CN219322072U - 升压电弧熔断器及浪涌保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及浪涌保护器设备领域，尤其是涉及一种升压电弧熔断器及浪涌保护器。包括加热件和熔断件，所述加热件包括第一加热部和第二加热部；所述熔断件用于与浪涌保护器本体串联，所述第一加热部和所述第二加热部之间通过升压电路与电源相连，当所述浪涌保护器本体所在的保护电路通过工频电流时，所述第一加热部与所述第二加热部之间能够产生将所述熔断件断开的电弧通电，以使得所述保护电路断开。

Description

升压电弧熔断器及浪涌保护器

技术领域

本实用新型涉及浪涌保护器设备领域，尤其是涉及一种升压电弧熔断器及浪涌保护器。

背景技术

浪涌保护器的作用是保护其所接入的线路，浪涌保护器应用于电源回路或通信线路中，其原理是通过内部的压敏电阻，实现对冲击电流的导通分流，从而避免冲击电流对电源回路或通信线路上的设备造成损害。浪涌保护器在日常使用时，其内部的防雷元件会产生损耗，从而使得经过浪涌保护器的漏电流增大，当损耗导致的漏电流大小达到一定程度后，浪涌保护器内的热脱扣机构动作，切断漏电流，而针对较大的工频电流，浪涌保护器本体通过与熔断器的串联实现对浪涌保护器本体的后备保护。现有的熔断器一般针对180A以上的电流，而热脱扣机构一般针对1A以下的电流，在这之间存在保护空挡，当漏电电流处于该保护空挡内时，熔断器由于其额定电流的原因无法做出反应，而热脱扣机构的熔断需要一定的时间，此时漏电电流在极短时间内可能造成浪涌保护器燃烧，因此热脱扣机构也无法做出及时的反应。

现有的方案中熔断器内具有电极端和熔断部，熔断部与浪涌保护器本体串联在保护电路上，电极端能够自浪涌保护器本体所在的保护电路取电，当工频电流流过熔断部时，电极端与熔断部之间产生电弧将熔断部熔化。上述方案的缺陷在于由于电弧产生的条件较为苛刻，电极端与熔断部之间的间距与两者之间的电压正相关，在电压一定时，当电极端与熔断部之间的距离较大时，两者之间无法产生电弧，当电极端与熔断部之间的距离较小时，两者之间直接短路，因此熔断器在装配时，对电极端与熔断部之间的装配精度要求较高。

实用新型内容

一方面，本实用新型提供了一种升压电弧熔断器，能够降低熔断器的装配精度；

另一方面，本实用新型提供了一种浪涌保护器。

本实用新型提供的升压电弧熔断器，用于浪涌保护器本体的后备保护，包括加热件和熔断件，所述加热件包括第一加热部和第二加热部；所述熔断件用于与浪涌保护器本体串联，所述第一加热部和所述第二加热部之间通过升压电路与电源相连，当所述浪涌保护器本体所在的保护电路通过工频电流时，所述第一加热部与所述第二加热部之间能够产生将所述熔断件断开的电弧通电，以使得所述保护电路断开。

进一步的，所述电源包括储能件。

进一步的，所述升压电路包括一次侧电路和二次侧电路，所述储能件设置在所述一次侧电路上，所述第一加热部和所述第二加热部分别与所述二次侧电路相连，所述一次侧电路上设有开关件，当所述浪涌保护器本体所在的保护电路通过工频电流时，所述开关件能够将所述一次侧电路连通。

进一步的，所述第一加热部和所述第二加热部之间通过升压电路与所述保护电路相连，以形成所述电源。

进一步的，所述升压电路包括一次侧电路和二次侧电路，所述一次侧电路与所述保护电路相连，所述第一加热部和所述第二加热部分别与所述二次侧电路相连，所述一次侧电路上设有开关件，当所述浪涌保护器本体所在的保护电路通过工频电流时，所述开关件能够将所述一次侧电路连通。

