[实用新型]与防雷模块配套使用的电气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种与基于氧化锌(MOV)器件的防雷模块配套使用的电气装置，该装置为防雷模块提供短路保护。作为一种安全防护组件，该保护装置可以广泛地应用在各类电源防雷设备或模块式电源防雷产品的生产制造上。

背景技术

氧化锌(MOV)器件是一种常用的防雷器件，基于氧化锌(MOV)器件的防雷模块或以氧化锌(MOV)器件作为防护器件的电源防雷装置具有良好的电气性能、经济性和易用性，已经广泛地应用到电源防雷产品上。预防氧化锌(MOV)器件特有的缺陷可能造成的事故，对提高整个电源防雷产品的电气性能水平以及降低产品成本起到关键的作用。

导致氧化锌(MOV)器件损坏的一种情况是器件的自然劣化。氧化锌(MOV)器件的自然劣化是随着器件工作时间的延长，氧化锌(MOV)器件的泄漏电流逐渐上升，导致器件自身的温升逐渐上升并形成一种不可逆转的恶性循环，最终氧化锌(MOV)器件因温度过高出现危险的失效。为了预防这种失效，人们常常在氧化锌(MOV)器件旁附加对温度敏感的保护装置，在感受到危险的温度产生时切断电路，阻止危险的情况发生。

导致氧化锌(MOV)器件损坏的另一种因素是器件出现击穿形成穿孔的情况。在异常条件下氧化锌(MOV)器件承受过大的工频电压，由于氧化锌(MOV)器件的结构特点难以避免的存在低阻值薄弱点。在高电压下流过低阻值薄弱点的电流密度要远高于其周边区域，形成以该点为中心的剧烈发热区域，该区域温度最终超过陶瓷组织的熔点而熔化击穿。氧化锌(MOV)器件出现击穿形成穿孔的情况后表现为短路状态，使得电源电路出现危险的短路电流。由于电源防雷设备往往是一个独立的电气设备，与之相连接的外部电路十分复杂，必须自行解决过电流保护问题，以保证防雷器件出现短路情况时短路故障不至于扩大至防雷设备以外的供电区域。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种与防雷模块配套使用的电气装置，它具备工频过电流防护功能，能适应防雷产品反复承受雷电冲击电流的工作环境，外部电路可以方便地对该保护装置的工作状态进行实时检测。

按此目的设计的一种与防雷模块配套使用的电气装置，包括两个支路，其特征是一支路为电感L和熔断器FUSE组成的串联电路，对工频电流进行限制；另一支路为放电管FDG电路，用于引导雷电冲击电流，两支路并联。

所述放电管FDG为一个，或二个或多个串联。当放电管FDG为二个及以上时，每个放电管FDG旁并接一个均压电阻R。

本过电流保护装置需要在工频电流和雷电冲击电流下工作。它包括两个支路，其中FUSE和L支路用于对工频电流进行限制，FDG支路用于引导雷电冲击电流。在未受到雷电冲击电流作用时，MOV器件中存在微量的泄漏电流，这部分电流全部经过FUSE支路，FUSE并不动作。当电源出现过高的异常电压导致MOV器件击穿，电源电路将被短路经过FUSE支路的电流会达到一个危险的水平，FUSE动作切断工频短路电流，对电源电路实行保护。当雷电冲击电流出现时，由于雷电冲击电流的主要能量集中在数十千赫兹的频率上，电感L上产生较高的电压降。这个电压降高于FDG的点火电压，导致FDG击穿。FDG是一种具备负阻特性(也称为可控硅特性)的器件，一旦击穿，两个电极间的电压会迅速下降至较低水平，从而使大部分的雷电冲击电流经由FDG支路流过，不对FUSE产生破坏性的冲击。因此实现了使用较小动作电流值的FUSE对较大容量的MOV器件进行短路保护。采用通用的电路监测方法可以方便地在电路两端检测出FUSE的通断情况，实现实时的故障告警功能。

本过电流保护装置采用的元件容易组装，制作成各种结构外形，各种安装方式的组件，方便地应用到不同的防雷产品上。它在承受超过额定数值的工频持续电流时能够以安全的电流时间特性动作，切断电流回路。并且这种电流-时间特性与标准电流保险器件基本相同。在承受高额的雷电冲击电流时应具备良好的不动作特性，其电流-时间特性不受影响。具有良好的经济性并且易于实现。

附图说明

图1为本实用新型一实施例电路原理图。

图2为本实用新型另一实施例电路原理图。

图3为本实用新型又一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，FUSE是一个动作电流值较小的熔断器，可以有各种外形封装形式，它的作用是切断电路中出现的持续性的过载电流，根据其时间电流特性可以包括普通型和慢断型。L是一个电感，可以采用多种结构形式，如空心式、铁心式等等，它的作用是协调熔断器和放电管两条支路的冲击电流分配比例。放电管FDG是一种具备负阻特性(也称为可控硅特性)的器件，它也可采用具备可控硅特性的其他元器件替换，如突波吸收管或可控硅，它的作用是引导冲击电流，避免熔断器受到过大的冲击电流的破坏。R是普通电阻器，它的作用是保持多个FDG承受的电压基本相同，也称均压电阻。根据采用元器件的情况，图1还可以变化成图2或图3的形式，它们的区别在于FDG支路中FDG的数量不同。如果对FDG进行参数筛选实现一致，均压电阻可以不使用，如图2所示。