一種防雷用智能后備保護(hù)器及其保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種防雷用智能后備保護(hù)器，包括磁保持繼電器和控制器，所述控制器包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的電流采集電路、計(jì)時(shí)器電路、信號(hào)輸出電路和電源電路，所述電流采集電路與所述磁保持繼電器的通斷回路相連接，所述信號(hào)輸出電路與所述磁保持繼電器的線圈相連接，所述單片機(jī)上還連接有按鍵電路。本發(fā)明還公開(kāi)了一種防雷用智能后備器的保護(hù)方法，通過(guò)在磁保持繼電器上加裝控制器，通過(guò)在線路中檢測(cè)電流，當(dāng)判定為雷電流流過(guò)的時(shí)候不會(huì)斷開(kāi)，當(dāng)判定為工頻電流時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，確保不會(huì)因?yàn)橛写箅娏髁鬟^(guò)防雷器而燒毀設(shè)備。
【專利說(shuō)明】
一種防雷用智能后備保護(hù)器及其保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及了一種防雷用智能后備保護(hù)器及其保護(hù)方法，屬于防雷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]防雷器在使用的時(shí)候，由于劣化或者TOV過(guò)電壓會(huì)在瞬間導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒，在安裝的過(guò)程中要求在防雷器前端安裝后備保護(hù)器，一般為空開(kāi)或者熔斷器，在實(shí)際應(yīng)用中，這種后備保護(hù)器既不能承受大電流的沖擊，又不能在一定的工頻電流情況下快速分?jǐn)?，往往造成有大的雷電流情況下被打壞，工頻電流下導(dǎo)致防雷器燒毀的情況發(fā)生。
[0003]而磁保持繼電器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型繼電器，也是一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)。和其他電磁繼電器一樣，對(duì)電路起著自動(dòng)接通和切斷作用。所不同的是，磁保持繼電器的常閉或常開(kāi)狀態(tài)完全是依賴永久磁鋼的作用，其開(kāi)關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是靠一定寬度的脈沖電信號(hào)觸發(fā)而完成的。
[0004]磁保持繼電器雖然在很多領(lǐng)域都已經(jīng)得到應(yīng)用，但是在防雷技術(shù)領(lǐng)域中，由于特殊的性能和工作方式的不同，現(xiàn)有的磁保持繼電器無(wú)法正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防雷用智能后備保護(hù)器及其保護(hù)方法，通過(guò)在磁保持繼電器上加裝控制器，通過(guò)在線路中檢測(cè)電流，當(dāng)判定為雷電流流過(guò)的時(shí)候不會(huì)斷開(kāi)，當(dāng)判定為工頻電流時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，確保不會(huì)因?yàn)橛写箅娏髁鬟^(guò)防雷器而燒毀設(shè)備。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種防雷用智能后備保護(hù)器，包括磁保持繼電器和控制器，所述控制器包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的電流采集電路、計(jì)時(shí)器電路、信號(hào)輸出電路和電源電路，所述電流采集電路與所述磁保持繼電器的通斷回路相連接，所述信號(hào)輸出電路與所述磁保持繼電器的線圈相連接，所述單片機(jī)上還連接有按鍵電路。
[0007]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)上還連接有電壓采集電路，所述電壓采集電路與所述磁保持繼電器的通斷回路之間通過(guò)開(kāi)關(guān)電路相連接，所述單片機(jī)上還連接有計(jì)數(shù)器電路。
[0008]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器的線圈還通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)與所述單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有指示燈電路。
[0009]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)上還連接有報(bào)警電路和液晶顯不屏。
[0010]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通信電路與PC機(jī)相連接。
[0011]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器的觸頭為銅鎢合金材質(zhì)，且相對(duì)的兩個(gè)表面為可相互貼合的傾斜面。
[0012]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器的銜鐵的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在遠(yuǎn)離所述觸頭的一端。
[0013]—種利用如權(quán)利要求前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:包括如下步驟:
(1)通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)磁保持繼電器，并將該智能后備保護(hù)器正確安裝到防雷器的前端，安裝完成后閉合手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，使磁保持繼電器處于工作狀態(tài)；
(2)通過(guò)按鍵電路設(shè)定參考電流值；
