CN206259701U - 一种智能浪涌保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能浪涌保护器，包括设置在供电线路上的浪涌保护器本体，还包括用于采集浪涌保护器本体的运行状态的采集模块，与采集模块连接，用于接收和分析采集数据的监测模块。其中，采集模块包括与供电线路连接的漏电流传感器、与供电线路连接的浪涌电流传感器，监测模块包括与漏电流传感器和浪涌电流传感器连接，用于信号处理的信号处理电路、与信号处理电路连接，用于信号分析计算的MCU和与MCU连接的存储器。由此可见，本装置能够获取浪涌保护器的实际运行数据，从而为后续的分析浪涌保护器的运行状态提供真实的数据来源。

Description

一种智能浪涌保护器

技术领域

本实用新型涉及浪涌防护技术领域，特别是涉及一种智能浪涌保护器。

背景技术

浪涌保护器，又称电涌保护器或避雷器，简称SPD，适用于交流50/60HZ，额定电压至380V的供电系统(或通信系统)中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。虽然浪涌保护器能够实现电涌保护，但是随着使用时间以及动作次数等原因，浪涌保护器有可能会出现劣化或故障，如果浪涌保护器出现异常而不被知道的话，则无法起到保护作用。

现有技术中，判断浪涌保护器是否可以正常使用，通常是通过人工经验或者周期性的更换两种方式实现。很显然，人工经验会因人而异，没有可靠的数据作为支撑；而周期性的更换有两个问题：更换不及时(虽然没有到更换周期，但是本身出现了故障)，或造成不必要的浪费(虽然到了更换周期，但是本身还是完好的)。因此，上述方法均是因为无法得到浪涌保护器的真实运行数据，从而无法有效地做出判断。

由此可见，如何获取浪涌保护器的运行状态以提供真实的数据来源是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能浪涌保护器，用于获取浪涌保护器的运行状态以提供真实的数据来源。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能浪涌保护器，包括设置在供电线路上的浪涌保护器本体，还包括用于采集所述浪涌保护器本体的运行状态的采集模块，与所述采集模块连接，用于接收和分析所述采集数据的监测模块；

其中，所述采集模块包括与所述供电线路连接的漏电流传感器、与所述供电线路连接的浪涌电流传感器，所述监测模块包括与所述漏电流传感器和所述浪涌电流传感器连接，用于信号处理的信号处理电路、与所述信号处理电路连接，用于信号分析计算的MCU和与所述MCU连接的存储器。

优选地，所述供电线路为三相四线制，所述浪涌保护器本体包括3个SPD，则对应的所述漏电流传感器的数量为3个，分别与3根相线连接，所述浪涌电流传感器设置在零线与接地端之间。

优选地，还包括分别与3根所述相线连接的压敏模块，则所述监测模块还包括与所述压敏模块的输出端连接的信号采集电路。

优选地，所述信号处理电路具体包括：与所述漏电流传感器连接的采集切换电路，用于对3个所述漏电流传感器的轮流采集，与所述采集切换电路连接的第一信号调理电路，所述第一信号调理电路与所述MCU连接；

与所述浪涌电流传感器连接的第二信号调理电路，与所述第二信号调理电路连接的峰值保持电路、与所述峰值保持电路连接的触发电路，所述触发电路与所述MCU连接。

优选地，还包括通信模块，所述通信模块与所述MCU的通信输出端连接。

优选地，所述通信模块为RS485通信模块，则相应地所述MCU的通信输出端为RS485通信接口。

优选地，还包括与所述MCU连接，用于显示所述MCU的计算结果的显示模块。

优选地，所述显示模块包括用于显示所述浪涌保护器本体动作次数的数码管。

优选地，所述显示模块包括用于分别指示所述浪涌保护器本体的运行状态、寿命预警以及SPD劣化的LED指示灯。

优选地，所述采集模块和所述监测模块均设置在所述浪涌保护器本体的壳体中。

本实用新型所提供的智能浪涌保护器，除了浪涌保护器本体外，还包括漏电流传感器和浪涌电流传感器，漏电流传感器采集供电线上的漏电流，浪涌电流传感器采集SPD泄放的浪涌电流，两种传感器将采集到的信号传输至监测模块的信号处理电路进行信号处理，然后通过MCU进行信号的分析和计算，最后存储器将计算结果存储。由此可见，本装置能够获取浪涌保护器的实际运行数据，从而为后续的分析浪涌保护器的运行状态提供真实的数据来源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能浪涌保护器的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种漏电流传感器和浪涌电流传感器的安装示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种智能浪涌保护器的结构图；

图4为本实用新型实施例提供的一种压敏模块的安装示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种智能浪涌保护器的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

