一种新型电涌保护器制造技术

本发明专利技术涉及一种新型电涌保护器，主要包括防雷元件、工频电流抑制器、磁场传感器、能量转换装置、过流保护装置、热保护装置、延时步进电磁铁、感应片、分断触头、脱扣机构、灭弧栅、灭弧磁吹板、信号探测器、信号传输线、过流保护装置探测器、数据单元、连接线、连接端子和上、下接线端。本发明专利技术中的磁场传感器能感应到防雷元件旁侧的磁场，并引入能量转换装置转换为电流，将相应的电流输入延时步进电磁铁，延时步进电磁铁引起一系列机械联动，打开分断触头，使电涌泄放通路断路，从而实现对电涌保护器的保护作用。本新型电涌保护器根本解决现有热保护装置与过流保护装置的动作盲区和过流保护装置、热保护装置的动作情况以及防雷元件的工作状况不可知，所带来的安全隐患问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子电气设备的电涌防护

技术介绍
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。但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，对于缓慢升温过程尚可起到有效的防护，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；若将过流保护装置的启动值选小，虽能启动，但难以抗击雷电流的冲击，导致SPD无法正常泄放雷电流。而且，现有电涌保护器的热保护装置与过流保护装置的动作状态不能被使用者及时掌握，同时电涌保护器内部防雷元件的使用状态也不能被使用者知晓，因而导致不能及时的维护电涌保护器或更换内部元件或装置，引发雷击或其他事故。综上所述，现行SPD在防护角度存在严重的动作盲区，在此区域，热保护装置和过流保护装置都不能动作，从而出现严重的安全隐患；同时过流保护装置与热保护装置的动作情况以及防雷元件的工作状况不能被使用者及时得知，同样带来严重的安全隐患。
技术实现思路
为了有效解决现有技术中的以上问题，本专利技术提出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，根本解决现有热保护装置与过流保护装置的动作盲区和过流保护装置、热保护装置的动作情况以及防雷元件的工作状况不可知，所带来的安全隐患问题。本专利技术采用以下技术方案：本专利技术是用于电力电子线路系统中的电涌保护器，所述电涌保护器主要包括防雷元件、工频电流抑制器、磁场传感器、能量转换装置、过流保护装置、热保护装置、延时步进电磁铁、感应片、脱扣机构、分断触头、信号探测器、信号传输线、过流保护装置探测器、数据单元、连接线、连接端子和外壳。所述防雷器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引脚处；所述磁场传感器安装于电涌泄放通路附近，与能量转换装置相连接；所述能量转换装置连接延时步进电磁铁的输入端；所述延时步进电磁铁作用于感应片；所述分断触头常闭并串联在电涌泄放通路上，所述分断触头包括动触头和静触头；所述感应片与动触头通过脱扣装置连接；所述信号探测器安装于防雷元件电极表面或附近，或安装于电涌泄放通路附近，通过信号传输线与数据单元连接；所述过流保护装置探测器并联于过流保护装置两端，经过信号传输线与数据单元连接；所述数据单元通过连接线与连接端子连接。本专利技术中的磁场传感器能感应到流过防雷元件电流所产生的磁场，能量转换装置将磁场传感器测得的磁场信息转化为电流并传输给延时步进电磁铁，所述延时步进电磁铁能够根据感应雷电流与工频电流分别输出的信号的时间差异，实现一种参量化控制。工频电流是毫秒级的周期性波，能量转换装置转换得到的电流也具有这种特性，延时步进电磁铁能够经过脉冲个数步进，毫秒级延时后启动，推动感应板、带动脱扣机构，分断电涌泄放通路，起到保护作用；同理，雷电流是快速变化的微秒级脉冲，延时步进电磁铁不能完成脉冲个数步进、进入延时阶段，雷电流已流过，所以脱扣机构不动作，保证雷电流顺利泄放。所述工频电流抑制器与防雷元件串联，最后与下接线端连接；所述磁场传感器置于电涌泄放通路旁，垂直于电涌泄放通路所产生的磁场方向，磁场传感器将测得的磁场信息传输至能量转换装置，能量转换装置将磁场信息转化为电流并传输至延时步进电磁铁，延时步进电磁铁铁芯的运动能够推动感应板，从而带动整个脱扣机构使动触头与静触头断开；同时分断触头可通过复位开关手动复位；灭弧栅和灭弧磁吹板用于消灭动触头与静触头断开时产生的电弧。所述信号探测器可以安装于防雷元件电极表面或附近，探测防雷元件的温度、磁场、红外等信号；也可以安装于电涌泄放通路附近，探测电涌泄放通路的温度、磁场、红外、电动力等信号；信号探测器还能探测到热保护装置的动作情况。所述过流保护装置探测器能够探测过流保护装置的状态，并经过信号传输线输出给数据单元。