一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及過(guò)壓防雷保護(hù)技術(shù)，特別涉及一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上各種浪涌保護(hù)器(SPD)廣泛使用氧化鋅壓敏電阻，其具有較快的響應(yīng)速度(25ns)，較大的吸能能力(5-40KA 8/20us)以及不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流問(wèn)題。但是，壓敏電阻的缺點(diǎn)是易老化及較高的分布電容，分布電容問(wèn)題用于50Hz電力線路可以忽略不計(jì)，老化問(wèn)題則是必須考慮的。
[0003]另外，在廣大農(nóng)村地區(qū)，大多數(shù)房屋沒有安裝任何防雷避雷設(shè)施，也沒有安裝獨(dú)立的接地線，市面上各種浪涌保護(hù)器，都需要接地線才能較好的發(fā)揮其防雷泄流作用，幾乎沒有人愿意為了安裝浪涌保護(hù)器而另外安裝接地線，因此農(nóng)村地區(qū)使用得非常少。每年雷雨季節(jié)，都會(huì)發(fā)生大量雷擊損壞用電器的事件，造成大量財(cái)產(chǎn)損失。雖然也有防雷插座等不用安裝接地線的防雷產(chǎn)品，但是其防雷等級(jí)較低，不能將輸入電源斷開，并且價(jià)格偏高，性價(jià)比低，沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。也有電視機(jī)廠家生產(chǎn)針對(duì)農(nóng)村市場(chǎng)的防雷型電視，其防雷電路采用電源口并聯(lián)壓敏電阻的簡(jiǎn)單方法，防雷效果也不甚理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，它可以在雷電浪涌過(guò)來(lái)的時(shí)候，自動(dòng)斷開輸入電源，保護(hù)后面負(fù)載的安全，其安全性和可靠性遠(yuǎn)高于現(xiàn)有方案。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，包括過(guò)壓保護(hù)部分、斷路開關(guān)部分和抗干擾部分，
[0007]所述過(guò)壓保護(hù)部分包括零序電流互感器、觸發(fā)放大電路和過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件，所述觸發(fā)放大電路分別與零序電流互感器二次側(cè)、電磁繼電器線圈相連接；
[0008]所述斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器和斷路開關(guān)；
[0009]所述抗干擾部分包括抗干擾組件；
[0010]所述保護(hù)電路負(fù)載端的兩條引線穿過(guò)零序電流互感器，通過(guò)斷路開關(guān)分別與相線、零線連接；
[0011]所述過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件與負(fù)載端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器的進(jìn)線端和出線端，且過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件的電流通路不穿過(guò)零序電流互感器；所述抗干擾組件的兩個(gè)引出端并聯(lián)在負(fù)載端的相線和零線上，并且盡量靠近零序電流互感器。
[0012]所述過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件為壓敏電阻，其取值根據(jù)防雷等級(jí)以及電源電壓確定。
[0013]所述抗干擾組件為電容器，交流供電電路中該電容器的耐壓值大于等于壓敏電壓的1.414倍，容量為0.2?1.0 μ F，優(yōu)選值為0.47 μ F。從元件易購(gòu)方面考慮可以選用0.22yF、0.27yF 或 0.3yF 等。
[0014]斷路開關(guān)通過(guò)電磁繼電器的吸合動(dòng)作而工作，當(dāng)電磁繼電器通電吸合時(shí)，推動(dòng)斷路開關(guān)使相線和零線與負(fù)載斷開。
[0015]當(dāng)零序電流互感器一次側(cè)電流不為零即存在剩余電流時(shí)，二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)觸發(fā)放大電路放大，驅(qū)動(dòng)使電磁繼電器吸合，推動(dòng)斷路開關(guān)斷開。
[0016]正常情況下，穿過(guò)零序互感器中的零線和相線產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等，方向相反，正好抵消，處于平衡狀態(tài)，零序互感器二次側(cè)沒有感應(yīng)電流。當(dāng)電源電壓峰值超過(guò)壓敏電阻的壓敏電壓時(shí)，壓敏電阻有電流通過(guò)，其電流通路在零序互感器磁環(huán)外，使得零序電流互感器一次側(cè)電流不再為零，產(chǎn)生了磁場(chǎng)，從而在二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)觸發(fā)放大電路放大，驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸合，推動(dòng)斷路開關(guān)斷開電路，以保護(hù)負(fù)載不被過(guò)電壓損壞。
