CN103969529A - 一种多层间隙式防雷器指示电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层间隙式防雷器指示电路，其包括多层间隙、触发电路和指示电路，所述的触发电路由若干个电容并联组成，该多层间隙之间组成第一串联电路，位于第一串联电路上的多层间隙与相对应的电容组成第一并联电路，所述的多层间隙第一串联电路末端一个间隙空置电容；所述的指示电路包括二极管、发光管、电阻、气体放电管、熔丝，所述的二极管与发光管、电阻之间串联后与对应的气体放电管两极连接组成第二并联电路，所述的第二并联电路再与熔丝串联成指示电路，所述的指示电路与第一串联电路并联接入电源的正极L和负极N，当线路中有过电压出现后，通过指示灯方式或机械视窗方式，完成保护功能的指示。

Description

一种多层间隙式防雷器指示电路

技术领域

本发明为一种指示电路，特别涉及一种能保护供电电源的多层间隙式防雷器指示电路，属于防雷器领域。

背景技术

随着防雷技术的提高，多层间隙防雷器的应用也越来越广泛，目前市场上的多层间隙防雷器大多是没有防雷功能指示的，即使有指示也仅仅是电源状态的指示，没有防雷功能的指示；同时，由于该类产品的特殊检测方式，造成这类多层间隙产品的功能验证也很难在现场完成，所以，防雷器在使用时，用户根本无法知道该类防雷器的性能状况；当产品防雷功能失效时，也不会出现任何指示和告警，失效的防雷器用在线路中，不具备其应有的保护效果，当有雷击发生时，会造成被保护设备的损坏；针对此类产品功能无法判断的现状，增加防雷器的功能指示特性是很有必要的，通过指示电路可以很容易地帮助用户识别产品性能状况，及时更换产品，在雷击发生时，确保客户的设备不受雷击损坏。

因此，为了更好的解决上述问题，将对传统电源类防浪涌保护器进行全新设计，设计出一种多层间隙式防雷器指示电路，该指示电路主要用于多层间隙类防雷保护器的功能指示，采用下述技术方案设计为本文之最终目的。

发明内容

本技术方案的目的在于克服现有技术的不足，为了满足防雷器的功能指示特性的需要，利用多层间隙击穿电压和指示电路动作电压比较的原理，结合熔丝，发光管等器件，通过电子指示灯方式或机械视窗方式，完成对防雷器保护功能的指示，使其免受雷电感应过电压、电源干扰、静电放电等所造成的损坏。

本技术方案的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种多层间隙式防雷器指示电路，其包括多层间隙、触发电路和指示电路，所述的触发电路由若干个电容并联组成，所述的多层间隙之间组成第一串联电路，位于第一串联电路上的多层间隙的两端与相对应的电容组成第一并联电路，所述的多层间隙第一串联电路末端一个间隙空置电容；其特征在于： 所述的指示电路包括二极管、发光管、电阻、气体放电管、熔丝，所述的二极管与发光管、电阻之间串联后与对应的气体放电管两极连接组成第二并联电路，所述的第二并联电路再与熔丝串联成指示电路，所述的指示电路与第一串联电路并联接入电源的正极L和负极N。

当所述的多层间隙有一个或多个失效，或者所述的触发电路故障造成多层间隙失效时，即当线路中有过电压出现，则多层间隙 U1-4,... U﹙n-1﹚-n中会出现至少有一个间隙会被击穿，这时，线路过电压将会持续升高，随着过电压的升高，在正负极L-N之间出现高于Up的过电压U2-3，该电压升高达到气体放电管的工作电压Up时，气体放电管导通，导通后的气体放电管会使线路过电流从指示电路的熔丝F和气体放电管支路流过，此时，由于该支路上没有任何电阻和电感的限流，同时气体放电管的弧压降很低（一般在15V）左右，在高电压的作用下，熔丝F很容易达到其的熔断电流，熔丝熔断，进而所述的指示电路的指示灯也将熄灭；对于采用指示型熔丝指示电路的防雷器，熔断的熔丝也同时会提供机械视窗指示，表示产品防雷功能已经失效，提醒更换。

本技术方案结构的应用，其突出效果表现为：

1、本技术方案采用电压比较技术的功能指示电路，可以安全可靠地判断防雷器是否存在符合线路要求的防雷保护功能，即使多层间隙任何一个间隙出现问题，指示电路马上会在一个稍高于一倍Up电压下动作，由于气体放电管的弧压降很低（一般在15V）左右，回路电阻非常低，在此电压的作用下，电流很快达到熔丝的熔断电流，熔丝熔断后，进而熄灭指示灯，提醒用户尽快更换产品；

2、 该电路启动快、灵敏度高，由于基于多层间隙任何一个间隙的电压差启动电路，相对于其他同类型的间隙线性电压比较电路，本电路属于开关型低残压电路，可以使产品快速的启动防护功能，保证终端设备免受过电压损坏；

3、主要好处还在于：该产品体积较小，满足现有工业电源小型化、功率最大化需求，实施方便；

以下结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的分解，以使本技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明技术方案实施方式的电路原理图。

