CN108683170B - 具有失效预判功能的浪涌保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有失效预判功能的浪涌保护电路，包括一级放电电路、二级放电电路、底座电路、取样计数电路、漏电检测电路、中央处理电路和电源电路。由于采用了上述技术方案，本发明可以对泄放雷电流的频次、强度以及泄放单元的漏电流进行综合评估，判断泄放单元是否需要更换，并根据国际电工委员会定义的感应浪涌冲击强度(≤10KA，8/20us)实现上述预判功能，实现在≤10KA的冲击强度内永不中断电源和信号的设计思想，做到在不中断电源和信号的前提下在线更换受损浪涌保护器。

Description

具有失效预判功能的浪涌保护电路

技术领域

本发明属于浪涌保护领域，特别是一种具有失效预判功能的浪涌保护电路。

背景技术

随着计算机技术、自动控制技术、信息技术的发展、各种形式的电子系统的应用日渐增多，这些系统已广泛应用于工业许多部门和规模复杂性相当大的工厂，由于这些电子系统设备的工作电压仅为几伏，电流在微安到毫安数量级，自然界中常有的雷电现象及复杂的现场干扰信号很容易引起数据丢失、损坏电子系统设备，造成整个控制系统中断、工厂停产的严重事故。过程生产的特点是连续不中断的生产过程。从近几年的雷击灾害的统计情况表明，雷灾的直接损失较小，可能是现场某些自控仪表和设备损坏或是控制系统的I/O模块损坏。但是雷灾的间接损失可能巨大，一旦控制系统出现严重损坏将导致整个装置停产。由于这种停产是预先不能估计的，可能导致意想不到的严重后果。装置停产时间越长损失越大。为了要最大程度减少这种损失，通常会在电子系统中加上浪涌保护器。

目前市场上绝大部分信号和电源用(串联式)浪涌保护器无法在线检测其工作状态，少量的浪涌保护器仅具有失效状态指示(好/坏)。需要解决的问题：1.无状态指示的浪涌保护器产品运用于工业现场，当遭受冲击后失效而不可知，被保护线路信号和设备处于危险状态；2.浪涌保护器被多次冲击损坏而断路，即使被保护设备完好，但信号中断，间接损失不可避免；3.不支持在线更换和在线自检的浪涌保护器产品，将对系统维护和设备管理带来高额成本和困扰；4.即使具备状态指示(好/坏)功能，也必须等到浪涌保护器损坏时才可知，信号失真和断路同样不可避免。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有失效预判功能的浪涌保护电路，它可以对泄放雷电流的频次、强度以及泄放单元的漏电流进行综合评估，判断泄放单元是否需要更换，并根据国际电工委员会定义的感应浪涌冲击强度(≤10KA，8/20us)实现上述预判功能，实现在≤10KA的冲击强度内永不中断电源和信号的设计思想，做到在不中断电源和信号的前提下在线更换受损浪涌保护器。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括。

一级放电电路，用于泄放雷电电量；

二级放电电路，用于泄放一级放电电路剩余残压；

底座电路，用于接收信号和输出信号，分配一级放电电路和二级放电电路所泄放雷电能量的大小；

取样计数电路，用于记录一级放电电路的泄放次数和强度；

漏电检测电路，用于检测二级放电电路是否漏电；

中央处理电路用于分析取样计数电路和漏电检测电路发送的信号，对一级放电电路的泄放次数和强度及二级放电电路的漏电信息进行综合评估，给出建议更换、立即更换的信息；

电源电路，用于给取样计数电路直接供电，并通过开关给中央处理电路、漏电检测电路以及显示电路供电；

所述底座电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻RL1、电阻RL2和电阻RL3，所述电阻RL1与电感L1并联，所述电阻RL2与电感L2并联，所述电阻RL3与电感L3并联；

所述电感L1的一端与一级放电电路的第一端及浪涌侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的一端与一级放电电路的第二端及浪涌侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的一端与一级放电电路的第三端及浪涌侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的一端与一级放电电路的第四端及浪涌侧的输入节点S+电连接；

