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抗干擾的方法及裝置的制作方法

文檔序號:7316979閱讀:1162來源:國知局
專利名稱:抗干擾的方法及裝置的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線、無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備中電壓干擾預(yù)防抑制的方法及裝置、防雷過電壓抑制器、干擾抑制器、防電涌保安單元、電壓抑制器、避雷器以及具有預(yù)防或抑制干擾的多功能一體化的電器設(shè)備、器件。
背景技術(shù)
現(xiàn)有電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線、無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備中由于電磁干抗、電壓電涌、自然界雷擊對有線、無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備及人身安全帶來了極大的危害。
電力網(wǎng)中帶熔斷器的避雷器、自動跌落式避雷器及三相四柱四星形接法、星形接法、相與相、相與零線、相與地、信號線一般采用以單一門檻過電壓進(jìn)行放電泄流通路的電壓干擾預(yù)防抑制的方法,且當(dāng)單相接地故障、單相碰觸零線或信號線的單一性過電壓發(fā)生時,造成防電涌抑制器、防雷過電壓抑制器、電涌干擾抑制器、防電涌保安單元、電壓抑制器、避雷器等防過電壓浪涌抑制電器設(shè)備一般采用過電壓保護(hù)元件失效或過載后采用將其自行脫離被保護(hù)系統(tǒng),而后需要人工進(jìn)行回復(fù)或事故后更換器件的方法。此類僅防單一故障性、單一電壓值的過電壓抑制方法,雖然可達(dá)到部分過電壓抑制的保護(hù)效果,但在多重故障性、多個放電門檻電壓非同時發(fā)生情況下,如三相中性線接地電網(wǎng)因地線開路且其一相接接地、中性線觸相線故障時伴隨雷擊,以及10KV三相不接地電網(wǎng)因單相接地的單一故障性、單一放電門檻電壓造成過電壓保護(hù)元件失效或過載后,采用將其自行脫離被保護(hù)系統(tǒng)、切斷原來防雷擊、諧振過電壓能量的放電泄流通路,必導(dǎo)致雷擊、諧振過電壓能量無法釋放而侵害相鄰?fù)緩降碾姎?、人身安全;以及中、高壓避雷器等均由扁片式壓敏閥片采用重疊成柱形、閥片電極面之間采用點(diǎn)接觸,以致泄流時閥片電極面灼損、泄流通道受損,同時也無法感知在過電壓保護(hù)元件失效或過載前的電壓信息及其電氣特征屬性,這對分析過電壓發(fā)生源、過電壓保護(hù)元件是否失效或過載以及能否直接再投入運(yùn)行的判定,以及在不知高壓電網(wǎng)是否帶電狀態(tài)下進(jìn)行人工更換時對人身及設(shè)備安全操作都顯得不夠完善;由于信息通道的信號電纜接法不合理、在系統(tǒng)操作過電壓、故障電流引起地電位升高及雷電而造成干擾無法抑制以及信息通道的信號電纜絕緣被損壞;由于電器設(shè)備相鄰安裝,引起交叉電場干擾而造成信號無法正常轉(zhuǎn)輸、電場場強(qiáng)以及電壓分布嚴(yán)重不均以致電壓浪涌時造成絕緣被損壞;由于上述預(yù)防抑制干擾的方法及裝置的不完善而造成有線、無線的電網(wǎng)、電氣設(shè)備、人身傷亡的事故在國內(nèi)外常有報導(dǎo)。
在600伏以下的電網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線、無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備中,一般采用如氣體放電管、氣隙放電器等氣態(tài)間隙放電元件或多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器(MOV)、正反向特性一致的二端半導(dǎo)管(SA)、單PN結(jié)雪崩二極管(TVS或稱為TVP)等固態(tài)放電元件構(gòu)成的電壓抑制器、防雷過電壓抑制器、電壓干擾抑制器、防電涌保安單元、過電壓防護(hù)器等預(yù)防抑制干擾的電器設(shè)備,它一般采用過電壓保護(hù)元件失效或過載后將其自行脫離被保護(hù)系統(tǒng),而后需要人工進(jìn)行回復(fù)或事故后更換器件的方法。如雷、風(fēng)、雨常伴隨地電位提高、電源中性線開路、瞬變縱、橫向電涌交加出現(xiàn)時,信號線對地出現(xiàn)工頻交流220V電壓往往采用保安單元中(PTC)限流元件開路、原來不接地的通訊信號線被接地,對單一故障性、單一過電壓的抑制方法來防止配線架導(dǎo)線著火、交換機(jī)以內(nèi)電子元件損壞,而事實上防止了配線架導(dǎo)線不著火,卻由于伴隨出現(xiàn)多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的電壓浪涌,經(jīng)常引起保安單元過載而損壞、被保護(hù)交換機(jī)以內(nèi)系統(tǒng)較大范圍出現(xiàn)大面積電子元件損壞,而造成大面積通訊中斷;對此種僅對單一故障性、單一抑制干擾電壓的方法及裝置,雖然可達(dá)到如防止配線架導(dǎo)線著火等一部分預(yù)防抑制干擾的保護(hù)效果,但在多重縱、橫故障性、多個放電門檻過電壓非同時發(fā)生的情況下,由于防單一工頻交流220V碰觸信號線的故障性、單一工頻交流220V放電門檻過電壓時,串聯(lián)信號線的PTC限流元件呈高阻抗的開路或串聯(lián)信號線的保險熔斷絲,以致失效或過載過電壓保護(hù)元件自行脫離被保護(hù)系統(tǒng)后,多重縱、橫故障性、多個放電門檻過電壓非同時發(fā)生的過電壓能量、尤其是微秒級沖擊的過電壓能量、如雷擊產(chǎn)生的地電位升高的瞬變過電壓能量、接地故障電壓能量,會通過信號線已接地的信號線通路蔓延到相鄰系統(tǒng)通路、如程控交換機(jī)時分交換電路進(jìn)行放電泄流,從而損壞相鄰?fù)返碾娖饔绕涫请妷狠^低的信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)中的電子設(shè)備如通信網(wǎng)中程控交換機(jī)時分交換電路扳中元件損壞而釀成通訊中斷、使整個原被保護(hù)的程控交換系統(tǒng)無法正常運(yùn)行事故;采用過電壓保護(hù)元件失效或過載后采用將其自行脫離被保護(hù)系統(tǒng),而后需要人工進(jìn)行回復(fù)或事故后更換器件的預(yù)防抑制干擾的方法及裝置;以及由于信息通道的傳輸信號電纜接法不合理、在系統(tǒng)操作過電壓、故障電流引起地電位升高、以及雷電和電磁干擾源的干擾,造成傳輸信號電纜被損壞或大電流的電壓浪涌干擾引起壓敏元件損壞而無法正常工作等,此種單一抗干擾的方法及裝置釀成的事故在國內(nèi)外常有報導(dǎo)。
為了解決上述不夠完善的抗干擾的方法及裝置,發(fā)明目的是提供在多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的干擾在同時或非同時發(fā)生的情況下,能依據(jù)傳遞的被保護(hù)對象電信息以及感知或傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息,自動開啟相對應(yīng)的放電門檻電壓的泄流通道由高阻抗躍變?yōu)榈妥杩?,使縱、橫向的過電壓能量得到充分的放電泄流,放電泄流結(jié)束后泄流通道又能自恢復(fù)至常態(tài)而關(guān)閉、而不會造成過電壓保護(hù)特性器件損壞,使過電壓、電壓電涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到更加完善有效的預(yù)防或抑制的方法以及易于生產(chǎn)制造更為合理結(jié)構(gòu)的裝置,使現(xiàn)有電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線或無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備、人身安全能避免過電壓電涌、電磁干擾源、自然界雷擊帶來的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供抗干擾的方法,它能在多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的干擾在同時或非同時發(fā)生的情況下,能依據(jù)傳遞的被保護(hù)對象電信息以及感知或傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息,自動開啟相對應(yīng)的放電門檻電壓的泄流通道由高阻抗躍變?yōu)榈妥杩?,使縱、橫向的過電壓能量得到充分的放電泄流,放電泄流結(jié)束后泄流通道又能自恢復(fù)至常態(tài)而關(guān)閉而不會造成過電壓保護(hù)特性器件損壞,使過電壓、電壓電涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到有效的預(yù)防或抑制;利用過電壓保護(hù)特性組件中的電流變量以及其兩端的門檻放電電壓、維持電壓的電壓變量以及放電時間變量受控于與之并聯(lián)的傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻的電壓降變量或過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓變量,或受控于與之串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓變量、以及其預(yù)擊穿電流變量的控制,且兩個器件又可以重復(fù)交叉承擔(dān)過電壓放電電流的沖擊,相互得到保護(hù),作為抗干擾裝置中的構(gòu)件;利用過固態(tài)電壓保護(hù)元件在過電壓放電之前、過電壓放電過程所分別對應(yīng)呈現(xiàn)電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路的動態(tài)變異,而呈現(xiàn)為不同阻抗的電路特性,即在未動作前固態(tài)過電壓保護(hù)元件的縱、橫向均呈容性阻抗的電路特性,在縱向過電壓放電過程、不能恢復(fù)性擊穿時由于固態(tài)過電壓保護(hù)元件的晶界隧道效應(yīng)其順沿過電壓放電路徑的縱向呈感性低阻抗的電路特性、而橫向呈參數(shù)值發(fā)生改變的容性阻抗的電路特性;應(yīng)用呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路的過固態(tài)電壓保護(hù)元件相串聯(lián)構(gòu)成的分壓器,其高、低壓端中參數(shù)元件的電阻、電壓的溫度系數(shù)等物理電參數(shù)同時發(fā)生同一方向、同一變化量時其串聯(lián)分壓比不變的機(jī)理,選用呈相同等效電路電氣特性的固態(tài)過電壓保護(hù)元件進(jìn)行串聯(lián)的疊串體,構(gòu)成至少二個外接端、也可以具有至少一個中間接口或至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器,來實現(xiàn)既具有過電壓保護(hù)特性又可以具有電壓分壓器的分壓比精度、分壓比穩(wěn)定性的抗干擾裝置;由至少一個的過電壓保護(hù)特性的元件或組件串聯(lián)后,并由串聯(lián)連接處引出至少一個中間抽頭構(gòu)成的過電壓保護(hù)特性分壓器,當(dāng)隋機(jī)直接或間接地感知抗干擾裝置內(nèi)、外電路發(fā)生的變化信息并滿足特定的條件下,可自動開啟具有至少一個中間接口或至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器或過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器中的至少一個設(shè)定值的放電門檻接口,引導(dǎo)來自電磁場或電路的過電壓電能、干擾源電能通過泄流通路進(jìn)行放電從而抑制偽信號或過電壓電涌;由分壓器的中間抽頭或技術(shù)特性的器件或傳遞相關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)變化信息的接口通過單端屏蔽接地的雙重屏蔽信號電纜線外引或直接引出的分壓器中至少一個中間接口,其中間接口可分別是,作為能傳遞被保護(hù)對象兩端或裝置自身構(gòu)件的電信息接口,撿測被保護(hù)對象兩端是否帶電的接口,在線撿測過電壓保護(hù)元件及組件是否失效而發(fā)出預(yù)警信號或動作指令的接口,可靈活設(shè)定至少一個電參數(shù)、設(shè)定至少一個過電壓數(shù)值的放電門檻接口,能感知過電壓保護(hù)特性的元件或組件過載而溫升至極限的開關(guān)接點(diǎn)接口,傳遞反映精度、線性度、溫漂相關(guān)參數(shù)信息、輸出給外圍設(shè)備的接口,接收外圍設(shè)備發(fā)出開啟相應(yīng)泄流通路進(jìn)行放電的動作指令輸入接口;采用至少一個柱形整體替代由多個園扁片重疊成柱形體的多個壓敏電阻結(jié)構(gòu)件,也可以將原來多個壓敏電阻園扁片電極面之間的點(diǎn)接觸重疊改為面接觸重疊,以避免因多個壓敏電阻園扁片電極面點(diǎn)接觸的疊串、而造成其電極面的接觸點(diǎn)因多次大電流放電而灼傷、壓敏電阻的放電流通道有效截面受損;利用金屬材料作為屏蔽層或分布電容電極來提取相關(guān)信息、屏蔽層也可以作為改善電場、電磁場分布、消除或抑制電磁場干擾源干擾與交叉干擾;利用沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的電壓保護(hù)特性的元件及其組件構(gòu)成呈柱狀體縱向的園表面,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷金屬箔電極,由兩層包敷金屬箔電極構(gòu)成分布電容器后,且在金屬箔電極處引出一個中間抽頭,構(gòu)成至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器;還可以由分布電容器再并接過電壓保護(hù)特性的元件或組件、也可以再并接電容或再并接阻容并聯(lián)的組件后,且在金屬箔電極處引出一個中間抽頭,構(gòu)成至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器;利用由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、動態(tài)過電壓限制器、過電壓保護(hù)特性器件、過電壓保護(hù)特性的組件、形狀記憶合金熱敏開關(guān)、熱敏傳感器、熱敏間隙放電器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜、單端屏蔽接地方式的單芯信號電纜、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器、分布電容電極的器件、中間接口器件之中采用至少一個器件可以分別與其它電路、屏蔽層、或至少一個裝置中的絕緣體之中至少一個結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組合,從而構(gòu)成抗干擾的方法;也可以依據(jù)需要,將本發(fā)明抗干擾的方法中至少一個技術(shù)特征分別分離出來、進(jìn)行組合后設(shè)置于其它設(shè)備中構(gòu)成一體化、具有發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征的一體化設(shè)備;還可以制造具有本發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征的另、部件、產(chǎn)品;應(yīng)用于現(xiàn)有電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線或無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備上、電路中,使其得到更加完善、新穎獨(dú)特、結(jié)構(gòu)合理地預(yù)防抑制干擾的方法,而且具有易于生產(chǎn)制造的利用性。
本發(fā)明的另一目的是依據(jù)上述發(fā)明的抗干擾方法可商品化制造、單獨(dú)使用在高低壓電力輸配電網(wǎng)、交流電源、直流電源、逆變電源、變頻電源、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線、無線電系統(tǒng)的電路上;也可以與電氣設(shè)備中的電源電路、數(shù)字電路、模擬電路相連接使用;也可以與電氣設(shè)備相連接構(gòu)成一體化,具有多功能、傳遞電信息、預(yù)防過電壓、抑制過電壓、抗電磁干擾源的干擾、壽命長的設(shè)備;還可以具體是,在能抑制相鄰電磁場相互影響的屏蔽層內(nèi)、或不受相鄰電磁場相互影響的絕緣體內(nèi)、電路中,可利用由由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、動態(tài)過電壓限制器、過電壓保護(hù)特性器件、過電壓保護(hù)特性的組件、形狀記憶合金熱敏開關(guān)、熱敏傳感器、熱敏間隙放電器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器、分布電容電極、中間接口的結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件可以分別與其它電路、屏蔽層、或至少一個裝置中的絕緣體之中至少一個結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組合,并且由分壓器的中間抽頭或技術(shù)特性的器件或傳遞相關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)變化信息的接口通過單端屏蔽接地的雙重屏蔽信號電纜線外引或直接引出的其至少一個中間接口,其中間接口可分別是,作為能傳遞被保護(hù)對象兩端或裝置自身構(gòu)件的電信息接口,撿測被保護(hù)對象兩端是否帶電的接口,在線撿測過電壓保護(hù)元件及組件是否失效而發(fā)出預(yù)警信號或動作指令的接口,可靈活設(shè)定至少一個電參數(shù)、設(shè)定至少一個過電壓數(shù)值的放電門檻接口,能感知過電壓保護(hù)特性的元件或組件過載而溫升至極限的開關(guān)接點(diǎn)接口,傳遞反映精度、線性度、溫漂相關(guān)參數(shù)信息、輸出給外圍設(shè)備的接口,接收外圍設(shè)備發(fā)出開啟相應(yīng)泄流通路進(jìn)行放電的動作指令輸入接口;從而構(gòu)成抗干擾的裝置;也可以依據(jù)需要,將本發(fā)明的抗干擾的方法及裝置中至少一個技術(shù)特征分別分離出來、進(jìn)行組合后設(shè)置于其它設(shè)備中構(gòu)成一體化、具有發(fā)明的抗干擾的方法及裝置中至少一個技術(shù)特征的一體化設(shè)備;還可以制造具有本發(fā)明的抗干擾的方法及裝置中至少一個技術(shù)特征的另、部件、產(chǎn)品;也可以是構(gòu)成具有本發(fā)明的抗干擾的方法及裝置中至少一個器件分別分離出來所構(gòu)成的避雷器、過電壓抑制器;應(yīng)用于上述的設(shè)備、系統(tǒng)、電路中,使設(shè)備、系統(tǒng)、電路預(yù)防抑制干擾更加完善化目的。
本發(fā)明主要目的抗干擾方法,它是這樣實現(xiàn)的由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、動態(tài)過電壓限制器DVL、過電壓保護(hù)特性組件ZRV、柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件MOV、形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK、熱敏間隙放電器TCV、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL以及單芯信號電纜(DL)、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器Cf、C7與C8、C9、分布電容金屬箔電極Z及均壓金屬電極JB1、屏蔽金屬電極JB2的技術(shù)特征器件或傳遞相關(guān)信息的器件之中選用至少一個器件后,分別與電路、至少一個裝置、過電壓保護(hù)特性器件RV、熱敏傳感器、屏蔽層、絕緣體之中的至少一個結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組合或電連接,從而構(gòu)成它能在多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的干擾在同時或非同時發(fā)生的情況下,能依據(jù)傳遞的被保護(hù)對象電信息以及感知或傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息,自動開啟相對應(yīng)的放電門檻電壓的泄流通道由高阻抗躍變?yōu)榈妥杩?,使縱、橫向的過電壓能量得到充分的放電泄流,放電泄流結(jié)束后泄流通道又能自恢復(fù)至常態(tài)而關(guān)閉、而不會造成過電壓保護(hù)特性器件損壞,使過電壓、電壓電涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到有效的預(yù)防或抑制的抗干擾方法;也可以依據(jù)需要,將本發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征分別分離出來、進(jìn)行組合后設(shè)置于其它設(shè)備中構(gòu)成一體化、具有本發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征的一體化設(shè)備;還可以制造具有本發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征的另、部件、產(chǎn)品;也可以是構(gòu)成具有本發(fā)明的抗干擾方法中至少一個技術(shù)特征的避雷器、過電壓抑制器。
技術(shù)特征器件分別是動態(tài)過電壓限制器DVL、電壓保護(hù)特性組件ZRV、柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件MOV、LK或LKS形狀記憶合金熱敏開關(guān)、TCV或LCVS或TCVK或TCVSK熱敏間隙放電器、分布電容金屬箔電極Z及均壓金屬電極JB1、屏蔽金屬電極JB2。
傳遞相關(guān)信息的器件分別是由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL與單芯信號電纜(DL)、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器。
過電壓保護(hù)特性器件RV可分別是過電壓保護(hù)特性元件或過電壓保護(hù)特性組件ZRV;其元件可分別是氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件GRV;氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件分別是二端或三端的氣體放電管、氣態(tài)間隙放電元件、可變氣態(tài)間隙放電元件WCV;固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件分別GRV是,多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器(MOV)、正反向特性一致的二端半導(dǎo)管(SA)、單PN結(jié)雪崩二極管(TVS或稱為TVP)、氣態(tài)間隙多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器。
過電壓保護(hù)特性的組件ZRV是至少一個放電門檻電壓的過電壓保護(hù)特性器件RV,其分別是正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少一個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少二個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的組件、過電壓保護(hù)特性器件RV分別與TCV或LCVS或TCVK或TCVSK熱敏間隙放電器、過電壓保護(hù)特性器件RV分別與LK或LKS形狀記憶合金熱敏開關(guān)相組合的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少二個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件。正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC可以是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件,也可以是改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件;改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件是利用一個電阻與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)的方法,來擬定大于居里點(diǎn)溫度后呈階躍型μs級變化至高阻抗的上限值只等于與之并聯(lián)的電阻值的開斷特性,以及電阻恢復(fù)的時間響應(yīng)呈緩慢下降得到加快、即電阻恢復(fù)時間縮短至μs級響應(yīng)特性,以及擬定一個電阻作為高阻抗的上限值、用來維持與改性正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件預(yù)擊穿電流的改性正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件。利用傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件,從常溫至接近居里點(diǎn)溫度時其低阻抗呈較慢變化、但大于ms級變化速率壇大至百歐級以上、大于居里點(diǎn)溫度后呈階躍型μs級變化速率其高阻抗可達(dá)數(shù)十兆歐的開斷特性,利用非線性階躍型變化電阻動作時間的電流響應(yīng)特性,動作后保持施加電壓值下電阻恢復(fù)的時間響應(yīng)大于20ms、且呈緩慢下降的伏安特性即電阻平緩度響應(yīng)特性;還利用傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件在居里溫度狀態(tài)下、當(dāng)流過大電流時、在1ms時間之內(nèi)無法呈高阻抗或開路只呈現(xiàn)低阻抗的電流通路特性;過電壓保護(hù)特性的組件,采用呈低阻的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件與呈高阻抗過電壓保護(hù)特性器件并聯(lián),來傍路過電壓保護(hù)特性器件而造成分流,以及正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件流過大電流后其電阻變大所產(chǎn)生的電壓降達(dá)到大于門檻電壓所需要的時間,來控制與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件幾百A乃至KA以上的放電動作電流,以及降低與之并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件的沖擊放電電壓沖擊系數(shù)、荷電率、伏安特性平緩度與功耗溫升;反過來,又利用過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓亦稱殘壓作為限制與之并聯(lián)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件的動作下限電流或不動作電流、動作時間以及工作電壓;正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件與過電壓保護(hù)特性器件又可以重復(fù)交叉承擔(dān)過電壓放電的沖擊電流。也可以利用一個電阻與正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)的方法來擬定大于居里點(diǎn)溫度后呈階躍型μs級變化至高阻抗的上限值只等于與之并聯(lián)的電阻值的開斷特性、以及電阻恢復(fù)的時間響應(yīng)呈緩慢下降得到加快、即電阻恢復(fù)時間縮短至μs級響應(yīng)特性的改性正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件,以擬定一個電阻作為高阻抗的上限值用來維持與改性正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件的預(yù)擊穿電流。同理,還可以用二個以上不同動作下限電流的傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)作為一個改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件來使用。這種過電壓保護(hù)特性器件幾百A乃至KA以上的動作電流及延遲動作時間受控于傳統(tǒng)或改性正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件,所涵蓋的過電壓保護(hù)特性組件中的電流變量以及其兩端的門檻放電電壓、維持電壓的電壓變量以及放電時間變量受控于與之并聯(lián)的傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻的電壓降變量或過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓變量,或受控于與之串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓變量、以及其預(yù)擊穿電流變量的控制,且兩個器件又可以重復(fù)交叉承擔(dān)過電壓放電電流的沖擊,相互得到保護(hù),作為抗干擾裝置中的構(gòu)件。