專利名稱：一種過電壓保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于供配電系統(tǒng)中的過電壓保護(hù)裝置，屬電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
目前現(xiàn)有的電源過電壓保護(hù)裝置一般采用分體式、模塊化結(jié)構(gòu)，他們都沒有中線異常帶電指示，我國的供電線路有時(shí)供電質(zhì)量不高，供電質(zhì)量無法保證，中線有時(shí)帶電，中線異常帶電傷人事件時(shí)有發(fā)生，因而此類裝置適合于我國供電線路，市售的該類裝置存在如下不足之處一、在使用和維護(hù)時(shí)要求用戶要有專用工具來判明當(dāng)前供電情況，因此中線異常帶電時(shí)極易發(fā)生人員傷害事故；二、要求用戶提供符合安全的安裝環(huán)境，因此其適應(yīng)范圍窄，造成有些地區(qū)提供安裝環(huán)境而提高成本和占用空間；三、現(xiàn)有的過電壓保護(hù)裝置采用箱體式結(jié)構(gòu)，使用全模式保護(hù)時(shí)，體積較大，安裝接線復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)已有技術(shù)的不足而提供一種可直接準(zhǔn)確反映供配電中線狀態(tài)，減少EMI/RFI信號(hào)的干擾、使用安全可靠、維護(hù)簡易和超小體積全模式保護(hù)的電源過電壓保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種過電壓保護(hù)裝置，包括外殼和電子線路，其特點(diǎn)是電子線路中，浪涌泄放電路分別直接與過熱過流保護(hù)電路、檢測(cè)及指示電路相連，浪涌泄放電路還通過中線異常帶電指示電路與檢測(cè)及指示電路相連，檢測(cè)及指示電路與雷擊計(jì)數(shù)器電路相連。
在過熱過流保護(hù)電路中，是三相電路中的每一相采用過熱保險(xiǎn)TH和過流保險(xiǎn)F串聯(lián)進(jìn)行失效保護(hù)。
在浪涌泄放電路中，可以是在每一相電路中其中一路金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接中線，另一路中金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接地線，也可以是兩路同時(shí)接地或接中線，中線和地線之間并接有金屬氧化物壓敏電阻M。
在檢測(cè)及指示電路中，是每一相電路中二極管D并聯(lián)后串聯(lián)電阻R及發(fā)光二極管LED接中線。
在中線異常帶電指示電路中，二極管D10、限流電阻R5和發(fā)光二極管LED4串聯(lián)后，并接與中線和地線間。
在雷擊計(jì)數(shù)器電路中，是每一相中的二極管D負(fù)極端并聯(lián)后與電阻R4、金屬氧化物壓敏電阻M15、光耦合器件U4輸入端串聯(lián)后與中線連接，光耦合器件U4輸出并接C8后與計(jì)數(shù)器1腳，2腳相連接。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確顯示本裝置的工作狀態(tài)的目的，還可以是檢測(cè)及指示電路還連接有遙信電路。
在遙信電路中D12-D15組成的全橋整流電路，其交流輸入端并接入三相輸入電路中的一相和中線間，電容C11和穩(wěn)壓二極管W并接于全橋整流電路的直流輸出端，光耦元件U1輸出端的一端連接于全橋整流電路輸出正極端，另一端與光耦元件U2的輸出端串聯(lián)，光耦元件U2的輸出端與光耦元件U3的輸出端串聯(lián)，光耦元件U3輸出端的另一端與電阻R6一端串聯(lián)，同時(shí)電容C5、C6、C7分別與光耦元件U1、U2、U3的輸出端并聯(lián)，電阻R6另一端連接于三極管T1的基極，三極管T1的集電極連接于電阻R7的一端，電容C9并接于電阻R7和三極管T1的基極之間，三極管T1的集電極與三極管T2的基極連接，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的發(fā)射極連接，同時(shí)與D12-D15組成的全橋整流電路的負(fù)極連接，電容C10并聯(lián)于三極管T1的發(fā)射極和集電極之間，電阻R7和電容C9的另一端與D12-D15組成的全橋整流的直流輸出正極連接，繼電器J線圈一端與D12-D15組成的全橋整流電路的直流輸出正極連接，另一端與三極管T2的集電極相連接，二極管D11并聯(lián)于繼電器J線圈兩端，繼電器J的觸點(diǎn)公共端連接于接插件J1的COM端，繼電器J的觸點(diǎn)的常開點(diǎn)連接于接插件J1的NO端，繼電器J的觸點(diǎn)的常閉點(diǎn)連接于接插件的NC端。
