電涌保護器后備保護智能脫離裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的電涌保護器后備保護智能脫離裝置，包括：若干電涌保護單元、斷路器分離裝置單元以及智能測控單元，在每一電涌保護器的壓敏電阻芯片上安裝溫度傳感器，溫度傳感器的數據傳輸至智能測控單元進行處理，一旦檢測到壓敏電阻芯片的溫度超過預報警設定值溫度時，發出預報警信號，當壓敏電阻芯片的溫度超過脫離閥值時，智能測控單元向斷路器分離裝置單元發出脫離指令，實現熱保護脫離功能；但如果檢測到雷擊信號時，脫離指令被封鎖，以免誤脫。當斷路器分離裝置接收到脫離指令時，使得斷路器分離裝置分閘與電網脫離，實現電涌保護器熱脫離的雙重保護，這極大提高了電涌保護器系列產品使用的安全性能，最大程度地避免了重大事故的發生。
【專利說明】電涌保護器后備保護智能脫離裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電涌保護器設備的【技術領域】，尤其涉及一種電涌保護器后備保護智能脫離裝置。
【背景技術】
[0002]近年來低壓配電系統防雷技術的研究與應用得到了快速發展。電涌保護器(sro)是最為主要的防護器件，而sro中脫離器和壓敏電阻芯片(Mov)是最為核心的兩個部件。由于sro在使用過程中不可避免地會發生短路故障，另外電壓限制型sro的核心器件mov會老化失效，如不采取防護措施，將會帶來火災等災難性的后果，所以設計配置不同功能的脫離器對sro保護大為重要。
[coos] 脫離器是一種能把sro劣化故障時從電源系統斷開的裝置，有內置式和外置式兩種主要功能，有熱保護功能和過電流保護功能。下面介紹目前國內外熱脫離裝置技術狀況和過電流脫離技術狀況:
[0004]1、目前國內外熱脫離裝置技術狀況
[0005]具有熱保護功能的脫離器均為內置式結構，根據GB18802.1-2011《低壓配電系統的電涌保護器(SPD)第一部分:性能要求和試驗方法》標準，IEC61643.1中的要求:A、承受動作負載試驗能力、暫態過電壓能力；C、限制SPD中MOV劣化程度的能力；D、SPD表面溫度要低于120K。因此，脫離器的熱保護功能是sro必須具備的。
[0006]熱保護功能的脫離器主要是控制MOV劣化到一定程度時及時把sro從電源系統中斷開。MOV劣化特征為工頻泄漏電流增大。MOV發熱加劇使得發熱量和散熱量失去平衡。經大量實驗證明當sro劣化泄漏電流> 40mA時，溫度上升引起燃燒。
[0007]熱保護功能的脫離器是通過具有熱熔斷特性的材料或元件來檢測金屬電極處溫度并熔斷。保證在sro外殼在燃燒之前脫離器斷開電源。目前使用的熱熔斷性能材料為低熔點合金材料，低合金材料必須有良好的物理化學性能和可焊性的同時，要有機械強度與溫度特性，由于低熔點合金材料的一致性較差、焊接工藝的離散性以及制造結構工藝精度、彈簧張力、低溫合金粘連等，這都是目前熱脫離器性能極不穩定的原因。因此，經常有SPD燃燒的重大事故產生。
[0008]2、目前國內外過電流脫離技術狀況
[0009]SPD的過電流脫離為外置式，一般選用斷路器和熔斷器在sro發生短路故障時使sro和電網脫離。根據sro過電流保護器的選擇依據發現。確保雷電流流過時過電流保護不動作與供電電源主開關QFl和sro過流保護主開關(以下稱為電涌保護器后備保護)QF2存在上下級選擇性的問題，由于QF2是sro發生短路故障起保護作用的。而要發生短路故障大多是由于MOV芯片劣化，熱保護脫離器脫離不徹底而溫升燃燒而引起的短路占了絕大部份。因此，常規后保護只能起到故障后的保護，而無外置熱保護的功能是最大的缺陷。
實用新型內容[0010]本實用新型所要解決的技術問題:針對現有技術的不足而提供一種具有過流保護功能和熱保護功能的電涌保護器后備保護智能脫離裝置。
[0011]本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0012]電涌保護器后備保護智能脫離裝置，包括:
[0013]若干電涌保護單元，其中一個電涌保護器的第一端接口與零線連接，其余的每一電涌保護器的第一端接口均與相對應的相線連接，所有的電涌保護器的第二端接口均與接地保護線連接；每一電涌保護器具有三個遙信端子；每一電涌保護單元的壓敏電阻芯片上均安裝有一溫度傳感器；
[0014]一斷路器分離裝置單元，所述斷路器分離裝置單元具有第一輸入端口、第二輸入端口、分勵線圈合閘信號輸入端口以及若干由所述斷路器分離裝置單元統一控制的斷口 ；所述第一輸入端口并接在所述零線上，所述第二輸入端口串接一熔斷器后并接在其中一根所述相線中，每一斷口均與相對應的所述相線和零線串接；以及