過電壓保護(hù)特性組件ZRV的典型工作過程是在低V電路兩端并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性組件ZRV,采用由正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至過電壓保護(hù)特性器件RV1并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性器件RV2串聯(lián)后的組件,與正溫度系數(shù)熱敏電阻并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件的放電門檻電壓aV、其維持電壓V′,動態(tài)電阻值為TR的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件與電阻R并聯(lián)后的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC,與正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC相串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV2的放電門檻電壓bV、其維持電壓V″,在與低壓為U內(nèi)阻為r的電路兩端并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性組件ZRV、其兩端存在一個放電過電壓V時、此時aV+V″<V<aV+bV,過電壓放電電流亦稱為初始電流I流經(jīng)與正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV2的泄流通路、這時初始電流I大于正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件的動作電流I′并大于1mA即I>I′>1mA、串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV2呈低阻抗且其兩端的放電門檻電壓bV被箝位于維持電壓V″,初始電流I流經(jīng)呈低阻抗TR的正溫度系數(shù)熱敏PTC所產(chǎn)生的電壓降為I×TR×R/TR+R大于aV、所以低壓U電路兩端的放電過電壓V被箝位、即V=(I×TR×R/TR+R)+V″,呈低阻抗的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件因流過動作電阻TR歷經(jīng)t′時間其阻抗隨Q=0.24×I2×TR×t′的發(fā)熱量,使正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的阻抗快速地升至接近居里點(diǎn)溫度Tc的開關(guān)電阻Rc此時流經(jīng)呈較大阻抗TR的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件電流I′所產(chǎn)生的電壓降I′×(TR×R/TR+R)且aV<I′×(TR×R/TR+R)<aV+bv、且使與正溫度系數(shù)熱敏(PTC)電阻元件并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器RV1由高阻抗在μs級時間內(nèi)躍變?yōu)榈妥杩辜撮_通幾百A乃至KA以上過電壓泄放電流通路、使電流通路放大了幾百倍以上、且使與之并聯(lián)的已發(fā)熱的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件電壓降I′×(TR×R/TR+R)被箝位在V′、造成I′在μs級時間內(nèi)下降為I″、使I″×(TR×R/TR+R)電壓降縮小了I′×(TR×R/TR+R)/(I″×(TR×R/TR+R)倍、U=V′+V″,便流經(jīng)呈較大阻抗的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的過電壓放電電流被與正溫度系數(shù)熱敏電阻并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器RV1低阻抗所分流、并使與之并聯(lián)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的電流I′被RV1的維持電壓V′限制在I″即I″<I′、此時I″=V′÷TR正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的發(fā)熱量下降至Q′=0.24×(I″)2×TR×t′使電阻值TR壇大的變化速度也隋之下降而減緩,在歷經(jīng)t″后與正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)且呈低阻抗的過電壓保護(hù)特性器件進(jìn)行過電壓放電,交流電壓過零電路兩端電壓還是高于bv時正溫度系數(shù)熱敏電阻元件及過電壓保護(hù)特性器件重復(fù)交叉輪歷經(jīng)t進(jìn)行過電壓放電、以致發(fā)熱溫升壇大,重復(fù)交叉輪歷經(jīng)t進(jìn)行過電壓放電后、此時可以設(shè)置正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的電阻值TR可緩慢地恢復(fù)至接近居里點(diǎn)溫度Tc的拐點(diǎn)開關(guān)電阻Rc附近、且RV2中電流大于其預(yù)擊穿電流即I≥1mA時、兩只串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV1、RV2在承受過電壓時,保持被擊穿時呈低阻抗短路狀態(tài)的動作過程而循環(huán)工作,也可以設(shè)置電阻R≥TR且R>Rc、使RV2中電流小于其預(yù)擊穿電流I時、過電壓無法使與正溫度系數(shù)熱敏電阻串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV2被擊穿呈高阻抗開路的動作過程、此后又歷經(jīng)t″″時間后TR電阻值恢復(fù)至接近居里點(diǎn)溫度Tc的開關(guān)電阻Rc時、則又重復(fù)以上在過電壓時保持被擊穿呈低阻抗短路的動作過程再進(jìn)行以上的循環(huán)工作;正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的電阻值TR由高阻抗恢復(fù)為低阻抗的緩慢變化特性、使與之并聯(lián)的RV1由低阻抗恢復(fù)為高阻抗的μs級陡峭躍變速率的伏安特性得到較平緩性改善、更易于更合理的絕緣配合;可依據(jù)流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件的I″電流分別設(shè)定在動作電流或不動作電流范圍或改變與正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件相并聯(lián)的電阻R的電阻設(shè)定值或利用熱敏間隙放電器或形狀記憶合金熱敏開關(guān)或熱敏開關(guān)性能器件,來決定歷經(jīng)t后在與低壓為U內(nèi)阻為r的電路兩端并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性組件ZRV是呈高阻抗開路狀態(tài)、還是呈低阻抗短路的維持電壓以滿足不同防電涌保護(hù)方法的需要;由于在大于t′+t″+t時間段、存在一個較低門檻過電壓時,動態(tài)過電壓限制器按延時t′、t″、t時間順序抑制過電壓,過電壓保護(hù)特性組件在t′時間段里由正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件在t′時間段里實行有限制電流量連續(xù)性開通泄流通道進(jìn)行放電,在t″時間段里、由與正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)的通道中過電壓保護(hù)特性器件RV1實行不限流狀態(tài)下進(jìn)行放電,并且正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件與過電壓保護(hù)特性器件RV1一直延續(xù)重復(fù)交叉輪流工作,交叉輪流工作t時間段后RV1及RV2可以設(shè)計為切斷放電泄通道呈高阻抗而開路、也可以設(shè)計為交叉輪流工作t時間段后RV1及RV2不切斷放電泄通道呈低阻抗而短路的這樣就使已載荷的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件與過電壓保護(hù)特性器件RV1及RV2在載荷狀態(tài)下,不會因長時間過電壓存在、電壓保護(hù)特性的組件中RV1及RV2產(chǎn)生過熱而擊穿損壞;為此可以設(shè)計由傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的組件、傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件、傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的組件,構(gòu)成以上限流限時限壓后不限流但限時限壓,一直延續(xù)交叉輪流工作而實行長時間地不中斷放電的工作順序,也可以構(gòu)成以上限流限時限壓后不限流但限時限壓地交叉輪流工作后、一段時間中斷放電后再重復(fù)泄流放電、實行有時限地中斷放電的工作順序的過電壓保護(hù)特性組件ZRV作為抗干擾裝置中的構(gòu)件。
動態(tài)過電壓限制器DVL也可以利用過電壓保護(hù)特性組件ZRV的工作原理即過電壓保護(hù)特性組件中的電流變量以及其兩端的門檻放電電壓、維持電壓的電壓變量以及放電時間變量受控于與之并聯(lián)傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻電壓降變量或維持電壓變量或受控于與之串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件的維持電壓變量以及其預(yù)擊穿電流變量的控制方法且兩個器件又可以重復(fù)交叉承擔(dān)過電壓放電電流的沖擊相互得到保護(hù),作為抗干擾裝置中的構(gòu)件;為此可以由過電壓保護(hù)特性組件ZRV與過電壓保護(hù)特性器件RV并聯(lián)后所構(gòu)成的電路集成件、過電壓保護(hù)特性組件ZRV一端與至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭連接后所構(gòu)成的電路集成件、過電壓保護(hù)特性的組件ZRV一端與至少一個中間接口的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間接口連接后所構(gòu)成的電路集成件、還可以由至少一個過電壓保護(hù)特性器件RV、至少一個傳統(tǒng)或改性正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC、至少一個過電壓保護(hù)特性分壓器結(jié)構(gòu)件之中的至少一種結(jié)構(gòu)件的二個相關(guān)連接端進(jìn)行串、并聯(lián)后來構(gòu)成的電路集成件所構(gòu)成的動態(tài)過電壓限制器中的器件DVL,其具有至少二個不同門檻過電壓、其中至少一個門檻放電泄流通路的電流或開通受控制的過電壓限制器。
柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV即非線性金屬氧化物壓敏電阻MOV為滿足高電壓等級放電門檻電壓、大電流放電的需要,可采用至少一個柱形整體或管狀整體金屬氧化物壓敏電阻體MOV結(jié)構(gòu)件,也可以采用將多個低電壓等級放電門檻電壓的園扁片、環(huán)扁片重疊構(gòu)成柱形體、管狀整體、螺旋體,每個金屬氧化物壓敏電阻片MOV的電極面之間采用面接觸結(jié)構(gòu),來替代傳統(tǒng)采用金屬氧化物壓敏電阻片電極面點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)方式;以避免大電流放電時使點(diǎn)接觸的電極面灼傷,而致使金屬氧化物壓敏電阻體MOV中的網(wǎng)絡(luò)狀分布的泄流通道與壓敏電阻體電極面有效接觸面受損,以延長固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻MOV承受放電的工作壽命,在點(diǎn)接觸電極面處由于電荷量在灼傷處的密集、而引起該處電場強(qiáng)度的壇強(qiáng)、當(dāng)壇強(qiáng)至臨界時會造成此處絕緣介質(zhì)電擊穿;由一個柱形或一個管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV與相關(guān)附件所構(gòu)成的避雷器或電電壓抑制器不但具有良好的電氣性能、抗彎強(qiáng)度、且結(jié)構(gòu)簡單獨(dú)特、延長了使用壽命;還可以將具有本發(fā)明的抗干擾方法中的構(gòu)件中的至少一個器件分別分離出來所構(gòu)成的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV、柱形或管形的固態(tài)過電壓保護(hù)特性的金屬氧化物壓敏電阻體MOV部件、以及由柱形或管形的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻MOV體所組成抗干擾的避雷器或過電壓抑制器產(chǎn)品。
利用過固態(tài)電壓保護(hù)元件在過電壓放電之前、過電壓放電過程所分別對應(yīng)呈現(xiàn)電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路的動態(tài)變異、而呈現(xiàn)為不同阻抗的電路特性,即在未動作前固態(tài)過電壓保護(hù)元件的縱、橫向均呈容性阻抗的電路特性,在縱向過電壓放電過程、不能恢復(fù)性擊穿時由于固態(tài)過電壓保護(hù)元件的晶界隧道效應(yīng)其順沿過電壓放電路徑的縱向呈感性低阻抗的電路特性、而橫向還是呈容性阻抗但參數(shù)值發(fā)生改變的電路特性;在其縱向在高于放電門檻電壓時進(jìn)行過電壓放電過程或不能自恢復(fù)性擊穿時、由于金屬氧化物壓敏電阻體內(nèi)部的主晶相(如氧化鋅)晶粒及其表面的內(nèi)邊界層與絕緣晶界層是成網(wǎng)絡(luò)狀分布、在金屬氧化物壓敏電阻片及其疊串所構(gòu)成柱狀體的縱向,外加的電壓超過金屬氧化物壓敏電阻片及其疊串所構(gòu)成柱狀體的縱向放電門檻電壓時、其擊穿的方向須順延縱向外加電位差方向的晶界隧道構(gòu)成泄流通道效應(yīng)、而徑向不構(gòu)成泄流通道效應(yīng);利用在不同運(yùn)行電壓條件下呈現(xiàn)為相對應(yīng)的阻抗電路,以及其不同阻抗電路與不同技術(shù)特性的器件組合并設(shè)置相關(guān)的中間接口,可構(gòu)成能感知電量、電磁場強(qiáng)變化信息以及能抑制或預(yù)防過電壓的裝置。
其中間接口是由上述分壓器的中間抽頭或上述技術(shù)特性的器件或傳遞相關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)變化的信息通過單端屏蔽接地的雙重屏蔽信號電纜線SOL外引或直接引出的中間接口,其可分別是,作為能傳遞被保護(hù)對象兩端或裝置自身構(gòu)件的電信息接口,撿測被保護(hù)對象兩端是否帶電的接口,在線撿測過電壓保護(hù)特性器件RV是否失效而發(fā)出預(yù)警信號或動作指令的接口,可靈活設(shè)定至少一個參數(shù)、設(shè)定至少一個過電壓數(shù)值的放電門檻接口,能感知過電壓保護(hù)特性的元件或組件過載而溫升至極限的開關(guān)接點(diǎn)接口,傳遞反映精度、線性度、溫漂等相關(guān)參數(shù)信息輸出給外圍設(shè)備的接口,外圍設(shè)備發(fā)出開啟相應(yīng)泄流通路進(jìn)行放電的動作指令的接收接口。
熱敏間隙放電器TCV可以由過電壓保護(hù)特性器件RV中串聯(lián)可變氣態(tài)間隙放電元件WCV構(gòu)成、也可以再設(shè)置帶色標(biāo)記的活動絕緣桿構(gòu)成、還可以再設(shè)置開關(guān)電觸點(diǎn)構(gòu)成;可變氣態(tài)間隙放電元件WCV主要由采用形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)件與可改變放電片氣隙的放電片構(gòu)成;形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)件它是由小于球半徑凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片構(gòu)成,它可直接或間接接觸過電壓保護(hù)特性器件、來感知過電壓保護(hù)特性元件或組件其過載或失效而溫升至某一極限溫度時,凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片因溫升至某一極限時而引起凸、凹形狀的塑性變形;利用凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下定型的凸、凹形狀時,所產(chǎn)生的塑性位移和驅(qū)動力,通過帶色標(biāo)記的活動絕緣桿來驅(qū)動放電片改變氣體放電間隙距離、開關(guān)觸點(diǎn)通斷狀態(tài)帶來自動改變過電壓保護(hù)特性的元件或組件的間隙放電器距離、開關(guān)觸點(diǎn)通斷、間隙距離位移改變的自恢復(fù)或人工復(fù)位的指示構(gòu)成荷電率低的可自動跟蹤二個以上放電門檻電壓設(shè)定值的低殘壓、長壽命的過電壓保護(hù)特性器件;熱敏間隙放電器TCV可分別是TCVS帶動作指示的熱敏間隙放電器、TCVK帶開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器、TCVSK帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器。
形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK是由小于球半徑的凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片、電觸點(diǎn),凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片可直接或間接接觸過電壓保護(hù)特性器件構(gòu)成;當(dāng)凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片感知過電壓保護(hù)特性器件因過載而溫升至極限時,凹、凸形的形狀記憶合金(SMA)片因溫升至某一極限時而引起凸、凹形的塑性變形;利用凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下定型的凸、凹形狀時,所產(chǎn)生的塑性位移和驅(qū)動力,通過帶色標(biāo)記的活動絕緣桿作指示、通過活動絕緣桿來驅(qū)動電接點(diǎn)發(fā)生通、斷兩種狀態(tài)及狀態(tài)改變的自恢復(fù)或人工復(fù)位指示于一體的過電壓保護(hù)特性開關(guān)器件,開關(guān)通、斷兩種狀態(tài)的至少一對電接點(diǎn)可以直接引出或與電路中至少二個位置連接、也可以通過單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜中信號導(dǎo)線外引,作為自動控制相對應(yīng)的中間接口;形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK可分別是可自動復(fù)位過電壓保護(hù)特性開關(guān)器件LK、帶人工復(fù)位指示的過電壓保護(hù)特性開關(guān)器件LKS。
采用雙重屏蔽信號電纜SDL以及單芯信號電纜DL的單端屏蔽接地方式,是采用相互絕緣的成對或多對信號導(dǎo)線(簡稱信號線)填充一層絕緣介質(zhì)后包敷屏蔽層(簡稱內(nèi)屏蔽層)后、再填充一層絕緣介質(zhì)層的信號電纜(簡稱成對或多對單屏蔽信號電纜),在成對或多對單屏蔽信號電纜的絕緣介質(zhì)層外面再設(shè)置屏蔽層(簡稱外屏蔽層)后再包敷一層絕緣介質(zhì)層的信號電纜簡稱為雙重屏蔽信號電纜;雙重屏蔽信號電纜的兩端中,信號導(dǎo)線一端與被傳信號(即信號端或傳感器端)連接作為被傳信號的輸入端、此端的外屏蔽層單端與地線1(即信號地)連接作為被傳信號的輸入端屏蔽地,雙重屏蔽信號電纜的另一端信號導(dǎo)線與接受信號端即設(shè)備的輸入接口端連接作為被傳信號的輸出端(即受電的儀表箱端)、此端雙重屏蔽信號電纜中的內(nèi)屏蔽層單端與地線2(即儀表地)連接作為被傳信號的輸出端屏蔽地;采用雙重屏蔽信號電纜的內(nèi)、外屏蔽層之間相互絕緣是用以防止構(gòu)成電流回路、來防止或削弱外部磁場、電場和電磁場干擾源(其中包括雷擊、系統(tǒng)故障引起地電位差的過電壓干擾)對信號線傳輸?shù)男畔⒌母蓴_作用;采用外、內(nèi)相互絕緣的屏蔽層分別對應(yīng)在信號端即傳感器端接地與在儀表箱端接地;外屏蔽層接地、是利用外部干擾電磁場在外屏蔽層中產(chǎn)生渦流,其渦流產(chǎn)生的磁場極性與干擾電磁場極性相反、使干擾電磁場抵消或衰減后,由與相關(guān)物體所構(gòu)成分布電容電極的外屏蔽層接地、可造成電磁場干擾源的電磁場場強(qiáng)被信號地所傍路接地而短路,內(nèi)屏蔽層接地、是利用外部干擾電磁場場強(qiáng)經(jīng)外、內(nèi)兩層削弱后的電磁場場強(qiáng)由儀表箱端接儀表地,以及信號線傳輸?shù)膫晤l帶信息波通過外、內(nèi)兩個屏蔽層不同頻帶通道后傍路接地,使信號線傳輸?shù)恼嫘畔⒌玫阶畲蟊U娑鹊耐ǖ纻鬏?;同時也可以在內(nèi)屏蔽層與外屏蔽層之間并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件RV以抑制由于雷電或系統(tǒng)故障引起的地電位差過電壓;外、內(nèi)屏蔽層依據(jù)電磁場干擾源的強(qiáng)弱對于電纜可以采用金屬道管、金屬編織網(wǎng)、金屬或鋁聚酯薄膜、導(dǎo)電金屬離子涂料的材料中的至少一種材料構(gòu)成,對于元件、組件可以采用導(dǎo)電材料的外殼,對于設(shè)備可以采用金屬材料制造的箱體;使信號在傳輸過程中得到最大的抗干擾抑制;在單芯信號電纜DL的單端屏蔽層接地,是在單芯信號導(dǎo)線終端串接帶通偶合電容C1后引出接線端作為端信號數(shù)據(jù)線的輸出端,使信號線傳輸?shù)膫晤l帶信息波通過屏蔽層分布電容的頻帶通道后傍路接地,同使抑制單極性過電壓串入;同時在單芯信號導(dǎo)線終端與接地PE處之間可以并聯(lián)由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件,也可以并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件,使單、雙極性的過電壓以及電磁場干擾源過電壓得到箝位,構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸通道的單芯信號電纜在傳輸信號過程中電磁干擾得到更隹的抑制。
信息耦合器沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻體MOV柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷分布電容金屬箔電極Z,由包敷分布電容金屬箔電極Z與柱狀體之間構(gòu)成分布電容器,此分布電容器作為信息耦合器;由于金屬氧化物壓敏電阻體的固體多晶界結(jié)構(gòu)中金屬氧化物主晶相晶粒與晶界層(亦稱富鉍層)是成網(wǎng)絡(luò)狀分布,其等效電路可視為一定數(shù)量的電阻與電容元件呈網(wǎng)絡(luò)狀串、并聯(lián)電連接后構(gòu)成高阻抗電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路,包敷分布電容金屬箔電極Z與柱狀金屬氧化物壓敏電阻體之間構(gòu)成分布電容器、其等效電路可視為呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路;分布電容金屬箔電極Z可作為絕緣層以及柱狀金屬氧化物壓敏電阻體體內(nèi)部的局部放電信息,以及柱狀金屬氧化物壓敏電阻體內(nèi)部縱、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、而引起其等效電路中電阻值、電容值、電感值的電參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)變化的信息,以及與柱狀體相連接系統(tǒng)電信息的耦合輸出端;由于金屬氧化物壓敏電阻片的等效電路可視為一定數(shù)量的電阻與電容元件呈網(wǎng)絡(luò)狀串、并聯(lián)電連接后構(gòu)成的等效電路,所以包敷的分布電容金屬箔電極Z與柱狀金屬氧化物壓敏電阻體的縱向及徑向所構(gòu)成的等效電路中,其縱、徑向固體多晶界成網(wǎng)絡(luò)狀分布的主晶相晶粒與晶界層發(fā)生變化時,而引起其縱、徑向電阻值、電容值、電感值的電參數(shù)也發(fā)生相應(yīng)的變化,以及由于主晶相晶粒與晶界層發(fā)生變化而引起分布電容金屬箔電極Z的長度與柱狀金屬氧化物壓敏電阻體園表面長度的有效長度發(fā)生變化時,分布電容C7、C8的電容值也會發(fā)生變化,利用等效電路及其電參數(shù)發(fā)生變化的機(jī)理可檢測柱狀體高度中不同高度的電場場強(qiáng)值以及電量的變化量來判定柱狀金屬氧化物壓敏電阻體是否發(fā)生異常變化、是否繼續(xù)投入使用,使干擾過電壓以得到預(yù)防和抑制。
分布電容器是由分布電容金屬箔電極Z與填充有一定介電常數(shù)介質(zhì)的屏蔽金屬箔電極JB2之間、或分布電容金屬箔電極Z與填充有一定介電常數(shù)介質(zhì)的均壓金屬電極JB1之間、或屏蔽金屬箔電極JB2分別與填充有一定介電常數(shù)介質(zhì)的柱狀體之間所構(gòu)成的分布電容器。
至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻體MOV柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、包敷分布電容金屬箔電極Z后,填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷屏蔽金屬箔電極JB2,由分布電容金屬箔電極Z與填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層的柱狀體之間所構(gòu)成分布電容器、以及由包敷分布電容金屬箔電極Z與屏蔽金屬箔電極JB2之間構(gòu)成分布電容器后,且在分布電容金屬箔電極Z處引出一個中間抽頭,構(gòu)成分布電容器分壓器;利用固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻體MOV在工作電流小于預(yù)擊穿電流的低電場工作區(qū)域電氣特性以及由所呈現(xiàn)的電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路與分布電容器分壓器串聯(lián)后,構(gòu)成由呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路與分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器;柱狀體一端與高壓端連接、柱狀體另一端接地線或間接接地,又構(gòu)成由柱狀體的等效電路與分布電容器分壓器串聯(lián)、具有至少一個中間抽頭的分壓器與金屬氧化物壓敏電阻片疊串的柱狀體或與金屬氧化物壓敏電阻的呈柱狀或與金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的呈柱狀或高阻抗非等電位的柱狀體的等效電路相互并聯(lián)或間接并聯(lián)后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器;也可以在分布電容金屬箔電極Z與屏蔽金屬箔電極JB2之間,并接金屬氧化物壓敏電阻體的過電壓保護(hù)特性器件RV、也可以再并接電容或再并接相關(guān)元器件,來調(diào)整至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器不同分頻通道中分壓比與提高分壓比精確度;由至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器的分布電容金屬箔電極處引出的中間抽頭可以用來傳遞至少一個頻帶寬的電信息可分別是,傳遞在高幅值的過電壓放電時放電的電壓波信息,傳遞多晶界結(jié)構(gòu)的壓敏電阻體內(nèi)在不同的低、中、高電場區(qū)域所呈現(xiàn)的等效電路以及其電路參數(shù)發(fā)生變化的信息,傳遞柱狀體內(nèi)的縱、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或柱狀體中放電泄流、局部放電的電壓信息,以及在低電場區(qū)域成比例、不失真地傳遞與柱狀體相連接的被保護(hù)對象的運(yùn)行電壓、一定頻帶寬的電壓完全波電信息,傳遞被保護(hù)對象是否帶電狀態(tài)其帶電的電壓數(shù)值信息;分布電容器分壓器串聯(lián)的具有至少一個中間抽頭的分壓器與柱狀體等效電路相互并聯(lián)或間接并聯(lián)的高阻抗非等電位柱狀體、其分別是,避雷器、過電壓抑制器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、其它電器元件的串聯(lián)分壓器;其中至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器的中間抽頭、可以用來傳遞至少一個頻帶寬的電信息可以分別是傳遞在高幅值的過電壓放電時放電的電流波信息,傳遞多晶界結(jié)構(gòu)的壓敏電阻體中縱向固體多晶界結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、傳遞在不同的低、中、高電場區(qū)域所呈現(xiàn)的等效電路以及其電路參數(shù)的變化信息或柱狀體中放電泄流、局部放電的電壓信息以及在低電場區(qū)域成比例、不失真地傳遞或成比例、一定相位移地傳遞與柱狀體相連接的被保護(hù)對象的運(yùn)行電壓、一定頻帶寬電壓完全波的電信息,傳遞被保護(hù)對象是否帶電狀態(tài)其帶電的電壓數(shù)值,傳遞非直接接地電力系統(tǒng)的接地故障電信息波,傳遞零序電壓信息波。傳遞被保護(hù)對象電信息以及傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息的至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、可構(gòu)成能傳遞電信息的單相式跌落式避雷器、三相式跌落式避雷器;同時還可以在貼近柱狀體低電位端鄰近設(shè)置熱敏傳感器、用來傳遞柱狀體在線溫度狀態(tài)信息、用來監(jiān)控分壓器電阻體的運(yùn)行以及校正分壓比因溫漂造成的誤差以提高分壓比精確度;還可以在至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器的結(jié)構(gòu)體外再包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷均壓金屬電極JB1、屏蔽金屬箔電極JB2、且屏蔽金屬箔電極JB2接地,可改善其包圍的柱狀體周圍場域的電場場強(qiáng)分布及電壓場強(qiáng)分布的均勻性,提高有限厚度的絕緣性能、可削弱或消除相鄰電場的交叉干擾、可提高其包圍的分布電容串聯(lián)分壓器的抗干擾能力。
