一種新型電涌保護器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子電氣設備的電涌防護技術領域。
【背景技術】
[0002]雷電是由帶電的云在空中放電導致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子設備損壞的重要原因,它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領域電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在與電子設備連接的電源線、信號線以及控制線等金屬線路上安裝電涌保護器是雷電防護的重要措施之一。電涌保護器已大量應用于各種領域,在雷電防護中具有重要的作用。其狀態(tài)的好壞則直接影響其防雷效果,從而對所保護設備的安全帶來隱患。
[0003]現(xiàn)階段sro在使用時通常具有熱保護和過流保護(內置或外置)兩種保護裝置,熱保護裝置用來防護防雷器件劣化發(fā)熱,過流保護裝置用來防止瞬態(tài)過電流或過電壓引起的防雷器件擊穿短路,同時過流保護做為熱保護的一種后備保護方式,故此在大多數(shù)場合都可以起到有效的防護作用。
[0004]但由于熱傳導是一個相對較慢的過程,熱保護裝置的靈敏度低,對于緩慢升溫過程尚可起到有效的防護,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,工頻電流進入sro線路,當此工頻電流值沒有達到過流保護裝置的啟動值時,過流保護裝置也不會發(fā)生動作,從而導致sro起火;若將過流保護裝置的啟動值選小,雖能啟動,但難以抗擊雷電流的沖擊,導致sro無法正常泄放雷電流。而且,現(xiàn)有電涌保護器的熱保護裝置與過流保護裝置的動作狀態(tài)不能被使用者及時掌握,同時電涌保護器內部防雷元件的使用狀態(tài)也不能被使用者知曉,因而導致不能及時的維護電涌保護器或更換內部元件或裝置,引發(fā)雷擊或其他事故。
[0005]綜上所述,現(xiàn)行SPD的過流保護裝置與熱保護裝置存在嚴重的動作盲區(qū),sro通過在此區(qū)域的電流時,熱保護裝置和過流保護裝置都不能即將損壞的sro脫離主電路,從而出現(xiàn)嚴重的安全隱患;同時過流保護裝置與熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不能被使用者及時得知,同樣帶來嚴重的安全隱患。
【實用新型內容】
[0006]為了有效解決現(xiàn)有技術中的以上問題,本實用新型提出一種安裝方便且性能可靠的用于電源系統(tǒng)的新型電涌保護器,根本解決現(xiàn)有熱保護裝置與過流保護裝置的動作盲區(qū)和過流保護裝置、熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不可知,所帶來的安全隱患問題。
[0007]本實用新型采用以下技術方案:本實用新型是用于電力電子線路系統(tǒng)中的電涌保護器,該電涌保護器包括防雷元件、過流保護裝置、熱保護裝置和外殼,所述防雷元件和過流保護裝置串聯(lián),構成電涌泄放通路,所述熱保護裝置位于防雷元件電極上,其特征在于:本新型電涌保護器還包括常閉觸點、溫度檢測裝置、檢測回路、緩沖位移彈片、慣性裝置、電磁動作機構、聯(lián)動機構、信號探測器、信號傳輸線、過流保護裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子;所述常閉觸點位于電涌泄放通路中,與防雷元件和過流保護裝置串聯(lián);所述溫度檢測裝置包括溫度傳感器和信號處理裝置,溫度傳感器與信號處理裝置連接;所述信號處理裝置通過檢測回路與電磁動作機構連接;所述電磁動作機構控制緩沖位移彈片運動;所述緩沖位移彈片與慣性裝置連接;所述慣性裝置經(jīng)過聯(lián)動機構控制常閉觸點動作;所述信號探測器安裝于防雷元件電極表面或附近,或安裝于電涌泄放通路附近,通過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接;所述過流保護裝置探測器并聯(lián)于過流保護裝置兩端,經(jīng)過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接;所述數(shù)據(jù)單元通過連接線與連接端子連接。
