一种防雷击电磁继电器制造技术

本发明专利技术公开了一种防雷击电磁继电器，主要包括以下几个部分：电磁式继电器本体、电涌迟滞单元、分流单元、雷电预警单元及控制单元，继电器本体用于控制导电回路的开断，电涌迟滞单元用于延迟电涌到达继电器本体的时间，分流单元用于分散导电回路中的电涌电流，雷电预警单元在雷电发生前将导电回路断开，与现有技术相比，在雷电发生时或即将发生时，通过采用继电器断开整个导电回路，可以有效地阻断雷电电涌对于导电回路中电子元器件的损坏；通过设置雷电预警单元，可以提前根据继电器本体周围环境的情况对雷电做出预警，延长给到继电器本体的反应时间，避免雷电电涌对导电回路中电子元器件的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及继电器防雷
，更具体地说，它涉及一种防雷击电磁继电器。
技术介绍
继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。对于竖立在路边的路灯杆或者竖立在山顶的通信塔或者电线塔而言，由于位点突出，在雷雨天气经常受到雷电的袭击，造成控制电路不可恢复性的损坏。而为了防止此类情况的发生，常用的方法有三种，第一是接地，即采用一金属导线将雷电引入到地下，这也是现有技术中路灯杆、信号塔等设施常用的一种防雷方式。第二种是断路，也就是在雷电袭击前将电路断开，阻止雷电形成的电涌在回路中传导。第三种是分流，即是将电流很大的雷电分流到各个地方，从而达到保护主控电路的目的。针对于上述各个解决方案，接地线能够将大量的电流导到地面下方，但是仍然会在电路中引起电涌对主控电路板造成损坏；继电器也可以作为防雷器件使用，但是有一个明显的弊端便是雷电的传导速度快，往往会在继电器将电路完全断开前就已经将主控电路板烧毁，并且继电器与一般的防雷器相比，是将整个回路断开，带来的直接结果便是整个回路在某一段时间内都失去功能。专利号为CN2344871Y的中国专利，提出了一种防雷击节能型脉冲继电器，其防雷原理即是通过断开电路实现防雷的目的，但是如前所说，由于雷电的发生速度极快且引起的短时电涌幅值极高，因此单纯地使用继电器断路并不能起到很好的防护作用。基于上述缺陷，目前直接采用继电器作为防雷装置的产品并不多见。
技术实现思路
针对实际运用中继电器不能有效阻隔由雷电引起的电涌损坏导电回路中元器件的问题，本专利技术提出了一种防雷击电磁继电器，具体方案如下：一种防雷击电磁继电器，包括：电磁式继电器本体，包括通电线圈、复位弹簧、静触头以及动触头，所述静触头与动触头响应于通电线圈的通电状态断开或闭合；电涌迟滞单元，串接设置于继电器本体两端的导电回路中，用于延长雷电电涌到达继电器本体的时间；分流单元，设置于电涌迟滞单元远离继电器本体的一端，用于限定流入到继电器静触头与动触头处的电流大小；雷电预警单元，用于根据继电器所在环境的空气电离程度、光照强度以及声音强度，判定出雷电发生概率以及距离继电器的距离大小，当雷电发生概率及雷电距离继电器的距离落入预设范围之内时，输出一预警信号；控制单元，与雷电预警单元通信连接，包括一控制器及一与所述通电线圈电连接的低压电源，所述控制器响应于所述预警信号，控制低压电源向通电线圈供电或停止供电。通过上述技术方案，首先，利用继电器断开整个导电回路，能够有效地避免雷电引起的电涌在导电回路中传输，避免电子元器件的损坏；其次，通过设置电涌迟滞单元，延迟电涌到达继电器的时间，避免在继电器本体断开前电涌到达并通过继电器本体；再次，通过设置分流单元，将大部分电涌在到达继电器本体前导入到地下，减小电涌对电涌迟滞模块的冲击；最后，为了给予继电器充足的时间断开，还设有一雷电预警单元，在雷电击中导电回路之前便预见性地将导电回路断开，避免雷击损坏回路中的电子元器件，增加防雷击电磁继电器的工作可靠性。进一步的，所述电涌迟滞单元包括分设于继电器动触头与静触头一端导电回路中的第一扼流组件及第二扼流组件，所述第一扼流组件与第二扼流组件均包括至少一个串接于导电回路中的扼流线圈及并联设置于所述扼流线圈两端的稳压二极管，所述稳压二极管的反向导通电压与扼流线圈阻抗效应所产生的最大分压电压相等。