至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器由至少二個固態(tài)過電壓保護(hù)特性器件(也可以是金屬氧化物壓敏電阻體MOV)串聯(lián)后、并在其連接中間處引出至少一個中間抽頭構(gòu)成至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器;利用固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件體的中、金屬氧化物(如氧化鋅)主晶相晶粒與晶界層(也稱富鉍層)是成網(wǎng)絡(luò)狀分布的多晶界結(jié)構(gòu),主晶相晶粒是低電阻體,包圍金屬氧化物(如氧化鋅)主晶相晶粒的絕緣晶界層是由較高介電常數(shù)的電容、高阻抗可變電阻、漏電流電阻相互并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)且形成網(wǎng)絡(luò)狀電連接,多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻體是呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)低電阻再串聯(lián)電感的等效電路,還利用金屬氧化物壓敏電阻體或金屬氧化物壓敏電阻片MOV(即固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件)構(gòu)成的柱狀體,在過電壓放電之前、在低于放電門檻電壓的低電場工作區(qū)域其工作電流小于預(yù)擊穿電流時,呈現(xiàn)為電容、高阻抗可變電阻、漏電流電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)低電阻再串聯(lián)電感的等效電路電氣特性,還利用金屬氧化物壓敏電阻體其縱向呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路、進(jìn)行串聯(lián)電連接后、在二個等效電路串聯(lián)的連接處引出至少一個中間抽頭后,構(gòu)成串聯(lián)分壓器。串聯(lián)分壓器的始端與被保護(hù)對象一端連接、未端與保護(hù)對象另一端連接或未端接地、分壓器在低于放電門檻電壓時,由于金屬氧化物壓敏電阻的容性阻抗呈線性的靜態(tài)伏安特性,以及分壓器的電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路中,其電阻溫度系數(shù)、電壓溫度系數(shù)等物理電參數(shù)同時發(fā)生同一方向、同一變化量時,其串聯(lián)分壓比保持不變,所以串聯(lián)分壓器的中間抽頭可以比例傳遞被保護(hù)對象兩端的電壓信息;在串聯(lián)分壓器的中間抽頭端與未端之間、并聯(lián)一個過電壓保護(hù)特性器件RV的同時、再并聯(lián)相關(guān)器件,用來調(diào)整至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、在不同分頻通道中分壓比、與提高分壓比精確度,以及調(diào)整傳輸電壓相位的提前或落后位移;還可以在貼近串聯(lián)分壓器電阻體低電位端附近設(shè)置熱敏傳感器用來傳遞在線溫度狀態(tài)信息,用來監(jiān)視分壓器電阻體運(yùn)行的溫升狀態(tài)以及校正分壓比因溫漂造成的誤差從而提高分壓比精確度;在高于放電門檻電壓下進(jìn)行過電壓放電過程中或不能自恢復(fù)性擊穿時、由于金屬氧化物壓敏電阻體內(nèi)部多晶界結(jié)構(gòu)的主晶相(如氧化鋅)晶粒及其表面的內(nèi)邊界層與絕緣晶界層是成網(wǎng)絡(luò)狀分布、在柱狀體的縱向外加電位差方向的電壓超過放電門檻電壓時,其擊穿的方向須順延縱向外加電位差方向、其縱向的晶界隧道呈感性低阻抗的電路特性,而徑向不構(gòu)成泄流通道效應(yīng)、是呈參數(shù)值發(fā)生改變的容性阻抗的電路特性;縱向的晶界隧道呈感性低阻抗的電路特性,是由于縱向晶界層高阻抗可變電阻改變?yōu)榈妥杩沟碾娮?、與縱向的主晶體本體的低電阻串聯(lián)后、再串聯(lián)由縱向成網(wǎng)絡(luò)狀流動的泄流通道所形成的電感后組成;被保護(hù)對象與串聯(lián)分壓器的壓敏電阻柱狀體縱向兩端并聯(lián)、過電壓放電泄流被感性低阻抗旁路,放電泄流或旁路接地放電泄流時,造成流過放電電流在柱狀疊串體縱向兩端所產(chǎn)生電壓降的電壓波峰值、超前于放電電流波峰值、且電流波上升沿愈陡其產(chǎn)生電壓降的電壓波峰值超前的位移愈大、從而造成柱狀疊串體縱向兩端電壓降的電壓波形與縱向連接端的電壓波波形以及放電電流波的形狀不同、同時相位也不同相、其電壓降的電壓波波形的交變或振幅的頻率不變;所以可依據(jù)至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器的中間抽頭端與分壓器未端、傳遞縱向過電壓放電的電流信號波形特征以及過電壓放電過程中或失效時呈現(xiàn)為感性低阻抗的電路特征、以及在低于放電門檻電壓下傳遞電壓信號波形的特征與分壓器其縱向呈現(xiàn)為容性阻抗的電路特征,可以判斷被保護(hù)對象兩端的電壓信息及其是否過壓、過壓次數(shù)、及壓敏電阻體在線運(yùn)行的狀態(tài)特征、分析電壓浪涌、過電壓發(fā)生源電氣屬性、金屬氧化物壓敏電阻體是否失效或過載、以及能否再投入運(yùn)行、高壓電網(wǎng)是否帶電狀態(tài),以防誤操作、危及人身和設(shè)備安全。
至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器選用過電壓保護(hù)特性器件RV、動態(tài)過電壓限制器DVL、柱形或管形整體的過電壓保護(hù)特性器件MOV的三種器件中的至少一種器件的至少兩個器件進(jìn)行串聯(lián)電連接后、并在其中間連接處引出至少一個中間抽頭后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器;其至少一個中間抽頭可以與上述技術(shù)特性的器件或傳遞相關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)變化信息的器件電連接后,構(gòu)成至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器;至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭也可以與分壓器本身的始端或未端連接構(gòu)成至少有始、未二個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭的三個外接端的裝置;至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器的中間接口也可以與分壓器本身的始端或未端連接構(gòu)成至少有始、未二個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭的三個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭端、至少一個中間接口端的四個外接端的裝置;在設(shè)計防止或抑制電涌時可采用至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器、以及兩種過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭或中間接口與相關(guān)電路的連接,來滿足抑制電壓浪誦過電壓的不同放電門檻電壓、泄流通道路徑、泄放電流的大小、放電速度快慢、殘壓的高低、荷電率的大小、泄放電流的時限、共模或差模的過電壓抑制方式、與被保護(hù)電連接方式等技術(shù)需求,在多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的干擾同時或非同時發(fā)生的情況下、在系統(tǒng)操作過電壓、故障電流引起地電位升高及雷擊時,不會造成傳輸信號電纜被損壞或大電流的電涌,引起過電壓保護(hù)特性器件失效而造成無法正常工作、釀成事故。
分布電容電極分別是分布電容金屬箔電極Z(簡稱為金屬箔電極Z或Z)及均壓金屬電極JB1(簡稱為金屬箔電極JB1或JB1)、屏蔽金屬電極JB2(簡稱為金屬箔電極JB2或JB2)可以采用園環(huán)形金屬均壓環(huán)或管狀、碗狀、片狀的低電阻率金屬制成等電位導(dǎo)電體;可以沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或呈柱狀的金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后,再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z、也可以再包敷一定長度的JB1與JB2、也可以再包敷一定長度的JB1與金屬箔電極層Z,金屬箔電極層JB1與高電位端連接、金屬箔電極層Z與低電位的分布電容分壓器的中間抽頭端連接、金屬箔電極層JB2與地電位連接;還可以在一個層面中、包敷相互絕緣的一定長度的金屬箔電極層Z后、包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷第二個層面中一定長度的金屬箔電極層JB1與JB2,JB1與高電位端連接、金屬箔電極層Z與低電位中間抽頭端連接、JB2與地電位連接。由高電位端金屬箔電極層JB1與柱狀疊串體縱向不同高度處所構(gòu)成分布電容cf1、cf2以及高電位端流經(jīng)金屬箔電極層JB1的分布電容cf1、cf2電流流向柱狀疊串體縱向不同高度處產(chǎn)生的vf1電壓降與vf2電壓降不同,以及由柱狀疊串體縱向不同高度處與低電位端中間抽頭端連接的金屬箔電極層JB2的分布電容C7與C8、或與地電位連接的金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z所構(gòu)成分布電容C7與C8,以及由柱狀疊串體縱向不同高度處流經(jīng)金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z的分布電容C7與C8電流、在柱狀疊串體縱向不同高度處所產(chǎn)生的v7電壓降與v8電壓降不同,由于產(chǎn)生的電壓降不同所構(gòu)成柱狀疊串體縱向不同高度處電壓分布不均的第一個電壓梯度(v7、v8)、(vf1、vf2);由柱狀疊串體縱向高電位端與不同高度處的潛在寄生電容ch(1、2、3、4)以及其由高電位端流經(jīng)柱狀疊串體縱向不同高度處的寄生電容ch(1、2、3、4)電流流向柱狀疊串體縱向不同高度處產(chǎn)生的電壓降vh(1、2、3、4)不同、由柱狀疊串體縱向不同高度處與低電位端或與地電位處潛在寄生電容cd(1、2、3、4)以及由柱狀疊串體縱向不同高度處流經(jīng)潛在寄生電容cd(1、2、3、4)電流在柱狀疊串體縱向不同高度處所產(chǎn)生的電壓降vd(1、2、3、4)不同,由于產(chǎn)生的電壓降vd、vh不同所構(gòu)成柱狀疊串體縱向不同高度處電壓分布不均的第二個電壓梯度vd、vh;這樣第一個電壓梯度(v7、v8)、(vf1、vf2)可以彌補(bǔ)了第二個電壓梯度vd、vh即兩個電壓分布不均的電壓梯度就構(gòu)成補(bǔ)償?shù)年P(guān)系,所以利用這工作機(jī)理在呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或金屬氧化物壓敏電阻片MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外,可設(shè)置低電阻率金屬制成的等電位導(dǎo)電體JB1、JB2、金屬箔電極層Z,采用適當(dāng)加大分布電容(cf1、cf2)或(C7與C8)即適當(dāng)加大由低電阻率金屬制成的等電位導(dǎo)電體JB1、JB2或金屬箔電極層Z與金屬氧化物壓敏電阻體MOV高阻抗非等電位體所構(gòu)成的分布電容(cf1、cf2)、(C7與C8),也就是適當(dāng)加大分布電容(cf1、cf2)或(C7與C8)流向高阻抗非等電位體的電流或適當(dāng)加大高阻抗非等電位體流經(jīng)分布電容(C7與C8)流向低電位的電流或流向地電位的電流、在高阻抗非等電位體的縱向不同高度位置產(chǎn)生適當(dāng)(v7、v8)、(vf1、vf2)電壓降來改善金屬箔電極層JB1、JB2或金屬箔電極層Z所包圍的柱狀金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串體不同高度周圍場域的電場場強(qiáng)分布及電壓分布不均vd、vh缺陷;利用同樣機(jī)理、還可以依據(jù)需要分別選用在與高電位端連接處設(shè)置園環(huán)形金屬均壓環(huán)CB1的同時、再設(shè)置與低電位端連接的碗狀或管狀的金屬箔電極層Z、與地電位連接的碗狀或管狀的金屬箔電極層JB2;與低電位端或地電位端連接的碗狀即上面直徑大、下面直徑小喇叭狀有傾斜度的金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z;還可以在一個層面中、設(shè)置相互絕緣的金屬箔電極層JB1與JB2或設(shè)置JB1、金屬箔電極層Z,JB1與高電位端連接、金屬箔電極層Z與低電位端中間抽頭端連接、JB2與地電位連接;金屬箔電極層JB1與金屬箔電極層JB2、金屬箔電極層JB1與金屬箔電極層Z的相鄰端部之間、以及其與相關(guān)帶電體端部之間的形狀、可采用合適的園滑形或環(huán)形球面形等以避免電荷的尖端集聚而產(chǎn)生尖端放電效應(yīng),來改善金屬箔電極層JB1、金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z所包圍的呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或金屬氧化物壓敏電阻片MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外、其不同高度周圍場域的電場場強(qiáng)分布更理想及電壓分布更為均勻;利用這工作機(jī)理可構(gòu)成減少或避免電磁場干擾源、電涌對分壓器的分壓比、相角移誤差所產(chǎn)生的影響、提高與少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器分壓比精確度;還可以由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器的柱狀疊串體的園柱面再設(shè)置至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器、構(gòu)成能感知避雷器、過電壓抑制器在金屬氧化物壓敏電阻體失效或過載前的電壓信息及金屬氧化物壓敏電阻體多晶界結(jié)構(gòu)變異的信息,提高絕緣介質(zhì)防電壓浪涌的性能、保證在動態(tài)過電壓時裝置運(yùn)行的可靠性;還可以在兩個相鄰電磁場中間設(shè)置金屬箔電極層JB2并且接地、提供相鄰的電磁場信號傍路接地通道,以及電磁場在屏蔽層中產(chǎn)生渦流、其渦流產(chǎn)生的磁場與干擾電磁場極性相反而抵消或衰減干擾電磁場,來隔離避雷器、過電壓抑制器以及電氣裝置的相鄰電磁場交叉干擾。
防電壓浪涌橋式測量電路在至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器的柱狀疊串體的園柱面設(shè)置至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體可作為電壓浪涌橋式測量電路,由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器與少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器分別作為橋式測量電路中的半橋臂,橋式測量電路兩個半橋臂的串聯(lián)分壓器的始端、未端同時與一個被保護(hù)系統(tǒng)兩端連接作為外接輸入的兩端,其中的兩個未端同時接地、兩個串聯(lián)分壓器的中間抽頭端及未端分別作為傳遞被保護(hù)系統(tǒng)兩端信息的輸出端、兩個中間抽頭端作為感知防電涌結(jié)構(gòu)體中在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生的異常變化信息口差分比較的輸出端;同時還可以設(shè)置包圍兩個串聯(lián)分壓器結(jié)構(gòu)體的屏蔽金屬箔電極JB1與JB2,來改善結(jié)構(gòu)體周圍場域的電場場強(qiáng)分布、電壓分布以及屏蔽相鄰電磁場干擾源的交叉影響,以提高其包圍的兩個串聯(lián)分壓器的分壓比精確度、分壓比穩(wěn)定性;利用結(jié)構(gòu)體中兩個串聯(lián)分壓器的兩個半橋臂構(gòu)成的全橋臂差分比較測量電路時,半橋臂輸出端可作為成一定分壓比比例地傳遞被保護(hù)系統(tǒng)的兩端信息,全橋臂輸出端可作為判定結(jié)構(gòu)體在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生的異常變化信息;由防電壓浪涌橋式測量電路可知,可采用本發(fā)明抗干擾方法中至少一個技術(shù)特性器件分別分離出來進(jìn)行組合電連接,構(gòu)成具有至少一個的相關(guān)技術(shù)特性或至少一個傳遞相關(guān)信息的器件的一體化設(shè)備。
在多重故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁場干擾源在同時或非同時發(fā)生情況下,防電涌裝置中的至少二個外接端(其中包含有至少二個外接端可以是過電壓保護(hù)特性分壓器的始、未端,也可以是分壓器中的中間接口或分壓器中的中間抽頭與其本身的分壓器始端或未端連接后的始、未兩端,還可以是全橋臂電路中半橋臂的始、未兩端)與被保護(hù)系統(tǒng)連接,能傳遞或感知被保護(hù)系統(tǒng)中至少一個被保護(hù)對象中的至少一個位置以及過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的電信息或狀態(tài)信息、使過電壓、電壓浪涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到預(yù)防或抑制的抗干擾方法,這一種新穎獨(dú)特、更加完善的抗干擾方法,它可以有效解決現(xiàn)有抗干擾方法在多重故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、多個電磁干擾源在同時或非同時發(fā)生情況下,預(yù)防或抑制不夠完善的現(xiàn)象,同時本發(fā)明抗干擾方法具有生產(chǎn)制造的利用性。
本發(fā)明另一目的是依據(jù)抗干擾方法而制造的抗干擾裝置,可單獨(dú)使用在高、低壓電力輸配電網(wǎng)、交流電源、直流電源、逆變系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)的有線、無線的電系統(tǒng)電路上;也可以與電氣設(shè)備中的電源電路、數(shù)字電路、模擬電路相連接使用;也可依據(jù)需要,將抗干擾的方法及裝置中的至少一個技術(shù)特性器件分別分離出來、與其它設(shè)備組合構(gòu)成具有至少一個的相關(guān)技術(shù)特性或至少一個傳遞相關(guān)信息的技術(shù)特性器件的一體化設(shè)備;還可以將具有本發(fā)明的抗干擾的方法及裝置中的至少一個技術(shù)特性器件分別分離出來所構(gòu)成的另件、部件、產(chǎn)品;也可以將抗干擾的方法及裝置中的至少一個技術(shù)特性器件分別分離出來構(gòu)成避雷器、過電壓抑制器、電量傳感式抗干擾裝置。
具體是這樣實現(xiàn)的由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、動態(tài)過電壓限制器DVL、過電壓保護(hù)特性的組件ZRV、柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件MOV、形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK、熱敏間隙放電器TCV、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL以及單芯信號電纜DL、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器C7與C8以及分布電容器C9、分布電容金屬箔電極Z及屏蔽金屬電極JB2結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件,可以分別與屏蔽層接地的絕緣介質(zhì)、絕緣介質(zhì)內(nèi)、結(jié)構(gòu)件、至少一個其它裝置中或電路上、熱敏傳感器、過電壓保護(hù)特性器件VR之中的至少一個結(jié)構(gòu)件進(jìn)行組合,從而構(gòu)成抗干擾裝置;也可依據(jù)需要,將抗干擾裝置中的至少一個技術(shù)特性的器件分別分離出來、設(shè)置于其它設(shè)備中構(gòu)成一體化設(shè)備;還可以構(gòu)成具有本發(fā)明的抗干擾裝置中至少一個技術(shù)特性的器件分別分離出來所構(gòu)成的另件、部件、產(chǎn)品;也可以是構(gòu)成具有本發(fā)明的方法及裝置中至少一個技術(shù)特性的器件分別分離出來構(gòu)成避雷器、過電壓抑制器、電量傳感式抗干擾裝置。
技術(shù)特征器件分別是動態(tài)過電壓限制器DVL、電壓保護(hù)特性組件ZRV、柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件MOV、形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK、熱敏間隙放電器TCV、分布電容金屬箔電極Z及屏蔽金屬電極JB2。
傳遞相關(guān)信息的器件分別是由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL以及單芯信號電纜DL、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器。
過電壓保護(hù)特性器件RV可分別是過電壓保護(hù)特性元件或過電壓保護(hù)特性組件ZRV;其元件可分別是氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件;氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件CRV分別是二端或三端的氣體放電管、氣態(tài)間隙放電元件、可變氣態(tài)間隙放電元件WCV;固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件GRV分別是,多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器(MOV)、帶氣態(tài)間隙的多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器GRV、正反向特性一致的二端半導(dǎo)管(SA)、單PN結(jié)雪崩二極管(TVS或稱為TVP)。
過電壓保護(hù)特性組件ZRV是至少一個放電門檻電壓的過電壓保護(hù)特性器件,其分別是正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少一個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少二個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的組件、過電壓保護(hù)特性器件RV分別與熱敏間隙放電器TCV或形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK相組合的組件、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與至少二個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件,構(gòu)成限流限時限壓后不限流但限時限壓,一直延續(xù)交叉輪流工作而實行長時間地不中斷放電的工作順序,也可以構(gòu)成以上限流限時限壓后不限流但限時限壓地交叉輪流工作后、一段時間中斷放電后再重復(fù)泄流放電、實行有時限地中斷放電的工作順序的過電壓保護(hù)特性組件ZRV作為過電壓預(yù)防和抑制裝置中的構(gòu)件;正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC可以是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件、也可以是電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC、還可以是用二個以上不同動作下限電流的傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC并聯(lián)作為一個改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC。
動態(tài)過電壓限制器DVL可以利用過電壓保護(hù)特性組件的工作原理構(gòu)成具有至少二個不同門檻過電壓、其中至少一個門檻過電壓放電泄流通路的電流或開通受控制的器件,其分別是由正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC與過電壓保護(hù)特性器件RV并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性器件RV串聯(lián)后的組件再與過電壓保護(hù)特性器件RV并聯(lián)后所構(gòu)成的電路集成件,過電壓保護(hù)特性的組件ZRV一端與至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭連接后所構(gòu)成的電路集成件,過電壓保護(hù)特性的組件ZRV一端與至少一個中間接口的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間接口連接后所構(gòu)成的電路集成件;還可以由至少一個過電壓保護(hù)特性器件RV、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC、至少一個過電壓保護(hù)特性分壓器的結(jié)構(gòu)件之中的至少一種結(jié)構(gòu)件二個的相關(guān)接線端進(jìn)行串、并聯(lián)后來構(gòu)成的電路集成的動態(tài)過電壓限制器ZRV,作為抗干擾裝置中的構(gòu)件;正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC可以采用傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件、也可以采用電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC、還可以采用二個以上不同動作下限電流的傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC并聯(lián)的組件。
柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV即非線性金屬氧化物壓敏電阻MOV為滿足高電壓等級放電門檻電壓、大電流放電的需要,可采用至少一個柱形整體或管狀整體金屬氧化物壓敏電阻體MOV結(jié)構(gòu)件,也可以采用將多個低電壓等級放電門檻電壓的園扁片、環(huán)扁片重疊構(gòu)成柱形體、管狀整體、螺旋體,每個金屬氧化物壓敏電阻片MOV的電極面之間采用面接觸結(jié)構(gòu),來替代傳統(tǒng)采用金屬氧化物壓敏電阻片電極面點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)方式;以避免大電流放電時使點(diǎn)接觸的電極面灼傷,而致使金屬氧化物壓敏電阻體MOV中的網(wǎng)絡(luò)狀分布的泄流通道與壓敏電阻體電極面有效接觸面受損,以延長固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻MOV承受放電的工作壽命,在點(diǎn)接觸電極面處由于電荷量在灼傷處的密集、而引起該處電場強(qiáng)度的壇強(qiáng)、當(dāng)壇強(qiáng)至臨界時會造成此處絕緣介質(zhì)電擊穿;由一個柱形或一個管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV與相關(guān)附件所構(gòu)成的避雷器或電電壓抑制器不但具有良好的電氣性能、抗彎強(qiáng)度、且結(jié)構(gòu)簡單獨(dú)特、延長了使用壽命;還可以將具有本發(fā)明的抗干擾裝置中的至少一個器件分別分離出來所構(gòu)成的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體MOV、棒狀或管狀的固態(tài)過電壓保護(hù)特性的金屬氧化物壓敏電阻體MOV部件、以及由棒形或管形的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻MOV體所組成的避雷器或過電壓抑制器產(chǎn)品。
