具有低残压的防雷装置、防雷箱的制作方法

1.本实用新型涉及防雷技术领域，尤其涉及一种具有低残压的防雷装置、防雷箱。


背景技术：

2.防雷模块是一种防雷击设备，主要安装在配电房、配电柜、交流配电屏、开关箱和其它重要设备容易遭受雷击设备的电源进线处，以保护设备免遭沿电源线路侵入的雷击过电压造成的损害。
3.防雷模块采用电压开关型模块和电压限制型模块(或一体化mov)组成。主要安装在配电房、配电柜、交流配电屏、开关箱和其它重要设备、容易遭受雷击设备的电源进线处, 以保护设备免遭沿电源线路侵入的雷击过电压造成的损害；可广泛应用于通信、电力、交通、金融、铁路、民航、光伏等系统的主电源防护。
4.例如，中国专利申请号为 cn201721779018.1为中国专利公开的技术方案：为了解决现有技术中缺少能够准确提示用户这多个并联保护元件具体使用状态的技术方案，提供一种防雷模块用状态指示装置及防雷模块，能够基于多个并联保护元件的不同状态提示不同状态信息。
5.但是现有技术中的的防雷装置通常只设置有mov，而且在现有防雷箱指示电路，基本都有一个静态功耗，正常状态是有电流流过防雷箱。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种具有低残压的防雷装置、防雷箱，通过在防雷装置中提供低残压无续流电路、遥信电路、失效指示电路之间的组合，实现低残压、无续流带失效指示功能。
7.本实用新型一方面提供一种具有低残压的防雷装置，其特征在于，包括：
8.低残压无续流电路，包括串联连接的电压限制元件和开关型元件；串联组合的低残压无续流电路中电压限制元件、开关型元件导通后，电压限制元件两端的电压随着浪涌电流的变化而变化，开关型元件的电压保持为预定值；
9.与低残压无续流电路电连接的遥信电路，接收所述电压限制和/或开关型元件是否良好的状态信息；
10.与所述遥信电路电连接的失效指示电路，包括与遥信电路电连接的开关、与所述开关连接的指示电路；
11.其中，所述低残压无续流电路正常工作时，所述遥信电路输出断开状态，所述开关响应于所述断开状态，断开失效指示电路，所述失效指示电路不产生电流；所述低残压无续流电路失效时，所述遥信电路为闭合状态，所述开关响应于所述闭合状态，闭合所述指示电路，所述指示电路输出提示信息。
12.本实用新型优选的实施例方式中，所述低残压无续流电路包括多组串联连接的电压限制元件和开关型元件，每组串联连接的电压限制元件和开关型元件电路彼此并联连
接。
13.本实用新型优选的实施例方式中，所述防雷装置还包括与所述低残压无续流电路并联的阻抗元件。
14.本实用新型优选的实施例方式中，所述电压开关元件为直流击穿电压udc位于330v-380v之间,对雷电流的放电能力能in=10ka,imax=20ka的气体放电管；所述电压限制性型元件压敏电压等于470v,直径为32mm的压敏元件。
15.本实用新型另一方面还提供一种具有低残压的防雷箱，其特征在于，包括：
16.壳体，
17.位于所述壳体内的一个或多个防雷装置，所述防雷装置为上述第一方面中任意一种所述具有低残压的防雷装置。
18.本实用新型优选的实施例方式中，所述防雷箱应用于光伏电力系统中。
19.由于防雷装置中提供低残压无续流电路中设置有串联连接的电压限制元件和开关型元件，所以在两端交流电压的瞬时值低于电压限制元件时，流入低残压无续流电路的电流小于开关型元件的维持电流时，因而很快截止、切断电压限制元件的漏电流，使电压限制元件在正常工作时不承受电压应力，从而延缓了电压限制元件的老化，而且还降低了单独用电压限制元件时的限制电压；并且防雷装置中还有遥信电路、失效指示电路，低残压无续流电路正常工作时，失效指示电路不产生电流，可以实现无续流带失效指示功能。
20.实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供一种具有低残压的防雷箱的结构示意图。
22.图2为本实用新型实施例提供一种具有低残压的防雷箱的分解示意图。
23.图3为本实用新型实施例提供一种具有低残压的防雷装置的结构框图。
24.图4为本实用新型一实施例提供一种具有低残压的防雷装置中低残压无续流电路的电路图。
25.图5为图4对应电压变化示意图。
26.图6为本实用新型一实施例提供一种具有低残压的防雷装置中遥信电路和失效指示电路的电路图。
27.图7为本实用新型另一实施例提供一种具有低残压的防雷装置中低残压无续流电路的电路图。
具体实施方式
28.以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本实用新型，而非对本实用新型的限定性解释；并且只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之
内。
29.另外，在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
30.下面通过附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述：
31.实施例一
32.图1为本实施例提供一种具有低残压的防雷箱的结构示意图，图2为本实施例提供一种具有低残压的防雷箱的分解示意图。如图1、图2所示，本实施例提供一种具有低残压的防雷箱100，该防雷箱100包括：
33.壳体，壳体的底部设置有两个安装孔，侧壁设置有电线孔；
34.位于壳体内的一个或多个防雷装置140，防雷装置为具有低残压的防雷装置；通过螺钉150将低残压的防雷装置安装于壳体框架160内部；低残压的防雷装置壳体内部具体电路如图2、图3所示。
35.防雷箱的上盖120与壳体框架160通过螺钉110连接，防雷装置140位于壳体内部，在防雷箱140与上盖12之间设置隔离元件130。
