CN205544257U - 一种自投切浪涌保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自投切浪涌保护器，包括防雷电路，所述防雷电路包括有第一防雷电路，所述第一防雷电路包括有第一气体放电管，所述第一气体放电管工作时提供第一箝位电压，所述第一箝位电压接于执行电路，所述执行电路包括基准模块，提供一基准电压；比较模块，分别接收基准电压和第一箝位电压，当第一箝位电压高于基准电压时，输出比较信号；执行模块，耦接于比较模块，接收到比较信号时，输出执行信号；第一防雷电路与负载之间还接有第一单刀双掷开关，所述第一单刀双掷开关受控于执行信号动作；所述第一单刀双掷开关的静触点接于外部电源，其一个动触点接于负载，其另一个动触点耦接有泄流电阻。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用电保护器，更具体地说，它涉及一种自投切浪涌保护器。
背景技术
浪涌保护器（电涌保护器）又称防雷器，简称（SPD）适用于交流50/60HZ，额定电压220V至380V的供电系统（或通信系统）中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求，具有相对相，相对地，相对中线，中线对地及其组合等保护模式。
浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。
浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
但是浪涌保护器存在一个问题，虽然设置有防雷电路，但是在防雷管（放电管）的防雷效果不能完全泄放时，仍然会对负载产生较大的影响，而此时，如果尖峰电流持续一段时间，那么该无法被泄放的大电流也会被直接送到后续电路，直接影响用电设备的正常使用。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种当放电电流无法完全被泄放时，自动检测保护负载的浪涌保护器。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种自投切浪涌保护器，包括防雷电路，其特征在于：所述防雷电路包括有第一防雷电路，所述第一防雷电路包括有第一气体放电管，所述第一气体放电管工作时提供第一箝位电压，所述第一箝位电压接于执行电路，所述执行电路包括基准模块，提供一基准电压；比较模块，分别接收基准电压和第一箝位电压，当第一箝位电压高于基准电压时，输出比较信号；执行模块，耦接于比较模块，接收到比较信号时，输出执行信号；第一防雷电路与负载之间还接有第一单刀双掷开关，所述第一单刀双掷开关受控于执行信号动作；所述第一单刀双掷开关的静触点接于外部电源，其一个动触点接于负载，其另一个动触点耦接有泄流电阻。
通过这样设置，一般情况下的浪涌保护器就包括偶第一防雷电路所述的类似结构，在正常情况下保证气体放电管不会直接工作，只有当火线或零线任意一端出现过电流时，气体放电管才会动作，而气体放电管工作时（出现尖峰电流），会将尖峰过电压进行箝位，出现一个箝位电压，保证负载不会因为突然的大电压而损坏，但是，此时出现一个问题，如果尖峰电流过高，而仅通过放电管的放电无法将电流完全抵消，所以此时箝位电压会出现“失稳”的现象，在一种情况下，通过检测控制电路能对过电压进行检测，当第一防雷电路损坏时，检测控制电路就会工作以将插线板电路短路，以避免雷击所带来的激增的电路与高电压对负载造成损害，如果上述情况无法解决，在另一种情况下，通过执行电路对箝位电压进行检测，一旦箝位电压高于预设值，就断开负载，通过控制第一单刀双掷开关动作，使得原来接到负载的回路，切换到泄流电阻上，通过泄流电阻进行电流的消耗。
本实用新型可以进一步设置为：所述第一检测单元与第二检测单元均为压敏电阻。
本实用新型可以进一步设置为：所述第一气体放电管为二极放电管。
本实用新型可以进一步设置为：所述泄流电阻上设置有温度检测电路，所述温度检测电路包括温度传感器，所述温度传感器用于检测泄流电阻的温度并输出采样电压，当采样电压大于预设电压时，输出投切信号，所述泄流电阻和第一单刀双掷开关之间还耦接有第二单刀双掷开关，所述第二单刀双掷开关的一动触点耦接泄流电阻，其另一动触点悬空，所述第二单刀双掷开关响应于投切信号动作。通过这样设置，可以在泄流电阻的温度升高时（不能承载电流），为了防止整个线路板过热燃烧或者影响其他元器件工作，那么通过投切触点就可以保证温度过高时可以直接断开回路，保证安全。
通过采用上述技术方案，通过执行电路对箝位电压进行检测，一旦箝位电压高于预设值，就断开负载，通过控制第一单刀双掷开关动作，使得原来接到负载的回路，切换到泄流电阻上，通过泄流电阻进行电流的消耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例的放电电路示意图；
图2为本实用新型执行电路示意图；
图3为本实用新型温度检测电路示意图。
附图标记： 10、第一防雷电路； 11、第一检测单元； 12第二检测单元； 20、第二防雷电路；30、负载；40、泄流电阻；111、基准模块；112、比较模块；113、执行模块；114、抗扰模块。
具体实施方式
参照图1至图3对本实用新型实施例做进一步说明。
参照图1所示，防雷电路上设有第一防雷电路10，第一防雷电路10包括第一气体放电管GDT1，第一防雷电路10包括第一检测单元11与第一检测单元12，第一检测单元11为压敏电阻RV1,第一检测单元12为压敏电阻RV2。
压敏电阻的工作原理如下：当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻。也就是说，当加在它上面的电压低于其阈值时，它相当于一个断开状态的开关；当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时，流过它的电流激增，它相当于阻值无穷小的电阻。也就是说，当加在它上面的电压高于其阈值时，它相当于一个闭合状态的开关。