进一步的，所述第一加热部与所述第二加热部分别与一个所述二次侧电路相连，所述第一加热部与所述第二加热部之间具有用于产生电弧的间隙，所述熔断件位于所述间隙内。

进一步的，所述二次侧电路的数量为两个，两个所述二次侧电路均与一个所述一次侧电路配合，每个所述二次侧电路分别对应一个所述第一加热部和一个所述第二加热部，两个所述第一加热部和两个所述第二加热部交错设置。

本实用新型提供的浪涌保护器，包括浪涌保护器本体和保护电路，如上述任一项所述的熔断件串联在所述保护电路上。

进一步的，所述浪涌保护器还包括升压电路，所述加热件设置在升压电路上，所述升压电路上还设有控制组件，所述升压电路能够通过控制组件从所述保护电路取电。

进一步的，所述控制组件包括电流互感器和电磁脱扣器，所述电流互感器具有一次侧和二次侧，所述电流互感器的一次侧串联在所述保护电路上，所述电流互感器的二次侧与所述电磁脱扣器的控制侧相连，所述电磁脱扣器的动作侧串联在所述升压电路的一次侧电路上。

有益效果

本方案为降低熔断器的装配精度，将加热件通过升压电路与电源相连，升压电路将电源的电压升高，相较于传统升压电弧熔断器的熔断电压直接取自保护电路，保护电路的电压直接影响熔断电压，因此电极端与熔断部之间需要保证极小的装配距离，才能够满足产生电弧的条件，本方案使得电极端与熔断部之间的距离可以增大至易于装配的程度，避免由于电源电压限制使得电极端与熔断部之间的间距过小，增加装配难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一和实施例二提供的电路整体示意图；

图2是本实用新型实施例一和实施例二提供的升压电路示意图。

附图标号：1-熔断件；2-第一加热部；3-第二加热部；4-电流互感器；5-升压电路；6-电源；7-浪涌保护器本体；8-第三端；9-辅助绕组；10-第四端；11-第一端；12-初级绕组；13-第二端；14-二次侧电路；15-一次侧电路；16-三极管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一

一种升压电弧熔断器，用于浪涌保护器本体7的后备保护，包括加热件和熔断件1，加热件包括第一加热部2和第二加热部3；熔断件1用于与浪涌保护器本体7串联，第一加热部2和第二加热部3之间通过升压电路5与电源6相连，当浪涌保护器本体7所在的保护电路通过工频电流时，第一加热部2与第二加热部3之间能够产生将熔断件1断开的电弧通电，以使得保护电路断开。

浪涌保护器的作用是保护其所接入的线路，浪涌保护器应用于电源6回路或通信线路中，其原理是通过内部的压敏电阻，实现对冲击电流的导通分流，从而避免冲击电流对电源6回路或通信线路上的设备造成损害。针对较大的工频电流，浪涌保护器本体7通过与熔断器的串联实现对浪涌保护器本体7的后备保护，具体的，当工频电流流过熔断器时，熔断器内的电路断开，从而避免工频电流产生的热量引起浪涌保护器本体7损坏。现有的方案中熔断器内具有电极端和熔断部，熔断部与浪涌保护器本体7串联在保护电路上，电极端能够自浪涌保护器本体7所在的保护电路取电，当工频电流流过熔断部时，电极端与熔断部之间产生电弧将熔断部熔化。上述方案的缺陷在于由于电弧产生的条件较为苛刻，电极端与熔断部之间的间距与两者之间的电压正相关，在电压一定时，当电极端与熔断部之间的距离较大时，两者之间无法产生电弧，当电极端与熔断部之间的距离较小时，两者之间直接短路，因此熔断器在装配时，对电极端与熔断部之间的装配精度要求较高。本方案为降低熔断器的装配精度，将加热件通过升压电路5与电源6相连，升压电路5将电源6的电压升高，以使得电极端与熔断部之间的距离可以增大至易于装配的程度，避免由于电源6电压限制使得电极端与熔断部之间的间距过小，增加装配难度。