(3)通過(guò)采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值，當(dāng)采集到的電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)該電流值超過(guò)設(shè)定值的時(shí)間大于設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間時(shí)，判定該電流為工頻電流，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，從而使兩個(gè)觸頭分離，磁保持繼電器的通斷回路斷電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)防雷器的保護(hù)；同時(shí)通過(guò)報(bào)警電路給出警示信號(hào)，以便提醒工作人員；
(4)當(dāng)步驟(3)中采集的電流值為千安級(jí)的大電流，但是該電流的持續(xù)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，則判定該電流為雷擊電流，磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。
[0014]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(2)中在設(shè)定參考電流的同時(shí)，設(shè)定參考電壓，所述步驟(3)中在采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值的同時(shí)，通過(guò)電壓采集電路采集磁保持繼電器的通斷回路中的電壓值，當(dāng)采集到的電壓值超過(guò)設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間時(shí)，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，當(dāng)電壓降到設(shè)定值以下的時(shí)候，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈通電，使磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。
[0015]前述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(2)中設(shè)定的電流參考值為50mA-5A，設(shè)定的電壓參考值為255V-800V，且設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間為
0.1s，設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間為50ms。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
1、通過(guò)在磁保持繼電器上加裝控制器，通過(guò)在線路中檢測(cè)電流，當(dāng)判定為雷電流流過(guò)的時(shí)候不會(huì)斷開(kāi)，當(dāng)判定為工頻電流時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，確保不會(huì)因?yàn)橛写箅娏髁鬟^(guò)防雷器而燒毀設(shè)備；
2、通過(guò)在線路中檢測(cè)電壓，當(dāng)檢測(cè)到的電壓超過(guò)設(shè)定值，并達(dá)到一定的時(shí)長(zhǎng)時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，當(dāng)檢測(cè)到電壓回到設(shè)定值一下時(shí)，從新觸發(fā)磁保持繼電器閉合，確保不會(huì)因?yàn)榇箅妷憾狗览灼鞫鵁龤гO(shè)備；
3、通過(guò)將磁保持繼電器的觸頭采用鎢銅合金，保證在有雷電流通過(guò)時(shí)，觸頭也不會(huì)燒壞，且采用相對(duì)的斜面設(shè)計(jì)，保證兩個(gè)觸頭之間能夠充分的面接觸，避免因點(diǎn)接觸而導(dǎo)致觸頭處電流過(guò)大而燒壞；
4、通過(guò)將磁保持繼電器的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在遠(yuǎn)離所述觸頭的一端，在切換線圈電流的瞬間就能通過(guò)杠桿原理迅速將兩個(gè)觸頭分離，確保不會(huì)造成防雷器的損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種防雷用智能后備保護(hù)器的磁保持繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一種防雷用智能后備保護(hù)器的控制器的模塊連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]如圖1和圖2所示，一種防雷用智能后備保護(hù)器，包括磁保持繼電器I和控制器，所述控制器包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的電流采集電路、計(jì)時(shí)器電路、信號(hào)輸出電路和電源電路，所述電流采集電路與所述磁保持繼電器I的通斷回路相連接，所述信號(hào)輸出電路與所述磁保持繼電器I的線圈相連接，所述單片機(jī)上還連接有按鍵電路。
[0020]通過(guò)按鍵電路將可以設(shè)定電流參考值和過(guò)電流參考時(shí)間，本實(shí)施例中的電流參考值為50mA-5A之間可調(diào)，過(guò)電流參考時(shí)間為0.1s，也可根據(jù)時(shí)間需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)在線路中檢測(cè)電流，當(dāng)線路中的電流為幾十千安或者一百多千安沖擊電流但是持續(xù)時(shí)間小于50ms的時(shí)候判定為雷電流，當(dāng)雷電流流過(guò)的時(shí)候磁保持繼電器I不會(huì)斷開(kāi)，當(dāng)采集到的電流值超過(guò)設(shè)定的值，且通過(guò)計(jì)時(shí)器電路判定時(shí)間大于0.1s時(shí)，判定為工頻電流，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，確保不會(huì)因?yàn)橛写箅娏髁鬟^(guò)防雷器而燒毀設(shè)備。
