CN205986103U - 一种防雷电的继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防雷电的继电器，包括：一电磁式继电器本体，设于路灯的控制回路与供电回路中，用于控制路灯控制回路与供电回路的通断；一雷电预警模块，监测环境中的光强度，当光强度超过预设值时，输出一触发信号；一低压控制模块，与继电器本体中的通电线圈电连接，用于向通电线圈供电以产生一吸合继电器触头的电磁力，接收触发信号，控制通电线圈的通电状态；一迟滞模块，设于继电器触头的一端，用于迟滞雷电电涌到达继电器的时间，通过设置一雷电预警模块，在路灯可能被雷电击中之前断开控制回路或供电回路，使得控制回路与供电回路中的元器件不被雷电损坏，结构简单，适用范围广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电器防雷技术领域，更具体地说，它涉及一种防雷电的继电器。
背景技术
继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
对于竖立在路边的路灯杆，在雷雨天气经常受到雷电的袭击，造成路灯中灯光或控制电路的损坏。对于防雷而言，常用的方法有三种，第一是接地，即采用一金属导线将雷电引入到地下，这也是现有技术中路灯杆常用的一种防雷方式。第二种是断路，也就是在雷电袭击前将电路断开。第三种是分流，即是将电流很大的雷电分散到各个地方，从而达到保护主控电路的目的。针对于上述第二种解决方案，继电器也可以作为防雷器件使用，但是有一个明显的弊端便是雷电的传导速度快，往往会在继电器将电路完全断开前就已经将主控电路板烧毁，并且继电器与一般的防雷器相比，是将整个回路断开，带来的直接结果便是整个回路在某一段时间内都失去功能。基于上述两点缺陷，目前直接采用继电器作为防雷装置的产品并不多见。
实用新型内容
针对实际运用中存在的问题，本实用新型提出了一种防雷电的继电器，主要应用于路灯灯杆的防雷，保护路灯控制回路不被雷电损坏，具体方案如下：
一种防雷电的继电器，包括：
一电磁式继电器本体，设于路灯的控制回路与供电回路中，用于控制路灯控制回路与供电回路的通断；
一雷电预警模块，监测环境中的光强度，当所述光强度超过预设值时，输出一触发信号；
一低压控制模块，与继电器本体中的通电线圈电连接，用于向所述通电线圈供电以产生一吸合继电器触头的电磁力，接收所述触发信号，控制通电线圈的通电状态；
一迟滞模块，设于继电器触头的一端，用于迟滞雷电电涌到达继电器的时间。
通过上述技术方案，当雷电预警模块检测到雷电时，输出一触发信号，触发信号控制继电器断开整个路灯的控制回路或供电回路，从而保护相关的控制回路以及供电回路不被雷电所形成的电涌损坏。由于从触发信号发出到断开回路需要一定的时间，而雷电形成的电涌传输速度很快，因此，还设置有迟滞模块，用于迟滞雷电形成的电容在回路中的传输速度，保证在继电器断开前回路中的元器件不会被损坏。
进一步的，所述雷电预警模块包括至少一个设于外部环境中的光敏电阻，所述光敏电阻接入到一检测回路中用于检测环境中的光强度并输出一光强度检测信号。
由于雷电最容易检测到的特点便是光线，雷电的光强度远远高于环境的光强度，通过上述技术方案，可以通过检测光强度的方法检测雷电是否发生以及判定出雷电距离继电器的距离。
进一步的，所述低压控制模块包括：
一电源电路，用于向通电线圈供电并提供一参考电压；
一比较器，其信号输入端分别接收所述参考电压以及所述光强度检测信号，当所述光强度检测信号高于或低于参考电压时，信号输出端输出所述触发信号；
一延时电路，接收所述触发信号并延时设定的时间后输出；
一开关放大电路，设置于所述电源电路与通电线圈之间，接收所述触发信号，控制电源电路与通电线圈之间的通断。
通过上述技术方案，当光强度检测信号一旦超过或低于设定值之后，则直接利用触发信号本身的电压控制通电线圈的电流通断，响应速度快。
进一步的，所述迟滞模块包括多个并联设置的扼流线圈，所述扼流线圈的内部设有铁芯。
进一步的，所述扼流线圈的两端沿电流流向反向并联设置有稳压二极管。
通过上述技术方案，可以在电流方向上迟滞电涌的传输速度。
