CN101943727B - 一种浪涌保护器的在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浪涌保护器的在线检测装置，包含电动力检测单元(1)、信号转换传输单元(2)、数据分析单元(3)、线路(8)、传输通路(9)；电动力检测单元(1)包含压力传感器(10)、顶杆(5)、金属构件(6)。利用测量电动力分析得知浪涌抑制器件(4)流过的浪涌大小和次数，并由此得知浪涌抑制器件的劣化程度等物理量，实现对浪涌保护器(7)的检测。本发明安装方便，检测精度高，反应灵敏，并能有效减少故障点。
Description
技术领域
本发明涉及一种浪涌保护器的在线检测装置，属于雷电防护设备领域。
背景技术
雷电及其引发的线路浪涌和其它原因引发的线路浪涌是造成电气电子设备老化和损坏的重要原因。在连接于电子设备的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装浪涌保护器是雷电防护的重要措施之一。在这一技术领域，目前存在的一个重要问题是：浪涌保护器在保护设备的同时，其自身的器件会发生逐渐劣化直至彻底损坏，或在过大的浪涌冲击下直接损坏，或引发开关型浪涌防护器件产生续流；对于电源浪涌保护器，其损坏或引起损坏的现象有短路(包含续流，以下省略)和漏电流增加引起发热两种；对于信号浪涌保护器，其损坏的现象一般为浪涌保护器对信号传输的阻抗加大和浪涌防护器件短路两种。无论出现哪种情况，都必须及时地将浪涌防护器件从线路上脱离出来，否则就会出现燃烧、开关跳闸供电中断、信号传输故障等现象。对于那些对雷电敏感的的设备，特别是在雷电高发的季节或地区，是不能容忍的，甚至是“致命”的，这就引发了用户迫切的需求：一是要及时知道每一个浪涌保护器此时是否还在起到应有的保护作用，如果不是，则应立刻更换；二是要知道浪涌保护器已经遭到过雷击的情况，也就是说，要预知浪涌保护器是否快要失效了，以便提前进行维护工作。
由此可见，由于用户不知道每个浪涌保护器的当前状态，对雷电防护就成了“盲人”，电子信息系统的防雷安全就成为不可知的事情，事实上，对近10年各行业的雷电灾害调查统计表明，很多浪涌保护器已损坏但未被发现，由此造成雷电打坏设备的事故的情况占很大比例，因此这一问题虽然看似很小，但却切实关系到各地区各行业的电子信息系统的安全。
目前解决上述问题已有的技术方法如下：
一、普遍采用定期对浪涌保护器进行检测的方法，一般每年在雷雨季节前后进行检测，但是这种方法常常不能起到作用，这是因为在定期的检查后，可能浪涌保护器马上就被雷电打坏，后续雷击将击毁设备，另外，对于安装于信号回路中的浪涌保护器，常常由于不能停机中断信号，故而即使在定期的检测时也不能得到有效的检测。
二、在电源浪涌保护器内部设置热脱口装置及于其相联的微动开关，当电源浪涌保护器发生过热损坏时输出一个开关量，通过这个开关量对浪涌保护器的故障进行报警。这一方法存在的问题是：1、浪涌抑制器件劣化或损坏未必产生足以使脱口装置动作的能量，这时报警单元不能进行报警输出。2、在器件损坏才可能输出报警信号，不能提前预知。对其损坏过程中的状态以及损坏的原因均不能确定；3、不适用于信号类浪涌保护器。
三、以电子器件介入浪涌保护器电路进行检测。其缺陷为：测量电路本身与浪涌保护器电路发生了电连接，导致测量电路被雷击浪涌提前损坏。
四、由本人提出的“浪涌保护器的新型检测装置”(专利号ZL200720177057.4)为上述问题提出了一种解决方案，这一方案初步解决了浪涌保护器的在线检测问题。其缺陷为：温度开关尚不能对浪涌抑制器件温度变化准确及时反映，因此可资判断的温度信息不够充分和直接。
发明内容
为了有效解决现有技术中的以上问题，本发明提出一种基于采集电动力实现浪涌保护器在线检测的装置。
本发明涉及一种浪涌保护器的在线检测装置，利用浪涌大小与在其作用下产生的电动力大小的关系及浪涌大小与器件劣化程度的关系编制判断显示软件；浪涌保护器(7)通过压力传感器(10)采集电动力值，通过信号转换传输单元(2)传输到数据分析单元(3)，再通过软件计算分析就可以得到浪涌大小、波形、次数，浪涌保护器的劣化程度等参量，从而实现浪涌保护器的在线检测功能，同时可通过网络实现浪涌保护器的远程检测报警和检测信息的网络共享。
