本發(fā)明涉及雷電過電壓壓保護裝置，尤其涉及一種基于電磁差動的SPD后備保護器，在SPD短路故障時，將故障SPD從電路中切除。

背景技術(shù)：

電涌保護器與斷路器或熔斷路等過電流保護裝置一同使用已為人們所知，其作用為當(dāng)電涌保護器出現(xiàn)短路故障時，過電流保護裝置將其從系統(tǒng)中斷開，以防止系統(tǒng)持續(xù)故障的存在。

在一定范圍內(nèi)，現(xiàn)有斷路器的雷電電閃浪涌耐受能力與動作（脫扣）電流呈正向性關(guān)系；簡單地說，斷路器的動作（脫扣）電流越小，電涌耐受能力也越小，而電涌耐受能力高的斷路器，其動作（脫扣）電流也較大。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實際使用情況，用于雷電電閃浪涌保護器的后備保護裝置要滿足三個基本要求：

第一，這種保護裝置僅僅是用來保護電涌保護器的，是一種終端設(shè)備保護裝置，其動作應(yīng)優(yōu)先于前級線路保護裝置，否則，將影響線路其它設(shè)備的供電，同時，動作整定值應(yīng)與被保護的SPD工作時故障泄漏電流匹配，應(yīng)小于1A（工頻交流）；

第二，這種保護裝置的電涌承受能力不應(yīng)低于被保護的電涌保護器的最大放電電流，否則，在電涌保護器正常泄放電涌電流范圍內(nèi)可能引起被保護設(shè)備的損壞；

第三，這種保護裝置與被保護的雷電電閃浪涌保護器的殘壓（保護電壓）不應(yīng)超過被保護線路或設(shè)備的絕緣耐受水平，否則，電涌保護器失去保護效果。

由于常規(guī)小型斷路器用于雷電電閃浪涌保護器的后備保護，因其保護技術(shù)是基于工頻電流的保護特性，沒有考慮電涌特性下短路器的動作要求，所以很難同時滿足上述三條基本要求。

例如，動作電流低的保護裝置可能滿足優(yōu)先動作的要求，但其雷電電閃浪涌承受能力往往非常低，而且殘壓也非常高；動作電流高的保護裝置，電涌承受能力和殘壓能滿足要求，但其優(yōu)先動作的要求不一定能滿足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種基于電磁差動的SPD后備保護器；此保護器具有能承受高雷電流沖擊，較小工頻整定動作電流和雷電流沖擊作用下的低殘壓的性能特點。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

包括保護對象SPD和連接件螺釘壓接線端子；

設(shè)置有保護單元；

保護單元、螺釘壓接線端子和SPD依次連接。

所述的保護單元包括觸點開關(guān)、電磁差動工頻過流檢測器、過流脫扣機構(gòu)、手動合閘柄和故障指示；

其位置和連接關(guān)系是：

觸點開關(guān)和電磁差動工頻過流檢測器串聯(lián)在主電路中；

過流脫扣機構(gòu)通過電磁鐵芯與電磁差動工頻過流檢測器機械聯(lián)動，對觸點開關(guān)斷開；

手動合閘柄設(shè)置于過流脫扣機構(gòu)的外部，對觸點開關(guān)閉合。

與現(xiàn)有SPD后備保護器技術(shù)相比，本發(fā)明專利具有以下優(yōu)點和積極效果：

①采用常規(guī)小型短路器的螺釘壓接線端子，接線方便；

②采用電磁差動工頻過流檢測器，具有小于1A工頻電流的脫扣、在高幅值

雷電電閃浪涌的作用下不脫扣的性能；

③在雷電電閃浪涌作用下，呈現(xiàn)低殘壓；

總之，優(yōu)異的雷電防護性能，保障了系統(tǒng)的使用安全，適用于各類SPD的后

備保護。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是電磁差動工頻過流檢測器12的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

