CN209642310U - 用于铁路信号设备的防雷器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于铁路信号设备的防雷器，采用若干组压敏电阻与气体放电管组合，在L‑N,L‑PE,N‑PE之间形成的多个电流回路串联的电路；并结合由热脱扣装置结构及其遥信报警装置，实现快速热脱扣分断、窗口显示状态；有效的解决了在铁路信号设备一旦出现故障后，能够防止信号设备线路与地线短路，铁路信号设备侧电路在其故障、失效模式下可靠地切断回路，使得浪涌保护器保持高阻状态，以及大通流、高压应用、无续流、功能指示的问题，避免信号与大地直接接触将故障升级，影响列车的正常运营，防止造成安全事故。

Description

用于铁路信号设备的防雷器
技术领域：
本实用新型涉及一种防雷器设备，主要用于铁路信号设备的防雷保护，属于防雷器领域。
背景技术：
我国铁路系统中的自动化程度逐渐提升，给铁路系统的运行带来了很多的帮助和便利；可以说我国铁路运输之所以成为主要的交通运输方式，很大程度上是因为铁路系统提升了自动化的应用，铁路信号的自动化程度的提升能够为我国的铁路系统的运输带来准确的指挥信号，避免运行事故的发生；但是电子设备还有一个非常明显的缺陷，这就是电设备受到外界信号源干扰的几率非常大，尤其是对于雷电的防护；电子设备对于雷电的防护非常差，这对于铁路系统来讲是一个隐患，一旦铁路信号设备受到了雷电的破坏，就会影响铁路系统的正常运行，严重的会导致铁路系统的运行事故；随着动车、高铁的日益发展普及，铁路运输的准点、准时的要求也随之日益突出，对信号设备的可靠性要求越来越高；这就要求在铁路信号设备一旦出现故障时必须倒向安全侧，即：浪涌保护器故障后需要呈现开路模式，避免信号与大地直接接触导致故障升级，影响列车的正常运营，防止安全事故的产生。
虽然我国现在对于铁路信号设备进行不断的升级改造，但是铁路信号设备的防雷问题还是没有很好的处理方式；目前，浪涌保护器(即：防雷器)通常采用放电管或者压敏电阻作为核心器件；但是，劣化后的压敏电阻一般呈短路模式，而损坏后的气体放电管也可能造成短路，在浪涌保护器短路时，极易导致被保护器件与大地之间相连，造成设备无法正常工作，严重的情况下还可能造成火灾。
针对这样的情况，就要求相关的铁路信号的设计人员对信号设备的防雷系统有非常周全的考量，开发设计出稳定可靠的防雷器产品和配套的设备，功能和性能上做出重大的提升和改进。
发明内容：
为了解决以上技术问题，本技术方案的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于铁路信号设备的防雷器，采用若干组压敏电阻与气体放电管组合，在L-N,L-PE,N-PE之间形成的多个电流回路串联的电路；并结合由热脱扣装置结构及其遥信报警装置，实现快速热脱扣分断、窗口显示状态；有效的解决了在铁路信号设备一旦出现故障后，能够防止信号设备线路与地线短路，铁路信号设备侧电路在其故障、失效模式下可靠地切断回路，使得浪涌保护器保持高阻状态，以及大通流、高压应用、无续流、功能指示的问题，避免信号与大地直接接触将故障升级，影响列车的正常运营，防止造成安全事故。
本技术方案的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种用于铁路信号设备的防雷器，包括外壳体、底座、内壳体、电流条、隔弧板、弹簧、插脚、电缆、压敏电阻、卡簧、气体放电管、滑动指示件、遥信触发件，其特征在于：所述的压敏电阻装入内壳体空心腔体中，所述的气体放电管与卡簧一并卡入内壳体预设的凹槽内，所述的压敏电阻的一侧电极与气体放电管的一端电极直接相连接，并且所述的气体放电管的另一端电极处采用卡簧连接固定，所述的压敏电阻另一端电极与电流条采用低温焊锡进行焊接，电流条另一端电极引脚分别与接插脚通过电缆焊接相连，所述的隔弧板与弹簧安装于内壳体的安装槽内，且隔弧板两侧设置弹簧，弹簧经压缩后嵌入到内壳体滑槽中，所述的卡簧的尾部具有卡接结构，电缆放入卡接结构直接压接相连。