通过上述技术方案，当导电回路中的电流突然增大时，扼流线圈能够有效地缓冲电流的突然增大，从而迟滞电涌的传输速度，扼流线圈在此时对电流而言会产生一个阻抗，待扼流线圈产生的阻抗消失后，大电流继续通过导电回路传输，这时电流由稳压二极管回流至扼流线圈的另一端，由分流组件继续将部分电流导入到地下，进一步减小导电回路中的电涌。为了避免扼流线圈被损坏，在扼流线圈两端并联设置的稳压二极管的反向导通电压与扼流线圈的等效电阻所产生的分压大小相等，当扼流线圈达到满负荷时，稳压二极管被击穿，电流由稳压二极管通过。进一步的，所述分流单元包括多个并列设置的压敏电阻，所述压敏电阻的一端与导电回路电连接且连接点的位置设置于所述电涌迟滞单元远离继电器本体的一侧，所述压敏电阻的另一端接地设置。通过上述技术方案，当电涌到达继电器之前，由于电涌的电压较高，而压敏电阻的阻值随着电阻两端电压上升而急剧下降，这就使得电涌的电流能够由压敏电阻导地，通过并列设置压敏电阻，可以有效地将电涌的瞬时电流导入到地下，从而避免过多的电流流向电涌迟滞单元，减少电涌对电涌迟滞单元的冲击。进一步的，所述雷电预警单元包括：检测模块，设置于继电器本体周围环境中，用于检测空气中的正负离子浓度、光照强度以及声音分贝数，分别输出一空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号；判定模块，接收所述空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号，并将其与各自对应的预设值作比较，若上述各个检测信号在预设时间段内均落入预设值范围，则输出所述预警信号；存储模块，用于存储供空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号作比较的预设值，以及记录继电器本体所在环境的大气变化情况；数据处理模块，与检测模块以及存储模块信号连接，用于转换各个信号的数据格式，记录并分析各项检测数据，生成一数据列表。由于雷电发生时空气中的气体电离程度会有所增加，并且雷电发生时会伴有雷声闪电等自然现象，因此，通过上述技术方案，当上述空气检测信号、光照检测信号以及声音检测信号均在一定时间段内落入到相同的范围，则可以判定出雷电即将发生，并且通过数据处理模块以及存储模块精确地设定三者的关系，可以使得雷电的预报更加的准确，对于一些大型的需要防雷的设施，提前预警雷电的发生并且因此做好被雷击的准备对于保护电路不被雷击损坏具有重大的意义。进一步的，所述检测模块包括：空气离子浓度仪，与判定模块及数据处理模块电连接，设置于继电器本体所在的大气环境中，用于检测空气中的正负离子浓度，输出所述空气检测信号；光照传感器模块，包括一光照传感器，与判定模块及数据处理模块电连接，用于检测继电器本体周围环境的光照强度，输出所述光照检测信号；声音传感器模块，包括一声音传感器，与判定模块及数据处理模块电连接，用于检测继电器本体周围环境的声音强度，输出所述声音检测信号。通过上述技术方案，可以有效地检测出大气环境的光信号、声音信号以及空气电离信息。进一步的，所述判定模块包括：一基准电压生成模块，用以生成供所述空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号作比较的第一参考电压、第二参考电压及第三参考电压；一比较器模块，包括第一比较器、第二比较器以及第三比较器，所述第一比较器、第二比较器及第三比较器的正向信号输入端分别耦接于所述空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号，反向信号输入端分别与第一参考电压、第二参考电压及第三参考电压耦接，输出端分别输出第一比较信号、第二比较信号及第三比较信号；逻辑判断模块，包括与第二比较器信号输出端信号连接的第一延迟电路，所述第一延迟电路接收并响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雷击电磁继电器，其特征在于，包括：电磁式继电器本体(1)，包括通电线圈(11)、复位弹簧(12)、静触头(13)以及动触头(14)，所述静触头(13)与动触