[发明专利]一种新型电涌保护器

说明书

技术领域

本发明属于电子电气设备的电涌防护技术领域。

背景技术

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。

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。

发明内容

为了有效解决现有技术中的以上问题，本发明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问题。

本发明采用以下技术方案：本发明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、电流传感器、过流保护装置、热保护装置、限 流器、延时步进电磁铁、感应片、脱扣机构、分断触头和外壳。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；所述电流传感器套 装在电涌泄放通路上或安装于电涌泄放通路附近，与延时步进电磁铁相连接；所述延时步进 电磁铁的另一端作用于感应片；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；静触头和限流器串联后与防雷元件并联。

本发明中的电流传感器能感应到流过防雷元件的电流，电流传感器将感应到的电流传输 给延时步进电磁铁，所述延时步进电磁铁能够根据电流传感器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，作为分断SPD通路的依据。工频电流是毫秒级 的周期性波，延时步进电磁铁能够经过脉冲个数步进，毫秒级延时后速动，推动感应板、带 动脱扣机构，分断SPD通路，起到保护作用；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。

所述动触头通过脱扣机构与感应板连接，工频电流抑制器与防雷元件串联，最后与下接 线端连接；电流传感器输出端连接至延时步进电磁铁，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接触；同时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接触时产生的电孤。

新型电涌保护器的工作方式：当电涌电流流过时，通过电流传感器感应到的的信号传输 至延时步进电磁铁，但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，实现参量化控制，电磁动作机构不动作，SPD正常泄放电涌电流；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；当电源系统故障、工频电流流过、防雷元件失效短路时， 保护装置中的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，闭合分断触头，导通旁路，将工频 电流直接引入过流保护装置，从而切断SPD通路，对电涌泄放通路起到保护作用。

本发明的特征在于：