一種變流防雷裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變流防雷裝置。變流防雷裝置包括箱體、傳感器、變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件；所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件均安裝在箱體內(nèi)；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件；所述第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件分別連接在變流元件的兩端。本實(shí)用新型能使被保護(hù)設(shè)備從雷擊線路中隔離，從而對(duì)被保護(hù)設(shè)備做徹底的防雷保護(hù)，使電梯、醫(yī)療CT機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器等重要設(shè)備在線路遭受雷擊時(shí)仍能安全可靠運(yùn)行，防止設(shè)備的重大雷擊事故發(fā)生。
【專利說(shuō)明】
一種變流防雷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種變流防雷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的防雷器采用并聯(lián)方法連接在設(shè)備的線路上，在線路上遭受雷擊時(shí)，雖然防雷器能起到泄放雷電流的作用，但只是從防雷器上分流了部分的雷電流，同樣有部分的雷電流會(huì)進(jìn)入到設(shè)備中，當(dāng)雷電流比較大時(shí)，進(jìn)入到設(shè)備中的雷電流同樣會(huì)損壞設(shè)備。同時(shí)，由于防雷器是并聯(lián)在電路上，設(shè)備線路沒(méi)有與防雷線路斷開(kāi)，雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓還是加在了設(shè)備上，過(guò)電壓還是能將設(shè)備壞。在設(shè)備線路遭受雷擊時(shí)，現(xiàn)有的防雷器不能將被保護(hù)設(shè)備與線路隔離，在防雷器泄放雷電流的過(guò)程中設(shè)備還是被雷電損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種變流防雷裝置，其能將被保護(hù)設(shè)備從雷擊線路中隔離，從而對(duì)被保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)徹底的防雷保護(hù)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種變流防雷裝置，包括箱體、傳感器、變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件;所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件均安裝在箱體內(nèi)；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件；所述第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件分別連接在變流元件的兩端。
[0005]所述的變流防雷裝置還包括用于連接供電線路和被保護(hù)設(shè)備的輸入輸出端子，所述輸入輸出端子設(shè)置在箱體內(nèi)；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護(hù)設(shè)備;變流元件的一端為變流輸入端、另一端為變流輸出端，變流輸入端和輸入端子通過(guò)線路一連接，變流輸出端和輸出端子通過(guò)線路二連接，第一級(jí)防雷元件連接在線路一上，其連接點(diǎn)為第一連接點(diǎn)，第二級(jí)防雷元件連接在線路二上，傳感器設(shè)置在輸入端子和第一連接點(diǎn)之間的線路一旁。
[0006]所述的變流防雷裝置還包括連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器安裝在箱體內(nèi)下部。
[0007]所述的變流防雷裝置還包括連接在線路中的交流接觸器，所述交流接觸器安裝在箱體內(nèi)上部。
[0008]所述變流元件串聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備的供電線路上，傳感器設(shè)置在供電線路旁。
[0009]所述的變流防雷裝置還包括輸入輸出端子和連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器、第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內(nèi)下部。
[0010]所述的變流防雷裝置還包括連接在線路中的交流接觸器，所述變流元件安裝在箱體內(nèi)中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內(nèi)上部。