其中間接口的技術(shù)特征器件分別是動態(tài)過電壓限制器DVL、電壓保護(hù)特性組件ZRV、柱形整體或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件MOV、形狀記憶合金熱敏開關(guān)、熱敏間隙放電器、分布電容金屬箔電極Z。
其中間接口的傳遞相關(guān)信息的器件分別是由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL、信息耦合器C7與C8、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器;是由上述分壓器的中間抽頭或技術(shù)特性器件的連接端或傳遞相關(guān)器件的連接端通過單端屏蔽接地的雙重屏蔽信號電纜線SDL外引或直接引出的中間接口;其中間接口作用分別是作為能傳遞被保護(hù)對象兩端或裝置自身構(gòu)件的電信息接口,撿測被保護(hù)對象兩端是否帶電的接口,在線撿測過電壓保護(hù)器件RV是否失效而發(fā)出預(yù)警信號或動作指令的接口,可靈活設(shè)定至少一個參數(shù)、設(shè)定至少一個過電壓數(shù)值的放電門檻接口,能感知過電壓保護(hù)特性的器件過載而溫升至極限的開關(guān)接點(diǎn)k接口,傳遞反映精度、線性度、溫漂等相關(guān)參數(shù)信息輸出給外圍設(shè)備的接口,外圍設(shè)備發(fā)出開啟相應(yīng)泄流通路進(jìn)行放電的動作指令的接收接口。
熱敏間隙放電器TCV可以由過電壓保護(hù)特性器件RV中串聯(lián)可變氣態(tài)間隙放電元件WCV構(gòu)成、也可以再設(shè)置帶色標(biāo)記的活動絕緣桿構(gòu)成、還可以再沒置開關(guān)電觸點(diǎn)構(gòu)成;可變氣態(tài)間隙放電元件WCV主要由采用形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)件與可改變放電片氣隙的放電片構(gòu)成;形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)件它是由小于半徑球面凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片構(gòu)成,它可直接或間接接觸過電壓保護(hù)特性器件RV、來感知過電壓保護(hù)特性元件或組件其過載或失效而溫升至某一極限溫度時,凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片因溫升至某一極限時而引起凸、凹形狀的塑性變形;利用凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下定型的凸、凹形狀時,所產(chǎn)生的塑性位移和驅(qū)動力,通過帶色標(biāo)記的活動絕緣桿來驅(qū)動可變氣態(tài)間隙放電元件WCV的放電片來改變氣體放電片的間隙距離、電觸點(diǎn)的閉合與開斷,來自動改變過電壓保護(hù)特性的器件中可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)的間隙放電器的放電門檻電壓設(shè)定值,構(gòu)成荷電率低的可以自動跟蹤二個以上放電門檻電壓、還可以帶有動作指示采用自恢復(fù)或人工恢復(fù)放電片的間隙距離以及至少一對電觸點(diǎn)的低殘壓、長壽命的過電壓保護(hù)特性器件,熱敏間隙放電器TCV其分別是TCVS帶動作指示的熱敏間隙放電器、TCVK帶開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器、TCVSK帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器。
形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK是由小于球半徑的凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片、電觸點(diǎn),凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片可直接或間接接觸過電壓保護(hù)特性器件構(gòu)成;當(dāng)凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片感知過電壓保護(hù)特性器件因過載而溫升至極限時,恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿來驅(qū)動電接點(diǎn)發(fā)生通、斷兩種狀態(tài)、利用帶色標(biāo)記的活動絕緣桿作指示、還可以采用自復(fù)位或人工復(fù)位動作指示于一體過電壓保護(hù)特性的開關(guān)器件,開關(guān)通、斷兩種狀態(tài)的至少一對電觸點(diǎn)可以直接引出或與電路中過電壓保護(hù)特性器件RV中至少二個位置連接、也可以通過單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜SDL中信號導(dǎo)線外引,作為自動控制相對應(yīng)的中間接口,形狀記憶合金熱敏開關(guān)其分別是帶自復(fù)位的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK、帶有動作指示采用自恢復(fù)或人工恢復(fù)的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LKS。
采用雙重屏蔽信號電纜SDL以及單芯信號電纜DL的單端屏蔽接地方式,是采用相互絕緣的成對或多對信號導(dǎo)線(簡稱信號線)填充一層絕緣介質(zhì)后包敷屏蔽層(簡稱內(nèi)屏蔽層)后、再填充一層絕緣介質(zhì)層的信號電纜(簡稱成對或多對單屏蔽信號電纜),在成對或多對單屏蔽信號電纜的絕緣介質(zhì)層外面再設(shè)置屏蔽層(簡稱外屏蔽層)后再包敷一層絕緣介質(zhì)層的信號電纜簡稱為雙重屏蔽信號電纜;雙重屏蔽信號電纜的兩端中,信號導(dǎo)線一端與被傳信號(即信號端或傳感器端)連接作為被傳信號的輸入端、此端的外屏蔽層單端與地線1(即信號地)連接作為被傳信號的輸入端屏蔽地,雙重屏蔽信號電纜的另一端信號導(dǎo)線與接受信號端即設(shè)備的輸入接口端連接作為被傳信號的輸出端(即受電的儀表箱端)、此端雙重屏蔽信號電纜中的內(nèi)屏蔽層單端與地線2(即儀表地)連接作為被傳信號的輸出端屏蔽地;采用雙重屏蔽信號電纜的內(nèi)、外屏蔽層之間相互絕緣是用以防止構(gòu)成電流回路、來防止或削弱外部磁場、電場和電磁場干擾源(其中包括雷擊、系統(tǒng)故障引起地電位差的過電壓干擾)對信號線傳輸?shù)男畔⒌母蓴_作用;采用外、內(nèi)相互絕緣的屏蔽層分別對應(yīng)在信號端即傳感器端接地與在儀表箱端接地;外屏蔽層接地、是利用外部干擾電磁場在外屏蔽層中產(chǎn)生渦流,其渦流產(chǎn)生的磁場極性與干擾電磁場極性相反、使干擾電磁場抵消或衰減后,由與相關(guān)物體所構(gòu)成分布電容電極的外屏蔽層接地、可造成電磁場干擾源的電磁場場強(qiáng)被信號地所傍路接地而短路,內(nèi)屏蔽層接地、是利用外部干擾電磁場場強(qiáng)經(jīng)外、內(nèi)兩層削弱后的電磁場場強(qiáng)由儀表箱端接儀表地,以及信號線傳輸?shù)膫晤l帶信息波通過外、內(nèi)兩個屏蔽層不同頻帶通道后傍路接地,使信號線傳輸?shù)恼嫘畔⒌玫阶畲蟊U娑鹊耐ǖ纻鬏?;同時也可以在內(nèi)屏蔽層與外屏蔽層之間并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件RV以抑制由于雷電或系統(tǒng)故障引起的地電位差過電壓;外、內(nèi)屏蔽層依據(jù)電磁場干擾源的強(qiáng)弱對于電纜可以采用金屬道管、金屬編織網(wǎng)、金屬或鋁聚酯薄膜、導(dǎo)電金屬離子涂料的材料中的至少一種材料構(gòu)成,對于元件、組件可以采用導(dǎo)電材料的外殼,對于設(shè)備可以采用金屬材料制造的箱體;使信號在傳輸過程中得到最大的抗干擾抑制;在單芯信號電纜DL的單端屏蔽層接地,是在單芯信號導(dǎo)線終端串接帶通偶合電容C1后引出接線端作為端信號數(shù)據(jù)線的輸出端,使信號線傳輸?shù)膫晤l帶信息波通過屏蔽層分布電容的頻帶通道后傍路接地,同使抑制單極性過電壓串入;同時在單芯信號導(dǎo)線終端與接地PE處之間可以并聯(lián)由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件,也可以并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件,使單、雙極性的過電壓以及電磁場干擾源過電壓得到箝位,構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸通道的單芯信號電纜在傳輸信號過程中得到最大的抗干擾抑制。
信息耦合器沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或呈柱狀的金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷分布電容金屬箔電極Z,由包敷分布電容金屬箔電極Z與柱狀體之間構(gòu)成分布電容器C7與C8,此分布電容器C7與C8作為信息耦合器。
分布電容器是由設(shè)備中由分布電容金屬箔電極Z與填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)后的屏蔽金屬箔電極JB2之間、或分布電容金屬箔電極Z與填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)后的均壓金屬電極JB1之間、屏蔽金屬箔電極JB2分別與填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)后的柱狀(實心柱、空心柱均簡稱為柱)金屬氧化物壓敏電阻體之間所構(gòu)成的分布電容器。
至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或呈柱狀的金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷分布電容金屬箔電極Z后,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷屏蔽金屬箔電極JB2,由分布電容金屬箔電極Z與與填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)后的柱狀金屬氧化物壓敏電阻體之間構(gòu)成分布電容器C7與C8、以及由包敷分布電容金屬箔電極Z與屏蔽金屬箔電極JB2構(gòu)成分布電容器C9后,且在分布電容金屬箔電極Z處引出一個中間抽頭,構(gòu)成分布電容器分壓器。
至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器由至少二個固態(tài)過電壓保護(hù)特性器件、也可以是壓敏電阻避雷閥片MOV串聯(lián)后、并在串聯(lián)連接處引出至少一個中間抽頭構(gòu)成的至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器。
至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器選用過電壓保護(hù)特性器件RV、動態(tài)過電壓限制器ZRV、柱形或管形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性器件GRV的三種器件中的至少一種的至少兩個器件進(jìn)行串聯(lián)電連接后、并在其中間連接處引出至少一個中間抽頭后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器;其至少一個中間抽頭可以與上述技術(shù)特性的器件或傳遞相關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)變化信息的器件電連接后,構(gòu)成至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器;至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭也可以與本身分壓器的始、未端連接構(gòu)成至少有始、未二個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭的三個外接端的抗干擾裝置;至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器的中間接口也可以與本身分壓器的始、未端連接構(gòu)成至少有始、未二個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭的三個外接端的裝置或至少有始端、未端、至少一個中間抽頭端、至少一個中間接口端的四個外接端的抗干擾裝置;在設(shè)計防止或抑制電壓浪涌時可采用至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器或至少一個中間接口的至少一個中間抽頭過電壓保護(hù)特性分壓器、以及這兩種過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭或中間接口與相關(guān)電路的連接,來滿足抑制電壓浪誦過電壓的不同放電門檻電壓、泄流通道路徑、泄放電流的大小、放電速度快慢、殘壓的高低、荷電率的大小、泄放電流的時限、共?;虿钅5囊种品绞健⑴c被保護(hù)電連接方式等技術(shù)需求,在多重縱、橫故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁干擾源的干擾同時或非同時發(fā)生的情況下、在系統(tǒng)操作過電壓、故障電流引起地電位升高及雷擊時,不會造成傳輸信號電纜被損壞或大電流的電流浪涌,引起過電壓保護(hù)特性器件RV失效而造成無法正常工作、釀成事故。
分布電容電極分別是分布電容金屬箔電極Z(簡稱為金屬箔電極Z或Z)及均壓金屬電極JB1(簡稱為金屬箔電極JB1或JB1)、屏蔽金屬電極JB2(簡稱為金屬箔電極JB2或JB2)沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串構(gòu)成的柱狀體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體MOV或呈柱狀的金屬氧化物壓敏電阻MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外(實心柱、空心柱均簡稱為柱),可以采用園環(huán)形金屬均壓環(huán)或管狀、碗狀、片狀的低電阻率金屬制成等電位導(dǎo)電體;在與高電位端連接處設(shè)置園環(huán)形金屬均壓環(huán)JB1的同時、設(shè)置與低電位端連接的碗狀或管狀的金屬箔電極層Z后、包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后再包敷與地電位連接的碗狀或管狀的金屬箔電極層JB2,其碗狀即上面直徑大、下面直徑小喇叭形有傾斜度的造形;還可以設(shè)置金屬箔電極層Z后、包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、在一個層面中再設(shè)置相互絕緣的金屬箔電極層JB1與JB2,JB1與高電位端連接、金屬箔電極層Z作為低電位端的分布電容分壓器的中間抽頭端連接、JB2與地電位連接;金屬箔電極層JB1與金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層JB1與金屬箔電極層Z的相鄰端部之間、以及其與相關(guān)帶電體端部之間的形狀、可采用合適的園滑形體如球面體形狀等以避免電荷的尖端集聚而產(chǎn)生尖端放電效應(yīng),來改善金屬箔電極層JB1、金屬箔電極層JB2或金屬箔電極層Z所包圍的呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻片MOV疊串體或呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻體或呈柱狀的金屬氧化物壓敏電阻片MOV的過電壓保護(hù)特性分壓器或高阻抗非等電位柱狀體(實心柱、空心柱均簡稱為柱)、其不同高度周圍場域的電場場強(qiáng)分布更理想及電壓分布更為均勻;還可以在兩個相鄰電磁場中間設(shè)置金屬箔電極層JB2并且接地、提供相鄰的電磁場信號傍路接地通道,以及電磁場在屏蔽層中產(chǎn)生渦流、其渦流產(chǎn)生的磁場與干擾電磁場極性相反而抵消或衰減干擾電磁場,來隔離避雷器、電壓抑制器以及電氣裝置的相鄰電磁場交叉干擾。
防電壓浪涌橋式測量電路在至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器的柱狀疊串體的園柱面設(shè)置至少一個中間抽頭分布電容串聯(lián)分壓器所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體可作為電壓浪涌橋式測量電路。
在多重故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、電磁場干擾源在同時或非同時發(fā)生情況下,抗干擾裝置中的至少二個外接端(其中包含有至少二個外接端可以是過電壓保護(hù)特性分壓器的始、未端,也可以是分壓器中的中間接口或分壓器中的中間抽頭與其本身的分壓器始端或未端連接后的始、未兩端,還可以是全橋臂電路中的半橋臂兩端)與被保護(hù)系統(tǒng)連接,能傳遞或感知被保護(hù)系統(tǒng)中至少一個被保護(hù)對象中的至少一個位置以及過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的電信息或狀態(tài)信息、使過電壓、電壓浪涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到預(yù)防或抑制;這一種新穎獨(dú)特、更加完善的抗干擾裝置,它可以有效解決現(xiàn)有抗干擾裝置在多重故障性、多個放電門檻電壓的過電壓、多個電磁干擾源在同時或非同時發(fā)生情況下,預(yù)防或限制不夠完善的現(xiàn)象,同時本發(fā)明的抗干擾裝置具有預(yù)防及抑制電壓浪涌及電磁干擾源干擾的良好效果的功能。
本發(fā)明的抗于擾的方法及裝置與現(xiàn)有技術(shù)比較,由于采用過電壓保護(hù)特性組件中的電流變量以及其兩端的門檻放電電壓、維持電壓的電壓變量以及放電時間變量受控于與之并聯(lián)正溫度系數(shù)熱敏電阻電壓降變量或維持電壓變量或受控于與之串聯(lián)的正溫度系數(shù)熱敏電阻的維持電壓變量以及過電壓保護(hù)特性器件預(yù)擊穿電流變量的控制器件,且正溫度系數(shù)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性元件的兩個器件又可以重復(fù)交叉承擔(dān)過電壓放電電流的沖擊、相互得到保護(hù)等等;由于采用具有至少一個中間接口或至少一個抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器與被保護(hù)系統(tǒng)連接,使被保護(hù)系統(tǒng)中至少一個被保護(hù)的對象、至少一個位置在多重故障性、多個放電門檻過電壓在同時或非同時發(fā)生情況下,能依據(jù)傳遞的被保護(hù)對象電信息以及感知或傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息,自動開啟相對應(yīng)的放電門檻電壓的泄流通道由高阻抗躍變?yōu)榈妥杩梗箍v、橫向的過電壓能量得到充分的放電泄流,放電泄流結(jié)束后泄流通道又能自恢復(fù)至常態(tài)而關(guān)閉,不會造成過電壓保護(hù)特性器件損壞,使過電壓、電壓浪涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到有效預(yù)防或抑制等等,這是一種使用壽命長、性價比更為合理、易于產(chǎn)業(yè)化制造的抗干擾的方法及裝置;并使現(xiàn)有電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、有線或無線電網(wǎng)、電氣設(shè)備、人身安全能避免過電壓浪涌、電磁干擾源、自然界雷擊帶來的危害。
下面結(jié)合典型實施例及其附圖對本發(fā)明的方法及裝置作進(jìn)一步說明。


圖1-1是抗干擾裝置中第一種過電壓保護(hù)特性組件ZRV實施例的器件連接電氣原理圖。
圖1-2是抗干擾裝置中第二種過電壓保護(hù)特性組件ZRV實施例的器件連接電氣原理圖。
圖1-3是抗干擾裝置中第三種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖。
圖1-4是抗干擾裝置中第四種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖。
圖1-5是抗干擾裝置中第五種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖。
圖2-1是抗干擾裝置中第一種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖。
圖2-2是抗干擾裝置中第二種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖。
圖2-3是抗干擾裝置中第三種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖。
圖2-4是抗干擾裝置中第四種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖。
圖2-5是抗干擾裝置中第五種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖。
圖2-6是抗干擾裝置中第六種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖。
圖2-7及圖2-8a是抗干擾裝置中第七種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖。
圖3是抗干擾裝置中市話通信配線設(shè)備的動態(tài)過電壓限制器保安單元實施例的電路圖。
圖4是抗干擾裝置中單芯信號電纜電壓抑制實施例的電路連接示意圖。
圖5是抗干擾裝置中單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜的數(shù)據(jù)傳輸通道電壓抑制實施例的器件布置示意圖。
圖6是抗干擾裝置中具有一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器能成比例不失真?zhèn)鬟f電信息的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件布置及其連接的示意圖。
圖7是抗干擾裝置中防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器裝置實施例的元器件、分布電容的布置以及其電連接的示意圖。
圖8是抗干擾裝置中低壓三相能自動改變放電門檻電壓的電壓抑制器的電氣原理圖。
圖9是抗干擾裝置中能自動改變放電門檻電壓的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元件電連接的示意圖。
圖10是抗干擾裝置中單相及三相能自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖。
圖11是抗干擾裝置中三相星形接法的具有在線電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖。
圖12是抗干擾裝置中三相四星接法的具有電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖。
圖13是抗干擾裝置中信息耦合器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖。
圖14是抗干擾裝置中自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖。
圖15是抗干擾裝置中具有在線電信息檢測功能的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖。
圖16是抗干擾裝置中帶告警指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)特征所構(gòu)成電信設(shè)備保安單元的過電壓保護(hù)特性器件(RV)自保護(hù)、自復(fù)位相關(guān)部位的結(jié)構(gòu)布置的剖面示意圖、電路圖。
圖17是抗干擾裝置中過電壓保護(hù)特性器件(RV)與可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)相組合的帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)結(jié)構(gòu)布置剖面示意圖、電路圖。
圖中序號1始端、2未端、3第一中間抽頭、4第一接口、5第二接口、6第三接口、7第四接口、8金屬導(dǎo)電體、9過電壓保護(hù)特性器件1、10過電壓保護(hù)特性器件2、11活動絕緣桿、12帶色標(biāo)記的活動絕緣桿、13球面形的形狀記憶合金片、14動觸橋、15靜觸橋1、16靜觸橋2、17接線端子1、18接線端子2、19放電片1、20放電片2、21絕緣片、22導(dǎo)電片1、23導(dǎo)電片2、24靜觸橋3、25靜觸橋4、26軟填環(huán)1、27軟填環(huán)2、28彈簧1、29彈簧2、30彈簧3、31絕緣殼體2、32絕緣殼體3、33絕緣填環(huán)1、34導(dǎo)電片5、35導(dǎo)電片6、36彈簧4、37導(dǎo)電片7、38絕緣殼體1、39導(dǎo)電片8圖中符號DL單導(dǎo)線屏蔽信號電纜、SDL雙重屏蔽信號電纜、JB屏蔽層、PE接地、SMA形狀記憶合金片、RV過電壓保護(hù)特性器件、ZRV過電壓保護(hù)特性組件、CRV氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件、WCV可變氣態(tài)間隙放電元件、GRV固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件、SA正反向特性一致的二端半導(dǎo)管、Z分布電容電極、JB1均壓金屬電極、JB2屏蔽金屬電極、Ch柱狀體的不同高度體電容以及其對地之間分布電容器,Ch柱狀體不同高度之間體電容與其不同高度對地之間分布電容之和、Cf均壓金屬電極JB1對柱狀體不同高度的分布電容、C7與C8柱狀體不同高度與分布電容電極Z的分布電容、C9分布電容電極Z與屏蔽金屬電極JB2的分布電容器、DVL動態(tài)過電壓限制器、LK形狀記憶合金熱敏開關(guān)、LKS帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)、TCV熱敏間隙放電器、TCVS帶動作指示的熱敏間隙放電器、TCVK帶開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器、TCVSK帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器、PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻、WR可變電阻、FD發(fā)光二極管、j接口、k開關(guān)接點(diǎn)接線端、外線輸入端a與b、內(nèi)電路的輸出端a′與b′、L火線、N零線、0中性點(diǎn)、第一電信息輸出端(l)與(x)、第二電信息輸出端(l′)與(x′);在圖中過電壓保護(hù)特性器件VR可分別是過電壓保護(hù)特性元件或過電壓保護(hù)特性組件ZRV;過電壓保護(hù)特性元件可分別是氣態(tài)或固態(tài)結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件;氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件CRV分別是二極或三極式氣體放電管、氣態(tài)間隙放電元件、WCV可變氣態(tài)間隙放電元件;固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件GRV分別是,多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器(MOV)、帶氣態(tài)間隙的多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器GRV、正反向特性一致的二端半導(dǎo)管(SA)、單PN結(jié)雪崩二極管(TVS或稱為TVP);根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中的不同技術(shù)參數(shù)選用相對應(yīng)氣態(tài)或固態(tài)結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性元件;在圖中正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC可以是直熱式階躍型電阻變化、其失效模式為開路或高阻狀態(tài)的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件,也可以是有一定電阻值的電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成直熱式階躍型電阻變化、其失效模式為一定阻值的高阻狀態(tài)的改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC;圖1-1是抗干擾裝置中第一種過電壓保護(hù)特性組件ZRV實施例的器件連接電氣原理圖,在圖1-1a至1-1c中是由傳統(tǒng)正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與至少一個(GRV)或(CRV)過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件,始端(1)作為外線輸入端a、未端(2)作為外線輸入端b接地、第一中間抽頭(3)與未端(2)分別作為內(nèi)電路的輸出端a′與內(nèi)電路的輸出端b′,第一種電壓保護(hù)特性組件ZRV可作為電力線、不平衡信號線輸入的帶時限的過電流、過電壓差模方式保護(hù),其失效模式為開路、高阻狀態(tài)。
