[发明专利]一种高工频过电压严酷供电环境下的智能开关型组合式浪涌保护模块

说明书

本发明公开一种高工频过电压严酷供电环境下的智能开关型组合式浪涌保护模块，由智能控制单元与开关型浪涌保护单元组合组成；智能控制单元具有自动过电压能量耦合触发电路和可控的触发型开关，可以对工频过电压、操作过电压等内部过电压和外部雷电过电压实现智能感知和自动选通，因而使得智能开关型组合式浪涌保护模块具有工频耐受电压非常高、雷电电压保护水平高的显著特点，可以应用通信基站供电电源及基站主设备供电电源经常性、长持续时间的高工频过电压场景的过电压保护。

技术领域

本发明涉及一种智能开关型组合式浪涌保护模块，特别涉及一种高工频过电压严酷供电环境下的智能开关型组合式浪涌保护模块。

背景技术

浪涌保护器是通信领域基站电源、基站通信设备电源的重要的过电压保护保护器件，压敏电阻是通信电源雷电过电压保护保护的最通用、最重要的保护器件之一，在通信领域获得了越来越广泛的应用。在通信领域的过电压保护中，压敏电阻一般工作在约60-75%的荷电率条件下。

实际上，通信基站、通信设备等的供电电源一般为220V、380V或直流48V电源。对于交流单相、三相供电电源，一般来源于10kV的输配电网，因此，10kV输配电网运行的稳定性对通信基站等的运行稳定性和安全性有着必然的影响作用。对于10kV的输配电网，工频电压升高可达系统最高运行线电压的1.1倍。例如10kV系统的最高运行电压按1.15Ue计算，10kV系统过电压保护避雷器的额定电压为12.7kV。由于空载线路的电容效应，空载线路末端电压较线路首端电压有较大的升高，线路长度越长，末端电压升的越高。但由于受线路电阻和电晕损耗的限制，过压倍数一般不超过2.9倍。在电网系统中可以通过电容补偿、电抗器等措施限制电网线路中的过电压，对于我国的供电电网，工频过电压的升高倍数限制的比较好，但对于国外、特别是亚洲一些国家，10kV电网经常存在持续时间较长、工频电源过压倍数高至5-7倍的现象。

10kV电网的经常性、持续时间较长的工频电源升高，造成通信电源、通信设备供电电源的长期供电电源设备升高，对电源的过电压防护造成了巨大的影响和破坏作用。举例来讲，正常运行情况下，多层过电压保护间隙设计在60%的荷电率工作状态，工频电压的升高现象，大幅度提高了多层过电压保护间隙的荷电率（如果工频电压升高5倍，多层保护间隙工作的荷电率将升高到300%），致使多层过电压保护间隙进入导通状态而引发长时间的工频后续电流，造成对多层电压保护间隙雷击后绝缘特性的恢复特性的影响，严重时可能造成工频电源的短路；针对这种情况，保护方案的设计方法一般通过增加多层保护间隙的放电间隙的数量，降低工频过电压状况下多层间隙过电压保护器的工作的荷电率，但带来的问题是雷电过电压下，雷电冲击残压的升高和电压保护水平的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高工频过电压严酷供电环境下的智能开关型组合式浪涌保护模块，能够在工频过电压供电场景下正常安全运行，且在雷电过电压情况下具有高电压保护水平。

为实现上述目的，本发明采用如下技术申请：

一种高工频过电压严酷供电环境下的智能开关型组合式浪涌保护模块，包括安装在封闭空间里的智能控制单元和开关型浪涌保护单元；

开关型浪涌保护单元由固定开关型浪涌保护部分和可控开关型浪涌保护部分串联而成，其中，固定开关型浪涌保护部分由5-10个或更多个放电间隙串联的开关型浪涌保护部分组成，可控开关型浪涌保护部分由固定开关型浪涌保护部分中放电间隙数量的2-7倍的放电间隙的串联而成；

固定开关型浪涌保护部分的上电极与可控开关型浪涌保护部分的下电极分别作为智能开关型组合式浪涌保护模块的上电极和下电极，固定开关型浪涌保护部分的下电极与可控开关型浪涌保护部分的上电极相连并作为中间电极；可控开关型浪涌保护部分的多层放电间隙分成多个分组，且在可控开关型浪涌保护部分的每分组之间设计有对外电气连接的可控输出端子；