CN203632230U - 一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于它包括浪涌保护模块，连接于L端，N端和PE端之间；一工频过压监测模块，连接于L端和N端之间，并具有一输出关断信号的驱动端；一驱动模块，连接于所述驱动端；以及一开关模块，具有串联于L端和N端各自所在的电流回路中的受控开关；其中，所述驱动模块连接于可控制所述开关模块的回路中。在工频电压达到设定的条件时，工频过压监测模块从驱动端发出信号到驱动模块，因此最终开关模块被驱动，其内的受控开关断开，切除用电设备，使用电设备脱离主电路，达到了保护用电设备的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浪涌保护器。
背景技术
采用氧化锌压敏电阻浪涌保护器，具有很好的浪涌过电压防护能力，很好的解决了用电设备的浪涌过电压防护问题；但对于配电系统故障出现的工频过电压情况，虽有一定的防护效果，但不能完全防止工频过电压对用电设备造成的损坏，其原因在于：第一、氧化锌压敏电阻承受能量的能力有限，为了避免压敏电阻造成火灾隐患，目前，浪涌保护器均有热保护功能，在工频过电压时会将压敏电阻从电路中切除，从而使用电设备失去保护；第二、由于氧化锌压敏电阻的非线性特性，按照在额定工作电压U0下长使用寿命选择的压敏电阻通常的工频过电压保护能力至少需要1.8-2.2倍的U0，但是，通常的用电设备允许的工频过电压都小于1.25倍的U0。因此，浪涌保护器并不具备严格意义的工频过电压保护能力。
实用新型内容
针对现有浪涌保护器不具备工频过电压保护能力的缺陷，本实用新型提出一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其技术方案如下：
一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，它包括：
浪涌保护模块，连接于L端，N端和PE端之间；
一工频过压监测模块，连接于L端和N端之间，并具有一输出关断信号的驱 动端；
一驱动模块，连接于所述驱动端；以及
一开关模块，具有串联于L端和N端各自所在的电流回路中的受控开关；其中，所述驱动模块连接于可控制所述开关模块的回路中；该回路可以是直接接入开关模块，也可以是接入其他能够触发开关模块的位置。
本技术方案的优选实施方案有：
较佳实施例中，所述开关模块位于所述浪涌保护模块和工频过压监测模块之前级。
较佳实施例中，所述开关模块位于所述浪涌保护模块之后级、所述工频过压监测模块之前级。
较佳实施例中，所述浪涌保护模块具有多个级联的结构。
较佳实施例中，多个级联的所述浪涌保护模块之间串入滤波模块。
较佳实施例中，所述工频过压监测模块包括：
一双向可控硅Qx，其阳极连接一电阻Ra，其阴极连接一电阻Rd，其控制极连接一稳压管Dz的正极；
一分压网络，包括相串联的电阻Rb和Rc；电阻Rb和Rc的连接点与稳压管Dz的负极相连；
一整流二极管Dn，其正极连接于所述L端，负极连接电阻Ra的另一端和所述分压网络的一端；
电阻Rd和所述分压网络的另一端连接所述N端；其中，该双向可控硅Qx的阴极为所述驱动端。
较佳实施例中，所述驱动模块包括：
晶体管Q2，其基极为所述驱动端，其集电极连接一电阻R3、发射极连接一 可调电阻Rt；电阻R3通过一电阻R1以及一二极管D1反向串联至所述L端；可调电阻Rt另一端连接所述N端；
电容C3，连接于电阻R1与R3连接点与N端之间；
晶体管Q1，其基极通过一稳压管Z1和电阻R4串联到晶体管Q2的发射极；其发射极接N端；
其中，稳压管Z1与电阻R4连接点之间通过一电容C1连接至N端；电阻R4与晶体管Q2发射极之间通过一电容C2连接至N端；二极管D1的负极连接一电阻R2的一端；该电阻R2的另一端和晶体管Q1的集电极作为驱动开关器件的输出端连接所述受控开关。
较佳实施例中，所述受控开关种类包括各种继电器或具有外部触法功能的微型断路器、磁保持继电器、剩余电流保护器以及交流接触器。
较佳实施例中，该浪涌保护器运用于三相供电网络，所述工频过压监测模块和驱动模块各具有三个；该工频过压监测模块分别连接于各相对应的L端和N端之间。
本方案的有益效果有：
1.在传统的浪涌保护模块上复合了开关模块及在线式工频过压监测模块，使浪涌保护器成为一个二端口的浪涌保护器。在工频电压达到设定的条件时，工频过压监测模块从驱动端发出信号到驱动模块，因此最终开关模块被驱动，其内的受控开关断开，切除用电设备，使用电设备脱离主电路，达到了保护用电设备的目的。
2.开关模块位于浪涌保护模块和工频过压监测模块之前级。在工频过电压时将浪涌保护模块和后级的用电设备一起切除；实现了整个装置的完整关断，提高了安全性。实施上，本实施例既可以用于交流形式的L 端与N端回路，也可以用于直流形式的正负极回路中。
