电源电涌保护器自燃保护装置的制作方法

本实用新型涉及电涌保护领域，更具体地，涉及电源电涌保护器自燃保护装置。

背景技术：

随着电子设备的大规模普及，计算机网络信息系统在生产、生活中作用日益突出，因雷电造成计算机网络通信设施的损坏，从而导致信息传输中断，信息丢失乃至人生安全事故的事件时有发生，在许多重要领域(如航空、军事、电信、金融、石油化工、电力等)，对其设备的雷电防护占有十分重要的地位，雷电侵入是造成一些敏感电子设备不能正常工作，甚至损坏的主要原因之一，而雷电极易从室外引入的线路上侵入，因此在这些线路上安装电涌保护器是现代雷电防护的重要手段。

由于供电系统线路长，且必须使用导电良好的金属导体作为载体，雷电也极易从供电线路侵入设备，故供电线路安装电源电涌保护器(以下简称SPD)是防止雷电从供电线路侵入设备最基本有效的措施。SPD有效的防雷保护作用，使其在各行各业得到了广泛应用。正常工作状态下SPD呈高阻状态其通过的电流μA级，当有雷电浪涌电流通过时SPD迅速转变为低阻状态，泄放浪涌电流从而保护用电设备。但是，电源SPD长期在供电线路中运行，特别是在一些供电环境恶劣的地方，容易造成SPD劣化，漏电流升高，致使SPD发热损坏，此时如不能及时使其脱离供电线路容易造成供电线路故障甚至起火燃烧的严重后果。

目前为了避免此类现象发生，普遍采用在SPD与供电线路间串联加装断路器或熔断器的方法，事实上，这种方法无法避免此类事故发生，现实生活中已出现多例安装在野外移动基站及其它供电质量差的环境中的电源SPD起火燃烧，导致配电线路起火，甚至烧毁机房。发生这种事故的原因是：为了防止雷电侵入线路使断路器或熔断器误动作致使SPD从被保护线路断开从而失去作用，一般使用数十安及以上工作电流的断路器或熔断器作保护，SPD的损坏一般不是瞬间短路模式，即使短路其故障电流常常不能使前置保护装置断路器或熔断器动作，大多数SPD因老化漏电流逐渐增大，使SPD发热，特别是限压型SPD，若SPD不能及时从工作线路上脱离开来，容易造成SPD及线路起火燃烧。虽然目前已有针对解决上述问题的相关发明专利，但其结构复杂，成本高，不利于普及。

有鉴于此，有必要提供一种结构简单，成本较低的电源电涌保护器自燃保护装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述现状，本实用新型的目的在于提供一种因电源SPD劣化，故障电流超过其允许值时，能迅速将SPD从供电系统中脱离开，避免SPD过热起火燃烧，同时可提供一组监控报警信号便于工作人员及时了解SPD运行状态的SPD自燃保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：电源电涌保护器自燃保护装置，其特征在于，包括电流互感器、可控开关及监控模块，连接方式有两种：第一种是电流互感器安装在SPD地线上，可控开关串联安装在SPD与供电线路之间，监控模块接在可控开关下端与SPD地线上；第二种是电流互感器安装在SPD零线上，可控开关串联安装在SPD与供电线路之间，监控模块接在可控开关下端与SPD零线上；所述电源电涌保护器自燃保护装置通过安装在SPD地线或零线上的电流互感器采集SPD流过的故障电流，当故障电流超过设定的允许值时，可控开关断开，由监控模块输出报警信号。

如上所述的电源电涌保护器自燃保护装置，其特征在于，所述可控开关由漏电保护开关改造而成，设计当SPD流过的故障电流达到设定值时可控开关断开。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果及特点：

1.将市场广泛使用的漏电保护开关加以改造作为可控开关，结构简单，实施安装方便，成本低廉非常利于在SPD后备保护中广泛使用。

2.本实用新型装置能适用于限压型及开关型SPD，能在工频交流及直流供电系统中应用，对在不同保护模式中的SPD亦能方便使用。

3.安装在单相或三相供电系统中的SPD应用本装置只需改变开关的极数，对驱动电路参数进行调试满足SPD要求即可，不需增加或改变其它装置。

4.本装置可以完全避免SPD在故障状态下长时间带电运行导致起火，并及时告知工作人员SPD已损坏失效需及时更换，保证SPD对设备保护的连续性。

附图说明

图1、图2为本实用新型的电源电涌保护器自燃保护装置的结构示意图。

图3、图4为本实用新型的电源电涌保护器自燃保护装置的内部结构功能框图。

附图中的符号说明：1—电流互感器；2—可控开关；3—监控模块；4—信号处理电路；5—电磁脱扣装置；6—用电设备。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

参照图1及图2，本实用新型的电源电涌保护器自燃保护装置由电流互感器1、可控开关2及监控模块3三部分组成，电流互感器1安装在SPD地线或零线上，可控开关2串联安装在SPD与供电线路之间，监控模块3接在可控开关2下端与SPD地线或零线上。

电流互感器1安装在SPD地线(“4+0”保护模式，图1)或零线(“3+1”保护模式，图2)上采集其流过的故障电流，当故障电流超过允许值时，可控开关2断开，监控模块3内的报警电路输出+5V报警信号。这样完全避免SPD在故障状态下长时间带电运行导致起火，并及时告知工作人员SPD已损坏失效需及时更换，保证SPD对设备保护的连续性。

结合图3及图4，对本实用新型的电源电涌保护器自燃保护装置的具体结构及其工作原理介绍如下。

电流互感器1用于获取SPD流过的总电流，当因雷电流通过或SPD劣化时，SPD地线或零线上有电流流过，电流互感器1检测到的电流信号并将此电流送至可控开关2。

可控开关2由漏电保护开关改造而成，保留现已广泛应用的漏电保护开关的外壳、电磁脱扣器及开关，重新对电路部分进行设计，使可控开关满足预期要求，即SPD流过故障电流达到设定值时可控开关动作。可控开关2内部信号取样电路对SPD地线或零线上互感器的电流信号进行筛选，取出流过SPD的故障电流。SPD工作正常的情况下，只有μA级电流，当因雷电流侵入供电线路，SPD启动导通时，SPD上才会有较大电流流过，虽然电流大，但属瞬态浪涌电流，当雷电流通过后SPD迅速由低阻恢复到高阻状态，SPD上电流消失，由于雷电流频率比较高，频率在1KHz以上，且持续时间极短(μs级)，而SPD损坏时地线或零线上会有较大的工频或直流故障电流，频率低，持续时间长，利用这两种状态下电流的不同特点，选取故障电流信号进行信号放大，作为开关驱动信号使电磁脱扣器开关动作脱扣，将SPD从供电线路脱离，从而避免SPD在故障状态下长时间运行导致起火燃烧。

监控模块3工作原理：当SPD正常工作时，可控开关2呈合闸状态，进入监控模块3信号线有与SPD同等工作电压的信号电压，此电压信号经过监控模块3内部变压器隔离降压(直流供电系统中不需变压器)、整流、稳压、滤波可输出+5V的监控信号电压，当由于SPD故障可控开关2断开时，连接至监控模块3的两线上的电压为0V，这样远程监控系统可根据监控模块3输出的信号电压的正常与否判断SPD运行状态，以便维护人员及时更换损坏的SPD。