CN203205857U - 防雷模块和防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防雷模块和一种包括该防雷模块的防雷装置，该防雷模块包括串联的压敏电阻（10）和放电管（20），其中，该防雷模块还包括与所述压敏电阻（10）和所述放电管（20）串联且与所述压敏电阻（10）和所述放电管（20）相邻设置的第一温度保险丝（30），该第一温度保险丝（30）设置为当该第一温度保险丝（30）的温度超过预定值时熔断。在防雷模块中串联第一温度保险丝之后，当压敏电阻或放电管温度过高时会导致第一温度保险丝温度过高。此时，第一温度保险丝会熔断，从而将电路断开，避免发生火灾。第一温度保险丝允许大电流通过，因此可以确保防雷模块在压敏电阻和放电管正常工作温度的情况下正常工作。

Description

防雷模块和防雷装置

技术领域

本实用新型涉及防雷领域，具体地，涉及一种防雷模块和一种包括该防雷模块的防雷装置。

背景技术

通常所谓的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。当然，云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而，云层对大地的放电，则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。

带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷，当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象。

为了防止闪击现象的发生，通常在配电箱内设置防雷模块，形成电源防雷箱。防雷模块通常包括压敏电阻和放电管。如果外网电压升高幅值较高且持续时间较长，压敏电阻会被瞬态过电压击穿从而处于低阻状态，从而导致放电管长时间续流，温度升高，导致防雷模块中相关材料着火。

如果放电管或压敏电阻长期处于过热的状态会导致防雷模块着火。因此，如何防止防雷模块因过热而着火成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防雷模块和一种防雷装置，该防雷模块能够防止因压敏电阻或放电管失效而着火。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种防雷模块，该防雷模块包括串联的压敏电阻和放电管，其中，该防雷模块还包括与所述压敏电阻和所述放电管串联且与所述压敏电阻和所述放电管相邻设置的第一温度保险丝，该第一温度保险丝设置为当该第一温度保险丝的温度超过预定值时熔断。

优选地，所述防雷模块还包括第一指示灯，该第一指示灯一端电连接在所述压敏电阻和所述第一温度保险丝之间，另一端设置有电连接端子。

优选地，所述第一指示灯为能够发出绿光的发光二极管，所述第一指示灯允许电流从所述第一温度保险丝流向所述电连接端子。

优选地，所述防雷模块还包括与所述第一指示灯串联的保护电阻。

优选地，所述防雷模块还包括第二指示灯和第一整流二极管，所述第二指示灯与所述第一温度保险丝并联，所述第一整流二极管与所述第一指示灯并联，所述第一整流二极管允许电流从所述电连接端子流动经过所述第二指示灯和所述第一整流二极管。

优选地，所述第二指示灯为能够发出红光的发光二极管。

优选地，所述防雷模块还包括第二整流二极管，该第二整流二极管与所述第二指示灯串联，该第二整流二极管允许电流从所述电连接端子流动经过所述第二整流二极管。

优选地，所述防雷模块还包括第二温度保险丝，该第二温度保险丝临近所述压敏电阻和所述放电管设置，所述第二温度保险丝设置为当该第二温度保险丝的温度超过所述预定值时熔断。

作为本实用新型的另外一个方面，还提供一种防雷装置，该防雷装置包括防雷模块，其中，该防雷模块为本实用新型所提供的上述防雷模块。

优选地，所述防雷装置还包括遥信报警回路，该遥信报警回路包括串联的控制器、指示元件和所述第二温度保险丝，所述控制器和所述指示元件均位于所述防雷模块外部，所述控制器根据所述第二温度保险丝是否熔断向所述指示元件发出控制信号。

在防雷模块中串联第一温度保险丝之后，当压敏电阻或放电管温度过高时会导致第一温度保险丝温度过高。此时，第一温度保险丝会熔断，从而将电路断开，避免发生火灾。第一温度保险丝允许大电流通过，因此可以确保防雷模块在压敏电阻温度较低的情况下正常工作。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所提供的防雷模块的电路图；

图2是本实用新型所提供的防雷模块用于三相电时的电路图；

图3是本实用新型所提供的防雷模块用于单相电时的电路图。

附图标记说明

10    压敏电阻          20    放电管

30    第一温度保险丝    40    第一指示灯

50    保护电阻          60    第二指示灯

70    第一整流二极管    80    第二整流二极管

90    第二温度保险丝    100   防雷模块

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种防雷模块，该防雷模块包括串联的压敏电阻10和放电管20，其中，该防雷模块还包括与所述压敏电阻10和所述放电管20串联且与所述压敏电阻10相邻设置的第一温度保险丝30，该第一温度保险丝30设置为当该第一温度保险丝30的温度超过预定值时熔断。

