一種新型電涌保護(hù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電氣設(shè)備的電涌防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電是由帶電的云在空中放電導(dǎo)致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子設(shè)備損壞的重要原因，它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領(lǐng)域電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在與電子設(shè)備連接的電源線、信號線以及控制線等金屬線路上安裝電涌保護(hù)器是雷電防護(hù)的重要措施之一。電涌保護(hù)器已大量應(yīng)用于各種領(lǐng)域，在雷電防護(hù)中具有重要的作用。其狀態(tài)的好壞則直接影響其防雷效果，從而對所保護(hù)設(shè)備的安全帶來隱患。
[0003]現(xiàn)階段sro在使用時通常具有熱保護(hù)和過流保護(hù)(內(nèi)置或外置)兩種保護(hù)裝置，熱保護(hù)裝置用來防護(hù)防雷器件劣化發(fā)熱，過流保護(hù)裝置用來防止瞬態(tài)過電流或過電壓引起的防雷器件擊穿短路，同時過流保護(hù)作為熱保護(hù)的一種后備保護(hù)方式，故此在大多數(shù)場合都可以起到有效的防護(hù)作用。
[0004]但由于熱傳導(dǎo)是一個相對較慢的過程，熱保護(hù)裝置的靈敏度低，對于緩慢升溫過程尚可起到有效的防護(hù)，但對于低(中)壓系統(tǒng)中由于持續(xù)過電壓狀態(tài)下引起的急劇升溫情況，熱保護(hù)脫扣裝置不能及時感知此過程而不發(fā)生動作，致使防雷器件被擊穿，工頻電流進(jìn)入sro線路，當(dāng)此工頻電流值沒有達(dá)到過流保護(hù)裝置的啟動值時，過流保護(hù)裝置也不會發(fā)生動作，從而導(dǎo)致sro起火。
[0005]綜上所述，現(xiàn)行sro在防護(hù)角度存在嚴(yán)重的動作盲區(qū)，在此區(qū)域，熱保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置都不能動作，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)“浪涌保護(hù)器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)和“一種浪涌保護(hù)器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)中，提出了兩種通過測量電動力的方式來檢測浪涌保護(hù)器件的狀態(tài)的方法。其中“浪涌保護(hù)器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)提出將金屬簧片安裝在浪涌保護(hù)器件旁邊或通過導(dǎo)線連接，利用壓力傳感器測量金屬簧片的變形，從而得知浪涌保護(hù)器件的狀態(tài)，這種方法壓力傳感器與金屬簧片之間無連接，測量不精確，再者金屬簧片的變形方式單一，也使得壓力傳感器感知的信號源很微弱?！耙环N浪涌保護(hù)器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)提出將金屬構(gòu)件與浪涌抑制器件串聯(lián)，金屬構(gòu)件的形狀是彎曲的，當(dāng)電流通過浪涌抑制器件以及金屬構(gòu)件時，電流使彎曲的金屬構(gòu)件發(fā)生趨直效應(yīng)，由此產(chǎn)生的電動力通過壓力傳感器感知，進(jìn)而得知電流的信息和浪涌抑制器件的劣化程度，這種測量方法測量精度較高，但將金屬構(gòu)件串入浪涌泄放通道，將對浪涌抑制器件的泄放浪涌電流的能力帶來很大影響，導(dǎo)致浪涌保護(hù)器殘壓升高，降低了對其所要保護(hù)的設(shè)備的保護(hù)水平。