一种后备保护器的智能检测模块的制作方法

1.本发明属于防雷设备技术领域，具体涉及一种后备保护器的智能检测模块。


背景技术：

2.spd即浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。在低压配电系统中，当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，例如雷电引起的过电压，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
3.而ssd是浪涌保护器前端串联的外置脱离器（又称后备保护装置）。ssd作为新一代的浪涌保护器的后备保护装置具有分断能力强，具有更高的电涌耐受能力，在兼顾分断能力和电涌耐力的情况下其短路动作电流远低于传统的后备保护装置。能有效的分断低短路电流，为浪涌保护器提供更加精细的短路保护。当spd发生劣化（经受雷电流冲击或暂态过电压冲击），致使启动电压降到低于电源电压时，工频漏电流会迅速增大，当这个电流只有几安培时，spd热脱扣机构能够断开电路；当电流大于10a以上时，spd发热起火燃烧速度快于热传递速度，意味着热传递还没有达到脱扣温度时spd就已经起火，该外置脱离器必须在引起spd起火前断开电路，防止火灾的发生。当spd有雷电流通过时，这个外置脱离器不会出现误脱扣，使电气设备防雷始终处于有效状态。
4.在目前的供电系统中，为进一步提升电路的防雷效果和良好的安全稳定性，一般需要在电路中配设spd，而spd的正常稳定工作需要配备专用后备保护装置，即为ssd。在现有技术中，具有自动状态检测并实时发送信号的spd模块，但针对于ssd进行状态检测的外置设备还未具有。若单独对ssd模块进行重新设计使其内置由状态检测功能，则无法适配原有的ssd模块，成本较高。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种后备保护器的智能检测模块，能够作为独立的模块与现有的ssd模块进行适配安装，并且可在不改变ssd模块的结构和连接状态下进行接入电流信号监测，则可将信息实时向外反馈并可根据预设阈值来实现预警的效果。
6.本发明所采用的技术方案为：第一方面，本发明提供一种后备保护器的智能检测模块，用于对ssd模块进行实时状态检测，包括：智能模组，与ssd模块设置在同一排架上并与外部设备连接；以及传感器，设置在ssd模块的接线端子处对接入电流进行检测，具有与接线端子连接取电的端部，并与智能模组连接。
7.值得说明的是，其中ssd模块具有现有通用设备的结构特点，一般为两个或四个并排设置在同一排架上，连接零线火线或三相线路及零线。为了便于安装，本发明中的智能模
组能够设置在同一排架上，并将传感器单独设置在ssd模块的接线端子处，通过直接接触的方式取电，又可通过互感器等非直接接触的结构进行电流检测。
8.因为ssd线路在正常状态下并不具有电流通过，其连接的spd模块仅在电路中出现脉冲雷电流时才会导通泄流。则通常情况下，只有通过传感器直接连接外部线路，然后连接到智能模组中并在智能模组内形成供电电流。
9.一旦出现雷电流后，spd模块具有小的阻值，则雷电流会直接通过ssd模块进入spd模块接地泄流，既不会影响该智能模组内部电路，同时通过非接触式的互感器等结构也能够获取到雷电流的信息向外反馈。
10.由于外部系统中有预设程序，可以通过智能模组实时采集通过对应ssd泄流的雷电流次数和电流信息，并将数据进行分析，根据预设的预测模型进行计算，通过计算结果可预估ssd或spd的动作和通断情况，从而能够及时采取相应措施进行规避。
11.结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述传感器为单独固定在ssd模块外部的互感器，通过线缆与智能模组连接。
12.所谓单独固定，是指传感器为独立模块，具有较高的灵活度，可以通过粘贴、螺栓固定、扣件卡接等方式固定在ssd模块的接线端子外部。而互感器本身是环形结构，仅需要通过线缆等其他方式与设置在一侧的智能模组连接即可。