进一步的，所述电磁式继电器本体、低压控制模块共同设置于一个雷电屏蔽罩中。
通过上述技术方案，可以保证继电器本体本身以及抵押控制模块不会被雷电击中，从而保证整个防雷继电器的正常运转。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
通过设置一雷电预警模块，在路灯可能被雷电击中之前断开控制回路或供电回路，使得控制回路与供电回路中的元器件不被雷电损坏，结构简单，适用范围广泛。
附图说明
图1为本实用新型的整体框架示意图；
图2为继电器本体的示意图；
图3为低压控制模块的示意图；
图4为电源电路结构示意图。
附图标志：1、继电器本体；11、通电线圈；12、触头；2、雷电预警模块；3、低压控制模块；4、迟滞模块；31、电源电路；32、比较器；33、延时电路；34、开关放大电路；41、扼流线圈；42、铁芯。
具体实施方式
本实用新型在于提供一种能够有效避免路灯的控制回路或供电回路被雷电击中损毁的防雷电的继电器。
下面结合实施例及图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
在道路的两边一般均会设置有路灯，路灯杆采用金属结构制成，在雷雨天气中很容易受到雷电的袭击。雷电击中路灯杆后大部分电流通过灯杆上设置的接地线导入到地下，然而仍然有一部分电流会形成电涌，损坏路灯的供电回路及控制回路，为此，在电涌到达控制回路或供电回路的元器件之前将电路短时间断开，则可以起到保护电路中元器件的作用。
本实用新型中，如图1所示，一种防雷电的继电器，主要包括以下几个模块：电磁式继电器本体1、雷电预警模块2、低压控制模块3、迟滞模块4。
如图2所示，电磁式继电器本体1设于路灯的控制回路与供电回路中，用于控制路灯控制回路与供电回路的通断，其主要结构包括通电线圈11、衔铁、触点簧片以及复位弹簧，当通电线圈11通电时触点簧片被吸合，即触头12导通，整个回路处于导通工作的状态。
雷电预警模块2包括至少一个设于外部环境中的光敏电阻，光敏电阻接入到一检测回路中用于检测环境中的光强度并输出一光强度检测信号，通过监测环境中的光强度，当光强度超过预设值时，输出一触发信号。
由于雷电最容易检测到的特点便是光线，雷电的光强度远远高于环境的光强度，即使在白天也会产生相当明显的光强度增加，在光强度的检测图谱上会出现一个急剧升高的谱线，反映在电路中便是光敏电阻阻值的急剧升高或下降，由于雷电闪光的时间很短，所以需要采用非常灵敏的光敏电阻才能够完成雷电光线的检测。在同一地区，雷电的光强度往往处于一个特定的区间内，因此可以通过亮度知晓雷电距离检测点的距离，上述技术方案，可以通过检测光强度的方法检测雷电是否发生以及判定出雷电距离继电器的距离。
低压控制模块3与继电器本体1中的通电线圈11电连接，用于向通电线圈11供电以产生一吸合继电器触头12的电磁力，接收触发信号，控制通电线圈11的通电状态。对于低压控制模块3，如图1和图3所示，具体包括：
一电源电路31，用于向通电线圈11供电并提供一参考电压；
一比较器32，其信号输入端分别接收参考电压以及光强度检测信号，当光强度检测信号高于或低于参考电压时，信号输出端输出触发信号；
一延时电路33，接收触发信号并延时设定的时间后输出；
一开关放大电路34，设置于所述电源电路31与通电线圈11之间，接收所述触发信号，控制电源电路31与通电线圈11之间的通断。
上述方案中，当光强度检测信号一旦超过设定值之后，则直接利用触发信号本身的电压控制通电线圈11的电流通断，响应速度快。在本实施例中，初始状态下继电器的通电线圈11通电使得路灯的控制回路以及供电回路均处于工作状态，即参考电压与比较器32的正向输入端耦接，光强度检测信号与比较器32的反向输入端耦接，正常状态下，光强度检测信号小于参考电压，从而使得比较器32的信号输出端输出的是一个高电平信号，高电平信号导通开关电路，使得电源电路31与通电线圈11导通，通电线圈11导通产生吸合触头12的吸力。在此，进一步详述的，开关电路为一三极管，三极管的集电极串接一电阻后与电源电路31耦接，发射极与通电线圈11耦接，基极与所述触发信号耦接。由于雷电持续的时间很短，为了能够在雷电产生到结束这段时间内保护驱动回路或控制回路，在低压控制模块3中设有延时模块，其主要作用在于使得瞬时升高的触发信号持续一段时间，也就使得继电器断开的时间延长预订时间，待雷电影响全部消除后再恢复到原有的导通状态。
