防雷专用断路器的制作方法

本实用新型属于防雷领域，特别公开一种用于电源防雷电路后备保护的防雷专用断路器。

背景技术：

电源系统采用防雷器进行防护时，通常在防雷电路中串联断路器作为后备防护，防止工频过电压导通防雷器，引起被保护电路过流跳闸，甚至引起火灾。当前所使用的后备保护断路器为常规通用断路器，串联接入到防雷电路中。常规通用断路器中的开关通常为点接触式，采用两个金属部件搭接在一起时将电路导通，将两个金属部件分开时则电路断开，这种点接触式的接触电阻大，用于防雷后备保护，会产生较高的残压，遭遇雷电冲击时容易跳闸。为使断路器在遭遇漏电流时能跳闸，断路器内部电路中还串联接入电磁感应线圈，线圈通过电流产生磁场力，使开关内的两个金属部件分离，到达漏电流保护的目的，由于防雷电路中串联接入线圈，会增加断路器两端的残压。因此，用常规通用断路器内的接触电阻大和电磁感应线圈的串入，当遭受雷电冲击时，在断路器的两端产生很高的电压，使被保护回路的残压变高很多，降低了防雷效果。此外，遭受雷电冲击时，常规通用断路器先跳闸，特别是遭遇较大雷电冲击时，通用常规断路器会立即跳闸，将防雷器撤出防护电路，防雷器不能有效的保护相应的电子设备。现有技术中缺乏遭遇雷电冲击时不容易跳闸、漏电流容易跳闸和两端残压低的专用断路器。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的缺点，提供一种遭遇雷电冲击不易跳闸、漏电流容易跳闸和两端残压低的防雷专用断路器。

本实用新型的技术方案为：一种防雷专用断路器，包括设置在线路上的开关和传感器，以及检测电路、电源模块和驱动装置；所述开关串联在线路上；所述传感器无接触方式感应线路上的电流，产生感应电压；所述检测电路检测传感器产生的电压，累积判断产生驱动信号；所述驱动装置由所述驱动信号控制，驱动所述开关动作，切断线路；所述电源模块并接在传感器后端的相线和零线之间，为检测电路和驱动装置提供电源。

本实用新型进一步技术方案为：所述开关包括闸刀座、闸刀、隔离部构成；所述隔离部连接闸刀与驱动装置，电气隔离闸刀和驱动装置；所述闸刀座和闸刀上设置有相互配合的接触平面。

本实用新型进一步技术方案为：所述隔离部上设置有使闸刀脱离闸刀座的弹簧。

本实用新型进一步技术方案为：所述检测电路包括对传感器产生的电压积分电路。

本实用新型进一步技术方案为：所述驱动装置可驱动三相或单项开关。

本实用新型进一步技术方案为：所述传感器可感应三条相线中的任一线路的电流。

本实用新型的积极效果是：在雷电冲击时，因累积感应电压达到阀值后产生驱动信号，断路器不容易被雷电冲击跳闸，防雷器在雷击过程中始终接入防雷电路，起到雷电防护的作用；同时，即使弱小的电流持续流过，因累积感应电压到达阀值后也能够将防雷器及时切除，能有效的作为防雷器的后备保护；由于传感器未是串联接入到线路中，断路器上的残压低，雷电防护效果好；闸刀插入闸刀座后保持面接触并夹持紧固，接触电阻小，从而在雷电冲击时，断路器两端的残压低，雷电冲击不容易将开关冲击跳闸。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型原理图。

图2为本实用新型应用在三相电源系统原理图。

图3为本实用新型的开关断开状态示意图。

图4为本实用新型的开关闭合状态示意图。

图中1为开关，2为传感器，3为电源模块，4为检测电路，5为驱动装置，101为闸刀座，102为闸刀，103为隔离部，104位弹簧。

具体实施方式

一种防雷专用断路器，包括设置在线路上的开关1和传感器2，以及检测电路4、电源模块3和驱动装置5；所述开关串联在线路上；所述传感器无接触方式感应线路上的电流，产生感应电压；所述检测电路检测传感器产生的电压，累积判断产生驱动信号；所述驱动装置由所述驱动信号控制，驱动所述开关动作，切断线路；所述电源模块并接在传感器后端的相线和零线之间，为检测电路和驱动装置提供电源。

所述线路为电流通路，可以是断路器内部的电缆和/或其它金属部件连接在一起形成的电流通路；一条线路有两个端点，是断路器对外连接点，用于连接外部的电缆。所述开关串联在线路上，开关的开与合使线路具有两种状态，一种为线路保持为通路状态，即线路上的两个端点导通，另一种为断开状态，即线路上两个端点不导通。

