过电压保护器的制作方法

本发明涉及低压配电电网及直流电源过电压电力事故保护的电工、电子器件，具体地说是一种过电压保护器。适用于低压配电电网（ac220v、ac380v）、及直流电源的过电压事故保护。

背景技术：

为了确保用电设备的安全使用和运行，通常在配电线路中安装断路器和熔断器，进行过载、短路事故保护，当电路出现过载、短路事故时切断供电线路，起到保护用电设备、防止火灾事故的作用。目前市场上常用的电气保护装置大多为过流、短路保护装置，对于供电线路过电压事故没有保护作用；中国专利zl93206520.1公布的复合型过压保险器、zl200410039063.4公布的过电压控制模块，实现了电网过电压事故保护，但由于压敏电阻的材料和生产工艺所限，存在以下不足：①压敏电阻多次冲击导通会导致压敏电阻的导通电压值下降，②压敏电阻受工作环境温度增高的影响各项参数指标会下降，在实际使用中影响过压保险器和过电压控制模块的工作性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种过电压保护器，采用双向可控硅triac与双向瞬态电压抑制二极管tvs构成的可连续使用、且质量性能稳定的过电压事故保护器。

本发明的技术方案是：包括一只双向可控硅和一只双向瞬态电压抑制二极管，所述双向瞬态电压抑制二极管的一端连接双向可控硅的控制级g，另一端连接双向可控硅的第二阳极t2；所述双向可控硅的第一阳极t1及第二阳极t2分别为过电压保护器的引脚1和引脚2。

进一步，所述的双向可控硅、双向瞬态电压抑制二极管的管脚对应焊接后，外部采用绝缘材料封装。

本发明的优点是：温度特性和各项电气性能指标稳定，体积小，与断路器或熔断器配合使用，用于低压配电电网（ac220v、ac380v）、及直流电源的过电压事故保护，具有普遍的实用性。在电网供电电压正常时，双向瞬态电压抑制二极管和双向可控硅处于截止状态，电网或直流电源正常向用电设备供电；当电网或直流电源电压升高超过额定值时，双向瞬态电压抑制二极管导通，触发双向可控硅控制级，双向可控硅导通，①带动断路器脱扣线圈工作使断路器跳闸，切断事故电源；或②双向可控硅导通使l线与n线之间形成短路，熔断器熔断切断电源，实现保护用电设备的目的。由于双向瞬态电压抑制二极管具有漏电流小、耐受反向浪涌能力强、响应时间快、受环境温度影响小、反向钳位抑制特性好、适应能力强、连续使用各项指标参数稳定的特点，与现有技术相比，提高了过电压保护器的技术性能和指标。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构图；

图2为本发明实施例1的工作原理图；

图3为本发明实施例2的工作原理图；

图4为本发明实施例3的工作原理图；

图5为本发明实施例4的工作原理图。

具体实施方式

实施例1

从图1可知，本发明的技术方案包括一只双向可控硅v和一只双向瞬态电压抑制二极管vd，所述双向瞬态电压抑制二极管vd的一端连接双向可控硅v的控制级g，另一端连接双向可控硅v的第二阳极t2；所述双向可控硅v的第一阳极t1为过电压保护器的引脚1，第二阳极t2为过电压保护器的引脚2。

所述的双向可控硅v、双向瞬态电压抑制二极管vd的管脚对应焊接后，外部用绝缘材料封装。

以下通过具体实例说明本保护器的工作原理及工作过程，图2为过电压保护器用于单相交流电路（ac220v）的工作原理图，根据需要选择适当耐压值的双向瞬态电压抑制二极管vd，控制双向可控硅的截止与导通。过电压保护器的引脚1连接跳闸线圈ya的一端，跳闸线圈ya的另一端连接供电线路的n线；过电压保护器的引脚2连接供电线路l线。

工作时，当供电线路l线对n线的电压低于双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd不导通，双向可控硅v截止，跳闸线圈ya不工作，断路器sa为合闸状态，线路正常供电；