10—保護單元10，

11—觸點開關(guān)，

12—電磁差動工頻過流檢測器，

121—工頻過流檢測線圈，122—電磁差動線圈，

123—非線性雷電電閃浪涌開關(guān)，124—電磁鐵芯；

13—過流脫扣機構(gòu)，

14—手動合閘柄，

15—故障指示；

20—SPD，

21—氧化鋅壓敏電阻；

30—螺釘壓接線端子。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明：

1、總體

如圖1，本發(fā)明包括保護對象SPD20和連接件螺釘壓接線端子30；

設(shè)置有保護單元10；

保護單元10、螺釘壓接線端子30和SPD20依次連接。

2、功能部件

1）保護單元10

如圖1，保護單元10包括觸點開關(guān)11、電磁差動工頻過流檢測器12、過流脫扣機構(gòu)13、手動合閘柄14和故障指示15；

其位置和連接關(guān)系是：

觸點開關(guān)11和電磁差動工頻過流檢測器12串聯(lián)在主電路中；

過流脫扣機構(gòu)13通過電磁鐵芯124與電磁差動工頻過流檢測器12機械聯(lián)動，對觸點開關(guān)11斷開；

手動合閘柄14設(shè)置于過流脫扣機構(gòu)13的外部，對觸點開關(guān)11閉合。

（1）觸點開關(guān)11

觸點開關(guān)11是一種通用器件；

其功能是斷開和閉合電路。

（2）電磁差動工頻過流檢測器12

如圖2，電磁差動工頻過流檢測器12包括工頻過流檢測線圈121、電磁差動線圈122、非線性雷電電閃浪涌開關(guān)123和電磁鐵芯124；

繞向相反的工頻過流檢測線圈121和電磁差動線圈122分別繞制在電磁鐵芯124的外面，工頻過流檢測線圈121的底端和電磁差動線圈122的底端連接于螺釘壓接線端子30；工頻過流檢測線圈121的頂端接于觸點開關(guān)11的底端，電磁差動線圈122的頂端通過非線性雷電電閃浪涌開關(guān)123再接觸點開關(guān)11的底端。

（3）過流脫扣機構(gòu)13

過流脫扣機構(gòu)13是一種通用機構(gòu)，即一種小型空氣斷路器；

其功能是：當(dāng)出現(xiàn)過流時，在電磁鐵芯124的推動下，將觸點開關(guān)11斷開。

（4）手動合閘柄14

手動合閘柄14是一種手動合閘開關(guān)；

其功能是：將斷開的觸點開關(guān)11閉合。

（5）故障指示15

故障指示15是一種印制在手動合閘柄14上的標(biāo)識，顯示觸點開關(guān)11閉合或斷開的狀態(tài)。

2）SPD20

SPD20是一種雷電浪涌保護器，其核心部件是氧化鋅壓敏電阻21。

3）螺釘壓接線端子30

螺釘壓接線端子30是一種通用件。

3、工作原理

采用電磁差動原理。

本發(fā)明的核心器件是電磁差動工頻過流檢測器12，由1個工頻電流檢測線圈121，同軸并繞1個繞向相反的電磁差動線圈122，和非線性雷電電閃浪涌開關(guān)123組成；電磁差動線圈122與1個非線性雷電電閃浪涌開關(guān)元件123串聯(lián)后并入工頻電流檢測線圈121。

當(dāng)工頻電流檢測線圈121流過小于整定工頻電流值時，過流脫扣機構(gòu)13不動作，觸點開關(guān)11保持閉合；

當(dāng)工頻電流檢測線圈121流過大于整定工頻電流值時，過流脫扣機構(gòu)13動作，觸點開關(guān)11斷開；

當(dāng)出現(xiàn)雷電電閃浪涌時，非線性雷電電閃浪涌開關(guān)123自動閉合，電磁差動線圈122與工頻電流檢測線圈121并聯(lián)流過幅值相同的浪涌電流，因2個線圈的繞向相反，其軸向磁通差產(chǎn)生的電磁力為零或小于工頻電流檢測線圈121的整定值，過流脫扣機構(gòu)13不動作，觸點開關(guān)11保持閉合。