一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器的製造方法

2023-06-15 10:51:51 3

一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器，包括有機械式感溫脫扣裝置、合金溫度保險絲脫扣裝置、MOV元件和標準模塊，所述機械式感溫脫扣裝置與合金溫度保險絲脫扣裝置相互獨立，所述合金溫度保險絲脫扣裝置包括有溫度保險絲T，所述溫度保險絲T與MOV元件之間串接有氣體放電管，所述標準模塊為可拔插標準模塊，MOV元件、溫度保險絲T和氣體放電管皆放入在標準模塊內；該雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器用於在電源電湧保護器在雷擊或老化損壞時，使其能更安全地從電網中脫離，避免由於電源電湧保護器老化損壞或脫扣不及時造成供電線路故障和引起火災事故。
【專利說明】—種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器。

【背景技術】
[0002]在sro生產中，通常應設置內部過流過熱裝置，目前的做法是利用電湧保護器內部MOV的故障特性，在MOV故障發熱時，由機械力把MOV元件與電網的連接點拉開，並設置一定粗細的銅連接件做過流保護，如圖1、圖2所示。
[0003]圖1、圖2中A點是MOV元件電極與外接電網的電極連接點，採用低溫焊錫焊接，當MOV發熱時，A的低溫焊接點的金屬熔化，在機械力F的作用下，A點的連接斷開，從而使有故障的電源電湧保護器脫離電網，同時，在A、B之間的銅導體，通過接控制其粗細，達到限流的目的。
[0004]圖1、圖2所示的方法，自電源電湧保護器誕生以來，就不斷地有各種機械結構的改進，但是在實際的電源電湧保護器應用中，每年都有一定數量的由於電源電湧保護器損壞或老化所引發的供電故障，嚴重時甚至引起火災。其原因是電源電湧保護器MOV故障發熱是有一定過程的，在這個發熱過程中有可能引起電源電湧保護器外殼變形，阻礙了機械F力的動作。同時由於機械F力長期處於拉伸(或壓縮)狀態，機械力F可能由於長期的力作用，會產生金屬惰性，失去機械力作用。或者MOV的漏電流不斷增長老化，這時就有可能使MOV脫扣裝置失效。本專利發明為克服這些未知的失效現象，創新地綜合了 M0V，合金溫度保險絲，氣體放電管的應用，既利用了合金溫度保險絲的優點和機械式脫扣的優點，同時又充分利用了 MOV和氣體放電管的優點，發明了無漏電流且具有機械式感溫脫扣和合金溫度保險絲脫扣的雙重獨立脫扣功能的應用裝置。


