CN204216561U - 一种安全防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型特指一种安全防雷装置,属于防雷设备技术领域，包括盒体、内抽盒、热脱扣装置、MOV芯片和熔断器，内抽盒置于盒体内，热脱扣装置设置在内抽盒内，并分别与MOV芯片、熔断器连接，内抽盒内设有芯片腔与熔断器腔，MOV芯片设置在芯片腔内、熔断器设置在熔断器腔内，芯片腔内填充了热均衡包裹层，热均衡包裹层将MOV芯片包裹在其内，熔断器内设置有限流聚热仓、散热仓和保险丝，限流聚热仓的外壁与熔断器的内壁形成的空间为散热仓，散热仓内填充有散热材料，保险丝贯穿限流聚热仓和散热仓。本实用新型提高了MOV芯片的击穿短路电流耐受时间和熔断器的分断响应时间，在被工频暂态过电压击穿时，使防雷器不会喷火，避免造成更大的燃烧及火灾。

Description

一种安全防雷装置

技术领域

本实用新型属于防雷设备技术领域，涉及一种在工频暂态过电压状态下击穿不产生明火和保险丝熔断时间短的防雷器，增加保险丝的雷电流通流量同时加快短路电流熔断速度，实际残压低的特点，特指一种安全防雷装置。

背景技术

防雷器的作用是用来保护低压配电系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一种保护电器。

现有的电源防雷器没有带专用熔断器，都是用微型断路器或普通熔断器分离使用，二者之间不能达到紧密配合，目前按GB18802.1-2011和IEC61643.11-2011的标准在市场上采购的防雷器和熔断器进行安装，使用中的结果:

(1)现有保险丝采用铜或银，为了达到一个比较大的通流量，通常会加大保险丝的直径，但是这种情况下熔断器在规定的时间内又不能迅速熔断，造成防雷器喷火、连续性的燃烧；减小保险丝的直径，能够缩短熔断时间，但是又无法获得大的通流量，在技术指标上存在矛盾。

(2)熔断器误动作，在雷击过电压的情况下熔断器已经熔断；造成雷电的过电压侵入线路及设备，造成被保护设备损坏。

另外，现有的防雷器没有MOV芯片(压敏电阻芯片)被工频暂态过电压击穿时热均衡装置，使防雷器发生持续喷火造成更大的燃烧及火灾。由于熔断器外置的原因使电路的配线比较长，导致雷击放电电流流过防雷器时在其两端间产生的残压比较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高MOV芯片抗击穿能力的同时，还提高熔断器响应时间的安全防雷装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种安全防雷装置，包括盒体、内抽盒、热脱扣装置、MOV芯片和熔断器，所述内抽盒置于盒体内，热脱扣装置设置在内抽盒内，并分别与MOV芯片、熔断器连接，其中，所述内抽盒内设有芯片腔与熔断器腔，所述MOV芯片设置在芯片腔内、所述熔断器设置在熔断器腔内，所述芯片腔内填充了热均衡包裹层，热均衡包裹层将MOV芯片包裹在其内，所述熔断器内设置有限流聚热仓、散热仓和保险丝，所述限流聚热仓的外壁与所述熔断器的内壁形成的空间为散热仓，所述散热仓内填充有散热材料，所述保险丝贯穿所述限流聚热仓和散热仓。熔断器直接设置在盒体内，缩短了电路的配线长度，提高了响应时间，同时降低了残压；而利用热均衡包裹层将MOV芯片包裹在其内，当MOV芯片被工频暂态过电压击穿的时候，喷放火花，直接被热均衡包裹层阻挡、吸收，延长击穿时间，如此同时，熔断器内的保险丝，一部分被散热仓的散热材料包裹，进行及时的散热，另一部分处于限流聚热仓内，进行聚热，提高限流聚热仓内的温度，使保险丝上形成温差，将高温集中到保险丝处于限流聚热仓的部分，进行定点局部熔断，加快熔断速度，进一步提高响应时间，通过延长击穿时间和提高响应时间的双向作用，既能满足获得较大的通流量，又能缩短熔断时间，使明火来不及击穿盒体，保护了外部设备，大大提高了安全性能。

进一步优化，所述限流聚热仓内填充有聚热材料，所述聚热材料为石棉，可进一步提高限流聚热仓的聚热能力，快速升温达到保险丝的熔点并加速熔断。也可填充液态或气态聚热材料。