所述电感L1的另一端与二级放电电路的第一端及被保护侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的另一端与二级放电电路的第二端及被保护侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的另一端与二级放电电路的第三端及被保护侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的另一端与二级放电电路的第四端及被保护侧的输入节点S+电连接。

本发明通过一级放电电路、二级放电电路、显示电路、取样计数电路、漏电检测电路、中央处理电路和电源电路，实现对泄放雷电流的频次、强度以及泄放单元的漏电流进行综合评估，自行检测泄放元件的寿命，判断浪涌泄放模块(包括一级放电电路、二级放电电路、显示电路、取样计数电路、漏电检测电路、中央处理电路和电源电路)是否需要更换、并将检测结果通过显示电路提示，同时在更换浪涌泄放模块时，底座电路可正常工作，因此不会影响原有信号的传输。

底座电路中，电感L1、L2、L3、电阻R1、RL1、RL2、RL3：阻挡和延缓雷电感应脉冲到达二级放电电路的能量和时间，使大部分雷电电量通过一级气体放电管泄放。

进一步，所述一级放电电路包括第一气体放电管SA1、第二气体放电管SA2、第三气体放电管SA3、开关K1、开关K2和电阻R31，

所述第一气体放电管SA1的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第二气体放电管SA2的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第一气体放电管SA1的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第三端、开关K1、第三气体放电管SA3的第二端和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，所述第一气体放电管SA1的第二端还依次通过第三气体放电管SA3的第三端、电阻R31、第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，

所述第二气体放电管的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地。

进一步，所述二级放电电路包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D6、二极管D8、二极管D9和瞬态抑制二极管D5，

所述二极管D6的阴极与二极管D2的阳极电连接，

所述二极管D8的阴极与二极管D3的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极与二极管D4的阳极电连接，

所述二极管D2的阴极与二极管D3的阴极电连接，

所述二极管D3的阴极与二极管D4的阴极电连接，

所述二极管D4的阴极与瞬态抑制二极管D5的阴极电连接，

所述二极管D6的阳极与二极管D8的阳极电连接，

所述二极管D8的阳极与二极管D9的阳极电连接，

所述二极管D9的阳极与瞬态抑制二极管D5的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极接地，

所述二极管D8的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D6的阴极与底座电路电连接，

所述二级放电电路还包括二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D22、二极管D23、二极管D24和瞬态抑制二极管D16，

所述二极管D22的阴极与二极管D17的阳极电连接，

所述二极管D23的阴极与二极管D18的阳极电连接，

所述二极管D24的阴极与二极管D19的阳极电连接，

所述二极管D22的阳极与二极管D23的阳极电连接，

所述二极管D23的阳极与二极管D24的阳极电连接，

所述二极管D24的阳极接地，

所述二极管D17的阴极与二极管D18的阴极电连接，

所述二极管D18的阴极与二极管D19的阴极电连接，

所述二极管D19的阴极与瞬态抑制二极管D16的阴极电连接，

所述二极管D22的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D23的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D24的阴极接地，

