專利名稱：：一種本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種電器防護(hù)裝置，特別是涉及一種浪涌保護(hù)器。
背景技術(shù)：
：在石油石化工業(yè)中，大量采用各種現(xiàn)場(chǎng)儀表或傳感器對(duì)壓力、溫度、液位、流量等參量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并由變送器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到中心機(jī)房的控制和處理設(shè)備。由于現(xiàn)場(chǎng)儀表、傳感器、控制和處理設(shè)備自身抗浪涌能力較弱，容易因雷電產(chǎn)生的浪涌而損壞，影響石油石化工業(yè)的安全生產(chǎn)，因此亟需配套大量的本質(zhì)安全型現(xiàn)場(chǎng)儀表保護(hù)裝置。但現(xiàn)有的保護(hù)裝置在滿足浪涌保護(hù)功能的同時(shí)基本滿足不了石油石化工業(yè)中爆炸性氣體環(huán)境的的需求，不能達(dá)到本質(zhì)安全型的安全等級(jí)要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，該保護(hù)器用本質(zhì)安全電路或不對(duì)本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的浪涌保護(hù)器，具有ExiaIIC的本質(zhì)安全型的安全等級(jí)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器包括浪涌保護(hù)電路和端子，浪涌保護(hù)電路裝在防靜電外殼內(nèi)，浪涌保護(hù)電路的浪涌端口和設(shè)備端口通過(guò)相應(yīng)的端子引出防靜電外殼。本實(shí)用新型的有益效果是能夠在石油化工行業(yè)中的爆炸性氣體環(huán)境下有效的保護(hù)精密現(xiàn)場(chǎng)儀表，使現(xiàn)場(chǎng)儀表不受雷電引起的浪涌損壞。而且本實(shí)用新型的泄流能力強(qiáng)，可泄放高達(dá)10kA的雷電流；限制電壓低，限制電壓小于2倍的工作電壓；響應(yīng)時(shí)間短，時(shí)間小于lns;安全性能達(dá)到了ExiaIIC的本質(zhì)安全等級(jí)。圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的左視圖。圖3是本實(shí)用新型的右視圖。圖4是本實(shí)用新型的浪涌保護(hù)電路的原理圖。圖中，l.密封填料；2.浪涌保護(hù)電路；3.端子；4.金屬導(dǎo)軌安裝裝置；5.防靜電外殼；Al.第一設(shè)備端；A2.第二設(shè)備端；A3.第三設(shè)備端；A4.設(shè)備地線端；A5.第一浪涌端；A6.第二浪涌端；A7.第三浪涌端；A8.浪涌地線端。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型是釆取特殊的設(shè)計(jì)方式、方法，使浪涌保護(hù)器成為本質(zhì)安全設(shè)備，主要為與安裝在爆炸性氣體環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)儀表相連接的室內(nèi)設(shè)備提供過(guò)電壓保護(hù)。本實(shí)用新型采用本質(zhì)安全電路或不對(duì)本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的浪涌保護(hù)器，將之裝入防靜電外殼中，用澆封劑澆封元器件，以形成本質(zhì)安全的浪涌保護(hù)器，其具有ExiaIIC的安全等級(jí)。本實(shí)用新型提供的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其結(jié)構(gòu)如圖1至圖3所示其包括浪涌保護(hù)電路2和端子3，浪涌保護(hù)電路2裝在防靜電外殼5內(nèi)，浪涌保護(hù)電路2的浪涌端口和設(shè)備端口通過(guò)相應(yīng)的端子3由防靜電外殼5引出。防靜電外殼5可采用塑料制成，能夠防止靜電產(chǎn)生火花。浪涌保護(hù)電路2和防靜電外殼5之間裝填密封填料1，如樹(shù)脂。密封填料1使所有的器件與外界的氣體環(huán)境隔絕。為了泄放浪涌電流和限制過(guò)電壓，浪涌保護(hù)電路2可通過(guò)金屬導(dǎo)軌安裝裝置4接地。金屬導(dǎo)軌安裝裝置4可放置在接地用導(dǎo)軌上，既有利于泄放電流，還便于整個(gè)浪涌保護(hù)器的移動(dòng)。如圖4所示所述浪涌保護(hù)電路2包括浪涌端口和設(shè)備端口，浪涌端口和設(shè)備端口之間依次串接有第一保護(hù)級(jí)和第二保護(hù)級(jí)，第一保護(hù)級(jí)采用氣體放電管電路，第二保護(hù)級(jí)采用雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管電路。第一保護(hù)級(jí)和第二保護(hù)級(jí)之間還可接有退耦用的阻抗級(jí)。