CN105356412B - 异常放电防护装置及其防护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异常放电防护装置，会产生异常放电的高压放电装置包括高压端电极、低压端电极，防护装置包括依次连接的CPU及外围控制电路、高压放电电路、电阻取样电路、电压整流电路，高压放电电路的输出端通过高压放电电缆连接高压端电极，电阻取样电路的输入端通过低压放电电缆连接低压端电极，CPU及外围控制电路的输出端还连接有液晶显示器。本发明还公开了该异常放电防护装置的防护方法，通过取样信号整流电路获取取样电压值，由CPU处理器对取样电压值与设定阈值进行比较判断，并根据判断结果确定是否对高压放电电路采取必要的防护措施，实现了异常放电的实时监控，从而避免高压异常放电造成机器致命损坏故障的发生。

Description

异常放电防护装置及其防护方法
技术领域
本发明涉及一种异常放电防护装置及其防护方法。
背景技术
目前凡需要高温电弧加工作业的机器均存在异常放电的现象，光纤熔接机即为其中一种，它是一种靠放出电弧形成的高温将两端光纤熔化，同时准直平缓推进，以实现光纤模场耦合的通信工程设备，被广泛用于光纤通信工程施工、维护、通信设备生产制造中。光纤熔接机实现光纤熔接中关键环节之一是在两根电极间产生持续时间约2s的高温电弧。其中两根电极与高压放电电路之间的通常接法是：一根电极接高压放电电路中高压输出端，另一根电极接地，形成放电回路。而电极是损耗件，当电极到达使用寿命后，必须更换，不及时更换电极或更换后的电极未安装到位，放电熔接时，高压端电极会对其周围的接地金属件（如光纤支架、显微镜镜筒等）放电形成放电回路，产生的高压高温电弧会烧坏起定位与绝缘作用的电极座或击穿电路中的器件，导致机器致命损坏。
目前，对于异常放电的防护措施包括以下两种方法：一种是在光纤熔接机控制电路中记录放电次数，当放电次数达到电极使用寿命的次数时，及时提醒用户更换电极；另一种是使用价格昂贵的陶瓷电极座，以避免因异常放电烧坏电极座。但这两种方法不能从根本上防止异常放电的发生。在用户使用过程中，异常放电导致的烧坏电极座或损坏电路中元器件等故障依然存在，而且保持一定的故障率。
因此亟需提供一种异常放电防护装置及防护方法来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种异常放电防护装置及其方法，能够从根本上解决会产生异常放电的高压放电装置因高压放电出现异常放电的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种异常放电防护装置，会产生异常放电的高压放电装置包括被固定安装在电极座两端的两根电极，分别为高压端电极、低压端电极，异常放电防护装置包括依次连接的CPU及外围控制电路、高压放电电路、电阻取样电路、电压整流电路，高压放电电路的输出端通过高压放电电缆连接高压端电极，电阻取样电路的输入端通过低压放电电缆连接低压端电极，CPU及外围控制电路的输出端还连接有液晶显示器。
在本发明一个较佳实施例中，电阻取样电路和电压整流电路包括电阻R、电容C1、C2、二极管V1、V2，电阻R与低压放电电缆相连并与电容C1的一端串联、另一端接地，电容C1的另一端与二极管V1的阴极、二极管V2的阳极相并联，二极管V2的阴极与电容C2的一端并联，二极管V1的阳极、电容C2的另一端均接地。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供所述异常放电防护装置的防护方法，包括以下步骤：
首先，当两根电极间正常放电时，其产生的电弧电流流经电阻取样电路产生交流电压信号，该交流电压信号经电压整流电路转变为直流电压信号，该直流电压信号由CPU处理器读取；
其次，CPU处理器将读取的直流电压值与程序中预先设定的阈值进行比较，若该直流电压值大于等于阈值则说明为正常放电；若该直流电压值小于阈值则说明有异常放电情况发生，CPU处理器通过其外围控制电路关闭放电，同时在液晶显示器上显示放电异常警告与处理信息。
在本发明一个较佳实施例中，CPU及外围控制电路将定时监测时间间隔设置为50ms，实现对异常放电的实时监控与快速防护，从而避免高压异常放电电弧烧坏电极座或损坏电路中元器件等现象发生。
在本发明一个较佳实施例中，所述阈值为根据不同会产生异常放电的高压放电装置设置的电压定值。
本发明的有益效果是：本发明在会产生异常放电的高压放电装置的高压放电电路中增加简单的取样信号整流电路，通过获取取样电压值，由CPU处理器对取样电压值与设定阈值进行比较判断，并根据判断结果确定是否对高压放电电路采取必要的防护措施，实现了异常放电的实时监控，从而避免高压异常放电造成机器致命损坏故障的发生，提高整机可靠性。
附图说明