[0011]所述變流元件為可關(guān)斷晶閘管、巨型晶體管、功率M0SFET、功率集成器件或者功率集成電路;所述功率集成器件是絕緣柵雙極晶體管，所述功率集成電路是智能化功率集成電路或高壓功率集成電路。
[0012]—種變流防雷方法，在被保護(hù)設(shè)備的供電線路上串聯(lián)變流元件，在變流元件的兩端均配置防雷元件，通過(guò)傳感器檢測(cè)雷電流并將信號(hào)傳遞給控制單元，通過(guò)控制單元控制變流元件的關(guān)斷和導(dǎo)通;從而實(shí)現(xiàn):有雷電流時(shí)被保護(hù)設(shè)備與供電線路自動(dòng)隔離，雷電流消失后供電線路自動(dòng)恢復(fù)對(duì)被保護(hù)設(shè)備正常供電。
[0013]所述的變流防雷方法，采用上述的變流防雷裝置進(jìn)行防雷;所述變流防雷方法包括:
[0014]安裝變流防雷裝置的步驟；
[0015]傳感器檢測(cè)雷電流的步驟；
[0016]控制單元進(jìn)行控制的步驟；
[0017]變流元件關(guān)斷和導(dǎo)通的步驟；
[0018]防雷元件吸收過(guò)電流過(guò)電壓的步驟；
[0019]將變流防雷裝置連接在被保護(hù)設(shè)備和供電線路之間，供電線路連接輸入端子，被保護(hù)設(shè)備連接輸出端子；當(dāng)供電線路上有雷電流通過(guò)時(shí)，傳感器檢測(cè)到雷電流信號(hào)并將信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元發(fā)出關(guān)斷變流元件的指令，變流元件關(guān)斷，被保護(hù)設(shè)備與供電線路隔離;第一級(jí)防雷元件吸收雷電流所產(chǎn)生的過(guò)電流過(guò)電壓，雷電流從第一級(jí)防雷元件泄放到大地；當(dāng)雷電流消失后，傳感器檢測(cè)不到雷電流，控制單元發(fā)出導(dǎo)通變流元件的指令，變流元件導(dǎo)通，供電線路恢復(fù)對(duì)被保護(hù)設(shè)備正常供電；在變流元件關(guān)斷或?qū)〞r(shí)，第二級(jí)防雷元件吸收變流元件關(guān)斷或?qū)ㄟ^(guò)程中所產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，對(duì)變流元件自身進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。
[0020]所述安裝變流防雷裝置還包括組裝變流防雷裝置的步驟，所述組裝變流防雷裝置的步驟包括:
[0021]A、準(zhǔn)備所需材料和零部件，包括:箱體、變流元件、第一級(jí)防雷元件、傳感器、控制單元、第二級(jí)防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子；
[0022]B、安裝控制單元:將交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝到箱體內(nèi)上部；
[0023]C、安裝變流元件:將變流元件安裝到箱體內(nèi)中部；
[0024]D、安裝防雷元件和傳感器:將空氣斷路器、第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內(nèi)下部；
[0025]E、連線并完成組裝:用線路一連接好變流元件和輸入端子，用線路二連接好變流元件和輸出端子;將第一級(jí)防雷元件連接到線路一上，其連接點(diǎn)為第一連接點(diǎn);將第二級(jí)防雷元件連接在線路二上;使傳感器位于輸入端子和第一連接點(diǎn)之間的線路一旁;連接好變流元件和控制單元;連接好傳感器和控制單元;連接好空氣斷路器;連接好交流接觸器;完成變流防雷裝置的組裝。
[0026]本實(shí)用新型采用了變流元件，在檢測(cè)到雷電流的波頭值后迅速觸發(fā)變流元件的控制端口，使流過(guò)變流元件的電流受到控制，迫使雷電流從前端的防雷元件中流入大地，防止雷電流及過(guò)電壓進(jìn)入被保護(hù)設(shè)備，使被保護(hù)設(shè)備免遭雷電損壞，被保護(hù)設(shè)備在線路受到雷擊時(shí)仍能安全工作。本實(shí)用新型能使被保護(hù)設(shè)備從雷擊線路中隔離，從而對(duì)被保護(hù)設(shè)備做徹底的防雷保護(hù)，使電梯、醫(yī)療CT機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器等重要設(shè)備在線路遭受雷擊時(shí)仍能安全可靠運(yùn)行，防止設(shè)備的重大雷擊事故發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中的變流防雷裝置的防雷原理和各組成部分連接關(guān)系示意圖。