圖4中，方框(1)、方框(2)和方框(3)分別是第一保護(hù)級(jí)、阻抗級(jí)和第二保護(hù)級(jí)。以三線制儀表系統(tǒng)為例，所述浪涌保護(hù)電路2包括3根信號(hào)線和1根地線。3根信號(hào)線和1根地線的浪涌端口依次為第一浪涌端A5、第二浪涌端A6、第三浪涌端A7、地線浪涌端A8，3根信號(hào)線和l根地線的設(shè)備端口(用于接入被保護(hù)設(shè)備)依次為第一設(shè)備端A1、第二設(shè)備端A2、第三設(shè)備端A3、地線設(shè)備端A4。第一保護(hù)級(jí)(方框(1))包括第一三極氣體放電管G1和第二三極氣體放電管G2，其中第一浪涌端A5和第二浪涌端A6之間接有第一三極氣體放電管G1，第二浪涌端A6和第三浪涌端A7之間接有第二三極氣體放電管G2，第一三極氣體放電管G1和第二三極氣體放電管G2的中間線端均接入浪涌地線端A8。當(dāng)雷電浪涌來(lái)襲時(shí)，大量的電流通過(guò)浪涌端后，兩個(gè)三極氣體放電管呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，從而大量電荷立即轉(zhuǎn)移入地，強(qiáng)行切斷了沖擊波，使雷電浪涌能量不損壞被保護(hù)設(shè)備，從而對(duì)設(shè)備和人身安全起到了保護(hù)作用。第二保護(hù)級(jí)(方框(3))包括第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)Dl、第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D2、第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D3、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D4和第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D5，其中第一設(shè)備端Al和第二設(shè)備端A2之間可接上第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl，第二設(shè)備端A2和第三設(shè)備端A3之間接有第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D2,第一設(shè)備端Al、第二設(shè)備端A2和第三設(shè)備端A3與設(shè)備地線A4之間依次接有第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D5、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D4和第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D3。雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管具有雙向保護(hù)特性，反應(yīng)速度快(皮秒量級(jí))、吸收浪涌功率大(瞬態(tài)功率達(dá)數(shù)千瓦)、箝位電壓低、漏電流低、體積小，能夠更進(jìn)一步地保護(hù)精密現(xiàn)場(chǎng)儀表。第一保護(hù)級(jí)和第二保護(hù)級(jí)之間還接上阻抗級(jí)(方框(2)),阻抗級(jí)包括第一阻抗Z1、第二阻抗Z2和第三阻抗Z3，其中第一浪涌端A5和第一設(shè)備端Al之間還可接有第一阻抗Zl,第二浪涌端A6和第二設(shè)備端A2之間接有第二阻抗Z2，第三浪涌端A7和第三設(shè)備端A3之間接有第三阻抗Z3。這些阻抗的作用是能夠衰減耦合能量，限制進(jìn)入第二保護(hù)級(jí)的浪涌能量。所述浪涌保護(hù)電路2也適用于二線制、四線制儀表等不同的接線情況，原理相同。本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器的工作電壓根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表的工作電壓可有7V、16V、24V、32V、48V等不同的電壓等級(jí)。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是先利用金屬導(dǎo)軌固定裝置4將其固定在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，然后將該浪涌保護(hù)器串接在現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制處理設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)電纜上，該浪涌保護(hù)器靠近控制處理設(shè)備側(cè)。具體而言，浪涌端信號(hào)線的接線端子(例如第一浪涌端A5、第二浪涌端A6和第三浪涌端A7)與現(xiàn)場(chǎng)儀表側(cè)的電纜連接，設(shè)備端信號(hào)線的接線端子(例如第一設(shè)備端A1、第二設(shè)備端A2和第三設(shè)備端A3)與控制處理設(shè)備側(cè)的電纜連接，并用盡量短且直的導(dǎo)線連接浪涌端地線接線端子(例如浪涌地線端A8)與地網(wǎng)，用導(dǎo)線將控制處理設(shè)備的保護(hù)地與設(shè)備端的地線接線端子(例如設(shè)備地線端A4)。