头(14)响应于通电线圈(11)的通电状态断开或闭合；电涌迟滞单元(2)，串接设置于继电器本体(1)两端的导电回路中，用于延长雷电电涌到达继电器本体(1)的时间；分流单元(3)，设置于电涌迟滞单元(2)远离继电器本体(1)的一端，用于限定流入到继电器静触头(13)与动触头(14)处的电流大小；雷电预警单元(4)，用于根据继电器所在环境的空气电离程度、光照强度以及声音强度，判定出雷电发生概率以及距离继电器的距离大小，当雷电发生概率及雷电距离继电器的距离落入预设范围之内时，输出一预警信号；控制单元(5)，与雷电预警单元(4)通信连接，包括一控制器及一与所述通电线圈(11)电连接的低压电源，所述控制器响应于所述预警信号，控制低压电源向通电线圈(11)供电或停止供电。

【技术特征摘要】
1.一种防雷击电磁继电器，其特征在于，包括：电磁式继电器本体(1)，包括通电线圈(11)、复位弹簧(12)、静触头(13)以及动触头(14)，所述静触头(13)与动触头(14)响应于通电线圈(11)的通电状态断开或闭合；电涌迟滞单元(2)，串接设置于继电器本体(1)两端的导电回路中，用于延长雷电电涌到达继电器本体(1)的时间；分流单元(3)，设置于电涌迟滞单元(2)远离继电器本体(1)的一端，用于限定流入到继电器静触头(13)与动触头(14)处的电流大小；雷电预警单元(4)，用于根据继电器所在环境的空气电离程度、光照强度以及声音强度，判定出雷电发生概率以及距离继电器的距离大小，当雷电发生概率及雷电距离继电器的距离落入预设范围之内时，输出一预警信号；控制单元(5)，与雷电预警单元(4)通信连接，包括一控制器及一与所述通电线圈(11)电连接的低压电源，所述控制器响应于所述预警信号，控制低压电源向通电线圈(11)供电或停止供电。2.根据权利要求1所述的防雷击电磁继电器，其特征在于，所述电涌迟滞单元(2)包括分设于继电器动触头(14)与静触头(13)一端导电回路中的第一扼流组件(21)及第二扼流组件(22)，所述第一扼流组件(21)与第二扼流组件(22)均包括至少一个串接于导电回路中的扼流线圈(23)及并联设置于所述扼流线圈(23)两端的稳压二极管(24)，所述稳压二极管(24)的反向导通电压与扼流线圈(23)阻抗效应所产生的最大分压电压相等。3.根据权利要求1所述的防雷击电磁继电器，其特征在于，所述分流单元(3)包括多个并列设置的压敏电阻(31)，所述压敏电阻(31)的一端与导电回路电连接且连接点的位置设置于所述电涌迟滞单元(2)远离继电器本体(1)的一侧，所述压敏电阻(31)的另一端接地设置。4.根据权利要求1所述的防雷击电磁继电器，其特征在于，所述雷电预警单元(4)包括：检测模块(41)，设置于继电器本体(1)周围环境中，用于检测空气中的正负离子浓度、光照强度以及声音分贝数，分别输出一空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号；判定模块(42)，接收所述空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号，并将其与各自对应的预设值作比较，若上述各个检测信号在预设时间段内均落入预设值范围，则输出所述预警信号；存储模块(43)，用于存储供空气检测信号、光照检测信号及声音检测信号作比较的预设值，以及记录继电器本体(1)所在环境的大气变化情况；数据处理模块(44)，与检测模块(41)以及存储模块(43)信号连接，用于转换各个信号的数据格式，记录并分析各项检测数据，生成一数据列表。5.根据权利要求4所述的防雷击电磁继电器，其特征在于，所述检测模块(41)包括：空气离子浓度仪(4111)，与判定模块(42)及数据处理模块(44)电连接，设置于继电器本体(1)所在的大气环境中，用于检测空气中的正负离子浓度，输出所述空气检测信号；光...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡优苗，
申请(专利权)人：杭州聚彤节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33