在电路L/+/N/-、保护地PE之间任何工作回路出现雷击过压导致压敏电阻过热后，热量将传导到低温焊接热脱扣点，当达到焊接热脱扣融点温度后，焊接热脱扣融点焊锡融化，所述的电流条在自身弹力作用下与压敏电阻分离，同时，所述的隔弧板在弹簧推力的作用下沿脱扣件内壳体的滑槽向上滑动隔绝压敏电阻电极和电流条，切断并安全隔离电路。
本实用新型技术方案具有如下有益效果：
1.本实用新型技术方案采用全保护电路设计，采用隔弧板可彻底阻断压敏电阻和电流条之间的通路，避免二次电弧的损坏，并配合脱扣装置对称结构，当防雷器过热而性能劣化或损坏时，该脱扣装置可使防雷器从电路脱离，并将热脱扣装置的信号通过壳体表面视窗显示输出告警指示信号，实现快速热脱扣分断、窗口显示状态功能。
2.本实用新型体积小、结构紧凑、模块化设计；能够实现全保护模式，即在电路L/+/N/-、保护地PE之间任何工作回路出现雷击过压时都可以起到保护作用；当防雷器失效时，其模式为高阻状态，安全性高，避免信号与大地直接接触将故障升级，影响列车的正常运营，防止造成安全事故。
以下结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的分解，以使本技术方案更易于理解、掌握。
附图说明：
图1是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器装配后示意图；
图2是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器装配示意图；
图3是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器的压敏电阻及组件的局部结构示意图；
图4是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器的卡接结构的示意图；
图5是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器的楔形结构的示意图；
图6是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器的开口结构件的示意图；
图7是本技术方案用于铁路信号设备的防雷器的防松脱自解锁结构的示意图；
图1-图5中各附图标记的含义为：
1-外壳体、2-底座、3-内壳体、4-电流条、5-隔弧板、6-弹簧、7-插脚、8-电缆、9-压敏电阻、10-卡簧、11-气体放电管、12-滑动指示件、13-遥信触发件、14-编码环、101-卡接结构、51-楔形结构、131-开口结构件、21-卡勾、111-卡孔。
具体实施方式
如图1-3所示，一种用于铁路信号设备的防雷器，包括外壳体1、底座2、内壳体3、电流条4、隔弧板5、弹簧6、插脚7、电缆8、压敏电阻9、卡簧10、气体放电管11、滑动指示件12、遥信触发件13，所述外壳体1为底端开口的腔体结构，所述的电流条4、隔弧板5、弹簧6、电缆8、压敏电阻9、卡簧10、气体放电管11、滑动指示件12、遥信触发件12安装于内壳体3中，若干个插接脚固定在底座2端面上。
所述的底座2具有若干个安装位，内壳体1并排的嵌入安装到底座2的固定槽内，槽与槽之间设有隔板进行隔离，在底座2上设有卡勾21。
所述的压敏电阻9装入内壳体3空心腔体中，所述的气体放电管11与卡簧10一并卡入内壳体3预设的凹槽内，所述的压敏电阻9的一侧电极与气体放电管11的一端电极直接相连接，并且所述的气体放电管11的另一端电极处采用卡簧10连接固定，所述的压敏电阻9另一端电极与电流条4采用低温焊锡进行焊接，电流条4另一端电极引脚分别与接插脚7通过电缆8焊接相连，所述的隔弧板5与弹簧6安装于内壳体3的安装槽内，且隔弧板5两侧设置弹簧6，弹簧6经压缩后嵌入到内壳体3滑槽中，所述的卡簧10的尾部具有卡接结构101，电缆8放入卡接结构101直接压接相连。
