CN212935518U - 具有监控功能的电涌保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电涌保护技术领域，为了解决现有技术中电涌保护器自身缺少状态检测模块，不能在即将损坏前进行预警的技术问题，本实用新型提供一种具有监控功能的电涌保护装置，包括设置有电涌保护元件的浪涌保护组件，与设置有放电管的后备保护组件，后备保护组件与浪涌保护组件连接；用于检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，电流监测传感器接收浪涌保护组件中电涌保护元件所在电路的电流信号。因此，直接在电涌保护装置中设置检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，这样可以通过电流监测传感器检测的漏电流，准确监控电涌保护器中电涌保护元件的寿命是否即将用尽。

Description

具有监控功能的电涌保护装置

技术领域

本实用新型涉及电涌保护技术领域，尤其涉及一种具有监控功能的电涌保护装置。

背景技术

电涌保护器（英文全称Surge Protection Device，简称SPD），是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”；它的作用是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，电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。

例如，中国专利申请号为CN201010019307.8的专利申请公开了一种具有热保护功能的电涌抑制器，包括一个外壳罩和一个带装配板的底座，所述底座上设置有电涌抑制元件和热保护装置，所述热保护装置包括一个与电涌抑制元件的b电极电连接的金属凸起部件，一个压缩弹簧，一个在装配板导轨槽上可移动的带灭弧构件的滑块；在正常工作时，导电金属构件和金属凸起部件通过一个低温焊点电连接，当所述电涌抑制元件因为失效，流过工频事故电流时使低温焊点熔化，导电金属构件断开与金属凸起部件的连接，所述弹簧推动滑块上的灭弧构件移动，阻隔断开的间隙，并产生一个气流，吹灭导电金属构件与所述金属凸起部件断开间隙之间的电弧，提供更安全、及时、可靠的电路保护。

再例如，中国专利申请号为CN201721779020.9的专利申请公开了一种防雷箱用状态指示电路及防雷箱，状态指示电路包括：检测模块；信号处理模块，基于多个并联保护元件失效的数量，输出相应的状态信号；基于不同的状态信号显示不同的提示信号，尤其设置有表示多个并联保护元件中至少一个保护元件损坏、且至少一个保护元件良好的状态；这样当有元件损坏，但是多个并联保护元件组成的防雷箱仍然可以使用时，可以提前提醒用户；而模块全部损坏或者良好时，用户也能及时知晓。

但是发明人在实现本实用新型的过程中发现，虽然现有技术对电涌保护器内部的保护电路进行了优化，提高了电涌保护器的安全性能；但是电涌保护器本身缺少状态检测模块，而CN201721779020.9虽然提供有状态指示元件，但是只能在防雷保护电路已经损坏才会显示；不能在即将损坏前进行预警。

实用新型内容

为了解决现有技术中电涌保护器自身缺少状态检测模块，不能在即将损坏前进行预警的技术问题，本实用新型提供一种具有监控功能的电涌保护装置，直接在电涌保护装置中设置检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，这样可以通过电流监测传感器检测的漏电流，准确监控电涌保护器中电涌保护元件的寿命是否即将用尽。

本实用新型提供一种具有监控功能的电涌保护装置，其特征在于，包括：

设置有电涌保护元件的浪涌保护组件，

与设置有放电管的后备保护组件，所述后备保护组件与所述浪涌保护组件连接；

用于检测所述电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，所述电流监测传感器接收所述浪涌保护组件中电涌保护元件所在电路的电流信号；以及

用于传输所述电流监测传感器检测到的漏电流的信号输出端口。

本实用新型优选的实施方式中，上述电涌保护装置还包括与所述电流监测传感器连接的比较器，所述比较器设置成将所述电流监测传感器检测的漏电流与预设电流值比较，当所述电流监测传感器检测的漏电流大于等于所述预设电流值，通过所述信号输出端口输出所述电涌保护元件的寿命即将用尽对应的警示信息。

本实用新型优选的实施方式中，所述电流监测传感器固定连接在所述电涌保护装置的壳体上。

本实用新型优选的实施方式中，所述电涌保护元件为压敏电阻，所述浪涌保护组件被设置为包括所述压敏电阻的可插拔模块，所述可插拔模块被安装在底座上。

本实用新型优选的实施方式中，所述放电管为气体放电管，所述气体放电管设置成在两端的电量大于阈值时，所述气体放电管两端的极间间隙被放电击穿，并由绝缘状态转变成为导电状态。

本实用新型优选的实施方式中，上述电涌保护装置还包括计数器，所述计数器与所述电流监测传感器连接，所述计数器用于检测所述电涌保护装置承受过的雷击浪涌次数；并且所述计数器也与所述信号输出端口连接。