第一温度保险丝30的特性是，在大电流通过时并不会发热熔断，只有当自身温度升高至预定值时才会熔断。当发生雷击时，防雷模块中电流较大，将放电管20和压敏电阻10导通，并且第一温度保险丝30允许大电流通过，从而保证防雷模块的防雷功能。如果压敏电阻10或者放电管20发热，该压敏电阻10或放电管20会导致临近的第一温度保险丝30发热，当第一温度保险丝30的温度达到预定值时，第一温度保险丝30会熔断，从而导致防雷模块从电路中断开，避免压敏电阻10或放电管20继续发热，从而可以避免着火。

防雷模块通常还包括壳体，压敏电阻10、放电管20、第一温度保险丝均封装在防雷模块的壳体内，通常，该壳体可以由塑料制成。可以将所述预定值设置为100℃至150℃之间的值，当第一温度保险丝30的温度超过该预定值时即可熔断，从而可以避免壳体着火。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述防雷模块还可以包括第一指示灯40，该第一指示灯40的一端电连接在所述压敏电阻10和所述第一温度保险丝30之间，另一端设置有电连接端子b。如图1所示，可以在第一温度保险丝30的右侧设置第一端子a，而在放电管20的另一侧设置第二端子c，可以按照图2中所示的方式或图3中所示的方式将防雷模块100连接在电路中。

如图2中所示，防雷模块100可以设置在三相交流电路中。以设置在A相线和B相线之间的防雷模块100为例介绍防雷模块100的工作原理。第一端子a与A相线电连接，电连接端子b与第二端子c电连接，第二端子c与B相线电连接。当电流从第一端子a输入时，会经过第一温度保险丝30、压敏电阻10、放电管20和第一指示灯40，此为正常工作的情况，第一指示灯40会发出指示灯光。如果第一温度保险丝30熔断，防雷模块100的电路中没有电流通过，第一指示灯40不会发光，从而可以告诉操作者防雷模块100已经发生故障，并提醒操作者进行更换。

从图2中可以看出，A相线和B相线之间设置有防雷模块100，A相线和地线PE之间设置有防雷模块100（第一端子a与A相线相连，第二端子c与地线PE相连，电连接端子b与第二端子c相连），B相线和地线PE之间也设置有防雷模块100（第一端子a与B相线相连，第二端子c与地线PE相连，电连接端子b与第二端子c相连）。

当A相线和B相线上电压过大时，设置在A相线和B相线之间的防雷模块可以使A相线和B相线上的电压均匀分布，而设置在A相线和地线PE之间的防雷模块100可以将A相线上高于工作电压的部分引到地下，设置在B相线和地线PE之间的防雷模块100可以将B相线上高于工作电压的部分引到地下。当防雷模块100正常工作时，第一指示灯40发光。当第一温度保险丝30断开时，第一指示灯40熄灭，提醒操作者对防雷模块进行更换。

B相线和C相线之间也设置有防雷模块100，该防雷模块100的工作原理与A相线和B相线之间的防雷模块100的工作原理以及发挥的作用相同。C相线与地线PE之间也设置有防雷模块100，该防雷模块100的作用在于将C相线上高于工作电压的部分引入到地下。

零线N和地线PE之间也设置有防雷模块100，此时，防雷模块100的第一端子a与零线N连接，第二端子c与地线PE连接，电连接端子b与相线A、相线B和相线C中的一者电连接（图2中为与相线C连接，主要目的是为第一指示灯40供电），当零线N带电时，可以将零线N上的电压导入地下。

图3中所示的是本实用新型所述的防雷模块用于单相电时的电路图。从图3中可以看出，火线L和零线N之间连接有防雷模块100（第一端子a与火线L相连，第二端子c与零线N相连，电连接端子b与第二端子c相连），火线L与地线PE之间连接有防雷模块100（第一端子a与火线L相连，第二端子c与地线PE相连，电连接端子b与第二端子c相连），零线N与PE之间连接有防雷模块100（第一端子a与零线N相连，第二端子c与地线PE相连，电连接端子b与火线L相连，电连接端子b与火线L相连的主要目的是为第一指示灯40供电）。

