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]然而，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)，而對于低(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；若將過流保護(hù)裝置的啟動值選小，雖能啟動，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)裝置的動作狀態(tài)不能被使用者及時掌握，同時電涌保護(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)致不能及時的維護(hù)電涌保護(hù)器或更換內(nèi)部元件或裝置，弓I發(fā)雷擊或其他事故。
[0006]綜上所述，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)，sro通過在此區(qū)域的電流時，熱保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置都不能即將損壞的sro脫離主電路，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患；同時過流保護(hù)裝置與熱保護(hù)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(yán)重的安全隱患。

【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)和過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)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。
[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，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。本發(fā)明還包括磁場感應(yīng)裝置、判斷裝置、分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)、分?jǐn)嚅_關(guān)、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；所述磁場感應(yīng)裝置安裝在電涌泄放通路周圍，并與判斷裝置輸入端連接；所述判斷裝置輸出端與分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)控制分?jǐn)嚅_關(guān)動作；所述分?jǐn)嚅_關(guān)常閉且串聯(lián)于電涌泄放通路中；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(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。
[0009]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(hù)裝置的動作情況。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。
[0010]本發(fā)明中所述判斷裝置內(nèi)置電源和數(shù)據(jù)處理單元；所述分?jǐn)嘌b置可通過機(jī)械聯(lián)動或電磁方式或二者組合的方式控制分?jǐn)嚅_關(guān)動作；所述分?jǐn)嚅_關(guān)具有可使其恢復(fù)常閉狀態(tài)的復(fù)位單元；所述過流保護(hù)裝置可以是熔斷器或者斷路器；所述防雷元件，包括壓敏電阻、放電管、TVS之一或其組合。
[0011]本發(fā)明的核心機(jī)制為磁場感應(yīng)裝置與判斷裝置。當(dāng)電涌泄放通路上有電流流過時，磁場感應(yīng)裝置可感應(yīng)到該電流所產(chǎn)生的磁場，并將感應(yīng)到的磁場信號通過判斷裝置的輸入端傳輸給判斷裝置內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元或根據(jù)磁場的大小、方向、變化率、持續(xù)時間等物理量判斷磁場的類型(電涌電流、小工頻電流、動作盲區(qū)內(nèi)的工頻電流、大于動作盲區(qū)的工頻電流產(chǎn)生的磁場是不同的)；或?qū)⒋艌鲂盘栟D(zhuǎn)換為電流信號后根據(jù)該電流的大小、方向、變化率、持續(xù)時間等物理量判斷流過電涌泄放電路的電流的類型。若判斷結(jié)果為較小工頻電流產(chǎn)生的磁場(或為較小工頻電流)，則分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)不動作、分?jǐn)嚅_關(guān)不斷開，由熱保護(hù)裝置進(jìn)行防護(hù)，此時信號探測器能夠檢測到熱保護(hù)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(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；若判斷結(jié)果為動作盲區(qū)內(nèi)的工頻電流產(chǎn)生的磁場(或為動作盲區(qū)內(nèi)的工頻電流)，則分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)動作、分?jǐn)嚅_關(guān)斷開，從而電涌泄放通路斷開，此時過流保護(hù)裝置探測器將檢測到過流保護(hù)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(shè)備發(fā)送信號，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；若判斷結(jié)果為大于動作盲區(qū)的工頻電流產(chǎn)生的磁場(或為大于動作盲區(qū)的工頻電流)，則分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)(7)不動作、分?jǐn)嚅_關(guān)不斷開，由過流保護(hù)裝置直接防護(hù)，此時過流保護(hù)裝置探測器將檢測到過流保護(hù)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(shè)備發(fā)送信號，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；若判斷結(jié)果為電涌電流產(chǎn)生的磁場(或為電涌電流)，則由防雷元件和過流保護(hù)裝置串聯(lián)構(gòu)成電涌泄放通路正常泄放，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(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。
