CN208461456U - 一种spd专用外部脱离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种SPD专用外部脱离器，包括下端带有动触头的合闸装置、静触头和脱扣装置，脱扣装置用于驱动合闸装置使动触头和静触头导通或分离，脱离器内还设有一雷击保护装置，雷击保护装置与动触头和静触头电性连接形成主放电回路；当存在雷击过电压时，所产生的雷击过电流经主放电回路进行瞬间放电，主放电回路放电完成后所产生的剩余电流小于脱扣装置驱动动触头与静触头完成分离时的驱动电流。本实用新型专利设有独立的可分断的主放电回路，能耐受雷击电流(最大放电电流或冲击电流)冲击，即流过雷击电流时不开路，保证雷击过电压保护的连续性，同时两端残压降低到50V左右(相当于安装现场10cm长度的电缆)。

Description

一种SPD专用外部脱离器

技术领域

本实用新型涉及浪涌保护技术领域，具体涉及一种SPD专用外部脱离器。

背景技术

当前国内外防雷市场，主要有3种SPD(电涌保护器)安装方式，第一种是SPD前端不装保护器件；第二种是在SPD前端串联安装常规断路器，大多选用DZ47小型断路器；第三种是在SPD前端串联安装熔断器。

各类SPD内部器件的失效可以归纳为开路和短路两种模式，其中，SPD在开路失效模式下，低压配电系统将失去电涌保护功能，一般不会对该系统产生其它的危害；但SPD在短路失效模式下对低压配电系统而言，则有较大的危险和隐患。上述3种安装方式，在SPD正常工作时，均不会影响整个配电系统的正常工作；当高能量电涌冲击或线路工频故障，比如短路或暂时过电压(TOV)时，会导致SPD短路失效，此时，SPD热脱扣装置来不及熔断，导致SPD急速击穿短路，针对3种安装方式分别分析如下：

第一种：由于SPD前端没有安装后备保护，此时SPD直接起火或爆炸，影响整个配电系统的安全；

第二种：由于SPD前端串联安装了常规断路器，大多选用DZ47小型断路器，因为断路器内部主回路线圈电感作用，在有雷击过电压时，会在断路器两端产生超过1000V的残压，此残压叠加在SPD上后致使整个防雷保护回路的总保护水平下降，不利于设备安全运行，甚至直接引起设备损毁，影响整个配电系统的安全；在SPD击穿短路时，此工频电流不足以使断路器瞬间跳闸，此时SPD直接起火或爆炸；或随着工频电流上升虽能引起跳闸，但在跳闸前SPD已经燃烧或爆炸，影响整个配电系统的安全。

第三种：与第二种安装方式相似，由于SPD前端串联安装熔断器，在SPD击穿短路时，此工频电流不足以使熔断器瞬间熔断，此时SPD直接起火或爆炸；或随着工频电流上升虽能引起熔断器熔断，但在熔断前SPD已经燃烧或爆炸，影响整个配电系统的安全。

如果断路器和熔断器取值小，比如3A，在有工频过电流时，能够起到脱扣或熔断作用，一旦有雷击过电流时(实际上各种现场雷击过电流大多大于20kA以上，个别场地会达到100kA以上)，此时断路器会脱扣，熔断器也会熔断，就失去了防雷保护作用，对各种需要保护的设备来说是致命的。如果首先确保雷击过电流时断路器不脱扣熔断器不熔断，断路器和熔断器的取值就要很大，甚至超过总开关的容量，比如Imax 40kA的SPD就要选用125A，这么大的取值，在有工频过电流时，就要瞬间达到600A以上才能够迅速脱扣或熔断，此时已经引起了烧毁或火灾事故。另外，断路器还存在电感导致Up过高的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的以上不足，本实用新型专利提供一种能耐受雷击电流冲击，保证电源安全并避免火灾的新型SPD专用外部脱离器。

