专利名称：防老化避雷器的制作方法
技术领域：
本实用新型避雷器涉及防雷技术和自动控制技术。
现代技术的主要特征是电子技术和电子计算机被广泛地应用到各个领域，而电子技术和电子计算机最主要的器件是晶体管和集成电路(以下简称晶体电路)，这些晶体电路共同的弱点是耐受冲击过电压、过电流的能力弱，在一定过电压、过电流的冲击下，往往只有微秒甚至更短的时间就损坏。其中雷电冲击对这些晶体电路的损坏最严重，雷电冲击波往往是通过电源线进入晶体电路的，所以要保证电子计算机、自动控制系统、电视及其它电器的安全运行，必须在相应的电源线路上安装避雷器。
目前国内外较好的电源避雷器几乎都是采用氧化锌材料做成。发明人获得的实用新型专利CN92240760.6是对现有避雷器进行改进的一种氧化锌避雷器，
图1是CN92240760.6实用新型专利的避雷器结构示意图，如图所示，避雷器由氧化锌压敏电阻片(以下简称阀片)Zn1、Zn2和电感线圈L组成，其优点是使输出残压比普通避雷器的输出残压降低30％，从而提高防雷效果。但是现有的各种氧化锌材料制造的电源避雷器均存在共同的致命弱点，就是当阀片衰老后无法准确地发出显示信号。因为阀片接在电源上，必然会遇到雷电过电压或操作过电压的冲击，经过若干次冲击后，阀片性能变坏，开始时漏电流增大，温度升高，而温度升高又促使漏电流进一步增大，形成恶性循环，最后阀片爆炸。阀片爆炸时，可能会发出巨响和火花，使电源短路，影响生产正常进行，如果爆炸发生在易燃易爆场所则会引起更大的危险；也可能阀片在没有雷电的情况下无声地断裂，使避雷器完全失效，但又没有准确的、可靠的显示，工作人员不知道应该更换阀片，致使到下一次雷电袭击时，设备被损坏。
本实用新型的目的在于提供一种防老化的避雷器，对现有的避雷器进行改进，使避雷器的阀片在老化发热而又未到爆炸断裂之前，自动发出声、光警报讯号，并且将阀片从电源上解裂，避免温度继续上升以至爆炸。这种声、光警报讯号和将阀片从电源上解裂，一直延续到工作人员把阀片更换为止，大大提高避雷器的可靠性和安全性。
本实用新型的避雷器包括单相型防老化避雷器和三相型防老化避雷器。由阀片电路、指令电路和声光显示电路构成，在阀片电路的阀片上粘贴热敏元件，热敏元件根据阀片的温度控制指令电路的热敏开关，通过控制线圈向声光显示电路发出声光指令和向阀片电路发出解裂指令。
构成本实用新型的电路元件包括阀片、热敏元件、电感线圈、接触器、声光讯号装置等，均可以是市售的元件。其中热敏元件的温度范围选择在40～150℃之间；阀片通流选择在10KA～30KA之间；开通电压选择在470～650V之间；电感线圈的电感量选择在20微亨～10毫亨之间。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点1、本实用新型利用阀片电路的两片阀片和一个电感线圈三个元件对雷电波电压进行三级削减，其避雷效果优于现有的避雷器；2、本实用新型避雷器在阀片老化后能自动发出声、光警报信号，指示工作人员及时更换；并且在未更换阀片之前警报信号不会中断，直至阀片被更换；3、本实用新型避雷器在老化时即把阀片从电源上解裂，避免阀片继续变坏以至爆炸，而解裂阀片后供电不停止，因而不影响生产进行。
图2是本实用新型的单相型防老化避雷器的结构示意图。
图3是本实用新型的三相型防老化避雷器的结构示意图。
下面通过实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1如图2所示，单相型防老化避雷器由阀片电路Z、指令电路G和声光显示电路F构成，A、B是电流输入端，E、F是电流输出端。
阀片电路Z由阀片Zn1和Zn2、热敏元件KH1和KH2、接触器的开关主触头KM1和KM2以及电感线圈L组成。阀片Zn1、Zn2上分别粘贴热敏元件KH1、KH2并与接触器的开关主触头KM1、KM2串联。
指令电路G由控制线圈KM、自动复位开关按扭Q、开关触头KM3、热敏开关KH1-1、KH2-1组成。自动复位开关按扭Q与开关触头KM3并联后再依次与控制线圈KM、热敏开关KH1-1、KH2-1串联。