而且，這兩項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)中，對于電動力物理量的探測僅限于了解流過浪涌保護(hù)器件或浪涌抑制器件的電流信息，從而了解浪涌保護(hù)器件或浪涌抑制器件的狀態(tài)，對本人上述“現(xiàn)行SPD的過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)裝置存在嚴(yán)重的動作盲區(qū)”的問題并沒有解決，本人將對此電動力測試方法的不足進(jìn)行修正和創(chuàng)新，從而使其能夠判斷電涌保護(hù)器線路中的電流類型，對過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)裝置存在動作盲區(qū)的工頻電流進(jìn)行即時分?jǐn)唷?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題，本發(fā)明提出一種安裝方便且性能可靠的用于電源系統(tǒng)的新型電涌保護(hù)器，根本解決現(xiàn)有熱保護(hù)裝置與過流保護(hù)裝置的動作盲區(qū)問題。
[0008]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明是用于電力電子線路系統(tǒng)中的電涌保護(hù)器，所述電涌保護(hù)器主要包括防雷元件、工頻電流抑制器、檢測模塊、過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置、延時步進(jìn)電磁鐵、感應(yīng)片、脫扣機(jī)構(gòu)、分?jǐn)嘤|頭、滅弧機(jī)構(gòu)和外殼。所述防雷元件和過流保護(hù)裝置串聯(lián)，構(gòu)成電涌泄放通路；所述熱保護(hù)裝置位于防雷元件電極引腳處；所述檢測模塊內(nèi)置導(dǎo)電金屬桿、絕緣頂桿、力感應(yīng)器、恒定電流源和信號處理裝置；其中導(dǎo)電金屬桿、恒定電流源串聯(lián)，構(gòu)成檢測回路；所述信號處理裝置的輸出端連接延時步進(jìn)電磁鐵的輸入端；所述延時步進(jìn)電磁鐵的另一端作用于感應(yīng)片；所述分?jǐn)嘤|頭常閉并串聯(lián)在電涌泄放通路上，所述分?jǐn)嘤|頭包括動觸頭和靜觸頭；所述感應(yīng)片與動觸頭通過脫扣裝置連接。
[0009]本發(fā)明中，由于在實(shí)際應(yīng)用中的不同，力感應(yīng)器和信號處理裝置可以分別設(shè)置，也可以集成于某一個器件中。
[0010]本發(fā)明由兩平行通電導(dǎo)線電流方向相同會相互吸引，電流方向相反會相互排斥這一特性，所述檢測模塊中的導(dǎo)電金屬桿會受到趨近或遠(yuǎn)離電涌泄放通路的力，力感應(yīng)器接收由絕緣頂桿傳導(dǎo)的受力信息并將其轉(zhuǎn)化為電流信息，此信息經(jīng)過信號處理裝置處理、放大后傳輸給延時步進(jìn)電磁鐵；所述延時步進(jìn)電磁鐵能夠根據(jù)雷電流與工頻電流流過電涌泄放通路時，由電涌泄放通路對導(dǎo)電金屬桿作用力的不同而導(dǎo)致的信號處理裝置輸出電流上的差異作為分?jǐn)鄐ro通路的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)一種參量化控制，工頻電流是毫秒級的周期性波，作用力持續(xù)時間較長，信號處理裝置輸出的電流作用時間也較長，延時步進(jìn)電磁鐵能夠經(jīng)過脈沖個數(shù)步進(jìn)，毫秒級延時后速動，推動感應(yīng)板、帶動脫扣機(jī)構(gòu)，斷開分?jǐn)嘤|頭，使電涌泄放通路斷路，起到保護(hù)作用；雷電流是快速變化的微秒級脈沖，作用力持續(xù)時間較短，信號處理裝置輸出的電流作用時間也較短，延時步進(jìn)電磁鐵不能完成脈沖個數(shù)步進(jìn)、進(jìn)入延時階段，雷電流已流過，所以脫扣機(jī)構(gòu)不動作，保證雷電流順利泄放；同時分?jǐn)嘤|頭可通過復(fù)位開關(guān)手動復(fù)位；所述滅弧機(jī)構(gòu)包括滅弧柵和滅弧磁吹板，其用于消滅動觸頭與靜觸頭斷開時產(chǎn)生的電弧。