為了進(jìn)一步減少EMI/RFI信號(hào)的干擾，可以是將過熱過流保護(hù)電路和浪涌泄放電路中直接焊接在PCB板上，其他電路焊接在另一塊PCB板上。
本實(shí)用新型采用中線帶電指示，可以顯示中線是否帶電，避免了中線異常帶電產(chǎn)生的傷人和危及設(shè)備安全問題；線路中采用L-N、N-G的全模式保護(hù)，全面保護(hù)效果好；熱敏保險(xiǎn)和過流保險(xiǎn)配合使用，無論過流或持續(xù)過壓，均可迅速脫離電路，防止起火；使用將電路直接焊接在特制的PCB板上，使引線長度變短，這樣就降低了殘壓，同時(shí)也減小了體積；采用雷擊計(jì)數(shù)、傳遞金屬氧化物壓敏電阻狀態(tài)信號(hào)、現(xiàn)場聲光報(bào)警電路，可以準(zhǔn)確顯示本裝置的工作狀態(tài)；過熱過流保護(hù)電路和浪涌泄放電路直接焊接在PCB板上，其他電路焊接在另一塊PCB板上，這樣就可極大減少EMI/RFI信號(hào)的干擾；PCB板的厚度和覆銅層的厚度保證在合理的范圍內(nèi)，這樣就可以保證本裝置的正常工作。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例電原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例電原理框圖。
圖4為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例電原理圖。
圖5為本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例電原理圖。
實(shí)施例1，參照?qǐng)D1，圖2，在過熱過流保護(hù)電路1中專用過流保險(xiǎn)F1、F2、F3一端與被保護(hù)電路L1、L2、L3分別相連接，過流保險(xiǎn)F和過熱保險(xiǎn)TH串接進(jìn)行失效保護(hù)，在每一相的每一路中可以是使用一個(gè)過熱保險(xiǎn)TH，也可以是多個(gè)TH并聯(lián)，本實(shí)施例中F1的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH1、TH3并聯(lián)后的一端，F(xiàn)2的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH5、TH7并聯(lián)后的一端，F(xiàn)3的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH9、TH11并聯(lián)后的一端，浪涌泄放電路2中可以是在每一相電路中其中一路采用一個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接中線，另一路中采用一個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接地線，也可以是兩路同時(shí)接地或接中線，中線和地線之間并接有一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M，本實(shí)施例中采用MOV元件M1一端與TH1并聯(lián)后的另一端相連接，MOV元件即是金屬氧化物壓敏電阻，另一端與地線相連接，MOV元件M3一端與過熱保險(xiǎn)TH3并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M5一端與過熱保險(xiǎn)TH5并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M7一端與過熱保險(xiǎn)TH7并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M9一端與過熱保險(xiǎn)TH9并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M11一端與過熱保險(xiǎn)TH11并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，中線和地線間至少并接一個(gè)MOV元件，本實(shí)施例中M13一端與中線相連接，另一端與地線相連接，在檢測(cè)及指示電路3中二極管D1與MOV元件M1相連接，二極管D2與MOV元件M3相連接，二極管D3與MOV元件M5相連接，二極管D4與MOV元件M7相連接，二極管D5與MOV元件M9相連接，二極管D6與MOV元件M11相連接，同時(shí)電阻R1與發(fā)光二極管LED1串聯(lián)、電阻R2與發(fā)光二極管LED2串聯(lián)、電阻R3與發(