實(shí)施例1:本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示其包括浪涌保護(hù)電路2、端子3、防靜電外殼5和金屬導(dǎo)軌安裝裝置4。浪涌保護(hù)電路2裝在防靜電外殼5內(nèi)，浪涌保護(hù)電路2的浪涌端口和設(shè)備端口通過(guò)相應(yīng)的端子3由防靜電外殼5引出，防靜電外殼5采用塑料制成。浪涌保護(hù)電路2和防靜電外殼5之間裝填有密封填料1，密封填料l使用樹(shù)脂。浪涌保護(hù)電路2通過(guò)金屬導(dǎo)軌安裝裝置4接地。所述浪涌保護(hù)電路2與三線制儀表相連接(實(shí)施例只能以圖中實(shí)際畫(huà)出的為例來(lái)說(shuō)明)，包括3根信號(hào)線和1根地線。3根信號(hào)線和1根地線的浪涌端口依次為第一浪涌端A5、第二浪涌端A6、第三浪涌端A7和地線浪涌端A8，3根信號(hào)線和1根地線的設(shè)備端口依次為第一設(shè)備端A1、第二設(shè)備端A2、第三設(shè)備端A3和地線設(shè)備端A4。3根信號(hào)線和地線的浪涌端口與設(shè)備端口之間依次串接有第一保護(hù)級(jí)、阻抗級(jí)和第二保護(hù)級(jí)。第一保護(hù)級(jí)包括第一三極氣體放電管Gl和第二三極氣體放電管G2，阻抗級(jí)包括第一阻抗Zl、第二阻抗Z2和第三阻抗Z3，第二保護(hù)級(jí)包括第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)Dl、第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D2、第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D3、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D4和第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D5。第一浪涌端A5和第二浪涌端A6之間接有第一三極氣體放電管Gl，第二浪涌端A6和第三浪涌端A7之間接有第二三極氣體放電管G2,第一三極氣體放電管Gl和第二三極氣體放電管G2的中間線端均接入浪涌地線端A8。第一設(shè)備端Al和第二設(shè)備端A2之間接有第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl，第二設(shè)備端A2和第三設(shè)備端A3之間接有第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D2，第一設(shè)備端Al、第二設(shè)備端A2和第三設(shè)備端A3與設(shè)備地線端A4之間依次接有第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D5、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D4和第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D3。所述第一浪涌端A5和第一設(shè)備端A1之間還接有第一阻抗Z1，第二浪涌端A6和第二設(shè)備端A2之間接有第二阻抗Z2，第三浪涌端A7和第三設(shè)備端A3之間接有第三阻抗Z3。對(duì)該浪涌保護(hù)器的布置和電氣距離均滿足本質(zhì)安全電氣設(shè)備的要求，達(dá)到了ExiaIIC的本質(zhì)安全等級(jí)。其工作電壓為7V。實(shí)施例25:除浪涌保護(hù)電路2的工作電壓依次為16V、24V、32V、48V，其余與實(shí)施例l相同。實(shí)施例15的性能如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其包括浪涌保護(hù)電路(2)和端子(3)，其特征在于所述浪涌保護(hù)電路(2)裝在防靜電外殼(5)內(nèi)，浪涌保護(hù)電路(2)的浪涌端口和設(shè)備端口通過(guò)對(duì)應(yīng)的端子(3)由防靜電外殼(5)引出。2、如權(quán)利要求1所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于所述浪涌保護(hù)電路(2)和防靜電外殼(5)之間填有密封填料(1)。3、如權(quán)利要求1或2所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于所述浪涌保護(hù)電路(2)通過(guò)金屬導(dǎo)軌安裝裝置(4)接地。4、如權(quán)利要求1或2所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于所述浪涌保護(hù)電路(2)包括浪涌端口和設(shè)備端口，浪涌端口和設(shè)備端口之間依次串接有第一保護(hù)級(jí)和第二保護(hù)級(jí)，第一保護(hù)級(jí)采用氣體放電管電路，第二保護(hù)級(jí)采用雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管電路。