CN204144933U - 一种新型电涌保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电涌保护装置，主要包括防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器和外壳，所述防雷元件与过流保护装置串联，构成浪涌泄放通路；所述热保护装置位于防雷元件电极上；所述电流传感器套装在浪涌泄放通路上，输出端接入信号检测驱动单元；所述信号检测驱动单元输出端与继电器控制极连接；继电器常开触点与限流器串联后并联于防雷元件两侧。本实用新型电流传感器能够感应到流过防雷元件的工频电流，通过信号检测驱动单元使继电器常开触点闭合，工频电流流过过流保护装置，使过流保护装置断开。本实用新型有效解决现有浪涌保护装置的保护装置对工频电流的保护盲区问题。

Description

一种新型电涌保护装置

技术领域

本实用新型属于电子电气设备的电涌防护技术领域。

背景技术

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。雷电是造成电子设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域电子信息系统的安全稳定运行。在与电子设备连接的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装电涌保护装置是雷电防护的重要措施之一。电涌保护装置已大量应用于各种领域，在雷电防护中具有重要的作用。其状态的好坏不仅直接影响其防雷效果，而且其损坏时由于可能发热和燃烧，会引起次生灾害。

现阶段SPD在使用时通常具有热保护和过流保护(内置或外置)两种保护装置。热保护装置用来防护工频电流流过防雷元件引起的发热损坏，过流保护装置用来防止防雷器件击穿短路。但现有的SPD保护装置对工频电流存在保护盲区，所谓保护盲区就是当出现某一范围的工频电流流过防雷元件时，由于温升过快或发热量不足，热保护脱扣装置不能及时感知此过程而不能及时完成脱口动作，而过流保护装置则因没有达到启动条件也不动作，这时，较大工频电流持续流过防雷元件导致起火。

实用新型内容

为了有效解决现有保护装置对SPD的保护盲区问题，本实用新型提出一种安全可靠的用于电源系统的新型电涌保护装置。本实用新型在浪涌泄放通路上安装一个电流传感器，电流传感器能够感应到流经防雷元件的一定量值以上的工频电流，并输出至信号检测驱动单元，信号检测驱动单元接收到电流传感器的感应信号后驱动继电器使常开触点闭合，这时旁路导通，通过过电流保护装置的电流将急速上升，过流保护装置迅速断开，从而切断了防雷元件回路的工频电流。

本实用新型采用以下技术方案：本实用新型适用于供电系统中的电涌保护装置，所述电涌保护装置主要包括防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器和外壳，所述防雷元件与过流保护装置串联，构成浪涌泄放通路；所述热保护装置位于防雷元件电极上；电流传感器套装在浪涌泄放通路上，输出端接入信号检测驱动单元；所述信号检测驱动单元输出端与继电器控制极连接；继电器常开触点与限流器串联构成旁路并联于防雷元件两侧；所述继电器控制回路可以控制常开触点闭合。

所述防雷元件，包括压敏电阻、放电管、TVS之一或其组合；所述继电器还可以用其他开关驱动机构替换。所述信号检测驱动单元可以自带电源，也可以直接由电源进线端接入。所述继电器可以用其他开关驱动机构替换。由于安装条件不同，所述防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器，可以安装于一个壳体，也可以安装于不同壳体，共同构成本实用新型所述的新型浪涌保护装置。

本实用新型的特征在于：

1.此新型电涌保护装置解决了SPD保护装置对工频电流存在保护盲区的问题，全范围防护SPD回路中的工频电流；流过防雷元件的能够产生危害的较小工频电流由热保护装置进行防护；保护盲区范围工频电流由本实用新型所述继电器旁路引至过流保护装置进行防护；较大工频电流由过流保护装置直接防护。

2.当电涌电流流过防雷元件时，常开触点不会闭合，从而保证正常泄放电涌电流；而当流过防雷元件的工频电流处于保护盲区范围时，或略低于保护盲区范围，或高于保护盲区范围，电流传感器将感应出电流值输出至信号检测驱动单元，再由信号检测驱动单元输出驱动电流使继电器常开触点闭合导通。电流传感器感应的电流范围包含且略大于保护盲区范围。

3.信号检测驱动单元可以使继电器常开触点持续闭合，在过流保护装置断开之前不再打开；常开触点的位置设计在旁路上，不会通过大的雷电浪涌，且触点动作单一，只需从常开状态变成闭合，对触点的设计要求简单。

4.继电器可以用其他开关驱动机构替换。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例结构原理示意图。