所述瞬态抑制二极管D16的阳极与漏电检测电路电连接。

进一步，所述漏电检测电路包括二极管D14、二极管D20、二极管D32、电阻R11、电阻R35、电阻R16、电阻R34、电阻R25、电阻R15和三极管Q1，

所述电阻R11的一端与二级放电电路和二极管D14的阳极电连接，

所述二极管D14的阴极与二极管D20的阳极电连接，

所述二极管D20的阴极接地，

所述R11的另一端通过电阻R35与三极管Q1的基极电连接，

所述R11的另一端与二极管D32的阳极电连接，

所述二极管D32的阴极通过电阻R16接地，

所述三极管Q1的发射极通过电阻R25接地，

所述三极管Q1的集电极通过电阻R34直接与电源电路的电源直接电连接，

所述三极管Q1的集电极还通过电阻R15与中央处理电路电连接。

进一步，所述中央处理电路包括单片机U6和电容C2，

所述单片机U6的电源管脚DVCC与参考地管脚DVSS之间通过所述电容C2电连接，所述电源管脚DVCC与电源电路电连接，所述参考地管脚DVSS与参考地电连接；

所述单片机U6的其中两个I/O管脚P2.4、P2.5与显示电路连接。

进一步，所述显示电路包括电阻R7、电阻R14和两个二极管D7，所述电阻R7的一端与D7的其中一个二极管的阳极电连接，所述电阻R7的另一端与单片机U6的I/O管脚P2.5电连接；所述电阻R14的一端与D7的另一个二极管的阳极电连接，所述电阻R14的另一端与单片机U6的I/O管脚P2.4电连接；所述其中一个二极管的阴极与另一个二极管的阴极电连接，所述其中一个二极管的阴极接地。

由于采用了上述技术方案，本发明可以对泄放雷电流的频次、强度以及泄放单元的漏电流进行综合评估，判断泄放单元是否需要更换，并根据国际电工委员会定义的感应浪涌冲击强度(≤10KA，8/20us)实现上述预判功能，实现在≤10KA的冲击强度内永不中断电源和信号的设计思想，做到在不中断电源和信号的前提下在线更换受损浪涌保护器。

附图说明

图1是本发明具有失效预判功能的浪涌保护电路的较佳实施方式的电路原理图。

图2是电源电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和2所示，本发明包括：

一级放电电路，用于泄放雷电电量；

二级放电电路，用于泄放一级放电电路剩余残压；

底座电路，用于接收信号和输出信号，分配一级放电电路和二级放电电路所泄放雷电能量的大小；

取样计数电路，用于记录一级放电电路的泄放次数和强度；

漏电检测电路，用于检测二级放电电路是否漏电；

中央处理电路用于分析取样计数电路和漏电检测电路发送的信号，对一级放电电路的泄放次数和强度及二级放电电路的漏电信息进行综合评估，给出建议更换、立即更换的信息；

电源电路，用于给取样计数电路直接供电，并通过开关给中央处理电路、漏电检测电路以及显示电路供电；

所述底座电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻RL1、电阻RL2和电阻RL3，所述电阻RL1与电感L1并联，所述电阻RL2与电感L2并联，所述电阻RL3与电感L3并联；

所述电感L1的一端与一级放电电路的第一端及浪涌侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的一端与一级放电电路的第二端及浪涌侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的一端与一级放电电路的第三端及浪涌侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的一端与一级放电电路的第四端及浪涌侧的输入节点S+电连接；

所述电感L1的另一端与二级放电电路的第一端及被保护侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的另一端与二级放电电路的第二端及被保护侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的另一端与二级放电电路的第三端及被保护侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的另一端与二级放电电路的第四端及被保护侧的输入节点S+电连接。

本发明通过一级放电电路、二级放电电路、显示电路、取样计数电路、漏电检测电路、中央处理电路和电源电路，实现对泄放雷电流的频次、强度以及泄放单元的漏电流进行综合评估，自行检测泄放元件的寿命，判断浪涌泄放模块(包括一级放电电路、二级放电电路、显示电路、取样计数电路、漏电检测电路、中央处理电路和电源电路)是否需要更换、并将检测结果通过显示电路提示，同时在更换浪涌泄放模块时，底座电路可正常工作，因此不会影响原有信号的传输。

底座电路中，电感L1、L2、L3、电阻R1、RL1、RL2和RL3阻挡和延缓雷电感应脉冲到达二级放电电路的能量和时间，使大部分雷电电量通过一级气体放电管泄放。

如图1所示，所述一级放电电路包括第一气体放电管SA1、第二气体放电管SA2、第三气体放电管SA3、开关K1、开关K2和电阻R31，

所述第一气体放电管SA1的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第二气体放电管SA2的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第一气体放电管SA1的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第三端、开关K1、第三气体放电管SA3的第二端和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，所述第一气体放电管SA1的第二端还依次通过第三气体放电管SA3的第三端、电阻R31、第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，