[0028]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的變流防雷裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1:雷電流，2:第一級(jí)防雷元件，3:傳感器，4:變流元件，5:控制單元，6:第二級(jí)防雷元件，7:被保護(hù)設(shè)備，8:空氣斷路器，9:交流接觸器，10:輸入輸出端子，11:箱體。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1和圖2所示，一種變流防雷裝置，包括箱體11、第一級(jí)防雷元件2、傳感器3、變流元件4、控制單元5、第二級(jí)防雷元件6、空氣斷路器8、交流接觸器9、輸入輸出端子10;空氣斷路器、第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內(nèi)下部。變流元件安裝在箱體內(nèi)中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內(nèi)上部。所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件;所述第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件分別連接在變流元件的兩端。在被保護(hù)設(shè)備7的供電線路上串聯(lián)變流元件，在變流元件的兩端均配置防雷元件，通過(guò)傳感器檢測(cè)雷電流I并將信號(hào)傳遞給控制單元，通過(guò)控制單元控制變流元件的關(guān)斷和導(dǎo)通;從而實(shí)現(xiàn):有雷電流時(shí)被保護(hù)設(shè)備與供電線路自動(dòng)隔離，雷電流消失后供電線路自動(dòng)恢復(fù)對(duì)被保護(hù)設(shè)備正常供電。
[0031]所述的變流元件可以是以下元件(但不限于以下元件):可關(guān)斷晶閘管(GTO)、巨型晶體管(GTR)、功率MOSFET、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的功率集成器件(PID)，以智能化功率集成電路(SPIC)、高壓功率集成電路(HVIC)為代表的功率集成電路(PIC)。
[0032]所述箱體內(nèi)可設(shè)安裝板，第一級(jí)防雷元件、傳感器、變流元件、控制單元、第二級(jí)防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子設(shè)置在安裝板正面，連接線路主要設(shè)置在安裝板背面?？刂茊卧捎眯酒蚱渌刂颇K。所述輸入輸出端子設(shè)置在箱體內(nèi)；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護(hù)設(shè)備，變流元件和輸入端子通過(guò)線路一連接，變流元件和輸出端子通過(guò)線路二連接，第一級(jí)防雷元件連接在線路一上，其連接點(diǎn)為第一連接點(diǎn);第二級(jí)防雷元件連接在線路二上，其連接點(diǎn)為第二連接點(diǎn);傳感器設(shè)置在輸入端子和第一級(jí)連接點(diǎn)之間的線路一旁。
[0033]本實(shí)用新型采用變流元件對(duì)線路上的雷電流I進(jìn)行控制，變流元件串聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備的供電線路上，在變流元件的兩端各配置一套防雷器(第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到雷電流的波頭值后，通過(guò)控制單元迅速關(guān)斷變流元件，使被保護(hù)設(shè)備與供電線路隔離，迫使雷電流從前端防雷器(第一級(jí)防雷元件)泄放到大地，雷電流所產(chǎn)生的過(guò)流過(guò)壓都不會(huì)進(jìn)入到被保護(hù)設(shè)備中，從而對(duì)被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行徹底的防雷保護(hù)。當(dāng)雷電流消失后，傳感器檢測(cè)不到雷電流，控制單元迅速使變流元件恢復(fù)導(dǎo)通，供電線路對(duì)被保護(hù)設(shè)備正常供電。
[0034]由于雷電流的時(shí)間很短，變流元件從關(guān)斷到恢復(fù)導(dǎo)通的整個(gè)過(guò)程在微秒級(jí)，不會(huì)對(duì)一般的用電設(shè)備(被保護(hù)設(shè)備)造成影響，重要的電子設(shè)備一般都備有UPS等后備電源，在關(guān)斷過(guò)程中后備電源可對(duì)被保護(hù)設(shè)備供電，被保護(hù)設(shè)備可正常工作。
[0035]在關(guān)斷過(guò)程中所產(chǎn)生的操作過(guò)電壓由變流元件后端的第二級(jí)防雷元件吸收，保持后續(xù)設(shè)備線路的電壓穩(wěn)定。
[0036]本實(shí)用新型的原理說(shuō)明:當(dāng)供電線路上有雷電流I通過(guò)時(shí)，傳感器3檢測(cè)到雷電流，控制單元5迅速將變流元件4關(guān)斷，從而使被保護(hù)設(shè)備7與供電線路隔離，迫使雷電流從第一級(jí)防雷元2泄放到大地。當(dāng)雷電流消失后，傳感器3檢測(cè)不到雷電流，控制單元5迅速將變流元件導(dǎo)通，供電線路恢復(fù)對(duì)設(shè)備正常供電。第二級(jí)防雷元件吸收變流元件關(guān)斷及導(dǎo)通過(guò)程中所產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，并對(duì)關(guān)斷器件自身做過(guò)電壓保護(hù)。