所述数据单元内置电源，或通过连接线从连接端子外部获取电源。本新型电涌保护器的工作方式：当电涌电流流过时，通过磁场传感器感应，并经过能量转换装置转换的电流信号传输至延时步进电磁铁，由于雷电流是快速变化的微秒级脉冲，延时步进电磁铁不能完成脉冲个数步进、进入延时阶段，电磁动作机构不动作，SPD正常泄放电涌电流；此时信号探测器能够检测到防雷元件本身或电涌泄放通路上温度、磁场、红外、电动力等信号的变化，从而分析雷电流大小、波形等信息，记录雷击时间，将此类信息经过数据传输线发送给数据单元，数据单元通过连接线、连接端子与外部设备相连，所述外部设备可以是数据采集设备、网络交换设备、监控设备等。当防雷器件劣化，工频漏流流过防雷元件时，安装于防雷元件电极端的热保护装置发热融化，使电涌泄放通路断开，避免电涌保护器发生火灾；此时信号探测器能够检测到热保护装置动作，可将此信号经过数据传输线发送给数据单元，数据单元通过连接线、连接端子与外部设备相连，所述外部设备可以是数据采集设备、网络交换设备、监控设备等。当电源系统故障、工频电流流过、防雷元件失效短路时，工频电流抑制器能够对此时流过的电流起到抑制作用，致使通过防雷元件的工频电流值能够缓慢上升，延长SPD发生火灾事故的时间，同时延时步进电磁铁经过脉冲个数步进、毫秒级延时后速动，推动感应板，带动脱扣机构，断开分断触头，从而切断电涌泄放通路，实现对防雷元件的保护作用。此时过流保护装置探测器将检测到过流保护装置已断开，可将此信号经过数据传输线发送给数据单元，数据单元通过连接线向连接端子外部设备发送信号。所述外部设备可以是数据采集设备、网络交换设备、监控设备等。本专利技术的特征在于：1.此新型电涌保护器解决了热保护装置以及过流保护装置的动作盲区问题，分断触头受延时步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电涌保护器，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，其特征在于：本新型电涌保护器还包括工频电流抑制器，磁场传感器、能量转换装置、延时步进电磁铁、感应片、分断触头、信号探测器、信号传输线、过流保护装置探测器、数据单元、连接线、连接端子；所述工频电流抑制器串联在电涌泄放通路上；所述分断触头常闭并串联在电涌泄放通路上，所述分断触头包括动触头和静触头；所述磁场传感器置于电涌泄放通路旁，垂直于电涌泄放通路所产生的磁场方向；所述磁场传感器与能量转换装置连接，能量转换装置输出端与延时步进电磁铁连接，所述延时步进电磁铁控制感应片动作；所述感应片与动触头通过脱扣机构连接；所述信号探测器通过信号传输线与数据单元连接；所述过流保护装置探测器并联于过流保护装置两端，经过信号传输线与数据单元连接；所述数据单元通过连接线与连接端子连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型电涌保护器，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，其特
征在于：本新型电涌保护器还包括工频电流抑制器，磁场传感器、能量转换装置、延时步进
电磁铁、感应片、分断触头、信号探测器、信号传输线、过流保护装置探测器、数据单元、
连接线、连接端子；所述工频电流抑制器串联在电涌泄放通路上；所述分断触头常闭并串联
在电涌泄放通路上，所述分断触头包括动触头和静触头；所述磁场传感器置于电涌泄放通路
旁，垂直于电涌泄放通路所产生的磁场方向；所述磁场传感器与能量转换装置连接，能量转
换装置输出端与延时步进电磁铁连接，所述延时步进电磁铁控制感应片动作；所述感应片与
动触头通过脱扣机构连接；所述信号探测器通过信号传输线与数据单元连接；所述过流保护
装置探测器并联于过流保护装置两端，经过信号传输线与数据单元连接；所述数据单元通过
连接线与连接端子连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型电涌保护器，其特征在于：该新型电涌保护器可以没
有过流保护装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型电涌保护器，其特征在于：所述分断触头断开后，
在手动复位前不会再闭合。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型电涌保护器，其特征在于：所述分断触头具有复
位开关。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型电涌保护器，其特征在于：采用根据雷电流和工

【专利技术属性】
技术研发人员：孙麓轩，
申请(专利权)人：孙麓轩，
类型：发明
国别省市：天津;12