多脈沖電涌保護(hù)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，所述保護(hù)器本體內(nèi)部火線支路設(shè)置有至少一級(jí)具備后備保護(hù)元件的多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。本發(fā)明具有工頻短路電流直接分?jǐn)啵ú恍栌勉~塊替代）、能量與時(shí)間配合、能夠承受真實(shí)雷電的多脈沖沖擊的優(yōu)點(diǎn)，且能通過二級(jí)試驗(yàn)T2，適用于安裝在建筑物內(nèi)，從而更有效的保護(hù)低壓配電線路的各種電氣電子設(shè)備。
【專利說明】多脈沖電涌保護(hù)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電涌保護(hù)器，屬于防雷擊保護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種多脈沖電涌保護(hù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的電子產(chǎn)品正日益廣泛的應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、交通運(yùn)輸、電力、金融、化工等領(lǐng)域系統(tǒng)中。而隨著低壓配電系統(tǒng)中各種電器元件的逐步智能化，其結(jié)果是選用了大量耐壓值低、敏感性高、集成度高的電子元件。但是，雷電過電壓或操作過電壓，常常給這些電子元件帶來(lái)致命的損害，使得過電壓破壞的廣度、深度、頻度都不斷加大。因此，為了防止雷電過電壓和操作過電壓對(duì)電子電器設(shè)備的損害，提高設(shè)備系統(tǒng)的安全可靠性，各種電涌保護(hù)器(簡(jiǎn)稱SPD,英文Surge ProtectiveDevice的縮寫)得到了廣泛的使用。
[0003]目前，全球各國(guó)生產(chǎn)的電涌保護(hù)器SH)都是按照IEC/TC61643的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)并經(jīng)雷電高壓實(shí)驗(yàn)室采用10/350 μ s或8/20 μ s的單脈沖沖擊波進(jìn)行檢驗(yàn)。在IEC61643-1—2011和我國(guó) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057— 2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中，把低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器分為三級(jí)試驗(yàn)方法，并用Τ1、Τ2和Τ3分別表示。
[0004]現(xiàn)有的電涌保護(hù)器一般可以分為開關(guān)型sro和限壓型SPD，開關(guān)型sro能承受直接雷擊等形成的大容量沖擊電流，但存在限制電壓高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)流關(guān)斷困難。而最新研究還表明，開關(guān)型SH)響應(yīng)時(shí)間太慢(限壓型SPD的響應(yīng)時(shí)間≤20ns,開關(guān)型SPD的響應(yīng)時(shí)間> 200us，真實(shí)雷電流的脈沖長(zhǎng)度平均值< 180us，最短為119.6us)，導(dǎo)致不能對(duì)雷電流起到很好的抑制作用，往往出現(xiàn)雷電脈沖損壞了第二級(jí)sro和設(shè)備而第一級(jí)開關(guān)型sro不起作用的現(xiàn)象。限壓型SPD雖然反應(yīng)時(shí)間快、限制電壓低，但卻只能承受有限的沖擊電流，且其本身的后備保護(hù)要求既能通過大的脈沖電流又能在較小的工頻電流通過時(shí)快速分?jǐn)?，且分?jǐn)嗟臅r(shí)間要小于5秒。
[0005]但是，目前國(guó)際上尚未有解決上述技術(shù)難題的技術(shù)方案，因此在IEC61643-1—2011中第8.3.5.3中規(guī)定應(yīng)采用適當(dāng)?shù)你~塊(模擬替代物)來(lái)代替。但是用銅塊來(lái)代替開關(guān)型或限壓型器件的做法不符合sro短路時(shí)的實(shí)際情況，在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)起火爆炸現(xiàn)象。另一方面，安裝在建筑物內(nèi)第二級(jí)的sro按照GB50057—2010的規(guī)定需進(jìn)行二級(jí)試驗(yàn)T2，用8/20US波形進(jìn)行沖擊。為了能夠通過二級(jí)試驗(yàn)，通常第二級(jí)的SH)采用限壓器件設(shè)計(jì)，這種限壓型SPD (T2)具有較大的8/20us波形電流的通流能力，但通過10/350us波形電流的能力卻只有其標(biāo)稱值的1/20。且按照現(xiàn)行國(guó)際國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行短路電流試驗(yàn)時(shí)需采用適當(dāng)?shù)你~塊(模擬替代物)來(lái)代替核心器件。不僅如此，進(jìn)一步的科學(xué)試驗(yàn)和雷電防護(hù)實(shí)踐都說明，雷電高壓實(shí)驗(yàn)室用單一脈沖檢驗(yàn)SPD的方法與真實(shí)雷電一次閃擊多個(gè)脈沖的事實(shí)不符，經(jīng)雷電高壓實(shí)驗(yàn)室用單一脈沖檢驗(yàn)的sro在真實(shí)雷擊時(shí)的耐受力與其標(biāo)稱值相去甚遠(yuǎn)，往往導(dǎo)致sro過熱爆炸起火，引發(fā)火災(zāi)事故。廣州野外雷電試驗(yàn)基地2008年8月12日SPD自然雷擊耐受力試驗(yàn):負(fù)極性非單一 LEMP共有8次回?fù)?，最大電?6.4kA，流經(jīng)SPD的電流最大值為1.64KA，造成標(biāo)稱電流20kA的SPD損壞。[2011年8月12日楊少杰，陳紹東等在巴西第14屆國(guó)際大氣電學(xué)大會(huì)發(fā)表的論文:〈Triggered Lightning AnalysisGives New Insight into Over Current Effects on Surge Protective Devices)]。綜上所述，工頻短路電流直接分?jǐn)?、能量與時(shí)間配合、能經(jīng)受多脈沖沖擊是目前sro研制和生產(chǎn)中的三大國(guó)際技術(shù)難題。
[0006]因此，研制能夠耐受真實(shí)雷電的多脈沖沖擊能力，又具有工頻短路電流直接分?jǐn)?不需用銅塊替代)，且能量與時(shí)間配合的采用二級(jí)試驗(yàn)的sro (T2)，不僅是國(guó)內(nèi)外雷電防護(hù)領(lǐng)域的迫切需求，而且是雷電防護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的歷史性跨越。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種多脈沖電涌保護(hù)器，該電涌保護(hù)器具有工頻短路電流直接分?jǐn)?不需用銅塊替代)、能量與時(shí)間配合、能夠承受真實(shí)雷電的多脈沖沖擊的優(yōu)點(diǎn)，且能通過二級(jí)試驗(yàn)T2，適用于安裝在建筑物內(nèi)，從而更有效的保護(hù)低壓配電線路的各種電氣電子設(shè)備。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按照以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，所述保護(hù)器本體內(nèi)部火線支路設(shè)置有至少一級(jí)具備后備保護(hù)元件的多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
