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CN107919661A - 一种模块式浪涌保护器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块式浪涌保护器，其包括第一接线端子、第二接线端子以及至少两个放电间隙，第一接线端子与第二接线端子通过放电间隙串联；当出现过电压电流或雷电流且电压值达到放电间隙的电压阀值时，使第一接线端子与第二接线端子之间的电路导通电流得以通过;其中，还包括检测控制模块、调节机构以及灭弧罩；至少一个放电间隙为可调放电间隙，其余为放电间隙为固定间隙；检测控制模块用于检测电路是否存在电流时，如有电流存在则控制调节机构增加可调放电间隙之间的间隙；如无电流存在，调节机构控制可调放电间隙恢复原状；灭弧罩位于可调放电间隙上方；本发明具有性能可靠、成本低、安装方便的浪涌保护设备等特点。

Description

一种模块式浪涌保护器
技术领域
本发明涉及一种模块式浪涌保护器。
背景技术
输电线路的雷电防常分为A、B、C和D级保护,由于A级线路处在雷电进入用电设备的最前端,因此承担着强大的雷电冲击电流,因此电子保护器件不适应于A级的防雷保护,大量使用固定式空气间隙保护器防雷,然而固定式空气间隙保护器的最大不足就是:间隙过大时放电电压高达6KV以上起不到保护效果, 间隙过小时工频续电流就无法可靠地切断,此处续电流为工频电流，导致前端空气开关跳闸或引起火灾事故。
因此,本领域技术人员急需研发一款能够调整放电间隙的浪涌保护设备。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够调整放电间隙的浪涌保护设备。
本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模块式浪涌保护器，其包括第一接线端子、第二接线端子以及至少两个放电间隙，第一接线端子与第二接线端子通过放电间隙串联；当出现过电压电流或雷电流且电压值达到放电间隙的电压阀值时，使第一接线端子与第二接线端子之间的电路导通电流得以通过;其中，还包括检测控制模块、调节机构以及灭弧罩；至少一个放电间隙为可调放电间隙，其余为放电间隙为固定间隙；检测控制模块用于检测电路是否存在电流时，如有电流存在则控制调节机构增加可调放电间隙之间的间隙；如无电流存在，调节机构控制可调放电间隙恢复原状；灭弧罩位于可调放电间隙上方。
将上述结构的模块式浪涌保护器接于电路中，该当出现雷电流或过电压电流时，其电压值超过放电间隙的阀值, 放电间隙导通放电，此时电流可以穿过放电间隙进行泄放。此时，检测控制模块检测到电路中存在电流，因此会控制调节装置迅速将可调放电间隙的间隙变大，防止工频电流进入发生工频续流，起到切断工频电流的作用，同时由于可调放电间隙在被逐步变大的过程中，放电电弧被拉长落入灭弧罩中实现灭弧。待过电压电流或雷电流消失后（即无电流存在），调节装置驱动可调放电间隙距离恢复原状，以供下一次过电压电流或雷电流出现再进行保护。
其中，调节机构包括线圈、拉杆以及复位装置，拉杆与可调放电间隙的一电极连接，线圈套设于拉杆上；当电路中存在电流时，检测控制模块控制线圈通电，线圈驱动拉杆移动实现可调放电间隙的间隙增加；当电路中无电流时，复位装置带动拉杆复位。
采用此种结构，当电路中存在电流时（即雷电流或过电压电流流经），检测控制模块控制线圈通电，线圈产生磁场力故使得拉杆移动，从而实现可调放电间隙的间隙变大，阻止工频电流进入发生工频续流，起到切断工频电流的作用。当电流消失时，利用复位装置带动拉杆复位。采用此种结构具有反应迅速，并且利用雷电流或过电压电流的流经来控制可调放电间隙的间隙变化，通过此种结构可以使得可调放电间隙的距离改变通过在放电过程中自主实现。
其中，检测控制模块包括检测单元、控制单元以及开关单元，检测单元用于检测电路中是否存在电流；当存在电流时通过控制单元驱动开关单元使线圈通电，当无电流时，控制线圈断电。
