CN206060193U - 一种智能防雷电路模块及可插拔智能防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能防雷电路模块，包括至少一个TMOV芯片、与TMOV芯片电性连接的指示灯电路以及相互连接的温度传感器和信号插座，指示灯电路用于指示所述TMOV芯片的工作状态，温度传感器用于监测所述TMOV芯片温度，所述TMOV芯片包括用于漏电检测的第一温度保险丝，第一温度保险丝连接到信号插座。本实用新型还涉及一种可插拔智能防雷装置，包括装置壳体和智能防雷电路模块，智能防雷电路模块固设于装置壳体中，装置壳体上设有连接到智能防雷电路模块的大通流插拔端子。本实用新型既能对智能防雷电路模块内的温度、漏流进行实时监控并输出到外部监控设备，又能通过大通流插拔端子对智能防雷电路模块进行热插拔，耐冲击能力强，结构简单，维护方便。

Description

一种智能防雷电路模块及可插拔智能防雷装置

技术领域

本实用新型涉及防雷技术领域，具体涉及一种智能防雷电路模块及可插拔智能防雷装置。

背景技术

众所周知，雷电入侵到配电线路时会产生很大的电流，对电器设备会造成破坏性影响，所以一般的配电线路通常会设置防雷装置来对电源以及设备进行保护。现有的防雷装置中的防雷模块一般采用机械脱扣式插拔结构和电子式的TMOV器件，机械脱扣式的防雷器串联空气开关后，会出现冲击跳闸问题，防护能力不足，并且机械脱扣式的防雷模块耐冲击能力小，无法满足大通流、可插拔的功能；TMOV器件采用的是PCB焊接工艺，一般一个防雷箱或防雷器由多个TMOV芯片并联焊接，由于TMOV属于保护器件，属于易损器件；若其中一个TMOV芯片故障损坏，需要将整个防雷箱或防雷器进行拆除更换，造成维护成本高、危险系数大、维护工作量大，给客户和厂家带来高成本的维护费用。

目前防雷器的插拔结构设计局限与防雷模块底座与防雷模块之间，且耐大雷电电流冲击能力不足，一般最大只能耐受40KA（8/20us）的模拟雷电冲击电流，若冲击电流大于40KA（8/20us）则会出现插拔连接结构损坏，造成接触不良或断开，影响正常连接导电。而大于65KA（8/20us）以上的防雷器或防雷箱的防雷模块通常是和防雷模块底座为一体的，在维护和更换的时候必须把整个防雷器（模块和底座）全部拆下，非常不便，且模块底座带电具备一定的危险性。

在进行防雷监测时，传统防雷器的监控信号输出一般为干接点的方式，无法对模块内的温度、漏流进行实施监控，并信号输出，不能将防雷器的工作状态及时反馈给监控人员，监控人员无法及时对防雷器进行维护。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种智能防雷电路模块及可插拔智能防雷装置，既能对防雷模块内的温度、漏流进行实时监控并输出到外部监控设备，又能通过大通流插拔端子对防雷模块进行热插拔，耐冲击能力强，结构简单，维护方便。

一种智能防雷电路模块，包括至少一个TMOV芯片、与所述TMOV芯片电性连接的指示灯电路以及相互连接的温度传感器和信号插座，所述指示灯电路用于指示所述TMOV芯片的工作状态，所述温度传感器用于监测所述TMOV芯片的温度；所述TMOV芯片包括用于漏电检测的第一温度保险丝，所述第一温度保险丝连接到所述信号插座，所述信号插座用于输出所述温度传感器的温度监控信号和所述第一温度保险丝的漏电流监测信号。

进一步地，所述智能防雷电路模块还包括内PCB板，所述TMOV芯片、所述指示灯电路、所述温度传感器、所述信号插座固设于所述内PCB板上；所述TMOV芯片两端设有芯片端子，所述芯片端子能并联一个或多个所述TMOV芯片。

进一步地，所述TMOV芯片还包括电性串联连接的压敏电阻器MOV和第二温度保险丝，所述第一温度保险丝紧贴所述压敏电阻器MOV，所述第二温度保险丝与所述压敏电阻器MOV串联，所述指示灯电路与所述压敏电阻器MOV并联。

