[发明专利]电涌保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电涌保护装置。

背景技术

1型电涌保护装置通常用于敏感的电力干线上。

这些电涌保护装置必须转移暂态事件(也称为过电压事件)的大部分功率。

这些暂态事件包括例如雷击。暂态事件通常在小于1ms的时间范围内发生。

此种类型的暂态事件被规范地模型化为例如处于kA范围内的10/350μs参考浪涌电流。

通常使用变阻器和/或火花隙作为电涌保护装置。

然而，在使用这些变阻器或火花隙时，也会产生由低阻抗放电路径引起的电网持续电流(grid follow current)。

然而，电涌保护装置也用于在电涌保护装置或所保护设备的后备熔丝不被触发的情况下防止或限制并切断此种电网持续电流。

传统的火花隙具有低燃弧电压，且因此不能够控制电网持续电流。

这些传统的火花隙在交流电压过零(电源电压)时熄弧，但尤其在用于大功率电力干线上时会触发后备熔丝。

尽管如此，此种火花隙技术还是具有其组件很有功效的优势。

此种可商购获得的产品使得可转移高达50kA的涌浪电流。

发明内容

火花隙与分弧室一起能在电弧倍增的基础上实现对熄灭电网持续电流的能力的改善。

然而，其具有使热离子化气体以爆炸方式被吹出的问题。

抗压壳体中被囊封的火花隙能实现对熄灭电网持续电流的能力的另一改善。

在具有这些被囊封的火花隙的情况下，火花隙中的压力积聚会使电弧电压上升至电源电压的范围，并因此抑制电网持续电流的形成。

然而，在暂态事件结束时，浪涌电流不再足以维持所述压力并因此不再足以维持电弧电压，此时可形成电网持续电流。

也就是说，不能可靠地切断电网持续电流。

此外，被囊封的火花隙具有大的电极间距，与“简单”的火花隙相比，大的电极间距会造成更差的反应性能。

在另一技术领域中，即在电信领域中，将PTC与气体放电管相组合地用于过电压保护。

然而，此为其中就电源而言不具有高的电功率的过电压保护应用。

在过电压保护中，PTC用于持久性故障的电流限制，所述持久性故障是持续时间比暂态事件长得多的故障(即远远大于1ms)。

所使用的PTC具有大于1欧姆(Ohm)的欧姆电阻，并能够载送几安培范围内的额定电流。

由于功率低，所使用的PTC的这些欧姆电阻不会在开关柜温度上表现出大的问题。

本技术领域的制造商因此正努力以小的体积提供尽可能高的电流密度，以在PTC的开关阈值以下达到低的W/R值或i2t值(比能或焦耳积分)。

本发明的目的是提供一种改良的电涌保护装置，所述电涌保护装置的优点是具有针对电涌保护的火花隙结构及具有改良的电网持续电流熄灭性能。

此目的还在于避免不必要地触发所述结构的现有后备熔丝。

此目的可根据本发明通过独立权利要求项的特征来实现。

随附权利要求书中给出了本发明的较佳实施例。

附图说明

以下将参照附图基于优选实施例来更详细地说明本发明。

图1为根据本发明优选实施例的电涌保护装置内部的示意图；以及

图2为在根据本发明优选实施例的电涌保护装置中所用的PTC的范围分类。

主要元件标记说明

SPD      电涌保护装置

SG       火花隙

CD       总成

D        功能单元

R        随温度变化的电阻元件

F1、F2   后备熔丝

1        配电区域/电力干线

2        风力发电范围

3        过电压保护

4        过电压保护电信

5        发动机起动器

6        起始浪涌电流限制器

7        切换应用

具体实施方式

图1显示电涌保护装置(SPD)。

电涌保护装置SPD具有火花隙(SG)及与所述火花隙SG串联的随温度变化的电阻元件R，所述随温度变化的电阻元件R具有正温度系数。

火花隙SG具有一定的保持电流。