[0015]一智能測控單元，所述智能測控單元包括輸入輸出端口、液晶顯示面板以及單片機，所述輸入輸出端口包括分勵線圈合閘信號輸出端口、電壓檢測端口、劣化與溫度檢測端口、雷擊信號端口以及電源端口 ；所述智能測控單元的分勵線圈合閘信號輸出端口與所述斷路器分離裝置單元的分勵線圈合閘信號輸入端口連接；所述電壓檢測端口具有若干子端口，每一電壓檢測端口的子端口分別并接在相對應的所述相線和零線上；所述劣化與溫度檢測端口具有三個子端口，所述劣化與溫度檢測端口的第一子端口分別與每一電涌保護單元的第一遙信端子連接，所述劣化與溫度檢測端口的第二子端口分別與每一電涌保護單元的第二遙信端子連接，所述劣化與溫度檢測端口的第三子端口分別與每一電涌保護單元的第三遙信端子連接；所述雷擊信號端口與所述接地保護線連接；所述電源端口與外部電源電連接。
[0016]在本實用新型的一個優選實施例中，所述智能測控單元具有一 RS485接口，所述智能測控單元通過RS485接口與上位機連接。
[0017]在本實用新型的一個優選實施例中，所述智能測控單元最多與16臺電涌保護器連接。
[0018]在本實用新型的一個優選實施例中，所述智能測控單元的液晶顯示面板所顯示的數據包括環境溫度、每一電涌保護單元的壓敏電阻芯片的溫度、所有電涌保護單元的工作狀態、所有電涌保護單元的輸出接點開閉狀態、雷擊次數、系統電壓狀態以及系統時鐘。
[0019]由于采用了如上的技術方案，本實用新型的有益效果在于:在每一電涌保護器的壓敏電阻芯片上安裝溫度傳感器，溫度傳感器的數據傳輸至智能測控單元進行處理，一旦檢測到壓敏電阻芯片的溫度超過預報警設定值溫度時，發出預報警信號，當壓敏電阻芯片的溫度超過脫離閥值時，智能測控單元向斷路器分離裝置單元發出脫離指令，實現熱保護脫離功能；但如果檢測到雷擊信號時，脫離指令被封鎖，以免誤脫。當斷路器分離裝置接收到脫離指令時，使得斷路器分離裝置分閘與電網脫離，實現電涌保護器熱脫離的雙重保護，這極大提高了電涌保護器系列產品使用的安全性能，最大程度地避免了重大事故的發生。智能測控單元連接至上位機，上位機可實時遠程監控智能測控單元的工作狀態，可用于會議中心、檔案館、體育中心、智能樓宇、智能電站等重要場合。【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的液晶顯示面板所顯示數據的圖像。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0024]參見圖1，圖中給出的電涌保護器后備保護智能脫離裝置，包括四個電涌保護單元110、120、130、140、斷路器分離裝置單元200、智能測控單元300以及上位機400。
[0025]電涌保護單元110、120、130的第一端接口分別與相線U、L2, L3連接，而電涌保護單元140的第一端接口分別與零線N連接，電涌保護單元110、120、130、140的第二端接口均與接地保護線PE連接。電涌保護單元110、120、130、140具有三個遙信端子111、112、113、121、122、123、131、132、133、141、142、143。電涌保護單元 110、120、130、140 的壓敏電阻芯片 114、124、134、144 上安裝有一溫度傳感器 114a、124a、134a、144a。
[0026]斷路器分離裝置單元200具有輸入端口 210、220、分勵線圈合閘信號輸入端口 230以及四個由斷路器分離裝置200統一控制的斷口 241、242、243、244，斷口 241、242、243、244與相線U、L2、L3和零線N串接，輸入端口 210并接在零線N上，輸入端口 220串接一熔斷器250后并接在相線L1中。
[0027]智能測控單元300包括輸入輸出端口、液晶顯示面板310以及單片機(圖中未示出)。輸入輸出端口包括分勵線圈合閘信號輸出端口 320、電壓檢測端口 330、劣化與溫度檢測端口 340、雷擊信號端口 350、電源端口 360以及RS485端口。