本发明采用以下技术方案实现：包含电动力检测单元(1)、信号转换传输单元(2)、数据分析单元(3)、线路(8)、传输通路(9)，电动力检测单元(1)包含压力传感器(10)、顶杆(5)、金属构件(6)。浪涌抑制器件(4)与金属构件(6)连接，金属构件(6)与压力传感器(10)之间采用顶杆(5)连接，压力传感器(10)通过线路(8)连接至信号转换传输单元(2)，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间通过传输通路(9)连接。所述金属构件(5)与压力传感器(10)是绝缘的，由于雷电流通过浪涌抑制器件(4)以及金属构件(6)时，电流使弯曲的金属构件(6)发生趋直效应，产生的电动力通过顶杆(5)传递到压力传感器(10)上，压力传感器(10)受到压力时，输出电信号，通过线路(8)传输到信号转换传输单元(2)，再通过传输通路(9)传输到数据分析单元(3)进行分析比对，从而得知浪涌抑制器件(4)流过的浪涌大小和次数、浪涌抑制器件的劣化程度等物理量，实现对浪涌保护器(7)的检测功能。本发明安装方便，检测精度高，反应灵敏，并能有效减少故障点。
所述金属构件(5)与压力传感器(10)是绝缘的。
所述金属构件(6)的形状是弯曲的，是流过浪涌抑制器件(4)的电流的通路。
所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号的传输电路，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输通路(9)是总线制或多线制，或者是网络。
所述数据分析单元(3)包含计算机和计算机上所运行的判断显示软件，判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块，计算功能模块包含基于电动力、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。
所述数据分析单元(3)用按照既定数据分析模型运行的集成电路。
所述一个信号转换传输单元(2)连接一个或多个电动力检测单元(1)，一个数据分析单元(3)可连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)接入专用网或互联网。
本发明的优点在于：
1.可以及时知道浪涌保护器的状态，是否还在起到应有的作用，为浪涌保护器的维护提供了及时准确的信息。
2.有效的解决了现有检测方法存在的浪涌抑制器件劣化或损坏时未产生足以使脱扣装置动作的能量，致使报警单元不能进行报警输出的问题。
3.可以及时知道浪涌保护器已经遭到过雷击的情况，从而预知浪涌保护器是否快要失效，以便提前进行维护工作，解决了现有检测方法只有在器件损坏后才能输出报警信号的难题。
4.可以检测记录浪涌抑制器件损坏过程中的状态以及损坏的原因；
5.可对难于检测的信号类浪涌保护器进行检测；
6.测量电路本身与浪涌保护电路无电连接，避免了测量电路被雷击浪涌提前损坏的问题，也避免了测量电路的介入使信号类浪涌保护器工作出现新的信号损耗和故障点的问题。
7.可以实现远程实时监控。
附图说明
图1为本发明的实施例结构示意图
如图1，1是电动力检测单元，2是信号转换传输单元，3是数据分析单元，4是浪涌抑制器件，5是顶杆，6是金属构件，7是浪涌保护器，8是线路，9是传输通路，10是压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
本发明涉及一种浪涌保护器的在线检测装置，包含电动力检测单元(1)、信号转换传输单元(2)、数据分析单元(3)、线路(8)、传输通路(9)，电动力检测单元(1)包含压力传感器(10)、顶杆(5)、金属构件(6)。浪涌抑制器件(4)与金属构件(6)连接，金属构件(6)与压力传感器(10)之间采用顶杆(5)连接，压力传感器(10)通过线路(8)连接至信号转换传输单元(2)，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间通过传输通路(9)连接。所述金属构件(5)与压力传感器(10)是绝缘的。
再通过传输通路(9)传输到数据分析单元(3)进行分析比对，从而得知浪涌抑制器件(4)流过的浪涌大小和次数、浪涌抑制器件的劣化程度等物理量，实现对浪涌保护器(7)的检测功能。
工作方式：
1、雷电流流过浪涌抑制器件(4)及金属构件(6)时，电流会使弯曲的金属构件(6)会发生趋直效应产生电动力。
2、产生的电动力通过顶杆(5)传递到压力传感器(10)上。
3、压力传感器(10)受到压力时，输出电信号，通过线路(8)传输到信号转换单元(2)。
4、压力传感器(10)的压力电信号通过线路(8)传输到信号转换传输单元(2)，进行A/D转换。
5、信号转换传输单元(2)输出的数字信号通过传输通路(9)传输到数据分析单元(3)。