所述第二气体放电管的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地。

当外加电压增大到超过气体放电管SA1和气体放电管SA2内气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管各极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平，因此能起到限制过电压和泄放雷电暂态过电流作用，即能保护电路不受到雷击。

如图1所示，所述二级放电电路包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D6、二极管D8、二极管D9和瞬态抑制二极管D5，

所述二极管D6的阴极与二极管D2的阳极电连接，

所述二极管D8的阴极与二极管D3的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极与二极管D4的阳极电连接，

所述二极管D2的阴极与二极管D3的阴极电连接，

所述二极管D3的阴极与二极管D4的阴极电连接，

所述二极管D4的阴极与瞬态抑制二极管D5的阴极电连接，

所述二极管D6的阳极与二极管D8的阳极电连接，

所述二极管D8的阳极与二极管D9的阳极电连接，

所述二极管D9的阳极与瞬态抑制二极管D5的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极接地，

所述二极管D8的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D6的阴极与底座电路电连接，

所述二级放电电路还包括二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D22、二极管D23、二极管D24和瞬态抑制二极管D16，

所述二极管D22的阴极与二极管D17的阳极电连接，

所述二极管D23的阴极与二极管D18的阳极电连接，

所述二极管D24的阴极与二极管D19的阳极电连接，

所述二极管D22的阳极与二极管D23的阳极电连接，

所述二极管D23的阳极与二极管D24的阳极电连接，

所述二极管D24的阳极接地，

所述二极管D17的阴极与二极管D18的阴极电连接，

所述二极管D18的阴极与二极管D19的阴极电连接，

所述二极管D19的阴极与瞬态抑制二极管D16的阴极电连接，

所述二极管D22的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D23的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D24的阴极接地，

所述瞬态抑制二极管D16的阳极与漏电检测电路电连接。

所述二级放电电路是对一级放电电路留下的残压进行放电，其主要是线与线间的放电。当瞬间抑制二极管D5和抑制二极管D16的两极受到瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

如图1所示，所述取样计数电路包括电流互感器T1、电阻R24、电阻R22、电阻R8、电阻R9、电阻R23、电阻R17、电阻R32、电阻R10、电阻R20、电阻R19、稳压二极管D13、稳压二极管D12、二级管D11、二极管D1、电容C6、电容C7、电容C4、电容C5、开关K5、开关K6、三极管Q3、三极管Q4和芯片IC1，