13.结合第一方面，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述传感器为内置于固定在ssd模块外部的一体式的传感器模块内的互感器，传感器模块通过线缆或连接端子与智能模组连接。
14.结合第一方面的第二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，所述传感器模块为独立扣合固定在ssd模块的接线端子处的结构。
15.结合第一方面的第二或三种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，所述传感器模块具有壳体和设置在壳体内的传感器电路板，所述壳体上具有至少一个与接线端子对齐的线缆接口；外部接入线缆从线缆接口插入并穿入接线端子内固定，并由设置在线缆接口内的互感器进行电流检测。
16.结合第一方面的第四种实施方式，本发明提供第一方面的第五种实施方式，所述线缆接口处设有接电端，所述接电端伸入接线端子内连接。
17.结合第一方面或第一方面的第一至三种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，所述智能模组内设有与ssd模块的拨杆联动的脱扣检测杆，由智能模组内的检测模块对其位置检测。
18.结合第一方面的第六种实施方式，本发明提供第一方面的第七种实施方式，所述检测模块包括设置分别设置在智能模组内的霍尔传感器和设置在脱扣检测杆上的磁石。
19.结合第一方面或第一方面的第一至三种实施方式，本发明提供第一方面的第八种实施方式，所述智能模组具有与多联装的ssd模块适配固定连接的壳体；壳体上设有与spd模块遥信端口信号连接的设备端口。
20.结合第一方面或第一方面的第一至三种实施方式，本发明提供第一方面的第九种实施方式，还包括重合器，重合器具有与ssd模块的拨杆固定连接的端部，所述重合器由外部设备或智能模组控制使拨杆转动。
21.本发明的有益效果为：（1）本发明通过独立的外置模块方式，不仅能够直接固定在ssd模块外部，从而适配现有未设置传感器等检测设备的ssd模块，同时也能够通过连接接线端子取电供能，避免单独设置电源供电；（2）本发明通过可拆卸的两端式结构设计，可根据实际接线端口的需求设置对应的传感器模块进行适配，具有较高的适应性；（3）本发明通过设有的脱口检测杆来对多个ssd模块的拨杆状态进行位置检测，一旦某个ssd动作脱扣后便能够实时获取信息并向外反馈。
附图说明
22.图1是本发明实施例中针对三相电流的ssd模块第一装配轴侧图；图2是本发明实施例中针对三相电流的ssd模块的俯视图；图3是本发明实施例中针对三相电流的ssd模块第二装配轴侧图；图4是本发明实施例中针对三相电流的ssd模块将监测模块外壳取下后的内部结构示意图；图5是本发明实施例中监测模块的部分拆分状态的第一轴测图；图6是本发明实施例中监测模块的部分拆分状态的第二轴测图；图7是本发明图6中的a局部放大示意图；图8是本发明针对三相电流的ssd模块与spd模块的连接示意图。
23.图中：1-智能模组，2-ssd模块，3-重合器，4-设备端口，5-信号端口，6-传感器模块，7-接线端子，8-拨杆，9-线缆接口，10-传感器电路板，11-互感器，12-接电端，13-控制电路板，14-脱扣检测杆，15-连接端子，16-霍尔传感器，17-磁石。
具体实施方式
24.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.实施例：本实施例公开一种后备保护器的智能检测模块，设置在ssd外部作为独立的结构对ssd的状态和接入的电流信息进行监控。
32.其中，本实施例中的ssd模块2采用标准宽度为18mm的壳体结构，该壳体两端具有接线端子7，内部具有带有电磁推动结构的脱扣机构，两个接线端子7与内部主线路形成串联关系，而电磁推动结构为并联线路。
33.因为ssd模块2与spd模块串联，接入电路中的正常电流无法通过spd接地，则正常状态下该线路上并未存在电流。而接入电路中存在雷电流时，spd模块的电阻会急剧减小，此时雷电流会通过ssd模块2和spd模块进入地线中泄流。由于雷电流持续时间较短，则短时间的大电流并不会致使电磁推动结构动作。
