[发明专利]电涌保护器的后备保护单元

说明书

技术领域

本发明涉及过电流、过电压保护领域，更具体地说，涉及用于对电涌保护器进行后备保护的后备保护单元。

背景技术

电涌保护器在运行过程中，因过大的电涌能量或系统电压波动等原因导致其功能性损坏或系统故障，如保护性能的下降、系统的短路等，而现有产品又不具备短路故障电流分断能力，最终可能造成供电的中断或火灾等事故。为此，IEC、GB等应用标准规定了电涌保护器短路失效时的过流保护措施，如安装熔断器或断路器等过流保护装置。而现有熔断器或断路器产品技术是以工频特性为基础的，没有与电涌相关的技术性能指标，这往往造成了二者在性能上的配合问题，如过流保护装置能否承受与电涌保护器相匹配的电涌冲击；两者的整体残压是否超出被保护设备耐受电压；该过流保护装置能否与前级实现配合。

尽管选用额定电流高的断路器可满足一定范围的要求，这样会增加用户的使用成本，更重要的是与前级过流保护装置难以实现选择性配合(对强雷区小负载系统的电涌保护尤为突出)。这些问题严重制约着电涌保护器的后备过流保护装置的工程应用。

发明内容

本发明的目的在于提供用于保护电涌保护器的后备保护单元，克服现有电涌保护器后备保护工程应用上的缺陷，能提高电涌冲击能力，改善保护性能，同时也易于实现与前级过流保护装置的配合，确保对设备供电的连续。

本发明的第一方面的电涌保护器的后备保护单元，该后备保护单元连接于电涌保护器，该后备保护单元包括互相连接的电涌保护器单元后备保护器单元，该后备保护器单元包括：故障驱动器、脱扣机构、触头开关、操作柄以及指示器，其中所述故障驱动器的两端并联一个电涌旁路器，所述的电涌旁路器用于电涌能量的泄放，所述的故障驱动器用于电涌保护器的短路故障保护。

在该电涌保护器发生短路故障时，所述的电涌旁路器不会导通，所出现的短路故障电流驱动所述的故障驱动器动作，该故障驱动器带动触头开关断开，分离故障的电涌保护器；在该电涌保护器遇到电涌时，在电涌作用下，所述的电涌旁路器迅速导通，分流所述的故障保护器的电涌能量。

该电涌旁路器具备至少下述之一的电气特性：具有电压幅值开关特征，进一步，幅值开关特征具有平坦的冲击特性曲线，以利于电涌能量泄放；具有频敏开关特征以利于电涌能量泄放。该电涌旁路器由下述结构的其中之一所构成：一个微感的电容器、多个微感的电容器并联、充惰性气体的放电间隙、一个金属氧化物压敏电阻以及多个金属氧化物压敏电阻并联。该故障驱动器具有工频特征以利于工频短路电流通过，该故障驱动器由电感式电磁线圈构成。

在发生短路故障的情况下，该电涌保护器中的故障驱动器两端的电压U1与所述的电涌旁路器的击穿电压U2满足下式关系：U1＜U2；在发生电涌的情况下，故障驱动器两端的电压U 1与所述的电涌旁路器的击穿电压U2满足下式关系：U1＞U2。

本发明的第二方面的电涌保护器的后备保护单元，该后备保护单元连接于电涌保护器，该后备保护单元包括故障保护器和指示器，该故障保护器串联一个电涌阻挡器，在所串联的故障保护器、电涌阻挡器组成的串联电路的两端并联电涌旁路器，所述的电涌旁路器用于电涌能量泄放，所述的故障保护器用于电涌保护器的短路故障保护，所述的电涌阻挡器用于限制电涌流过。

在电涌保护器发生短路故障时，所述的电涌旁路器不会导通，所出现的短路故障电流驱动所述的故障保护器断开；在该电涌保护器遇到电涌时，在电涌作用下，所述电涌旁路器迅速导通，分流所述的故障保护器的电涌能量。

该故障保护器由下述结构的其中之一所构成：金属熔丝、熔体；而所  述电涌阻挡器由下述结构的其中之一所构成：电感器、电阻器。与上述第一方面的发明同样，该电涌旁路器具备至少下述之一的电气特性：具有电压幅值开关特征，进一步，幅值开关特征具有平坦的冲击特性曲线，以利于电涌能量泄放；具有频敏开关特征以利于电涌能量泄放。该电涌旁路器由下述结构的其中之一所构成：一个微感的电容器、多个微感的电容器并联、充惰性气体的放电间隙、一个金属氧化物压敏电阻以及多个金属氧化物压敏电阻并联。该故障驱动器具有工频特征以利于工频短路电流通过。

本发明提供的所述的电涌旁路器实现了电涌与故障电流的有效分离，转移了故障驱动器本应承受的电涌能量，从而提高了电涌的冲击能力。所述的电涌旁路器击穿(导通)后残压极低，与电涌保护器相比，附加的残压是非常低的。由于分流的电涌能量非常小，所以故障驱动器或者故障保护器可选用额定值更低的器件，这样，更易于与上级过流保护装置实现配合，大大改善了对设备供电的连续性。

附图说明