声光显示电路F由开关触头KM4、KM5、绿灯M1、红灯M2、陶磁喇叭T组成。绿灯M1与开关触头KM4串联；开关触头KM5与红灯M2和陶磁喇叭T的并联电路串联；这两个串联电路再并联。
接触器是一种电磁开关，它由接受控制电流的控制线圈KM和被控制的开关触头KM1、KM2、KM3、KM4、KM5组成，其中KM1、KM2将会通过雷电的大电流，称为开关主触头；其它开关触头是作为控制电流和报警的信号电流的通道，其电流较小，称为辅助触头。而且KM1、KM2、KM3、KM4在未有电流通过控制线圈KM时处于断路状态，当有电流通过时处于接通状态，又称为常开触头；而KM5在没有电流通过时控制线圈KM时处于接通状态，当有电流通过时处于断路状态，称为常闭触头。
单相型防老化避雷器的工作原理如下避雷器接通电源后，用手按自动复位按扭Q，KM1、KM2、KM3、KM4接通，KM5断开，KH1、KH2在常温F使KH1-1、KH2-1接通，绿灯M1亮，红灯M2不亮，报警器T无声，表示正常。当雷电波从A端进入电感线圈L线圈对尖锐的雷电波的传输起阻挡和延时作用，Zn1在雷电波高电压的作用下，约50ns后进入导通状态，把大部分雷电流引入大地，剩下残余的雷电流经过E端，使Zn2阀片接通，把残余的雷电流进一步引入地，雷电流经过Zn1、L、Zn2三级削弱，从几万伏乃至十几万伏下降到1千伏以下，这对阀片Zn1、Zn2的温度比环境温度只升高几摄氏度，热敏开关KH1-1、KH2-1保持导通状态，当阀片Zn1、Zn2经多次雷电冲击或其它原因性能老化时，其特征表现在漏电流从几微安培增加到几百微安培或更大，当阀片温度升高到设定值如55℃以上时，KH1、KH2受热，令KH1-1、KH2-1断开，这时控制线圈KM断电，KM1、KM2、KM3、KM4断开，KM5闭合，使Zn1、Zn2撤离电源，不致引起炸裂和电路发生短路，这时绿灯M1熄灭，红灯M2亮，T发出声音报警，表示阀片已接近损坏，除非工作人员更换阀片，否则阀片不会重新自动接上电源，这功能由KM3与Q组成自锁完成。由于电路只将阀片撤除，而不影响主电路供电，因而不会影响生产正常进行。
实施例2三相型防老化避雷器由阀片电路Z′、指令电路G′和声光显示电路F′组成，其结构类似于三个单相型防老化避雷器的机械组合。
阀片电路Z′的结构是在三相交流电源的三条相线A、B、C分别串联上电感线圈L1、L2、L3，在A、B、C相线上L1、L2、L3的左侧与地线之间分别并联由阀片ZnA1、ZnA2、ZnA3与接触器的控制线圈KMA的主触头KMA1、KMA2、KMA3对应串联的支路，组成第一组销散雷电流的支路。在A、B、C相线上L1、L2、L3的右侧与地线之间分别并联另一组阀片ZnB1、ZnB2、ZnB3与接触器的控制线圈KMB的主触头KMB1、KMB2、KMB3对应串联的支路，组成第二组销散雷流的支路。上述六块阀片ZnA1、ZnA2、ZnA3、ZnB1、ZnB2、ZnB3上分别粘贴热敏元件KH1、KH2、KH3、2KH1、2KH2、2KH3，这些热敏元件分别控制热敏开关KH1-1、KH1-2、KH1-3、2KH1-1、2KH1-2、2KH1-3，热敏开关在常温下处于导通状态，当阀片温度高于设定值如55℃时，热敏开关断开。
指令电路G′由两个电路串联组成，一个是辅助触头KMA4与KMB4串联后再与自动复位开关按扭Q并联组成的电路，称为自锁电路；另一个是接触器的控制线圈KMA和热敏开关KH1-1、 KH1-2、KH1-3组成的串联支路与接触器的控制线圈KMB和热敏开关2KH1-1、2KH1-2、2KH1-3组成的串联支路相并联组成的电路，称为热敏控制电路。
声光显示电路F′由正常显示电路和事故报警电路组成，其中正常显示电路由常开触头KMA5与绿色指示灯LMA1串联组成，事故报警电路由常闭触头KMA6与红色指示灯LMA2和陶磁喇叭T并联后的电路进行串联组成。