为达到上述目的，本实用新型专利采用如下技术方案：

一种SPD专用外部脱离器，包括下端带有动触头的合闸装置、静触头和脱扣装置，所述脱扣装置用于驱动所述合闸装置使所述动触头和静触头导通或分离，所述脱离器内还设有一雷击保护装置，所述雷击保护装置与所述的动触头和静触头电性连接形成主放电回路；当存在雷击过电压时，所产生的雷击过电流经所述主放电回路进行瞬间放电，所述主放电回路放电完成后所产生的剩余电流小于所述脱扣装置驱动所述动触头与所述静触头完成分离时的驱动电流。

所述雷击保护装置为一气体放电管，其两端分别与所述动触头及所述脱离器的输出接线端电性连接，发生雷击过电压时所述气体放电管瞬间放电导通。

所述气体放电管的直流点火电压为180VDC～220VDC，放电电流为80kA～120kA。

所述脱扣装置包括电性连接的脱扣线圈和触发电路，所述脱扣线圈与动触头电性连接，所述触发电路与所述脱离器的输出接线端电性连接，所述脱扣线圈上的用于驱动所述动触头与所述静触头分离时的驱动电流小于所产生的工频过电流。

所述脱扣装置中用于驱动所述动触头与所述静触头分离时的驱动电流为1-3A。

所述合闸装置包括手柄、操作机构和脱扣机构，所述动触头设置于所述脱扣机构上，所述脱扣线圈通过驱动所述脱扣机构移动使所述动触头与所述静触头导通或分离。

本实用新型技术方案，具有如下有益效果：

A.本实用新型设有独立的可分断的主放电回路，能耐受雷击电流(最大放电电流或冲击电流)冲击，即流过雷击电流时不开路，保证雷击过电压保护的连续性；同时两端残压降低到50V左右(相当于安装现场10cm长度的电缆)。

B.本实用新型还设有独立优化的触发电路和脱扣线圈，解决雷击大电流时不脱扣，工频小电流(1A)安全脱扣，迅速切断主放电回路，从而切断SPD回路，确保整个供配电系统的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型SPD专用外部脱离器内部结构示意图；

图2为本实用新型SPD专用外部脱离器工作原理图。

附图标记说明：

1-合闸机构，11-手柄，12-操作机构，13-脱扣机构；

2-动触头；3-静触头；4-输入接线端；5-输出接线端；

6-雷击保护装置；7-脱扣线圈；8-触发电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型所提供的一种SPD专用外部脱离器，包括合闸机构1、动触头2、静触头3、输入接线端4、输出接线端5、雷击保护装置6和脱扣装置，脱扣装置用于驱动合闸装置1使动触头2和静触头3导通或分离，动触头2设置在合闸机构1的下端，静触头3与输入接线端4电性连接，雷击保护装置6的一端与动触头2电性连接，另一端与输出接线端5电性连接；雷击保护装置6与动触头2和静触头3电性连接形成主放电回路；当存在雷击过电压时，所产生的雷击过电流经主放电回路进行瞬间放电，主放电回路放电完成后所产生的剩余电流小于脱扣装置驱动动触头2与静触头3完成分离时的驱动电流。本实用新型设有独立的可分断的主放电回路，能耐受雷击电流(最大放电电流或冲击电流)冲击，即流过雷击电流时不开路，保证雷击过电压保护的连续性；同时两端残压降低到50V左右(相当于安装现场10cm长度的电缆)。

本实用新型中的雷击保护装置6为一气体放电管，其两端分别与动触头2及脱离器的输出接线端5电性连接，发生雷击过电压时气体放电管瞬间放电导通。气体放电管的直流点火电压为180VDC-220VDC，最大放电电流为80kA-120kA。

本实用新型的SPD专用外部脱离器还包括脱扣线圈7和触发电路8，脱扣线圈7的一端与动触头2电性连接，另一端与触发电路8的一端电性连接，触发电路8的另一端与输出接线端5电性连接，脱扣线圈7上的用于驱动动触头2与静触头3分离时的驱动电流小于所产生的工频过电流；脱扣线圈7通过驱动合闸机构1下端的移动控制动触头2与静触头3的接触或分离。当脱扣线圈7动作时，脱扣线圈7带动动触头2与静触头3分离。