其中，检测装置为互感器，套设在可调放电间隙与固定放电间隙连接的线路上。
通过互感器检测，保证检测数据的精准性，防止误操作。
其中，开关单元为晶体三极管，控制模块包括整流单元、稳压滤波单元以及限流电阻R5，互感器与整流单元并联，通过稳压滤波单元滤波，流经限流电阻R5与晶体三极管的基级连接，线圈与晶体三极管的集电极连接，晶体三极管的发射极接地。
晶体三极管作为开关使用，使得电路上的性能更为稳定，防止出现误差。
其中，开关单元为场效应管，控制模块包括整流单元、稳压滤波单元以及限流电阻R5，所述开关单元为场效应管，互感器与整流单元并联，通过稳压滤波单元滤波，流经限流电阻R5与场效应管的栅级连接，线圈与场效应管的漏级连接，场效应管的源级接地。
场效应管的设置，使得整体电路功能更为稳定。
其中，可调放电间隙包括第一电极以及第二电极组成，调节机构与第一电极固定带动第一电极运用以使可调放电间隙变化，第二电极与固定放电间隙电气连接。
其中，第一电极与第二电极之间的间距为0.5-2mm。
间距的区间设置，为了适应不同的防护等级。
其中，固定放电间隙的间距为0.1-1mm。
采用此种结构设计，使得该放电间隙具有较低的放电电压。
其中，复位装置为弹簧，弹簧位于线圈的中空部分中，弹簧的一端与拉杆相抵。
弹簧反应迅速，可以提高拉杆的复位速度，同时弹簧采用此种方式设置，可以降低所占用的空间。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的电路图；
图3是本发明实施例2的电路图。
具体实施方式
实施例1：
参照附图1-2所示，一种模块式浪涌保护器，包括壳体10、第一接线端子1、第二接线端子2、固定放电间隙3、可调放电间隙4、调节机构5、线路板6、检测装置以及灭弧罩7，可调放电间隙4包括第一电极41以及第二电极42，第一接线端子1与第一电极41连接，此处第一接线端子1具体为A级线路输入；第二电极42为固定电极，第二电极42与可调放电间隙4连接，可调放电间隙4与第二接线端子连接，此处第一电极41为动电极，第一电极41与第二电极42之间的间距为0.5-2mm，固定放电间隙3为恒定间隙，具体的取值根据实际需求设置，一般为0.1-1mm之间的一个定值，此处放电间隙可为多个，不一定为两个。灭弧罩7位于可调放电间隙4上方，用于灭弧。
壳体10上设置有固定架11，固定架11可以为壳体10的一部分。
调节机构5设置在固定架11上，其包括线圈51以及拉杆52，拉杆52与第一电极41连接，线圈51动作拉动拉杆52，同时带动第一电极41动作，拉大第一电极41与第二电极42之间的间隙，同时复位装置收缩，当线圈51不动作时，复位装置复位，使得第一电极41回复到初始位置，此处复位装置具体为弹簧9，弹簧9位于线圈51的中空部分中，可套设在拉杆52上一端与第一电极41相抵，另一端与固定架9相抵或者与线圈4末端的封盖相抵。弹簧9也可以一端与拉杆52的末端相抵，另一端与固定架9相抵或者与线圈4末端的封盖相抵。
检测控制模块包括检测单元、控制单元以及开关单元。
检测单元，检测单元具体为互感器8，互感器8套设在调放电间隙4与固定放电间隙3之间的线路上，当有电流流经时，互感器8产生感应电流。
控制单元6包括整流单元61、稳压滤波单元62以及限流电阻R5。开关单元具体为晶体三极管BG1，第一接线端子与电阻R1以及第一电极相连,第二电极与第二接线端子连接,电阻R1的另一端与电阻R2以及电阻R3相连接,电阻 R3的另一端与第二接线端子相连接,电阻R2的另一端与电阻R4以及二极管D3的正极相连接,电阻 R4的另一端与第二接线端子相连接,二极管D3的负极与线圈51的一端以及电容C2的正极相连接，电容C2的负极与电源第二接线端子相连接,线圈51的另一端与晶体三极管BG1的集电极相连接,晶体三极管BG1的发射极与电源第二接线端子相连接,互感器8与整流桥D1的第一接线端子并联, 整流桥D1的负极与电源第二接线端子相连接, 整流桥D1的正极与电容C1的正极、电阻R5、电阻R6以及二极管D2的负极相连接,二极管D2的正极、电容C1的负极均与电源第二接线端子相连接,R5的另一端与BG1的基级相连接。