[0012]在以上四個過程中，信號探測器都會將檢測到的防雷元件或電涌泄放通路上溫度、磁場、紅外、電動力等信號經(jīng)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(shè)備發(fā)送信號，以得知防雷元件的使用狀態(tài)、壽命、發(fā)生的事件記錄。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。
[0013]本發(fā)明的特征在于:
[0014]1.本新型電涌保護(hù)器在電涌泄放通路上設(shè)置了分?jǐn)嚅_關(guān)，通過磁場感應(yīng)裝置、判斷裝置、分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)和分?jǐn)嚅_關(guān)的有效配合，解決了熱保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置的動作盲區(qū)問題；
[0015]2.本新型電涌保護(hù)器的防雷元件、磁場感應(yīng)裝置、過流保護(hù)裝置、熱保護(hù)裝置、判斷裝置、分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)、分?jǐn)嚅_關(guān)、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)水平三項指標(biāo)的要求，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性，也可裝在不同的模塊中組合在一起共同構(gòu)成本發(fā)明，便于安裝使用；
[0016]3.本新型電涌保護(hù)器中的分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)判斷裝置的判斷結(jié)果動作或不動作，分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)所需能量可由判斷裝置供給，也可配置單獨的供電電源，也可由電源線供給；
[0017]4.本發(fā)明可以沒有過流保護(hù)裝置；
[0018]5.本新型電涌保護(hù)器的連接端子可以與外部設(shè)備相連，將信號探測器與過流保護(hù)裝置探測器檢測到的信號發(fā)送至外部設(shè)備，使監(jiān)控人員掌握電涌保護(hù)器的各種狀態(tài)。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。所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以采集多個電涌保護(hù)器的信息，所述網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備可以連接多個數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的第一實施例原理示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的第二實施例原理示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的第三實施例原理示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明保護(hù)效果示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明組網(wǎng)系統(tǒng)第一實施例示意圖。
[0025]圖7為本發(fā)明組網(wǎng)系統(tǒng)第二實施例示意圖。
具體實施方案
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0027]如圖所示，I是電涌泄放通路，2是磁場感應(yīng)裝置，3是防雷元件，4是過流保護(hù)裝置，5是數(shù)據(jù)處理單元，6是判斷裝置，7是分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)，8是分?jǐn)嚅_關(guān)，9是熱保護(hù)裝置，10是外殼，11是信號探測器，12是信號傳輸線1，13是過流保護(hù)裝置探測器，14是信號傳輸線2，15是數(shù)據(jù)單元，16是連接線，17是連接端子，18是本新型電涌保護(hù)器，19是數(shù)據(jù)采集設(shè)備，20是監(jiān)控設(shè)備，21是連接線1，22是數(shù)據(jù)線，23是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，24是分?jǐn)嚅_關(guān)的復(fù)位單元，aa’是判斷裝置的輸入端，bb’是判斷裝置的輸出端。
[0028]圖1為本新型電涌保護(hù)器第一實施例，在該實施例中本新型電涌保護(hù)器有過流保護(hù)裝置(4)，所述防雷元件(3)與過流保護(hù)裝置(4)串聯(lián)構(gòu)成電涌泄放通路(I);所述磁場感應(yīng)裝置⑵安裝在電涌泄放通路⑴周圍，并與判斷裝置(6)輸入端(aa’ )連接；所述判斷裝置(6)輸出端(bb’)與分?jǐn)鄨?zhí)行機(jī)構(gòu)(7)連接；所述熱保護(hù)裝置(9)位于防雷元件
(3)電極上；所述信號探測器(11)安裝于防雷元件(3)表面，探測防雷元件(3)的溫度、磁場、紅外等信號，信號探測器(11)同時還探測熱保護(hù)裝置(9)的動作情況，并經(jīng)過信號傳輸線I (12)輸出給數(shù)據(jù)單元(15);所述過流保護(hù)裝置探測器(13)并聯(lián)在過流保護(hù)裝置(4)兩端，探測過流保護(hù)裝置(4)的狀態(tài)，并經(jīng)過信號傳輸線2 (14)輸出給數(shù)據(jù)單元(15);所述數(shù)據(jù)單元(15)內(nèi)置電源，也可以通過連接線(16