[0037]變流防雷裝置的組裝步驟包括:
[0038]A、準(zhǔn)備所需材料和零部件，包括:箱體、變流元件、第一級(jí)防雷元件、傳感器、控制單元、第二級(jí)防雷元件、空氣斷路器、交流接觸器、輸入輸出端子；
[0039]B、安裝控制單元:將交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝到箱體內(nèi)上部；
[0040]C、安裝變流元件:將變流元件安裝到箱體內(nèi)中部；
[0041]D、安裝防雷元件和傳感器:將空氣斷路器、第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內(nèi)下部；
[0042]E、連線并完成組裝:用線路一連接好變流元件和輸入端子，用線路二連接好變流元件和輸出端子;將第一級(jí)防雷元件連接到線路一上，其連接點(diǎn)為第一連接點(diǎn);將第二級(jí)防雷元件連接在線路二上;使傳感器位于輸入端子和第一連接點(diǎn)之間的線路一旁;連接好變流元件和控制單元;連接好傳感器和控制單元;連接好空氣斷路器;連接好交流接觸器;完成變流防雷裝置的組裝。
[0043]防雷元件(包括第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件)為防雷器，防雷器(第一級(jí)防雷元件或第二級(jí)防雷元件)采用開(kāi)關(guān)類元件或限壓類元器件。開(kāi)關(guān)類元器件有陶瓷氣體放電管、玻璃放電管(強(qiáng)效放電管)、半導(dǎo)體過(guò)壓保護(hù)器(半導(dǎo)體放電管、固體放電管)三種類型。限壓元器件有壓敏電阻、TVS管(瞬態(tài)電壓抑制二極管)等。
[0044]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變流防雷裝置，包括箱體、傳感器，其特征是，還包括變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件;所述傳感器、變流元件、控制單元、第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件均安裝在箱體內(nèi)；所述傳感器連接控制單元，控制單元連接變流元件;所述第一級(jí)防雷元件和第二級(jí)防雷元件分別連接在變流元件的兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括用于連接供電線路和被保護(hù)設(shè)備的輸入輸出端子，所述輸入輸出端子設(shè)置在箱體內(nèi)；輸入輸出端子包括輸入端子和輸出端子，輸入端子連接供電線路，輸出端子連接被保護(hù)設(shè)備；變流元件的一端為變流輸入端、另一端為變流輸出端，變流輸入端和輸入端子通過(guò)線路一連接，變流輸出端和輸出端子通過(guò)線路二連接，第一級(jí)防雷元件連接在線路一上，其連接點(diǎn)為第一連接點(diǎn)，第二級(jí)防雷元件連接在線路二上，傳感器設(shè)置在輸入端子和第一連接點(diǎn)之間的線路一旁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器安裝在箱體內(nèi)下部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在線路中的交流接觸器，所述交流接觸器安裝在箱體內(nèi)上部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，所述變流元件串聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備的供電線路上，傳感器設(shè)置在供電線路旁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括輸入輸出端子和連接在供電線路上的空氣斷路器，所述空氣斷路器、第一級(jí)防雷元件、第二級(jí)防雷元件、傳感器、輸入輸出端子從左至右依次安裝在箱體內(nèi)下部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，還包括連接在線路中的交流接觸器，所述變流元件安裝在箱體內(nèi)中部;所述交流接觸器、控制單元從左至右依次安裝在箱體內(nèi)上部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流防雷裝置，其特征是，所述變流元件為可關(guān)斷晶閘管、巨型晶體管、功率MOSFET、功率集成器件或者功率集成電路;所述功率集成器件是絕緣柵雙極晶體管，所述功率集成電路是智能化功率集成電路或高壓功率集成電路。
【文檔編號(hào)】H02H3/22GK205610193SQ201521068348
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日
【發(fā)明人】劉市平
【申請(qǐng)人】湖南普天科比特電子科技有限公司