三相型防老化避雷器的工作原理如下当避雷器接通电源后，按下自动复位开关按扭Q使KMA、KMB通电，KMA1、KMA2、KMA3和KMB1、KMB2、KMB3接通，从而使两组阀片ZnA1、ZnA2、ZnA3和ZnB1、ZnB2、ZnB3全部接上电源。辅助触头KMA4接通，使KMA、KMB保持导通，KMA5也接通，绿灯LMA1亮，常闭触头KMA6断开，红灯LMA2不亮，陶磁喇叭T无声，工作正常。
当六个阀片中任何一个老化发热使温度超过设定值时，粘在阀片上的热敏元件温度也随之升高，令热敏开关KH1-1、KH1-2、KH1-3和2KH1-1、2KH1-2、2KH1-3中相应的一个断开，使接触器的控制线圈KMA、KMB断电，开关主触头KMA1、KMA2、KMA3和KMB1、KMB2、KMB3断开，阀片撤离电源，KMA5断开，绿灯LMA1熄灭，KMA6通，红灯LMA2亮，陶磁喇叭T响，发出警报，由于Q与KMA4、KMB4联锁，故警报讯号会延续到更换了阀片为止。
权利要求1.一种防老化避雷器，其特征在于由阀片电路、指令电路和声光显示电路构成，在阀片电路的阀片上粘贴热敏元件，热敏元件根据阀片的温度控制指令电路的热敏开关，通过控制线圈向声光显示电路发出声光指令和向阀片电路发出解裂指令。
2.按照权利要求1的防老化避雷器，其特征在于单相型防老化避雷器的阀片电路(Z)的阀片(Zn1、Zn2)上分别粘贴热敏元件(KH1、KH2)并与开关主触头(KM1、KM2)串联；指令电路(G)的自动复位开关按扭(Q)与开关触头(KM3)并联后再依次与控制线圈(KM)、热敏开关(KH1-1、KH2-1)串联；声光显示电路(F)的绿灯(M1)与开关触头(KM4)串联，开关触头(KM5)与红灯(M2)和陶磁喇叭(T)的并联电路串联，这两个串联电路再并联。
3.按照权利要求1的防老化避雷器，其特征在于三相型防老化避雷器的阀片电路(Z′)是在三相交流电源的三条相线(A、B、C)分别串联上电感线圈(L1、L2、L3)，在(A、B、C)相线上(L1、L2、L3)的左侧与地线之间分别并联由阀片(ZnA1、ZnA2、ZnA3)与开关主触头(KMA1、KMA2、KMA3)对应串联的支路，组成第一组销散雷流的支路；在(A、B、C)相线上(L1、L2、L3)的右侧与地线之间分别并联另一组阀片(ZnB1、ZnB2、ZnB3)与开关主触头(KMB1、KMB2、KMB3)对应串联的支路，组成第二组销散雷流的支路；上述六块阀片(ZnA1、ZnA2、ZnA3、ZnB1、ZnB2、ZnB3)上分别粘贴热敏元件(KH1、KH2、KH3、2KH1、2KH2、2KH3)，这些热敏元件分别控制热敏开关(KH1-1、KH1-2、KH1-3、2KH1-1、2KH1-2、2KH1-3)；指令电路(G′)由两个电路串联组成，一个是辅助触头(KMA4)与(KMB4)串联后再与自动复位开关按扭(Q)并联组成的自锁电路；另一个是接触器的控制线圈(KMA)和热敏开关(KH1-1、KH1-2、KH1-3)组成的串联支路与接触器的控制线圈(KMB)和热敏开关(2KH1-1、2KH1-2、2KH1-3)组成的串联支路相并联组成的热敏控制电路；声光显示电路(F′)由正常显示电路和事故报警电路组成，其中正常显示电路由常开触头(KMA5)与绿色指示灯(LMA1)组成，事故报警电路由常闭触头(KMA6)与红色指示灯(LMA2)和陶磁喇叭(T)并联后的电路进行串联组成。
专利摘要一种防老化避雷器,由阀片电路、指令电路和声光显示电路构成,在阀片电路的阀片上粘贴热敏元件,热敏元件根据阀片的温度控制指令电路的热敏开关,通过控制线圈向声光显示电路发出声光指令和向阀片电路发出解裂指令;避雷器在阀片老化后能自动发出声、光警报信号,指示工作人员及时更换阀片;同时在老化时即把阀片从电源上解裂,避免阀片继续变坏以至爆炸,而解裂阀片后供电不停止,因而不影响生产进行。
文档编号H02H9/04GK2315695SQ9724562
公开日1999年4月21日 申请日期1997年9月19日 优先权日1997年9月19日
发明者苏邦礼 申请人:苏邦礼