CN107024626A - 一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置，包括信息分析处理模块、预警模块、以及分别与电涌保护器中浪涌泄放电路相连接的过电压监测模块和漏电流监测模块；所述的过电压监测模块、漏电流监测模块和预警模块分别与信息分析处理模块相连接；所述的信息分析处理模块主要由ARM处理器、时钟电路、存储器和显示器组成；所述的预警模块主要由蜂鸣器和发光二极管组成。本发明的电路结构设计简单，具有整机性能工作稳定、抗干扰能力强、耐受绝缘高、检测数据精度高的优点。

Description

一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置

技术领域

本发明属于防雷技术应用设备领域，涉及一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置。

背景技术

随着现代通讯及微电子技术的迅猛发展，电子设备向微型化发展，导致其工作电压不断降低，导致上述电子设备对雷电过电压及电流的耐受能力较弱，在雷电过电压的作用下，这些器件很容易遭到损坏，严重时可能发生火灾等事故，危及电力电子系统的安全运行。

限压型电涌保护器作为过电压保护设备，通常并联在被保护设备的前端，将侵入电力输电线路中的雷电过电压限制在设备能够耐受的电压范围内，同时将强大的雷电流泄放到大地，从而保证电子设备的正常运行。限压型电涌保护器的核心器件是ZnO压敏电阻，在正常状态下，一个性能良好的ZnO压敏电阻在经受雷电波冲击后，其电气特性将返回初始状态。

然而在长期线路电压作用下，或者在雷电过电压、操作过电压、高温、高湿等外界环境的影响下，ZnO压敏电阻会产生性能的变化，从而使保护效能降低。而ZnO压敏电阻性能的变化主要体现在其压敏电压以及漏电流的改变上。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在一些不足，提供了实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置。本发明能够自动记录电涌保护器的动作次数及时间，根据天气的实际情况监测雷电过电压的幅值及变化趋势；监测电涌保护器中的电流大小，从而自动判断电涌保护器的性能；同时对于过电压和漏电流现象可以进行及时预警，避免安全事故发生。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置，包括信息分析处理模块、预警模块、以及分别与电涌保护器中浪涌泄放电路相连接的过电压监测模块和漏电流监测模块；所述的过电压监测模块、漏电流监测模块和预警模块分别与信息分析处理模块相连接；

所述的信息分析处理模块主要由ARM处理器、时钟电路、存储器和显示器组成；

所述的预警模块主要由蜂鸣器和发光二极管组成；

所述的过电压监测模块主要由依次串联的电压检测传感器、极性转换电路、限压电路和光电耦合电路组成；所述的电压检测传感器采集电涌保护器两端的过电压信号，极性转换电路将过电压信号转化为正极性电压信号，限压电路对正极性电压信号进行限压，光电耦合电路将限压后的电压信号转化为光信号后再转化为电信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述的漏电流监测模块主要由依次串联的电流检测传感器、积分电阻、线性放大电路、检波电路和A/D转换电路组成；所述电流检测传感器采集电涌保护器在工频电压下的漏电流信号，积分电阻将漏电流信号转化为电压信号，线性放大电路将电压信号进行放大，检波电路将放大后的电压信号转化为直流电压信号并进行滤波，A/D转换电路将检波电路输出的平滑直流电压信号转化为数字信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述ARM处理器对接收到的过电压和漏电流信号进行处理，将过电压发生的大小、时间、次数以及漏电流的大小、时间实时同步记录存储到存储器中，并通过显示器进行显示；同时，当监测到电涌保护器两端的过电压达到预设的预警次数或者电涌保护器中漏电流值到预设的预警幅值时，发出预警信号，控制预警模块中的蜂鸣器发出报警声、发光二极管进行持续闪烁。

