CN202121290U - 新型灭弧式电气防火短路保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型灭弧式电气防火短路保护装置，包括：主电源模块；电流采样模块，所述电流采样模块和所述主电源模块相连；切断开关模块，所述切断开关模块和所述电流采样模块串联于负载回路中；控制模块，所述控制模块和所述电流采样模块、所述切断开关模块相连；所述切断开关模块包括：MOSFET模块，所述MOSFET模块和所述控制模块相连。本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置由于采用了MOSFET模块高速切断电源，从而使得切断电源的时间由目前的毫秒级降低到微秒级，最终在短路端只可能形成微小的电弧火花甚至看不到火花，最大限度的降低因用电短路而导致的母线电压电流畸变、电气火灾、触电事故等安全隐患，保证用电的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及家庭用电、民用、工业用电、电子电气（器）产品的电路保护、电气防火领域，尤其涉及一种新型灭弧式电气防火短路保护装置。
背景技术
在现有的电源供电系统中，当负载电流过大，特别是在负载输出短路的情况下，此时供电回路中的电流快速上升，很容易造成用电安全事故，所以用电设备都在供电回路中增加检测过电流现象的短路保护装置，对用电回路进行保护。
断路器是现有普遍采用的一种过流短路保护装置，当用电后级发生过流或者短路时，其能自动切断后级电源。空气开关是最常见的一种过流短路装置，也称断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行过载短路保护的电气装置。一旦断路器供电回路发生严重的过载或者短路等故障时其能自动切断电源，其功能相当于熔断器式开关与过热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了非常广泛的应用。
但是，由于传统断路器内部机械开关的固有特性：其切断电源供电系统的时间较长（在几十毫秒至数百毫秒之间），因短路处接触电阻小，从而导致供电回路的电流急剧增大、供电回路导体的温度急剧上升、短路点产生很强的危险电弧火花，其产生的高温和电弧极易引起火灾或触电事故，对人民的生命财产和安全构成严重威胁，在一些特殊的场合（如加油站、液化气供应站、烟花爆竹制造点等）可能还会造成更加恶劣的后果。
发明内容
本实用新型提出一种新型灭弧式电气防火短路保护装置，以解决现有技术中存在的短路时切断电源时间过长容易导致事故发生的问题，从而使得切断电源的时间由目前的毫秒级降低到微秒级，最终在短路端只可能形成微小的电弧火花甚至看不到火花，最大限度的降低因用电短路而导致的安全隐患。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型灭弧式电气防火短路保护装置，包括：主电源模块；电流采样模块，所述电流采样模块和所述主电源模块相连；切断开关模块，所述切断开关模块和所述电流采样模块串联于负载回路中；控制模块，所述控制模块和所述电流采样模块、所述切断开关模块相连；所述切断开关模块包括：MOSFET模块，所述MOSFET模块和所述控制模块相连。
上述新型灭弧式电气防火短路保护装置，所述电流采样模块为霍尔电流采样模块。
上述新型灭弧式电气防火短路保护装置，所述控制模块为一微控制单元。
上述新型灭弧式电气防火短路保护装置，还包括显示报警和参数设定模块，所述显示报警和参数设定模块和所述控制模块相连。
上述新型灭弧式电气防火短路保护装置，所述MOSFET模块由单个或者多个MOSFET组成。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置由于采用了MOSFET模块高速切断电源，从而使得切断电源的时间由目前的毫秒级降低到微秒级，最终在短路端只可能形成微小的电弧火花甚至看不到火花，最大限度的降低因用电短路而导致的母线电压电流畸变、电气火灾、触电事故等安全隐患，保证用电的安全。
附图说明
图1为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置的装置的结构框图。
图2为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置在短路前电子开关和负载端电压的示意图。
图3为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置在短路后电子开关和负载端电压的示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型做进一步的说明。
首先，请参考图1，图1为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置的结构框图，从图1可以看出，本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置包括：
主电源模块21，主电源模块可以将220V交流电（或者直流电）变换为系统所需直流电，为其他模块提供工作电源。
电流采样模块221，和所述主电源模块21相连，电流采样信号的大小作为控制模块判断是否过载或短路的依据，控制模块根据采样到的信号发出开启或关闭切换开关的指令，所述电流采样模块为霍尔电流采样模块，霍尔电流采样模块能够保证在-40℃~125℃工业级温度范围内优良的线性度和可靠的反应速度，目前，霍尔电流采样模块可以采用霍尼韦尔公司、松下公司、欧姆龙公司等厂家制造的霍尔传感器。
切断开关模块222，和所述电流采样模块串联于负载（LOAD）回路中，当负载（LOAD）发生短路或者过载时由控制模块发出的信号给切断开关模块，切断开关模块立刻切断负载（LOAD）供电，关于切断开关模块下面会作更加详细的介绍，图1中将电流采样模块和切断开关模块放在了同一虚框22中。所述切断开关模块22包括MOSFET模块，所述MOSFET模块和所述控制模块相连，所述MOSFET模块由单个或者多个MOSFET组成。
控制模块24，和所述电流采样模块221、所述切断开关模块222相连，用来运算处理，短路、过载信号的控制、显示、通讯等功能，所述控制模块24为一微控制单元(Micro Control Unit，MCU)，MCU可以采用多家半导体厂商提供的单片机、ARM、DSP、FPGA等器件。