圖1-2是抗干擾裝置中第二種過電壓保護(hù)特性組件ZRV實施例的器件連接電氣原理圖,在圖1-2a至1-2f中是由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)或是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)與至少二個串聯(lián)過電壓保護(hù)特性元件中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后的組件;圖1-2b至1-2f中采用(GRV)與(CRV)串聯(lián)、由于(GRV)限制了(CRV)燃弧過電壓即構(gòu)成無續(xù)流、漏電流小、低殘壓即低維持電壓、過電壓擊穿后自動恢復(fù)時間為μs級的電壓保護(hù)特性組件;(圖1-2a)至(圖1-2f)中始端(1)作為外線輸入端a,未端(2)作為外線輸入端b、可以接地、也可以串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件后接地、還可以作為由組件ZRV構(gòu)成分壓器中的中間抽頭,(GRV)與(CRV)二個串聯(lián)過電壓保護(hù)特性元件中的第一中間抽頭(3)與相關(guān)技術(shù)特性器件連接后、并將所傳遞相關(guān)器件的動作指令的電壓信號轉(zhuǎn)換為第一中間抽頭(3)與未端(2)之間的過電壓保護(hù)特性元件的預(yù)擊穿電流信號,來控制過電壓保護(hù)特性組件中(GRV)與(CRV)串聯(lián)通道的電流變量以及始端(1)、未端(2)兩端的門檻放電電壓以及其維持電壓的電壓變量以及放電時間的變量;(圖1-2a)組件其失效模式為為短路、低阻抗?fàn)顟B(tài)外、(圖1-2b)至(圖1-2f)組件其失效模式為開路、高阻狀態(tài);圖1-2e中(1)(3)兩端中的(GRV)為帶氣態(tài)間隙的多PN結(jié)型金屬氧化物變阻器,圖1-2f中(CRV)為三極式氣體放電管;第二種過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)可作為電力線、信號線的過電壓保護(hù)、也可以帶時限其失效模式為一定電阻狀態(tài)的過電壓保護(hù)、還可以限流及限壓其失效模式為短路或低阻狀態(tài)的過電壓保護(hù)。
圖1-3是抗干擾裝置中第三種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖,在圖1-3a至圖1-3d中是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV)并聯(lián)的組件,始端(1)與未端(2)之間可選固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV)、其失效模式分別對應(yīng)為短路低阻抗?fàn)顟B(tài)或開路、高阻狀態(tài)的組件;圖1-3C中第一中間抽頭(3)與相關(guān)技術(shù)特性器件連接后、并將所傳遞相關(guān)器件的動作指令的電壓信號轉(zhuǎn)換為第一中間抽頭(3)與未端(2)之間的過電壓保護(hù)特性元件的預(yù)擊穿電流信號,來控制過電壓保護(hù)特性組件中三極式氣體放電管(GRV)始端(1)、未端(2)兩端之間的電流變量以及其始端(1)、未端(2)兩端的門檻放電電壓以及其維持電壓的電壓變量;第三種組件與相關(guān)過電壓保護(hù)特性器件進(jìn)行串聯(lián)接法時,作為電流流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)后其兩端產(chǎn)生電壓降,在超過過電壓保護(hù)特性元件(GRV)與(CRV)放電門檻電壓的限壓情況下作為限流限時的過電壓保護(hù)特性組件或在不超過限壓情況下只作為限流限時的組件。
圖1-4是抗干擾裝置中第四種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖,在圖1-4a至圖1-4m中是由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)或是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)與至少二個(GRV)與(CRV)或(GRV)與(GRV)過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后再與(GRV)或(CRV)過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)后的組件(ZRV);(圖1-4a)、(圖1-4i)、(圖1-4k)組件其失效模式為短路、低阻抗?fàn)顟B(tài),其余圖1-4中并聯(lián)改性或傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)的組件(ZRV)其失效模式分別對應(yīng)是一定電阻R狀態(tài)或開路、高阻狀態(tài);在圖1-4a至圖1-4g中過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)中第一中間抽頭(3)或第二中間抽頭(4)可作為第二或第三個門檻過電壓的輸入端、還可以與相關(guān)技術(shù)特性器件連接后、并將所傳遞相關(guān)器件的動作指令的第二或第三個門檻電壓信號轉(zhuǎn)換為第一中間抽頭(3)與未端(2)之間或第二中間抽頭(4)與未端(2)之間的過電壓保護(hù)特性元件的預(yù)擊穿電流信號,來控制過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)中始端(1)、未端(2)兩端中過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)通道的三個或四個門檻電壓的放電電流變量,以及其始端(1)、未端(2)兩端由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)串連一個過電壓保護(hù)特性元件通路、及二個、三個、四個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)通路相對應(yīng)的一個、二個、三個、四個門檻放電電壓以及其維持電壓的電壓變量以及放電時間的變量;(圖1-4h)至(圖1-4j)始端(1)與未端(2)分別與電力線、信號線的連接分別作為外線輸入端a與b,第一中間抽頭(3)接地,也可以過電壓保護(hù)特性器件一端與第一中間抽頭(3)串聯(lián)后、另一端接地,第二中間抽頭(4)與未端(2)分別對應(yīng)作為過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)內(nèi)電路的輸出端a′、b′,始端(1)與第二中間抽頭(4)之中由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV)并聯(lián)后、再與第二中間抽頭(4)與未端(2)之間的過電壓保護(hù)特性元件構(gòu)成分壓器相串聯(lián),當(dāng)電流流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)后其兩端產(chǎn)生電壓降超過與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或(CRV)放電門檻電壓時、溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)電流被分流、及其兩端被維持電壓所嵌位,當(dāng)電流流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)后其兩端產(chǎn)生電壓降未超過與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性元件(GRV)與(CRV)放電門檻電壓時、只有低阻抗的溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)起限流限時的作用,始端(1)與未端(2)之間過電壓保護(hù)特性器件可作為電力線、信號線的至少二個門檻電壓的限流、限壓的過電壓保護(hù);圖1-4k、圖1-4m第一中間抽頭(3)與第二中間抽頭(4)之中是由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV)并聯(lián)后的兩端分別與過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)連接,當(dāng)電流流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)后其兩端產(chǎn)生電壓降超過與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或(CRV)放電門檻電壓時、溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)電流被傍路而分流、及其兩端被維持電壓所嵌位,當(dāng)電流流經(jīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)后其兩端產(chǎn)生電壓降未超過與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性元件(GRV)與(CRV)放電門檻電壓時、只有低阻抗的溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)起限流限時的作用,始端(1)、未端(2)分別作為電力線、信號線的輸入端a、b,第一中間抽頭(3)可以接地、也可以再與過電壓保護(hù)特性器件串聯(lián)后接地,過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)可作為電力線、信號線限流、限壓的過電壓保護(hù);由(圖1-4h)至(圖1-4j)過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)的第一中間抽頭(3)與三芯帶接地插頭及插座中的接地電極線PE連接、也可以與過電壓保護(hù)特性器件串聯(lián)后再與三芯帶接地插頭及插座中的接地電極線PE連接,始端(1)與第二中間抽頭(2)分別對應(yīng)與三芯帶接地插頭中的火線L電極連接與零線N電極連接,第二中間抽頭(4)、未端(2)分別與三芯帶接地插座中的火線L電極連接、零線N電極連接構(gòu)成三芯帶接地的插頭、插座的單相抗干擾插頭座裝置;也可以由(圖1-4h)至(圖1-4j)過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)中的第一中間抽頭(3)只與三芯帶接地插座中的接地電極線PE連接、也可以與過電壓保護(hù)特性器件串聯(lián)后只與三芯帶接地插座中的接地電極線PE連接,始端(1)與第二中間抽頭(2)分別對應(yīng)與二芯不帶接地插頭中的火線L電極連接與零線N電極連接,第二中間抽頭(4)、未端(2)分別與三芯帶接地插座中的火線L電極連接、零線N電極連接構(gòu)成二芯不帶接地插頭及三芯帶接地插座的單相抗干擾插頭座裝置;由(圖1-4k)、(圖1-4m)過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)的第一中間抽頭(3)與三芯帶接地插頭及插座中的接地電極線PE連接、也可以與過電壓保護(hù)特性器件串聯(lián)后再與三芯帶接地插頭及插座中的接地電極線PE連接、始端(1)與未端(2)分別對應(yīng)與三芯帶接地插頭中的火線L電極連接與零線N電極連接,始端(1)、未端(2)又分別對應(yīng)與三芯帶接地插座中的火線L電極連接、零線N電極連接構(gòu)成三芯帶接地插頭、插座的單相抗干擾插頭座裝置,也可以由(圖1-4k)、(圖1-4m)過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)的第一中間抽頭(3)只與三芯帶接地插座中的接地電極線PE連接、也可以與過電壓保護(hù)特性器件串聯(lián)后只與三芯帶接地插座中的接地電極線PE連接、始端(1)與未端(2)分別對應(yīng)與二芯不帶接地插頭中的火線L電極連接與零線N電極連接,始端(1)、未端(2)分別又與三芯帶接地插座中的火線L電極連接、零線N電極連接構(gòu)成二芯不帶接地插頭及三芯帶接地插座的單相抗干擾插頭座裝置。
圖1-5是抗干擾裝置中第五種過電壓保護(hù)特性組件實施例的器件連接電氣原理圖,在圖1-5a至1-5f中可以由至少一個可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)與過電壓保護(hù)特性器件(RV)串聯(lián)電連接、以及可以設(shè)置帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)、還可以再設(shè)置電觸點(diǎn)所構(gòu)成的熱敏間隙放電器(TCV),始端(1)與未端(2)分別與外線輸入端a、b連接,k1、k2開關(guān)接點(diǎn)接線端分別與本體相關(guān)電路連接、也可作為遙控的開關(guān)接點(diǎn),活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記作為可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)放電片間隙距離是否改變的狀態(tài)標(biāo)記;在高壓6Kv至35Kv中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)系統(tǒng)中可能存在單相接地故障、又允許1.5h~2h帶單相接地故障運(yùn)行、而此時非故障相的避雷器、電壓抑制器又發(fā)生工頻或諧振等多重過電壓放電,以及在三相四線制因故障使單相110~220v交流配電系統(tǒng)的電壓出現(xiàn)高于正常的高電壓時,可采用在過電壓保護(hù)特性器件(RV)上方或下方或上下方串聯(lián)電連接至少一個熱敏間隙放電器(TCV)中的可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV),可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)是利用球面凹、凸形狀的形狀記憶合金SMA片直接或間接觸及避雷器、電壓抑制器的過電壓保護(hù)特性器件(RV)、來感知過電壓保護(hù)元件或組件其過載或失效而溫升至某一極限溫度時,球面凹、凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片因溫升至某一極限時而引起凸、凹狀的塑性變形;利用球面形狀的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下定型的凸、凹形狀時,所產(chǎn)生的塑性位移和驅(qū)動力,通過帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)來驅(qū)動可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)的放電片、來改變氣體放電片的間隙距離,來自動改變過電壓保護(hù)特性器件(RV)中串聯(lián)的可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)中間隙放電片的放電門檻電壓設(shè)定值,還可以驅(qū)動電觸點(diǎn)的閉合與開斷,還可以驅(qū)動脫離器工作,熱敏間隙放電器(TCV)還可以分別是帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)、帶開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVS)、帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK);當(dāng)(圖1-5a)至(1-5f)中的始端(1)與未端(2)分別與外線輸入端a、b連接、且未端(2)接地時構(gòu)成荷電率低的可以自動跟蹤二個以上放電門檻電壓、還可以帶有動作指示、采用自恢復(fù)或人工恢復(fù)放電片的間隙距離、以及還可以設(shè)置至少一對電觸點(diǎn)的至少二個門檻電壓的抗干擾裝置;在(圖1-5d)至(1-5f)中始端(1)與未端(2)分別與兩芯不接地的插頭或插座中火線L電極連接與零線N電極連接時可構(gòu)成防止單相110~220v交流配電系統(tǒng)的電壓出現(xiàn)高于正常高電壓時的抗干擾裝置,其失效模式為開路、高阻狀態(tài)并還能抑制高于第一個放電門檻過電壓的兩芯不接地的插頭或插座;兩芯不接地的插頭或插座還可以分別是帶動作指示的兩芯不接地的插頭或插座、帶開關(guān)接點(diǎn)的兩芯不接地的插頭或插座、帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的兩芯不接地的插頭或插座;還可以作為高壓、超高壓電力系統(tǒng)的避雷器或跌落式避雷器、三相四星接法的過電壓抑制器或跌落式過電壓抑制器的抗干擾裝置。在圖1-5g至1-5l中形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK的始端(1)與未端(2)分別與外線輸入端a、b連接,k1、k2或至少一對開關(guān)接點(diǎn)接線端可以分別與過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)或過電壓保護(hù)特性器件(RV)中的始端(1)或未端(2)進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)電連接、也可以與電路連接作為閉合、開斷的開關(guān),活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記作為k1、k2開關(guān)接點(diǎn)或至少一對開關(guān)接點(diǎn)是否動作的狀態(tài)標(biāo)記;在圖1-5g、圖1-5h中形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK可作為避雷器、過電壓抑制器使用,它是采用凹、凸球面形的形狀記憶合金片SMA直接或間接觸及與過電壓保護(hù)特性器件(RV),當(dāng)感知過電壓保護(hù)特性器件(RV)或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)因過載而溫升至極限時,凹、凸球面形的形狀記憶合金SMA片恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2發(fā)生開斷,在(圖1-5g)中開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2開斷來切斷與之串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件(RV)電路、(圖1-5h)中開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2用來切斷相關(guān)電路的電連接;在圖1-5i、1-5j中形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK是采用凹、凸球面形的形狀記憶合金片SMA直接或間接接觸及與過電壓保護(hù)特性器件(RV)或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV),當(dāng)感知過電壓保護(hù)特性器件(RV)或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)因過載而溫升至極限時,凹、凸球面形的形狀記憶合金SMA片恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動開關(guān)電觸點(diǎn)使接點(diǎn)接線端k1、k2發(fā)生閉合狀態(tài)、來短路與之并聯(lián)的過電壓保護(hù)特性器件RV或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)的始端(1)與未端(2)兩端,使過電壓保護(hù)特性器件(RV)或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)中的過載電流被旁路分流、使過載電流消除且始端(1)與未端(2)兩端的電壓為0v,直至過電壓保護(hù)特性器件(RV)或過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)溫升自恢復(fù)至正常后、凸、凹形的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至凹、凸形、開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2恢復(fù)至開斷狀態(tài);在圖1-5k、1-51中帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LKS是由導(dǎo)電、導(dǎo)熱的殼體內(nèi)由小于球半徑的凹、凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片、電觸點(diǎn)構(gòu)成,凹、凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片可直接或間接接觸及過電壓保護(hù)特性器件RV1,當(dāng)感知過電壓保護(hù)特性器件RV1因過載而溫升至極限時,恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動電觸點(diǎn)活動臂使動、靜電觸點(diǎn)閉合后,可以使(圖1-5k)中開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2分別與相關(guān)電路電連接、電觸點(diǎn)活動臂與過電壓保護(hù)特性器件(RV1)中的始端(1)電連接、當(dāng)過電壓保護(hù)特性器件(RV1)中的未端(2)接地時、使相關(guān)電路的過電壓被過電壓保護(hù)特性器件(RV1)所抑制,也可以使圖1-51中開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2分別與過電壓保護(hù)特性器件RV2、RV3的始端(1)電連接或與相關(guān)電路電連接、電觸點(diǎn)活動臂與過電壓保護(hù)特性器件(RV1)中的始端(1)電連接、當(dāng)過電壓保護(hù)特性器件(RV1)中的未端(2)接地時、使過電壓保護(hù)特性器件RV2、RV3的始端(1)或相關(guān)電路的過電壓被過電壓保護(hù)特性器件(RV1)所抑制,被活動絕緣桿(11)所驅(qū)動的與帶色標(biāo)記活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記作為k1、k2兩端的開關(guān)接點(diǎn)是否動作的狀態(tài)標(biāo)記;形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK還可以分別是帶自復(fù)位的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LK、帶有動作指示采用自恢復(fù)或人工恢復(fù)的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LKS;圖1-5k、1-51帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LKS與相關(guān)器件進(jìn)行電連接可制作成信息技術(shù)設(shè)備中配線架上的抗干擾保安單元裝置產(chǎn)品。
圖2-1是抗干擾裝置中第一種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖,在圖2-1a至圖2-1f中由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)后再與過電壓保護(hù)特性元件(RV)串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)、再與過電壓保護(hù)特性器件(RV)并聯(lián)后構(gòu)成的第一種動態(tài)過電壓限制器;始端(1)與未端(2)分別對應(yīng)與二芯不帶接地插頭中的火線L電極連接與零線N電極連接作為單相配電系統(tǒng)的電源輸入端L、N,第一中間抽頭(3)與未端(2)分別作為單相配電系統(tǒng)火線電極L、零線電極N的電源輸出端L′、N′構(gòu)成限壓、限流的動態(tài)過電壓限制器(DVL)、其失效模式為短路、低阻抗?fàn)顟B(tài)的抗干擾裝置;第一中間抽頭(3)與未端(2)之間的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(GRV)或氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV)的過電壓放電電流通道的電流變量及放電時間的變量、電壓變量,受控制于始端(1)與未端(2)之間的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的阻抗變化、以及始端(1)、未端(2)兩端的放電過電壓、過電壓保護(hù)特性器件(RV)的阻抗變化。
圖2-2是抗干擾裝置中第二種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖,在圖2-2a至圖2-2e中由過電壓保護(hù)特性器件(RV)一端與至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭(3)連接后構(gòu)成的第二種動態(tài)過電壓限制器;至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的始端(1)、未端(2)作為外線輸入端、第三接口(6)接地,構(gòu)成縱、橫向過電壓抑制的差模、共模保護(hù)方式的至少二個多門檻電壓的抗干擾裝置;過電壓保護(hù)特性器件(RV)根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中以及過電壓保護(hù)特性的組件的不同技術(shù)參數(shù)選用相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件以及相對應(yīng)性能的過電壓保護(hù)特性的組件。
圖2-3是抗干擾裝置中第三種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖,在圖2-3a至圖2-3b中,由傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)(PTC2)分別與至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器中的過電壓保護(hù)特性器件(RV1)(RV2)并聯(lián)后構(gòu)成的第三種動態(tài)過電壓限制器;第一接口(4)與第二接口(5)作為與相關(guān)外電路連接、始端(1)、未端(2)作為外線輸入端,中間抽頭(3)接地、也可以過電壓保護(hù)特性器件(RV)一端與中間抽頭(3)連接后、另一端接地,構(gòu)成縱、橫向過電壓抑制的差模、共模保護(hù)方式的至少二個多門檻電壓的抗干擾裝置;過電壓保護(hù)特性器件(RV)根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中以及過電壓保護(hù)特性的組件的不同技術(shù)參數(shù)選用相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件以及相對應(yīng)性能的過電壓保護(hù)特性的組件。
圖2-4是抗干擾裝置中第四種動態(tài)過電壓限制器實施例的器件連接電氣原理圖,在圖2-4a至圖2-4b中,由傳統(tǒng)或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)(PTC2)分別與至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器中的過電壓保護(hù)特性器件(RV1)(RV2)并聯(lián)后構(gòu)成的第四種動態(tài)過電壓限制器;始端(1)、未端(2)作為火線L與零線N輸入端,中間抽頭(3)接地、也可以過電壓保護(hù)特性器件(RV)一端與中間抽頭(3)連接后、另一端接地,發(fā)光二極管FD1作為電源有電指示,構(gòu)成單相配電系統(tǒng)的電源縱、橫向過電壓抑制的差模、共模保護(hù)方式的至少二個多門檻電壓的抗干擾裝置;過電壓保護(hù)特性器件(RV)根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中以及過電壓保護(hù)特性的組件的不同技術(shù)參數(shù)選用相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件以及相對應(yīng)性能的過電壓保護(hù)特性的組件,可構(gòu)成其失效模式為開路、高阻狀態(tài)或短路、低阻狀態(tài)、有一定電阻狀態(tài)的單相配電系統(tǒng)的抗干擾裝置。