[0021]所述單片機(jī)上還連接有電壓采集電路，所述電壓采集電路與所述磁保持繼電器I的通斷回路之間通過(guò)開(kāi)關(guān)電路相連接，所述單片機(jī)上還連接有計(jì)數(shù)器電路。
[0022]通過(guò)按鍵電路將可以設(shè)定電壓參考值和過(guò)電壓參考時(shí)間，本實(shí)施例中的電壓參考值為255V-800V，過(guò)電流參考時(shí)間為50ms，也可根據(jù)時(shí)間需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)開(kāi)關(guān)電路可以選擇是否對(duì)線路進(jìn)行電壓采集，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，在線路中檢測(cè)電壓，當(dāng)檢測(cè)到的電壓超過(guò)設(shè)定值，并達(dá)到50ms以上時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，當(dāng)檢測(cè)到電壓回到設(shè)定值一下時(shí)，從新觸發(fā)磁保持繼電器閉合，確保不會(huì)因?yàn)榇箅妷憾狗览灼鞫鵁龤гO(shè)備。并通過(guò)計(jì)數(shù)器將過(guò)電壓的次數(shù)記錄下來(lái)。
[0023]所述單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通信電路與PC機(jī)相連接，可以將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程的PC端，同時(shí)也可以通過(guò)PC端遠(yuǎn)程控制該智能后備保護(hù)器。
[0024]所述單片機(jī)上還連接有報(bào)警電路和液晶顯示屏，通過(guò)液晶顯示屏可以顯示設(shè)定的各類參數(shù)，當(dāng)電流或者電壓超過(guò)設(shè)定值，并達(dá)到設(shè)定的時(shí)長(zhǎng)時(shí)，通過(guò)報(bào)警電路報(bào)警，以提示工作人員。
[0025]所述磁保持繼電器I的線圈還通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)與所述單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有指示燈電路。通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)可以斷開(kāi)或者閉合磁保持繼電器，手動(dòng)斷開(kāi)的時(shí)候不能靠遠(yuǎn)程或者程序使磁保持繼電器動(dòng)作，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)指示燈，顯示產(chǎn)品的閉合還是斷開(kāi)。便于在安裝后備保護(hù)器的時(shí)候，處于斷電狀態(tài)，提高了安裝時(shí)候的安全性。
[0026]所述磁保持繼電器I的觸頭2為銅鎢合金材質(zhì)，且相對(duì)的兩個(gè)表面為可相互貼合的傾斜面，保證在有雷電流通過(guò)時(shí)，觸頭也不會(huì)燒壞，且采用相對(duì)的斜面設(shè)計(jì)，保證兩個(gè)觸頭之間能夠充分的面接觸，避免因點(diǎn)接觸而導(dǎo)致觸頭處電流過(guò)大而燒壞。
[0027]持繼電器I的銜鐵4的轉(zhuǎn)軸3設(shè)置在遠(yuǎn)離所述觸頭2的一端。在切換線圈電流的瞬間就能通過(guò)杠桿原理迅速將兩個(gè)觸頭分離，確保不會(huì)造成防雷器的損壞。
[0028]本發(fā)明還提供了利要求一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，包括如下步驟:
(I)通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)磁保持繼電器，并將該智能后備保護(hù)器正確安裝到防雷器的前端，安裝完成后閉合手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，使磁保持繼電器處于工作狀態(tài)；(2)通過(guò)按鍵電路設(shè)定參考電流值;(3)通過(guò)采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值，當(dāng)采集到的電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)該電流值超過(guò)設(shè)定值的時(shí)間大于設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間時(shí)，判定該電流為工頻電流，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，從而使兩個(gè)觸頭分離，磁保持繼電器的通斷回路斷電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)防雷器的保護(hù)；同時(shí)通過(guò)報(bào)警電路給出警示信號(hào)，以便提醒工作人員；(4)當(dāng)步驟(3)中采集的電流值為千安級(jí)的大電流，但是該電流的持續(xù)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，則判定該電流為雷擊電流，磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。
[0029]其中，所述步驟(2)中在設(shè)定參考電流的同時(shí)，也可以設(shè)定參考電壓，所述步驟(3)中在采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值的同時(shí)，通過(guò)電壓采集電路采集磁保持繼電器的通斷回路中的電壓值，當(dāng)采集到的電壓值超過(guò)設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間時(shí)，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，當(dāng)電壓降到設(shè)定值以下的時(shí)候，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈通電，使磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。
