一種新型電涌保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電子電氣設(shè)備的電涌防護技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電是由帶電的云在空中放電導致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子設(shè)備損壞的重要原因，它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領(lǐng)域電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在與電子設(shè)備連接的電源線、信號線以及控制線等金屬線路上安裝電涌保護器是雷電防護的重要措施之一。電涌保護器已大量應(yīng)用于各種領(lǐng)域，在雷電防護中具有重要的作用。其狀態(tài)的好壞則直接影響其防雷效果，從而對所保護設(shè)備的安全帶來隱患。
[0003]現(xiàn)階段sro在使用時通常具有熱保護和過流保護(內(nèi)置或外置)兩種保護裝置，熱保護裝置用來防護防雷器件劣化發(fā)熱，過流保護裝置用來防止瞬態(tài)過電流或過電壓引起的防雷器件擊穿短路，同時過流保護做為熱保護的一種后備保護方式，故此在大多數(shù)場合都可以起到有效的防護作用。
[0004]但由于熱傳導是一個相對較慢的過程，熱保護裝置的靈敏度低，對于緩慢升溫過程尚可起到有效的防護，但對于低(中)壓系統(tǒng)中由于持續(xù)過電壓狀態(tài)下引起的急劇升溫情況，熱保護脫扣裝置不能及時感知此過程而不發(fā)生動作，致使防雷器件被擊穿，工頻電流進入sro線路，當此工頻電流值沒有達到過流保護裝置的啟動值時，過流保護裝置也不會發(fā)生動作，從而導致sro起火；若將過流保護裝置的啟動值選小，雖能啟動，但難以抗擊雷電流的沖擊，導致sro無法正常泄放雷電流?，F(xiàn)行sro的過流保護裝置與熱保護裝置存在嚴重的動作盲區(qū)。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)“浪涌保護器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)和“一種浪涌保護器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)中，提出了兩種通過測量電動力的方式來檢測浪涌保護器件的狀態(tài)的方法。其中“浪涌保護器件的檢測裝置”(專利號:200910069431.2)提出將金屬簧片安裝在浪涌保護器件旁邊或通過導線連接，利用壓力傳感器測量金屬簧片的變形，從而得知浪涌保護器件的狀態(tài)，這種方法壓力傳感器與金屬簧片之間無連接，測量不精確，再者金屬簧片的變形方式單一，也使得壓力傳感器感知的信號源很微弱?！耙环N浪涌保護器的在線監(jiān)測裝置”(專利號:200910069594.0)提出將金屬構(gòu)件與浪涌抑制器件串聯(lián)，金屬構(gòu)件的形狀是彎曲的，當電流通過浪涌抑制器件以及金屬構(gòu)件時，電流使彎曲的金屬構(gòu)件發(fā)生趨直效應(yīng)，由此產(chǎn)生的電動力通過壓力傳感器感知，進而得知電流的信息和浪涌抑制器件的劣化程度，這種測量方法測量精度較高，但將金屬構(gòu)件串入浪涌泄放通道，將對浪涌抑制器件的泄放浪涌電流的能力帶來很大影響，導致浪涌保護器殘壓升高，降低了對其所要保護的設(shè)備的保護水平。而且，這兩項現(xiàn)有技術(shù)中，對于電動力物理量的探測僅限于了解流過浪涌保護器件或浪涌抑制器件的電流信息，從而了解浪涌保護器件或浪涌抑制器件的狀態(tài)，對本人上述“現(xiàn)行SPD的過流保護裝置與熱保護裝置存在嚴重的動作盲區(qū)”的問題并沒有解決，本人將對此電動力測試方法的不足進行修正和創(chuàng)新，從而使其能夠判斷電涌保護器線路中的電流類型，對過流保護裝置與熱保護裝置存在動作盲區(qū)的工頻電流進行即時分斷。
[0006]現(xiàn)有電涌保護器的熱保護裝置與過流保護裝置的動作狀態(tài)不能被使用者及時掌握，同時電涌保護器內(nèi)部防雷元件的使用狀態(tài)也不能被使用者知曉，因而導致不能及時的維護電涌保護器或更換內(nèi)部元件或裝置，引發(fā)雷擊或其他事故。
[0007]綜上所述，現(xiàn)行SPD的過流保護裝置與熱保護裝置存在嚴重的動作盲區(qū)，sro通過在此區(qū)域的電流時，熱保護裝置和過流保護裝置都不能即將損壞的sro脫離主電路，從而出現(xiàn)嚴重的安全隱患；同時過流保護裝置與熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不能被使用者及時得知，同樣帶來嚴重的安全隱患。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題，本實用新型提出一種安裝方便且性能可靠、靈敏度高的用于電源系統(tǒng)的新型電涌保護器，根本解決現(xiàn)有熱保護裝置與過流保護裝置的動作盲區(qū)和過流保護裝置、熱保護裝置的動作情況以及防雷元件的工作狀況不可知，所帶來的安全隱患問題。