显示报警和参数设定模块23，和所述控制模块24相连，显示实时负载电流值、通讯状态、参数设置。各参数（如短路阀值、过载值）均能通过操作面板方便设定，设定之参数保存在MCU内部EEPROM中，防止掉电后参数丢失。
接着，请参考图2和图3，图2为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置在短路前电子开关和负载端电压的示意图，图3为本实用新型灭弧式电气防火短路保护装置的短路后电子开关和负载端电压的示意图。图2为正常状态：切断开关模块222闭合，负载端（LOAD）得电，图2中显示负载端（LOAD）电压220v；图3为短路发生后的状态：由电流采样传感器反馈信号到控制模块，控制模块发出信号通过电路断开切断开关模块222，此时后级短路端的电源迅速被切断，图3中显示负载端（LOAD）的电压为0v，使短路处不产生危险火花。
本实用新型的具体工作过程如下：首先，主电源模块向其余模块（电流采样模块、控制模块、切断开关模块、显示报警和参数设定模块）提供工作电源；电源采样模块不断采集负载中的电流数据，并将采集到的电流数据传送至控制模块；控制模块判断所述电流数据是否正常，若正常，则继续采集电流数据，若不正常，则由控制模块发出信号给切断开关模块的MOSFET模块，MOSFET模块瞬时切断负载电路。
本实用新型中，为了达到高速切断负载电源的目的，摒弃了一般电流短路保护装置中采用的电流互感器来采集电流信号的方式，而采用霍尔电流采样模块采集电流信号，这样采集电流信号的速度大大加快，与后续的MOSFET模块进行负载电流的高速切断，整体响应速度大为提高，切断电源的时间由目前的毫秒级降低到微秒级。
虽然本实用新型己以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (5)
1.一种新型灭弧式电气防火短路保护装置，包括：
主电源模块；
电流采样模块，所述电流采样模块和所述主电源模块相连；
切断开关模块，所述切断开关模块和所述电流采样模块串联于负载回路中；
控制模块，所述控制模块和所述电流采样模块、所述切断开关模块相连；
其特征在于：所述切断开关模块包括：
MOSFET模块，所述MOSFET模块和所述控制模块相连。
2.根据权利要求1所述的新型灭弧式电气防火短路保护装置，其特征在于：所述电流采样模块为霍尔电流采样模块。
3.根据权利要求1所述的新型灭弧式电气防火短路保护装置，其特征在于：所述控制模块为一微控制单元。
4.根据权利要求1所述的新型灭弧式电气防火短路保护装置，其特征在于：还包括显示报警和参数设定模块，所述显示报警和参数设定模块和所述控制模块相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的新型灭弧式电气防火短路保护装置，其特征在于：
所述MOSFET模块由单个或者多个MOSFET组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011201897815U CN202121290U (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 新型灭弧式电气防火短路保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2011201897815U CN202121290U (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 新型灭弧式电气防火短路保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202121290U true CN202121290U (zh) | 2012-01-18 |
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| CN2011201897815U Expired - Lifetime CN202121290U (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 新型灭弧式电气防火短路保护装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106129958A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-11-16 | 北海市深蓝科技发展有限责任公司 | 一种过流保护系统 |
| CN109524948A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-26 | 上海诚佳电子科技有限公司 | 一种电气防火限流式保护器及其安全启动方法 |
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2011
- 2011-06-08 CN CN2011201897815U patent/CN202121290U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN109524948A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-26 | 上海诚佳电子科技有限公司 | 一种电气防火限流式保护器及其安全启动方法 |
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Address after: 201203, room 16, building 88, 203 Darwin Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area Patentee after: Shanghai Huasu Electric Co., Ltd. Address before: 201203, No. 88 Darwin Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area, No. 16 Patentee before: Shanghai Huasy Electric Technological Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20120118 |
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