34.而一旦spd模块出现劣化等情况，导致接入电路中持续从该spd模块持续泄流出现漏电流的情况。而一旦劣化或漏电流，则容易导致spd模块内的元器件起火。故通过设有的ssd模块2对spd模块进行保护，在线路中出现持续工频电流时，设有的电磁推动结构中的线圈产生磁场推动中间的衔铁动作从而将脱扣机构推向分断一侧，使得串接电路断路。
35.本实施例中的ssd模块2包括至少两个独立壳体结构，直接扣合或单独设置在同一排架上。而本实施例中的智能检测模块包括同样设置在该排架上的智能模组1，智能模组1上具有端口，通过端口与外部设备连接实现信息传输，同时可通过同一端口进行通信和供电。
36.具体的，还包括传感器，传感器为独立结构，其内部具有线圈，通过非接触的方式设置在ssd模块2的接线端子7附近，并通过线缆与智能模组1连接。
37.值得说明的是，这种具有线圈的非接触式传感器，在与智能模组1的内部电路连接后，可构成一个完整的回路。由于其贴合设置或靠近设置在ssd模块2的接线端子7附近。而接入电路的电线会从ssd模块2侧面的端口处插入接线端子7内并由接线端子7压紧固定。由于该接入电路至少包括两条线路，只有在存在雷电流时才会通过ssd模块2泄流。由于雷电流的数值较大，则能够产生一定变化的磁场，而该传感器的线圈在该磁场内因电磁感应效应而产生电流。通过智能模组1内的处理电路将该电流信号放大滤波，从而对该电流分析以获得雷电流信息。
38.优选的，该传感器为环形的互感器11结构，其内径大于等于ssd模块2的侧面端口尺寸，使用时可直接将其贴合在ssd模块2的接线端子7外部的端口处，并将插入接线端子7
的线缆穿过该互感器11，从而实现电流信息检测。
39.其中，该传感器一侧设有粘胶，通过粘胶直接贴合在对应的ssd模块2的端口处。亦或是采用螺栓，在ssd模块2的壳体上开设有孔洞，通过螺栓将其固定。
40.优选的，该传感器为一体式的结构传感器模块6，包括壳体和设置在壳体内的传感器电路板10板。如图1-4所示，其中展示了该传感器模块6的具体结构。
41.与上述不同的是，该方案中直接将检测电路集成在传感器电路板10板上，并在传感器电路板10板上设有多个互感器11。而传感器模块6的壳体对应一侧固定有的多个ssd模块2进行开孔，形成供外部电路的线缆穿过的线缆接口9。而互感器11则设置在对应的线缆接口9处并保持共轴关系，从线缆接口9穿入的线缆会穿过互感器11后进入ssd模块2中，再与端口内的接线端子7连接固定。
42.图4中可以看到，传感器模块6的壳体为相互扣合的两部分组成，其中一部分在内部四角位置设有凸起，而传感器电路板10板通过凸起限制在壳体内，而两部分通过螺栓进行固定连接。
43.而传感器电路板10板的左侧设有设有连接端子15，通过连接端子15与固定在排架上的智能模组1连接，然后由智能模组1读取传感器电路板10板中的检测数据汇总向外发送。
44.进一步的，在传感器模块6内还设有接线端，该接电端12为金属导体，其一端固定在传感器电路板10板上，另一端从传感器模块6的线缆接口9的内侧穿出，并形成一条扁平状的条形件。该条形件沿线缆接口9的边沿设置，既不阻挡外部线缆的插入，同时又具有一定的表面积。当传感器模块6固定在ssd模块2上时，该接线端能够从ssd模块2的接线端子7的端口伸入，并与接线端子7内的金属表面贴合。
45.该接线端具有一定韧性和形变量，能够在接线端子7移动对插入的线缆进行夹持时，也能够仅仅的贴合在接线端子7上，从而实现与外部线缆的连接。
46.由于传感器模块6在每个线缆接口9上均各设有一个接线端，则通过接线端能够单独与外部电路连接，从而在没有电流经过ssd模块2时，也能够在传感器电路板10板上产生电能并供给给智能模组1。同时，也可以通过线缆给其他设备供电。
47.优选的，传感器模块6作为独立结构，可通过粘胶或磁吸等形式直接固定在ssd模块2外部。亦或是与ssd模块2配合，通过设置绑扎带或卡扣等结构将其与传感器模块6可拆卸连接。
48.亦或是，传感器模块6本身并不与ssd模块2直接连接，如图5-7所示，在传感器模块6一侧设有卡扣，而在智能模组1一侧设有容纳卡扣并形成卡接固定的卡口。通过将传感器模块6与智能模组1固定连接，由固定在排架上的智能模组1对其提供支撑固定效果，从而便于对ssd模块2进行单独拆装更换。