当供电线路电压超过双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd导通，双向可控硅v的控制级g有触发电流通过，双向可控硅导通，则l线、双向可控硅v、跳闸线圈ya、n线形成回路，跳闸线圈ya吸合，控制断路器sa跳闸，供电线路断开，实现了过电压保护。

实施例2

从图3可知，本实施例中过电压保护器用于低压配电的三相四线（ac380v）供电线路的过电压保护，过电压保护器的引脚2分别通过三只二极管vd1、vd2、vd3与供电线路的l1、l2、l3连接，其连接方式为：

三只二极管vd1、vd2、vd3的负极与过电压保护器的引脚2连接，二极管vd1的正极连接供电线路的l1端，二极管vd2的正极连接供电线路的l2端，二极管vd3的正极连接供电线路的l3端；过电压保护器的引脚1连接跳闸线圈ya的一端，跳闸线圈ya的另一端连接供电线路的n端。

工作时，当供电线路的l1、l2、l3端对n端的电压低于双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd不导通，双向可控硅v截止，跳闸线圈ya无电流通过，断路器sa为合闸状态，线路正常向用电设备供电。

当线路中任一相l线对n线的电压超过双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd导通，双向可控硅v的控制级g有触发电流通过，双向可控硅导通，跳闸线圈ya工作，断路器sa跳闸，切断过电压事故电源，实现过电压保护。

实施例3

从图4可知，本实施例中过电压保护器与熔断器配合实现线路保护，将熔断器fu串联连接在供电线路l线中，过电压保护器并联连接在用电负载的两端，即过电压保护器的引脚2连接供电线路的l线，引脚1连接供电线路的n线。

工作时，当供电电路l线对n线的电压低于双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，线路正常供电；当供电线路电压超过双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd导通，双向可控硅导通，形成短路，熔断器fu熔断，保护用电设备。

实施例4

从图5可知，本实施例中过电压保护器与熔断器配合实现直流电源的过电压保护，将熔断器fu串联连接在直流供电线路的正极线路中，过电压保护器并联连接在用电负载的两端，即过电压保护器的引脚2连接直流供电线路的正极，引脚1连接直流供电线路的负极。

工作时，当直流供电电源的电压低于双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，电源正常供电；当电源电压超过双向瞬态电压抑制二极管vd的击穿电压值时，双向瞬态电压抑制二极管vd导通，双向可控硅导通形成短路，熔断器fu熔断，切断事故电源，保护用电设备。

技术特征：

1.一种过电压保护器，其特征在于：包括一只双向可控硅（v）和一只双向瞬态电压抑制二极管（vd），所述双向瞬态电压抑制二极管（vd）的一端连接双向可控硅（v）的控制级（g），另一端连接双向可控硅（v）的第二阳极（t2）；所述双向可控硅（v）的第一阳极（t1）及第二阳极（t2）分别为过电压保护器的引脚1和引脚2。

2.根据权利要求1所述的一种过电压保护器，其特征在于：所述的双向可控硅（v）、双向瞬态电压抑制二极管（vd）的管脚对应焊接后，外部采用绝缘材料封装。

技术总结
本发明涉及低压配电电网及直流电源过电压事故保护的电工、电子器件，具体地说是一种过电压保护器。现有的电气保护装置大多只对线路过流保护，少数过压保护装置由于受限于所用元器件，存在多次导通后参数下降的缺陷。本发明技术方案包括一只双向可控硅和一只双向瞬态电压抑制二极管，双向瞬态电压抑制二极管的一端连接双向可控硅的控制级，另一端连接双向可控硅的第二阳极；双向可控硅的两阳极分别为保护器的二只引脚。本发明的优点是：温度特性和各项电气性能指标稳定，体积小，且由于双向瞬态电压抑制二极管具有漏电流小、响应时间快、受环境温度影响小、连续使用各项指标稳定的特点，提高了过电压保护器的技术性能和指标。

技术研发人员：杨季民
受保护的技术使用者：杨季民
技术研发日：2020.07.02
技术公布日：2020.09.04