[實用新型]一種全新的防雷器安全脫扣裝置

有效

• 申請號: 200920148088.6
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN201440353U
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 劉宏奇
• 申請（專利權）人: 深圳錦天樂防雷技術有限公司
• 主分類號: H01C7/13
• 分類號: H01C7/13;H01C7/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陳新勝

技術領域

本實用新型屬于電力電子技術，具體涉及一種全新的防雷器安全脫扣裝置，尤其適用于大通流量的防雷系統中。

背景技術

眾所周知，現代社會已經進入信息時代，微電子產品的發展和應用已經滲透到了社會生產及生活的每一個角落。現代微電子產品的基礎是半導體集成電路技術及在其中所使用的半導體元件。另外，低電壓工作特性是半導體元件的一個突出優點。然而，也正是這個突出的優點，在另一個側面成為半導體元件的一個同樣十分突出的弱點。即，半導體元件抗浪涌能力很差，很容易因雷擊或其它原因造成的電磁浪涌而損壞。

針對電磁浪涌的問題，很快又興起了一門新的技術，即現代防雷技術。現代防雷技術不同于傳統防雷技術之處在于：傳統防雷技術使用避雷針防范的是直擊雷，其工作方式是為直擊雷提供泄放通道；而現代防雷技術針對感應雷，是采用各種非線性防雷元件在被保護設備的電源或信號端口建立一個浪涌電流的泄放通道，將浪涌電壓限制在安全幅度之內，從而達到保護電子產品安全的目的。

現代防雷設備可以有效地保護各種微電子產品的安全。但其自身也有一個致命的弱點，這就是一旦外來浪涌電壓的能量超過了防雷元件的承受能力，或者由于長期使用元件老化，防雷元件就會產生漏流，漏流增大到一定程度時就會起火燃燒，從而使防雷元件成為一個安全隱患，顯然這是一個必須解決的問題，否則作為保安設備的防雷器就失去了使用的價值和意義。

為了解決防雷元件自身的安全問題，防雷行業的專業人士多年來作了大量的工作，進行了大量的研究試驗，設計了多種防雷器安全裝置。這些安全裝置的工作方式都是將損壞或失效的防雷元件與電路斷開脫離，防止防雷元件的起火燃燒，所以也將其叫做脫扣裝置。目前國內外防雷器的脫扣裝置，盡管其結構設計雖然五花八門，但無一例外地全部是基于熱脫扣原理，即當防雷元件損壞時，原來處于高阻狀態的防雷元件電阻開始降低，正常情況下幾乎沒有電流通過的防雷元件開始有電流(我們將這個電流稱做漏流)通過。漏流會呈現逐步增加的趨勢，有時是緩慢增加，有時是雪崩式的迅速增大。漏流經過防雷元件，必然會使防雷元件發熱。目前，所有的脫扣裝置都是利用防雷元件損壞時的發熱去加熱一個易熔焊點，易熔焊點熔化之后再由彈性元件(彈片或彈簧)使其斷路，從而使防雷元件脫離電源，避免起火燃燒。顯然，這樣的脫扣有一個過程，需要一段時間。時間的長短主要取決于易熔焊點加熱熔化的過程，當然這首先取決于熱源的能量和升溫速度，同時也和易熔焊點的大小、位置、熱傳導的方式有關。

基于上述，目前普遍采用的脫扣方式(大家習慣上稱其為熱脫扣)有一個致命弱點，這就是熱脫扣靠防雷元件損壞發熱間接加熱易燃焊點至其熔化需要一段時間，當然防雷元件自身升溫至燃燒也需要時間，如果后者短而前者長，則脫扣裝置將失去保護作用。更進一步地解釋如下：

(1)如果防雷元件是慢損壞，漏流逐步增加，易熔焊點被逐步加熱，易熔焊點的溫度與損壞的防雷元件近似同步升高，由于易熔焊點的熔化溫度低于防雷元件的起火溫度，在這種情況下，脫扣裝置都會可靠動作，保證順利脫扣；

(2)但是如果防雷元件是雪崩式損壞，漏流突然增大到極限，則會出現易熔焊點來不急加熱熔化，在脫扣裝置還沒有動作時，防雷元件已經起火燃燒。

這就是業內人士所常說的“小電流脫扣容易，大電流脫扣難的問題”，也就是目前的防雷器普遍存在的大電流脫扣不可靠的原因。

此外，目前的脫扣裝置還存在另一個問題，這就是在浪涌電流的不斷沖擊之下，脫扣裝置的彈性元件可能會疲勞退化失去彈性，真正需要脫扣時無法將電路分斷。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型技術發明人進行多次實驗及研究了提出了全新的防雷器安全脫扣裝置。

防雷器安全脫扣裝置包括脫扣開關、漏流取樣器、執行機構、信號處理電路，其中在防雷元件的主回路上依次串聯有脫扣開關和漏流取樣器，漏流取樣器和信號處理電路電性連接，信號處理電路與執行機構連接，執行機構與脫扣開關連接。

在脫扣開關和漏流取樣器之間串聯連接有壓敏電阻。

使用上述防雷器安全脫扣裝置，具有以下優點：

它同熱量和加熱無關，只取決于漏流。只要漏流大于某一限界，脫扣裝置就會立即動作，不存在加熱和易熔焊點熔化的問題。而且讓脫扣裝置動作的漏流數值可以根據不同的情況作出規定。脫扣動作的時間一般小于0.1S，而且漏流增長的速度愈快脫扣動作也愈快。這是一種完全可以充分保證防雷元件自身安全的完全不同于現有方式的脫扣裝置。

附圖簡要說明

圖1為依據本實用新型的應用于單相電路中的防雷器安全脫扣裝置；