[发明专利]一种新型电涌保护装置

说明书

技术领域

本发明属于电子电气设备的电涌防护技术领域。

背景技术

雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。雷电是造成电子设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域电子信息系统的安全稳定运行。在与电子设备连接的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装电涌保护装置是雷电防护的重要措施之一。电涌保护装置已大量应用于各种领域，在雷电防护中具有重要的作用。其状态的好坏不仅直接影响其防雷效果，而且其损坏时由于可能发热和燃烧，会引起次生灾害。

现阶段SPD在使用时通常具有热保护和过流保护(内置或外置)两种保护装置。热保护装置用来防护工频电流流过防雷元件引起的发热损坏，过流保护装置用来防止防雷器件击穿短路。但现有的SPD保护装置对工频电流存在保护盲区，所谓保护盲区就是当出现某一范围的工频电流流过防雷元件时，由于温升过快或发热量不足，热保护脱扣装置不能及时感知此过程而不能及时完成脱口动作，而过流保护装置则因没有达到启动条件也不动作，这时，较大工频电流持续流过防雷元件导致起火。

发明内容

为了有效解决现有保护装置对SPD的保护盲区问题，本发明提出一种安全可靠的用于电源系统的新型电涌保护装置。本发明在浪涌泄放通路上安装一个电流传感器，电流传感器能够感应到流经防雷元件的一定量值以上的工频电流，并输出至信号检测驱动单元，信号检测驱动单元接收到电流传感器的感应信号后驱动继电器使常开触点闭合，这时旁路导通，通过过电流保护装置的电流将急速上升，过流保护装置迅速断开，从而切断了防雷元件回路的工频电流。

本发明采用以下技术方案：本发明适用于供电系统中的电涌保护装置，所述电涌保护装置主要包括防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器和外壳，所述防雷元件与过流保护装置串联，构成浪涌泄放通路；所述热保护装置位于防雷元件电极上；电流传感器套装在浪涌泄放通路上，输出端接入信号检测驱动单元；所述信号检测驱动单元输出端与继电器控制极连接；继电器常开触点与限流器串联构成旁路并联于防雷元件两侧；所述继电器控制回路可以控制常开触点闭合。

所述防雷元件，包括压敏电阻、放电管、TVS之一或其组合；所述继电器还可以用其他开关驱动机构替换。所述信号检测驱动单元可以自带电源，也可以直接由电源进线端接入。所述继电器可以用其他开关驱动机构替换。由于安装条件不同，所述防雷元件、电流传感器、继电器、信号检测驱动单元、热保护装置、过流保护装置、限流器，可以安装于一个壳体，也可以安装于不同壳体，共同构成本发明所述的新型浪涌保护装置。

本发明的特征在于：

1.此新型电涌保护装置解决了SPD保护装置对工频电流存在保护盲区的问题，全范围防护SPD回路中的工频电流；流过防雷元件的能够产生危害的较小工频电流由热保护装置进行防护；保护盲区范围工频电流由本发明所述继电器旁路引至过流保护装置进行防护；较大工频电流由过流保护装置直接防护。

2.当电涌电流流过防雷元件时，常开触点不会闭合，从而保证正常泄放电涌电流；而当流过防雷元件的工频电流处于保护盲区范围时，或略低于保护盲区范围，或高于保护盲区范围，电流传感器将感应出电流值输出至信号检测驱动单元，再由信号检测驱动单元输出驱动电流使继电器常开触点闭合导通。电流传感器感应的电流范围包含且略大于保护盲区范围。

3.信号检测驱动单元可以使继电器常开触点持续闭合，在过流保护装置断开之前不再打开；常开触点的位置设计在旁路上，不会通过大的雷电浪涌，且触点动作单一，只需从常开状态变成闭合，对触点的设计要求简单。

4.继电器可以用其他开关驱动机构替换。

附图说明

图1为本发明的第一实施例结构原理示意图。

图2为本发明的第二实施例结构原理示意图。

图3为本发明的第三实施例结构原理示意图。

图4为本发明保护效果示意图。

其中：1-浪涌泄放通路，2-电流传感器，3-防雷元件，4-过流保护装置，5-信号检测驱动单元，6-常开触点，7-限流器，8-旁路，9-外壳，10-热保护装置，11-另一外壳，12-继电器，L-电源进线端，N(PE)-地线(或零线)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：