[0010]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體內(nèi)部的火線支路設(shè)置有多級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)以上串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl+ Λ Un，η為I至9。
[0011]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體還設(shè)置有故障指示燈電路，該故障指示燈電路包括有指示燈和普通電阻形成的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接于第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路的壓敏電阻和脈沖保險(xiǎn)絲之間。
[0012]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體還設(shè)置有遙信插座。
[0013]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體的零線支路也設(shè)置有多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，該多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
[0014]一種多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，所述保護(hù)器本體內(nèi)設(shè)置有三相電路，所述每一相電路的火線支路設(shè)置有至少一級(jí)具備后備保護(hù)元件的多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
[0015]進(jìn)一步，所述每一相電路的火線支路設(shè)置有多級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)以上串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl+ Λ Un，η為I至9。
[0016]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體還設(shè)置有故障指示燈電路，該故障指示燈電路包括有指示燈和普通電阻形成的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接于每一相電路的第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路的壓敏電阻和脈沖保險(xiǎn)絲之間。
[0017]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體還設(shè)置有遙信插座。
[0018]進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體的零線支路也設(shè)置有多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，該多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0020]1、本發(fā)明防雷能力大大提高，具有工頻短路電流直接分?jǐn)?不需用銅塊替代)的能力，解決了 SPD (T2)本身短路時(shí)的后備分?jǐn)鄦栴}，大大提高了 SPD (T2)的安全性；具有很好的能量與時(shí)間配合，全部采用壓敏電阻作為SPD(T2)的核心部件，解決了混合型sro在能量與時(shí)間上不配合的問題；具有承受多脈沖雷電的沖擊能力，解決了用單脈沖試驗(yàn)的SPD不能承受真實(shí)多脈沖雷電沖擊的問題。
[0021]2、本發(fā)明適用于安裝在建筑物內(nèi)，從而更有效的保護(hù)低壓配電線路的各種電氣電子設(shè)備，特別是對(duì)敏感性高的重要電子設(shè)備的過電壓保護(hù)，保證電子設(shè)備系統(tǒng)的安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0022]3、本發(fā)明的廣泛使用，將大大減少雷電災(zāi)害的發(fā)生；同時(shí)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本適中，使用和維護(hù)方便，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0023]為了能更清晰的理解本發(fā)明，以下將結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】闡述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1單相電路中具有一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路的電路示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1單相電路中具有三級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路的電路示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2三相電路的電路示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明使用狀態(tài)的電路連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，本發(fā)明所述多脈沖電涌保護(hù)器，其包括有保護(hù)器本體，保護(hù)器本體內(nèi)部的火線支路設(shè)置有一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，該多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻TMOVl和一脈沖保險(xiǎn)絲Mbl形成的串聯(lián)支路，其中壓敏電阻的直流工作電壓為％。進(jìn)一步，所述保護(hù)器本體還設(shè)置有故障指示燈電路和遙信插座，該故障指示燈電路包括有指示燈D和普通電阻R形成的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接于第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路的壓敏電阻TMOVl和脈沖保險(xiǎn)絲Mbl之間；所述保護(hù)器本體的零線支路也設(shè)置有多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，該多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路同樣包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
[0030]如圖2所示，本發(fā)明所述保護(hù)器本體內(nèi)部的火線支路設(shè)置有三級(jí)的多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl+Λ U1，第三級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Ud+AUy其余結(jié)構(gòu)方式與圖1所示基本相同。