在本实用新型中，第一指示灯40可以是任何可以发光的电子元件，例如，第一指示灯40可以为能够发出绿光的发光二极管，第一指示灯40允许电流从所述第一温度保险丝30流向所述电连接端子b。如图1中所示，第一指示灯40的阴极与电连接端子b相连。

为了使第一指示灯40正常工作，优选地，所述防雷模块还可以包括与所述第一指示灯40串联的保护电阻50。保护电阻50可以防止第一指示灯40被反向击穿。

通常，所述防雷模块用于交流电路中。为了更准确地提示操作人员，优选地，所述防雷模块还可以包括第二指示灯60和第一整流二极管70，所述第二指示灯60与所述第一温度保险丝30并联，所述第一整流二极管70与所述第一指示灯40并联，所述第一整流二极管70允许电流从所述电连接端子b流动经过所述第二指示灯60和所述第一整流二极管70。

优选地，第一指示灯40的灯光与第二指示灯60的灯光颜色不同。例如，第一指示灯40的灯光可以为绿色，而第二指示灯60的颜色可以为红色。

在第一温度保险丝30没有熔断且电连接端子b与第二端子c相连的情况下，当电流从第一端子a输入时，电流直接通过第一温度保险丝30，第一指示灯40，第一指示40灯发光。当电流反向，从第二端子c输入时，电流通过第一整流二极管70、保护电阻50，然后流过第一温度保险丝30。

在没有雷电的情况下，放电管20处于断开的状态，电流不会通过压敏电阻10，只有在雷电天气放电管20被击穿的情况下，电流才会通过放电管20和压敏电阻10。

在第一温度保险丝30没有熔断且电连接端子b与第二端子c相连的情况下，无论放电管20有没有被击穿第一指示灯40都会发光。

在第一温度保险丝30熔断的情况下，电流不能从第一端子a流向第二端子c，因此，第一指示灯40不发光。当电流从第二端子c流向第一端子a时，电流流过第一整流二极管70、保护电阻50，并流向第二指示灯60，使第二指示灯60发光。

优选地，第二指示灯60可以为能够发出红光的发光二极管。如图中所示，第二指示灯60的阳极与压敏电阻10和第一温度保险丝30之间的部分电连接。

为了防止第二指示灯60被反向击穿，优选地，所述防雷模块还可以包括第二整流二极管80，该第二整流二极管80与所述第二指示灯60串联，该第二整流二极管80允许电流从所述电连接端子b流动经过所述第二整流二极管80。即，如图中所示，第二整流二极管80与第二指示灯60同向设置。

下面结合图2介绍本实用新型的优选实施方式的工作原理。以A相线和B相线之间的防雷模块为例进行介绍。

第一端子a与A相线电连接，电连接端子b与第二端子c电连接，第二端子c与B相线电连接。当电流从第一端子a输入时（即，电流处于正半波时），会经过第一温度保险丝30、保护电阻50、第一指示灯40，第二整流二极管80和第二指示灯60反向截止，此为正常工作的情况，第一指示灯40会发出绿光，第二指示灯60不发光。此处，本领域技术人员应当理解的是，在没有雷电的情况下，放电管20处于断开的状态，电流不会通过压敏电阻10，只有在雷电天气放电管20被击穿的情况下，电流才会通过放电管20和压敏电阻10。

在第一温度保险丝30没有熔断且电连接端子b与第二端子c相连的情况下，无论放电管20有没有被击穿第一指示灯40都会发光。

当电流从第二端子c输入时（即，电流处于负半波时），电流通过第一整流二极管70流向第一温度保险丝30（此时第一温度保险丝30将第二指示灯60短路，所以第二指示灯60不发光）。由于交流电的频率较高，以人的肉眼来看，第一指示灯40是一直发光的。

如果第一温度保险丝30熔断，当电流从第一端子a输入时（即，电流处于正半波时），电路断路，第一指示灯40不会发光，当电流从第二端子c输入时（即，电流处于负半波时），第一指示灯40反向截止不发光，电流通过第一整流二极管70并通过第二指示灯60和第二整流二极管80流向第一端子a，这种情况下第二指示灯60发出红光。同样地，以人的肉眼来看，第二指示灯60是一直发光的。

如图1中所示，作为本申请的一种优选实施方式，所述防雷模块还可以包括第二温度保险丝90，该第二温度保险丝90临近所述压敏电阻10和放电管20设置（例如，第一温度保险丝30和第二温度保险丝90可以分别设置在压敏电阻10的两面，或者分别设置在压敏电阻10的两端，从而可以判断压敏电阻10不同位置处的温度），且该第二温度保险丝90设置为当该第二温度保险丝90的温度超过所述预定值时熔断。应当理解的是，第二温度保险丝90也是封装在防雷模块内部的。在下文中将详细地介绍第二温度保险丝90的具体作用。