[0028]智能測控單元300的分勵線圈合閘信號輸出端口 320與斷路器分離裝置單元200的分勵線圈合閘信號輸入端口 230連接。電壓檢測端口 330具四個子端口 331、332、333、334，電壓檢測端口 330的子端口 331、332、333、334分別并接在相線L1, L2, L3和零線N上。劣化與溫度檢測端口 340具有三個子端口 341、342、343，劣化與溫度檢測端口 340的子端口341分別與電涌保護單元110、120、130、140的遙信端子113、123、133、143連接，劣化與溫度檢測端口 340的子端口 342分別與電涌保護單元110、120、130、140的遙信端子連接111、121、131、141，劣化與溫度檢測端口 340的子端口 343分別與電涌保護單元110、120、130、140的遙信端子112、122、132、142連接。雷擊信號端口 350與接地保護線PE連接。電源端口 360與外部電源電連接。
[0029]參見圖2，智能測控單元300的液晶顯示面板310所顯示的數據包括環境溫度311、電涌保護器110、120、130、140的壓敏電阻芯片114、124、134、144的溫度312a、312b、312c、312d、電涌保護器110、120、130、140的工作狀態313、電涌保護器110、120、130、140的輸出接點開閉狀態314、雷擊次數315、系統電壓狀態316以及系統時鐘317。位于液晶顯示面板310下方還設有五個觸屏鍵，分別為菜單318a、移位318b、數據318c、查詢318d以及復位 318e。
[0030]上位機400連接以太網中轉器410，再通過RS485端口與智能測控單元300的RS485端口連接，而智能測控單元300最多與16臺電涌保護器連接。上位機可實時遠程監控智能測控單元300的工作狀態。
[0031 ] 當智能測控單元300監測到電涌保護單元110、120、130、140的壓敏電阻芯片114、124、134、144的溫度超過設定值時，智能測控單元300通過分勵線圈合閘信號輸出端口 320發出脫離指令，斷路器分離裝置單元200的分勵線圈合閘信號輸入端口 230接收脫離指令，從而控制斷路器分離裝置200內的斷口 241、242、243、244斷開，使得電涌保護單元110、120、130、140與電網脫離，實現熱保護脫離功能。
[0032]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.電涌保護器后備保護智能脫離裝置，其特征在于，包括: 若干電涌保護單元，其中一個電涌保護器的第一端接口與零線連接，其余的每一電涌保護器的第一端接口均與相對應的相線連接，所有的電涌保護器的第二端接口均與接地保護線連接；每一電涌保護器具有三個遙信端子；每一電涌保護單元的壓敏電阻芯片上均安裝有一溫度傳感器； 一斷路器分離裝置單元，所述斷路器分離裝置單元具有第一輸入端口、第二輸入端口、分勵線圈合閘信號輸入端口以及若干由所述斷路器分離裝置單元統一控制的斷口 ；所述第一輸入端口并接在所述零線上，所述第二輸入端口串接一熔斷器后并接在其中一根所述相線中，每一斷口均與相對應的所述相線和零線串接；以及 一智能測控單元，所述智能測控單元包括輸入輸出端口、液晶顯示面板以及單片機，所述輸入輸出端口包括分勵線圈合閘信號輸出端口、電壓檢測端口、劣化與溫度檢測端口、雷擊信號端口以及電源端口 ；所述智能測控單元的分勵線圈合閘信號輸出端口與所述斷路器分離裝置單元的分勵線圈合閘信號輸入端口連接；所述電壓檢測端口具有若干子端口，每一電壓檢測端口的子端口分別并接在相對應的所述相線和零線上；所述劣化與溫度檢測端口具有三個子端口，所述劣化與溫度檢測端口的第一子端口分別與每一電涌保護單元的第一遙信端子連接，所述劣化與溫度檢測端口的第二子端口分別與每一電涌保護單元的第二遙信端子連接，所述劣化與溫度檢測端口的第三子端口分別與每一電涌保護單元的第三遙信端子連接；所述雷擊信號端口與所述接地保護線連接；所述電源端口與外部電源電連接。
2.如權利要求1所述的電涌保護器后備保護智能脫離裝置，其特征在于，所述智能測控單元具有一 RS485接口，所述智能測控單元通過RS485接口與上位機連接。
3.如權利要求1所述的電涌保護器后備保護智能脫離裝置，其特征在于，所述智能測控單元最多與16臺電涌保護器連接。
4.如權利要求1所述的電涌保護器后備保護智能脫離裝置，其特征在于，所述智能測控單元的液晶顯示面板所顯示的數據包括環境溫度、每一電涌保護單元的壓敏電阻芯片的溫度、所有電涌保護單元的工作狀態、所有電涌保護單元的輸出接點開閉狀態、雷擊次數、系統電壓狀態以及系統時鐘。
【文檔編號】H02H5/04GK203734286SQ201420019409
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】金志華, 沈安虎 申請人:上海萬譜電器有限公司