在电路L/+/N/-、保护地PE之间任何工作回路出现雷击过压导致压敏电阻9过热后，热量将传导到低温焊接热脱扣点，当达到焊接热脱扣融点温度后，焊接热脱扣融点焊锡融化，所述的电流条4在自身弹力作用下与压敏电阻9分离，同时，所述的隔弧板5在弹簧6推力的作用下沿内壳体3的滑槽向上滑动隔绝压敏电阻9电极和电流条，实现热脱扣和过流脱扣分离，使防雷器及时切断并安全隔离电路。
进一步地，所述的外壳体1、底座2、内壳体3均采用工业阻燃级绝缘材料，由于此类材料具有造型多样性，耐冲击，同时又在该产品使用过程中保证与电路板和相邻电子元器件之间具有安全绝缘的电气性能。可加工性好又安全可靠。
如图4所示，所述的卡接结构101为一个U型的金属件，其中一边带有圆柱形腔体，用于放置引出的电缆8导线连接，并随气体放电管11一同嵌入到内框的凹槽中。
如图5所示，所述的滑动指示件12水平安装于内壳体3内，隔弧板5上设置有楔形结构51，与滑动指示件12安装配合。所述的遥信触发件13垂直安装于内壳体3中部一个转轴上，与滑动指示件12通过腰形结构131相连接。
当产品失效时，所述的隔弧板5向上滑动，其楔形结构51由于楔形斜面向上滑动，与斜面接触的滑动指示件12做水平运动。
所述的遥信触发件13安装在内壳体3上的安装轴上，滑动指示件12通过开口结构件131带动遥信触发件13摆动，触发与产品相配的内部遥信开关对外输出信号，同时滑动指示件12通过外壳体1视窗口由绿色变红色对外显示。
所述的隔弧板5上设置若干筋肋及滑槽，其安装于内壳体3的内侧；两侧下端配置有弹簧6，两侧上端具有楔形结构的斜面，非触发状态下，隔弧板5经弹簧6压缩固定于压敏电阻9与电流条4之间，楔形结构斜面套于滑动指示件12的通孔内。
如图6所示，所述的遥信触发件13为长条形塑料件，中间部分具有固定的转轴孔，一端有开口结构件131，与滑动指示件12连接，通过滑动指示件12的水平运动带动遥信触发件13来回的摆动，触发产品相配的内部遥信开关对外输出信号。
所述电流条4具有若干只，分别于对应的电缆8焊接连接，另一端与压敏电阻9的表面电极低温焊锡连接。
进一步地，所述的底座2具有若干个安装位，内壳体3并排的嵌入安装到底座2的固定槽内，槽与槽之间设有隔板进行隔离，在底座2上设有卡勾21，若干插脚穿过底座2的底面后外露，形成对应的插接面，与配套的防雷器连接器连接。
进一步地，所述底座上还安装了若干个遥信开关；用于驱动隔弧板5的压缩的弹簧6与底座2固定装配，以及设有防误插编码环14，不同的电压等级通过编码环14在底座2上不同的安装角度来实现防误插。
进一步地，所述外壳体1为底端开口结构，在外壳体1上有与底座卡勾相配合的卡孔111，所述底座2安装于外壳体1的底部。
进一步地，所述外壳体1顶部设有视窗口；便于观察防雷器的工作正常或失效状态。当视窗孔出现红色指示告警，说明产品已经失效，提醒用户更换，或提供遥信报警信号。
基于上述技术方案的描述，如图7所示，本实用新型产品在实际使用中会有震动冲击，因此，在产品上设计有防松脱自解锁结构；在底座2上设计有卡勾21，在外壳体1上有与之相配合的孔111，在正常情况下卡勾21伸出于孔111，固定在与之相配的底座2上，当需要拔出时，外壳体1向上通过卡勾21的斜面将卡勾21压入外壳体1内部，卡勾21与相配底座2释放分离。
最后需要说明的是，以上仅是本实用新型的具体应用范例之一，实际应用过程中均可根据具体情况酌情选择替代元器件，但对本技术方案的保护范围不构成任何限制。

Claims (10)

1.用于铁路信号设备的防雷器，包括外壳体(1)、底座(2)、内壳体(3)、电流条(4)、隔弧板(5)、弹簧(6)、插脚(7)、电缆(8)、压敏电阻(9)、卡簧(10)、气体放电管(11)、滑动指示件(12)、遥信触发件(13)，其特征在于：所述的压敏电阻(9)装入内壳体(3)空心腔体中，所述的气体放电管(11)与卡簧(10)一并卡入内壳体(3)预设的凹槽内，所述的压敏电阻(9)的一侧电极与气体放电管(11)的一端电极直接相连接，并且所述的气体放电管(11)的另一端电极处采用卡簧(10)连接固定，所述的压敏电阻(9)另一端电极与电流条(4)采用低温焊锡进行焊接，电流条(4)另一端电极引脚分别与接插脚(7)通过电缆(8)焊接相连，所述的隔弧板(5)与弹簧(6)安装于内壳体(3)的安装槽(31)内，且隔弧板(5)两侧设置弹簧(6)，弹簧(6)经压缩后嵌入到内壳体(3)滑槽中，所述的卡簧(10)的尾部具有卡接结构(101)，电缆(8)放入卡接结构(101)直接压接相连。