图中各附图标记的含义为：

U－多层间隙、R－电阻、F－熔丝、GDT－气体放电管、D1-DN－二极管、G－发光管、C－电容、101－指示电路、201－触发电路。

具体实施方式

如图1所示，是本技术方案提出的一种多层间隙式防雷器指示电路，采用电压比较技术的功能指示电路，可以安全可靠地判断防雷器是否存在符合线路要求的防雷保护功能，并将指示信号通过发光管向外部显示出来，保证终端设备免受过电压损坏；其包括多层间隙U、触发电路201和指示电路101，所述的触发电路101由若干个电容C并联组成，所述的多层间隙U之间组成第一串联电路，位于第一串联电路上的多层间隙U的两端与相对应的电容C组成第一并联电路，所述的多层间隙U第一串联电路末端一个间隙空置电容；其特征在于： 所述的指示电路101包括二极管D1-DN、发光管G、电阻R、气体放电管GDT、熔丝F，所述的二极管D1-DN与发光管G、电阻R之间串联后与对应的气体放电管GDT两极连接组成第二并联电路，所述的第二并联电路再与熔丝F串联成指示电路101，所述的指示电路101与第一串联电路并联接入电源的正极L和负极N。

进一步地，所述的熔丝F可以为指示型熔丝、电流型熔丝、温度型熔丝， 优选地为指示型熔丝，该熔丝F具有功能性标记，熔断或非熔断状态时显示标记不同。

进一步地，所述的多层间隙U为石墨材料或气体放电介质材料，多层间隙U由单个间隙彼此连续串联叠加形成，每个间隙击穿电压幅值≤Up（防雷器保护水平），由于该产品体积较小，高度低，在有限的空间条件下可以更好的安装。

进一步地，所述的GDT气体放电管，其击穿电压为U2-3 ，其电压幅值范围Up< U2-3，优选地电压幅值范围Up< U2-3 <2Up。

所述的二极管D1-DN由至少一个二极管组成，所有二极管D1-DN反向耐压总和需高于每个间隙的击穿电压Up。

再进一步地，当多层间隙工作正常时，线路中防雷器能承受的过电压过电流，每个间隙的击穿电压分别为U1-4, U4-5,U5-6, U6-7... U﹙n-1﹚-n，且每个间隙的击穿电压均小于防雷器击穿启动电压Up；在没有过电压出现时，该多层间隙U均没有被击穿，所述的多层间隙U处于开路状态；而所述的指示电路101的气体放电管GDT也没有被击穿，此时指示电路101中电流将会从L线通过熔丝F、电阻R，二极管D1-DN、发光管G支路至N线，发光管G指示灯常亮，表示该指示电路101防雷功能正常。

当线路中有过电压出现时，在所述的触发电路的电容C作用下，多层间隙U有一个或多个失效，或者触发电路201故障造成多层间隙U失效时，则多层间隙 U1-4,... U﹙n-1﹚-n中会出现至少有一个间隙会击穿，且多层间隙U击穿后的会在L-N之间出现高于Up的过电压，由于所述的指示电路101中气体放电管GDT的过电压高于启动电压Up，气体放电管GDT击穿导通，导通后的气体放电管GDT会使线路过电流从指示电路101的熔丝F和气体放电管GDT支路流过，同时气体放电管GDT的弧压降很低（一般在15V）左右，在过电压的作用下，熔丝F很快达到其熔断电流，熔丝熔断，进而指示电路101的发光管G将熄灭；表示产品防雷功能已经失效，提醒更换。

最后需要说明的是，以上仅是本发明的具体应用范例之一，实际应用过程中均可根据具体情况酌情选择替代元器件，但对发明的保护范围不构成任何限制。

Claims (5)

1.一种多层间隙式防雷器指示电路，其包括多层间隙、触发电路和指示电路，所述的触发电路由若干个电容并联组成，所述的多层间隙之间组成第一串联电路，位于第一串联电路上的多层间隙的两端与相对应的电容组成第一并联电路，所述的多层间隙第一串联电路末端一个间隙空置电容；其特征在于： 所述的指示电路包括二极管、发光管、电阻、气体放电管、熔丝，所述的二极管与发光管、电阻之间串联后与对应的气体放电管两极连接组成第二并联电路，所述的第二并联电路再与熔丝串联成指示电路，所述的指示电路与第一串联电路并联接入电源的正极L和负极N。

2.根据权利要求1所述的多层间隙式防雷器指示电路，其特征在于：所述的熔丝可以为指示型熔丝、电流型熔丝、温度型熔丝， 优选地为指示型熔丝，该熔丝具有功能性标记，熔断或非熔断状态时显示标记不同。

3.根据权利要求1所述的多层间隙式防雷器指示电路，其特征在于：所述的多层间隙为石墨材料或气体放电介质材料，多层间隙由单个间隙彼此连续叠加二形成，每个间隙击穿电压幅值≤Up（防雷器保护水平）。

4.根据权利要求1所述的多层间隙式防雷器指示电路，其特征在于：所述的GDT气体放电管，其击穿电压为U2-3 ，其电压幅值范围Up< U2-3，优选地电压幅值范围Up< U2-3 <2Up。

5.根据权利要求1述的多层间隙式防雷器指示电路，其特征在于：所述的二极管D1-DN由至少一个二极管组成，所有二极管D1-DN反向耐压总和需高于每个间隙的击穿电压Up。