所述电流互感器T1的次级绕组与电阻R24并联，

所述电流互感器T1次级绕组的一端依次通过电阻R8和电阻R9与三极管Q3的基极电连接，

所述电阻R9的一端与电阻R8和稳压二极管D13的阴极电连接，

所述电阻R9的另一端与电阻R17的一端电连接，

所述电阻R17的另一端与稳压二极管D13的阳极和三极管Q3的发射极电连接，

所述电阻R17的另一端接地，

所述电阻R17的一端依次通过电容C6和开关K5接地，

所述三极管Q3的集电极通过电阻R10与电源电路的电源直接电连接，

所述电容C4并联在电阻R10的两端，

所述电流互感器T1次级绕组的另一端依次通过电阻R22和电阻R23与三极管Q4的基极电连接，

所述电阻R23的一端与电阻R22和稳压二极管D12的阴极电连接，

所述电阻R23的另一端与电阻R32的一端电连接，

所述电阻R32的另一端与稳压二极管D12的阳极和二极管Q4的发射极电连接，

所述电阻R32的另一端接地，

所述电阻R32的另一端依次通过开关K6和电容C7与二极管Q4的基极电连接，

所述二极管Q4的集电极与二极管Q3的集电极电连接，

所述二极管Q4的集电极通过电阻R20与芯片IC1的时钟管脚电连接，

所述二极管D11的阴极与芯片IC1的时钟管脚电连接，

所述二极管D11的阳极与二极管D1的阳极电连接，

所述二极管D1的阴极与二极管D10的阴极电连接，

所述芯片IC1的复位管脚RST通过电容C5与电源电路的电源直接连接，

所述芯片IC1的复位管脚RST还通过电阻R19接地，

所述取样计数电路还包括电阻R27、电阻R4、电阻R36、电阻R28、电阻R18、电阻R29、电阻R2、电阻R26、电阻R3、稳压二极管D15、稳压二极管D21、二级管D25、二极管D10、电容C11、电容C12、电容C10、电容C8、开关K3、开关K7、三极管Q8、三极管Q9和芯片IC2，

所述电流互感器T1次级绕组的一端依次通过电阻R4和电阻R36与三极管Q8的基极电连接，

所述电阻R36的一端与电阻R4和二极管D15的阴极电连接，

所述电阻R36的另一端与电阻R18的一端电连接，

所述电阻R18的另一端与二极管D15的阳极和三极管Q8的发射极电连接，

所述电阻R18的另一端接地，

所述电阻R18的一端依次通过电容C11和开关K3接地，

所述三极管Q8的集电极通过电阻R2与电源电路的电源直接电连接，

所述电容C10并联在电阻R2的两端，

所述电流互感器T1次级绕组的另一端依次通过电阻R27和电阻R28与三极管Q9的基极电连接，

所述电阻R28的一端与电阻R27和稳压二极管D21的阴极电连接，

所述电阻R28的另一端与电阻R29的一端电连接，

所述电阻R29的另一端与稳压二极管D21的阳极和三极管Q9的发射极电连接，

所述电阻R29的另一端接地，

所述电阻R29的另一端依次通过开关K7和电容C12与三极管Q9的基极电连接，

所述三极管Q9的集电极与三极管Q8的集电极电连接，

所述三极管Q9的集电极通过电阻R26与芯片IC2的时钟管脚电连接，

所述二极管D25的阴极与芯片IC2的时钟管脚电连接，

所述二极管D25的阳极与二极管D10的阳极电连接，

所述芯片IC2的复位管脚RST通过电容C8与电源电路的电源直接连接，

所述芯片IC2的复位管脚RST还通过电阻R3接地，

所述二极管D25的阳极与芯片IC2的输出管脚Q4电连接。

当气体放电管SA1和气体放电管SA2泄放雷电时，电流互感器T1的次级会产生电流，使其在信号采集节点产生一个低电平脉冲，芯片IC1记录该脉冲信号，且芯片IC1每接收到一次脉冲信号泄放次数就增加一次，同时将泄放次数通过信号传送至中央处理电路，每次泄放都能记录，精准的检测气体放电管SA1和气体放电管SA2的泄放次数。

电流互感器T1将雷电流转换成电压信号，通过处理电路整理并判断能量大小，由IC1或IC2C存储，供中央处理电路随时调用。

如图1所示，所述漏电检测电路包括二极管D14、二极管D20、二极管D32、电阻R11、电阻R35、电阻R16、电阻R34、电阻R25、电阻R15和三极管Q1，

所述电阻R11的一端与二级放电电路和二极管D14的阳极电连接，

所述二极管D14的阴极与二极管D20的阳极电连接，

所述二极管D20的阴极接地，

所述R11的另一端通过电阻R35与三极管Q1的基极电连接，

所述R11的另一端与二极管D32的阳极电连接，

所述二极管D32的阴极通过电阻R16接地，

所述三极管Q1的发射极通过电阻R25接地，

所述三极管Q1的集电极通过电阻R34直接与电源电路的电源直接电连接，

所述三极管Q1的集电极还通过电阻R15与中央处理电路电连接。

正常情况下所述二极管D9的负极处的电位为0，当所述瞬态二极管D5漏电时所述二极管D9的阴极处的电位会随着瞬态二极管D5漏电的增加而升高，当达到给定值时三极管Q3导通，三极管Q3的集电极输出低电平。