[0011]本新型電涌保護(hù)器的工作方式:當(dāng)電涌電流流過時，通過力感應(yīng)器感應(yīng)到的受力信息經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換為電信息并傳輸至延時步進(jìn)電磁鐵，但雷電流是快速變化的微秒級脈沖，延時步進(jìn)電磁鐵不能完成脈沖個數(shù)步進(jìn)，電磁動作機(jī)構(gòu)不動作，sro正常泄放電涌電流；當(dāng)防雷器件劣化，工頻漏流流過防雷元件時，安裝于防雷元件電極端的熱保護(hù)裝置發(fā)熱融化，使電涌泄放通路斷開，避免電涌保護(hù)器發(fā)生火災(zāi)；當(dāng)電源系統(tǒng)故障、工頻電流流過、防雷元件失效短路時，保護(hù)裝置中的工頻電流抑制器能夠?qū)Υ藭r流過的電流起到抑制作用，致使通過防雷元件的工頻電流值能夠緩慢上升，延長sro發(fā)生火災(zāi)事故的時間；此時工頻電流是毫秒級的周期性波，延時步進(jìn)電磁鐵經(jīng)過脈沖個數(shù)步進(jìn)、毫秒級延時后速動，推動感應(yīng)板，帶動脫扣機(jī)構(gòu)，斷開分?jǐn)嘤|頭，從而切斷電涌泄放通路，對電涌泄放通路起到保護(hù)作用。
[0012]本發(fā)明的特征在于:
[0013]1.此新型電涌保護(hù)器解決了熱保護(hù)裝置以及過流保護(hù)裝置的動作盲區(qū)問題；所述動觸頭由脫扣機(jī)構(gòu)控制，脫扣機(jī)構(gòu)受延時步進(jìn)電磁鐵控制，延時步進(jìn)電磁鐵上的電流來源于檢測模塊。
[0014]2.此新型電涌保護(hù)器的防雷元件、檢測模塊、過流保護(hù)裝置、工頻電流抑制器、熱保護(hù)裝置、限流器、延時步進(jìn)電磁鐵、分?jǐn)嘤|頭、脫扣機(jī)構(gòu)可集成于一體，裝于殼體，滿足了用電設(shè)備對電涌保護(hù)器通流容量、響應(yīng)時間和電壓保護(hù)水平三項(xiàng)指標(biāo)的要求，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性，也可封裝在不同的模塊中組合在一起，便于安裝使用；
[0015]3.此新型電涌保護(hù)器可以沒有過流保護(hù)裝置。
[0016]4.檢測模塊中的力感應(yīng)器和信號處理裝置既可以分別設(shè)置，也可以根據(jù)實(shí)際情況集成于某一個器件，方案靈活。
[0017]5.此新型電涌保護(hù)器的檢測模塊安裝于電涌泄放通路旁邊，與電涌泄放通路隔離，不影響電涌正常泄放，對電涌保護(hù)器對需保護(hù)設(shè)備的保護(hù)水平?jīng)]有影響；所述檢測模塊內(nèi)置導(dǎo)電金屬桿、絕緣頂桿、力感應(yīng)器、恒定電流源和信號處理裝置，力感應(yīng)器通過絕緣頂桿直接測量檢測回路上的電動力，測量精度高，測量結(jié)果準(zhǔn)確。此外，能對電涌泄放通路上的電流進(jìn)行選擇，對過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)裝置存在動作盲區(qū)的工頻電流進(jìn)行即時分?jǐn)唷?br>【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)
[0019]圖2為檢測模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例的原理圖
[0021]圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的原理圖
[0022]圖5為本發(fā)明的第三實(shí)施例的原理圖
[0023]圖6為本發(fā)明保護(hù)效果示意圖
[0024]圖7為本發(fā)明理想狀態(tài)下的工作流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0026]如圖所示，I是上接線端，2是分?jǐn)嘤|頭，3是脫扣機(jī)構(gòu)，4是復(fù)位開關(guān)，5是感應(yīng)板，6是檢測模塊，6-1是導(dǎo)電金屬桿，6-2是檢測回路，6-3是恒定電流源，