49.优选的，本实施例中的智能模组1如图5-7所示，同样为扣合式的壳体结构设计，其壳体下部具有与排架卡接固定的楔形槽。
50.而智能模组1内设有控制电路板13，在控制电路板13的一侧设有与传感器电路板10板连接的连接端子15。而在另一侧设有两个端口，分别是设备端口4和信号端口5。
51.本实施例中的设备端口4通过线缆与外部设备，本实施例中具体为spd模块，尤其是内部设置状态检测电路能够实时检测spd模块内部通断情况的结构，这种spd模块本身也
具有相同类型的遥信端口，通过线缆连接后，将数据通过智能模组1同一向外发送。
52.而另一个信号端口5则是通过线缆或其他设备与外部系统连接，既可以将收集到的实时信息传输至外部的系统中进行反馈，同时也进行数据读取，同时还可通过远程的系统在需要时候可直接写入数据或更改程序设置。
53.在本实施例中，该信号端口5采用485总线，但方案不仅限于此，也可采用通信总线。
54.优选的，在智能模组1中还设有一个脱扣检测杆14，该脱扣检测杆14可在智能模组1中自由转动，并具有一个伸出端，从智能模组1靠近ssd模块2一侧伸出。该伸出端具有类六角形状的端部，可插入ssd的拨杆8的轴心处，并与拨杆8传动连接。
55.由于ssd模块2内部脱扣机构动作时，其外部的拨杆8会立即转动，此时与拨杆8传动连接的脱扣检测杆14会同步转动。在脱扣检测杆14处于智能模组1内部的部分具有一个盘状的膨大端，在该膨大端的盘面上设有至少一个磁石17。而在控制电路板13靠近该脱扣检测杆14的位置上设有对应的霍尔传感器16，在初始状态下，脱扣检测杆14的盘面上的磁石17正好对准霍尔传感器16或不在霍尔传感器16的检测范围内。然后当磁石17的位置发生改变后，霍尔传感器16检测的数据会突然变化，则作为ssd模块2脱扣的信息反馈向外传输。
56.本实施例中的脱扣检测杆14上设有两个磁石17，而在控制电路板13上设有两个对应的霍尔传感器16。初始状态时，两个磁石17均位于霍尔传感器16的位置，此时霍尔传感器16能够检测到磁石17的存在，当其位置改变后，两个磁石17远离霍尔传感器16，此时检测数值急变而作为反馈信号向外输出。同时由于设置有至少两个磁石17，能够提高检测稳定性。
57.优选的，本实施例中的ssd模块2为多块卡接固定，设置两个ssd模块2则用于连接常见的220v的零线与火线，而四个ssd模块2则如图8所示，连接外部380v的三相电路。其中的l1、l2和l3为三相线缆，而n端即为零线。
58.在ssd模块2的下部还设有四联装且固定在另一排架上的spd模块，spd模块均连接在同一接地端上。
59.优选的，由于ssd模块2具有机械闸式的脱扣机构，可通过外部的拨杆8重置。本实施例为了远程重置，则在ssd模块2左侧还设有一个重合器3。该重合器3同样与ssd模块2固定在同一排架上，并同样采用18mm厚度的壳体。在该结构的壳体内部设有一个电机、减速齿轮组和圆盘，圆盘一侧通过杆件与ssd模块2的拨杆8固定连接，当圆盘转动时能够带动拨杆8同步转动。而内部的电机通过减速齿轮与圆盘传动连接，电机可通过线缆与智能模组1连接，同时接受供电和控制信号。
60.ssd模块2的拨杆8动作后，由智能模组1检测并向外反馈。而远程的系统对该结构之前的数据和本地数据进行分析确定故障点，若是可远程修复处置，则在处置过后通过重合器3将拨杆8复位。若无法判断故障，也可通过重合器3拨动拨杆8试着重启复位，若依然无法重启复位，则可作为判断依据结合数据确定故障类型。
61.值得说明的是，本实施例中的不同组件均使用同一科技术语“壳体”对其外部结构进行指代，虽然每个组件的壳体结构不尽相同，但由于其采用相同的厚度和大致相似的结构特征，且本实施例并不对其壳体进行优化，其技术特征也不在壳体上，则仅用同一术语进行指代，也不会出现歧义。
62.本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各
种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。