本發(fā)明涉及過壓防雷保護技術(shù)，特別涉及一種通用型不平衡式過壓防雷保護電路。

背景技術(shù)：

目前市場上各種浪涌保護器（SPD）廣泛使用氧化鋅壓敏電阻，其具有較快的響應(yīng)速度（25ns），較大的吸能能力（5-40KA 8/20us）以及不會產(chǎn)生后續(xù)電流問題。但是，壓敏電阻的缺點是易老化及較高的分布電容，分布電容問題用于50Hz電力線路可以忽略不計，老化問題則是必須考慮的。

另外，在廣大農(nóng)村地區(qū)，大多數(shù)房屋沒有安裝任何防雷避雷設(shè)施，也沒有安裝獨立的接地線，市面上各種浪涌保護器，都需要接地線才能較好的發(fā)揮其防雷泄流作用，幾乎沒有人愿意為了安裝浪涌保護器而另外安裝接地線，因此農(nóng)村地區(qū)使用得非常少。每年雷雨季節(jié)，都會發(fā)生大量雷擊損壞用電器的事件，造成大量財產(chǎn)損失。雖然也有防雷插座等不用安裝接地線的防雷產(chǎn)品，但是其防雷等級較低，不能將輸入電源斷開，并且價格偏高，性價比低，沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。也有電視機廠家生產(chǎn)針對農(nóng)村市場的防雷型電視，其防雷電路采用電源口并聯(lián)壓敏電阻的簡單方法，防雷效果也不甚理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明提供一種通用型不平衡式過壓防雷保護電路，它可以在雷電浪涌過來的時候，自動斷開輸入電源，保護后面負(fù)載的安全，其安全性和可靠性遠(yuǎn)高于現(xiàn)有方案。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種通用型不平衡式過壓防雷保護電路，包括過壓保護部分、斷路開關(guān)部分和抗干擾部分，

所述過壓保護部分包括零序電流互感器、觸發(fā)放大電路和過壓保護檢測組件，所述觸發(fā)放大電路分別與零序電流互感器二次側(cè)、電磁繼電器線圈相連接；

所述斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器和斷路開關(guān)；

所述抗干擾部分包括抗干擾組件；

所述保護電路負(fù)載端的兩條引線穿過零序電流互感器，通過斷路開關(guān)分別與相線、零線連接；

所述過壓保護檢測組件與負(fù)載端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器的進線端和出線端，且過壓保護檢測組件的電流通路不穿過零序電流互感器；所述抗干擾組件的兩個引出端并聯(lián)在負(fù)載端的相線和零線上，并且盡量靠近零序電流互感器。

所述過壓保護檢測組件為壓敏電阻，其取值根據(jù)防雷等級以及電源電壓確定。

所述抗干擾組件為電容器，交流供電電路中該電容器的耐壓值大于等于壓敏電壓的1.414倍，容量為0.2～1.0μF，優(yōu)選值為0.47μF。從元件易購方面考慮可以選用0.22μF、0.27μF或0.3μF等。

斷路開關(guān)通過電磁繼電器的吸合動作而工作，當(dāng)電磁繼電器通電吸合時，推動斷路開關(guān)使相線和零線與負(fù)載斷開。

當(dāng)零序電流互感器一次側(cè)電流不為零即存在剩余電流時，二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)觸發(fā)放大電路放大，驅(qū)動使電磁繼電器吸合，推動斷路開關(guān)斷開。

正常情況下，穿過零序互感器中的零線和相線產(chǎn)生的磁場大小相等，方向相反，正好抵消，處于平衡狀態(tài)，零序互感器二次側(cè)沒有感應(yīng)電流。當(dāng)電源電壓峰值超過壓敏電阻的壓敏電壓時，壓敏電阻有電流通過，其電流通路在零序互感器磁環(huán)外，使得零序電流互感器一次側(cè)電流不再為零，產(chǎn)生了磁場，從而在二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)觸發(fā)放大電路放大，驅(qū)動電磁繼電器吸合，推動斷路開關(guān)斷開電路，以保護負(fù)載不被過電壓損壞。

本保護電路中的抗干擾組件，可以吸收電力線中的尖峰脈沖，防止壓敏電阻被其擊穿，使得零序電流互感器一次側(cè)產(chǎn)生剩余電流，導(dǎo)致產(chǎn)生誤動作，同時能夠有效保護壓敏電阻的使用壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本保護電路有以下優(yōu)點和有益效果：當(dāng)高壓浪涌電流到來時，斷路開關(guān)迅速斷開，既保護了后面的負(fù)載電路，也使得壓敏電阻不會完全承受過電流，壓敏電阻不易損壞，提高了防雷的可靠性。

附圖說明

圖1為實施例中通用型不平衡式過壓防雷保護電路連接示意圖；

圖2為實施例中去掉抗干擾組件的保護電路連接示意圖；

圖3為實施例中壓敏電阻串聯(lián)熱敏電阻作為過壓保護組件的保護電路連接示意圖。

圖中，1.零線 2.相線 3.零序電流互感器 4.觸發(fā)放大電路5.電磁繼電器 6.壓敏電阻 7.電容器 8.斷路開關(guān)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明內(nèi)容作進一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例：