具体的，第一加热部2和第二加热部3之间形成间隙，熔断件1位于间隙内，第一加热部2和第二加热部3分别与升压电路5的基极绕组的两端相连，加压电路还包括初级绕组12和辅助绕组9，其中初级绕组12的第一端11与辅助绕组9的第四端10连接，初级绕组12的第二端13和辅助绕组9的第三端8分别与驱动电路连接，驱动电路包括电阻，整流二极管和三极管16，三极管16的基极经整流二极管和电阻与辅助绕组9的第三端8连接，三极管16的集电极与辅助绕组9的第一端11连接，三极管16的发射极接地；电源6与VCC端相连，VCC端与初级绕组12的第一端11连接。

工作原理为，当打开电源6开关，VCC端经辅助绕组9、电阻、整流二极管为三极管16的基极提供电流，使得三极管16导通；VCC端经初级绕组12给三极管16的集电极提供电流，并使得该端电流开始上升，此时，辅助绕组9感生电势正反馈作用，至三级管饱和区后电流不再增大，辅助绕组9失去感生电流，三极管16的基极总电流下降，三极管16退出饱和区，三极管16的集电极电流下降，辅助绕组9感生反向电流，正反馈作用于三极管16，三极管16加速截止，三极管16的集电极此时产生很高反峰电压，进入下一个周期。第一加热部2与第二加热部3之间产生电弧，电弧将熔断件1熔断，从而实现保护电路的断开。

在一种可选的实施方式中，电源6包括储能件。

优选地，储能件为3V-7.4VDC，2000-4000mAh的锂/铅酸电池；隔离/放电开关在升压电路5的低压端，用于触发放电；升压电路5将电池电压升压至十几千伏到数百千伏；隔离/放电开关闭合，触发第一加热部2和第二加热部3之间产生高压直流电弧。其中，电弧能量与电池功率正相关。

三极管16的发射极与储能件的负极相连；VCC端与储能件的正极相连

在一种可选的实施方式中，升压电路5包括一次侧电路15和二次侧电路14，储能件设置在一次侧电路15上，第一加热部2和第二加热部3分别与二次侧电路14相连，一次侧电路15上设有开关件，当浪涌保护器本体7所在的保护电路通过工频电流时，开关件能够将一次侧电路15连通。

一次侧电路15包括初级绕组12和辅助绕组9，二次侧电路14包括基极绕组，一次侧电路15与储能件相连，二次侧电路14与加热件相连，具体的，加热件的第一加热部2和第二加热部3分别与二次侧电路14的基极绕组的两端相连，两者之间形成放电间隙

实施例二

在一种可选的实施方式中，第一加热部2和第二加热部3之间通过升压电路5与保护电路相连，以形成电源6。

一次侧电路15包括初级绕组12和辅助绕组9，二次侧电路14包括基极绕组，一次侧电路15与保护电路相连，二次侧电路14与加热件相连，具体的，加热件的第一加热部2和第二加热部3分别与二次侧电路14的基极绕组的两端相连，两者之间形成放电间隙，其中初级绕组12的第一端11与辅助绕组9的第四端10连接，初级绕组12的第二端13和辅助绕组9的第三端8分别与驱动电路连接，驱动电路包括电阻，整流二极管和三极管16，三极管16的基极经整流二极管和电阻与辅助绕组9的第三端8连接，三极管16的集电极与辅助绕组9的第一端11连接，三极管16的发射极接地；保护电路上的取电处通过控制件与VCC端相连，VCC端与初级绕组12的第一端11连接。当保护电路中流过工频电流，控制件闭合，VCC端经辅助绕组9、电阻、整流二极管为三极管16的基极提供电流，使得三极管16导通；VCC端经初级绕组12给三极管16的集电极提供电流，并使得该端电流开始上升，此时，辅助绕组9感生电势正反馈作用，至三级管饱和区后电流不再增大，辅助绕组9失去感生电流，三极管16的基极总电流下降，三极管16退出饱和区，三极管16的集电极电流下降，辅助绕组9感生反向电流，正反馈作用于三极管16，三极管16加速截止，三极管16的集电极此时产生很高反峰电压，进入下一个周期。第一加热部2与第二加热部3之间产生电弧，电弧将熔断件1熔断，从而实现保护电路的断开。