为了延迟雷电产生的电涌到达路灯控制回路或驱动回路中主要元器件的时间，在回路中还设有一迟滞模块4，具体的设于继电器触头12的一端，用于迟滞雷电电涌到达继电器的时间。进一步的，迟滞模块4包括多个并联设置的扼流线圈41，扼流线圈41的内部设有铁芯42。扼流线圈41的两端沿电流流向反向并联设置有稳压二极管。
为了保证继电器本体1本身以及抵押控制模块不会被雷电击中，从而保证整个防雷继电器的正常运转。进一步的，电磁式继电器本体1、低压控制模块3共同设置于一个雷电屏蔽罩中。
本实用新型的工作原理与有益效果如下：
当雷电预警模块2检测到雷电时，输出一触发信号，触发信号控制继电器断开整个路灯的控制回路或供电回路，从而保护相关的控制回路以及供电回路不被雷电所形成的电涌损坏。由于从触发信号发出到断开回路需要一定的时间，而雷电形成的电涌传输速度很快，因此，还设置有迟滞模块4，用于迟滞雷电形成的电容在回路中的传输速度，保证在继电器断开前回路中的元器件不会被损坏。
以上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 (6)
1.一种防雷电的继电器，其特征在于，包括：
一电磁式继电器本体(1)，设于路灯的控制回路与供电回路中，用于控制路灯控制回路与供电回路的通断；
一雷电预警模块(2)，监测环境中的光强度，当所述光强度超过预设值时，输出一触发信号；
一低压控制模块(3)，与继电器本体(1)中的通电线圈(11)电连接，用于向所述通电线圈(11)供电以产生一吸合继电器触头(12)的电磁力，接收所述触发信号，控制通电线圈(11)的通电状态；
一迟滞模块(4)，设于继电器触头(12)的一端，用于迟滞雷电电涌到达继电器的时间。
2.根据权利要求1所述的防雷电的继电器，其特征在于，所述雷电预警模块(2)包括至少一个设于外部环境中的光敏电阻，所述光敏电阻接入到一检测回路中用于检测环境中的光强度并输出一光强度检测信号。
3.根据权利要求2所述的防雷电的继电器，其特征在于，所述低压控制模块(3)包括：
一电源电路(31)，用于向通电线圈(11)供电并提供一参考电压；
一比较器(32)，其信号输入端分别接收所述参考电压以及所述光强度检测信号，当所述光强度检测信号高于或低于参考电压时，信号输出端输出所述触发信号；
一延时电路(33)，接收所述触发信号并延时设定的时间后输出；
一开关放大电路(34)，设置于所述电源电路(31)与通电线圈(11)之间，接收所述触发信号，控制电源电路(31)与通电线圈(11)之间的通断。
4.根据权利要求1所述的防雷电的继电器，其特征在于，所述迟滞模块(4)包括多个并联设置的扼流线圈(41)，所述扼流线圈(41)的内部设有铁芯(42)。
5.根据权利要求4所述的防雷电的继电器，其特征在于，所述扼流线圈(41)的两端沿电流流向反向并联设置有稳压二极管。
6.根据权利要求1所述的防雷电的继电器，其特征在于，所述电磁式继电器本体(1)、低压控制模块(3)共同设置于一雷电屏蔽罩中。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108919381A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-11-30 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种应用于电力铁塔的气象参数检测装置 |
| CN111463748A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-28 | 浙江三一装备有限公司 | 起重机和起重机防雷保护方法 |
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