专利名称：坚强型大通流容量电涌保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低压配电设备雷击电涌保护器类。
背景技术：
目前国内外对220/380V低压配电设备的雷击大电流保护，均采用串联高能量火花间隙和氧化锌压敏电阻器(MOV)。高能量火花间隙的优点是能泄放大雷击电流，但放电导通后有工频续流，限制电压高。氧化锌压敏电阻器(MOV)优点是，动作后无续流，限制电压不太高，但通流量比不上放电间隙，单片氧化锌压敏电阻器(MOV)通流量一般不超过60kA，不能用于60kA以上大雷击电流的保护。那么对于100 200kA，8/20y S大雷击电流如何进行保护呢？ 一个简单的想法是采用多片氧化锌压敏电阻器(MOV)并联。这也是本实用新型所要描述的内容。 通常传统做法是，对于并联的氧化锌压敏电阻器(MOV)，除每片串联均流元件外，还必须经过精心挑选，各项参数严格匹配，动态伏安特性曲线重合，这在实践中增加很大工作量和选配难度。即使如此，两片并联时，每片氧化锌压敏电阻器(MOV)的分流利用系数一般< O. 8，且并联片数越多，分流系数越低。因此国内外有些公司不建议甚至反对并联使用氧化锌压敏电阻器(M0V)，认为并联工艺复杂，成本大增，性价比不高。到目前为止，对于可能出现的100 200kA，8/20l·! S大雷击电流并没有很好的保护方案。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种坚强型大通流容量电涌保护器，该保护器采用多片氧化锌压敏电阻器并联技术，每片氧化锌压敏电阻器要得到内部其他元件的保护。并联的氧化锌压敏电阻器只要求型号规格相同，额定参数相同，不需严格挑选和配对，这可大大简化工艺，降低劳动强度，易于实用化。整套保护器放在一个标准的外壳内，构成体积小、重量轻、分流系数达O. 9的坚强型大通流容量电涌保护器，在其输入端施加150kA，8/20 μ S的冲击大电流时，输出端测得最高限制电压小于I. 5kV，保护器各元件工作正常。成为真正意义上的打不烂的准智能电涌保护器。本实用新型解决其问题所采用的技术方案是首先，在并联氧化锌压敏电阻器下端串联高能量火花间隙，其次，加入一个自恢复保险电阻和气体放电管串联支路，再与多片氧化锌压敏电阻器并联，第三，在大雷击电流侵入的入口处，接入正温度系数热敏电阻，第四，在电路中接入退f禹电感器；以上所有元器件装入外壳中，然后通过第一插接件、第二插接件、第三插接件与底座连接，通过底座外接电源和被保护低压电气设备；其中，第一插接件、正温度系数热敏电阻、自恢复保险电阻、气体放电管、高能量火花间隙、第二插接件先串联，然后装入第二内壳中；氧化锌压敏电阻器Ml、氧化锌压敏电阻器M2、氧化锌压敏电阻器M3先并联，再与退耦电感器、第三插接件串联，然后装入第一内壳中；[0009]然后将退耦电感器的一端与正温度系数热敏电阻的一端串接，并联氧化锌压敏电阻的下端与高能量火花间隙的一端串接，最后将第一内壳和第二内壳一起装入外壳中。首先，在并联氧化锌压敏电阻器下端串联高能量火花间隙，正常工作电压之下，消除氧化锌压敏电阻器泄漏电流和发热老化现象。雷击时放电导通，泄放大电流。其次，加入一个自恢复保险电阻(2)和气体放电管(3)串联支路，再与多片氧化锌压敏电阻器并联。雷击时，在高能量火花间隙和氧化锌压敏电阻器均动作的情况下，当一片氧化锌压敏电阻器的限制电压达到预先设定的临界安全值时，气体放电管(3)击穿，对氧化锌压敏电阻器实施保护。合理选择气体放电管(3)和自恢复保险电阻(2)参数，可使通过每片氧化锌压敏电阻器的雷击大电流不超过额定通流容量，两端的电压小于氧化锌压敏电阻器的最大限制电压。 第三，在大雷击电流侵入的入口处，接入正温度系数热敏电阻(I)，以防止氧化锌压敏电阻器在持续大电流作用下被烧毁。第四，在电路中接入退耦电感器(5)，使雷电波幅值和前沿陡度进一步降低。本实用新型的有益效果是对于100 200kA，8/20ii S大雷击电流，在经过坚强型大通流容量电涌保护器一系列抑制和衰减后，成为被保护低压电气设备可以承受的低幅值和低陡度的冲击波。从而使被保护低压电气设备得到安全可靠保护。整套保护器放在一个标准的外壳内，体积小、重量轻。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型的电路原理图。图2是本实用新型的外观图。图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、
图10、图11是本实用新型实施例投影视图。图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20是本实用新型的实施例首1J视图。图中I、正温度系数热敏电阻，2、自恢复保险电阻，3、气体放电管，4、高能量火花间隙，5、退耦电感器，6、被保护低压电气设备，7、氧化锌压敏电阻器Ml，8、氧化锌压敏电阻器M2，9、氧化锌压敏电阻器M3，10、外壳，11、底座，12、第一内壳，13、第二内壳，14、第一插接件，15、第二插接件，16、第三插接件，A-A、剖视标记1，B-B、剖视标记2，C-C、剖视标记3，D-D、剂视标记4。