进一步地，所述指示灯电路包括依次电性连接的指示灯、电阻、二极管。

一种可插拔智能防雷装置，其特征在于，包括装置壳体和智能防雷电路模块，所述智能防雷电路模块固设于所述装置壳体中。

进一步地，所述装置壳体包括装置外壳、密封胶体和大通流插拔端子，所述密封胶体用于将所述智能防雷电路模块封装于所述装置外壳中，所述大通流插拔端子电性连接到所述智能防雷电路模块的芯片端子，所述装置外壳设有插座孔以使所述信号插座穿过所述插座孔露出于所述装置外壳。

进一步地，所述密封胶体为环氧树脂胶体，所述大通流插拔端子包括公头端子、母头端子中的一种；所述公头端子设有圆弧状金属插针，所述母头端子设有金属插孔，所述金属插针为弹性结构，其长度至少10mm，半径至少5mm；所述金属插孔形状尺寸与所述金属插针对应以相互插接。

进一步地，所述大通流插拔端子为可更换插拔端子，其表面设有防触摸绝缘材料。

进一步地，所述装置外壳为阻燃外壳，其表面设有散热孔，所述散热孔设于与所述智能防雷电路模正面和背面对应的所述装置外壳表面。

进一步地，所述可插拔智能防雷装置还包括外PCB板，所述外PCB板设有用于与所述信号插座对插电性连接的信号插头和用于与所述大通流插拔端子对插电性连接的端子插座，所述信号插头、所述端子插座的设置位置分别与所述信号插座、所述大通流插拔端子对应；所述端子插座包括公头端子插座、母头端子插座中的一种。

上述智能防雷电路模块中，采用指示灯电路和温度传感器对智能防雷电路模块的工作状态以及工作情况进行监测，并将上述工作状态以及工作情况以信号传输的方式输出到远端监控设备或监控报警单元，实现智能监控。上述可插拔智能防雷装置采用可更换并且耐雷电流冲击能力强的大通流插拔端子作为热插拔结构，通过简单的插拔即可实现防雷装置的安装以及更换，同时每个防雷装置单独工作，多个防雷装置中的一个损坏也不会影响其他防雷装置的正常使用。本实用新型既能对防雷装置内的温度、漏流进行实时监控并输出到外部监控设备，又能通过大通流插拔端子对防雷装置进行热插拔，耐冲击能力强，结构简单，维护方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的智能防雷电路模块的实施例一。

图2是本实用新型实施例的智能防雷电路模块的实施例二。

图3是本实用新型实施例的公头端子结构示意图。

图4是本实用新型实施例的母头端子结构示意图。

图5是本实用新型实施例的可插拔智能防雷装置结构示意图。

图6是本实用新型实施例的可插拔智能防雷装置插接到外PCB上的示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1、图2，示出本实用新型实施例的一种智能防雷电路模块10，包括至少一个TMOV芯片11、与TMOV芯片11电性连接的指示灯电路17以及相互连接的温度传感器15和信号插座12，指示灯电路17用于指示TMOV芯片11的工作状态，通过指示灯电路17能判断TMOV芯片11是否能正常使用。温度传感器15设于TMOV芯片11旁侧用于温度检测，TMOV芯片11包括用于漏电检测的第一温度保险丝13，第一温度保险丝13连接到信号插座12。优选的，信号插座12设有4个接口，温度传感器15两端和第一保险丝13两端分别连接到上述4个接口，信号插座12通过上4个接口输出温度传感器15的温度监控信号和第一温度保险丝13的漏电流监测信号。

进一步地，智能防雷电路模块10还包括内PCB板，TMOV芯片11、指示灯电路17、温度传感器15、信号插座12固设于内PCB板上；TMOV芯片11两端设有芯片端子16，芯片端子16能并联一个或多个TMOV芯片11来抵御不同强度的雷电流冲击。

进一步，TMOV芯片11还包括电性串联连接的压敏电阻器MOV14和第二温度保险丝18，第一温度保险丝13紧贴压敏电阻器MOV14，第二温度保险丝18与压敏电阻器MOV14串联，指示灯电路17与压敏电阻器MOV14并联，指示灯电路17包括依次电性连接的指示灯、电阻、二极管。