圖2-5是抗干擾裝置中第五種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖,在圖2-5a中由三極放電管(CRV1)與過電壓保護(hù)特性器件(RV1)串聯(lián)后的一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,由分壓器中的一個中間抽頭(4)與始端(1)兩端并聯(lián)一個由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)、或并聯(lián)傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1),構(gòu)成第四種過電壓保護(hù)特性組件(ZRV);再由兩個過電壓保護(hù)特性組件(ZRV)串聯(lián)且引出第一個中間抽頭(3)又構(gòu)成一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,且在又構(gòu)成分壓器的第三接口(6)與第一接口(4)兩端及第四接口(7)與第二接口(5)兩端分別并聯(lián)傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)、(PTC4)重新構(gòu)成三級門檻電壓的第五種動態(tài)過電壓限制器組件VDL,其中二級門檻電壓是限流、限時、限壓放電的門檻電壓;由第五種動態(tài)過電壓限制器組件VDL的始端(1)、未端(2)兩端并聯(lián)一個由二極管D1、電阻R1、發(fā)光二極管FD1的電源通電指示組件并分別作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線L、零線N的輸入端,第一個中間抽頭(3)接地,第三接口(6)、第四接口(7)兩端并聯(lián)一個由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)串接第四級門檻電壓過電壓保護(hù)特性器件(RV3)的同時、再經(jīng)過電容C1、繞在同一鐵芯上的共模軛流圈L1、L2的低通濾波器后,由相對應(yīng)的內(nèi)電路兩個端口(L′)與(N′)作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線L、零線N的輸出端,作為具有四級縱、橫向過壓吸收通道的過電壓保護(hù)及經(jīng)低通濾波后的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為有一是電阻R狀態(tài)抗干擾裝置;圖2-5b圖2-5c由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)與一個過電壓保護(hù)特性器(RV1)件并聯(lián)端(1)與一個帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)的常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k2連接后,在常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1與未端(2)的兩端并聯(lián)一個由二極管D1、電阻R1、發(fā)光二極管FD1的電源通電指示組件后,在(圖2-5b)中第一個中間抽頭(3)接地,常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1及在未端(2)分別作為交流電源線的火線L、零線N的輸入端,構(gòu)成配電系統(tǒng)單相二線或三線的縱、橫向過電壓抑制的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為短路、低阻狀態(tài)抗干擾裝置,在(圖2-5c)中常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1與改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)串聯(lián)后與交流電源線的火線L輸入端連接、未端(2)與零線N輸入端連接,常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1與未端(2)分別作為交流電源線的火線L、零線N的輸出端(L′)、(N′),構(gòu)成交流電源線的火線L、零線N的輸入兩端、兩個門檻過電壓保護(hù)其失效模式為一定阻狀態(tài)的抗干擾裝置;帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)中球面形的形狀記憶合金(SMA)片在(圖2-5b)中可直接或間接接觸及過電壓保護(hù)特性器件(RV2)(RV3)、在(圖2-5c)中可直接或間接接觸及過電壓保護(hù)特性器件(RV2),當(dāng)感知(圖2-5b)中過電壓保護(hù)特性器件(RV2)(RV3)、(圖2-5c)中過電壓保護(hù)特性器件(RV2),因過載或短路失效而溫升至極限時,常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2斷開、活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示溫升至極限而動作、活動絕緣桿(11)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)溫升恢復(fù)至非極限時,常閉開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2閉合,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位。圖2-5d由兩個帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS1)、(TCVS2)串聯(lián)后、過電壓保護(hù)特性器件(RV3)與中間抽頭端(3)連接后、另一端接地作為配電系統(tǒng)單相二線或三線的縱、橫向過壓吸收通道的過電壓的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為開路、高阻狀態(tài)能自動改變放電門檻電壓設(shè)定值的抗干擾裝置,圖2-5e由帶常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1與帶動作指示、開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)的始端(1)串聯(lián)后再與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)串聯(lián)后再與交流電源線的火線L輸入端連接、未端(2)與零線N輸入端連接,常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k2與未端(2)兩端與由二極管D1、電阻R1、發(fā)光二極管FD1的電源過電壓指示組件并聯(lián),帶動作指示、開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)的始端(1)、未端(2)分別作為交流電源線的火線L、零線N的輸出端(L′)與(N′),構(gòu)成交流電源線的火線L、零線N的輸入兩端兩個門檻過電壓保護(hù)其失效模式為開路、高阻狀態(tài)抗干擾裝置,(圖2-5d)、(圖2-5e)中熱敏間隙放電器的活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示間隙改變而動作、活動絕緣桿(12)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)溫升恢復(fù)至非極限時,還可以使常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2開斷,活動絕緣桿的帶色標(biāo)記可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位。
圖2-6是抗干擾裝置中第六種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖中,由過電壓保護(hù)特性器件(RV3)一端接地、另一端與由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC3)串聯(lián)后的兩端再與過電壓保護(hù)特性器(RV4)并聯(lián)所構(gòu)成的兩個門檻過電壓的過電壓保護(hù)特性器組件ZRV一端接地、另一端與兩個過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2)串聯(lián)分壓器的第一中間抽頭端(3)連接,至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器的始端(1)、未端(2)兩端分別與限流的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)、(PTC2)串聯(lián)后相對應(yīng)的(4)、(5)兩端并聯(lián)正反向特性一致的二端半導(dǎo)管(SA1),始端(1)、未端(2)分別作為信號數(shù)據(jù)線的輸入端(a)、(b),(4)、(5)兩端作為信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)、(b′),第一中間抽頭端(3)的引出接口端(j)作為內(nèi)電路功能的擴(kuò)展端、接地端PE與引出接口端(j)之間可作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV3)、(RV4)在線狀態(tài)的通道,構(gòu)成至少二級縱、橫向過電壓抑制的過電壓差模、共模保護(hù)方式的至少二個門檻過電壓差摸保護(hù)、低維持電壓的抗干擾裝置;根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中的不同技術(shù)參數(shù)及不同組件(ZRV)的技術(shù)特性選用相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件及組件(ZRV),可構(gòu)成其失效模式為短路、低阻狀態(tài),也可以構(gòu)成其失效模式為開路、高阻狀態(tài),還可以構(gòu)成其失效模式為一定阻狀態(tài)的電視網(wǎng)、衛(wèi)視拋物天線、寬帶網(wǎng)、通信設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備的預(yù)防與抑制過電壓的抗干擾裝置。
圖2-7是抗干擾裝置中第七種動態(tài)過電壓限制器實施例的電路圖,在圖2-7a、圖2-7b、圖2-7c中由三極放電管(CRV1)與過電壓保護(hù)特性器件(RV1)串聯(lián)后的一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,由分壓器中的一個中間抽頭(4)與始端(1)兩端并聯(lián)一個由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)、或并聯(lián)傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1),構(gòu)成第四種過電壓保護(hù)特性組件(ZRV1)、(ZRV2);再由兩個過電壓保護(hù)特性組件(ZRV1)、(ZRV2)串聯(lián)且引出第一個中間抽頭(3)又構(gòu)成一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,且在又構(gòu)成分壓器的第三接口(6)與第一接口(4)兩端及第四接口(7)與第二接口(5)兩端分別并聯(lián)傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)、(PTC4)重新構(gòu)成三級門檻電壓的動態(tài)過電壓限制器組件VDL,其中二級門檻電壓是限流、限時、限壓放電的門檻電壓;在圖2-7a中始端(1)、未端(2)兩端并聯(lián)一個由電阻R1、二極管D1、發(fā)光二極管FD1的電源通電指示組件,并在電阻R1處連接由發(fā)光二極管FD2、隔離二極管D2構(gòu)成的過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)是否正常工作或已失效的指示組件,第三接口(6)、第四接口(7)兩端并聯(lián)一個由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)串接第四級門檻電壓過電壓保護(hù)特性器件(RV3)的同時、再經(jīng)過電容C1、繞在同一鐵芯上的共模軛流圈L1、L2的低通濾波器后,至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器始端(1)與LKS帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)LKS的常閉開關(guān)接點(diǎn)一個接線端k2連接后、常閉開關(guān)接點(diǎn)另一個接線端k1、未端(2)兩端分別作為小內(nèi)阻r的交流電源線的火線L、零線N的輸入端,第一個中間抽頭(3)接地、也可以串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件RV后過電壓保護(hù)特性器件RV接地,由相對應(yīng)的內(nèi)電路兩個端口(L′)與(N′)作為小內(nèi)阻r的交流電源線的火線L、零線N的輸出端,第一接口(4)、第二接口(5)分別引出接口端(j1)、(j2)作為內(nèi)電路功能的擴(kuò)展端、接地端PE分別與引出接口端(j1)、(j2)之間作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2)在線狀態(tài)的通道,構(gòu)成具有至少四級縱、橫向過電壓抑制保護(hù)及經(jīng)低通濾波后的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為一定電阻R狀態(tài)的抗干擾裝置;在圖2-7b中由第一接口(4)、第二接口(5)經(jīng)過隔離二極管D1、D2后分別引出接口端(j1),接地端PE與接口端(j2)之間作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2)在線狀態(tài)的通道,發(fā)光二極管FD1、限流電阻R1作為過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)是否正常工作或已失效的指示組件,第三接口(6)、第四接口(7)兩端并聯(lián)一個由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)串接第四級門檻電壓過電壓保護(hù)特性器件(RV3)的同時,再經(jīng)過電容C1、繞在同一鐵芯上的共模軛流圈L1、L2、電容C2、C3串聯(lián)后中間引出端接地的通偽信號帶通濾波器后,第一個中間抽頭(3)接地、也可以串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件RV后、過電壓保護(hù)特性器件RV接地,至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器始端(1)、未端(2)兩端分別可作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線(L)與零線(N)的輸入端、也可以作為信號數(shù)據(jù)線(a)與(b)信號的輸入端,由相對應(yīng)的內(nèi)電路兩個端口(L′)與N′)作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線(L)與零線(N)的輸出端、也可以作為相對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)與(b′),引出接口端(j1)、(j2)作為內(nèi)電路功能的擴(kuò)展端、接地端PE分別與引出接口端(j1)、(j2)之間可作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2)在線狀態(tài)的通道,構(gòu)成具有至少四級縱、橫向過壓吸收通道的過電壓保護(hù)及經(jīng)通偽信號帶通濾波后的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為一定電阻R狀態(tài)的抗干擾裝置;在圖2-7c中過電壓保護(hù)特性器件RV一端與第一個中間抽頭(3)串聯(lián)后,過電壓保護(hù)特性器件RV另一端接地,第一個中間抽頭(3)另一端與發(fā)光二極管FD1一端串聯(lián)后,發(fā)光二極管FD1另一端作為引出接口端(j1),接地端PE分別與引出接口端(j1)之間可作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV3)在線狀態(tài)是否正常工作或已失效的通道,至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器始端(1)、未端(2)兩端分別可作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線(L)與零線(N)的輸入端、也可以作為信號數(shù)據(jù)線(a)與(b)信號的輸入端,由相對應(yīng)的內(nèi)電路兩個端口(L′)與(N′)作為有一定內(nèi)阻r的交流電源線的火線(L)與零線(N)的輸出端、也可以作為相對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)與(b′),構(gòu)成具有至少三級縱、橫向過電壓抑制的差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為一定電阻R狀態(tài)的抗干擾裝置;(圖2-7a)、(圖2-7b)、圖2-7c中,三級門檻電壓的動態(tài)過電壓限制器組件VDL中,過電壓保護(hù)特性組件(ZRV1)中的過電壓保護(hù)特性器件(RV1)作為第一級門檻過電壓的輸入端、氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV1)中第一中間抽頭(6)作為第二級門檻過電壓的輸入端、氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV1)的始端(1)作為第三級門檻過電壓的輸入端,同樣,由過電壓保護(hù)特性組件(ZRV2)中的過電壓保護(hù)特性器件(RV2)作為第一級門檻過電壓的輸入端、氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV2)中第一中間抽頭(7)作為第二被門檻過電壓的輸入端、氣態(tài)過電壓保護(hù)特性元件(CRV2)的未端(2)作為第三級門檻過電壓的輸入端;當(dāng)?shù)鼐€PE、零線N因觸及其它相序火線的故障引起橫向過電壓及不同時感應(yīng)雷發(fā)生縱向過電壓、而存在兩種且兩個以上不同門檻電壓值的過電壓時,兩線之間及線地之間的不同門檻電壓值的故障過電壓順沿第一級、第二級的兩線之間以及第一級、第二級的線地之間進(jìn)行放電,第一級、第二級門檻過電壓進(jìn)行放電后、再開通第三級門檻過電壓泄流通道進(jìn)行放電,以至經(jīng)過充分放電后將其始端(1)、未端(2)兩端存在兩種且兩個以上不同門檻電壓值的過電壓維持在設(shè)定的箝位電壓、在此期間三級門檻電壓的動態(tài)過電壓限制器的第一級、第二級放電泄流通道即使呈開路、高阻而失效、本電路的(CRV1)、(CRV2)仍能引導(dǎo)更大的感應(yīng)雷放電電流由第三級泄流通道進(jìn)行放電。
圖3是抗干擾裝置中市話通信配線設(shè)備的動態(tài)過電壓限制器保安單元實施例的電路圖,在圖3-1中由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)或是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)與過電壓保護(hù)特性器件RV1并聯(lián)后、再串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件RV2后,構(gòu)成過電壓保護(hù)特性組件ZRV;由兩個過電壓保護(hù)特性組件ZRV串聯(lián)后再構(gòu)成一個中間抽頭(3)的至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器;分壓器的第一接口(4)、第二接口(5)分別對應(yīng)與限流的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)、(PTC2)連接且引出相應(yīng)接口端(j2)、(j3)作出作為內(nèi)電路功能的擴(kuò)展端,過電壓保護(hù)特性器件RV5一端與第一個中間抽頭(3)一端串聯(lián)后,過電壓保護(hù)特性器件RV5另一端接地,第一個中間抽頭(3)另一端與發(fā)光二極管FD1一端串聯(lián)后,發(fā)光二極管FD1另一端作為引出接口端(j1),接地端PE分別與引出接口端(j1)之間可作為輔助電源檢測過電壓保護(hù)特性器(RV3)在線狀態(tài)是否正常工作信息或是否失效的通道,至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器始端(1)、未端(2)兩端分別作為信號數(shù)據(jù)線(a)與(b)信號的輸入端,傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)、(PTC2)由相對應(yīng)的內(nèi)電路兩個端口作為相對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)與(b′);構(gòu)成二級門檻電壓、其中第一級是限流、限時、限壓放電的門檻過電壓限制器以及其失效模式視(RV1)、(RV3)、(PTC1)、(PTC3)器件特性而定,其可以是有一定電阻狀態(tài)、也可以是開路、高阻狀態(tài),由二個二級門檻過電壓的動態(tài)過電壓限制器組件ZRV串聯(lián)后,構(gòu)成具有二級縱、橫向的粗、細(xì)過電壓抑制、過電流保護(hù)的差模、共模保護(hù)方式的抗干擾保安單元裝置;在圖3-2中由兩個過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)串聯(lián)后構(gòu)成一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,分壓器的始端(1)、未端(2)兩端分別對應(yīng)與限流的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)、(PTC2)連接后作為相對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)與(b′),分壓器的始端(1)、未端(2)兩端分別作為信號數(shù)據(jù)線信號的輸入端(a)與(b),兩個形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS1)、(LKS2)中的球面形的形狀記憶合金(SMA)片可直接或間接分別觸及兩個相對應(yīng)的過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2),當(dāng)感知過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)中某個因過載或短路失效、經(jīng)過0.24I2·R·t發(fā)生熱量后即流過一定過電壓放電電流與一定放電時間而發(fā)熱、導(dǎo)致溫升至極限時,其相對應(yīng)的球面形的形狀記憶合金(SMA)片產(chǎn)生塑性變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動電觸點(diǎn)活動臂使相對應(yīng)的常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2導(dǎo)通、使相對應(yīng)的過電壓保護(hù)特性器(RV1)或(RV2)被短路接地而分流、且輔助電源接通發(fā)光二極管FD1發(fā)出告警亮光并由引出接口端(j1)發(fā)出告警的電平信號,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示動作、活動絕緣桿(11)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)過電壓放電電流終止或過載消失、溫升恢復(fù)至非極限時,已閉合的開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2可以隨球面形的形狀記憶合金(SMA)片自復(fù)位而自恢復(fù)至開斷常態(tài),活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位,構(gòu)成縱、橫向的粗、細(xì)過電壓抑制、過電流保護(hù)的差模、共模保護(hù)方式以及其失效模式為短路、低阻狀態(tài)、也可以有一電阻狀態(tài)的抗干擾保安單元裝置;在圖3-3中由兩個過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)串聯(lián)后構(gòu)成一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器,過電壓保護(hù)特性器件RV3與中間抽頭(3)一端串聯(lián)后,過電壓保護(hù)特性器件RV3另一端接地,中間抽頭(3)另一端與形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)中電觸點(diǎn)活動臂電連接,限流的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC2)、(PTC4)一端分別與相對應(yīng)分壓器的始端(1)、未端(2)連接后、另一端作為相對應(yīng)信號數(shù)據(jù)線的輸出端(a′)與(b′),由電阻R與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)構(gòu)成改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)、(PTC3)一端或是傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC1)、(PTC3)一端分別與分壓器相對應(yīng)的始端(1)、未端(2)連接后、另一端作為相對應(yīng)信號數(shù)據(jù)線的輸入端(a)與(b),形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)中的球面形的形狀記憶合金(SMA)片可直接或間接觸及三個過電壓保護(hù)特性器(RV1)、(RV2)、(RV3),當(dāng)感知過三個電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)、(RV3)中某個因過載或短路失效、經(jīng)過0.24I2·R·t發(fā)生熱量后即流過一定過電壓放電電流與一定放電時間而發(fā)熱、導(dǎo)致溫升至極限時,其球面形的形狀記憶合金(SMA)片產(chǎn)生塑性變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動電觸點(diǎn)活動臂使常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2導(dǎo)通、使過電壓保護(hù)特性器(RV1)及(RV2)被短路而分流、且(RV3)呈低阻抗而導(dǎo)通,輔助電源通過引出接口端(j1)發(fā)出告警的電平信號,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示因故動作、活動絕緣桿(11)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)過電壓放電電流終止或過載消失、溫升恢復(fù)至非極限時,已閉合的開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2可以隨球面形的形狀記憶合金(SMA)片自復(fù)位而自恢復(fù)至開斷常態(tài),帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位,構(gòu)成縱、橫向的粗、細(xì)過電壓抑制、過電流保護(hù)的差模、共模保護(hù)方式以及其失效模式為短路、低阻狀態(tài)、也可以有一電阻狀態(tài)的抗干擾保安單元裝置;在(圖3-1)、(圖3-2)、(圖3-3)中可根據(jù)不同的過電壓保護(hù)的技術(shù)指標(biāo),依據(jù)氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件中的不同技術(shù)參數(shù)及不同組件(ZRV)的技術(shù)特性選用相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氣態(tài)或固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件及組件(ZRV),可構(gòu)成其失效模式為短路、低阻狀態(tài),也可以構(gòu)成其失效模式為開路、高阻狀態(tài),還可以構(gòu)成其失效模式為一定阻狀態(tài)的適用于電視網(wǎng)、衛(wèi)視拋物天線、寬帶網(wǎng)、通信設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備的預(yù)防與抑制過電壓的抗干擾裝置。