图2为本实用新型的第二实施例结构原理示意图。

图3为本实用新型的第三实施例结构原理示意图。

图4为本实用新型保护效果示意图。

其中：1-浪涌泄放通路，2-电流传感器，3-防雷元件，4-过流保护装置，5-信号检测驱动单元，6-常开触点，7-限流器，8-旁路，9-外壳，10-热保护装置，11-另一外壳，12-继电器，L-电源进线端，N(PE)-地线(或零线)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型第一实施例结构原理示意图。浪涌泄放通路(1)上电源进线端L先连接防雷元件(3)，再连接过流保护装置(4)，电流传感器(2)位于防雷元件(3)回路上。继电器(12)的常开触点(6)与限流器(7)构成的旁路(8)并联在防雷元件(3)下口和电源进线端。

图2为本实用新型第二实施例结构原理示意图。浪涌泄放通路(1)上电源进线端L先连接过流保护装置(4)，再连接防雷元件(3)，电流传感器(2)位于过流保护装置(4)前端。继电器(12)的常开触点(6)与限流器(7)构成的旁路(8)并联在防雷元件(3)上口和地线(或零线)端。所述过流保护装置(4)和电流传感器(2)置于另一外壳(11)，通过与外壳(9)联接，共同构成了本实用新型新型电涌保护装置。

第一实施例和第二实施例中继电器(12)均由信号检测驱动单元(5)进行控制，当信号检测驱动单元(5)检测到电流传感器(2)输出的电流时，将会驱动继电器(12)的常开触点(6)持续闭合。而电流传感器(2)只有在流过防雷元件的工频电流处于保护盲区范围时，或略低于保护盲区范围时，或高于保护盲区范围时，才会输出电流。

图3为本实用新型第三实施例结构原理示意图。所述过流保护装置(4)置于电涌保护装置外壳(9)的外部，此情况本实用新型电涌保护装置不包括过流保护装置(4)。

图4为本实用新型保护效果示意图，将工频短路电流分为三个部分：小工频电流是指热保护装置能够启动的电流范围；大工频短路电流是指过流保护装置能够启动的电流范围；而介于两者之间的则是现有电涌保护装置保护装置的工频短路电流保护盲区，简称保护盲区。

运用本实用新型所述的方法，结合图1、图2、图3实施例，电流传感器(2)能够感应出包含保护盲区范围内的电流值，从而通过信号检测驱动单元(5)使继电器(12)的常开触点(6)闭合，接通旁路(8)，此时工频短路电流将通过旁路(8)流过过流保护装置(4)，旁路(8)上的工频电流将瞬时变大，使过流保护装置(4)动作，从而解决保护盲区问题。所述电流传感器(2)感应的电流范围包含且大于保护盲区范围，从而保证本实用新型能够全范围阻止工频电流对SPD本身的损坏。

利用本实用新型的技术方案，达到相应的技术效果的，或者在不脱离本实用新型的设计思想下的技术方案等同变换，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电涌保护装置，其特征是：电涌保护装置包括防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器和外壳；所述防雷元件与过流保护装置串联，构成浪涌泄放通路；所述热保护装置位于防雷元件电极上；所述电流传感器套装在浪涌泄放通路上，输出端接入信号检测驱动单元；所述信号检测驱动单元输出端与继电器控制极连接；继电器常开触点与限流器串联构成旁路并联于防雷元件两侧。 

2.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述继电器还可以用其他开关驱动机构替换；所述常开触点的位置设计在旁路上，且闭合后，在过流保护装置断开前不会再打开。 

3.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述电流传感器在浪涌电流流过浪涌泄放通路时不会输出信号给信号检测驱动单元，不影响防雷元件对线路浪涌的正常防护；电流传感器感应并输出信号给信号检测驱动单元使继电器动作的电流范围包含且大于防雷元件的热保护和过流保护的保护盲区范围。 

4.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述电源相线先连接防雷元件，再连接过流保护装置，常开触点与限流器构成的旁路并联在防雷元件下口和电源进线端。 

5.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述电源相线先连接过流保护装置，再连接防雷元件，常开触点与限流器构成的旁路并联在防雷元件上口和地线或零线端。 

6.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述过流保护装置可位于外壳的外部。 

7.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述信号检测驱动单元可以自带电源，也可以直接由电源进线端接入；所述信号检测驱动单元可使继电器常开触点持续闭合。 

8.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器，可以安装于一个壳体，也可以安装于不同壳体共同构成本实用新型所述的新型浪涌保护装置。 

9.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述限流器可以是电阻、电感、电容等电子器件之一或由其组合而成的电路。 

10.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护装置，其特征是：所述防雷元件可以是压敏电阻、放电管、TVS等电子器件之一或其组合。