所述传感器无接触式感应线路上流过的电流，产生电压。传感器可以是空心电感，线路从空心电感空心部位穿过，当线路上有电流通过时，空心电感感应产生电压；传感器也可以采用霍尔电流传感器或互感器等，由于传感器未串联接入到线路上，在遭遇雷电冲击时，断路器不会因传感器的存在，额外的增加防雷电路的残压。

所述检测电路检测传感器产生的电压，累积判断产生驱动信号。是指检测电路通过时间累积叠加传感器产生的电压，当累积到阀值后，才产生驱动信号。一般情况下，雷击电流的幅度很大，但是时间非常短，通常是毫秒级别，采用时间累积传感器产生的电压方式，即使雷电流非常大，也不会产生驱动信号，使驱动装置动作，即本实用新型防雷专用断路器，对雷电冲击电流不敏感，雷击电流不会将本实用新型断路器冲击跳闸；相反，如果线路中存在漏电流，因漏电流一般是持续不断，虽然幅度小，但时间长，随着传感器产生电压的累积到阀值，也会产生驱动信号，驱动装置动作，将线路转成开路状态。当防雷电路中因工频过电压或防雷器劣化时，在线路中产生漏电流，通过时间累积电压达到阀值，及时将防雷器切除。本实用新型防雷专用断路器作为后备保护，防止故障升级，甚至着火。阀值的大小可依据防雷专用断路器所需灵敏度来设置。

所述检测电路包括积分电路，所述积分电路对传感器的电压进行积分累积，当累积到阀值时，产生驱动信号。当然，检测电路也可以采用单片机等运算方式累积传感器产生的电压，当累积到阀值时，产生驱动信号。

所述驱动装置可以是直线电机，也可以是电磁铁。驱动装置连接所述开关，当检测电路输出驱动信号时，驱动装置将开关设置为断开，使线路为开路状态，将防雷器切除。当防雷器劣化或故障，线路上有持续电流流过时，如果不及时切除防雷器，可能使线路上的故障升级，甚至着火。

所述电源模块并接在传感器后端的相线和零线之间，为检测电路提供电源。电源模块并联在线路上，遭受雷电冲击时，断路器不会因传感器的存在而造成残压增加的影响。电源模块并联在传感器的后端，当断路器内部电路故障，产生漏电流时，也会将跳闸开关，将断路器从防雷电路上切除。当线路上的故障排除后，人工推动断路器开关合闸。

本实用新型防雷专用开关，遭遇雷电冲击时，因累积感应电压达到阀值产生驱动信号，不容易被冲击跳闸，防雷器在雷击过程中始终接入防雷电路，起到雷电防护的作用；同时，即使弱小的电流持续流过，因累积感应电压达到阀值也能够将防雷器及时切除，能有效的作为防雷器后备保护。此外，由于传感器未串联接入到线路中，断路器上的残压低，雷电防护效果好。

所述开关包括闸刀座101、闸刀102、隔离部103构成；所述隔离部连接闸刀与驱动装置，电气隔离闸刀和驱动装置；所述闸刀座和闸刀上设置有相互配合的接触平面。闸刀座一般由具有弹性的铜材质做成，具有U型的夹持部，闸刀做成刀片装，可插入闸刀座的U型夹持部，闸刀插入闸刀座后保持面接触并夹持紧固，以减小接触电阻，从而在雷电冲击时，断路器两端的残压低，雷电冲击也不容易将开关冲击跳闸。当然，闸刀座与闸刀的配合不一定是U型座与刀片的配合方式，其它任何可以实现面接触并能将两者夹持牢靠的配合，都可以用于本断路器中。所述隔离部一般由绝缘材料制成，能够起到电气隔离和支撑作用。

所述隔离部上设置有使闸刀脱离闸刀座的弹簧104。一般情况下，驱动装置动作后，可能因行程和/或故障等原因，无法将闸刀拉开到安全距离，在隔离部上装上弹簧，可以将闸刀拉开更远的距离，从而更安全。

所述驱动装置可驱动三相或单项开关。断路器可以用于单相电源的防护和三相电源系统防护。

所述传感器可感应三条相线中的任一线路的电流。断路器内的线路可设置为两路，分别是L和N；也可以设置为三路，分别是L1、L2和L3。传感器可以穿入三条线路的位置，只要任何一相线有电流通过，都可产生感应电压，从而驱动开关跳闸。