本实用新型的核心是提供一种智能浪涌保护器，用于获取浪涌保护器的运行状态以提供真实的数据来源。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的一种智能浪涌保护器的结构图。如图1所示，智能浪涌保护器包括设置在供电线路上的浪涌保护器本体10，还包括用于采集浪涌保护器本体10的运行状态的采集模块11，与采集模块11连接，用于接收和分析采集数据的监测模块12。

其中，采集模块11包括与供电线路连接的漏电流传感器110、与供电线路连接的浪涌电流传感器111，监测模块12包括与漏电流传感器110和浪涌电流传感器111连接，用于信号处理的信号处理电路120、与信号处理电路120连接，用于信号分析计算的MCU121和与MCU121连接的存储器122。

在具体实施中，浪涌保护器本体10用在三相四线制的供电线路上或者单相的供电线路上。如果是单相则浪涌保护器本体10中只有一个SPD，如果是三相四线制则浪涌保护器本体10中有三个SPD。为了整个智能浪涌保护器的安全性和可靠性，采集模块11和监测模块12均设置在浪涌保护器本体的壳体中，使得智能浪涌保护器为一体结构，便于安装和搬运。

下文以供电线路为三相四线制为例进行说明。漏电流大小是衡量SPD寿命的一个重要参数，壳体上有SPD进线处，漏电流传感器110就安装在该进线处，并与供电线路连接，从而采集三个相线上的漏电流。当SPD动作时，浪涌电流会通过接地端泄放到接地系统，壳体上设置有接地孔，浪涌电流传感器111安装在零线和接地端之间，用于采集经SPD泄放的浪涌电流信号。漏电流传感器110和浪涌电流传感器111均与信号处理电路120连接，用于将输出的电信号进行处理，例如积分、跟随、滤波等，使得漏电流传感器110和浪涌电流传感器111输出的电信号能够被MCU121能够识别。MCU121是对接收到的信号进行分析和处理，可以理解的是，需要对MCU121进行预先的程序烧写，本实施例不再赘述。存储器122与MCU121连接，用于存储MCU121的计算结果，以方便查看。

为了让本领域技术人员更加清楚本实用新型提供的智能浪涌保护器的具体形态，本实施例给出具体的结构图。图2为本实用新型实施例提供的一种漏电流传感器和浪涌电流传感器的安装示意图。

其中，L1-L3分别表示三个相线，N表示零线。PE表示接地端。在具体实施中，SPD本体的壳体上分别设置有上述几个进线孔和接地孔，以实现安装。

本实施例提供的智能浪涌保护器，除了浪涌保护器本体外，还包括漏电流传感器和浪涌电流传感器，漏电流传感器采集供电线上的漏电流，浪涌电流传感器采集SPD泄放的浪涌电流，两种传感器将采集到的信号传输至监测模块的信号处理电路进行信号处理，然后通过MCU进行信号的分析和计算，最后存储器将计算结果存储。由此可见，本装置能够获取浪涌保护器的实际运行数据，从而为后续的分析浪涌保护器的运行状态提供真实的数据来源。

实施例二

图3为本实用新型实施例提供的另一种智能浪涌保护器的结构图。作为优选地实施方式，在上述实施例的基础上，还包括分别与3根相线连接的压敏模块13，则监测模块12还包括与压敏模块13的遥信输出端连接的信号采集电路123。

在具体实施中，压敏模块13包括压敏电阻，SPD劣化后压敏模块13的遥信输出端会出现常开和常闭状态的转换，信号采集电路123采集该信号，并经信号传输至MCU121。MCU121通过对压敏模块13的输出端的监控可监测到SPD是否发生劣化。MCU121监测到SPD劣化后可以记录劣化时间，并传输至存储器122进行存储。图4为本实用新型实施例提供的一种压敏模块的安装示意图。

图5为本实用新型实施例提供的另一种智能浪涌保护器的结构图。在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，信号处理电路120具体包括：与漏电流传感器110连接的采集切换电路1200，用于对3个漏电流传感器110的轮流采集，与采集切换电路1200连接的第一信号调理电路1201，第一信号调理电路1201与MCU121连接。

与浪涌电流传感器111连接的第二信号调理电路1202，与第二信号调理电路1202连接的峰值保持电路1203、与峰值保持电路1203连接的触发电路1204，触发电路1204与MCU121连接。

漏电流大小是衡量SPD寿命的一个重要参数，本方案采用漏电流传感器110对通过SPD的三相电源的工频漏电流进行监测。SPD接入电源系统后，每根相线对零线之间都会有一个工频漏电流，本方案中通过采集切换电路1200实现漏电流轮流定时采集，采集到的信号经第一信号调理电路1201对输入信号进行积分、跟随、滤波等处理，处理后的信号进入MCU121，并经MCU内部A/D转换为数字信号进行数据存储、传输等处理。