数据分析单元(3)是包含计算机和计算机运行的判断显示软件，判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块，计算功能模块包含基于电动力、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。经过数据分析单元可以输出浪涌的波形、大小、次数，浪涌抑制器件的劣化程度等物理量，实现在线检测功能。
所述金属构件(5)与压力传感器(10)是绝缘的。
所述金属构件(6)的形状是弯曲的，是流过浪涌抑制器件(4)的电流的通路。
所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号的传输电路，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输通路(9)是总线制或多线制，或者是网络。
所述数据分析单元(3)包含计算机和计算机运行的判断显示软件，判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块，计算功能模块包含基于电动力、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。上述计算机和计算机上所运行的判断显示软件可以用按照既定数据分析模型运行的集成电路代替，如采取DSP集成电路组来实现接收信号和判断输出功能。
所述一个信号转换传输单元(2)连接一个或多个电动力检测单元(1)，一个数据分析单元(3)可连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)接入专用网或互联网。
本发明利用浪涌电动力的特性，采用巧妙的电路及机械结构实现了对电动力的物理量的采集，通过实验的方法，总结归纳电动力与浪涌特性及浪涌抑制期间的特性的关系，实现了采用非接触测量装置在线检测浪涌抑制器件状态的方法。
利用本发明的技术方案，达到相应的技术效果的，或者在不脱离本发明的设计思想下的技术方案等同变换，均是本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种浪涌保护器的在线检测装置，包含电动力检测单元(1)、信号转换传输单元(2)、数据分析单元(3)、线路(8)、传输通路(9)，其特征在于：电动力检测单元(1)包含压力传感器(10)、顶杆(5)、金属构件(6)，浪涌抑制器件(4)与金属构件(6)连接，金属构件(6)与压力传感器(10)之间采用顶杆(5)连接，压力传感器(10)通过线路(8)连接至信号转换传输单元(2)，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间通过传输通路(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述金属构件(5)与压力传感器(10)是绝缘的。
3.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述金属构件(6)的形状是弯曲的，是流过浪涌抑制器件(4)的电流的通路。
4.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号的传输电路，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输通路(9)是总线制或多线制，或者是网络。
5.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述数据分析单元(3)包含计算机和计算机上所运行的判断显示软件，判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块，计算功能模块包含基于电动力、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。
6.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述数据分析单元(3)是按照既定数据分析模型运行的集成电路。
7.根据权利要求1所述的一种浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述一个信号转换传输单元(2)连接一个或多个电动力检测单元(1)，一个数据分析单元(3)连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)接入专用网或互联网。
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