进一步地，芯片端子16包括正极芯片端子161和负极芯片端子162，第二温度保险丝18、二极管正极均设于正极芯片端子161。当芯片端子16接入电源电路后，电流从正极芯片端子161流入第二温度保险丝18，由于在正常电压下压敏电阻器MOV14的电阻很大，所以电流只能流入指示灯电路17，指示灯亮着说明上述智能防雷电路模块10正常工作。在发生雷击时，TMOV芯片11两端的电压变得很大，此时压敏电阻器MOV14因为电压增大而电阻减小，电流流入压敏电阻器MOV14，压敏电阻器MOV14通入电流后发热，从而被第一温度保险丝13和温度传感器15感应到，第一温度保险丝13和温度传感器感15再将监测到的信息通过信号插座12传输到监控报警单元中，而第二温度保险丝18在极大的电流下会发热熔断，对上述智能防雷电路模块10起到保护作用。

根据不同的冲击电流，上述智能防雷电路模块10能在芯片端子并联多个TMOV芯片11来构成不同雷电流抵御强度的智能防雷电路模块10。见实施例图2所示，图2中的智能防雷电路模块10只设置了一个TMOV芯片11，该电路至少能抵御25KA以上的冲击电流。而实施例图1中并联了3个TMOV芯片11，图1中电路能抵御的冲击电流至少是65KA。

请参阅图1~图6，一种可插拔智能防雷装置40，包括装置壳体和智能防雷电路模块10，智能防雷电路模块10固设于装置壳体中。进一步地，装置壳体包括装置外壳41、密封胶体42和大通流插拔端子，密封胶体42用于智能防雷电路模块10封装于装置外壳41中，优选的，密封胶体42为环氧树脂。大通流插拔端子电性连接到芯片端子16，装置外壳41设有插座孔以使信号插座12穿过插座孔露出装置外壳41。

进一步地，大通流插拔端子包括公头端子20、母头端子30中的一种；公头端子20设有圆弧状金属插针21，母头端子30设有金属插孔31，金属插针21为弹性结构，其长度至少10mm，半径至少5mm；金属插孔31形状尺寸与所述金属插针21对应以相互插接。金属插针21的弹性结构包括沿着插接方向延伸的相互分离的多个弹性条，多个弹性条环形布置构成一圈，以便插入金属插孔31。优选地，金属插孔31尺寸略微小于金属插针21直径，以便形成过盈配合，多个弹性条对金属插孔31内壁形成挤压，确保紧密接触。金属插针21的弹性结构使其插入金属插孔31时会受压缩产生形变并与金属插孔相互挤压，增大摩擦使两者不会轻易松脱。金属插针21和金属插孔31的插接深度至少为10mm，并且两者的半径都至少在5mm以上，此尺寸结构能抵御很高的电流冲击，在通过很大电流的情况下也不会烧毁，能承受100KA模拟雷电冲击电流。大通流插拔端子为可更换插拔端子，并且大通流插拔端子既可以选用公头端子20，也可以选用母头端子30。大通流插拔端子的表面设有防触摸绝缘材料，避免意外触电。

进一步地，优选的，装置外壳41为阻燃外壳，在发生雷击造成智能防雷电路模块10短路而严重发热时，装置外壳41也不会燃烧，避免发生火灾。装置外壳41表面设有散热孔43，将智能防雷电路模块10正常工作时产生的热量散发出去，避免影响到温度传感器15对TMOV芯片11的温度感应。更进一步地，散热孔43设于与内PCB板正面和背面对应的装置外壳41表面，散热孔43呈狭长孔形并有多个。

更进一步地，可插拔智能防雷装置40还包括外PCB板50，外PCB板50设有用于与信号插座12对插电性连接的信号插头51和用于与大通流插拔端子对插电性连接的端子插座，信号插头、端子插座的设置位置分别与信号插座12、大通流插拔端子对应；端子插座包括公头端子插座、母头端子插座中的一种。

在本实施例中，外PCB板50的端子插座上设置的端子类型与装置外壳41的大通流插拔端子相反，优选的，外PCB板50上设置公头端子插座52，装置外壳41上设置母头端子30。内PCB板上的智能防雷电路模块10通过母头端子30与外PCB板50的公头端子插座52、信号插座12与信号插头51的插接电性连接到外PCB板50。