作为本发明的进一步说明，所述的预设的预警次数为999次，设定在1000次时自动复位并重新计数，当重新计数时认定电涌保护器需要更换。

作为本发明的进一步说明，所述的预设的预警幅值为20μA。

作为本发明的进一步说明，所述限压电路的限压值为12V，以保护后级的光电耦合电路。

作为本发明的进一步优化方案，所述电流检测传感器采用罗氏线圈。

在本发明中，各模块的电路设计可以采用常规设计，也可以采用自行设计的电路结构，只要能够实现相关功能即可。

本发明的优点：

电路结构设计简单，具有整机性能工作稳定、抗干扰能力强、耐受绝缘高、检测数据精度高的优点；采用ARM处理器对监测信号进行处理，能够进行实时监测，发出预警信息，也可以调原始记录，进行对电涌保护器性能对比分析；增设了预警模块，可以进行声光报警，有效防范了安全事故的发生。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例：

如图1所示，一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置，包括信息分析处理模块、预警模块、以及分别与电涌保护器中浪涌泄放电路相连接的过电压监测模块和漏电流监测模块；所述的过电压监测模块、漏电流监测模块和预警模块分别与信息分析处理模块相连接；

所述的信息分析处理模块主要由ARM处理器、时钟电路、存储器和显示器组成；

所述的预警模块主要由蜂鸣器和发光二极管组成；

所述的过电压监测模块主要由依次串联的电压检测传感器、极性转换电路、限压电路和光电耦合电路组成；所述的电压检测传感器采集电涌保护器两端的过电压信号，极性转换电路将过电压信号转化为正极性电压信号，限压电路对正极性电压信号进行限压，光电耦合电路将限压后的电压信号转化为光信号后再转化为电信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述的漏电流监测模块主要由依次串联的电流检测传感器、积分电阻、线性放大电路、检波电路和A/D转换电路组成；所述电流检测传感器采集电涌保护器在工频电压下的漏电流信号，积分电阻将漏电流信号转化为电压信号，线性放大电路将电压信号进行放大，检波电路将放大后的电压信号转化为直流电压信号并进行滤波，A/D转换电路将检波电路输出的平滑直流电压信号转化为数字信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述ARM处理器对接收到的过电压和漏电流信号进行处理，将过电压发生的大小、时间、次数以及漏电流的大小、时间实时同步记录存储到存储器中，并通过显示器进行显示；同时，当监测到电涌保护器两端的过电压达到预设的预警次数或者电涌保护器中漏电流值到预设的预警幅值时，发出预警信号，控制预警模块中的蜂鸣器发出报警声、发光二极管进行持续闪烁。

Claims (1)

1.一种实时监测漏电流和过电压的电涌保护装置，其特征在于：包括信息分析处理模块、预警模块、以及分别与电涌保护器中浪涌泄放电路相连接的过电压监测模块和漏电流监测模块；所述的过电压监测模块、漏电流监测模块和预警模块分别与信息分析处理模块相连接；

所述的信息分析处理模块主要由ARM处理器、时钟电路、存储器和显示器组成；

所述的预警模块主要由蜂鸣器和发光二极管组成；

所述的过电压监测模块主要由依次串联的电压检测传感器、极性转换电路、限压电路和光电耦合电路组成；所述的电压检测传感器采集电涌保护器两端的过电压信号，极性转换电路将过电压信号转化为正极性电压信号，限压电路对正极性电压信号进行限压，光电耦合电路将限压后的电压信号转化为光信号后再转化为电信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述的漏电流监测模块主要由依次串联的电流检测传感器、积分电阻、线性放大电路、检波电路和A/D转换电路组成；所述电流检测传感器采集电涌保护器在工频电压下的漏电流信号，积分电阻将漏电流信号转化为电压信号，线性放大电路将电压信号进行放大，检波电路将放大后的电压信号转化为直流电压信号并进行滤波，A/D转换电路将检波电路输出的平滑直流电压信号转化为数字信号，最终输入ARM处理器进行处理；

所述ARM处理器对接收到的过电压和漏电流信号进行处理，将过电压发生的大小、时间、次数以及漏电流的大小、时间实时同步记录存储到存储器中，并通过显示器进行显示；同时，当监测到电涌保护器两端的过电压达到预设的预警次数或者电涌保护器中漏电流值到预设的预警幅值时，发出预警信号，控制预警模块中的蜂鸣器发出报警声、发光二极管进行持续闪烁。