本实用新型优选的实施方式中，所述浪涌保护组件中设置有多个并联连接的电涌保护元件。

本实用新型优选的实施方式中，所述浪涌保护组件中的电涌保护元件和所述后备保护组件中的放电管串联在相线和地线之间。

采用本实用新型实施例提供的技术方案，直接在电涌保护装置中设置检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，这样可以通过电流监测传感器检测的漏电流，准确监控电涌保护器中电涌保护元件的寿命是否即将用尽。而且本实用新型实施例提供的电涌保护装置中后备保护组件还设置有放电管，这样让电涌保护装置还提供后备保护功能，所以本实用新型实施例提供的电涌保护装置不仅具有防雷保护功能，而且还具有雷电监测的功能。

实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为本实施例提供一种电涌保护装置的电路原理图。

图2为本实施例提供一种具有监控功能的电涌保护器的结构框图。

图3为本实施例提供一种具有监控功能的电涌保护器中电流监测传感器的结构示意图。

图4为本实施例提供另一种具有监控功能的电涌保护器的结构框图。

图5为本实施例提供一种电涌保护装置中放电管对应保护电路的原理图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本实用新型，而非对本实用新型的限定性解释；并且只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

另外，在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

下面通过附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

实施例

本实施例提供的技术方案为了解决现有技术中电涌保护器自身缺少状态检测模块，不能在即将损坏前进行预警的技术问题，提供一种具有监控功能的电涌保护装置，直接在电涌保护装置中设置检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，这样可以通过电流监测传感器检测的漏电流，准确监控电涌保护器中电涌保护元件的寿命是否即将用尽。

如图1、图2所示，本实施例提供一种具有监控功能的电涌保护装置，该电涌保护装置包括：

设置有电涌保护元件的浪涌保护组件100，其中，本实施例提供的浪涌保护组件100的具体内部结构可以是如中国专利CN201010019307.8、或者CN201921419522.X、亦或CN200810088691.X中提及可插拔模块的内部结构，并且作为一种可选的方式，可以在下文不同的实施方式中，可以在现有专利基础上设置多个相同的压敏电阻并联设置成防雷保护电路。本实施例提供的压敏电阻具体的型号和规格，可以结合电涌保护装置的具体应用场景来确定，本实施例不对其做具体的限制。

本实施例优选的实施方式中，浪涌保护组件100中设置有多个并联连接的电涌保护元件。

与设置有放电管的后备保护组件200，后备保护组件200与浪涌保护组件100连接。其中，浪涌保护组件100的外部结构可以是如中国专利CN201010019307.8、或者CN201921419522.X、亦或CN200810088691.X中提及的可插拔模块；但是在现有技术中可以增加设置与放电管，放电管的具体结构在下文会详细解释。其中，可插拔模块被安装在底座140上。

后备保护功能是在防雷模块承受电涌无法脱开后，起到断开电路的作用。

本实施例优选的实施方式中，浪涌保护组件100中的电涌保护元件和后备保护组件200中的放电管串联在相线和地线之间。但是本实施例不限于此，具体地，可以根据浪涌保护组件100与待保护电路的连接方式，来确定浪涌保护组件100中的电涌保护元件所在第一保护电路与后备保护组件200中的放电管所在的第二保护电路的连接方式，例如，如果浪涌保护组件100中的电涌保护元件所在第一保护电路并联在待保护的电路中，则后备保护组件200中的放电管所在的第二保护电路也并联在待保护的电路中或者并联在浪涌保护组件100中的电涌保护元件所在第一保护电路；如果浪涌保护组件100中的电涌保护元件所在第一保护电路串联在待保护的电路中，则后备保护组件200中的放电管所在的第二保护电路也串联在待保护的电路中或者串联在浪涌保护组件100中的电涌保护元件所在第一保护电路中；这些不同的是实施方式都属于本实用新型的保护范围。

用于检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器300，电流监测传感器300接收浪涌保护组件100中电涌保护元件所在电路的电流信号；用于传输电流监测传感器300检测到的漏电流的信号输出端口130。

如图3所示，本实施例提供的电流监测传感器300优选的为非接触式传感器，电涌保护元件所在电路中的导线穿过该传感器，这样当雷电流穿过传感器时，雷电流（瞬变电流）产生的瞬变磁场切割导线，从而在传感器输出端产生对应与雷电流大小对应的感应电动势；这样电流监测传感器300就可以检测漏电流的变化；而电涌保护元件的检测漏电流的变化，可以直接对应为电流保护元件的寿命信息，例如寿命是否即将用尽的信息。例如，电涌保护元件在出厂时，其漏电流一般不会超过20ua，当电涌保护元件由于长期承受浪涌和过电压之后，电涌保护元件逐渐老化，其伏安特性曲线也会发生一定程度的变化，当电涌保护元件的漏电流超过500uA时，一般即可认为即将老化失效。

本实施例另一种优选的实施方式中，电流监测传感器300可以为非接触式的传感器，电涌保护元件所在电路中的导线穿过电流监测传感器，并且基于当交流电穿过所述电流监测传感器时，所述电流监测传感通过磁通电磁感应原理，将被测交流漏电流转换成按比例输出的电压或电流信号。例如，该电流监测传感器300可以选择型号为ZLA-C60的电流测量传感器。