第一检测单元11耦接于火线用于实时检测过电压，并输出第一检测信号，第一检测单元12耦接于零线上用于实时检测过电压，并输出第二检测信号，第一检测单元11与第一检测单元12均耦接于第一气体放电管GDT1，第一气体放电管GDT1响应于第一检测信号或第二检测信号以实现启闭，第一气体放电管GDT1为二极放电管，二极放电管的一端与压敏电阻RV1、压敏电阻RV2连接，另一端接地，通过第一检测单元11、第一检测单元12对火线、零线进行实时检测，避免忘记将防雷功能开启而导致电器损坏的情况出现。
气体放电管的工作原理是气体放电，当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。
通过压敏电阻RV1与压敏电阻RV2的作用，对雷击所产生的高电压进行检测，由压敏电阻RV1对火线进行检测，而压敏电阻RV2对零线进行检测，若压敏电阻RV1的阻值变小，则说明火线上存在雷击所导致的高电压；若压敏电阻RV2的阻值变小，则说明零线上存在雷击所导致的高电压；若压敏电阻RV1的阻值与压敏电阻RV2的阻值均变小，则说明零线、火线上均存在雷击所导致的高电压；无论上述哪种情况下，均将雷击所带来的激增的电流流入第一气体放电管GDT1进行泄流。
且通过第一单刀双掷开关KM1的设置，可以在负载30接入和泄流电阻40接入回路之间进行切换，在尖峰电流无法被完全泄放时，通过执行电路切换到泄流电阻40接入回路，辅助放电二极管完成电流泄放，一定时间后，箝位电压趋于稳定，此时通过第一单刀双掷开关复位以实现动作，泄流电阻40阻值尽可能大，优选为10KM1欧，满足泄放条件。
参照图2所示，执行电路包括有基准模块111，用于提供一基准电压；比较模块113，比较模块设置为比较器设置为LM355，耦接于第一箝位电压V和基准模块111，当采样电压小于基准电压时，输出比较信号；所述基准模块111包括依次串联设置的第一电阻R11、第二电阻R12和第三电阻R13，所述第一电阻R11和第二电阻R12耦接的节点提供基准电压。所述第三电阻R13为可调电阻。所述执行模块113包括比较器，所述比较器的负输入端接收采样电压，所述比较器的正输入端接收基准电压，当采样电压小于基准电压时，输出比较信号。执行模块113的接于比较模块112，其输出端耦接有串联设置的第五电阻R15和第六电阻R16，第五电阻R15和第六电阻R16耦接的节点接于NPN管的基极，NPN管集电极接于继电器线圈KM1M1，这样当对应的离子接地单元湿度过低时，不需要通过实地观测就可以发现异常情况。所述第二电阻R12并联设置有抗扰模块114，所述抗扰模块114包括串联设置的第四电阻R14和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于比较信号。开关元件设置为MOS管。
参照图3所示，温度检测电路包括有用于检测泄流电阻温度的温度传感器213，所述温度传感器213直接安装于泄流电阻上，且接收其温度输出采样电压，还包括温度基准模块211，通过R21、R22、R23分压输出预设电压，通过R23可以调节其电压。通过第二比较器212输出投切信号，通过第二继电器线圈KM2控制第二单刀双掷开关KM2动作，需要说明的是，所有器件安装于同一PCB板上，在此不作赘述。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种自投切浪涌保护器，包括防雷电路，其特征在于：所述防雷电路包括有第一防雷电路，所述第一防雷电路包括有第一气体放电管，所述第一气体放电管工作时提供第一箝位电压，所述第一箝位电压接于执行电路，所述执行电路包括
基准模块，提供一基准电压；
比较模块，分别接收基准电压和第一箝位电压，当第一箝位电压高于基准电压时，输出比较信号；
执行模块，耦接于比较模块，接收到比较信号时，输出执行信号；
第一防雷电路与负载之间还接有第一单刀双掷开关，所述第一单刀双掷开关受控于执行信号动作；
所述第一单刀双掷开关的静触点接于外部电源，其一个动触点接于负载，其另一个动触点耦接有泄流电阻。
2.如权利要求1所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述基准模块包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。
3.如权利要求2所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述第三电阻为可调电阻。
4.如权利要求3所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述比较模块包括比较器，所述比较器的负输入端接收采样电压，所述比较器的正输入端接收基准电压，当采样电压大于基准电压时，输出比较信号。
5.如权利要求4所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述第二电阻并联设置有抗扰模块，所述抗扰模块包括串联设置的第四电阻和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于比较信号导通。
6.如权利要求5所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述执行模块包括串联设置的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和第六电阻耦接的节点接有开关管，所述开关管的集电极耦接有继电器线圈，所述继电器线圈得电时发送执行信号。
7. 如权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种自投切浪涌保护器，其特征在于：所述泄流电阻上设置有温度检测电路，所述温度检测电路包括温度传感器，所述温度传感器用于检测泄流电阻的温度并输出采样电压，当采样电压大于预设电压时，输出投切信号，所述泄流电阻和第一单刀双掷开关之间还耦接有第二单刀双掷开关，所述第二单刀双掷开关的一动触点耦接泄流电阻，其另一动触点悬空，所述第二单刀双掷开关响应于投切信号动作。
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