高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置，該保護裝置由精密變壓器保護機構(gòu)和采集板卡保護機構(gòu)組成；精密變壓器保護機構(gòu)包括：高壓信號輸入端子、3W51K消耗電阻、1.5KE250雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、高壓信號輸出端子、精密變壓器，它們依次與冶煉電弧爐電極處相連接；采集板卡保護機構(gòu)包括：低壓信號輸入端子、1W51K消耗電阻、SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、低壓信號輸出端子、NI采集板卡，它們依次與電壓互感器相連接。本實用新型保護裝置能將電弧爐冶煉系統(tǒng)的高、低壓變送信號鉗制在一定的電壓范圍內(nèi)，對監(jiān)控系統(tǒng)中的下游設(shè)備實施更可靠的保護，有效地保證了監(jiān)測系統(tǒng)的安全運行。
【專利說明】高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域，特別涉及一種高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]過電壓保護裝置是工業(yè)自動化的重要組成部分，同時，高能耗冶煉行業(yè)絕大部分都是人工操作控制的，未實現(xiàn)自動控制方式，但是要實現(xiàn)自動控制，監(jiān)測系統(tǒng)是必需的。對于電弧爐冶煉系統(tǒng)，由于冶煉工藝的要求，高壓變壓器需要不斷的啟停，這樣，電壓互感器二次側(cè)和電弧爐電極處就會瞬時過電壓，對監(jiān)測系統(tǒng)的下游設(shè)備進行損壞。而現(xiàn)有的瞬時過電壓保護裝置并不太適用于高能耗監(jiān)測系統(tǒng)。所以，面臨的一個問題就是監(jiān)測系統(tǒng)在過電壓情況下下游設(shè)備的安全性無法保證。在高能耗冶煉行業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，需要一種瞬時過電壓保護裝置，保證其運行的安全可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置，能夠防止系統(tǒng)的下游設(shè)備損壞，保證該監(jiān)測系統(tǒng)的安全可靠性。
[0004]一種高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置，該保護裝置由精密變壓器保護機構(gòu)和采集板卡保護機構(gòu)組成；精密變壓器保護機構(gòu)包括:高壓信號輸入端子、3W51K消耗電阻、1.5KE250雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、高壓信號輸出端子、精密變壓器，它們依次與冶煉電弧爐電極處相連接；采集板卡保護機構(gòu)包括:低壓信號輸入端子、1W51K消耗電阻、SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、低壓信號輸出端子、NI采集板卡，它們依次與電壓互感器相連接；
[0005]本系統(tǒng)裝配在交流電壓信號線路上，當(dāng)雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，它立即進入反向截止狀態(tài)，能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，而瞬時高能量主要降落在消耗電阻上，這樣能快速吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個預(yù)定值，可保護下游設(shè)備免受各種浪涌脈沖沖擊。
[0006]本發(fā)明保護裝置具有以下優(yōu)點:
[0007]1.高/低壓信號輸入/輸出端子采用螺旋式的接線端子，絕緣等級高、耐用、體積小、接線方便；
[0008]2.消耗電阻采用1W/3W51K_1%金屬膜電阻，能夠快速地將瞬時電壓消耗掉；
[0009]3.采用1.5KE250、SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS，具有自恢復(fù)功能，工作于反向截止狀態(tài)，對交流信號進行瞬時過電壓抑制，不影響系統(tǒng)的任何功能；
[0010]4.雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS配合消耗電阻，更加可靠有效地保護了下游設(shè)備；
[0011]5.雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS體積小、功率大、響應(yīng)快、無噪聲和價格低；
[0012]6.該系統(tǒng)成本低、簡單實用、體積小、使用方便，只需串接在交流信號中即可?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型保護裝置中精密變壓器保護機構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實用新型保護裝置中采集板卡保護機構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0016]如圖1、圖2所示，高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置，該保護裝置由精密變壓器保護機構(gòu)和采集板卡保護機構(gòu)組成。精密變壓器保護機構(gòu)包括:高壓信號輸入端子、3W51K消耗電阻、1.5KE250雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、高壓信號輸出端子、精密變壓器，它們依次與冶煉電弧爐電極處相連接。采集板卡保護機構(gòu)包括:壓信號輸入端子、1W51K消耗電阻、SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、低壓信號輸出端子、NI采集板卡，它們依次與電壓互感器相連接。
[0017]在實際使用中，按照圖1、圖2制作成印刷電路板(PCB板)。本實用新型保護裝置的工作原理為:本系統(tǒng)裝配在交流電壓信號線路上，當(dāng)雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS的兩極受至IJ反向瞬態(tài)高能量沖擊(瞬時過電壓)時，它立即進入反向截止狀態(tài)，能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，而瞬時高能量主要降落在消耗電阻上，這樣能快速吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個預(yù)定值，有效地保護下游設(shè)備，免受各種浪涌脈沖(瞬時過電壓)的損壞。在高能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，通過TVS的最大反向脈沖峰值電流和過電壓倍數(shù)，計算得出消耗電阻的阻值不得小于50K，選用51K ;電阻的功率不得小于3W (高壓)和IW (低壓)。當(dāng)高壓信號過電壓時，1.5KE250雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS將信號電壓鉗位在最大鉗位電壓360V (幅值)，有效地保護250/5V (有效值)精密變壓器；當(dāng)?shù)蛪盒盘栠^電壓時，SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS將信號電壓鉗位在最大鉗位電壓14.7V，有效地保護耐壓等級為±30V，輸入為±10V的NI采集板卡。
[0018]本實用新型瞬時過電壓保護裝置采用了瞬態(tài)電壓抑制器TVS配合消耗電阻，解決了高能耗監(jiān)測系統(tǒng)運行的安全可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種高能耗監(jiān)測系統(tǒng)的瞬時過電壓保護裝置，其特征在于:所述保護裝置由精密變壓器保護機構(gòu)和采集板卡保護機構(gòu)組成； 所述精密變壓器保護機構(gòu)包括:高壓信號輸入端子、3W51K消耗電阻、1.5KE250雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、高壓信號輸出端子、精密變壓器，它們依次與冶煉電弧爐電極處相連接； 所述采集板卡保護機構(gòu)包括:低壓信號輸入端子、1W51K消耗電阻、SMBJ12CA雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS、低壓信號輸出端子、NI采集板卡，它們依次與電壓互感器相連接； 本系統(tǒng)裝配在交流電壓信號線路上，當(dāng)雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，它立即進入反向截止狀態(tài)，能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，而瞬時高能量主要降落在消耗電阻上，這樣能快速吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個預(yù)定值，可保護下游設(shè)備免受各種浪涌脈沖沖擊。
【文檔編號】H02H9/04GK203553925SQ201320698668
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】何夢林, 史澤東, 李澤滔, 方奇, 祝榮強, 李澤興 申請人:遵義匯峰智能系統(tǒng)有限責(zé)任公司