[0009]本實用新型采用以下技術(shù)方案:本實用新型是用于電力電子線路系統(tǒng)中的電涌保護器，該電涌保護器包括防雷元件、過流保護裝置、熱保護裝置和外殼，所述防雷元件和過流保護裝置串聯(lián)，構(gòu)成電涌泄放通路，所述熱保護裝置位于防雷元件電極上，其特征在于:本新型電涌保護器還包括力探測器、信號處理裝置、限流器、緩沖位移彈片、慣性裝置、電磁動作機構(gòu)、聯(lián)動機構(gòu)、常開觸點、信號探測器、信號傳輸線、過流保護裝置探測器、數(shù)據(jù)單元、連接線、連接端子；所述力探測器與信號處理裝置連接，信號處理裝置與電磁動作機構(gòu)連接；所述電磁動作機構(gòu)控制緩沖位移彈片運動；所述緩沖位移彈片與慣性裝置連接；所述慣性裝置經(jīng)過聯(lián)動機構(gòu)控制常開觸點動作；所述常開觸點和限流器串聯(lián)組成旁路，旁路并聯(lián)在防雷元件兩端；所述信號探測器安裝于防雷元件電極表面或附近，或安裝于電涌泄放通路附近，通過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接；所述過流保護裝置探測器并聯(lián)于過流保護裝置兩端，經(jīng)過信號傳輸線與數(shù)據(jù)單元連接；所述數(shù)據(jù)單元通過連接線與連接端子連接。
[0010]所述力探測器安裝在電涌泄放通路旁邊，與電涌泄放通路隔離。所述常開觸點閉合后，在過流保護裝置斷開前不會再打開，所述常開觸點還具有復位開關(guān)。所述防雷元件，包括壓敏電阻、放電管、TVS之一或其組合；所述過流保護裝置可以是熔斷器或斷路器；所述限流器可以是電阻、電感、電容等電子器件之一或由其組合而成的電路，具有限制電流的作用；所述慣性裝置為慣性輪或重錘或阻尼齒輪或空氣閥或延時電路，在受到持續(xù)的力時才會運動。
[0011]所述力探測器包括電源、測量回路、絕緣部件、力傳感揣，測量回路由電源提供電能，在測量回路中有持續(xù)的單一方向電流；絕緣部件的一端與測量回路連接，另一端與力傳感器連接，力傳感器的輸出端與信號處理裝置連接；所述測量回路與電涌泄放通路平行放置。本實用新型利用兩平行導體電流同向相吸、異向相斥的原理，當電涌泄放通路上有電流流過時，因為所述力探測器中的測量回路與電涌泄放通路是平行放置的，且測量回路中有持續(xù)的單一方向的電流，根據(jù)兩平行導體電流同向相吸、異向相斥的原理，帶電的測量回路必產(chǎn)生電動力(包括吸力和斥力)，而且雷電電涌和工頻電流的大小、方向、變化率、持續(xù)時間等參量不同，導致其流過電涌泄放通路時對測量回路產(chǎn)生的電動力的大小、方向的變化率也截然不同，力傳感器通過絕緣部件對測量回路上產(chǎn)生的不同電動力進行測量，進而轉(zhuǎn)化為不同的電流信號輸出給信號處理裝置，通過信號處理裝置的轉(zhuǎn)化、判斷和放大，將電流信號輸入給電磁動作機構(gòu)，致使電磁動作機構(gòu)產(chǎn)生不同的動作。只有當工頻短路電流持續(xù)流過電涌泄放通路時，測量回路產(chǎn)生的電動力信息通過力傳感器輸出給信號處理裝置，足以讓信號處理裝置輸出使電磁動作機構(gòu)的頂桿持續(xù)彈出的電流，從而電磁動作機構(gòu)的頂桿持續(xù)推動慣性位移彈片，致使慣性裝置運動；雷電電涌由于發(fā)生時間極快，其使測量回路產(chǎn)生的電動力區(qū)別于工頻短路電流在測量回路產(chǎn)生的電動力，此電動力信息不足以使信號處理裝置輸出持續(xù)的電流，致使電磁動作機構(gòu)的頂桿只會瞬間彈出又恢復原位，慣性裝置由于其慣性作用不能被驅(qū)動。
[0012]所述信號探測器可以安裝于防雷元件電極表面或附近，探測防雷元件的溫度、磁場、紅外等信號；也可以安裝于電涌泄放通路附近，探測電涌泄放通路的溫度、磁場、紅外、電動力等信號；信號探測器還能探測到熱保護裝置的動作情況。所述過流保護裝置探測器能夠探測過流保護裝置的狀態(tài)，并經(jīng)過信號傳輸線輸出給數(shù)據(jù)單元。所述數(shù)據(jù)單元內(nèi)置電源，或通過連接線從連接端子外部獲取電源。
[0013]本新型電涌保護器的工作方式:
[0014]當雷電流流過防雷元件時，時間很短，電流迅速泄放，電磁動作機構(gòu)頂桿迅速彈出又恢復，慣性裝置由于慣性作用保持不動狀態(tài)，不會帶動聯(lián)動機構(gòu)閉合旁路常開觸點，從而確保雷電流順利泄放；此時信號探測器能夠檢測到防雷元件本身或電