进一步优化，所述热均衡包裹层和散热仓内的散热材料均采用石英砂或陶瓷。因为石英砂或陶瓷的吸热效果很好，而且可以完全阻挡火花与外界的接触，更好更快的消灭火花，延长击穿时间，当然热均衡包裹层的材料有很多种选择，比如各种灭火吸热的材料均可。

进一步优化，所述热脱扣装置包括连接片、热脱扣动杆和复位拉簧，所述连接片一端与所述MOV芯片通过合金低温锡焊接，所述连接片的另一端与熔断器连接。采用连接片、热脱扣动杆和复位拉簧构成的热脱扣装置，当防雷器本体温升达到120K时，连接片上的合金低温锡受温升影响融化，让热脱扣装置动作，与配电系统分离，保证了被保护设备的安全，同时复位拉簧收缩，使热脱扣动杆进行劣化指示，作为一个物理劣化指示器，从而提高整体的安全性。通过热脱扣装置解决了熔断器和防雷器之间的配合关系，避免了熔断器在雷击过电压时造成的误动作，提高了熔断器的响应时间，确保了MOV芯片和熔断器在工频暂态过电压时迅速脱离、分断，雷击过电压被防雷器限制。

进一步优化，所述内抽盒内还设置有劣化指示转换模块，所述劣化指示转换模块上设置有指示二极管，所述劣化指示转换模块与所述熔断器的两端连接。在物理劣化指示器的同时，设置了一个电子劣化指示器，熔断器没有熔断的时候，由于劣化指示转换模块接在熔断器的两端，电压平衡，不产生电压差，指示二极管不亮，当熔断器熔断的时候，熔断器的两端就产生了电压差，劣化指示转换模块产生电流，指示二极管亮起，做劣化的指示，构成一个电子劣化指示器，与物理劣化指示器配合，更精确、全面进行劣化指示，方便工作人员观察和判断劣化状态。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：提高了MOV芯片的击穿短路电流耐受时间和熔断器的分断响应时间，在被工频暂态过电压击穿时，使防雷器不会喷火，避免造成更大的燃烧及火灾。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视示意图；

图3是图1的俯视示意图；

图4是本实用新型体现MOV芯片限制电压时间的测试波形图；

图5是本实用新型体现保险丝熔断时间的测试波形图；

图6是试验数据表；

图中：10-盒体，11-内抽盒，12-热脱扣装置，13-MOV芯片，14-熔断器，15-芯片腔，16-熔断器腔，17-热均衡包裹层，18-限流聚热仓，19-散热仓，20-保险丝，21-连接片，22-热脱扣动杆，23-复位拉簧，24-劣化指示转换模块，25-指示二极管，26-导电插片Ⅰ，27-导电插片Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—6：一种安全防雷装置，包括盒体10、内抽盒11、热脱扣装置12、MOV芯片13和熔断器14，所述内抽盒11置于盒体10内，热脱扣装置12设置在内抽盒11内，并分别与MOV芯片13、熔断器14连接，盒体10外侧设置有导电插片Ⅰ26和导电插片Ⅱ27，其中，所述内抽盒11内设有芯片腔15与熔断器腔16，所述MOV芯片13设置在芯片腔15内、所述熔断器14设置在熔断器腔16内，所述芯片腔15内填充了热均衡包裹层17，热均衡包裹层17将MOV芯片13包裹在其内，所述熔断器14内设置有限流聚热仓18、散热仓19和保险丝20，所述限流聚热仓18的外壁与所述熔断器14的内壁形成的空间为散热仓19，所述限流聚热仓18填充有聚热材料，所述聚热材料为石棉，可进一步提高限流聚热仓18的聚热能力，快速升温达到保险丝20的熔点并加速熔断，所述散热仓19内填充有散热材料。所述热均衡包裹层17和散热仓19内的散热材料均采用石英砂，因为石英砂的吸热效果很好，而且可以完全阻挡火花与外界的接触，更好更快的消灭火花，延长击穿时间。所述保险丝20贯穿所述限流聚热仓18和散热仓19。熔断器14直接设置在盒体10内，缩短了电路的配线长度，提高了响应时间，同时降低了残压；而利用热均衡包裹层17将MOV芯片13包裹在其内，当MOV芯片13被工频暂态过电压击穿的时候，喷放火花，直接被热均衡包裹层17阻挡、吸收，延长击穿时间，如此同时，熔断器14内的保险丝20，一部分被散热仓19的散热材料包裹，进行及时的散热，另一部分处于限流聚热仓18内，进行聚热，提高限流聚热仓18内的温度，使保险丝20上形成温差，将高温集中到保险丝20处于限流聚热仓18的部分，进行定点局部熔断，加快熔断速度，进一步提高响应时间，通过延长击穿时间和提高响应时间的双向作用，使明火来不及击穿盒体10，保护了外部设备，大大提高了安全性能。如图4-6所示，为本实用新型试验测试波形图及数据结果，本实用新型SPD(防雷器)通过电压800V电流100安培时MOV芯片的耐受时间达到200至400毫秒，最高达867.2毫秒，而本实用新型熔断机构的短路熔断时间最长1545.9至1067.9毫秒，最快达到437.3毫秒。达到SPD(防雷器)安全要求的性能，本实用新型能有效的用于所有的电网线路，给电网和人们财产安全做后盾。