fā)光二極管LED3串聯(lián)并接與二極管D1、D2，D3、D4，D5、D6與中線間，在中線異常帶電指示電路4中，二極管D10、電阻R5、發(fā)光二極管LED4相串聯(lián)并接與中線和地線間，在雷擊計(jì)數(shù)器電路5中，二極管D7，D8，D9正極端與二極管D1、D2，D3、D4，D5、D6負(fù)極端相連接，二極管D7，D8，D9負(fù)極端并聯(lián)與電阻R4、MOV元件M15、光耦合元件U4輸入端串聯(lián)連接后與中線連接，光耦合元件U4輸出并接電容C8后與計(jì)數(shù)器1腳，2腳相連接，上述過熱過流保護(hù)電路1和浪涌泄放電路2中的電子元件均焊接在PCB板上，中線異常帶電指示電路4、檢測(cè)及指示電路3及雷擊計(jì)數(shù)器電路5中的電子元件焊接在另外一塊PCB板上。
實(shí)施例2，參照?qǐng)D3、圖4，一種過電壓保護(hù)裝置，在過熱過流保護(hù)電路1中專用過流保險(xiǎn)F1、F2、F3一端與被保護(hù)電路L1、L2、L3分別相連接，過流保險(xiǎn)F和過熱保險(xiǎn)TH串接進(jìn)行失效保護(hù)，在每一相的每一路中可以是使用一個(gè)過熱保險(xiǎn)TH，也可以是多個(gè)并聯(lián)，本實(shí)施例中F1的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH1、TH2、TH3、TH4并聯(lián)后的一端，F(xiàn)2的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH5、TH6、TH7、TH8并聯(lián)后的一端，F(xiàn)3的另一端串接過熱保險(xiǎn)TH9、TH10、TH11、TH12并聯(lián)后的一端，浪涌泄放電路2中可以是在每一相電路中其中一路采用一個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接中線，另一路中采用一個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接地線，也可以是兩路同時(shí)接地或接中線，中線和地線之間并接有一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物壓敏電阻M，本實(shí)施例中采用MOV元件M1、M2一端與TH1、TH2并聯(lián)后的另一端相連接，MOV元件即是金屬氧化物壓敏電阻，另一端與地線相連接，MOV元件M3、M4一端與過熱保險(xiǎn)TH3、TH4并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M5、M6一端與過熱保險(xiǎn)TH5、TH6并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M7、M8一端與過熱保險(xiǎn)TH7、TH8并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M9、M10一端與過熱保險(xiǎn)TH9、TH10并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M11、M12一端與過熱保險(xiǎn)TH11、TH12并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與地線相連接，MOV元件M13、M14一端與中線相連接，另一端與地線相連接，在檢測(cè)及指示電路3中二極管D1與MOV元件M1、M2相連接，二極管D2與MOV元件M3、M4相連接，二極管D3與MOV元件M5、M6相連接，二極管D4與MOV元件M7、M8相連接，二極管D5與MOV元件M9、M10相連接，二極管D6與MOV元件M11、M12相連接，同時(shí)電阻R1與發(fā)光二極管LED1串聯(lián)、電阻R2與發(fā)光二極管LED2串聯(lián)、電阻R3與發(fā)光二極管LED3串聯(lián)并接與二極管D1、D2，D3、D4，D5、D6與中線間，在中線異常帶電指示電路4中，二極管D10、電阻R5、發(fā)光二極管LED4相串聯(lián)并接與中線和地線間，在雷擊計(jì)數(shù)器電路5中，二極管D7，D8，D9正極端與二極管D1、D2，D3、D4，D5、D6負(fù)極端相連接，二極管D7，D8，D9負(fù)極端并聯(lián)與電阻R4、MOV元件M15、光耦合元件U4輸入端串聯(lián)連接后與中線連接，光耦合元件U4輸出并接電容C8后與計(jì)數(shù)器1腳，2腳相連接，在檢測(cè)及指示電路3連接有遙信電路6，遙信電路6中D12-D15組成的全橋整流電路，其交流輸入端并接入三相輸入電路中的