2.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的压敏电阻(9)装入内壳体(3)空心腔体中，所述的气体放电管(11)与卡簧(10)一并卡入内壳体(3)预设的凹槽内，所述的压敏电阻(9)的一侧电极与气体放电管(11)的一端电极直接相连接，并且所述的气体放电管(11)的另一端电极处采用卡簧(10)连接固定，所述的压敏电阻(9)另一端电极与电流条(4)采用低温焊锡进行焊接，电流条(4)另一端电极引脚分别与接插脚(7)通过电缆(8)焊接相连。
3.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的隔弧板(5)与弹簧(6)安装于内壳体(3)的安装槽内，且隔弧板(5)两侧设置弹簧(6)，弹簧(6)经压缩后嵌入到内壳体滑槽中，所述的卡簧(10)的尾部具有卡接结构(101)，电缆(8)放入卡接结构(101)直接压接相连。
4.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的卡接结构(101)为一个U型的金属件，其中一边带有圆柱形腔体，用于放置引出的电缆(8)导线连接，并随气体放电管(11)一同嵌入到内框的凹槽中。
5.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：当产品失效时，所述的隔弧板(5)向上滑动，其楔形结构(51)由于楔形斜面向上滑动，与斜面接触的滑动指示件(12)做水平运动。
6.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的遥信触发件(13)安装在内壳体(3)上的安装轴上，滑动指示件(12)通过开口结构件(131)带动遥信触发件(13)摆动，触发与产品相配的内部遥信开关对外输出信号，同时滑动指示件(12)通过外壳体(1)视窗口由绿色变红色对外显示。
7.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述隔弧板(5)上设置若干筋肋及滑槽，其安装于内壳体(3)的内侧；两侧下端配置有弹簧(6)，两侧上端具有楔形结构的斜面，非触发状态下，隔弧板(5)经弹簧(6)压缩固定于压敏电阻(9)与电流条(4)之间，楔形结构斜面套于滑动指示件(12)的通孔内。
8.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的滑动指示件(12)水平安装于内壳体(3)内，隔弧板(5)上设置有楔形结构(51)，与滑动指示件(12)安装配合；所述的遥信触发件(13)垂直安装于内壳体(3)中部一个转轴上，与滑动指示件(12)通过开口结构件(131)相连接。
9.根据权利要求8所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：所述的遥信触发件(13)为长条形塑料件，中间部分具有固定的转轴孔，一端有开口结构件(131)，与滑动指示件(12)连接，通过滑动指示件(12)的水平运动带动遥信触发件(13)来回的摆动，触发产品相配的内部遥信开关对外输出信号。
10.根据权利要求1所述的用于铁路信号设备的防雷器，其特征在于：在产品上设计有防松脱自解锁结构；在底座(2)上设计有卡勾(21)，在外壳体(1)上有与之相配合的孔(111)，在正常情况下卡勾(21)伸出于孔(111)，固定在与之相配的底座(2)上，当需要拔出时，外壳体(1)向上通过卡勾(21)的斜面将卡勾(21)压入外壳体(1)内部，卡勾(21)与相配底座(2)释放分离。
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