附图说明
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例一的结构框图；
图2是本实用新型实施例二的结构框图；
图3是图2所示实施例其工频过压监测模块50的电路图；
图4是图2所示实施例其驱动模块40的电路图；
图5是本实用新型实施例三的结构和电路图；
图6是本实用新型实施例四的结构和电路图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本实用新型实施例一的示意图：
本实施例，一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，它包括：
浪涌保护模块10，连接于L端，N端和PE端之间；具有正常的单相浪涌保护功能；一工频过压监测模块50，连接于L端和N端之间，并具有一输出关断信号的驱动端51；一驱动模块40，连接于驱动端51，受到关断信号的控制；以及一开关模块30，此开关模块30用于控制L端和N端所在电流回路的通断，具有串联于各自回路的受控开关，其中，驱动模块40连接于可控制开关30模块的回路中，本实施例是通过控制端41直接控制开关模块30中的受控开关操作。
本实施例在传统的浪涌保护模块10上复合了开关模块30及在线式工频过压监测模块50，使浪涌保护器成为一个二端口的浪涌保护器。开关模块30的受控 开关在正常情况下为常闭状态，通过L out和N out输出端为用电设备提供电流通路，在工频电压达到设定的条件时，工频过压监测模块50从驱动端51发出信号到驱动模块40，因此最终开关模块被驱动，其内的受控开关断开，切除用电设备，使用电设备脱离主电路，达到了保护用电设备的目的。
本实施例还具有的特点有：开关模块30位于浪涌保护模块10和工频过压监测模块50之前级。在工频过电压时将浪涌保护模块10和后级的用电设备一起切除；实现了整个装置的完整关断，提高了安全性。实施上，本实施例既可以用于交流形式的L端与N端回路，也可以用于直流形式的正负极回路中。
实施例二：
如图2、图3和图4所示，本实用新型实施例二的系列示意图，其中图2是其总体结构，图3和图4则分别展示了驱动模块40和工频过压监测模块50的电路。
本实施例的开关模块30位于浪涌保护模块10之后级、工频过压监测模块5-0之前级，在工频过电压时仅将用电设备切除，使之可以具有快速重新启动的特点。
如图3所示，本实施例的所述工频过压监测模块50包括一双向可控硅Qx，其阳极连接一电阻Ra，其阴极连接一电阻Rd，其控制极连接一稳压管Dz的正极；一分压网络，包括相串联的电阻Rb和Rc；电阻Rb和Rc的连接点与稳压管Dz的负极相连；一整流二极管Dn，其正极连接于所述L端，负极连接电阻Ra的另一端和所述分压网络的一端；电阻Rd和所述分压网络的另一端连接所述N端；其中，该双向可控硅Qx的阴极为所述驱动端。该结构的电路实时监控单相工频过压的状况，并且可通过调整Rc达到设定过压值域，结构简单，能耗低， 触发可靠。
如图4所示，本实施例的驱动模块40的示意图，它具有：
晶体管Q2，其基极为所述驱动端，其集电极连接一电阻R3、发射极连接一可调电阻Rt；电阻R3通过一电阻R1以及一二极管D1反向串联至所述L端；可调电阻Rt另一端连接所述N端；
电容C3，连接于电阻R1与R3连接点与N端之间；
晶体管Q1，其基极通过一稳压管Z1和电阻R4串联到晶体管Q2的发射极；其发射极接N端；
其中，稳压管Z1与电阻R4连接点之间通过一电容C1连接至N端；电阻R4与晶体管Q2发射极之间通过一电容C2连接至N端；二极管D1的负极连接一电阻R2的一端；该电阻R2的另一端和晶体管Q1的集电极作为驱动开关器件的输出端P1和P2连接了受控开关。
该驱动模块40采用P1和P2作为通断切换点来作为控制接口，可以驱动各种形式继电器构成的开关模块30，其驱动能力强，通用性好。
实施例三：
如图5所示，本实用新型实施例三的电路和模块示意图。
本实施例的工频过压监测模块50和驱动模块40与实施例二的相同。本实施例的总体结构类似于实施例二，即开关模块30仅切断了后级回路，不会影响浪涌保护模块10和20。
本实施例采用了级联的两个浪涌保护模块10和20，且二者之间具有滤波电路。如图5所示。浪涌保护模块10和20均采用了三个浪涌单元11来组合。电容C4、C6、C7和C8，电阻R5，电感L1和L2构成了两个浪涌保护模块之间的 滤波电路。
本实施例的开关模块30采用的是磁保持继电器，其具有一个复位电路，包括D3、R7和K3；驱动模块40的输出端P1和P2连接于该磁保持继电器的驱动线圈。本实施例还具有一个工频过压保护状态的指示电路，包括LED1和LED2的指示灯。还具有晶体管Q3、稳压管Z3，电阻R8、R9和R10。本实施例作为一个单相交流电性能优异，具备快速复位的装置，既具有良好的浪涌保护效果，又具有工频过压保护性能。