一相和中線間，電容C11和穩(wěn)壓二極管W并接于全橋整流電路的直流輸出端，光耦元件U1輸出端的一端連接于全橋整流電路輸出正極端，另一端與光耦元件U2的輸出端串聯(lián)，光耦元件U1的輸入端串聯(lián)于檢測(cè)及指示電路3中R1和LED1間，電容C2并接在光耦元件U1的輸入端，光耦元件U2的輸出端與光耦元件U3的輸出端串聯(lián)，光耦元件U2的輸入端串聯(lián)于檢測(cè)及指示電路3中R2和LED2間，電容C3并接在光耦元件U2的輸入端，光耦元件U3輸出端的另一端與電阻R6一端串聯(lián)，同時(shí)電容C5、C6、C7并聯(lián)于光耦元件U1、U2、U3的輸出端，光耦元件U3的輸入端串聯(lián)于檢測(cè)及指示電路3中R3和LED3間，電容C4并接在光耦元件U3的輸入端，電阻R6另一端連接于三極管T1的基極，三極管T1的集電極連接于電阻R7的一端，電容C9并接于電阻R7和三極管T1的基極之間，三極管T1的集電極與三極管T2的基極連接，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的發(fā)射極連接，同時(shí)與D12-D15組成的全橋整流電路的負(fù)極連接，電容C10并聯(lián)于三極管T1的發(fā)射極和集電極之間，電阻R7和電容C9的另一端與D12-D15組成的全橋整流的直流輸出正極連接，繼電器J線圈一端與D12-D15組成的全橋整流電路的直流輸出正極連接，另一端與三極管T2的集電極相連接，二極管D11并聯(lián)于繼電器J線圈兩端，繼電器J的觸點(diǎn)公共端連接于接插件J1的COM端，繼電器J的觸點(diǎn)的常開點(diǎn)連接于接插件J1的NO端，繼電器J的觸點(diǎn)的常閉點(diǎn)連接于接插件的NC端，上述過熱過流保護(hù)電路1和浪涌泄放電路2中的電子元件均焊接在PCB板上，中線異常帶電指示電路4、檢測(cè)及指示電路3、雷擊計(jì)數(shù)器電路5和遙信電路6中的電子元件焊接在另外一塊PCB板上。
實(shí)施例3，參照?qǐng)D3、圖5，一種過電壓保護(hù)裝置，是在實(shí)施2的基礎(chǔ)上，MOV元件M1、M2一端與TH1、TH2并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M3、M4一端與過熱保險(xiǎn)TH3、TH4并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M5、M6一端與過熱保險(xiǎn)TH5、TH6并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M7、M8一端與過熱保險(xiǎn)TH7、TH8并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M9、M10一端與過熱保險(xiǎn)TH9、TH10并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，MOV元件M11、M12一端與過熱保險(xiǎn)TH11、TH12并聯(lián)后的另一端相連接，另一端與中線相連接，其他與實(shí)施例2相同。
在實(shí)施例中所有電子元件的具體數(shù)值參數(shù)根據(jù)工作環(huán)境的要求選取。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)電源L1、L2、L3、NETURAL四根入線有暫態(tài)過電壓侵入時(shí)，通過M1～M14的MOV元件形成快速有效的對(duì)中和對(duì)地泄放，通過M1～M14的MOV箝位，使暫態(tài)過電壓在L-N，L-L，L-G，N-G的水平限制在被保護(hù)設(shè)備絕緣之內(nèi)，達(dá)到完全的保護(hù)目的，同時(shí)若MOV劣化，通過MOV熱效應(yīng)使熱敏保險(xiǎn)動(dòng)作，保護(hù)本裝置安全使用，在有暫態(tài)過電壓侵入時(shí)，M15的MOV導(dǎo)通使光藕U8工作與計(jì)數(shù)器配合，完成計(jì)數(shù)功能，同時(shí)使U1或U2或U3導(dǎo)通，T1截止，T2導(dǎo)通，J工作，F(xiàn)M工作，完成遙信輸出和聲音告警。