參照圖1，一種通用型不平衡式過壓防雷保護電路，包括過壓保護部分、斷路開關(guān)部分和抗干擾部分，

所述過壓保護部分包括零序電流互感器3、觸發(fā)放大電路4和過壓保護檢測組件，所述觸發(fā)放大電路4分別與零序電流互感器3二次側(cè)、電磁繼電器5線圈相連接；

所述斷路開關(guān)部分包括電磁繼電器5和斷路開關(guān)8；

所述抗干擾部分包括電容器7；

所述保護電路負(fù)載RL端的兩條引線穿過零序電流互感器3，通過斷路開關(guān)8分別與相線2、零線1連接；

所述過壓保護檢測組件與負(fù)載RL端并聯(lián)，跨接在零序電流互感器3的進線端和出線端，且過壓保護檢測組件的電流通路不穿過零序電流互感器3；所述電磁繼電器5的聯(lián)動機構(gòu)與斷路開關(guān)8連接；所述抗干擾組件的兩個引出端并聯(lián)在負(fù)載RL端的相線2和零線1上。

本例過壓保護檢測組件為壓敏電阻6，壓敏電阻6取值：壓敏電壓470V±10%，通流量25kA，工程使用中根據(jù)具體電路要求采用相應(yīng)系列的壓敏電阻。例如：220V交流電源，防雷等級B級壓敏電阻6取值：壓敏電壓430V～470V，通流量40kA；防雷等級C級壓敏電阻6取值：壓敏電壓430V～470V，通流量20kA。

所述抗干擾組件為0.3μF，耐壓1200V的電容器7，交流供電電路中該電容器的耐壓值大于等于壓敏電壓的1.414倍，容量取0.2～1.0μF，優(yōu)選值為0.47μF。從元件易購方面考慮可以選用0.22μF、0.27μF或0.3μF等。

電磁繼電器5通過觸發(fā)放大器而工作，當(dāng)電磁繼電器通電吸合時，推動機械脫扣裝置使斷路開關(guān)8斷開。

當(dāng)壓敏電阻6導(dǎo)通時，零序電流互感器3一次側(cè)產(chǎn)生剩余電流，從而在其二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電流供觸發(fā)放大電路4放大，推動電磁繼電器動作，帶動斷路開關(guān)8斷開。

對本實施例的不平衡式過壓防雷保護電路進行保護性能測試：

過電壓防雷保護試驗，本實施例制作的過壓防雷保護電路：普通220V照明電路電壓最高值≤275V，當(dāng)接入電源電壓低于275V時，本實施例的帶過壓防雷保護電路不動作，重復(fù)接入20次，都不動作，即正常使用沒有誤動作；接入380V工業(yè)電壓時，電路中斷路開關(guān)8瞬間斷開，重復(fù)20次，都是瞬間斷開，連接在后面的負(fù)載沒有損壞。

如圖2所示的電路，不帶抗干擾組件的電路，用于實際工程中，接入220V照明線路，會因外電網(wǎng)干擾斷路開關(guān)頻繁斷開電源，即頻繁產(chǎn)生誤動作。

高電壓大電流沖擊測試：將本電路接通，將電源升到4000VDC/20KA（8/20μs）脈沖高壓帶負(fù)載進行瞬間沖擊，本保護電路瞬間斷開，后面連接的負(fù)載沒有損壞，繼續(xù)10次沖擊試驗，第一次沖擊后斷路開關(guān)斷開后不閉合，負(fù)載都沒有損壞，都起到了保護負(fù)載的效果。

如圖3所示，使用壓敏電阻串聯(lián)熱敏電阻作為過壓保護組件，當(dāng)過電壓到來時，電路會斷開，起到保護負(fù)載的作用，但是，在工程使用中，發(fā)現(xiàn)雷電天氣過后依然有負(fù)載電器會損壞，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，該電路在高壓連續(xù)二次沖擊的情況下，后面所接負(fù)載電器有損壞。

經(jīng)過改進，最終得到了圖1所示的方案，在試驗中該電路能夠承受高壓連續(xù)二次沖擊，而圖3的方案則不能承受高壓的連續(xù)二次沖擊。本保護器在工程使用中，到目前為止，已經(jīng)過多次雷電天氣，沒有發(fā)現(xiàn)負(fù)載電器損壞的情況。

本保護器適應(yīng)范圍廣泛，可以應(yīng)用在幾乎所有交直流供電電路中，直接設(shè)置在用電器的電源進線端，以對用電器實現(xiàn)過壓防雷保護。

上述實施例為本發(fā)明的一種實施方式，但本發(fā)明的實施方式不限于此，其他任何未脫離本發(fā)明的實質(zhì)原理的改變、替換等，都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。