CN204216582U

CN204216582U - 一种电涌保护器智能热脱离检测装置

Info

Publication number: CN204216582U
Application number: CN201420733588.7U
Authority: CN
Inventors: 沈安虎; 金志华; 韩忠明
Original assignee: SHANGHAI WANPU ELECTRIC APPLIANCES CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI WANPU ELECTRIC APPLIANCES CO Ltd
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2024-11-27

Abstract

本实用新型公开的一种电涌保护器智能热脱离检测装置，包括并排设置在防雷箱内的第一、第二、第三、第四电涌保护器以及一配置在SPD综合测试仪内的巡检模块。本实用新型的有益效果在于：巡检模块与各电涌保护器的遥信端子之间形成遥信信号回路，当任意一个电涌保护器的温度超过设定值时，迫使遥信信号回路断开，巡检模块检测到遥信信号回路断开后，一方面将遥信信号回路断开的信息回传给SPD综合测试仪，SPD综合测试仪会作出相应的反应，另一方面将遥信信号回路断开的信息通过RS485传向人机互动模块，人机互动模块显示该信息并会发出警告，这样有效地提高电涌保护器的安全性能。

Description

一种电涌保护器智能热脱离检测装置

技术领域

本实用新型涉及电涌保护器设备技术领域，尤其涉及一种电涌保护器智能热脱离检测装置。

背景技术

近年来低压配电系统防雷技术的研究与应用得到了快速发展。电涌保护器(SPD)是最为主要的防护器件，而SPD中脱离器和压敏电阻芯片(MOV)是最为核心的两个部件。由于SPD在使用过程中不可避免地会发生短路故障，另外电压限制型SPD的核心器件MOV会老化失效，如不采取防护措施，将会带来火灾等灾难性的后果，所以设计配置不同功能的脱离器对SPD保护大为重要。脱离器是一种能把SPD劣化故障时从电源系统断开的装置，有内置式和外置式两种主要功能，有热保护功能和过电流保护功能。下面介绍目前国内外热脱离装置技术状况和过电流脱离技术状况：

1、目前国内外热脱离装置技术状况

具有热保护功能的脱离器均为内置式结构，根据GB18802.1-2011《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分：性能要求和试验方法》标准，IEC61643.1中的要求：A、承受动作负载试验能力；B、暂态过电压能力；C、限制SPD中MOV劣化程度的能力；D、SPD表面温度要低于120K。因此，脱离器的热保护功能是SPD必须具备的。热保护功能的脱离器主要是控制MOV劣化到一定程度时及时把SPD从电源系统中断开。MOV劣化特征为工频泄漏电流增大。MOV发热加剧使得发热量和散热量失去平衡。经大量实验证明当SPD劣化泄漏电流＞40mA时，温度上升引起燃烧。

热保护功能的脱离器是通过具有热熔断特性的材料或元件来检测金属电极处温度并熔断。保证在SPD外壳在燃烧之前脱离器断开电源。目前使用的热熔断性能材料为低熔点合金材料，低合金材料必须有良好的物理化学性能和可焊性的同时，要有机械强度与温度特性，由于低熔点合金材料的一致性较差、焊接工艺的离散性以及制造结构工艺精度、弹簧张力、低温合金粘连等，这都是目前热脱离器性能极不稳定的原因。因此，经常有SPD燃烧的重大事故产生。

2、目前国内外过电流脱离技术状况

SPD的过电流脱离为外置式，一般选用断路器和熔断器在SPD发生短路故障时使SPD和电网脱离。根据SPD过电流保护器的选择依据发现。确保雷电流流过时过电流保护不动作与供电电源主开关和SPD过流保护主开关(以下称为电涌保护器后备保护)存在上下级选择性的问题，由于SPD过流保护主开关是SPD发生短路故障起保护作用的。而要发生短路故障大多是由于MOV芯片劣化，热保护脱离器脱离不彻底而温升燃烧而引起的短路占了绝大部份。

