保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法及其裝置的製作方法

2023-05-15 10:32:56 1

專利名稱：保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種配線架長時間過電流失效保護並告警的實現方法及其裝置，確切地說，涉及一種利用PTC熱敏電阻實現長時間過電流失效保護並告警的方法及其裝置。
一側連接交換機外線，另一側連接交換機入口和出口的內部電纜布線的總配線架，為了保證交換機的正常工作和防止人身和設備遭受由外線進入的過電壓過電流傷害而在總配線架上必須設置有保安單元(又稱保安器)。這種過電壓、過電流的主要來源是1、外線上或附近的雷擊造成的電湧；2、外線附近的電力線或電力裝置和鐵路電氣化系統發生故障時，在外線上感應出的交流電壓；3、外線與220伏電力線或城市無軌電車電線的直接碰撞。
現在，總配線架設備都已採用由PTC(Positive temperature cofficient)正溫度係數熱敏電阻、氣體放電管和鉛錫合金熱熔片等元件構成的保安器，該裝置目前可以承擔過電流或過電壓的瞬時動作保護和長時間的過電壓失效保護並及時告警的功能。其中的放電管失效保護機構的工作原理是在放電管長時間放電時，放電管產生的熱能將使與其緊鄰的熱熔片產生塑性變形，再在彈力作用下，使放電管與地線短接而使外線a線或b線直接接地，同時發出告警聲響指示，實現失效保護。然而，現有的保安器的一個重要缺陷是沒有長時間過電流失效保護及告警的功能。也就是，當外線上遇到過載情況，又不足以使放電管對地放電時，則由PTC熱敏電阻承受過載，此時熱敏電阻的內阻變大，成為高阻性呈相對開路狀態。由於熱敏電阻兩端長時間過載，又不能產生失效動作保護而接地洩流，將使其上產生的熱能儲集在保安器上而損壞設備；且因熱敏電阻處於過載加電狀態，如操作人員無意觸碰，對人身安全會造成極大危險；再者，因不產生聲光告警信號，操作人員不能及時發現故障而儘快排除之，將使該故障影響配線架正常工作。
本發明的目的是提供一種可以解決上述缺陷的利用熱敏電阻來實現長時間過電流失效保護並告警的方法及其裝置。
本發明的長時間過電流失效保護的方法是這樣實現的在保安器的機殼內，將承載長時間過電流而發熱的正溫度係數熱敏電阻緊鄰貼近安設在鉛錫合金熱熔片的一側，使熱敏電阻上產生的熱能可以傳導至該鉛錫合金熱熔片，並在該鉛錫合金熱熔片達到一定溫度時，使該熱熔片產生塑性變形，再在壓簧的彈力作用下，使其接地簧片位移而讓外線的a線或b線接地，同時，及時接通告警電路發出聲光告警信號。
其中正溫度係數的熱敏電阻的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。
其中鉛錫合金熱熔片可以是一個，緊鄰安裝在氣體放電管和PTC熱敏電阻兩者中間；也可以是兩個，分別緊鄰貼靠安裝在氣體放電管及PTC熱敏電阻的一側。
其中熱熔化的塑性變形溫度可以根據需要選擇不同溫度參數的產品。
本發明的熱敏電阻失效保護並告警的裝置是這樣實現的包括有機殼、壓簧、放電管、鉛錫合金熱熔片、熱敏電阻、接線簧片和由發光二極體組成的聲光告警裝置，在型機殼內縱向平行順序安裝設有兩列由壓簧、氣體放電管、FS鉛錫合金熱熔片和位於兩列元件中間的與壓簧聯動的接地洩流簧片構成的長時間過壓放電卸載保護機構，其中氣體放電管緊鄰安設在失效保護鉛錫合金熱熔片的一側，機殼的裡側安設有配線簧片，機殼的外側手柄端面上安設有告警指示發光二極體，其特徵在於在機殼內的FS鉛錫合金熱熔片的另一側緊鄰貼近安設有正溫度係數的熱敏電阻，使熱敏電阻上產生的熱能可以傳導至鉛錫合金熱熔片。
其中安設告警指示發光二極體的機殼外側手柄的端面呈斜面狀。
本發明的特點是通過對原有總配線架保安器的結構改進，使氣體放電管與PTC熱敏電阻分別緊鄰貼靠安設在失效保護[fail--safe(FS)]鉛錫合金熱熔片的兩側，當保安器遇到長時間過電流超載，而放電管又不能接地洩流時，使PTC熱敏電阻長期超載產生的熱能傳導給鉛錫合金熱熔片，使之產生塑性變形，再在壓簧彈力作用下，使其接地簧片位移而讓外線的a線或b線接地；同時及時接通告警電路發出聲光告警信號。本發明解決了總配線架長時間過電流的失效保護並告警，進一步完善了保安器的失效保護功能，有利於保障工作人員的人身安全和設備的正常運行。此外，本發明還對保安器的告警指示燈的安裝位置作了調整，使之更加容易察覺以便及時排除故障。
下面結合附圖和實施例具體介紹本發明的實現方法及其裝置構造。