当SPD动作时，浪涌电流传感器111感应该电流信号并将信号输出到第二信号调理电路1202。第二信号调理电路1202对输入信号进行积分、跟随、滤波等处理。经第二信号调理电路1202处理后的信号进入峰值保持电路1203，峰值保持电路1203将输出一个与浪涌电流峰值相对应的峰值电平，该电平输出到触发电路1204和MCU121的内部A/D。当峰值电平超过触发门限时触发电路1204输出一个有效信号到MCU121，此时MCU121开始对有效的峰值电平进行幅值采集。不同的浪涌电流幅值会对应输出一个峰值电平幅值，MCU121对电平进行滤波、计算等处理后将该电平对应的浪涌电流幅值、采集时间记录到存储器122，实现对SPD动作电流幅值的监测。MCU121每采集到一个浪涌电流记录次数增加一次，实现对SPD动作次数的记录。

作为优选的实施方式，还包括通信模块124，通信模块124与MCU121的通信输出端连接。

通信模块124可以将MCU121的计算结果发送至上位机等，实现远程监控。可以理解的是，通信模块124为RS485通信模块，则相应地MCU的通信输出端为RS485通信接口。

作为优选的实施方式，还包括与MCU121连接，用于显示MCU121的计算结果的显示模块125。

显示模块125可以设置在浪涌保护器本体10的壳体上。可以理解的是，显示模块125的具体类型需要根据显示的内容确定。具体有如下实施方式：

1)如果显示内容为浪涌保护器本体10的动作次数，则显示模块125为数码管。

2)如果显示内容为浪涌保护器本体10的运行状态、寿命预警以及SPD劣化，则显示模块125可以为3个LED指示灯。

可以理解的是寿命预警可以通过压敏模块13的耐受曲线和漏电流两个参数进行共同计算，具体的计算过程本实施例不再赘述。当MCU121确定当前浪涌保护器本体10正常运行则控制LED指示灯熄灭，否则点亮；当MCU121确定当前浪涌保护器本体10需要寿命预警则控制LED指示灯点亮；当MCU121确定当前浪涌保护器本体10中的SPD劣化则控制LED指示灯点亮。工作人员可以通过各LED指示灯的显示状态快速确定对应的涌保护器本体的状态。

以上对本实用新型所提供的智能浪涌保护器进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能浪涌保护器，包括设置在供电线路上的浪涌保护器本体，其特征在于，还包括用于采集所述浪涌保护器本体的运行状态的采集模块，与所述采集模块连接，用于接收和分析所述采集数据的监测模块；

其中，所述采集模块包括与所述供电线路连接的漏电流传感器、与所述供电线路连接的浪涌电流传感器，所述监测模块包括与所述漏电流传感器和所述浪涌电流传感器连接，用于信号处理的信号处理电路、与所述信号处理电路连接，用于信号分析计算的MCU和与所述MCU连接的存储器。

2.根据权利要求1所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述供电线路为三相四线制，所述浪涌保护器本体包括3个SPD，则对应的所述漏电流传感器的数量为3个，分别与3根相线连接，所述浪涌电流传感器设置在零线与接地端之间。

3.根据权利要求2所述的智能浪涌保护器，其特征在于，还包括分别与3根所述相线连接的压敏模块，则所述监测模块还包括与所述压敏模块的遥信输出端连接的信号采集电路。

4.根据权利要求2所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述信号处理电路具体包括：与所述漏电流传感器连接的采集切换电路，用于对3个所述漏电流传感器的轮流采集，与所述采集切换电路连接的第一信号调理电路，所述第一信号调理电路与所述MCU连接；

与所述浪涌电流传感器连接的第二信号调理电路，与所述第二信号调理电路连接的峰值保持电路、与所述峰值保持电路连接的触发电路，所述触发电路与所述MCU连接。

5.根据权利要求2所述的智能浪涌保护器，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与所述MCU的通信输出端连接。

6.根据权利要求5所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述通信模块为RS485通信模块，则相应地所述MCU的通信输出端为RS485通信接口。

7.根据权利要求1所述的智能浪涌保护器，其特征在于，还包括与所述MCU连接，用于显示所述MCU的计算结果的显示模块。

8.根据权利要求7所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述显示模块包括用于显示所述浪涌保护器本体动作次数的数码管。

9.根据权利要求7所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述显示模块包括用于分别指示所述浪涌保护器本体的运行状态、寿命预警以及SPD劣化的LED指示灯。

10.根据权利要求1-9任一项所述的智能浪涌保护器，其特征在于，所述采集模块和所述监测模块均设置在所述浪涌保护器本体的壳体中。