[0030]本實(shí)施例中，步驟(2)中設(shè)定的電流參考值為50mA-5A，設(shè)定的電壓參考值為255V-800V，且設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間為0.1s，設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間為50ms。
[0031]綜上所述，本發(fā)明提供的一種防雷用智能后備保護(hù)器，一種防雷用智能后備保護(hù)器及其保護(hù)方法，通過(guò)在磁保持繼電器上加裝控制器，通過(guò)在線路中檢測(cè)電流，當(dāng)判定為雷電流流過(guò)的時(shí)候不會(huì)斷開(kāi)，當(dāng)判定為工頻電流時(shí)，觸發(fā)磁保持繼電器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，確保不會(huì)因?yàn)橛写箅娏髁鬟^(guò)防雷器而燒毀設(shè)備。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:包括磁保持繼電器(I)和控制器，所述控制器包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的電流采集電路、計(jì)時(shí)器電路、信號(hào)輸出電路和電源電路，所述電流采集電路與所述磁保持繼電器(I)的通斷回路相連接，所述信號(hào)輸出電路與所述磁保持繼電器(I)的線圈相連接，所述單片機(jī)上還連接有按鍵電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)上還連接有電壓采集電路，所述電壓采集電路與所述磁保持繼電器(I)的通斷回路之間通過(guò)開(kāi)關(guān)電路相連接，所述單片機(jī)上還連接有計(jì)數(shù)器電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器(I)的線圈還通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)與所述單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有指示燈電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)上還連接有報(bào)警電路和液晶顯示屏。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通信電路與PC機(jī)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器(I)的觸頭(2)為銅鎢合金材質(zhì)，且相對(duì)的兩個(gè)表面為可相互貼合的傾斜面。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器，其特征在于:所述磁保持繼電器(I)的銜鐵(4)的轉(zhuǎn)軸(3)設(shè)置在遠(yuǎn)離所述觸頭(2)的一端。8.—種利用如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)通過(guò)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)磁保持繼電器，并將該智能后備保護(hù)器正確安裝到防雷器的前端，安裝完成后閉合手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，使磁保持繼電器處于工作狀態(tài)； (2)通過(guò)按鍵電路設(shè)定參考電流值； (3)通過(guò)采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值，當(dāng)采集到的電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)該電流值超過(guò)設(shè)定值的時(shí)間大于設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間時(shí)，判定該電流為工頻電流，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，從而使兩個(gè)觸頭分離，磁保持繼電器的通斷回路斷電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)防雷器的保護(hù)；同時(shí)通過(guò)報(bào)警電路給出警示信號(hào)，以便提醒工作人員； (4 )當(dāng)步驟(3 )中采集的電流值為千安級(jí)的大電流，但是該電流的持續(xù)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，則判定該電流為雷擊電流，磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(2)中在設(shè)定參考電流的同時(shí)，設(shè)定參考電壓，所述步驟(3)中在采集磁保持繼電器的通斷回路中的電流值的同時(shí)，通過(guò)電壓采集電路采集磁保持繼電器的通斷回路中的電壓值，當(dāng)采集到的電壓值超過(guò)設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間時(shí)，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈斷電，當(dāng)電壓降到設(shè)定值以下的時(shí)候，通過(guò)信號(hào)輸出電路發(fā)出信號(hào)，控制磁保持繼電器的線圈通電，使磁保持繼電器繼續(xù)正常工作。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種防雷用智能后備保護(hù)器的保護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(2)中設(shè)定的電流參考值為50mA-5A，設(shè)定的電壓參考值為255V-800V，且設(shè)定的過(guò)電流參考時(shí)間為0.1s，設(shè)定的過(guò)電壓參考時(shí)間為50ms。
【文檔編號(hào)】H02H3/08GK105914703SQ201610384921
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】高春根
【申請(qǐng)人】浙江雷拓電氣有限公司