36.作为一种优选的实施方式，该防雷箱100应用于光伏电力系统中。
37.如图3、图4、图6所示，本实施例提供的一种具有低残压的防雷装置200包括：
38.低残压无续流电路210，包括串联连接的电压限制元件和开关型元件；串联组合的低残压无续流电路中电压限制元件、开关型元件导通后，电压限制元件两端的电压随着浪涌电流的变化而变化（有不大的变化），开关型元件的电压保持为预定值。
39.本实施例优选的实施例方式中，电压限制元件包括压敏元件（简称mov），开关型元件为空气开关（简称gdt）。例如，电压限制元件为直流击穿电压udc位于330v-380v之间,对雷电流的放电能力能in=10ka,imax=20ka的气体放电管；电压限制元件压敏电压等于470v,直径为32mm的压敏元件。
40.如图5所示，mov与gdt或空气间隙的串联关系如图4所示，由于两种元件流过同样的电流，因此它们的额定放电能力应相同。当浪涌侵入时这个串联组合的工作过程包括：
41.在浪涌侵入的初始时刻t0，串联组合两端的电压按两个元件的电容量分配，由于mov的电容量有几百到几千pf,而gdt只有1-2pf，因此电压几乎全部加在gdt上，gdt在1t时刻击穿导通；需要说明的时，实际应用中，如果mov本身的电容量不够大，可以在mov上再并联一个电容。
42.gdt击穿导通后，它两端的电压跌落到弧光放电电压ua，而mov上的电压突升到一个与此刻电流相应的数值1zu。串联组合两端的电压=1zu +ua。
43.串联组合导通后，mov两端的电压随着浪涌电流的变化有不大的变化，而gdt上的电压基本上保持为ua。这种状态一直维持到浪涌电流减小到小于gdt的维持电流时，串联组合关断（t3时刻）。
44.如图5和上述描述，从上面的分析可以看出，串联组合两端的电压，在一开始基本上等于gdt或空气间隙的击穿电压，以后基本上取决于mov的钳位电压。使用这个串联组合的目的在于：
45.1. 切断gdt或空气间隙击穿导通后的续流。在这个串联组合中，当组合两端交流
电压的瞬时值低于mov的压敏电压时，流入组合的电流小于gdt的维持电流时，因而很快截止。
46.2. 切断mov的漏电流，使mov在正常工作时不承受电压应力，从而延缓了mov的老化，延长了mov的工作寿命，同时大幅度地降低了mov电容量对系统工作的影响。
47.3. 降低了单独用mov时的限制电压。例如，设计一个用于50hz/220v单相电源，标称放电电流in=10ka的spd：
48.若仅用mov，则选用直径32mm，压敏电压620v的mov元件，它在in=10ka时的限压比大体是2.3,限制电压=2.3x620v=1426v。
49.若采用gdt与mov的串联组合,可选用直流击穿电压udc= 330v-380v,对8/20雷电流的放电能力能in=10ka,imax=20ka的gdt,和压敏电压=470v,直径为32mm的mov。按照gb18802.1的规定，这个串联组合的限制电压是下面两个数值中的大值：
50.1. gdt的冲击击穿电压，它小于900v；
51.2. 在in=10ka时mov的限制电压与gdt的弧光放电电压之和，即2.3 x 470 + 50 = 1131v,因此该组合的限制电压是1131v，比仅用mov 时的1426v低了295v。
52.如图4、图7所示，具有低残压的防雷装置200还包括：
53.与低残压无续流电路210电连接的遥信电路230，接收电压限制和/或开关型元件是否良好的状态信息；
54.与遥信电路230电连接的失效指示电路220，包括与遥信电路电连接的开关k1、k2、k3、k4、k5、k6，与开关连接的指示电路（例如图led灯）；遥信电路对应有遥信触点，该遥信电路230为无线遥感或者有线感应的方式与上述低残压无续流电路210连接；并且能够向开关k1、k2、k3、k4、k5、k6输入打开或闭合的信号。
55.其中，低残压无续流电路210正常工作时，遥信电路230输出断开状态，开关响应于断开状态，断开失效指示电路220，失效指示电路220不产生电流；低残压无续流电路210失效时，遥信电路220为闭合状态，开关响应于闭合状态，闭合指示电路，指示电路输出提示信息；例如led亮灯。
56.由于防雷装置中提供低残压无续流电路中设置有串联连接的电压限制元件和开关型元件，所以在两端交流电压的瞬时值低于电压限制元件时，流入低残压无续流电路的电流小于开关型元件的维持电流时，因而很快截止、切断电压限制元件的漏电流，使电压限制元件在正常工作时不承受电压应力，从而延缓了电压限制元件的老化，而且还降低了单独用电压限制元件时的限制电压；并且防雷装置中还有遥信电路、失效指示电路，低残压无续流电路正常工作时，失效指示电路不产生电流，可以实现无续流带失效指示功能。
57.实施例二
58.本实施例在实施例一的基础上，对低残压无续流电路进一步优化，例如：低残压无续流电路包括多组串联连接的电压限制元件和开关型元件，每组串联连接的电压限制元件和开关型元件电路彼此并联连接。
59.具体地，如图6所示，采用gdt与mov的串联组合就可以并联，为此应选用这样的mov，使得当任何一个串联组合击穿导通后，在放电电流小于串联组合in的条件下，该组合两端的电压都能迫使其他串联组合也击穿导通，这样每个串联组合中的电流都不会过载。
60.实施例三
61.本实施例在实施例一的基础上，对低残压无续流电路进一步优化，例如：防雷装置还包括与低残压无续流电路并联的阻抗元件。
62.具体地，将gdt与mov串联，再将这样的串联组合并联，以提高放电电流能力的这种做法中，也可不用mov而用其他阻抗，如线性电阻器，电感器，或它们的组合。
63.最后需要说明的是，上述说明仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本实用新型技术方案保护的范围。