[0017]本保護(hù)電路中的抗干擾組件，可以吸收電力線中的尖峰脈沖，防止壓敏電阻被其擊穿，使得零序電流互感器一次側(cè)產(chǎn)生剩余電流，導(dǎo)致產(chǎn)生誤動(dòng)作，同時(shí)能夠有效保護(hù)壓敏電阻的使用壽命。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本保護(hù)電路有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:當(dāng)高壓浪涌電流到來(lái)時(shí)，斷路開關(guān)迅速斷開，既保護(hù)了后面的負(fù)載電路，也使得壓敏電阻不會(huì)完全承受過(guò)電流，壓敏電阻不易損壞，提高了防雷的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為實(shí)施例中通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路連接示意圖；
[0020]圖2為實(shí)施例中去掉抗干擾組件的保護(hù)電路連接示意圖；
[0021]圖3為實(shí)施例中壓敏電阻串聯(lián)熱敏電阻作為過(guò)壓保護(hù)組件的保護(hù)電路連接示意圖。
[0022]圖中，1.零線2.相線3.零序電流互感器4.觸發(fā)放大電路5.電磁繼電器6.壓敏電阻7.電容器8.斷路開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0024]實(shí)施例:
[0025]參照?qǐng)D1，一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，包括過(guò)壓保護(hù)部分、斷路開關(guān)部分和抗干擾部分，
[0026]所述過(guò)壓保護(hù)部分包括零序電流互感器3、觸發(fā)放大電路4和過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件，所述觸發(fā)放大電路4分別與零序電流互感器3 二次側(cè)、電磁繼電器5線圈相連接；
[0027]所述斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器5和斷路開關(guān)8 ;
[0028]所述抗干擾部分包括電容器7 ;
[0029]所述保護(hù)電路負(fù)載RL端的兩條引線穿過(guò)零序電流互感器3，通過(guò)斷路開關(guān)8分別與相線2、零線I連接；
[0030]所述過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件與負(fù)載RL端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器3的進(jìn)線端和出線端，且過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件的電流通路不穿過(guò)零序電流互感器3 ;所述電磁繼電器5的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與斷路開關(guān)8連接；所述抗干擾組件的兩個(gè)引出端并聯(lián)在負(fù)載RL端的相線2和零線I上。
[0031]本例過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件為壓敏電阻6，壓敏電阻6取值:壓敏電壓470V土 10%，通流量25kA，工程使用中根據(jù)具體電路要求采用相應(yīng)系列的壓敏電阻。例如:220V交流電源，防雷等級(jí)B級(jí)壓敏電阻6取值:壓敏電壓430V?470V，通流量40kA ;防雷等級(jí)C級(jí)壓敏電阻6取值:壓敏電壓430V?470V，通流量20kA。
[0032]所述抗干擾組件為0.3 μ F，耐壓1200V的電容器7，交流供電電路中該電容器的耐壓值大于等于壓敏電壓的1.414倍，容量取0.2?1.0 μ F，優(yōu)選值為0.47 μ F。從元件易購(gòu)方面考慮可以選用0.22 μ F、0.27 μ F或0.3 μ F等。
[0033]電磁繼電器5通過(guò)觸發(fā)放大器而工作，當(dāng)電磁繼電器通電吸合時(shí)，推動(dòng)機(jī)械脫扣裝置使斷路開關(guān)8斷開。
[0034]當(dāng)壓敏電阻6導(dǎo)通時(shí)，零序電流互感器3 —次側(cè)產(chǎn)生剩余電流，從而在其二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流供觸發(fā)放大電路4放大，推動(dòng)電磁繼電器動(dòng)作，帶動(dòng)斷路開關(guān)8斷開。
[0035]對(duì)本實(shí)施例的不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路進(jìn)行保護(hù)性能測(cè)試:
[0036]過(guò)電壓防雷保護(hù)試驗(yàn)，本實(shí)施例制作的過(guò)壓防雷保護(hù)電路:普通220V照明電路電壓最高值< 275V，當(dāng)接入電源電壓低于275V時(shí)，本實(shí)施例的帶過(guò)壓防雷保護(hù)電路不動(dòng)作，重復(fù)接入20次，都不動(dòng)作，即正常使用沒有誤動(dòng)作；接入380V工業(yè)電壓時(shí)，電路中斷路開關(guān)8瞬間斷開，重復(fù)20次，都是瞬間斷開，連接在后面的負(fù)載沒有損壞。
[0037]如圖2所示的電路，不帶抗干擾組件的電路，用于實(shí)際工程中，接入220V照明線路，會(huì)因外電網(wǎng)干擾斷路開關(guān)頻繁斷開電源，即頻繁產(chǎn)生誤動(dòng)作。
[0038]高電壓大電流沖擊測(cè)試:將本電路接通，將電源升到4000VDC/20KA (8/20 μ s)脈沖高壓帶負(fù)載進(jìn)行瞬間沖擊，本保護(hù)電路瞬間斷開，后面連接的負(fù)載沒有損壞，繼續(xù)10次沖擊試驗(yàn)，第一次沖擊后斷路開關(guān)斷開后不閉合，負(fù)載都沒有損壞，都起到了保護(hù)負(fù)載的效果O