为此，专利号为201420019409.3的中国专利公开的一种电涌保护器后备保护智能脱离装置，其在每一电涌保护器的压敏电阻芯片上安装温度传感器，以及配装智能测控单元，以实现电涌保护器热脱离的双重保护，极大提高了电涌保护器系列产品使用的安全性能，最大程度地避免了重大事故的发生。然而，现有的防雷箱中基本都安装有常规型电源SPD，但由于常规型电源SPD内的空间有限，无法配装智能测控单元，其压敏电阻芯片上也无温度传感器，难以实现电涌保护器热脱离的双重保护，电涌保护器系列产品存在一定安全风险。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题：针对现有的常规型电源SPD存在安全风险的问题而提供一种安全性能高的电涌保护器智能热脱离检测装置。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种电涌保护器智能热脱离检测装置，包括并排设置在防雷箱内的第一、第二、第三、第四电涌保护器以及一配置在SPD综合测试仪内的巡检模块，所述第一、第二、第三、第四电涌保护器分别具有第一、第二、第三遥信端子及其分别包括一压敏电阻芯片和一热继电器，所述热继电器具有第一、第二常闭触点和常开触点，其发热元件串联在与其相对应的电涌保护器的主电路中，所述巡检模块具有输出端和输入端；

所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的热继电器的第一常闭触点的一端分别与相线L₁、L₂、L₃、零线N对应连接，其另一端分别与其相对应的压敏电阻芯片串联后接地连接；

所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的第一、第三遥信端子的一端分别与各自相对应的热继电器的常开触点的一端、第二常闭触点的一端连接，所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的热继电器的常开触点的另一端、所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的热继电器的第二常闭触点的另一端以及所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的第二遥信端子的一端并接；

所述第一电涌保护器的第三遥信端子的另一端与第二电涌保护器的第二遥信端子的另一端连接，所述第二电涌保护器的第三遥信端子的另一端与第三电涌保护器的第二遥信端子的另一端连接，所述第三电涌保护器的第三遥信端子的另一端与第四电涌保护器的第二遥信端子的另一端连接；

所述巡检模块的输出端与所述第一电涌保护器的第二遥信端子的另一端连接，其输入端与所述第四电涌保护器的第三遥信端子的另一端连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₁之间设置有第一后备保护开关，所述第二电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₂之间设置有第二后备保护开关，所述第三电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₃之间设置有第三后备保护开关，所述第四电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与零线N之间设置有第四后备保护开关。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一、第二、第三、第四后备保护开关与相线L₁、L₂、L₃、零线N之间通过一插接件连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一、第二、第三、第四后备保护开关与所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的热继电器的第一常闭触点之间通过一插接件连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的压敏电阻芯片与接地端之间通过一插接件连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述巡检模块的输出端、输入端与第一电涌保护器的第二遥信端子的另一端、第四电涌保护器的第三遥信端子的另一端之间通过一插接件连接。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：巡检模块与各电涌保护器的遥信端子之间形成遥信信号回路，当任意一个电涌保护器的温度超过设定值时，其第二常闭触点断开，使得遥信信号回路断开，巡检模块检测到遥信信号回路断开后，一方面将遥信信号回路断开的信息回传给SPD综合测试仪，SPD综合测试仪会作出相应的反应，另一方面将遥信信号回路断开的信息通过RS485传向人机互动模块，人机互动模块显示该信息并会发出警告，这样有效地提高电涌保护器的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，图中给出的是一种电涌保护智能热脱离检测装置，包括并排设置在防雷箱10内的第一、第二、第三、第四电涌保护器100a、100b、100c、100d以及一配置在SPD综合测试仪20内的巡检模块200，巡检模块200具有输出端210和输入端220，巡检模块200为32点信号巡检模块，其通过RS485通讯向人机互动模块进行通讯。