技术特征：
1.一种具有低残压的防雷装置，其特征在于，包括：低残压无续流电路，包括串联连接的电压限制元件和开关型元件；串联组合的低残压无续流电路中电压限制元件、开关型元件导通后，所述电压限制元件两端的电压随着浪涌电流的变化而变化，所述开关型元件的电压保持为预定值；与低残压无续流电路电连接的遥信电路，接收所述电压限制和/或开关型元件是否良好的状态信息；与所述遥信电路电连接的失效指示电路，包括与遥信电路电连接的开关、与所述开关连接的指示电路；其中，所述低残压无续流电路正常工作时，所述遥信电路输出断开状态，所述开关响应于所述断开状态，断开失效指示电路，所述失效指示电路不产生电流；所述低残压无续流电路失效时，所述遥信电路为闭合状态，所述开关响应于所述闭合状态，闭合所述指示电路，所述指示电路输出提示信息。2.根据权利要求1所述防雷装置，其特征在于，所述低残压无续流电路包括多组串联连接的电压限制元件和开关型元件，每组串联连接的电压限制元件和开关型元件电路彼此并联连接。3.根据权利要求1所述防雷装置，其特征在于，还包括与所述低残压无续流电路并联的阻抗元件。4.根据权利要求1所述防雷装置，其特征在于，所述电压开关型元件为直流击穿电压udc位于330v-380v之间,对雷电流的放电能力能in=10ka,imax=20ka的气体放电管；所述电压限制元件压敏电压等于470v,直径为32mm的压敏元件。5.一种具有低残压的防雷箱，其特征在于，包括：壳体，位于所述壳体内的一个或多个防雷装置，所述防雷装置为权利要求1-4中任意一种所述具有低残压的防雷装置。6.根据权利要求5所述防雷箱，其特征在于，所述防雷箱应用于光伏电力系统中。

技术总结
本实用新型属于防雷技术领域，提供一种具有低残压的防雷装置、防雷箱，防雷装置，所述防雷装置包括：低残压无续流电路，包括串联连接的电压限制元件和开关型元件；与低残压无续流电路电连接的遥信电路，接收电压限制和/或开关型元件是否良好的状态信息；与遥信电路电连接的失效指示电路，包括与遥信电路电连接的开关、与开关连接的指示电路；其中，低残压无续流电路正常工作时，遥信电路输出断开状态，开关响应于断开状态，断开失效指示电路，失效指示电路不产生电流。因此，通过在防雷装置中提供低残压无续流电路、遥信电路、失效指示电路之间的组合，实现低残压、无续流带失效指示功能。无续流带失效指示功能。无续流带失效指示功能。


技术研发人员：毛小毛
受保护的技术使用者：佛山市浦斯电子有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/4/15