图1是本发明异常放电防护装置一较佳实施例的原理框图；
图2是所述电阻取样电路与电压整流电路的电路原理图；
图3是所述异常放电防护装置的防护方法的流程图；
附图中各部件的标记如下：1、高压端电极，2、低压端电极，3、高压放电电缆，4、低压放电电缆，5、电极座，6、光纤支架，7、显微镜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种异常放电防护装置，会产生异常放电的高压放电装置包括被固定安装在电极座5两端的两根电极，分别为高压端电极1、低压端电极2，在两根电极周围设有接地金属件，以光纤熔接机为一较佳实施例，如图1所示，一对光纤支架6固定在两电极中心轴向相垂直的方向上，两支显微镜7分别安装在两根电极的下方，光纤支架6与显微镜7均为光纤熔接机的接地金属件，若发生异常放电情况，高压端电极1对接地金属件放电形成放电回路，产生的高压高温电弧会烧坏起定位与绝缘作用的电极座或所述接地金属件。所述异常放电防护装置包括依次连接的CPU及外围控制电路、高压放电电路、电阻取样电路、电压整流电路，高压放电电路的输出端通过高压放电电缆连接高压端电极，电阻取样电路的输入端通过低压放电电缆连接低压端电极，形成放电回路，CPU及外围控制电路的输出端还连接有液晶显示器。
结合图2，所述电阻取样电路和电压整流电路包括电阻R、电容C1、C2、二极管V1、V2，电阻R的一端接地，电阻R的另一端与低压放电电缆相连、并与电容C1的一端串联，电容C1的另一端与二极管V1的阴极、二极管V2的阳极相并联，二极管V2的阴极与电容C2的一端并联，二极管V1的阳极、电容C2的另一端均接地。所述电阻取样电路和电压整流电路只包括一个取样电阻、两个电容和两个二极管，即组成了一个简单的取样信号整流电路，来获取取样电压值。
基于所述异常放电防护装置的防护方法，请参阅图3，包括以下步骤：
首先，当两根电极间正常放电时，其产生的电弧电流流经电阻取样电路产生交流电压信号，该交流电压信号经电压整流电路转变为直流电压信号，该直流电压信号由CPU处理器及外围控制电路定时读取，在一较佳实施例中，CPU处理器及外围控制电路将定时监测时间间隔设置为50ms；
其次，CPU处理器将读取的直流电压值与程序中预先设定的阈值进行比较，所述阈值为根据不同会产生异常放电的高压放电装置设置的电压定值。若该直流电压值大于等于阈值，则为正常放电；若该直流电压值小于阈值，则说明有异常放电情况发生，CPU处理器通过其外围控制电路关闭放电，同时在液晶显示器上显示放电异常警告与处理信息。
本发明在会产生异常放电的高压放电装置的高压放电电路中增加简单的取样信号整流电路，CPU及外围控制电路中无需增加任何硬件和结构件，通过获取取样电压值，由CPU处理器对取样电压值与设定阈值进行比较判断，并根据判断结果确定是否对高压放电电路采取必要的防护措施，实现了异常放电的实时监控，及时处理异常放电，从而避免高压异常放电造成机器致命损坏故障的发生，提高整机可靠性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.异常放电防护装置的防护方法，对于异常放电防护装置而言，会产生异常放电的高压放电装置包括被固定安装在电极座两端的两根电极，分别为高压端电极、低压端电极，异常放电防护装置包括依次连接的CPU及外围控制电路、高压放电电路、电阻取样电路、电压整流电路，高压放电电路的输出端通过高压放电电缆连接高压端电极，电阻取样电路的输入端通过低压放电电缆连接低压端电极，CPU及外围控制电路的输出端还连接有液晶显示器；
电阻取样电路和电压整流电路包括电阻R、电容C1、C2、二极管V1、V2，电阻R与低压放电电缆相连并与电容C1的一端串联、另一端接地，电容C1的另一端与二极管V1的阴极、二极管V2的阳极相并联，二极管V2的阴极与电容C2的一端并联，二极管V1的阳极、电容C2的另一端均接地；
防护方法包括以下步骤：
首先，当两根电极间正常放电时，其产生的电弧电流流经电阻取样电路产生交流电压信号，该交流电压信号经电压整流电路转变为直流电压信号，该直流电压信号由CPU处理器读取；
其次，CPU处理器将读取的直流电压值与程序中预先设定的阈值进行比较，若该直流电压值大于等于阈值则说明为正常放电；若该直流电压值小于阈值则说明有异常放电情况发生，CPU处理器通过其外围控制电路关闭放电，同时在液晶显示器上显示放电异常警告与处理信息。
2.根据权利要求1所述的异常放电防护装置的防护方法，其特征在于，CPU及外围控制电路将定时监测时间间隔设置为50ms。
3.根据权利要求1或2所述的异常放电防护装置的防护方法，其特征在于，所述阈值为根据不同会产生异常放电的高压放电装置设置的电压定值。
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