具体而言，雷击保护装置6所在的电流通路为主放电回路或雷击电流通路，由输入接线端4、静触头3、动触头2、雷击保护装置6和输出接线端5构成，当脱离器处于合闸状态时，雷电流流经途径为输入接线端4—静触头3—动触头2—雷击保护装置6—输出端输出接线端5；脱扣线圈7所在的电流通路为工频电流脱扣通路，工频电流脱扣通路由输入接线端4、静触头3、动触头2、脱扣线圈7、触发电路8和输出接线端5构成，工频小电流流经途径为输入接线端4—静触头3—动触头2—脱扣线圈7—触发电路8—输出接线端5。

其中的合闸机构1包括手柄11、操作机构12和脱扣机构13，脱扣线圈7通过脱扣机构13控制动触头2与静触头3的接触或分离。

本实施例中雷击保护装置6采用国际知名品牌(爱普科斯)所生产的大电流气体放电管，其稳定可靠工作，只有在雷击过电压出现时瞬间放电导通，因为内部是充气间隙，对于工频电流而言相当于开路，电流不流经气体放电管。这里的气体放电管的直流点火电压为180VDC-220VDC，最大放电电流为80kA-120kA，气体放电管的直流点火电压优选为200VDC，放电电流优选为100kA。

如图2所述，当有雷击过电压出现时，雷击过电流同时通过雷击电流通路和工频电流脱扣通路，但工频电流脱扣通路因为有触发电路8的延时调节，当雷击保护装置6放电完成后，剩余电流已经不足以使脱扣线圈产生动作。

当出现工频过电流时，工频过电流同时通过雷击电流通路和工频电流脱扣通路，但雷击保护装置6内部是气体放电管，对于工频电流而言相当于开路，工频过电流不通过，此时工频过电流流过脱扣线圈7，脱扣线圈7产生动作并带动脱扣机构13使动触头与静触头发生分离。

综上，本实用新型所设有得独立优化的触发电路和脱扣线圈，解决了雷击大电流时不脱扣，工频小电流(1A)安全脱扣，迅速切断主回路，从而切断SPD回路，确保整个供配电系统的安全。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种SPD专用外部脱离器，包括带有动触头(2)的合闸装置(1)、静触头(3)和脱扣装置，所述脱扣装置用于驱动所述合闸装置(1)使所述动触头(2)和静触头(3)导通或分离，其特征在于，所述脱离器内还设有一雷击保护装置(6)，所述雷击保护装置(6)与所述的动触头(2)和静触头(3)电性连接形成主放电回路；当存在雷击过电压时，所产生的雷击过电流经所述主放电回路进行瞬间放电，所述主放电回路放电完成后所产生的剩余电流小于所述脱扣装置驱动所述动触头(2)与所述静触头(3)完成分离时的驱动电流。

2.根据权利要求1所述的SPD专用外部脱离器，其特征在于，所述雷击保护装置(6)为一气体放电管，其两端分别与所述动触头(2)及所述脱离器的输出接线端(5)电性连接，发生雷击过电压时所述气体放电管瞬间放电导通。

3.根据权利要求2所述的SPD专用外部脱离器，其特征在于，所述气体放电管的直流点火电压为180VDC～220VDC，放电电流为80kA～120kA。

4.根据权利要求3所述的SPD专用外部脱离器，其特征在于，所述脱扣装置包括电性连接的脱扣线圈(7)和触发电路(8)，所述脱扣线圈(7)与动触头(2)电性连接，所述触发电路(8)与所述脱离器的输出接线端(5)电性连接，所述脱扣线圈(7)上的用于驱动所述动触头(2)与所述静触头(3)分离时的驱动电流小于所产生的工频过电流。

5.根据权利要求4所述的SPD专用外部脱离器，其特征在于，所述脱扣装置中用于驱动所述动触头(2)与所述静触头(3)分离时的驱动电流为1-3A。

6.根据权利要求5所述的SPD专用外部脱离器，其特征在于，所述合闸装置(1)包括手柄(11)、操作机构(12)和脱扣机构(13)，所述动触头(2)设置于所述脱扣机构(13)上，所述脱扣线圈(7)通过驱动所述脱扣机构(13)移动使所述动触头(2)与所述静触头(3)导通或分离。