在一种可选的实施方式中，升压电路5包括一次侧电路15和二次侧电路14，一次侧电路15与保护电路相连，第一加热部2和第二加热部3分别与二次侧电路14相连，一次侧电路15上设有开关件，当浪涌保护器本体7所在的保护电路通过工频电流时，开关件能够将一次侧电路15连通。

在一种可选的实施方式中，第一加热部2与第二加热部3分别与一个二次侧电路14相连，第一加热部2与第二加热部3之间具有用于产生电弧的间隙，熔断件1位于间隙内。

实施例三

在一种可选的实施方式中，二次侧电路14的数量为两个，两个二次侧电路14均与一个一次侧电路15配合，每个二次侧电路14分别对应一个第一加热部2和一个第二加热部3，两个第一加热部2和两个第二加热部3交错设置。

两个二次侧电路14分别与一次侧电路15配合，从而分别在各自对应的第一加热部2和第二加热部3之间产生电压，本方案中的一个第一加热部2和与其配合的第二加热部3之间具有电弧路径，另一个第一加热部2和与其配合的第二加热部3之间同样具有电弧路径，两个第一加热部2和两个第二加热部3交错设置，以使得两个电弧路径交叉，熔断件1位于两个电弧路径的交点处，易于在两路电弧作用下熔断。

实施例四

本实用新型提供的浪涌保护器，包括浪涌保护器本体7和保护电路，如上述任一项的熔断件1串联在保护电路上。

在一种可选的实施方式中，浪涌保护器还包括升压电路5，加热件设置在升压电路5上，升压电路5上还设有控制组件，升压电路5能够通过控制组件从保护电路取电。

在一种可选的实施方式中，控制组件包括电流互感器4和电磁脱扣器，电流互感器4具有一次侧和二次侧，电流互感器4的一次侧串联在保护电路上，电流互感器4的二次侧与电磁脱扣器的控制侧相连，电磁脱扣器的动作侧串联在升压电路5的一次侧电路15上。

本方案中的熔断组件串联设置在保护电路上，保护电路上还串联浪涌保护器本体7，升压电路5上设有控制组件，控制组件能够根据保护电路的电流电参数控制升压电路5的通电与否，当有工频电流流过保护电路时，控制组件根据预设的条件使得升压电路5通电，其电能取自保护电路上的工频电流，升压电路5通电后电极盘上的连通孔与金属丝之间产生电弧将热量传递至金属丝，最终使得金属丝熔断。

当浪涌保护器本体7所在的保护电路上出现较大工频电流时，电流互感器4一次侧和二次侧配合，在电磁脱扣器的控制侧输入电流，使得电磁脱扣器的动作侧执行将升压电路5闭合的动作，升压电路5通电后相互配合的加热件与熔断件1之间产生电弧，熔断件1在电弧作用下分别熔断，导致整个熔断组件断开，因此保护电路断开，避免工频电流产生的热量引起浪涌保护器本体7损坏，此时保护电路上的工频电流断开，电流互感器4的二次侧不产生电流，加热件与熔断件1之间的电弧消失。

