[发明专利]一种新型电涌保护器

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器是雷 电防护的重要措施之一。电涌保护器已大量应用于各种领域，在雷电防护中具有重要的作用。 其状态的好坏则直接影响其防雷效果，从而对所保护设备的安全带来隐患。

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 装置用来防护防雷器件劣化发热，过流保护装置用来防止瞬态过电流或过电压引起的防雷器 件击穿短路，同时过流保护作为热保护的一种后备保护方式，故此在大多数场合都可以起到 有效的防护作用。

然而，由于热传导是一个相对较慢的过程，热保护装置的灵敏度低，对于缓慢升温过程 可起到有效的防护，但对于低(中)压系统中由于持续过电压状态下引起的急剧升温情况， 热保护脱扣装置不能及时感知此过程而不发生动作，致使防雷器件被击穿，工频电流进入SPD 线路，当此工频电流值没有达到过流保护装置的启动值时，过流保护装置也不会发生动作， 从而导致SPD起火。

综上所述，现行SPD的过流保护装置与热保护装置存在严重的动作盲区，SPD通过在此 区域的电流时，热保护装置和过流保护装置都不能将损坏的SPD脱离主电路，从而出现严重 的安全隐患。

发明内容

为了有效解决现有技术中的以上问题，本发明提出了一种安装方便且性能可靠的用于电 源系统的新型电涌保护器，克服了现有电涌保护器的过流保护装置和热保护装置对工频电流 存在动作盲区的问题。

本发明采用以下技术方案：本发明是用于电力电子线路系统中的电涌保护器，包括防雷 元件、过流保护装置、热保护装置和外壳；所述防雷元件和过流保护装置串联构成电涌泄放 通路，所述热保护装置位于防雷元件电极上。本发明还包括测温装置、限流器、判断装置、 动作机构、常开触点；所述测温装置可安装在防雷元件上或安装在防雷元件周围，也可安装 在电涌泄放通路上或安装在电涌泄放通路周围，并与判断装置输入端连接；所述判断装置输 出端与动作机构连接；所述动作机构控制常开触点动作；所述常开触点和限流器串联组成旁 路与防雷元件并联。

本发明中所述判断装置内置电源和数据处理单元；所述动作机构通过机械联动或电磁方 式控制常开触点动作；所述常开触点闭合后，在过流保护装置断开前不会再打开；所述常开 触点具有复位开关；所述限流器可以是电阻、电感、电容等电子器件之一或由其组合而成的 电路；所述过流保护装置可以是熔断器或者断路器；所述防雷元件，包括压敏电阻、放电管、 TVS之一或其组合。

本发明的核心为测温装置和判断装置。所述测温装置能感应到防雷元件或电涌泄放通路 的温度变化；所述测温装置可以有能够将温度信号转换为电信号的能量转换单元，也可以没 有该单元；所述测温装置将检测到的温度信号(或将检测到的温度信号经能量转换单元转换 后得到的电流信号)通过判断装置的输入端传输给判断装置中的数据处理单元，数据处理单 元对接收到的温度信号(或电流信号)进行处理、分析，根据其大小、变化率等量判断流过 电涌泄放电路的电流的类型。结果可分为以下几种情况：若判断结果为较小工频电流，则动 作机构不动作、常开触点不闭合，由热保护装置进行防护；若判断结果为动作盲区内的工频 电流，则动作机构动作、常开触点闭合，所述常开触点和限流器串联组成的旁路导通，由旁 路引至过流保护装置进行防护；若判断结果为大于动作盲区的工频电流，则动作机构不动作、 常开触点不闭合，由过流保护装置直接防护；若判断结果为电涌电流，则由电涌泄放通路正 常泄放。

本发明的特征在于：

1.本新型电涌保护器增加了并联在防雷元件两端的旁路，解决了热保护装置和过流保护 装置的动作盲区问题；

2.本新型电涌保护器的防雷元件、测温装置、过流保护装置、热保护装置、限流器、判 断装置、动作机构、常开触点、复位开关可集成于一体，装于壳体，满足了用电设备对电涌 保护器通流容量、响应时间和电压保护水平三项指标的要求，增强了设备的可靠性，也可装 在不同的模块中组合在一起共同构成本发明，便于安装使用，增强了实用性；