圖4是抗干擾裝置中單芯信號電纜過壓抑制實施例的電路連接示意圖,在單芯信號電纜(DL)的屏蔽層接地、且在單芯信號導(dǎo)線終端(1)串接帶通偶合電容C1后引出接線端(a′)作為(a)端信號數(shù)據(jù)線的輸出端,在單芯信號導(dǎo)線終端(1)與接地PE處之間可以并聯(lián)由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV1),也可以并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件(RV1),在構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯涡拘盘栯娎|在傳輸信號過程中得到最大的抗干擾抑制的信號通道線。
圖5是抗干擾裝置中單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜的數(shù)據(jù)傳輸通道實施例的器件布置示意圖,在信號源端即分壓器端與接收信號端即受電的儀表箱端之間的數(shù)據(jù)傳輸通道線,采用雙重屏蔽信號電纜(SDL);在雙重屏蔽信號電纜(SDL)的信號導(dǎo)線與信號源端即與分壓器連接的一端、分壓器端的外屏蔽層單端與信號源地即地線1連接,在雙重屏蔽信號電纜(SDL)另一端的信號導(dǎo)線與接受信號的輸入端(即受電的儀表箱端)相連接、并將儀表箱端雙重屏蔽信號電纜(SDL)的內(nèi)屏蔽層與儀表箱殼體連接后、由儀表箱殼體與儀表殼地即地線2連接,信號線的起始端l、x兩端并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV1),信號線的未端(l′)(x′)中(x′)與地線2之間并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV2)、也可以并聯(lián)由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC1)串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV2),還可以在內(nèi)屏蔽層與外屏蔽層之間并聯(lián)一個其失效時呈高阻或開路的過電壓保護(hù)特性器件RV3,構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p重屏蔽信號電纜(SDL)在傳輸信號過程中得到最大的抗干擾抑制的信號通道線。
圖6是抗干擾裝置中具有一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器能成比例不失真?zhèn)鬟f電信息的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件布置及其連接的示意圖,在圖6中沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性的GRV1~GRV5金屬氧化物壓敏電阻片疊串成或呈柱形或管形整體的金屬氧化物壓敏電阻體的高阻抗非等電位柱狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2,敷屏蔽金屬電極JB2與地電位(X)連接、柱狀體的始端(1)未端(2)分別與高電位端(L)、地電位(X)連接,分布電容金屬箔電極層Z作為分布電容串聯(lián)分壓器的中間抽頭(4)引出,由分布電容金屬箔電極層Z與高阻抗非等電位柱狀體之間構(gòu)成分布電容器C7與C8、由分布電容金屬箔電極層Z與接地的敷屏蔽金屬電極JB2之間構(gòu)成分布電容器C9,中間抽頭端(4)與未端(2)兩端并聯(lián)電容C10、再并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件RV1后,與單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜(SDL)的信號線輸入端(l)、(x)兩端連接,信號線輸出端(l′)、(x′)兩端并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件RV2后、再并聯(lián)一個與電阻R1串聯(lián)可變電阻WR1的組件來調(diào)整分壓比精確度,在雙重屏蔽信號電纜(SDL)與信號源端即防電誦裝置一端、其外屏蔽層單端與信號源地即地線1連接,雙重屏蔽信號電纜(SDL)另一端與接受信號端即受電的儀表箱端相連接后、并將雙重屏蔽信號電纜(SDL)的內(nèi)屏蔽層與儀表箱殼體連接后并單端與儀表地即地線2連接,信號線輸出端的(l′)(x′)中(x′)與地線2之間并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV3)后,構(gòu)成具有一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器能成比例不失真?zhèn)鬟f電信息的避雷器、過電壓抑制器的抗干擾裝置;由高電位端(L)金屬箔電極層JB1與柱狀疊串體縱向不同高度處所構(gòu)成分布電容cf1、cf2以及高電位端流經(jīng)金屬箔電極層JB1的分布電容cf1、cf2電流流向柱狀疊串體縱向不同高度處產(chǎn)生的vf1電壓降與vf2電壓降不同,以及由過電壓保護(hù)特性的GRV1~GRV5金屬氧化物壓敏電阻片柱狀疊串體的縱向不同高度處與低電位端中間抽頭端(4)連接的分布電容金屬箔電極層Z構(gòu)成分布電容C7與C8,以及由柱狀疊串體縱向不同高度處流經(jīng)分布電容金屬箔電極層Z的分布電容C7與C8電流、在柱狀疊串體縱向不同高度處所產(chǎn)生的v7電壓降與v8電壓降不同,由于產(chǎn)生的電壓降不同所構(gòu)成柱狀疊串體縱向不同高度處電壓分布不均的第一個電壓梯度(v7、v8)、(vf1、vf2);由柱狀疊串體縱向高電位端(L)與過電壓保護(hù)特性的GRV1~GRV5金屬氧化物壓敏電阻片疊串體的不同高度處的潛在寄生電容ch(1、2、3、4),以及其由高電位端(L)流經(jīng)柱狀疊串體縱向不同高度處的寄生電容ch(1、2、3、4)電流、流向柱狀疊串體縱向不同高度處產(chǎn)生的電壓降vh(1、2、3、4)不同,由柱狀疊串體縱向不同高度處與地電位端(X)處、潛在寄生電容cd(1、2、3、4),以及由柱狀疊串體縱向不同高度處流經(jīng)潛在寄生電容cd(1、2、3、4)電流、在柱狀疊串體縱向不同高度處所產(chǎn)生的電壓降vd(1、2、3、4)不同,由于產(chǎn)生的電壓降vd、vh不同、構(gòu)成過電壓保護(hù)特性的GRV1~GRV5金屬氧化物壓敏電阻片柱狀疊串體的縱向不同高度處電壓分布不均的第二個電壓梯度vd、vh;這樣第一個電壓梯度(v7、v8)、(vf1、vf2)可以彌補(bǔ)了第二個電壓梯度vd、vh即兩個電壓分布不均的電壓梯度就構(gòu)成補(bǔ)償?shù)年P(guān)系,改善其不同高度周圍場域的電場場強(qiáng)分布及電壓分布;所以可以采用在呈柱狀金屬氧化物壓敏電阻片疊串體或呈柱形或管形整體的金屬氧化物壓敏電阻體與分布電容電極可構(gòu)成在小于門檻電壓下能成比例不失真?zhèn)鬟f電壓信息以及能傳遞柱狀疊串體金屬氧化物壓敏電阻體多晶界結(jié)構(gòu)變異信息的避雷器、過電壓抑制器,或跌落式的避雷器、過電壓抑制器;也可以在非等電位柱狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2、可以在柱狀體的低電位處附近設(shè)置溫度傳感器來感知柱狀體溫升而提供動態(tài)特性相關(guān)修正參數(shù)、采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜作為傳輸信息通道,構(gòu)成能成比例不失真?zhèn)鬟f被保護(hù)端電壓信息以及傳遞非等電位柱狀體電信息的高壓避雷器、過電壓抑制器或跌落式的避雷器、過電壓抑制器的電信息傳感及抑制干擾一體化的抗干擾裝置。
圖7是抗干擾裝置中防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器裝置實施例的元器件、分布電容布置以及其電連接的示意圖,在圖7中沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的過電壓保護(hù)特性分壓器的GRV1~GRV4金屬氧化物壓敏電阻片疊串成的高阻抗非等電位柱狀體或管狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2,在GRV1~GRV4金屬氧化物壓敏電阻體中間引出中間抽頭端(3),同時在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(4),屏蔽金屬電極JB2接地;在高阻抗非等電位柱狀體或管狀體始端(1)、未端(2)分別作為高壓輸入端(L)、(X),高阻抗非等電位柱狀體或管狀體中間抽頭端(3)、未端(2)分別作為高壓信號的輸出端(l2)、(x),在中間抽頭端(3)、未端(2)的兩端并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV2)、并聯(lián)一個與電容(C11)串聯(lián)可變電阻(WR2)的組件來調(diào)整過電壓保護(hù)特性分壓器的分壓比精確度,可變電阻WR2的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓時、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的第一頻道電信息的輸出端(l2′)、(x′);在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(4)、未端(2)的兩端分別作為傳遞高阻抗非等電位柱狀體的等效電路及其電參數(shù)變化信息、局部放電的信息頻道輸出端(l1)、(x),在中間接口端(4)、未端(2)的兩端并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、并聯(lián)電容(C11)、再并聯(lián)一個與電阻(R1)串聯(lián)可變電阻(WR1)的組件來調(diào)整中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器的分壓比精確度,可變電阻WR1的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓時、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的特定頻道電信號以及成一定分壓比例地傳遞柱狀體或管狀體中電信息的特定頻道的輸出端(l1′)、(x′);由于GRV1~GRV4金屬氧化物壓敏電阻柱狀體中縱向、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)、在動作前、后以及金屬氧化物壓敏電阻失效前、后發(fā)生變化時,電壓保護(hù)特性分壓器、分布電容串聯(lián)分壓器的等效電路的動態(tài)變化特性,以及等效電路的參數(shù)值也伴隋著發(fā)生相應(yīng)不同變化、而呈現(xiàn)為感性低阻抗或容性阻抗的電路特性,兩個分壓器的中間抽頭端(l1′)、(l2′),作為傳遞GRV1~GRV4金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或管狀體中縱向、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)中在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生異常變化的不同阻抗電路特性的電信息輸出端,構(gòu)成電信息傳感與抑制電壓浪涌于一體的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器的抗干擾裝置。
圖8是抗干擾裝置中低壓三相能自動改變放電門檻電壓的電壓抑制器的電氣原理圖,在圖8-1中由三個帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)的未端(2)進(jìn)行星形接法電連接后,熱敏間隙放電器TCV一端與中性點(diǎn)(0)連接后作為與零線(N)的連接端、另一端作為接地端(PE)接地,三個帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)的始端(1)分別作為(L1)、(L2)、(L3)三相低壓配電系統(tǒng)電源的接線端;熱敏間隙放電器的活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示動作、活動絕緣桿(12)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)中過電壓保護(hù)特性器件(RV)溫升恢復(fù)至非極限時,還可以使常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2開斷,活動絕緣桿的帶色標(biāo)記可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位;構(gòu)成縱、橫向過壓抑制差模、共模保護(hù)方式的其失效模式為開路、高阻狀態(tài)的低壓三相能自動改變放電門檻電壓的電壓抑制器的抗干擾裝置;在圖8-2中三個由正溫度系數(shù)熱敏電阻元件(PTC)與二個串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)中的一個過電壓保護(hù)特性器件(RV1)并聯(lián)后的動態(tài)過電壓限制器組件中的未端(2)進(jìn)行星形接法電連接后,TCV熱敏間隙放電器TCV一端與中性點(diǎn)(0)連接后作為與零線(N)的連接端、另一端作為接地端(PE)接地,三個動態(tài)過電壓限制器組件中的始端(1)、未端(2)兩端并聯(lián)一個由二極管D1、電阻R1、發(fā)光二極管FD1構(gòu)成帶電及故障指示的組件,三個動態(tài)過電壓限制器組件中的始端(1)分別作為(L1)、(L2)、(L3)三相低壓配電系統(tǒng)電源的接線端,構(gòu)成縱、橫向過壓抑制、差模、共模保護(hù)方式的其失效模為短路、低阻或開路、高阻狀態(tài)、能自動改變對地放電門檻電壓設(shè)定值的三相低壓配電系統(tǒng)電源抗干擾裝置。
圖9是抗干擾裝置中能自動改變放電門檻電壓的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元件電連接的示意圖,在圖9中由帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)中的可變氣態(tài)間隙放電元件WCV與過電壓保護(hù)特性器件(RV)串聯(lián),始端(1)、未端(2)分別與高壓兩端連接、也可以與電力線(L)與接地端(PE)連接,帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)中活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記伸出以示動作、活動絕緣桿(12)還可以作為頂桿使裝置產(chǎn)生帶電連接的移位或產(chǎn)生脫離電連接的移位,當(dāng)過電壓保護(hù)特性器件(RV)溫升恢復(fù)至非極限時,還可以使常開開關(guān)接點(diǎn)接線端k1、k2開斷,活動絕緣桿(12)的帶色標(biāo)記可以自復(fù)位而縮進(jìn)以示正常、也可以被機(jī)械鎖住無法與形狀記憶合金(SMA)片同步自復(fù)位而不能縮進(jìn)以示動作過并應(yīng)由人工推進(jìn)而復(fù)位,構(gòu)成荷電率低的至少二個門檻電壓、帶有動作指示、可采用自恢復(fù)或人工恢復(fù)放電片的間隙距離、能自動改變放電門檻電壓的高壓避雷器、過電壓抑制器或跌落式的避雷器、過電壓抑制器;也可以采用始端(1)、未端(2)兩端分別與動、靜觸頭的斷口兩端并聯(lián)電連接后,可以作為高低壓真空斷路器、真空滅弧管觸頭、開關(guān)斷口的滅弧、抑制重燃弧過電壓,構(gòu)成與過電壓抑制于一體的結(jié)構(gòu)新型裝置;采用一條管狀的金屬氧化物壓敏電阻體或金屬氧化物壓敏電阻園環(huán)片的疊串體穿套真空滅弧管陶瓷或玻璃外殼外后與可變氣態(tài)間隙放電元件WCV串聯(lián)后的,始端(1)、未端(2)分別與真空滅弧管靜、動觸頭兩端并聯(lián)電連接后,可構(gòu)成靜、動觸頭斷口的滅弧、抑制重燃弧過電壓,構(gòu)成與過電壓抑制于一體的結(jié)構(gòu)新型的真空滅弧管裝置;可以采用由四個能自動改變放電門檻電壓的避雷器、過電壓抑制器、跌落式的避雷器、過電壓抑制器,進(jìn)行三相四星電連接后,構(gòu)成三相式自動改變放電門檻電壓的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器;還可以采用由一個能自動改變放電門檻電壓的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器與三相星形接法的傳統(tǒng)避雷器中性點(diǎn)連接后,構(gòu)成三相式自動改變放電門檻電壓的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器的抗干擾裝置;其中過電壓保護(hù)特性器件(RV)可以是金屬氧化物壓敏電阻片疊串體,也可以是一條棒狀、管狀的金屬氧化物壓敏電阻體。
圖10是抗干擾裝置中單相及三相能自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖,在圖10-1中由等效GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻片的一條棒形、管形狀的金屬氧化物壓敏電阻體或GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻片的疊串體串接可變氣態(tài)間隙放電元件WCV1后,沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的一條棒形、管形狀的金屬氧化物壓敏電阻體或GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻片疊串成的高阻抗非等電位柱狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2,在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(4),屏蔽金屬電極JB2接地;在高阻抗非等電位柱狀體始端(1)、未端(2)分別與高壓兩端(L)、(X)連接、也可以與電力線(L)與接地端(PE)連接,在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(4)、未端(2)的兩端分別作為高壓信號特定頻道輸出端(l)、(x),在中間接口端(4)、未端(2)的兩端并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、并聯(lián)電容(C11)、再并聯(lián)一個與電阻(R1)串聯(lián)可變電阻(WR1)的組件來調(diào)整中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器的分壓比精確度,可變電阻WR1的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓下、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的特定頻道電信號以及傳遞柱狀體中電信息成一定分壓比例的特定頻道輸出端(l′)、(x′);中間接口端(4)、未端(2)兩端作為傳遞GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻柱狀體中縱向、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)中或金屬氧化物壓敏電阻片連接處、在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生的異常變化或局部放電、過電壓、高壓端是否帶電及其電壓值、以及帶電的工頻電壓及其諧波的完全波電信息的輸出端,可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜與相關(guān)的接口連接作為傳輸信息通道,構(gòu)成單相能自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器裝置、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器;始端(1)、未端(2)兩端分別與動、靜觸頭的斷口兩端并聯(lián)電連接后,可以作為高低壓真空斷路器、真空滅弧管觸頭、開關(guān)斷口的滅弧、抑制重燃弧過電壓,構(gòu)成傳遞電信息與過電壓抑制于一體的結(jié)構(gòu)新型裝置;采用一條管形狀的金屬氧化物壓敏電阻體或GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻園環(huán)片的疊串體與真空滅弧管靜、動觸頭兩端并聯(lián)電連接后,可構(gòu)成靜、動觸頭斷口的滅弧、抑制重燃弧過電壓、傳遞電信息于一體結(jié)構(gòu)新型的真空滅弧管裝置。在圖10-2中由三個單相能自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器進(jìn)行星形電連接,組成三相星形接法能自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器,還可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜作為傳輸信息通道,將傳遞的一次(L1)、(L2)、(L3)電壓信息、可變氣態(tài)間隙放電元件WCV1變化信息經(jīng)過數(shù)字化處理后,對被保護(hù)對象及抗干擾裝置本身是否存在正常性或故障性絕緣缺陷作出判斷,也可以作為三相中性點(diǎn)非直接接地的高壓電力系統(tǒng)接地故障在線監(jiān)測及零序電壓監(jiān)測、傳遞電信息與過電壓抑制于一體的抗干擾裝置。
圖11是抗干擾裝置中三相星形接法的具有在線電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖,在圖11中由三個防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器進(jìn)行星形電連接后、未端(2)作為中性點(diǎn)后接地,構(gòu)成三相中性點(diǎn)非直接接地的高壓電力系統(tǒng)接地故障在線監(jiān)測及零序電壓監(jiān)測、傳遞電信息與過電壓抑制于一體的抗干擾裝置;各相的始端(1)分別作為(L1)、(L2)、(L3)高壓輸入端,各相過電壓保護(hù)特性分壓器的中間抽頭端(3)、未端(2)分別作為高壓信號的輸出端,在中間抽頭端(3)、未端(2)的兩端可作為高壓是否帶電及其電壓值數(shù)字顯示、雷擊次數(shù)的接口,可變電阻WR2的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓時、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的第一頻道電信息的輸出端接口;中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器的中間接口端(4)、未端(2)的兩端分別可作為傳遞高阻抗非等電位柱狀體的等效電路及其電參數(shù)變化信息、局部放電的信息頻道輸出端接口,在中間接口端(4)、未端(2)的兩端可作為紀(jì)錄波形、雷擊次數(shù)的接口,可變電阻WR1的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓時、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的特定頻道電信號以及成一定分壓比例地傳遞柱狀體或管狀體中電信息的特定頻道的輸出端接口;兩個分壓器的兩個中間抽頭端可作為傳速GRV1~GRV3金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或管狀體中縱向、徑向固體多晶界結(jié)構(gòu)中在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生異常變化的電信息輸出端接口;可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜與相關(guān)的接口連接作為傳輸信息通道;三相星形接法的具有電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器可作為抑制開關(guān)斷口重燃電弧、抑制過電壓的同時,可作為傳遞在線運(yùn)行狀態(tài)所發(fā)生的異常變化或局部放電、過電壓、高壓端是否帶電及其電壓值、以及帶電的工頻電壓及其諧振電壓的完全波電信息,綜合二次接口的摸擬量電信號經(jīng)過數(shù)字化處理后,對被保護(hù)對象及抗干擾裝置本身是否存在正常性或故障性絕緣缺陷作出判斷,可作為三相中性點(diǎn)非直接接地的高壓電力系統(tǒng)接地故障在線監(jiān)測及零序電壓監(jiān)測、相關(guān)電信息監(jiān)測于一體的抗干擾裝置。
圖12是抗干擾裝置中三相四星接法的具有電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的元器件、分布電容以及其電連接的示意圖,在圖12-1中一個防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器的首端(1)與由三個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器進(jìn)行星形電連接的中性點(diǎn)連接后、未端(2)作為星點(diǎn)接地,構(gòu)成三相四星接法的具有電信息檢測的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器的抗干擾裝置;各相的始端(1)分別作為(L1)、(L2)、(L3)高壓輸入端,各相中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器的中間接口端(4)、未端(2)的兩端分別可作為傳遞高阻抗非等電位柱狀體的等效電路及其電參數(shù)變化信息、局部放電的信息頻道輸出端接口,在中間接口端(4)、未端(2)的兩端可作為紀(jì)錄波形、雷擊次數(shù)的接口,可變電阻WR1的活動臂端與未端(2)作為在低于門檻電壓時、成一定分壓比例不失真?zhèn)鬟f或成一定分壓比例、一定相位移地傳遞高壓輸入端的特定頻道電信號以及成一定分壓比例地傳遞柱狀體或管狀體中電信息的特定頻道的輸出端接口,且可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜與相關(guān)的接口連接作為傳輸信息通道;與三相星接中性點(diǎn)(0)連接的帶防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器,可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜與相關(guān)的接口連接作為傳輸信息通道后,可作為三相中性點(diǎn)非直接接地的高壓電力系統(tǒng)接地故障在線監(jiān)測及零序電壓監(jiān)測、接地故障錄波、相關(guān)電信息監(jiān)測、還作為消除對地重燃電弧、電過電壓保護(hù)的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器于一體的抗干擾裝置。在圖12-2中一個帶防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器的首端(1)與傳統(tǒng)的三個高壓避雷器、過電壓抑制器進(jìn)行星形電連接的中性點(diǎn)連接后、未端(2)作為星點(diǎn)接地,與三相星接中性點(diǎn)(0)連接的帶防電壓浪涌橋式測量的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器,可以采用單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜與相關(guān)的接口連接作為傳輸信息通道后,可作為三相中性點(diǎn)非直接接地的高壓電力系統(tǒng)接地故障在線監(jiān)測及零序電壓監(jiān)測、接地故障錄波、相關(guān)電信息監(jiān)測、還作為消除對地重燃電弧、電過電壓保護(hù)的高壓避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器于一體的抗干擾裝置。
圖13是抗干擾裝置中信息耦合器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖,在圖13-1中,一條固體多晶界結(jié)構(gòu)金屬氧化物棒狀、管狀體的過電壓保護(hù)特性元件金屬氧化物壓敏電阻體(GRVa)或金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器體(GRVa)或高阻抗非等電位體(GRVa)(棒狀、管狀簡稱為柱狀),沿棒狀、管狀體(GRVa)的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、引出端(L)與高壓端連接、引出端(X)接地、分布電容金屬箔電極層Z、并由分布電容金屬箔電極層Z引出接線端(l)作為高壓端(L)(X)電信息的引出端,構(gòu)成由分布電容(C7)、(C8)并聯(lián)后與柱狀固體多晶界結(jié)構(gòu)體內(nèi)的等效電路或柱狀高阻抗非等電位體體內(nèi)的等效電路相互串聯(lián)電路,作為傳遞高阻抗非等電位柱狀體的等效電路以及傳遞與柱狀體電連接電路的信息耦合器。在圖13-2中,沿固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻片疊串構(gòu)成過電壓保護(hù)特性器件高阻抗非等電位柱狀體(GRVa)的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、引出端(L)與高壓端連接、引出端(X)接地、分布電容金屬箔電極層Z、并由分布電容金屬箔電極層Z引出接線端(l1)作為高壓端(L1)(X)電信息的引出端、構(gòu)成由分布電容(C7)、(C8)并聯(lián)后與柱狀固體多晶界結(jié)構(gòu)體內(nèi)的等效電路相串聯(lián)電路的信息耦合器。在圖13-3中,沿著過電壓保護(hù)特性器件(GRVa)與過電壓保護(hù)特性器件(GRVb)串聯(lián)的過電壓保護(hù)特性分壓器、并引出中間抽頭端(l2)的固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻柱狀體園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、引出端(L)與高壓端連接、引出端(X)接地、分布電容金屬箔電極層Z、并由分布電容金屬箔電極層Z引出接線端(l1)作為高壓端(L1)(X)電信息的引出端、構(gòu)成由分布電容(C7)、(C8)并聯(lián)后與柱狀固體內(nèi)多晶界結(jié)構(gòu)體內(nèi)的等效電路相互串聯(lián)電路的信息耦合器。