作为本实用新型的另外一个方面，还提供一种防雷装置，该防雷装置包括防雷模块100，其中，该防雷模块100为本实用新型所提供的上述防雷装置。

所述防雷装置可以是电源防雷箱，防雷模块100可以防止所述防雷装置中着火。

通常，防雷装置设置在封闭的空间内，工作人员并非时时都能在防雷装置附近。例如，在铁路防雷领域，设置防雷装置的机房多是无人看守的。此时，为了方便操作人员判断防雷模块是否发生故障，可以在防雷装置中设置遥信报警回路。该遥信报警回路可以包括串联的控制器、指示元件和所述第二温度保险丝90，所述控制器和所述指示元件均位于所述防雷模块外部，所述控制器根据所述第二温度保险丝90是否熔断向所述指示元件发出控制信号。

当第一温度保险丝30熔断时，第二温度保险丝90也会熔断，控制器采集到第二温度保险丝90的断开的信号之后，向所述指示元件发出控制信号，使得所述指示元件报警。这样，位于机房外的操作人员仍然可以判断防雷模块100是否发生故障。

在本实用新型中，所述指示元件可以是指示灯也可以是电铃等，只要可以起到警示的作用即可。

在防雷模块中串联第一温度保险丝之后，当压敏电阻或放电管温度过高时会导致第一温度保险丝温度过高。此时，第一温度保险丝会熔断，从而将电路断开，避免发生火灾。第一温度保险丝允许大电流通过，因此可以确保防雷模块在压敏电阻和放电管温度较低的情况下正常工作。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种防雷模块，该防雷模块包括串联的压敏电阻（10）和放电管（20），其特征在于，该防雷模块还包括与所述压敏电阻（10）和所述放电管（20）串联且与所述压敏电阻（10）和所述放电管（20）相邻设置的第一温度保险丝（30），该第一温度保险丝（30）设置为当该第一温度保险丝（30）的温度超过预定值时熔断。

2.根据权利要求1所述的防雷模块，其特征在于，该防雷模块还包括第一指示灯（40），该第一指示灯（40）一端电连接在所述压敏电阻（10）和所述第一温度保险丝（30）之间，另一端设置有电连接端子（b）。

3.根据权利要求2所述的防雷模块，其特征在于，所述第一指示灯（40）为能够发出绿光的发光二极管，所述第一指示灯（40）允许电流从所述第一温度保险丝（30）流向所述电连接端子（b）。

4.根据权利要求3所述的防雷模块，其特征在于，该防雷模块还包括与所述第一指示灯（40）串联的保护电阻（50）。

5.根据权利要求3所述的防雷模块，其特征在于，该防雷模块还包括第二指示灯（60）和第一整流二极管（70），所述第二指示灯（60）与所述第一温度保险丝（30）并联，所述第一整流二极管（70）与所述第一指示灯（40）并联，所述第一整流二极管（70）允许电流从所述电连接端子（b）流动经过所述第二指示灯（60）和所述第一整流二极管（70）。

6.根据权利要求5所述的防雷模块，其特征在于，所述第二指示灯（60）为能够发出红光的发光二极管。

7.根据权利要求6所述的防雷模块，其特征在于，该防雷模块还包括第二整流二极管（80），该第二整流二极管（80）与所述第二指示灯（60）串联，该第二整流二极管（80）允许电流从所述电连接端子（b）流动经过所述第二整流二极管（80）。

8.根据权利要求1所述的防雷模块，其特征在于，该防雷模块还包括第二温度保险丝（90），该第二温度保险丝（90）临近所述压敏电阻（10）和所述放电管（20）设置，所述第二温度保险丝（90）设置为当该第二温度保险丝（90）的温度超过所述预定值时熔断。

9.一种防雷装置，该防雷装置包括防雷模块（100），其特征在于，所述防雷模块（100）为权利要求1至8中任意一项所述的防雷模块。

10.根据权利要求9所述的防雷装置，其特征在于，该防雷装置还包括遥信报警回路，该遥信报警回路包括串联的控制器、指示元件和所述第二温度保险丝（90），所述控制器和所述指示元件均位于所述防雷模块外部，所述控制器根据所述第二温度保险丝（90）是否熔断向所述指示元件发出控制信号。

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