漏电检测电路用于检测D16的漏电情况，当漏电流大到使Q4导通时，中央处理电路将显示需要更换的信息。

如图1所示，所述中央处理电路包括单片机U6和电容C2，

所述单片机U6的电源管脚DVCC与参考地管脚DVSS之间通过所述电容C2电连接，所述电源管脚DVCC与电源电路电连接，所述参考地管脚DVSS与参考地电连接；

所述单片机U6的其中两个I/O管脚P2.4、P2.5与显示电路连接。

如图1所示，所述显示电路包括电阻R7、电阻R14和两个二极管D7，所述电阻R7与D7的其中一个二极管的阳极电连接，所述电阻R14与D7的另一个二极管的阳极电连接，所述其中一个二极管的阴极与另一个二极管的阴极电连接，所述其中一个二极管的阴极接地。

具体而言，当气体放电管SA1和气体放电管SA2泄放雷电电量时，取样计数电路中产生电流，芯片IC1时钟管脚CLK就会接收到低电平的脉冲，每接收到一次脉冲信号，芯片IC1就增加一次泄放记录，当按下开关K4时取样计数电路将泄放次数的信号传送给单片机U6。当数值达到预设值时，通过二极管D7的颜色变化提示工作人员浪涌泄放模块已经失效需要更换。

更换浪涌泄放模块时，由于底座电路未设置在浪涌泄放模块中，因此在更换时不会影响其信号传输的电路。为保持检测工作的工作时间更长，因此在电源电路中设置开关K4，保证在取样计数检测电路的正常工作情况下，最大限度的节约电源。

本发明通过检测气体放电管SA1和气体放电管SA2的泄放次数，来检测气体放电管SA1和气体放电管SA2的寿命，通过检测瞬态二极管D5是否漏电，来检测瞬态二极管D5是否损坏，具有自检功能，同时在更换浪涌泄放模块时不会影响信号传输。

以上仅为本发明的实施方式，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，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.具有失效预判功能的浪涌保护电路，其特征在于，包括：

一级放电电路，用于泄放雷电电量；

二级放电电路，用于泄放一级放电电路剩余残压；

底座电路，用于接收信号和输出信号，分配一级放电电路和二级放电电路所泄放雷电能量的大小；

取样计数电路，用于记录一级放电电路的泄放次数和强度；

漏电检测电路，用于检测二级放电电路是否漏电；

中央处理电路用于分析取样计数电路和漏电检测电路发送的信号，对一级放电电路的泄放次数和强度及二级放电电路的漏电信息进行综合评估，给出建议更换、立即更换的信息；

电源电路，用于给取样计数电路直接供电，并通过开关给中央处理电路、漏电检测电路以及显示电路供电；

所述一级放电电路包括第一气体放电管SA1、第二气体放电管SA2、第三气体放电管SA3、开关K1、开关K2和电阻R31，

所述第一气体放电管SA1的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第二气体放电管SA2的第一端和第三端均与底座电路电连接，

所述第一气体放电管SA1的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第三端、开关K1、第三气体放电管SA3的第二端和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，所述第一气体放电管SA1的第二端还依次通过第三气体放电管SA3的第三端、电阻R31、第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地，

所述第二气体放电管的第二端依次通过第三气体放电管SA3的第一端、开关K2和取样计数电路中电流互感器T1的初级绕组接地；

所述底座电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻RL1、电阻RL2和电阻RL3，所述电阻RL1与电感L1并联，所述电阻RL2与电感L2并联，所述电阻RL3与电感L3并联；

所述电感L1的一端与一级放电电路的第一端及浪涌侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的一端与一级放电电路的第二端及浪涌侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的一端与一级放电电路的第三端及浪涌侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的一端与一级放电电路的第四端及浪涌侧的输入节点S+电连接；

