[發明專利]一種新型電涌保護器

在審

• 申請號: 201410660082.2
• 申請日: 2014-11-08
• 公開（公告）號: CN105576635A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 孫麓軒
• 申請（專利權）人: 孫麓軒
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H3/08;H02H5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子電氣設備的電涌防護技術領域。

背景技術

雷電是由帶電的云在空中放電導致的一種特殊的天氣現象。雷電是造成電子設備損壞的 重要原因，它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領域電子信息系統的安全穩 定運行。在與電子設備連接的電源線、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用于各種領域，在雷電防護中具有重要的作用。 其狀態的好壞則直接影響其防雷效果，從而對所保護設備的安全帶來隱患。

現階段SPD在使用時通常具有熱保護和過流保護(內置或外置)兩種保護裝置，熱保護 裝置用來防護防雷器件劣化發熱，過流保護裝置用來防止瞬態過電流或過電壓引起的防雷器 件擊穿短路，同時過流保護作為熱保護的一種后備保護方式，故此在大多數場合都可以起到 有效的防護作用。

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)壓系統中由于持續過電壓狀態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生動作，致使防雷器件被擊穿，工頻電流進入SPD 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生動作， 從而導致SPD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SPD無法正常泄放雷電流。

而且，現有電涌保護器的熱保護裝置與過流保護裝置的動作狀態不能被使用者及時掌握， 同時電涌保護器內部防雷元件的使用狀態也不能被使用者知曉，因而導致不能及時的維護電 涌保護器或更換內部元件或裝置，引發雷擊或其他事故。

綜上所述，現行SPD在防護角度存在嚴重的動作盲區，在此區域，熱保護裝置和過流保 護裝置都不能動作，從而出現嚴重的安全隱患；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。

發明內容

為了有效解決現有技術中的以上問題，本發明提出一種安裝方便且性能可靠的用于電源 系統的新型電涌保護器，根本解決現有熱保護裝置與過流保護裝置的動作盲區和過流保護裝 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。

本發明采用以下技術方案：本發明是用于電力電子線路系統中的電涌保護器，所述電涌 保護器主要包括防雷元件、工頻電流抑制器、磁場傳感器、能量轉換裝置、過流保護裝置、 熱保護裝置、限流器、延時步進電磁鐵、感應片、脫扣機構、分斷觸頭、信號探測器、信號 傳輸線、過流保護裝置探測器、數據單元、連接線、連接端子和外殼。所述防雷器件和過流 保護裝置串聯，構成電涌泄放通路；所述熱保護裝置位于防雷元件電極引腳處；所述磁場傳 感器安裝于電涌泄放通路附近，與延時步進電磁鐵相連接；所述延時步進電磁鐵的另一端作 用于感應片；所述分斷觸頭包括動觸頭和靜觸頭；所述感應片與動觸頭通過脫扣裝置連接； 靜觸頭和限流器串聯后與防雷元件并聯；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據單元連接；所述過流保護裝置探測器并 聯于過流保護裝置兩端，經過信號傳輸線與數據單元連接；所述數據單元通過連接線與連接 端子連接。

本發明中的磁場傳感器能感應到流過防雷元件電流所產生的磁場，能量轉換裝置將磁場 傳感器測得的磁場信息轉化為電流并傳輸給延時步進電磁鐵，所述延時步進電磁鐵能夠根據 磁場傳感器感應雷電流與工頻電流分別輸出的信號的時間差異，實現一種參量化控制。工頻 電流是毫秒級的周期性波，能量轉換裝置轉換得到的電流也具有這種特性，延時步進電磁鐵 能夠經過脈沖個數步進，毫秒級延時后啟動，推動感應板、帶動脫扣機構，分斷SPD通路， 起到保護作用；同理，雷電流是快速變化的微秒級脈沖，延時步進電磁鐵不能完成脈沖個數 步進、進入延時階段，雷電流已流過，所以脫扣機構不動作，保證雷電流順利泄放。

所述工頻電流抑制器與防雷元件串聯，最后與下接線端連接；磁場傳感器置于電涌泄放 通路旁側，并將測得的磁場信息傳輸至能量轉換裝置，能量轉換裝置將磁場信息轉化為電流 并傳輸至延時步進電磁鐵，延時步進電磁鐵鐵芯的運動能夠推動感應板，從而帶動整個脫扣 機構使動觸頭與靜觸頭接觸；同時可通過復位開關手動復位；滅弧柵和滅弧磁吹板用于消滅 動觸頭與靜觸頭接觸時產生的電弧。