电涌保护器100a具有遥信端子110a、120a、130a，其包括一压敏电阻芯片140a和第一热继电器，第一热继电器具有常闭触点FR1-1、FR1-2和常开触点FR1-3，其发热元件串联在电涌保护器100a的主电路中。电涌保护器100b具有遥信端子110b、120b、130b，其包括一压敏电阻芯片140b和第二热继电器，第二热继电器具有常闭触点FR2-1、FR2-2和常开触点FR2-3，其发热元件串联在电涌保护器100b的主电路中。电涌保护器100c具有遥信端子110c、120c、130c，其包括一压敏电阻芯片140c和第三热继电器，第三热继电器具有常闭触点FR3-1、FR3-2和常开触点FR3-3，其发热元件串联在电涌保护器100c的主电路中。电涌保护器100d具有遥信端子110d、120d、130d，其包括一压敏电阻芯片140d和第四热继电器，第四热继电器具有常闭触点FR4-1、FR4-2和常开触点FR4-3，其发热元件串联在电涌保护器100d的主电路中。

电涌保护器100a的第一热继电器的常闭触点FR1-1的一端与相线L₁连接，其另一端与压敏电阻芯片140a的一端连接。电涌保护器100b的第二热继电器的常闭触点FR2-1的一端与相线L₂连接，其另一端与压敏电阻芯片140b的一端连接。电涌保护器100c的第三热继电器的常闭触点FR3-1的一端与相线L₃连接，其另一端与压敏电阻芯片140c的一端连接。电涌保护器100d的第四热继电器的常闭触点FR4-1的一端与零线N连接，其另一端与压敏电阻芯片140d的一端连接。压敏电阻芯片140a、140b、140c、140d的另一端并接后接地连接。

电涌保护器100a的遥信端子110a、130a的一端分别与电涌保护器100a的第一热继电器的常开触点FR1-3的一端、常闭触点FR1-2的一端连接，电涌保护器100a的第一热继电器的常开触点FR1-3的另一端、电涌保护器100a的第一热继电器的常闭触点FR1-2的另一端以及电涌保护器100a的遥信端子120a的一端并接在一起。电涌保护器100b的遥信端子110b、130b的一端分别与电涌保护器100b的第二热继电器的常开触点FR2-3的一端、常闭触点FR2-2的一端连接，电涌保护器100b的第二热继电器的常开触点FR2-3的另一端、电涌保护器100b的第二热继电器的常闭触点FR2-2的另一端以及电涌保护器100b的遥信端子120b的一端并接在一起。电涌保护器100c的遥信端子110c、130c的一端分别与电涌保护器100c的第三热继电器的常开触点FR3-3的一端、常闭触点FR3-2的一端连接，电涌保护器100c的第三热继电器的常开触点FR3-3的另一端、电涌保护器100c的第三热继电器的常闭触点FR3-2的另一端以及电涌保护器100c的遥信端子120c的一端并接在一起。电涌保护器100d的遥信端子110d、130d的一端分别与电涌保护器100d的第四热继电器的常开触点FR4-3的一端、常闭触点FR4-2的一端连接，电涌保护器100d的第四热继电器的常开触点FR4-3的另一端、电涌保护器100d的第四热继电器的常闭触点FR4-2的另一端以及电涌保护器100d的遥信端子120d的一端并接在一起。

电涌保护器100a的遥信端子130a的另一端与电涌保护器100b的遥信端子120b的另一端连接，电涌保护器100b的遥信端子130b的另一端与电涌保护器100c的遥信端子120c的另一端连接，电涌保护器100c的遥信端子130c的另一端与电涌保护器100d的遥信端子120d的另一端连接。

巡检模块200的输出端210与电涌保护器100a的遥信端子120a的另一端连接，其输入端220与电涌保护器100d的遥信端子130d的另一端连接。巡检模块200的输出端210依次经过遥信端子120a、常闭触点FR1-2、遥信端子130a、遥信端子120b、常闭触点FR2-2、遥信端子130b、遥信端子120c、常闭触点FR3-2、遥信端子130c、遥信端子120d、常闭触点FR4-2、遥信端子130d后回到其输入端220，形成一遥信信号回路，当电涌保护器100a、100b、100c、100d中任意一个电涌保护器的温度超过设定值时，其常闭触点断开，使得遥信信号回路断开，巡检模块200检测到遥信信号回路断开后，一方面将遥信信号回路断开的信息回传给SPD综合测试仪20，SPD综合测试仪20会作出相应的反应，另一方面将遥信信号回路断开的信息通过RS485传向人机互动模块，人机互动模块显示该信息并会发出警告。