5、如權(quán)利要求4所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于第一保護(hù)級(jí)和第二保護(hù)級(jí)之間還接有阻抗級(jí)(方框(2))。6、如權(quán)利要求5所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于所述浪涌保護(hù)電路(2)包括3根信號(hào)線和1根地線，3根信號(hào)線和1根地線的浪涌端口依次為第一浪涌端(A5)、第二浪涌端(A6)、第三浪涌端(A7)、地線浪涌端(A8)，3根信號(hào)線和1根地線的設(shè)備端口依次為第一設(shè)備端(Al)、第二設(shè)備端(A2)、第三設(shè)備端(A3)、地線設(shè)備端(A4)。7、如權(quán)利要求6所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于第一保護(hù)級(jí)包括第一三極氣體放電管(Gl)和第二三極氣體放電管G2)，其中第一浪涌端(A5)和第二浪涌端(A6)之間接有第一三極氣體放電管(Gl)，第二浪涌端(A6)和第三浪涌端(A7)之間接有第二三極氣體放電管(G2)，第一三極氣體放電管(Gl)和第二三極氣體放電管(G2)的中間線端均接入浪涌地線端(A8)。8、如權(quán)利要求6所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于第二保護(hù)級(jí)包括第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(Dl)、第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D2)、第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D3)、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D4)和第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D5)，其中第一設(shè)備端(Al)和第二設(shè)備端(A2)之間接有第一雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(Dl)，第二設(shè)備端(A2)和第三設(shè)備端(A3)之間接有第二雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D2)，第一設(shè)備端(Al)、第二設(shè)備端(A2)和第三設(shè)備端(A3)與設(shè)備地線端(A4)之間依次接有第五雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D5)、第四雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D4)和第三雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(D3)。9、如權(quán)利要求6所述的本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其特征在于所述阻抗級(jí)包括第一阻抗(Zl)、第二阻抗(Z2)和第三阻抗(Z3)，其中第一浪涌端(A5)和第一設(shè)備端(Al)之間接有第一阻抗(Zl)，第二浪涌端(A6)和第二設(shè)備端(A2)之間接有第二阻抗(Z2)，第三浪涌端(A7)和第三設(shè)備端(A3)之間接有第三阻抗(Z3)。專利摘要本實(shí)用新型提供了一種本質(zhì)安全型儀表用浪涌保護(hù)器，其包括浪涌保護(hù)電路(2)和端子(3)，所述浪涌保護(hù)電路(2)裝在防靜電外殼(5)內(nèi)，浪涌保護(hù)電路(2)的浪涌端口和設(shè)備端口通過(guò)對(duì)應(yīng)的端子(3)由防靜電外殼(5)引出。本實(shí)用新型能夠在石油化工行業(yè)中的爆炸性氣體環(huán)境下有效的保護(hù)精密現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制和處理設(shè)備，使現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制和處理設(shè)備不受雷電引起的浪涌損壞；本實(shí)用新型泄流能力強(qiáng)，限制電壓低，響應(yīng)時(shí)間短，安全性能達(dá)到了ExiaIIC的本質(zhì)安全等級(jí)。文檔編號(hào)H02H9/06GK201142574SQ20082006531公開(kāi)日2008年10月29日申請(qǐng)日期2008年1月16日優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日發(fā)明者旭劉,胡春雷,解子燕申請(qǐng)人:武漢愛(ài)勞高科技有限責(zé)任公司