圖1是本發明一個實施例結構示意圖；圖2是本發明一個實施例的立體示意圖；圖3是本發明的電原理圖。
本發明利用熱敏電阻解決長時間過電流失效保護並告警的方法是(參見圖1、圖2)在保安器的機殼1內，將承載長時間過電流而發熱的正溫度係數熱敏電阻5緊鄰貼近安設在鉛錫合金熱熔片4的一側，使熱敏電阻5上產生的熱能可以傳導至該鉛錫合金熱熔片4，並在該鉛錫合金熱熔片4達到一定溫度時，使該熱熔片4產生塑性變形，再在彈力壓簧2的作用下，使其接地簧片6位移而讓外線的a線或b線接地，同時，及時接通告警電路發出聲光告警信號。此時，操作人員可根據告警指示，迅速查出每一迴路的故障所在，及時排除該故障，從而保證設備和人身的安全。
本發明中的正溫度係數的熱敏電阻5的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。其中的鉛錫合金熱熔片4可以是一個，如圖1、圖2所示，其緊鄰安裝在氣體放電管3和PTC熱敏電阻5兩者中間；也可以是兩個，分別緊鄰貼靠安裝在氣體放電管3及PTC熱敏電阻5的一側。其中鉛錫合金熱熔片4的塑性變形溫度，可以根據需要選擇不同溫度參數的產品。
參見圖1、圖2所示的本發明一個實施例的結構示意圖和立體示意圖。其包括有機殼1、壓簧2、放電管3、鉛錫合金熱熔片4、熱敏電阻5、接線簧片6和由發光二極體8組成的聲光告警裝置，在型機殼1內縱向平行順序安裝設有兩列由壓簧2、氣體放電管3，FS鉛錫合金熱熔片4和位於兩列元件中間的與壓簧2聯動的接地洩流簧片9構成的長時間過壓放電卸載保護機構，其中氣體放電管3緊鄰安設在FS鉛錫合金熱熔片4的一側，機殼1的裡側安設有配線簧片6，機殼1的外側手柄7端面上安設有告警指示發光二極體8，在機殼1內的FS鉛錫合金熱熔片4的另一側緊鄰貼近安設有正溫度係數的熱敏電阻5，使熱敏電阻5上產生的熱能可以傳導至鉛錫合金熱熔片。
下面結合圖3介紹本發明的工作原理當外接電纜(a、b線)意外碰觸動力、照明或電車電纜線時，根據其碰觸的距離遠近或不同情況會導致外線給配線架保安器加載交流160-220V或直流60-500V的電壓，由於線路電阻的作用，傳至設備終端時的電壓已達不到放電電壓所需的190伏-260伏。這樣，保安器上的放電管FD-a、FD-b並不動作，而由PTC-a、PTC-b熱敏電阻長時間承受意外故障電壓而發熱，且其電阻增大；該熱能傳至與其緊鄰靠貼安裝的鉛錫合金熱熔片FS-a、FS-b，當溫度達到某一數值(例如70℃)時，該熱熔片產生塑性變形而融化，再在壓簧2的彈力作用下，使開關K-a、K-b動作，接通地線E而洩流，同時告警信號線S與地線E也構成通路，其告警裝置發出聲光告警信號，告警發光二極體LED燈亮。圖3中FD是R230氣體放電管，PTC是正溫度係數熱敏電阻器，FS為70℃錫鉛合金熱熔片，K為熱動作開關，LED為Φ3高亮度發光二極體。
本發明的另一改進之處是將保安器機殼外側的手柄端面由平面改成斜面(參見圖1)，這樣其上安裝的告警指示燈8亮時，工作人員只需站在機架一側就能及時發現之，儘快排除故障。
權利要求
1.保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法，其特徵在於在保安器的機殼內，將承載長時間過電流而發熱的正溫度係數熱敏電阻緊鄰貼近安設在鉛錫合金熱熔片的一側，使熱敏電阻上產生的熱能可以傳導至該鉛錫合金熱熔片，並在該鉛錫合金熱熔片達到一定溫度時，使該熱熔片產生塑性變形，再在壓簧的彈力作用下，使其接地簧片位移而讓外線的a線或b線接地，同時，及時接通告警電路發出聲光告警信號。
2.如權利要求1所述的保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法，其特徵在於其中正溫度係數的熱敏電阻的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。
3.如權利要求1所述的保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法，其特徵在於其中鉛錫合金熱熔片可以是一個，緊鄰安裝在氣體放電管和PTC熱敏電阻兩者中間；也可以是兩個，分別緊鄰貼靠安裝在氣體放電管及PTC熱敏電阻的一側。
4.如權利要求1所述的保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法，其特徵在於其中熱熔化的塑性變形溫度可以根據需要選擇不同溫度參數的產品。
5.一種保安器熱敏電阻失效保護並告警的裝置，包括有機殼、壓簧、放電管、鉛錫合金熱熔片、熱敏電阻、接線簧片和由發光二極體組成的聲光告警裝置，在型機殼內縱向平行順序安裝設有兩列由壓簧、氣體放電管、FS鉛錫合金熱熔片和位於兩列元件中間的與壓簧聯動的接地洩流簧片構成的長時間過壓放電卸載保護機構，其中氣體放電管緊鄰安設在失效保護鉛錫合金熱熔片的一側，機殼的裡側安設有配線簧片，機殼的外側手柄端面上安設有告警指示發光二極體，其特徵在於在機殼內的FS鉛錫合金熱熔片的另一側緊鄰貼近安設有正溫度係數的熱敏電阻，使熱敏電阻上產生的熱能可以傳導至鉛錫合金熱熔片。
全文摘要
一種配線架保安器熱敏電阻失效保護並告警的實現方法,是在保安器的機殼內,將承載長時間過電流而發熱的正溫度係數熱敏電阻緊鄰貼近安設在鉛錫合金熱熔片的一側,使熱敏電阻上產生的熱能可以傳導至該鉛錫合金熱熔片,並在該鉛錫合金熱熔片達到一定溫度時,使該熱熔片產生塑性變形,再在壓簧的彈力作用下,使其接地簧片位移而讓外線的a線或b線接地,同時,及時接通告警電路發出聲光告警信號。
文檔編號H02H3/08GK1197277SQ9810850
公開日1998年10月28日 申請日期1998年5月15日 優先權日1998年5月15日
發明者王際任, 汪學斌 申請人:青島高科技工業園金斯達通信開發有限公司