[0008]所述溫度傳感器可以安裝在電涌泄放通路上或附近,也可以安裝在防雷元件上或附近。所述常閉觸點還具有復位開關。所述防雷元件,包括壓敏電阻、放電管、TVS之一或其組合;所述過流保護裝置可以是熔斷器或斷路器;所述慣性裝置為慣性輪或重錘或阻尼齒輪或空氣閥或延時電路,在受到持續(xù)的力時才會運動。
[0009]所述溫度檢測裝置中的溫度傳感器是一種采集溫度信息的裝置,其將所采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出給信號處理裝置,由信號處理裝置轉化、放大為電流信號,最終通過檢測回路輸出給電磁動作機構驅動其動作。所述溫度傳感器可以通過與電涌泄放通路接觸或非接觸的方式測量電涌泄放通路上的溫度變化,以使信號處理裝置獲得電流信息;也可以通過與防雷元件接觸或非接觸的方式測量防雷元件上的溫度變化,以使信號處理裝置獲得電流信息。所述接觸式溫度測量方式可以利用熱敏電阻、溫度計等部件;所述非接觸的溫度測量方式可以是紅外測量等其他方式。所述信號處理裝置內置電源。
[0010]因為雷電電涌與工頻電流的大小、方向、變化率、持續(xù)時間等參量不同,其在電涌泄放通路或防雷元件上產生的熱量(即溫度)必然不同,包括溫度的大小、溫度的變化速率等參量。因此溫度傳感器將這些有區(qū)別的溫度信息傳遞給信號處理裝置后,信號處理裝置也將輸出具有對應特性的電流,致使電磁動作機構產生不同的動作。只有當工頻短路電流持續(xù)流過電涌泄放通路時,溫度傳感器檢測到的溫度變化信息足以讓信號處理裝置輸出使電磁動作機構的頂桿持續(xù)彈出的電流,從而電磁動作機構的頂桿持續(xù)推動慣性位移彈片,致使慣性裝置運動;雷電電涌由于發(fā)生時間極快,其帶來的溫度變化區(qū)別于工頻短路電流帶來的溫度變化,此溫度信息不足以使信號處理裝置輸出持續(xù)的電流,致使電磁動作機構的頂桿只會瞬間彈出又恢復原位,慣性裝置由于其慣性作用不能被驅動。
[0011]所述信號探測器可以安裝于防雷元件電極表面或附近,探測防雷元件的溫度、磁場、紅外等信號;也可以安裝于電涌泄放通路附近,探測電涌泄放通路的溫度、磁場、紅外、電動力等信號;信號探測器還能探測到熱保護裝置的動作情況。所述過流保護裝置探測器能夠探測過流保護裝置的狀態(tài),并經(jīng)過信號傳輸線輸出給數(shù)據(jù)單元。所述數(shù)據(jù)單元內置電源,或通過連接線從連接端子外部獲取電源。
[0012]本新型電涌保護器的工作方式:
[0013]當雷電流流過防雷元件時,時間很短,電流迅速泄放,電磁動作機構頂桿迅速彈出又恢復,慣性裝置由于慣性作用保持不動狀態(tài),不會帶動聯(lián)動機構打開電涌泄放通路的常閉觸點,從而確保雷電流順利泄放;此時信號探測器能夠檢測到防雷元件本身或電涌泄放通路上溫度、磁場、紅外、電動力等信號的變化,從而分析雷電流大小、波形等信息,記錄雷擊時間,將此類信息經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元,數(shù)據(jù)單元通過連接線、連接端子與外部設備相連,所述外部設備可以是數(shù)據(jù)采集設備、網(wǎng)絡交換設備、監(jiān)控設備等。
[0014]當防雷元件劣化工頻漏流達到一定值時,防雷元件體表溫度也上升至一定高度,由于工頻漏流導致的升溫是一個緩慢漸變的過程,熱保護裝置將啟動,在防雷元件電極處斷開;此時信號探測器能夠檢測到熱保護裝置動作,可將此信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元,數(shù)據(jù)單元通過連接線、連接端子與外部設備相連,所述外部設備可以是數(shù)據(jù)采集設備、網(wǎng)絡交換設備、監(jiān)控設備等。
[0015]當電源系統(tǒng)故障或其他原因導致的工頻電流流過防雷元件時,電磁動作機構在電磁力的作用下使頂桿持續(xù)彈出,頂桿推動緩沖位移彈片,慣性裝置由于慣性作用不能沿緩沖位移彈片施力方向轉動,但此時短路電流未消失,電磁動作機構頂桿仍然頂著緩沖位移彈片,等待延時毫秒級At后,慣性裝置迅速逆時針轉動,帶動聯(lián)動機構打開電涌泄放通路的常閉觸點,從而將即將損壞的防雷元件從主電路脫離;此時過流保護裝置探測器將檢測到過流保護裝置已斷開,可將此信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送給數(shù)據(jù)單元,數(shù)據(jù)單元通過連接線向連接端子外部設備發(fā)送信號。所述外部設備可以是數(shù)據(jù)采集設備、網(wǎng)絡交換設備、監(jiān)控設