圖14是防電涌裝置中自動改變放電門檻電壓、傳遞電信息的避雷器、過電壓抑制器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖,在圖14中,由多個金屬氧化物壓敏電阻片串聯(lián)的柱狀體(GRVa)或一條棒形、管形狀的金屬氧化物壓敏電阻柱狀體(GRVa)、串接可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV1)后的柱狀體,也可以由多個金屬氧化物壓敏電阻片串聯(lián)的柱狀體(GRVa)或一條棒形、管形狀的金屬氧化物壓敏電阻柱狀體(GRVa),沿柱狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2,引出端(L)與高壓端連接、引出端(X)接地,在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(l1),屏蔽金屬電極JB2接地;由柱狀體內(nèi)固體多晶界結(jié)構(gòu)體的等效電路串聯(lián)一個、由分布電容(C7)、(C8)并聯(lián)后與分布電容(C9)串聯(lián)的分布電容分壓器的組件,構(gòu)成分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器;由金屬氧化物壓敏電阻片疊串的柱狀體(GRVa)或由金屬氧化物壓敏電阻的呈柱狀(GRVa)或由金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的呈柱狀(GRVa)或由高阻抗非等電位的柱狀體(GRVa)與可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV1)串聯(lián)后的等效電路、再與分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器相互并聯(lián)或間接并聯(lián)后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器;它作為能自動改變放電門檻電壓、能傳遞高壓端電信息及傳遞高阻抗非等電位柱狀體(GRVa)與可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV1)串聯(lián)后的柱狀體內(nèi)電信息的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器;也可以由金屬氧化物壓敏電阻片疊串的柱狀體(GRVa)或與金屬氧化物壓敏電阻的呈柱狀(GRVa)或與金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的呈柱狀(GRVa)或高阻抗非等電位的柱狀體(GRVa)的等效電路、與分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器相互并聯(lián)或間接并聯(lián)后,所構(gòu)成的至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器;作為能傳遞高壓端電信息及傳遞柱狀體內(nèi)電信息的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器。
圖15是防電涌裝置中具有在線電信息檢測功能的高壓避雷器、過電壓抑制器實施例的結(jié)構(gòu)布置示意圖,在圖15中由多個金屬氧化物壓敏電阻片串聯(lián)的柱狀體(GRVa)或一條棒形、管形狀的金屬氧化物壓敏電阻柱狀體(GRVa)、串接金屬氧化物壓敏電阻片(GRVb)后的柱狀體,沿柱狀體的園表面外,包敷一層有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后、再包敷一定長度的低電阻率導(dǎo)電體的均壓金屬箔電極層JB1、分布電容金屬箔電極層Z后、再包敷屏蔽金屬電極JB2,引出端(L)與高壓端連接、引出端(X)接地,在分布電容金屬箔電極層Z引出中間接口端(l1),屏蔽金屬電極JB2接地;由柱狀體內(nèi)固體多晶界結(jié)構(gòu)體的等效電路串聯(lián)一個、由分布電容(C7)、(C8)并聯(lián)后與分布電容(C9)串聯(lián)的分布電容分壓器的組件,構(gòu)成分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器;由金屬氧化物壓敏電阻片疊串的柱狀體(GRVa)或由金屬氧化物壓敏電阻的呈柱狀(GRVa)或由金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的呈柱狀(GRVa)或由高阻抗非等電位的柱狀體(GRVa)與可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV1)串聯(lián)后的等效電路、再與分布電容器分壓器串聯(lián)的分壓器相互并聯(lián)或間接并聯(lián)后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器;它作為能自動改變放電門檻電壓、能傳遞高壓端電信息及傳遞高阻抗非等電位柱狀體(GRVa)與金屬氧化物壓敏電阻片(GRVb)串聯(lián)后的柱狀體內(nèi)電信息的避雷器、過電壓抑制器、跌落式避雷器、跌落式過電壓抑制器。
圖16是防電涌裝置中LKS帶告警指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)特征所構(gòu)成電信設(shè)備保安單元的過電壓保護(hù)特性器件RV自保護(hù)、自復(fù)位相關(guān)部位的結(jié)構(gòu)布置的剖面示意圖、電路圖,在圖16-1剖面示意圖與圖16-2電路圖中,在絕緣殼體內(nèi),由兩個(RV1)、(RV2)過電壓保護(hù)特性器件(10)的中間抽頭(3)觸及導(dǎo)電片7(37),導(dǎo)電片7(37)與凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片(13)間接接觸、且由導(dǎo)電片8(39)引出作為PE端接地;當(dāng)兩個(RV1)、(RV2)過電壓保護(hù)特性器件中、只要有一個過電壓保護(hù)特性器件(RV1)或(RV2)、因過載而溫升至極限時,凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片(13)恢復(fù)至在高溫下原定型的凹狀的塑性變形、以及其變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)來驅(qū)動與導(dǎo)電片8(39)電連接的動觸橋(14),使電接點(diǎn)(k1)的靜觸橋1(15)、電接點(diǎn)(k2)的靜觸橋2(16)與PE接地端(39)的動觸橋(14)接通,使兩個過電壓保護(hù)特性器件(RV1)及(RV2)分別被電接點(diǎn)(k1)、電接點(diǎn)(k2)短接而傍路分流接地,以致過電壓保護(hù)特性器件(RV1)、(RV2)不過載而被保護(hù),同時輔助電源中接地端PE、告警端j1的發(fā)光二極管FD1、電接點(diǎn)(k2)的靜觸橋4(25)回路以及告警信號端j2、電接點(diǎn)(k1)的靜觸橋3(24)回路、分別被PE接地端(39)的動觸橋(14)接通而形成閉合回路;當(dāng)外線(a)、(b)信號輸入端(15)、(16)觸及220伏電力線或過電壓、以及流過最大電流為2.5A時,被過電壓保護(hù)特性器件(RV1)或(RV2)歷經(jīng)5至15秒的維持電壓所箝位后接地,同時因過電壓保護(hù)特性器件(RV1)或(RV2)過載而溫升至極限引起形狀記憶合金(SMA)片(13)發(fā)生凹狀的塑性變形、且驅(qū)動帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)引起位移,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)頂部的帶色標(biāo)記因位移而伸出絕緣殼體3(32)外后、作為(RV1)或(RV2)過電壓保護(hù)特性器件(10)因過載而溫升至極限的告警指示;當(dāng)短接而傍路分流接地的(RV1)與(RV2)過電壓保護(hù)特性器件(10)溫升恢復(fù)至非極限時,引起形狀記憶合金(SMA)片(13)恢復(fù)至凸球面狀的塑性變形,彈簧1(28)的彈力驅(qū)動動觸橋(14)、活動絕緣桿(11)、隨同形狀記憶合金(SMA)片(13)的變形而自復(fù)位,使電接點(diǎn)的靜觸橋1(15)與靜觸橋2(16)、靜觸橋3(24)與靜觸橋4(25)恢復(fù)至常態(tài)的開斷狀態(tài)、并且?guī)珮?biāo)記的活動絕緣桿(12)可以在彈簧2(29)彈力驅(qū)動下、也跟隨著自復(fù)位而縮進(jìn)至絕緣殼體3(32)內(nèi),帶色標(biāo)記被遮蔽、以示(RV1)、(RV2)過電壓保護(hù)特性器件(10)溫升恢復(fù)至非極限能正常工作狀態(tài),帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)頂部凹陷處也可以被機(jī)械鎖住、而無法伴隨形狀記憶合金(SMA)片(13)塑性變形而自動縮進(jìn)至絕緣殼體3(32)內(nèi)的同步自復(fù)位、此時已伸出的帶色標(biāo)記作為已發(fā)生過載或還是過載而溫升至極限的告警指示、帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)由人工推動進(jìn)行復(fù)位。還可以利用引起形狀記憶合金(SMA)片(13)發(fā)生凹狀的塑性變形產(chǎn)生的位移驅(qū)動力、直接或間接地驅(qū)動開關(guān)本體脫離與被保護(hù)對象的電氣連接。由圖16-1剖面示意圖與圖16-2電路圖的典型實例可以知道利用不同的過電壓保護(hù)特性器件(RV)直接或間接接觸及凹、凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片來感知過電壓保護(hù)特性器件(RV)因過載而溫升至極限時,凹、凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其塑性變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿來驅(qū)動電接點(diǎn)位移,使其發(fā)生接通或開斷相關(guān)電路或短接、傍路分流相關(guān)的過電壓保護(hù)特性器件(RV)中的電流,以致相關(guān)的過電壓保護(hù)特性器件(RV)不會過載,以及利用帶色標(biāo)記的活動絕緣桿位移作為相關(guān)的過電壓保護(hù)特性器件(RV)的過載而溫升至極限的告警指示,依據(jù)工作原理所涵蓋的內(nèi)容與方法可構(gòu)成形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LK)、帶動作指示的形狀記憶合金熱敏開關(guān)(LKS)、以及相關(guān)類型的自保護(hù)、自復(fù)位的防電涌裝置。
圖17是防電涌裝置中過電壓保護(hù)特性器件(RV)與可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)相組合的帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)結(jié)構(gòu)布置剖面示意圖、電路圖,在圖17-1剖面示意圖與圖17-2電路圖中,與過電壓保護(hù)特性器件RV(9)中串聯(lián)的可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)以及帶色標(biāo)記的活動絕緣桿構(gòu)成帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS),是采用過電壓保護(hù)特性器件RV(9)與金屬導(dǎo)電體(8)接觸后、再與小于半徑球面凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片(13)接觸,來感知間隙燃弧不能熄滅、以致過電壓保護(hù)器件RV(9)過載發(fā)熱而溫升至某一極限溫度時,凸形狀的形狀記憶合金(SMA)片(13)因溫升至某一極限時而引起凹狀的塑性變形;利用形狀記憶合金(SMA)片(13)恢復(fù)至在高溫下定型的凹形狀時,所產(chǎn)生的塑性位移和驅(qū)動力,通過活動絕緣桿(11)帶動帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(13)來驅(qū)動可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV)的放電片2(20)位移至絕緣填環(huán)1(33)位置,使原來放電片放電片1(19)與放電片2(20)之間間隙的第一個放電門檻電壓設(shè)定值增大至已增大間隙的第二個放電門檻電壓設(shè)定值,由于電壓保護(hù)特性器件RV(9)的限壓作用與放電門檻電壓的提高,使第一個門檻過電壓的工頻續(xù)流被控制在微安量級而不產(chǎn)生重燃弧,以致過電壓保護(hù)特性器件RV(9)被保護(hù)而不過載;由于第一個放電門檻過電壓的燃弧不能熄滅、過電壓保護(hù)特性器件RV(9)因過載而溫升至極限、引起凸?fàn)畹男螤钣洃浐辖?SMA)片(13)發(fā)生凹狀的塑性變形、且驅(qū)動帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)引起位移,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)頂部的帶色標(biāo)記因位移而伸出遮蔽體外后、作為過電壓保護(hù)特性器件RV(9)因過載而溫升至極限的告警指示;當(dāng)不產(chǎn)生重燃弧、過電壓保護(hù)特性器件RV(9)以及金屬導(dǎo)電體(8)的溫升恢復(fù)至非極限時,引起形狀記憶合金(SMA)片(13)恢復(fù)至凸?fàn)畹乃苄宰冃?,彈?(28)的彈力驅(qū)動放電片2(20),使放電片1(19)與放電片2(20)之間的間隙距離跟隨著活動絕緣桿(11)自復(fù)位至第一個放電門檻電壓設(shè)定值的間隙距離,并且?guī)珮?biāo)記的活動絕緣桿(12)可以在彈簧2(29)彈力驅(qū)動下、也跟隨著活動絕緣桿(11)自復(fù)位而縮進(jìn)至遮蔽體內(nèi),帶色標(biāo)記被遮蔽、以示過電壓保護(hù)特性器件RV(9)溫升恢復(fù)至第一個放電門檻電壓設(shè)定值正常工作;帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)頂部凹陷處也可以被機(jī)械鎖住、而無法伴隨形狀記憶合金(SMA)片(13)塑性變形而自動縮進(jìn)至遮蔽體內(nèi)的同步自復(fù)位、此時已伸出的帶色標(biāo)記作為已發(fā)生過載或還是過載而溫升至極限的告警指示,帶色標(biāo)記的活動絕緣桿(12)由人工推動進(jìn)行復(fù)位。還可以利用引起形狀記憶合金(SMA)片(13)發(fā)生凹狀的塑性變形產(chǎn)生的位移驅(qū)動力、直接或間接地驅(qū)動開關(guān)本體脫離與被保護(hù)對象的電氣連接。由圖17-1剖面示意圖與圖17-2電路圖的典型實例可以知道利用過電壓保護(hù)特性器件RV(9)中串聯(lián)可變氣態(tài)間隙放電元件(WCV),不同的過電壓保護(hù)特性器件(RV)直接或間接觸及凹、凸球面狀的形狀記憶合金(SMA)片來感知過電壓保護(hù)特性器件(RV)因第一個放電門檻過電壓發(fā)生過載時,凹、凸球面形的形狀記憶合金(SMA)片恢復(fù)至在高溫下原定型的凸、凹形的塑性變形、以及其塑性變形所產(chǎn)生的位移和驅(qū)動力,來改變氣體放電片的間隙距離自動設(shè)置二個以上放電門檻電壓、保護(hù)方式構(gòu)成荷電率低可以自動設(shè)置至少二個放電門檻電壓的防電涌裝置的工作原理所涵蓋的內(nèi)容與方法可構(gòu)成熱敏間隙放電器(TCV)、帶動作指示的熱敏間隙放電器(TCVS)、帶開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVK)、帶動作指示與開關(guān)接點(diǎn)的熱敏間隙放電器(TCVSK)、自動脫離式的跌落式避雷器或過電壓抑制器以及相關(guān)保護(hù)類型的防電涌裝置。
需要說明的是,以上所述的內(nèi)容是本發(fā)明典型實施例,所以按本發(fā)明的構(gòu)思所作的改變,其產(chǎn)生的功能作用,未超出說明書與附圖所涵蓋的內(nèi)容與方法時,均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.設(shè)置于電路、設(shè)備、避雷器、過電壓抑制器、另件、部件中的抗干擾裝置,其特征在于該裝置是由至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、動態(tài)過電壓限制器、過電壓保護(hù)特性器件、過電壓保護(hù)特性的組件、改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻、柱形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件、形狀記憶合金熱敏開關(guān)、熱敏間隙放電器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜、單端屏蔽接地方式的單芯信號電纜、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器、分布電容電極、至少一個中間接口的結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件與電路、設(shè)備、另件、部件進(jìn)行組合或電連接構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的動態(tài)過電壓限制器是可以由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性元件并聯(lián)的組件、也可以由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻與過電壓保護(hù)特性器件并聯(lián)的組件、還可以由至少二個過電壓保護(hù)特性元件串聯(lián)中的至少一個過電壓保護(hù)特性元件與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻或改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻相并聯(lián)的組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻是可以由至少二個不同動作下限電流的傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)的組件、還可以由至少一個電阻與傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻元件并聯(lián)的組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的柱形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件是可以是一個柱形的金屬氧化物壓敏電阻體,可以是一個管形的金屬氧化物壓敏電阻體,也可以由至少一個柱形或管形的金屬氧化物壓敏電阻體所構(gòu)成的高電壓壓敏電阻、高電壓避雷器、高電壓跌落式避雷器、高壓過電壓抑制器、開關(guān)觸頭的滅弧器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的形狀記憶合金熱敏開關(guān)是由小于球半徑的凹、凸形的形狀記憶合金片與過電壓保護(hù)特性器件間接或直接接觸后、再與至少一對電觸點(diǎn)、至少一個動作標(biāo)記的結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件進(jìn)行組合或電連接構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的熱敏間隙放電器是由小于球半徑的凹、凸形的形狀記憶合金片、過電壓保護(hù)特性器件、可變氣態(tài)間隙的放電片、至少一對電觸點(diǎn)、至少一個動作標(biāo)記的結(jié)構(gòu)器件之中的至少二個結(jié)構(gòu)器件進(jìn)行組合或電連接后構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的分布電容電極是由管狀、碗狀、片狀的分布電容金屬箔電極的導(dǎo)電體,以及管狀、碗狀、片狀的屏蔽金屬電極的導(dǎo)電體,以及園環(huán)形、管狀、片狀的均壓金屬電極的導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件,在金屬氧化物壓敏電阻片疊串的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的園表面外進(jìn)行設(shè)置,同時可以在導(dǎo)電體相鄰端部之間、以及導(dǎo)電體與相關(guān)帶電體端部之間,導(dǎo)電體端部采用園弧形或環(huán)形構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器是由過電壓保護(hù)特性器件、動態(tài)過電壓限制器、柱形或管形整體的過電壓保護(hù)特性器件的三種結(jié)構(gòu)器件之中的至少一種結(jié)構(gòu)器件的至少二個器件進(jìn)行串聯(lián)電連接后、并在串聯(lián)的連接處引出至少一個中間抽頭后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器是在至少一個絕緣體內(nèi),由呈電阻、電容、可變電阻相互并聯(lián)后串聯(lián)電阻再串聯(lián)電感的等效電路的多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻體、且由至少二個此種的金屬氧化物壓敏電阻體進(jìn)行串聯(lián)后,并在二個金屬氧化物壓敏電阻體串聯(lián)的連接處引出至少一個中間抽頭后構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜是由雙重屏蔽信號電纜兩端中的一端信號導(dǎo)線與被傳信號端連接即信號源端連接后、作為被傳信號的輸入端、此端的雙重屏蔽信號電纜中的外屏蔽層與地線1連接即信號源地連接、作為被傳信號的輸入端屏蔽接地,雙重屏蔽信號電纜兩端中另一端的信號導(dǎo)線與接受信號端連接即儀表箱的輸入接口端連接、作為被傳信號的輸出端、此端的雙重屏蔽信號電纜中的內(nèi)屏蔽層與地線2連接即儀表地連接、作為被傳信號的輸出端屏蔽接地;同時還可以在內(nèi)屏蔽層與外屏蔽層之間并聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件構(gòu)成,作為信號傳輸?shù)耐ǖ谰€。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的單端屏蔽接地方式的單芯信號電纜是由單芯信號電纜終端的屏蔽層、單端與地線連接,單芯信號電纜信號導(dǎo)線的終端與接地處之間、可以并聯(lián)由傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)熱敏電阻串聯(lián)過電壓保護(hù)特性器件的組件、也可以并聯(lián)失效時呈高阻或開路狀態(tài)的過電壓保護(hù)特性器件、且單芯信號電纜信號導(dǎo)線的終端串接電容器一端后、電容器另一端作為輸出端構(gòu)成,作為信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ谰€。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的信息耦合器是在固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻片疊串成的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的外表面,填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后,由分布電容金屬箔電極、屏蔽金屬電極的二種結(jié)構(gòu)器件之中的至少一種結(jié)構(gòu)器件中的至少一個結(jié)構(gòu)器件在絕緣層外進(jìn)行包敷后,由包敷的分布電容金屬箔電極與柱狀體所構(gòu)成的分布電容器,此分布電容器可以作為傳遞柱狀體的體內(nèi)信息的信息耦合器、也可以作為傳遞與柱狀體電連接電路、設(shè)備電信息的信息耦合器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器是在固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻片疊串成的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的外表面,填充有一定介電常數(shù)的介質(zhì)絕緣層后,由分布電容金屬箔電極、均壓金屬電極、屏蔽金屬電極的三種結(jié)構(gòu)器件之中的至少一種結(jié)構(gòu)器件中的至少一個結(jié)構(gòu)器件在絕緣層外進(jìn)行包敷后,由相關(guān)器件一端與分布電容金屬箔電極進(jìn)行電連接、相關(guān)器件另一端接地線,并由至少一個分布電容金屬箔電極結(jié)構(gòu)器件處引出至少一個中間抽頭后,構(gòu)成分布電容器分壓器;柱狀體一端與高電壓端連接、柱狀體另一端接地線或間接接地線,構(gòu)成由柱狀體的等效電路與分布電容器分壓器串聯(lián)的具有至少一個中間抽頭的分壓器后,再由具有至少一個中間抽頭的分壓器與固體多晶界結(jié)構(gòu)的金屬氧化物壓敏電阻片疊串成的柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻柱狀體或金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)特性分壓器的柱狀體或高阻抗非等電位柱狀體的等效電路、進(jìn)行相互并聯(lián)或間接并聯(lián)電連接后,構(gòu)成至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾裝置,其特征在于上述的至少一個中間接口可以分別是作為能傳遞被保護(hù)對象兩端或裝置自身構(gòu)件的電信息接口,撿測被保護(hù)對象兩端是否帶電的接口,在線撿測過電壓保護(hù)元件及組件是否失效、而發(fā)出預(yù)警信號或動作指令的接口,可靈活設(shè)定至少一個參數(shù)、設(shè)定至少一個過電壓放電門檻電壓數(shù)值的接口,能感知過電壓保護(hù)特性元件或組件過載而溫升至極限的開關(guān)接點(diǎn)接口,傳遞反映精度、線性度、溫漂相關(guān)參數(shù)信息、輸出給外圍設(shè)備的接口,接收外圍設(shè)備發(fā)出開啟相應(yīng)泄流通路進(jìn)行放電的動作指令的輸入接口;
15.現(xiàn)有電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、通信網(wǎng)、電控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、可視系統(tǒng)等有線或無線電網(wǎng)的電路、設(shè)備、產(chǎn)品受到過電壓、電壓電涌或電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到有效預(yù)防或抑制的抗干擾方法,其特征在于該抗干擾方法是利用至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性分壓器、至少一個中間抽頭的過電壓保護(hù)特性固態(tài)分壓器、動態(tài)過電壓限制器、過電壓保護(hù)特性器件、過電壓保護(hù)特性的組件、改性的正溫度系數(shù)熱敏電阻、柱形整體的固態(tài)過電壓保護(hù)特性元件、形狀記憶合金熱敏開關(guān)、熱敏間隙放電器、單端屏蔽接地方式的雙重屏蔽信號電纜、單端屏蔽接地方式的單芯信號電纜、信息耦合器、至少一個中間抽頭的分布電容串聯(lián)分壓器、分布電容器、分布電容電極、至少一個中間接口的結(jié)構(gòu)器件之中的至少一個結(jié)構(gòu)器件與電路、設(shè)備、另件、部件進(jìn)行組合或電連接,構(gòu)成抗干擾方法。
全文摘要
一種抗干擾的方法及裝置,在多個過電壓、電磁干擾源的干擾,同時或非同時發(fā)生的情況下,能依據(jù)傳遞的被保護(hù)對象電信息以及感知或傳遞過電壓保護(hù)特性器件在線運(yùn)行的狀態(tài)信息,自動開啟相對應(yīng)的放電門檻電壓的泄流通道,使縱、橫向的過電壓能量得到充分的放電泄流,不會造成過電壓保護(hù)特性器件損壞,使過電壓、電壓電涌及電磁干擾源對被保護(hù)對象產(chǎn)生的侵害得到有效的預(yù)防或抑制。
文檔編號H02H9/00GK1581626SQ0315420
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者劉金生 申請人:劉金生
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