上述智能防雷电路模块10中，采用指示灯电路17和温度传感器15对智能防雷电路模块10的工作状态以及工作情况进行监测，并将上述工作状态以及工作情况以信号传输的方式输出到远端监控设备或监控报警单元，实现智能监控。上述可插拔智能防雷装置40采用可更换并且耐雷电流冲击能力强的大通流插拔端子作为热插拔结构，通过简单的插拔即可实现防雷装置的安装以及更换，同时每个防雷装置单独工作，多个防雷装置中的一个损坏也不会影响其他防雷装置的正常使用。本实用新型既能对防雷装置内的温度、漏流进行实时监控并输出到外部监控设备，又能通过大通流插拔端子对防雷装置进行热插拔，耐冲击能力强，结构简单，维护方便。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能防雷电路模块，其特征在于，包括至少一个TMOV芯片、与所述TMOV芯片电性连接的指示灯电路以及相互连接的温度传感器和信号插座，所述指示灯电路用于指示所述TMOV芯片的工作状态，所述温度传感器用于监测所述TMOV芯片的温度；所述TMOV芯片包括用于漏电检测的第一温度保险丝，所述第一温度保险丝连接到所述信号插座，所述信号插座用于输出所述温度传感器的温度监控信号和所述第一温度保险丝的漏电流监测信号。

2.如权利要求1所述的智能防雷电路模块，其特征在于，所述智能防雷电路模块还包括内PCB板，所述TMOV芯片、所述指示灯电路、所述温度传感器、所述信号插座固设于所述内PCB板上；所述TMOV芯片两端设有芯片端子，所述芯片端子能并联一个或多个所述TMOV芯片。

3.如权利要求2所述的智能防雷电路模块，其特征在于，所述TMOV芯片还包括电性串联连接的压敏电阻器MOV和第二温度保险丝，所述第一温度保险丝紧贴所述压敏电阻器MOV，所述第二温度保险丝与所述压敏电阻器MOV串联，所述指示灯电路与所述压敏电阻器MOV并联。

4.如权利要求3所述的智能防雷电路模块，其特征在于，所述指示灯电路包括依次电性连接的指示灯、电阻、二极管。

5.一种可插拔智能防雷装置，其特征在于，包括装置壳体和智能防雷电路模块，所述智能防雷电路模块为权利要求1~4任一项所述的智能防雷电路模块，所述智能防雷电路模块固设于所述装置壳体中。

6.如权利要求5所述的可插拔智能防雷装置，其特征在于，所述装置壳体包括装置外壳、密封胶体和大通流插拔端子，所述密封胶体用于将所述智能防雷电路模块封装于所述装置外壳中，所述大通流插拔端子电性连接到所述智能防雷电路模块的芯片端子，所述装置外壳设有插座孔以使所述信号插座穿过所述插座孔露出于所述装置外壳。

7.如权利要求6所述的可插拔智能防雷装置，其特征在于，所述密封胶体为环氧树脂胶体，所述大通流插拔端子包括公头端子、母头端子中的一种；所述公头端子设有圆弧状金属插针，所述母头端子设有金属插孔，所述金属插针为弹性结构，其长度至少10mm，半径至少5mm；所述金属插孔形状尺寸与所述金属插针对应以相互插接。

8.如权利要求7所述的可插拔智能防雷装置，其特征在于，所述大通流插拔端子为可更换插拔端子，其表面设有防触摸绝缘材料。

9.如权利要求6所述的可插拔智能防雷装置，其特征在于，所述装置外壳为阻燃外壳，其表面设有散热孔，所述散热孔设于与所述智能防雷电路模正面和背面对应的所述装置外壳表面。

10.如权利要求6所述的可插拔智能防雷装置，其特征在于，所述可插拔智能防雷装置还包括外PCB板，所述外PCB板设有用于与所述信号插座对插电性连接的信号插头和用于与所述大通流插拔端子对插电性连接的端子插座，所述信号插头、所述端子插座的设置位置分别与所述信号插座、所述大通流插拔端子对应；所述端子插座包括公头端子插座、母头端子插座中的一种。