[0039]如圖3所示，使用壓敏電阻串聯(lián)熱敏電阻作為過(guò)壓保護(hù)組件，當(dāng)過(guò)電壓到來(lái)時(shí)，電路會(huì)斷開，起到保護(hù)負(fù)載的作用，但是，在工程使用中，發(fā)現(xiàn)雷電天氣過(guò)后依然有負(fù)載電器會(huì)損壞，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該電路在高壓連續(xù)二次沖擊的情況下，后面所接負(fù)載電器有損壞。
[0040]經(jīng)過(guò)改進(jìn)，最終得到了圖1所示的方案，在試驗(yàn)中該電路能夠承受高壓連續(xù)二次沖擊，而圖3的方案則不能承受高壓的連續(xù)二次沖擊。本保護(hù)器在工程使用中，到目前為止，已經(jīng)過(guò)多次雷電天氣，沒有發(fā)現(xiàn)負(fù)載電器損壞的情況。
[0041 ] 本保護(hù)器適應(yīng)范圍廣泛，可以應(yīng)用在幾乎所有交直流供電電路中，直接設(shè)置在用電器的電源進(jìn)線端，以對(duì)用電器實(shí)現(xiàn)過(guò)壓防雷保護(hù)。
[0042]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，其他任何未脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)原理的改變、替換等，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，包括過(guò)壓保護(hù)部分、斷路開關(guān)部分和抗干擾部分， 所述過(guò)壓保護(hù)部分包括零序電流互感器、觸發(fā)放大電路和過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件，所述觸發(fā)放大電路分別與零序電流互感器二次側(cè)、電磁繼電器線圈相連接； 所述斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器和斷路開關(guān)； 所述抗干擾部分包括抗干擾組件； 所述保護(hù)電路負(fù)載端的兩條引線穿過(guò)零序電流互感器，通過(guò)斷路開關(guān)分別與相線、零線連接； 所述過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件與負(fù)載端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器的進(jìn)線端和出線端，且過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件的電流通路不穿過(guò)零序電流互感器；所述斷路開關(guān)與觸發(fā)放大器連接；所述抗干擾組件的兩個(gè)引出端并聯(lián)在負(fù)載端的相線和零線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，所述過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件為壓敏電阻，壓敏電阻取值:壓敏電壓470V±10%，通流量25kA。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，所述壓敏電阻取值:壓敏電壓430V?470V，通流量40kA。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，所述壓敏電阻取值:壓敏電壓430V?470V，通流量20kA。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，所述抗干擾組件為電容器，交流供電電路中該電容器的耐壓值大于等于壓敏電壓的1.414倍，容量為 0.2 ?1.0 UF06.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，其特征在于，所述電容器容量為0.3 yF或0.47 μF0
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種通用型不平衡式過(guò)壓防雷保護(hù)電路，過(guò)壓保護(hù)部分的觸發(fā)放大電路分別與零序電流互感器二次側(cè)、電磁繼電器線圈相連接；斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器和斷路開關(guān)；抗干擾部分包括抗干擾組件；保護(hù)電路負(fù)載端的兩條引線穿過(guò)零序電流互感器，通過(guò)斷路開關(guān)分別與相線、零線連接；過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件與負(fù)載端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器的進(jìn)線端和出線端，且過(guò)壓保護(hù)檢測(cè)組件的電流通路不穿過(guò)零序電流互感器；斷路開關(guān)與觸發(fā)放大器連接；抗干擾組件的兩個(gè)引出端并聯(lián)在負(fù)載端的相線和零線上。當(dāng)高壓浪涌電流到來(lái)時(shí)，斷路開關(guān)迅速斷開，既保護(hù)了后面的負(fù)載電路，也使得壓敏電阻不會(huì)完全承受過(guò)電流，壓敏電阻不易損壞，提高了防雷的可靠性。
【IPC分類】H02H3/20
【公開號(hào)】CN204761003
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520344161
【發(fā)明人】陳定吉, 馮喜軍, 伍小鵬
【申請(qǐng)人】廣西荔浦深藍(lán)電子有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日