为了更好地保护电涌保护器100a、100b、100c、100d，在电涌保护器100a的第一热继电器的常闭触点FR1-1与相线L₁之间设置有后备保护开关300a，电涌保护器100b的第二热继电器的常闭触点FR2-1与相线L₂之间设置有后备保护开关300b，电涌保护器100c的第三热继电器的常闭触点FR3-1与相线L₃之间设置有后备保护开关300c，电涌保护器100d的第四热继电器的常闭触点FR4-1与零线N之间设置有后备保护开关300d。后备保护开关300a、300b、300c、300d统一控制并同时同步打开或者闭合，在紧急状态下或者认为电涌保护器100a、100b、100c、100d处于异常情况下，可通过后备保护开关300a、300b、300c、300d将电涌保护器100a、100b、100c、100d的供电源切断，从而保护电涌保护器100a、100b、100c、100d不受损害。

为了方便后备保护开关300a、300b、300c、300d与相线L₁、L₂、L₃、零线N之间的连接，后备保护开关300a、300b、300c、300d与相线L₁、L₂、L₃、零线N之间通过一插接件400连接。

为了方便后备保护开关300a、300b、300c、300d与电涌保护器100a、100b、100c、100d的常闭触点FR1-1、FR2-1、FR3-1、FR4-1之间的连接，后备保护开关300a、300b、300c、300d与电涌保护器100a、100b、100c、100d的常闭触点FR1-1、FR2-1、FR3-1、FR4-1之间通过一插接件500连接。

为了方便电涌保护器100a、100b、100c、100d的压敏电阻芯片140a、140b、140c、140d与接地端之间的连接，电涌保护器100a、100b、100c、100d的压敏电阻芯片140a、140b、140c、140d与接地端之间通过一插接件600连接。

为了方便巡检模块200的输出端210、输入端220与电涌保护器100a的遥信端子120a的另一端、电涌保护器100d的遥信端子130d的另一端之间的连接，巡检模块200的输出端210、输入端220与电涌保护器100a的遥信端子120a的另一端、电涌保护器100d的遥信端子130d的另一端之间通过一插接件700连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，包括并排设置在防雷箱内的第一、第二、第三、第四电涌保护器以及一配置在SPD综合测试仪内的巡检模块，所述第一、第二、第三、第四电涌保护器分别具有第一、第二、第三遥信端子及其分别包括一压敏电阻芯片和一热继电器，所述热继电器具有第一、第二常闭触点和常开触点，其发热元件串联在与其相对应的电涌保护器的主电路中，所述巡检模块具有输出端和输入端；

2.如权利要求1所述的电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，所述第一电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₁之间设置有第一后备保护开关，所述第二电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₂之间设置有第二后备保护开关，所述第三电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与相线L₃之间设置有第三后备保护开关，所述第四电涌保护器的热继电器的第一常闭触点与零线N之间设置有第四后备保护开关。

3.如权利要求2所述的电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四后备保护开关与相线L₁、L₂、L₃、零线N之间通过一插接件连接。

4.如权利要求3所述的电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四后备保护开关与所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的热继电器的第一常闭触点之间通过一插接件连接。

5.如权利要求1所述的电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四电涌保护器的压敏电阻芯片与接地端之间通过一插接件连接。

6.如权利要求1所述的电涌保护器智能热脱离检测装置，其特征在于，所述巡检模块的输出端、输入端与第一电涌保护器的第二遥信端子的另一端、第四电涌保护器的第三遥信端子的另一端之间通过一插接件连接。