实施例四：
如图6所示，本实用新型实施例四的示意图。
本实施例的结构类似于实施例二和实施例三，其开关模块30都位于浪涌保护模块10之后级，而工频过压监测模块和驱动模块之前级。浪涌保护器整体运用于三相供电网络，工频过压监测模块和驱动模块各具有三个，分别是50a、50b和50c，以及40a、40b和40c，其中，每一个工频过压监测模块和驱动模块均相互匹配，且位于一个单相回路中各自检测该单相的相电压过压状态；该工频过压监测模块分别连接于各相对应的L端和N端之间。此实施例的开关模块30是一个剩余电流保护器，因此，驱动模块40a、40b和40c的输出端P1和P2即分别连接于相线La、Lb和Lc与中性端，使之出现过压时即产生剩余电流，促使开关模块30触发保护而切断三相电流回路。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：它包括：
浪涌保护模块，连接于L端，N端和PE端之间；
一工频过压监测模块，连接于L端和N端之间，并具有一输出关断信号的驱动端；
一驱动模块，连接于所述驱动端；以及
一开关模块，具有串联于L端和N端各自所在的电流回路中的受控开关；其中，所述驱动模块连接于可控制所述开关模块的回路中。
2.根据权利要求1所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述开关模块位于所述浪涌保护模块和工频过压监测模块之前级。
3.根据权利要求1所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述开关模块位于所述浪涌保护模块之后级、所述工频过压监测模块之前级。
4.根据权利要求1所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述浪涌保护模块具有多个级联的结构。
5.根据权利要求4所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：多个级联的所述浪涌保护模块之间串入滤波模块。
6.根据权利要求1所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述工频过压监测模块包括：
一双向可控硅Qx，其阳极连接一电阻Ra，其阴极连接一电阻Rd，其控制极 连接一稳压管Dz的正极；
一分压网络，包括相串联的电阻Rb和Rc；电阻Rb和Rc的连接点与稳压管Dz的负极相连；
一整流二极管Dn，其正极连接于所述L端，负极连接电阻Ra的另一端和所述分压网络的一端；
电阻Rd和所述分压网络的另一端连接所述N端；其中，该双向可控硅Qx的阴极为所述驱动端。
7.根据权利要求1所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述驱动模块包括：
晶体管Q2，其基极为所述驱动端，其集电极连接一电阻R3、发射极连接一可调电阻Rt；电阻R3通过一电阻R1以及一二极管D1反向串联至所述L端；可调电阻Rt另一端连接所述N端；
电容C3，连接于电阻R1与R3连接点与N端之间；
晶体管Q1，其基极通过一稳压管Z1和电阻R4串联到晶体管Q2的发射极；其发射极接N端；
其中，稳压管Z1与电阻R4连接点之间通过一电容C1连接至N端；电阻R4与晶体管Q2发射极之间通过一电容C2连接至N端；二极管D1的负极连接一电阻R2的一端；该电阻R2的另一端和晶体管Q1的集电极作为驱动开关器件的输出端连接所述受控开关。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：所述受控开关种类包括各种继电器或具有外部触 法功能的微型断路器、磁保持继电器、剩余电流保护器以及交流接触器。
9.根据权利要求8所述一种具有工频过压保护功能的浪涌保护器，其特征在于：该浪涌保护器运用于三相供电网络，所述工频过压监测模块和驱动模块各具有三个；该工频过压监测模块分别连接于各相对应的L端和N端之间。
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| CN105914703A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 浙江雷拓电气有限公司 | 一种防雷用智能后备保护器及其保护方法 |
| CN109526102A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 安徽世林照明股份有限公司 | 带辅助供电低待机功耗的抗浪涌锁死保护电路 |
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