具体的，多根金属丝相互并联设置在两个固定件之间，形成熔断组件，两个固定件位于管体内固定，两个固定件之间还存在电极盘，电极盘同样位于管体内固定，电极盘上开设多个连通孔，每根金属丝分别穿过一个连通孔，连通孔的内壁与金属丝之间形成能够产生电弧的间隙，熔断组件串联设置在保护电路上，保护电路上还串联浪涌保护器本体7，升压电路5上设有电流互感器4和电磁脱扣器，当浪涌保护器本体7所在的保护电路上出现较大工频电流时，电流互感器4一次侧和二次侧配合，在电磁脱扣器的控制侧输入电流，使得电磁脱扣器的动作侧执行将升压电路5闭合的动作，升压电路5通电后相互配合的加热件与熔断件1之间产生电弧，熔断件1在电弧作用下分别熔断，导致整个熔断组件断开，因此保护电路断开，避免工频电流产生的热量引起浪涌保护器本体7损坏。

应该注意的是上述任一实施例是对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词一级、二级、上一、以及下一等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上实施方式仅适于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种升压电弧熔断器，用于浪涌保护器本体(7)的后备保护，其特征在于，包括加热件和熔断件(1)，所述加热件包括第一加热部(2)和第二加热部(3)；所述熔断件(1)用于与浪涌保护器本体(7)串联，所述第一加热部(2)和所述第二加热部(3)之间通过升压电路(5)与电源(6)相连，当所述浪涌保护器本体(7)所在的保护电路通过工频电流时，所述第一加热部(2)与所述第二加热部(3)之间能够产生将所述熔断件(1)断开的电弧通电，以使得所述保护电路断开。

2.根据权利要求1所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述电源(6)包括储能件。

3.根据权利要求2所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述升压电路(5)包括一次侧电路(15)和二次侧电路(14)，所述储能件设置在所述一次侧电路(15)上，所述第一加热部(2)和所述第二加热部(3)分别与所述二次侧电路(14)相连，所述一次侧电路(15)上设有开关件，当所述浪涌保护器本体(7)所在的保护电路通过工频电流时，所述开关件能够将所述一次侧电路(15)连通。

4.根据权利要求1所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述第一加热部(2)和所述第二加热部(3)之间通过升压电路(5)与所述保护电路相连，以形成所述电源(6)。

5.根据权利要求4所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述升压电路(5)包括一次侧电路(15)和二次侧电路(14)，所述一次侧电路(15)与所述保护电路相连，所述第一加热部(2)和所述第二加热部(3)分别与所述二次侧电路(14)相连，所述一次侧电路(15)上设有开关件，当所述浪涌保护器本体(7)所在的保护电路通过工频电流时，所述开关件能够将所述一次侧电路(15)连通。

6.根据权利要求3或5所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述第一加热部(2)与所述第二加热部(3)分别与一个所述二次侧电路(14)相连，所述第一加热部(2)与所述第二加热部(3)之间具有用于产生电弧的间隙，所述熔断件(1)位于所述间隙内。

7.根据权利要求6所述的升压电弧熔断器，其特征在于，所述二次侧电路(14)的数量为两个，两个所述二次侧电路(14)均与一个所述一次侧电路(15)配合，每个所述二次侧电路(14)分别对应一个所述第一加热部(2)和一个所述第二加热部(3)，两个所述第一加热部(2)和两个所述第二加热部(3)交错设置。

8.一种浪涌保护器，包括浪涌保护器本体(7)和保护电路，其特征在于，如权利要求1-7任一项所述的熔断件(1)串联在所述保护电路上。

9.根据权利要求8所述的浪涌保护器，其特征在于，所述浪涌保护器还包括升压电路(5)，所述加热件设置在升压电路(5)上，所述升压电路(5)上还设有控制组件，所述升压电路(5)能够通过控制组件从所述保护电路取电。

10.根据权利要求9所述的浪涌保护器，其特征在于，所述控制组件包括电流互感器(4)和电磁脱扣器，所述电流互感器(4)套设在所述保护电路上，且与所述电磁脱扣器的控制侧相连，所述电磁脱扣器的动作侧串联在所述升压电路(5)的一次侧电路(15)上。

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