CN103852659A - 一种新型电涌保护器的在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型电涌保护器的在线检测装置，本发明包括电流感应单元(1)、数据采集单元(2)和数据分析单元(3)，所述电流感应单元(1)安装于浪涌抑制器(4)件附近，所述电流感应单元(1)通过传输线路(5)与数据采集单元(2)连接，所述数据采集单元(2)与数据分析单元(3)连接。本发明反应精度高，反应灵敏，且远程处理和网络共享检测信息。

Description

一种新型电涌保护器的在线检测装置

技术领域

本发明属于电气电子设备的电涌防护技术领域。

背景技术

雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。雷电是造成电子设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域电子信息系统的安全稳定运行。在与电子设备连接的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装电涌保护器(SPD)是雷电防护的重要措施之一。但是本质上，电涌保护器是一种“牺牲自己，保护别人”的器件，遭受雷击浪涌电流，或长期使用，必然导致老化和损坏，失去了保护电气电子设备的功能，甚至可能引发线路中断或短路，这对于耐压水平较低的设备而言，是“致命”的。由此引发了用户迫切的需求：一是要及时了解每个电涌保护器是否还在起到应有的保护作用，如果不是，则应立即维护更换：二是要知道电涌保护器遭到雷击的情况，也就是说，要预知电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电涌保护器的当前状态，对于雷电防护就成了“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年各行各业雷电灾害进行的调查统计表明，很多电涌保护器已损坏但未被发现，由此造成雷电打坏设备的情况占相当大的比例。因此，这一问题虽然看似很小，但却是关系到各地区各行业电子系统安全的大事。

发明内容

为了有效解决以上问题，本发明提出了一种基于采集感应电流来实现在线检测电涌保护器劣化情况的装置。

本发明采用以下技术方案：本发明涉及的一种电涌保护器的检测装置，包括电流感应单元(1)、数据采集单元(2)和数据分析单元(3)，所述电流感应单元(1)安装于浪涌抑制器(4)件附近，所述电流感应单元(1)通过传输线路(5)与数据采集单元(2)连接，所述数据采集单元(2)与数据分析单元(3)连接。

所述电流感应单元(1)包含可以连续采集感应电流的器件。

所述数据采集单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路，数据采集单元(2)与数据分析单元(3)之间以总线制或多线制方式连接，或通过网络连接。

所述数据分析单元(3)包含计算机和在此计算机上运行的判断显示软件；所述判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块；所述计算功能模块包含基于感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电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)可以是包含基于感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法，且能够按照上述算法运行计算的集成电路。

一个数据采集单元(2)可连接一个或多个电流感应单元(1)，一个数据分析单元(3)可连接一个或多个数据采集单元(2)，数据分析单元(3)可接入专门网或互联网。

所述数据采集单元(2)也可以与电流感应单元(1)集成于一体，也可以与数据分析单元(3)集成于一体。

本发明的优点在于：

一、能够在线实时检测电涌保护器的状态，以及是否还在起到应有的保护作用，为电涌保护器的维护提供了及时准确的信息。

二、有效地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。

三、能够及时掌握电涌保护器已经遭到过雷击的情况，从而预知电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。

四、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，为雷电防护提供详实的数据信息。

五、适用范围广，不但适用于电源类电涌保护器的在线检测，而且适用于信号类电涌保护器的在线检测。

六、电流感应电路本身与电涌保护器电路无点连接，避免了电流感应电路被雷击浪涌提前损坏的问题，也避免了电路感应电路的介入是信号类电涌保护器工作出现新的信号损耗和故障点的问题。

七、一个数据分析单元(3)可同时连接多个数据采集单元(2)电流感应单元(1)，提高了处理效率。同时，数据分析单元(3)接入专门网或互联网，实现远程实时监控，也可以在网络上传输和共享所检测到的数据。

附图说明

图1本发明的原理示意图

图2本发明接入网络的示意图

图3本发明又一实施例的原理示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例来论述具体实施方式：

如图1-3，1是电流感应单元，2是数据采集单元，3是数据分析单元，4是浪涌抑制器件，5是传输线路，6是电涌保护器，7是传输通路，8是专用网或互联网。

本发明涉及一种可以实现电涌保护器在线检测的装置。数据分析单元(3)通过建立电涌保护器浪涌抑制器件感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的关系模型，通过检测电涌保护器浪涌抑制器件的感应电流-时间曲线来判断浪涌电流的状态浪涌抑制器件的损坏程度。

浪涌抑制器件感应电流-时间曲线和器件上通过的浪涌电流的大小和波形具有对应关系；依据实验，建立电涌保护器(6)内部的浪涌抑制器件(4)感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的关系模型，以编制算法和数据库程序，输入计算机；之后，数据分析单元(3)将由数据采集单元(2)送来的感应电流-时间曲线信号与已经建立好的数据模型进行比对分析，得出浪涌抑制器件(4)承受的浪涌电流的类型、来源、大小和浪涌抑制器件(4)的损坏程度等结论。

