一種新型電涌保護(hù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子電氣設(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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)感知此過程而不發(fā)生動(dòng)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(dòng)值時(shí)，過流保護(hù)裝置也不會(huì)發(fā)生動(dòng)作，從而導(dǎo)致sro起火；若將過流保護(hù)裝置的啟動(dòng)值選小，雖能啟動(dòng)，但難以抗擊雷電流的沖擊，導(dǎo)致sro無法正常泄放雷電流。
[0005]而且，現(xiàn)有電涌保護(hù)器的熱保護(hù)裝置與過流保護(hù)裝置的動(dòng)作狀態(tài)不能被使用者及時(shí)掌握，同時(shí)電涌保護(hù)器內(nèi)部防雷元件的使用狀態(tài)也不能被使用者知曉，因而導(dǎo)致不能及時(shí)的維護(hù)電涌保護(hù)器或更換內(nèi)部元件或裝置，引發(fā)雷擊或其他事故。
[0006]綜上所述，現(xiàn)行SPD在防護(hù)角度存在嚴(yán)重的動(dòng)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(dòng)作，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患；同時(shí)過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)裝置的動(dòng)作情況以及防雷元件的工作狀況不能被使用者及時(shí)得知，同樣帶來嚴(yán)重的安全隱患。
[0007]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(dòng)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。“一種浪涌保護(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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)作盲區(qū)”的問題并沒有解決，本人將對此電動(dòng)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(dòng)作盲區(qū)的工頻電流進(jìn)行即時(shí)分?jǐn)唷?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題，本實(shí)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(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(dòng)作盲區(qū)和過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置的動(dòng)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。
[0009]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:本實(shí)用新型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)器包括防雷元件、過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置和外殼，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上，其特征在于:本新型電涌保護(hù)器還包括工頻電流抑制器、檢測模塊、延時(shí)步進(jìn)電磁鐵、感應(yīng)片、分?jǐn)嘤|頭、脫扣機(jī)構(gòu)、滅弧機(jī)構(gòu)、信號探測器、信號傳輸線、過流保護(hù)裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子；所述工頻電流抑制器串聯(lián)在電涌泄放通路上；所述檢測模塊包括恒定電流源、導(dǎo)電金屬桿、絕緣頂桿、力感應(yīng)器以及信號處理裝置；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與延時(shí)步進(jìn)電磁鐵輸入端連接；所述延時(shí)步進(jìn)電磁鐵的另一端作用于感應(yīng)片，延時(shí)步進(jìn)電磁鐵控制感應(yīng)片動(dòng)作；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(dòng)觸頭和靜觸頭；所述感應(yīng)片與動(dòng)觸頭通過脫扣機(jī)構(gòu)連接；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，信號探測器通過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接；所述過流保護(hù)裝置探測器并聯(lián)于過流保護(hù)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；所述滅弧機(jī)構(gòu)包括滅弧磁吹板和滅弧柵。
[0010]本實(shí)用新型中，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(gè)器件中。
[0011]本實(shí)用新型由兩平行通電導(dǎo)線電流方向相同會(huì)相互吸引，電流方向相反會(huì)相互排斥這一特性，所述檢測模塊中的導(dǎo)電金屬桿會(huì)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(shí)步進(jìn)電磁鐵；所述延時(shí)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(shí)，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(shí)間較長，信號處理裝置輸出的電流作用時(shí)間也較長，延時(shí)步進(jìn)電磁鐵能夠經(jīng)過脈沖個(gè)數(shù)步進(jìn)，毫秒級延時(shí)后速動(dòng)，推動(dòng)感應(yīng)板、帶動(dòng)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(shí)間較短，信號處理裝置輸出的電流作用時(shí)間也較短，延時(shí)步進(jìn)電磁鐵不能完成脈沖個(gè)數(shù)步進(jìn)、進(jìn)入延時(shí)階段，雷電流已流過，所以脫扣機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，保證雷電流順利泄放；同時(shí)分?jǐn)嘤|頭可通過復(fù)位開關(guān)手動(dòng)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(dòng)觸頭與靜觸頭斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧。
[0012]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(dòng)力等信號；信號探測器還能探測到熱保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。所述過流保護(hù)裝置探測器能夠探測過流保護(hù)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(nèi)置電源，或通過連接線從連接端子外部獲取電源。
[0013]本新型電涌保護(hù)器的工作方式:當(dāng)電涌電流流過時(shí)，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(shí)步進(jìn)電磁鐵，但雷電流是快速變化的微秒級脈沖，延時(shí)步進(jìn)電磁鐵不能完成脈沖個(gè)數(shù)步進(jìn)，電磁動(dòng)作機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，sro正常泄放電涌電流；此時(shí)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(dòng)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(shí)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(shè)備相連，所述外部設(shè)備可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。當(dāng)防雷器件劣化，工頻漏流流過防雷元件時(shí)，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