采用上述技术方案，直接在电涌保护装置中设置检测电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，这样可以通过电流监测传感器检测的漏电流，准确监控电涌保护器中电涌保护元件的寿命是否即将用尽。而且本实用新型实施例提供的电涌保护装置中后备保护组件还设置有放电管，这样让电涌保护装置还提供后备保护功能，所以本实用新型实施例提供的电涌保护装置不仅具有防雷保护功能，而且还具有雷电监测的功能。

如图2所示，电涌保护装置还包括与电流监测传感器300连接的比较器120，比较器120设置成将电流监测传感器300检测的漏电流与预设电流值（可以由偏置电流电路来产生）比较，当电流监测传感器300检测的漏电流大于等于预设电流值，通过信号输出端口130输出电涌保护元件的寿命即将用尽对应的警示信息。例如，该信号输出端口130可以为网络连接端口142，该网络连接端口142可以与网络传输模块400连接，将该出电涌保护元件的寿命即将用尽对应的警示信息通过网络进行远程传输，这样用户即使不在现场，也能对电路状态进行监控。

如图1所示，电流监测传感器300固定连接在电涌保护装置的壳体142上，这样可以将雷电监测功能的电流监测传感器300和现有电涌保护装置的壳体142封装在一起，便于安装和稳定电流监测传感器300对应电流监控稳定性。

如图1所示，本实施例提供的具有监控功能的电涌保护装置可以依次通过熔断器500、电源开关600连接至相线和地线之间。

如图4所示，本实施例还提供另一种优选的实施方式中，电涌保护装置还包括计数器150，计数器150与电流监测传感器300连接，计数器150用于检测电涌保护装置承受过的雷击浪涌次数；并且计数器150也与信号输出端口连接；这样可以对电涌保护装置的使用状态进行更好地监控。

如图5所示，本实施例优选的实施方式中，放电管为气体放电管210，气体放电管210设置成在两端的电量大于阈值时，气体放电管210两端的极间间隙被放电击穿，并由绝缘状态转变成为导电状态。具体地，气体放电管210两端的极间间隙被放电击穿，电磁脱扣器212在气体放电管210短路保护的作用下，产生一个磁回力，当电流足够大时产生的磁场力克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。例如，气体放电管210两端的极间间隙被放电击穿时，衔铁214在电磁脱扣器212作用下，沿着L1方向，向上推动杠杆220，杠杆220向上推动搭钩240，搭钩240绕转轴260旋转，这样锁链250被弹簧210拉回，这样电源线中的主触头272、274、276分别分离，这样电源就能断开，而避免待保护电路中其他元件被雷击损坏。气体放电管210对应的保护电路中还包括与杠杆220配合的另一个弹簧236、另一个衔铁234、另一个欠电压脱扣器232，以及与气体放电管210连接的发热元件，该发热元件可以对应与上述提及压敏电阻进行关联或者直接被设置为上述压敏电阻，保护待保护电路避免被雷击损坏。

最后需要说明的是，上述说明仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (8)

1.一种具有监控功能的电涌保护装置，其特征在于，包括：

设置有电涌保护元件的浪涌保护组件，

与设置有放电管的后备保护组件，所述后备保护组件与所述浪涌保护组件连接；

用于检测所述电涌保护元件漏电流的电流监测传感器，所述电流监测传感器接收所述浪涌保护组件中电涌保护元件所在电路的电流信号；以及

用于传输所述电流监测传感器检测到的漏电流的信号输出端口。

2.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，还包括与所述电流监测传感器连接的比较器，所述比较器设置成将所述电流监测传感器检测的漏电流与预设电流值比较，当所述电流监测传感器检测的漏电流大于等于所述预设电流值，通过所述信号输出端口输出所述电涌保护元件的寿命即将用尽对应的警示信息。

3.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，所述电流监测传感器固定连接在所述电涌保护装置的壳体上。

4.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，所述电涌保护元件为压敏电阻，所述浪涌保护组件被设置为包括所述压敏电阻的可插拔模块，所述可插拔模块被安装在底座上。

5.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，所述放电管为气体放电管，所述气体放电管设置成在两端的电量大于阈值时，所述气体放电管两端的极间间隙被放电击穿，并由绝缘状态转变成为导电状态。

6.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，还包括计数器，所述计数器与所述电流监测传感器连接，所述计数器用于检测所述电涌保护装置承受过的雷击浪涌次数；并且所述计数器也与所述信号输出端口连接。

7.根据权利要求1所述的电涌保护装置，其特征在于，所述浪涌保护组件中设置有多个并联连接的电涌保护元件。

8.根据权利要求1-7中任意一种所述的电涌保护装置，其特征在于，所述浪涌保护组件中的电涌保护元件和所述后备保护组件中的放电管串联在相线和地线之间。

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