[发明专利]一种非接触无源式SPD后备保护断路器

说明书

一种非接触无源式SPD后备保护断路器，属于后备保护技术领域。所述SPD后备保护断路器通过电流互感模块将接入有浪涌保护器的工频相线上的过电流转换为目标检测电流；通过整流模块对目标检测电流进行整流；通过电流检测模块来判断对应于整流后的目标检测电流的过电流的种类，当过电流为正常的浪涌电流时，将整流后的目标检测电流泄放至大地，当过电流为SPD失效电流时，通过脱扣驱动模块和电磁脱扣模块的配合，切断工频相线。由于本发明中电流检测模块为无源模块，本发明所述的非接触无源式SPD后备保护断路器避免了有源式SPD后备保护断路器存在的不动作或误动作的问题。

技术领域

本发明涉及一种后备保护断路器，属于后备保护技术领域。

背景技术

浪涌保护器（SPD）主要用于限制瞬态过电压和分泄浪涌电流。瞬态过电压一般包括大气过电压和操作过电压。当雷电落在建筑物或者建筑物附近以及输电线路或者输电线路附近时，会侵入或感应出数十千伏的瞬态过电压，并沿着线路侵入配电回路而损坏电气电子设备。为了保护电气系统和重要的电气电子设备免遭雷击过电压的损坏，配电系统和通信信号系统必须安装浪涌保护器。

根据SPD的工作原理及元器件自身特点，SPD内部防雷芯片在正常使用情况下会受到多次雷电流冲击、操作过电压、高温和高湿等影响，导致防雷芯片老化、劣化甚至是失效。通常流过限压型（采用压敏电阻）SPD的初始漏电流一般≤40μA，市场部分浪涌保护器初始漏电流＜５μA，但承受额定通流放电后，漏电流开始逐步增大，并且随着放电次数的增加，漏电流持续增大，当漏电流增加到一定值时（通常单阀片不应超过1mA），SPD开始升温发热，劣化速度变快，极易引起火灾。除此之外，在当高能量浪涌冲击或线路工频故障，SPD发生短路失效时，若无线路保护，不能将故障线路及时断开，也将导致配电线路发生火灾，甚至SPD爆炸。因此，需要在配电线路中设置SPD后备保护断路器以切断配电线路上的SPD失效电流，即SPD漏电流和线路工频短路电流。

现有SPD后备保护断路器的主要工作原理为：通过电流检测单元判断配电线路上的过电流的种类，当过电流为正常的浪涌电流时，不动作并将检测电流泄放至大地；当过电流为SPD失效电流时，切断配电线路。

然而，现有SPD后备保护断路器的电流检测单元通常基于单片机来实现，由于单片机需要额外电源供电，导致现有SPD后备保护断路器存在以下问题：

一、当电源电压过低或者SPD后备保护断路器工作于单相电路时，SPD后备保护断路器在过电流为SPD失效电流时也不动作，无法起到后备保护的作用。

二、SPD后备保护断路器容易因单片机受电源干扰而发生误动作。

发明内容

本发明为解决以上现有有源式SPD后备保护断路器存在的问题，提出了一种非接触无源式SPD后备保护断路器。

本发明所述的非接触无源式SPD后备保护断路器包括：

电流互感模块，用于将接入有浪涌保护器的工频相线上的过电流转换为目标检测电流；

整流模块，用于对目标检测电流进行整流；

电流检测模块，用于根据整流后的目标检测电流的大小和/或持续时间判断所述过电流为浪涌电流或浪涌保护失效电流，当判断结果为浪涌电流时，将目标检测电流导入电源地，当判断结果为浪涌保护失效电流时，发出脱扣控制信号；

脱扣驱动模块，用于根据脱扣控制信号发出脱扣驱动信号；

电磁脱扣模块，用于根据脱扣驱动信号使所述工频相线断路；

电流检测模块为无源模块。

作为优选的是，电流检测模块根据整流后的目标检测电流的大小判断所述过电流为浪涌电流或浪涌保护失效电流：

电流检测模块包括稳压二极管、采样电阻和晶闸管；