价格相对昂贵的内部带有热脱扣装置的压敏器件模块，据调查，后者的价格比前者高约4倍，即使把本方案另需增加的热敏器件、脉冲电路和断路器附件(本方案过热脱扣断路器与过流脱扣断路器合用，其本身不属额外增加，额外增加的仅是其附件——分励脱扣器)计算在内，本方案整体成本仍比之用压敏器件模块实现的方案有明显的降低，再加上本方案实现的过热脱扣的精度高和安全可靠，本方案的性能价格比优势明显，将可能产生显著的经济效益和社会效益。

附图说明：

图1是本实用新型电路结构框图；

图2是本实用新型电路原理图。

具体实施方式：

本实用新型低压供电系统三条相线L₁、L₂、L₃及零线N通过带分励脱扣器附件S的断路器K与压敏电阻元件M₁、M₂、M₃、M₄连接，并连接在保护地线PE上，M₁、M₂、M₃、M₄通过热传导与热敏器件PTC连接，控制电路C与热敏器件PTC和分励脱扣器附件S连接，并安装有劣化指示灯B。

本实用新型的工作原理是：

当浪涌抑制器接入电源供电系统正常工作时，断路器K应处于合闸状态，压敏电阻不会发热，当有雷击时，雷电流经过M1～M4泄放入地，同时将雷电引起的过电压抑制在一定的水平，从而对负载设备起到保护作用。在压敏电阻可以承的受雷电流范围内，压敏电阻可以经受一定次数冲击而不劣化。这时，压敏电阻不发热，与其贴放一起的P1～P4热敏器件也不会因传导发热，由于PTC器件特有的特性，当温度低于其本身的居里温度点时，处于低阻状态，设计时适当地选择P1～P4常温下的电阻值，可以使P1～P4串联后的总电阻远低于继电器J的阻抗，、使得流过继电器的电流远小于其要求的启动电流而不动作，这时继电器的接点J_-8、J_-12之间处于开路状态，分励脱扣器没有电流通过，因此不会引起脱扣动作。

当压敏电阻经过强雷击或多次冲击后，M1～M4中有任何一个或几个出现劣化(即漏电流变大引起功耗变大)而过热时，通过热传导(热敏器件与压敏电阻是紧贴在一起的，图中以虚线表示有热传导关系)使热敏电阻也变热。当热敏器件的温度达到其本身的居里温度点时，电阻会发生正向突变，这时，M1～M4的总电阻将远大于继电器线圈的阻抗，使流过继电器J的电流达到继电器动作要求的电流而动作，继电器的接点J_-8、J_-12闭合而使分励脱扣器线圈中有足够电流流过而动作，使断路器跳闸，这样就实现了压敏电阻过热脱扣。当断路器跳闸后，压敏电阻将恢复常温，同时切断了分励脱扣器线圈的电流，同时也切断了控制电路的电源，继电器将释放。电路中的电容C是根据电路需要设置的起限流作用的，并且由于电容是无功器件不产生功耗。

发光管G4用于在断路器跳闸前显示压敏电阻劣化的程度，如上所述，当压敏电阻未劣化发热时由于M1～M4均不发热，不能通过热传导使热敏器件P1～P4发热，因此P1～P4串接后的总电阻很低，在电路中得到的分压也就很低，G4灯所在的支路是与P1～P4串接的支路相并联的，由于两端电压低而不足以使G4发光。反之，当压敏电阻M1～M4中有一个或几个劣化发热时，将引起P1～P4中对应的器件发热，当达到居里温度以上时，电阻突变使P1～P4串联支路的总电阻变得很大，该支路的分压也将变大，使G4发光。并且压敏电阻劣化程度越高，G4灯越亮。

发光管G1～G3用于在断路器断开之后显示压敏电阻劣化的部位，在电路中G1、G2、G3器件连接方式相同，显示原理可以G1的显示原理为例说明如下：

G1为双芯发光管，与二极管D3相并联的一侧发红光，与D4相并联的一侧发绿光，当正常工作时，断路器处于合闸状态，发红光支路两端无电压，不可能发光，而发绿光的支路两端将有交流220V电压，使发光管发出绿光，可指示A相电源正常。在断路器跳闸后，当压敏电阻M1劣化过热时，由于压敏电阻漏电流变大并且是流过红光侧，使发出红光。此时由于断路器断开，本电路中特殊设计的二极管D1、D2的箝位作用，将限制绿光侧发光。D3、D4的作用是保护发光管不被交流电源的反向击穿。

同理可解释G2、G3的显示作用。

Claims (1)

1、一种电源浪涌抑制器，其特征在于：低压供电系统三条相线L₁、L₂、L₃及零线N通过带分励脱扣器附件S的断路器K与压敏电阻元件M₁、M₂、M₃、M₄连接，并连接在保护地线PE上，M₁、M₂、M₃、M₄通过热传导与热敏器件PTC连接，控制电路C与热敏器件PTC和分励脱扣器附件S连接，并安装有劣化指示灯B。

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