具体实施方式在图I中，L端和N端接220V低压电源，虚线框内为本实用新型所述的坚强型大通流容量电涌保护器。当100 200kA，8/20 u S大雷击电流冲击波u从火线L侵入，电压峰值超过高能量火花间隙(4)的击穿电压时，高能量火花间隙(4)放电导通，通道电阻很小，100 200kA，8/20 u S大雷击电流冲击波u经正温度系数热敏电阻(I)加到并联氧化锌压敏电阻器Ml，M2……Mn上。由于氧化锌压敏电阻器并未经严格挑选和配对，各片的压敏电压(额定电压)UlmA并不完全相等，对大雷击电流的分流大小也不相同。设氧化锌压敏电阻器Ml的实际压敏电压UlmA较低，它首先动作流过大雷击电流并开始箝位限压。氧化锌压敏电阻器Ml通过的雷击电流越大，限制电压越高。当氧化锌压敏电阻器Ml的限制电压超过氧化锌压敏电阻器M2……氧化锌压敏电阻器Mn的压敏电压时，氧化锌压敏电阻器M2……氧化锌压敏电阻器Mn相继动作，共同分流大雷击电流。当氧化锌压敏电阻器M1、M2……Mn某一片的限制电压达到预先设定的临界安全值时，并联支路中的气体放电管(3)击穿放电。合理选择气体放电管(3)的击穿电压值和自恢复保险电阻(2)的阻值和功率，可使各并联氧化锌压敏电阻器达到最佳均流效果，使得流过每片氧化锌压敏电阻器的大雷击电流不超过额定通流容量，并联支路两端电压小于单片氧化锌压敏电阻器的最大限制电压。图I中正温度系数热敏电阻(I)的作用是限制氧化锌压敏电阻器和放电间隙流过长时间持续大电流。当流过正温度系数热敏电阻(I)的续流增加时，温度增加，阻值自动增大，使长时间持续大电流自动减小到并联氧化锌压敏电阻器和放电间隙所能承受的电流值。雷电冲击波U经氧化锌压敏电阻器分流限压，再经过串联退耦电感器(5)进一步降低其幅值和前沿陡度后，到达输出L’端和N’端，它们并联接到被保护低压电气设备(6)两端，从而使被保护低压电气设备(6)得到安全可靠保护。在图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20所示实施例中，所有元器件装入外壳(10)中，，然后通过第一插接件(14)、第二插接件(15)、第三插接件(16)与底座(11)连接，通过底座外接电源和被保护低压电气设备。在图4中，第一插接件(14)、正温度系数热敏电阻(I)、自恢复保险电阻(2)、气体放电管(3)、高能量火花间隙(4)、第二插接件(15)先串联，然后装入第二内壳(13)中。氧化锌压敏电阻器Ml (7)、氧化锌压敏电阻器M2 (8)、氧化锌压敏电阻器M3 (9)先并联，再与退耦电感器(5)、第三插接件(16)串联，然后装入第一内壳(12)中。然后将退耦电感器(5)的一端与正温度系数热敏电阻(I)的一端串接，并联氧化锌压敏电阻M1、M2、M3的下端与高能量火花间隙(4)的一端串接，最后将第一内壳(12)和第二内壳(13) —起装入外壳(10)中。并联氧化锌压敏电阻器Ml、M2、M3，选用压敏电压510V，最大通流容量60kA(8/20 μ S) 3片并联，高能量火花间隙(4)选用交流工作电压400V，气体放电管(3)选用放电电压1400V，自恢复保险电阻(2)选用电阻值3. 3Ω，功率5W，正温度系数热敏电阻(I)选用电阻值10 0，功率5胃，居里温度80°C，退耦电感器(5)选用电感量7. 5 μ H。将以上元件装在一标准外壳内，构成坚强型大通流容量电涌保护器。在其输入端施加150kA，8/20y S的冲击大电流时，输出端测得最高限制电压小于I. 5kV，保护器各元件工作正常。
权利要求1. 一种坚强型大通流容量电涌保护器，其特征是首先，在并联氧化锌压敏电阻器下端串联高能量火花间隙(4)，其次，加入一个自恢复保险电阻(2)和气体放电管(3)串联支路，再与多片氧化锌压敏电阻器并联，第三，在大雷击电流侵入的入口处，接入正温度系数热敏电阻(I)，第四，在电路中接入退耦电感器(5)； 以上所有元器件装入外壳(10)中，然后通过第一插接件(14)、第二插接件(15)、第三插接件(16)与底座(11)连接，通过底座(11)外接电源和被保护低压电气设备(6)； 其中，第一插接件(14)、正温度系数热敏电阻(I)、自恢复保险电阻(2)、气体放电管(3)、高能量火花间隙(4)、第二插接件(15)先串联，然后装入第二内壳(13)中； 氧化锌压敏电阻器Ml (7)、氧化锌压敏电阻器M2 (8)、氧化锌压敏电阻器M3 (9)先并联，再与退耦电感器(5)、第三插接件(16)串联，然后装入第一内壳(12)中； 然后将退耦电感器(5)的一端与正温度系数热敏电阻(I)的一端串接，并联氧化锌压敏电阻的下端与高能量火花间隙(4)的一端串接，最后将第一内壳(12)和第二内壳(13)一起装入外壳(10)中。
专利摘要本实用新型公开了一种坚强型大通流容量电涌保护器，其结构为首先，在并联氧化锌压敏电阻器下端串联高能量火花间隙；其次，加入一个自恢复保险电阻和气体放电管串联支路，再与多片氧化锌压敏电阻器并联；第三，在大雷击电流侵入的入口处，接入正温度系数热敏电阻；第四，在电路中接入退耦电感器；以上所有元器件装入外壳中，然后通过第一插接件、第二插接件、第三插接件与底座连接，通过底座外接电源和被保护低压电气设备。本保护器体积小、重量轻、分流系数达0.9的坚强型大通流容量电涌保护器，成为真正意义上的打不烂的准智能电涌保护器。
文档编号H02H9/06GK202586332SQ201120349920
公开日2012年12月5日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者胡昌信 申请人:北京中科天力电子有限公司