所述电感L1的另一端与二级放电电路的第一端及被保护侧的输出节点P-电连接，所述电感L2的另一端与二级放电电路的第二端及被保护侧的输出节点P+电连接，所述电感L3的另一端与二级放电电路的第三端及被保护侧的输入节点S-电连接，所述电阻R1的另一端与二级放电电路的第四端及被保护侧的输入节点S+电连接。

2.如权利要求1所述的具有失效预判功能的浪涌保护电路，其特征在于，所述二级放电电路包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D6、二极管D8、二极管D9和瞬态抑制二极管D5，

所述二极管D6的阴极与二极管D2的阳极电连接，

所述二极管D8的阴极与二极管D3的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极与二极管D4的阳极电连接，

所述二极管D2的阴极与二极管D3的阴极电连接，

所述二极管D3的阴极与二极管D4的阴极电连接，

所述二极管D4的阴极与瞬态抑制二极管D5的阴极电连接，

所述二极管D6的阳极与二极管D8的阳极电连接，

所述二极管D8的阳极与二极管D9的阳极电连接，

所述二极管D9的阳极与瞬态抑制二极管D5的阳极电连接，

所述二极管D9的阴极接地，

所述二极管D8的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D6的阴极与底座电路电连接，

所述二级放电电路还包括二极管D17、二极管D18、二极管D19、二极管D22、二极管D23、二极管D24和瞬态抑制二极管D16，

所述二极管D22的阴极与二极管D17的阳极电连接，

所述二极管D23的阴极与二极管D18的阳极电连接，

所述二极管D24的阴极与二极管D19的阳极电连接，

所述二极管D22的阳极与二极管D23的阳极电连接，

所述二极管D23的阳极与二极管D24的阳极电连接，

所述二极管D24的阳极接地，

所述二极管D17的阴极与二极管D18的阴极电连接，

所述二极管D18的阴极与二极管D19的阴极电连接，

所述二极管D19的阴极与瞬态抑制二极管D16的阴极电连接，

所述二极管D22的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D23的阴极与底座电路电连接，

所述二极管D24的阴极接地，

所述瞬态抑制二极管D16的阳极与漏电检测电路电连接。

3.如权利要求1所述的具有失效预判功能的浪涌保护电路，其特征在于，所述漏电检测电路包括二极管D14、二极管D20、二极管D32、电阻R11、电阻R35、电阻R16、电阻R34、电阻R25、电阻R15和三极管Q1，

所述电阻R11的一端与二级放电电路和二极管D14的阳极电连接，

所述二极管D14的阴极与二极管D20的阳极电连接，

所述二极管D20的阴极接地，

所述R11的另一端通过电阻R35与三极管Q1的基极电连接，

所述R11的另一端与二极管D32的阳极电连接，

所述二极管D32的阴极通过电阻R16接地，

所述三极管Q1的发射极通过电阻R25接地，

所述三极管Q1的集电极通过电阻R34直接与电源电路的电源直接电连接，

所述三极管Q1的集电极还通过电阻R15与中央处理电路电连接。

4.如权利要求1所述的具有失效预判功能的浪涌保护电路，其特征在于，所述中央处理电路包括单片机U6和电容C2，

所述单片机U6的电源管脚DVCC与参考地管脚DVSS之间通过所述电容C2电连接，所述电源管脚DVCC与电源电路电连接，所述参考地管脚DVSS与参考地电连接；

所述单片机U6的其中两个I/O管脚P2.4、P2.5与显示电路连接。

5.如权利要求4所述的具有失效预判功能的浪涌保护电路，其特征在于，所述显示电路包括电阻R7、电阻R14和两个二极管D7，

所述电阻R7的一端与D7的其中一个二极管的阳极电连接，所述电阻R7的另一端与单片机U6的I/O管脚P2.5电连接；

所述电阻R14的一端与D7的另一个二极管的阳极电连接，所述电阻R14的另一端与单片机U6的I/O管脚P2.4电连接；

所述其中一个二极管的阴极与另一个二极管的阴极电连接，所述其中一个二极管的阴极接地。