所述热脱扣装置12包括连接片21、热脱扣动杆22和复位拉簧23，所述连接片21一端与所述MOV芯片13通过合金低温锡焊接，所述连接片21的另一端与熔断器14连接。采用连接片21、热脱扣动杆22和复位拉簧23构成的热脱扣装置12，当防雷器本体温升达到120K时，连接片21上的合金低温锡受温升影响融化，让热脱扣装置12动作，与配电系统分离，保证了被保护设备的安全，同时复位拉簧23收缩，使热脱扣动杆22进行劣化指示，作为一个物理劣化指示器，从而提高整体的安全性。通过热脱扣装置12解决了熔断器14和防雷器之间的配合关系，避免了熔断器14在雷击过电压时造成的误动作，提高了熔断器14的响应时间，确保了MOV芯片13和熔断器14在工频暂态过电压时迅速脱离、分断，雷击过电压被防雷器限制。

所述内抽盒11内还设置有劣化指示转换模块24，所述劣化指示转换模块24上设置有指示二极管25，所述劣化指示转换模块24与所述熔断器14的两端连接。在物理劣化指示器的同时，设置了一个电子劣化指示器，熔断器14没有熔断的时候，由于劣化指示转换模块24接在熔断器14的两端，电压平衡，不产生电压差，指示二极管25不亮，当熔断器14熔断的时候，熔断器14的两端就产生了电压差，劣化指示转换模块24产生电流，指示二极管25亮起，做劣化的指示，构成一个电子劣化指示器，与物理劣化指示器配合，更精确、全面进行劣化指示，方便工作人员观察和判断劣化状态。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种安全防雷装置，包括盒体、内抽盒、热脱扣装置、MOV芯片和熔断器，所述内抽盒置于盒体内，热脱扣装置设置在内抽盒内，并分别与MOV芯片、熔断器连接，其特征在于：所述内抽盒内设有芯片腔与熔断器腔，所述MOV芯片设置在芯片腔内、所述熔断器设置在熔断器腔内，所述芯片腔内填充了热均衡包裹层，热均衡包裹层将MOV芯片包裹在其内，所述熔断器内设置有限流聚热仓、散热仓和保险丝，所述限流聚热仓的外壁与所述熔断器的内壁形成的空间为散热仓，所述散热仓内填充有散热材料，所述保险丝贯穿所述限流聚热仓和散热仓。

2.根据权利要求1所述的安全防雷装置，其特征在于：所述限流聚热仓内填充有聚热材料，所述聚热材料为石棉。

3.根据权利要求1所述的安全防雷装置，其特征在于：所述热均衡包裹层和散热仓内的散热材料均采用石英砂或陶瓷。

4.根据权利要求1所述的安全防雷装置，其特征在于：所述热脱扣装置包括连接片、热脱扣动杆和复位拉簧，所述连接片一端与所述MOV芯片通过合金低温锡焊接，所述连接片的另一端与熔断器连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的安全防雷装置，其特征在于：所述内抽盒内还设置有劣化指示转换模块，所述劣化指示转换模块上设置有指示二极管，所述劣化指示转换模块与所述熔断器的两端连接。