[0031]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明采用了具有通過大的脈沖通流能力且具有小的工頻分?jǐn)嗄芰Φ拿}沖保險(xiǎn)絲(簡(jiǎn)稱MB)與金屬氧化鋅壓敏電阻(簡(jiǎn)稱MOV)按照離散性參數(shù)控制技術(shù)(離散性參數(shù)控制技術(shù)是指在同一個(gè)產(chǎn)品中，使用多于一個(gè)離散性參數(shù)較大的核心器件時(shí)對(duì)各個(gè)器件參數(shù)的協(xié)調(diào)和控制，共同去實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)參數(shù))串聯(lián)的分級(jí)分?jǐn)嗉夹g(shù)(分級(jí)分?jǐn)嗉夹g(shù)是指對(duì)組成sro電路的各條支路的后備保護(hù)裝置在工頻短路時(shí)，能夠按設(shè)計(jì)要求逐級(jí)進(jìn)行分?jǐn)?，使sro脫開供電線路，從而提高sro使用的安全性。)，使脈沖保險(xiǎn)絲在工頻短路時(shí)快速斷開起到使低壓配電線路不受sro短路影響的后備保護(hù)裝置作用，實(shí)現(xiàn)了在工頻短路試驗(yàn)時(shí)不需用銅塊替代MOV的工頻短路電流直接分?jǐn)?；采用了全部使用具有熱能正反饋的MOV并按照離散性參數(shù)控制技術(shù)進(jìn)行的奇偶配對(duì)技術(shù)(奇偶配對(duì)技術(shù)是指組成SPD電路的支路總數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行分布參數(shù)的匹配的技術(shù))，克服了目前SPD (T2)采用開關(guān)與限壓器件混合設(shè)計(jì)，其能量與時(shí)間的配合不能滿足抑制雷電脈沖的缺陷，實(shí)現(xiàn)了能量與時(shí)間配合的一致性；采用了多級(jí)MOV微規(guī)參數(shù)對(duì)等并聯(lián)的分布參數(shù)平衡技術(shù)，使sro在通過雷電脈沖時(shí)，各條并聯(lián)支路的Mov都能均衡的通過雷電脈沖電流，從而實(shí)現(xiàn)了 sro具有承受真實(shí)雷電的多脈沖沖擊能力。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖3所示，本發(fā)明所述多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，所述保護(hù)器本體內(nèi)設(shè)置有三相電路，每一相電路的火線支路設(shè)置有三級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為U0+ Δ U1，第三級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為U0+ Δ U2。其它結(jié)構(gòu)方式與實(shí)施例1基本相同。
[0034]如圖4所示，使用時(shí)，只需將多脈沖電涌保護(hù)器的第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路輸入端的火線與電低壓配電線路的火線連接；把第η級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路輸出端的地線與電低壓配電線路的地線連接，即可完成整個(gè)電涌保護(hù)器的安裝，簡(jiǎn)單方便，實(shí)用安全。
[0035]本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型(如外觀結(jié)構(gòu)上的箱式或模塊式；通流量In的大小，供電形式的單相或三相各種保護(hù)模式)不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，其特征在于:所述保護(hù)器本體內(nèi)部的火線支路設(shè)置有至少一級(jí)具備后備保護(hù)元件的多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體內(nèi)部的火線支路設(shè)置有多級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)以上串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為U0+ Λ Un，n為I至9。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體還設(shè)置有故障指示燈電路，該故障指示燈電路包括有指示燈和普通電阻形成的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接于第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路的壓敏電阻和脈沖保險(xiǎn)絲之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體還設(shè)置有遙信插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體的零線支路也設(shè)置有至少一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
6.一種多脈沖電涌保護(hù)器，包括有保護(hù)器本體，所述保護(hù)器本體內(nèi)設(shè)置有三相電路，其特征在于:所述每一相電路的火線支路設(shè)置有至少一級(jí)具備后備保護(hù)元件的多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述每一相電路的火線支路設(shè)置有多級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路，每一級(jí)多脈沖電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一脈沖保險(xiǎn)絲形成的串聯(lián)支路，其中第一級(jí)串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為Utl，第二級(jí)以上串聯(lián)支路的壓敏電阻的直流工作電壓為U0+ Λ Un，η為I至9。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體還設(shè)置有故障指示燈電路，該故障指示燈電路包括有指示燈和普通電阻形成的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接于每一相電路的第一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路的壓敏電阻和脈沖保險(xiǎn)絲之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體還設(shè)置有遙信插座。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述多脈沖電涌保護(hù)器，其特征在于:所述保護(hù)器本體的零線支路也設(shè)置有至少一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路，其中，每一級(jí)多脈沖大電流沖擊限壓保護(hù)電路包括有至少一壓敏電阻和一后備保護(hù)元件形成的串聯(lián)支路。
【文檔編號(hào)】H02H9/04GK103956723SQ201410093870
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】楊少杰, 曾一鳴, 羅四民 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)倫教金盾防雷技術(shù)發(fā)展有限公司, 楊少杰