其具体的工作原理如下，当有雷电流或过电压电流流经时，其电压值足以同时击穿固定放电间隙3和可调放电间隙4,将过电流对地泄放,同时检测装置互感器8检测到电流，互感器8将感应到的交流电压信号传输至整流单元将交流电压信号变换为直流电压信号,经稳压滤波单元后通过限流限流电阻R5对晶体三极管提供推动电压信号, 晶体三极管BG1导通使线圈51产生强大的电磁场，线圈51吸合从而拉动拉杆52，拉杆52带动可调放电间隙的第一电极41，瞬间将第一电极41与第二电极42的间隙拉长,将电弧引入灭弧罩7从而达到灭弧的目的，同时，防止工频电流流入至电路内。
实施例2：
参照附图3所示，实施例2与实施例1之间的区别在于，开关单元为场效应管BG2，限流电阻R5与场效应管BG2的栅级连接，线圈51与场效应管BG2的漏级连接，场效应管BG2的源级接地。

Claims (10)

1.一种模块式浪涌保护器，其包括第一接线端子、第二接线端子以及至少两个放电间隙，第一接线端子与第二接线端子通过放电间隙串联；当出现过电压电流或雷电流且电压值达到放电间隙的电压阀值时，使第一接线端子与第二接线端子之间的电路导通电流得以通过;其特征在于：还包括检测控制模块、调节机构以及灭弧罩；至少一个放电间隙为可调放电间隙，其余为放电间隙为固定间隙；检测控制模块用于检测电路是否存在电流时，如有电流存在则控制调节机构增加可调放电间隙之间的间隙；如无电流存在，调节机构控制可调放电间隙恢复原状；灭弧罩位于可调放电间隙上方。
2.如权利要求1所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：调节机构包括线圈、拉杆以及复位装置，拉杆与可调放电间隙的一电极连接，线圈套设于拉杆上；当电路中存在电流时，检测控制模块控制线圈通电，线圈驱动拉杆移动实现可调放电间隙的间隙增加；当电路中无电流时，复位装置带动拉杆复位。
3.如权利要求2所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：检测控制模块包括检测单元、控制单元以及开关单元，检测单元用于检测电路中是否存在电流；当存在电流时通过控制单元驱动开关单元使线圈通电，当无电流时，控制线圈断电。
4.如权利要求3所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：检测装置为互感器，套设在可调放电间隙与固定放电间隙连接的线路上。
5.如权利要求4所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：开关单元为晶体三极管，控制模块包括整流单元、稳压滤波单元以及限流电阻R5，互感器与整流单元并联，通过稳压滤波单元滤波，流经限流电阻R5与晶体三极管的基级连接，线圈与晶体三极管的集电极连接，晶体三极管的发射极接地。
6.如权利要求4所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：开关单元为场效应管，控制模块包括整流单元、稳压滤波单元以及限流电阻R5，所述开关单元为场效应管，互感器与整流单元并联，通过稳压滤波单元滤波，流经限流电阻R5与场效应管的栅级连接，线圈与场效应管的漏级连接，场效应管的源级接地。
7.如权利要求1所述的一种模块式浪涌保护器,其特征在于：可调放电间隙包括第一电极以及第二电极组成，调节机构与第一电极固定带动第一电极运用以使可调放电间隙变化，第二电极与固定放电间隙电气连接。
8.如权利要求8所述的一种模块式浪涌保护器，其特征在于：第一电极与第二电极之间的间距为0.5-2mm。
9.如权利要求1所述的一种模块式浪涌保护器，其特征在于：固定放电间隙的间距为0.1-1mm。
10.如权利要求2所述的一种模块式浪涌保护器，其特征在于：复位装置为弹簧，弹簧位于线圈的中空部分中，弹簧的一端与拉杆相抵。
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