用于电涌保护设备的保护设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于电涌保护设备的保护设备，包括：开关装置，用于与电涌保护设备串联；电流检测装置，电连接至开关装置与电涌保护设备的串联电路，用于检测流经电涌保护设备的电流；控制器，电连接至电流检测装置，用于在根据电流和持续时间确定的、电涌保护设备产生的能量大于第一阈值时生成控制信号，或在根据电流确定的电涌保护设备寿命值小于第二阈值时生成控制信号，或在电流大于第三阈值时生成控制信号；以及开关执行装置，电连接至控制器并且力耦接到开关装置，用于根据控制器生成的控制信号产生动作力以使得开关装置断开。的控制信号产生动作力以使得开关装置断开。的控制信号产生动作力以使得开关装置断开。

【技术实现步骤摘要】
用于电涌保护设备的保护设备


[0001]本技术涉及低压配电
，尤其涉及一种用于电涌保护设备的保护设备。

技术介绍

[0002]在低压配电系统中，电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)的应用非常广泛。现有的绝大部分SPD采用了具有响应快、残压低、耐冲击性强等优势的压敏电阻(Metal Oxide Varistor，MOV)作为防雷元件。然而，MOV元件属于易燃易爆元件，尤其是当MOV受到电涌和暂态过电压冲击后，自身会发生明显的劣化，容易燃烧而导致SPD起火，从而引发电气火灾等危险。
[0003]为了解决上述问题，已经提出了低温焊点脱扣技术，即在压敏电阻引脚处安装基于低温焊料遇到高温融化原理的热脱扣装置，并且当压敏电阻发热时，温度传至低温焊点，焊料融化使得与焊点连接的脱扣机构动作，进而分断压敏电阻通路，使线路脱离危险。然而，该技术只能在流经SPD的瞬时电流不超过SPD的保护电流的情形下对MOV元件进行保护。
[0004]图1示出了SPD的热保护曲线和MOV的燃烧曲线的示意图。如图1所示，横坐标表示流经SPD的瞬时电流(I)，纵坐标表示时间(t)，黑色实线表示SPD的热保护曲线，黑色虚线表示MOV的燃烧曲线。图1示出了SPD的热保护曲线和MOV的燃烧曲线之间的交点，与该交点对应的电流值可以是SPD的保护电流的值，例如可以被表示为Ith。当流经SPD的瞬时电流的值不超过SPD的保护电流的值(Ith)时，通过低温焊点脱扣技术能够对MOV元件进行保护，从而避免SPD起火，即对应图1中的保护区域。然而，当流经SPD的瞬时电流的值超过SPD的保护电流的值(Ith)时，即使采用了低温焊点脱扣技术也无法实现对MOV元件的保护，使得SPD处于无保护状态，即对应图1中的无保护区域。
[0005]为了降低SPD起火的可能性，提出了为SPD配置后备保护设备的技术方案。该后备保护设备例如可以是微型断路器(Micro Circuit Breaker，MCB)。MCB可以感应流经SPD的瞬时电流，并且当流经SPD的瞬时电流的值超过电流阈值时，MCB可以在较短的时间内切断SPD回路电流，从而避免SPD起火。然而，当流经SPD的瞬时电流的值不超过该电流阈值时，MCB需要很长的时间才可能切断SPD回路电流，从而无法及时地保护SPD。可以根据MCB的热脱曲线和磁脱曲线来确定该电流阈值。例如，该电流阈值可以是对应于MCB的热脱曲线和磁脱曲线的分界点的、流经SPD的瞬时电流的取值。该电流阈值例如可以表示为Im。
[0006]在配置了MOV和MCB二者的电路系统中，存在SPD的保护电流的值小于上述电流阈值的情形，即存在Ith＜Im的情形。因此，当流经SPD的瞬时电流的值超过SPD的保护电流的值且小于上述电流阈值时，一方面通过低温焊点脱扣技术无法实现对MOV的保护，另一方面MCB无法及时地切断SPD回路电流，使得SPD处于无保护状态。
[0007]图2示出了SPD的热保护曲线、MOV的燃烧曲线和MCB的保护曲线的示意图。图2在图1的基础上增加了MCB的保护曲线，其中用于保护SPD的电流阈值为Im，MCB能够感应的最小电流为In。如图2所示，当流经SPD的瞬时电流的值超过SPD的保护电流的值(Ith)但小于上
述电流阈值(Im)时，SPD处于无保护状态，即对应图2中的无保护区域。
[0008]在这种情况下，MOV燃烧会导致SPD起火，从而引发包括SPD和受SPD保护的电路的整个电路系统发生电气火灾等危险。