综上所述，只要建立了电涌保护器(6)内部的浪涌抑制器件(4)感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的关系模型，就可以实现检测电涌保护器(6)内部器件的感应电流-时间曲线来判断浪涌电流的状态浪涌抑制器件的损坏程度。

为实现上述思路，可采用如下方案实现：

本发明涉及的一种电涌保护器的检测装置由电流感应单元(1)、数据采集单元(2)和数据分析单元(3)组成，电流感应单元(1)安装于浪涌抑制器(4)件附近，所述电流感应单元(1)通过传输线路(5)与数据采集单元(2)连接，所述数据采集单元(2)与数据分析单元(3)连接；电流感应单元(1)检测浪涌抑制器件(4)附近的感应电流，通过数据采集单元(2)将其传输到数据分析单元(3)，数据分析单元(3)将浪涌抑制器件(4)附近的感应电流与已经建立的数据模型进行比对分析，以判断和显示浪涌电流的类型、来源、大小和浪涌抑制器件(4)的损坏程度。数据分析单元(3)可通过网络实现远程处理和检测信息的网络共享。

浪涌抑制器件(4)指压敏电阻、气体放电管、TVS、半导体放电管、电感、电阻、间隙放电极或其组合器件等，也包含其它可被用于制造电涌保护器的器件或它们的组合。

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，其是包含基于感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法，且能够按照上述算法运行计算的集成电路。

所述数据采集单元(2)也可以与电流感应单元(1)集成于一体，也可以与数据分析单元(3)集成于一体。提高了使用的灵活性和集约化程度。

电流感应单元(1)安装在浪涌抑制器件(4)的附近，采集浪涌抑制器件(4)在浪涌发生前后或故障情况下感应电流的变化信号；电流感应单元(1)可以是感应线圈和信号处理电路或其他相同功能的器件。

数据采集单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路；电流感应单元(1)采集到的电信号通过传输电路(5)送到数据采集单元(2)，数据采集单元(2)将此信号进行A/D转换，变为数字信号，并通过数字信号的总线方式传输，将其传输至计算机中，即传输到数据分析单元(3)，除传输电信号外，还将电涌保护器(6)的地址码信息等其它信息传输给数据分析单元(3)。

数据采集单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输形式不局限于总线形式，根据实际情况，也可以采用多线制方式传输，特别强调的是：它们之间也可以通过网络连接，即转化得出的数字信号，通过网络的无缝覆盖，传递到任何一个可以连接网络的计算机中，该数字信号不但可以被及时采集，而且还可以用计算机运行软件进行分析处理，得出结果，从而实现了远程的信息处理和共享。

不但如此，一个数据采集单元(2)可同时处理多个电流感应单元(1)发出的信息，这样有助于提高数据采集及传输的效率；而且一个数据分析单元(3)可以同时分析处理多个数据采集单元(2)传递来的信息，实现集中监控处理，并且可以得出横向的比较数据，为未来雷电防护提供详实的统计数据。

此外，数据分析单元(3)可接入专门网或互联网。专门网内的数据分析单元(3)构成一个相对独立的雷电防护检测系统；互联网内的数据分析单元(3)构成一个更加广泛的雷电防护检测系统，结论性数据或原始数据通过网络实现远程处理和网络共享检测信息，进而实现雷电防护领域中电涌保护器工作状态的集中监控及后续处理，有助于提高雷电防护技术领域的整体水平。

Claims (9)

1.一种电涌保护器的在线检测装置，包括电流感应单元(1)、数据采集单元(2)和数据分析单元(3)。其特征是：所述电流感应单元(1)安装于浪涌抑制器(4)件附近，所述电流感应单元(1)通过传输线路(5)与数据采集单元(2)连接，所述数据采集单元(2)与数据分析单元(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种电涌保护器在线检测装置，其特征在于：所述电流感应单元包含可以连续输出浪涌抑制器件(4)附近的感应电流的器件。

3.根据权利要求1所述的一种电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述数据采集单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路，数据采集单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输电路(7)以总线制或多线制方式连接，或通过网络连接。

4.根据权利要求1所述的电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：数据分析单元(3)包含计算机与此计算机上所运行的判断显示软件；所述判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块；所述计算功能模块包含基于感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。

5.根据权利要求1所述的电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述浪涌抑制器件(4)是用来构成电涌保护器且在浪涌电流作用下或自身劣化、损坏的情况下流过自身电流变化的器件。

6.根据权利要求1所述的电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)是包含基于感应电流-时间曲线、浪涌电流大小和特性、电涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法，且能够按照上述算法运行计算的集成电路。

7.根据权利要求1所述的电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：一个数据采集单元(2)可连接一个或多个电流感应单元(1)，一个数据分析单元(3)可连接一个或多个数据采集单元(2)，数据分析单元(3)可接入专用网或互联网。

8.根据权利要求1所述的电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述数据采集单元(2)与电流感应单元(1)集成于一体。

9.根据权利要求1所述的电涌保护器的在线检测装置，其特征在于：所述数据采集单元(2)与数据分析单元(3)集成于一体。

Images