【發明內容】

[0005]在本發明要解決的技術問題是提供一種用於在電源電湧保護器在雷擊或老化損壞時，使其能更安全地從電網中脫離，避免由於電源電湧保護器老化損壞或脫扣不及時造成供電線路故障和引起火災事故的雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器。
[0006]為解決上述問題，本發明採用如下技術方案:
一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器，包括有機械式感溫脫扣裝置、合金溫度保險絲脫扣裝置、MOV元件和標準模塊，所述機械式感溫脫扣裝置與合金溫度保險絲脫扣裝置相互獨立，所述合金溫度保險絲脫扣裝置包括有溫度保險絲T，所述溫度保險絲T與MOV元件之間串接有氣體放電管，所述標準模塊為可拔插標準模塊，MOV元件、溫度保險絲T和氣體放電管皆放入在標準模塊內。
[0007]進一步的，所述溫度保險絲T為合金溫度保險絲。
[0008]進一步的，所述溫度保險絲T的耐衝擊電流值與MOV元件最大耐衝擊容量一致。
[0009]電湧保護器有三個重要參數:最大通流能力IMAX，漏電流I和最大允許持續電壓UC,如果電湧保護器超過了它的設計使用，電湧保護器應該進入到它的脫扣損壞模式。
[0010]電湧保護器損壞有兩種原因:第一是由於內部MOV元件性能發生變化(即漏電流I發生了變化)；另一原因是電湧保護器突然受到意外衝擊，比如有遠大於原設計最大通流的雷電衝擊(即最大通流能力IMAX發生了變化)，或是線路的有持續大於設計最大持續電壓的衝擊(T0V衝擊)(即最大允許持續電壓UC發生了變化)；兩種損壞的過程是不一樣的。
[0011]第一種:M0V元件性能老化發生變化:這時其內部產生漏電流(MA級，不至於使前級漏電設備跳閘)，這時MOV的發熱過程是個逐步的上升過程，在只有機械力脫扣的電源電湧保護器中，只有溫度上升達到連接點A的金屬熔點時，連接點在機械力作用下斷開。但是在這個上升過程中，電源電湧保護器的機械裝置的固定結構可能因整體溫度上升產生變形，阻止了機械力F的動作，導致A點不能斷開。
[0012]本發明增加了一個串聯在線路和MOV元件之間的合金溫度保險絲T，如圖3所示，由於T的特性的取決於製作T的合金材料，溫度逐步上升的過程正好是T吸收熱量的過程，因此能確保T在達到設定溫度後斷開。
[0013]第二種:M0V遭受持續的過電壓時發生的變化:當MOV遭受到持續的過電壓衝擊時，MOV內部會瞬時產生短路，且不可逆，這就相當於線路L直接連接到N線或PE上，會瞬間產生巨大的能量，這時，A點由於直接連接在MOV的金屬電極上，金屬熱傳導效應快，A點會瞬間斷開。在MOV周圍其它地方未發熱變形前，先行斷開了 A點，因此本發明保留了機械脫扣裝置。
[0014]本發明的有益效果是:由於設置有相互獨立的機械式感溫脫扣裝置與合金溫度保險絲脫扣裝置，電湧保護器的模塊內同時含有以機械力作用的脫扣裝置和以合金材料組成的溫度感應功能的脫扣裝置，同時在溫度保險絲T與MOV元件之間串接有氣體放電管，形成一個單一的迴路，在這個迴路中放電管把MOV元件的漏電流隔斷，使得迴路中沒有電流，並將MOV元件、溫度保險絲T和氣體放電管皆放入在標準模塊內，大大減低維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為現有SPD的脫扣模式脫扣前示意圖。
[0016]圖2為現有SPD的脫扣模式脫扣後示意圖。
[0017]圖3為本發明一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器的電連接示意圖。
[0018]圖4為本發明一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器的正面結構示意圖。
[0019]圖5為本發明一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器的背面結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]實施例1:
參閱圖1、圖2、圖4、圖5所示，為克服圖1、圖2裝置的風險，本專利採用雙重冗餘連的設計，在圖1、圖2的基礎上增加了一個由合金材料製造的溫度保險絲，該保護絲能承受大流量的脈衝衝擊，又具有過流保險絲作用，同時在達到其設計溫度時迅速斷開，如圖4、圖5所示。
[0021]在圖4中，MOV電極上設有一個交互連接的機械脫扣臂I和電機臂2，在圖5中，在電源電湧保器MOV的另一電極端串聯一個合金溫度保險絲T，T緊貼MOV電極，T的耐衝擊電流特性和溫度特性由合金材料決定，是材料的物理特性，不會改變。由此構成的電源電湧保器的脫扣過程是:
A.MOV元件老化失效:在這種失效模式中，MOV緩慢升溫，利用合金溫度保險T完成脫扣動作.詳細如下:
選擇T的耐衝擊電流值與串聯的MOV最大耐衝擊容量一致，目前MOV元件的單片一般有5KA、20KA、40KA、50KA、60KA (8/20US衝擊波形)等幾種，T的取值應與之相適應。並在此基礎上使T的額定電流值最小。
[0022]T的熔斷溫度設定在115°C°C到165°C之間度，當溫度上升到或超過設定的溫度時，T斷路。
[0023]MOV老化時，首先是MOV內阻下降，微小電流(MA級)流過M0V，使MOV的高阻特性改變而發熱。在這個過程中，MOV是一個逐漸升溫的過程，由於T在設計時緊接MOV的一個電極，T的表面與MOV重疊並緊貼，T吸收了 MOV的熱量，在MOV未完全損壞前，T斷開。在這個過程中，MOV的另一電極(接A點)也吸收熱量，由於老化過程是一持續過程，在A點吸收熱量的同時，其周圍的其他塑料元件也同時吸收熱量，這就可能使A點的脫扣裝置產生形變，導致A點脫扣失敗，但是T可以在這種MOV失效模式中保證T的斷路脫扣。
[0024]B.MOV瞬間短路失效:在這種模式中利用機械脫扣裝置A，使SI3D脫離電網。
[0025]在MOV遭受超過大於額定最大衝擊電流衝擊時,或者是電源線路持續遭受到大於SPD的最高電壓設定值時，Sro內部的MOV會瞬間短路，MOV瞬間產生大量熱量，通過MOV的電極傳導到A點，由於金屬的導熱性能比塑料的導熱性能好很多，能瞬間把大量的熱傳導到A點,在A點周圍的其它材料未升溫前完成A點的脫扣動作。同時在A點萬一不能動作時，啟用T的保險絲額定限流功能，在流經MOV的電流大於T的額定值時T斷路。
[0026]所以本專利能同時兼顧電源電湧保器損壞的不同情形。保證了 SPD的安全運行。創新地解決了困擾在電源線路上sro安全運行的根本問題.本發明的有益效果是:由於設置有相互獨立的機械式感溫脫扣裝置與合金溫度保險絲脫扣裝置，電湧保護器的模塊內同時含有以機械力作用的脫扣裝置和以合金材料組成的溫度感應功能的脫扣裝置，同時在溫度保險絲τ與MOV元件之間串接有氣體放電管，形成一個單一的迴路，在這個迴路中放電管把MOV元件的漏電流隔斷，使得迴路中沒有電流，並將MOV元件、溫度保險絲T和氣體放電管皆放入在標準模塊內，大大減低維護成本。
[0027]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器，其特徵在於:包括有機械式感溫脫扣裝置、合金溫度保險絲脫扣裝置、MOV元件和標準模塊，所述機械式感溫脫扣裝置與合金溫度保險絲脫扣裝置相互獨立，所述合金溫度保險絲脫扣裝置包括有溫度保險絲T，所述溫度保險絲T與MOV元件之間串接有氣體放電管，所述標準模塊為可拔插標準模塊，MOV元件、溫度保險絲T和氣體放電管皆放入在標準模塊內。
2.如權利要求1所述的雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器，其特徵在於:所述溫度保險絲T為合金溫度保險絲。
3.如權利要求1所述的雙脫扣無漏流的可插拔電湧保護器，其特徵在於:所述溫度保險絲T的耐衝擊電流值與MOV元件最大耐衝擊容量一致。
【文檔編號】H02H5/04GK104332979SQ201410651812
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】何錫華, 何朝文, 黃肖群, 潘葉鏡 申請人:廣東立信防雷科技有限公司