技术实现思路

[0009]为了克服现有技术中的缺陷，本技术提出了一种用于电涌保护设备的保护设备。
[0010]根据本技术的实施例，提供了一种用于电涌保护设备的保护设备，包括：开关装置，用于与所述电涌保护设备串联；电流检测装置，电连接至所述开关装置与所述电涌保护设备的串联电路，用于检测流经所述电涌保护设备的电流；控制器，电连接至所述电流检测装置，用于在根据所述电流和持续时间确定的、所述电涌保护设备产生的能量大于第一阈值时生成控制信号，或者在根据所述电流确定的所述电涌保护设备寿命值小于第二阈值时生成控制信号，或者在所述电流大于第三阈值时生成控制信号；以及开关执行装置，电连接至所述控制器并且力耦接到所述开关装置，用于根据所述控制器生成的控制信号产生动作力以使得所述开关装置断开。
[0011]可选地，所述控制器能够可变地设定多个第一候选阈值中的一个第一候选阈值作为所述第一阈值。
[0012]可选地，所述控制器能够可变地设定多个第二候选阈值中的一个第二候选阈值作为所述第二阈值。
[0013]可选地，所述控制器能够可变地设定多个第三候选阈值中的一个第三候选阈值作为所述第三阈值。
[0014]可选地，上述保护设备还包括：信号处理装置，电连接于所述电流检测装置和所述控制器之间，用于对所述电流检测装置测量所述电流而生成的电信号进行处理，并输出处理后的电信号；其中所述控制器基于所述处理后的电信号生成所述控制信号。
[0015]可选地，所述信号处理装置包括：滤波器，电连接至所述电流检测装置，用于对所述电信号进行滤波，以产生滤波信号；以及模数转换器，电连接至所述滤波器，用于将所述滤波信号转换为数字信号，并将所述数字信号作为所述处理后的电信号输出至所述控制器；以及其中所述控制器包括数字积分器，用于对所述处理后的电信号进行积分处理以生成积分后的电信号，并基于所述积分后的电信号生成所述控制信号。
[0016]可选地，所述信号处理装置包括：滤波器，电连接至所述电流检测装置，用于对所述电信号进行滤波，以产生滤波信号；模拟积分器，电连接至所述滤波器，用于对所述滤波信号进行积分处理以产生模拟信号；以及模数转换器，电连接于所述模拟积分器和所述控制器之间，用于将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号作为所述处理后的电信号输出至所述控制器。
[0017]可选地，所述电流检测装置是罗氏线圈或电流感应线圈或电压感应线圈。
[0018]可选地，所述开关装置是断路器。
[0019]根据本技术的实施例的保护设备，在SPD的能量超过阈值、或者SPD的寿命较低、或者流经SPD的电流超过阈值时都能够使得SPD脱离电源系统，从而能够更加精确灵活地切断SPD的回路电流来保护SPD，避免SPD起火，进而避免电气火灾等危险的发生。
附图说明
[0020]通过下面结合附图对实施例的描述，本技术的这些和/或其他方面、特征和优点将变得更加清楚和容易理解，其中：
[0021]图1示出了SPD的热保护曲线和MOV的燃烧曲线的示意图；
[0022]图2示出了SPD的热保护曲线、MOV的燃烧曲线和MCB的保护曲线的示意图；
[0023]图3是可以在其中应用根据本技术的实施例的保护设备的电路系统的示意图；
[0024]图4是根据本技术的实施例的保护设备的电路结构示意图；
[0025]图5是根据本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电涌保护设备的保护设备，其特征在于，包括：开关装置，用于与所述电涌保护设备串联；电流检测装置，电连接至所述开关装置与所述电涌保护设备的串联电路，用于检测流经所述电涌保护设备的电流；控制器，电连接至所述电流检测装置，用于在根据所述电流和持续时间确定的、所述电涌保护设备产生的能量大于第一阈值时生成控制信号，或者在根据所述电流确定的所述电涌保护设备寿命值小于第二阈值时生成控制信号，或者在所述电流大于第三阈值时生成控制信号；以及开关执行装置，电连接至所述控制器并且力耦接到所述开关装置，用于根据所述控制器生成的控制信号产生动作力以使得所述开关装置断开。2.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述控制器能够可变地设定多个第一候选阈值中的一个第一候选阈值作为所述第一阈值。3.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述控制器能够可变地设定多个第二候选阈值中的一个第二候选阈值作为所述第二阈值。4.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述控制器能够可变地设定多个第三候选阈值中的一个第三候选阈值作为所述第三阈值。5.如权利要求1所述的保护设备，其特征在于，还包括：信号处理装置，电连接于所述电流检测装置和所述控制器之间，用于对所述电流检测装置测量所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高靖翔，S田，华洁，历晓东，马锋，肖朋，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：新型
国别省市：