權(quán)利要求1.一種過電壓保護(hù)裝置，包括外殼和電子線路，其特征在于電子線路中，浪涌泄放電路(2)分別直接與過熱過流保護(hù)電路(1)、檢測(cè)及指示電路(3)相連，浪涌泄放電路(2)還通過中線異常帶電指示電路(4)與檢測(cè)及指示電路(3)相連，檢測(cè)及指示電路(3)與雷擊計(jì)數(shù)器電路(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的過熱過流保護(hù)電路(1)中，是三相電路中的每一相采用過熱保險(xiǎn)TH和過流保險(xiǎn)F串聯(lián)進(jìn)行失效保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的浪涌泄放電路(2)中，可以是在每一相電路中其中一路金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接中線，另一路中金屬氧化物壓敏電阻M并聯(lián)后接地線，也可以是兩路同時(shí)接地或接中線，中線和地線之間并接有金屬氧化物壓敏電阻M。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的檢測(cè)及指示電路(3)中，是每一相電路中二極管D并聯(lián)后串聯(lián)電阻R及發(fā)光二極管LED接中線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的中線異常帶電指示電路(4)中，二極管D10、限流電阻R5和發(fā)光二極管LED4串聯(lián)后，并接與中線和地線間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的雷擊計(jì)數(shù)器電路(5)中，是每一相中的二極管D負(fù)極端并聯(lián)后與電阻R4、金屬氧化物壓敏電阻M15、光耦合器件U4輸入端串聯(lián)后與中線連接，光耦合器件U4輸出并接C8后與計(jì)數(shù)器1腳，2腳相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于檢測(cè)及指示電路(3)還連接有遙信電路(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述在遙信電路(6)中D12-D15組成的全橋整流電路，其交流輸入端并接入三相輸入電路中的一相和中線間，電容C11和穩(wěn)壓二極管W并接于全橋整流電路的直流輸出端，光耦元件U1輸出端的一端連接于全橋整流電路輸出正極端，另一端與光耦元件U2的輸出端串聯(lián)，光耦元件U2的輸出端與光耦元件U3的輸出端串聯(lián)，光耦元件U3輸出端的另一端與電阻R6一端串聯(lián)，同時(shí)電容C5、C6、C7分別與光耦元件U1、U2、U3的輸出端并聯(lián)，電阻R6另一端連接于三極管T1的基極，三極管T1的集電極連接于電阻R7的一端，電容C9并接于電阻R7和三極管T1的基極之間，三極管T1的集電極與三極管T2的基極連接，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的發(fā)射極連接，同時(shí)與D12-D15組成的全橋整流電路的負(fù)極連接，電容C10并聯(lián)于三極管T1的發(fā)射極和集電極之間，電阻R7和電容C9的另一端與D12-D15組成的全橋整流的直流輸出正極連接，繼電器J線圈一端與D12-D15組成的全橋整流電路的直流輸出正極連接，另一端與三極管T2的集電極相連接，二極管D11并聯(lián)于繼電器J線圈兩端，繼電器J的觸點(diǎn)公共端連接于接插件J1的COM端，繼電器J的觸點(diǎn)的常開點(diǎn)連接于接插件J1的NO端，繼電器J的觸點(diǎn)的常閉點(diǎn)連接于接插件的NC端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種過電壓保護(hù)裝置，其特征在于所述的過熱過流保護(hù)電路(1)和浪涌泄放電路(2)中直接焊接在PCB板上，其他電路焊接在另一塊PCB板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種過電壓保護(hù)裝置,它包括外殼和電子線路,在電子線路中,浪涌泄放電路分別與過熱過流保護(hù)電路、檢測(cè)及指示電路相連,還通過中線異常帶電指示電路與檢測(cè)及指示電路相連,檢測(cè)及指示電路與雷擊計(jì)數(shù)器電路相連,檢測(cè)及指示電路還連接有遙信電路,電子元器件直接焊接在特制的PCB板上,本實(shí)用新型具有準(zhǔn)確反映供配電中線狀態(tài),減少EMI/RFI信號(hào)的干擾、使用安全可靠、維護(hù)簡易和超小體積全模式保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2473791SQ0123611
公開日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
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