CN211669277U - 一种多功能雷电冲击信息记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种多功能雷电冲击信息记录仪，包括外壳，所述外壳由前罩壳和后罩壳扣合拼装组成，所述前罩壳中间设有前面板，前面板的右半面中间设有显示屏，所述显示屏下方自左至右设有选择按键、进入按键和循环按键，所述显示屏的右下方设有一个复位孔，所述前面板的右上方自左至右设有电源指示灯、运行指示灯和告警指示灯，前罩壳上侧镶嵌有上接线端子排，前罩壳下侧镶嵌有下接线端子排，所述外壳内装有电路板以及控制电路。本实用新型的一种多功能雷电冲击信息记录仪，采用以MCU模块为核心的控制电路，配用多种采样、监测和通讯模块，可以进行雷电和浪涌冲击的参数检测、防雷装置的状态预判，在配电系统中可起到智能化防雷的作用。

Description

一种多功能雷电冲击信息记录仪

技术领域

本实用新型涉及电源配电系统的防雷领域，特别是涉及一种多功能雷电冲击信息记录仪。

背景技术

在电气设备、电子设备的电源系统中，为了防止感应雷电或线路浪涌的冲击，一般需要在电源线的火线与零线之间以及在电源线和接地线之间安装电源防雷器(SPD)进行防雷保护，当电源线路未遭受雷电或浪涌冲击时，SPD表现为高阻抗，一旦遭受雷电瞬时过电压或浪涌瞬时过电流冲击时，SPD就突变为低阻值，允许雷电流和浪涌电流通过并泄放至大地，从而防止了电子设备遭受雷击或浪涌冲击而损坏；但是，随着SPD保护的动作次数增加，其劣化程度也将慢慢增加，甚至可能在保护电源线路的同时产生对用电设备的不利影响，因此，对SPD的现场在线监测显得极其重要，在实时地了解现场各SPD的性能状态后，可以及时将已损坏或已劣化的SPD及时更换；由于SPD的劣化受到冲击电压、电流、温升和环境等多种因素影响，监测SPD状态的漏电流非常小，监测浪涌冲击的电流又非常大，要做到精确宽范围测量和综合预估就比较困难。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能雷电冲击信息记录仪，采用MCU模块为核心的测量、分析、显示和通讯电路，进行瞬态参数测试技术进行线性化处理，配以雷电流采集模块和具有浪涌电流峰值保持功能的罗氏线圈进行宽范围雷电流检测，采用漏电流采集模块和有源零磁通泄漏电流传感器进行SPD漏电流检测，配用温湿度采集模块和高精度温湿度传感器对SPD环境和温升进行检测；提高了整机的测试精度和抗干扰能力，给电源防雷系统的安全运行提供了可靠地保证。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能雷电冲击信息记录仪，它包括外壳，所述外壳由前罩壳和后罩壳扣合拼装组成，所述前罩壳中间设有前面板，所述前面板的右半面中间设有显示屏，所述显示屏下方自左至右设有选择按键、进入按键和循环按键，所述显示屏的右下方设有一个复位孔，所述前面板的右上方自左至右设有电源指示灯、运行指示灯和告警指示灯，所述前罩壳的上侧镶嵌有上接线端子排，所述前罩壳的下侧镶嵌有下接线端子排，各个接线端子均通过连线与内部电路板连接；所述外壳内通过螺钉固定装有一块电路板，所述电路板上装有MCU模块、温湿度采集模块、遥信采集模块、雷电流采集模块、三相电压采集模块、漏电流采集模块、显示模块、通讯模块、电源模块、干接点输出模块和调试接口模块，各个模块均通过引脚的焊接固定在电路板上。

所述上接线端子排中包括电源端子、雷电流端子、通讯端子和干接点端子；所述下接线端子中包括漏电流端子、温湿度端子、三相电压端子和遥信端子。

所述电路板上的电源模块的输入侧连接电源端子，输出侧连接MCU模块的电源端和外围模块电路的电源端；所述电源端子外接单相交流电源；所述三相电压端子外接防雷器件的电源输入侧。

所述雷电流采集模块的输入侧连接雷电流端子，所述漏电流采集模块的输入侧连接漏电流端子，所述三相电压采集模块的输入侧接电压端子，所述温湿度采集模块的输入侧接温湿度端子，所述遥信采集模块的输入侧接遥信端子，这些模块的输出侧均与所述MCU模块的输入口连接。

所述通讯模块的输出侧与通讯端子连接，所述干接点输出模块的输出侧与干接点端子连接，所述调试接口模块的输出侧连接一个内部的调试插座，这些模块的输入侧均与所述MCU模块的输出口连接。

所述显示模块的输入侧与MCU模块的输出口连接，输出侧与显示屏连接，所述显示屏通过七段数码管的字形显示雷电流、漏电流、电源电压、三相电压状态、外接防雷器温度、外接防雷器状态、通讯地址和通讯速率。

所述雷电流端子外接罗氏线圈，所述通讯端子外接远程监测模块，所述干接点端子外接告警装置，所述漏电流端子外接泄漏电流传感器，所述温湿度端子外接温湿度传感器，所述遥信端子外接防雷器件的防雷失效接点。

所述选择按键、进入按键和循环按键配合按下时设置参数、调看数据；所述复位孔中顶入细针时恢复出厂设置信息。

所述电源模块连接一个电源指示灯，所述电源指示灯在电源模块输出低压直流电压时亮红色；所述MCU模块的输出口分别连接运行指示灯和告警指示灯，在整机正常运行时运行指示灯亮绿色，在检测参数超限时告警指示灯亮红色。

所述前罩壳的四角上分别设有拼装孔，通过螺钉穿入拼装孔后与后罩壳固定，所述后罩壳的两侧各有一个安装片，所述安装片上设有上下两个安装孔，采用螺钉穿入安装孔后将整机与外部设备的安装面固定，所述后罩壳的上方设有上部散热条窗，两侧设有侧向散热条窗。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种多功能雷电冲击信息记录仪，采用以MCU模块为核心的控制电路，配用多种采样、监测和通讯模块，可以进行雷电和浪涌冲击的参数检测，可以进行外接防雷装置接入状态和温升、漏电的状态预判，可以通过串行通讯和无线信号传输，给机房配电管理后台系统和终端显示设备提供防雷器件的工作状态信号和失效预警信号，在配电系统中可起到智能化防雷的作用。

附图说明

图1为本实施例的一种多功能雷电冲击信息记录仪的整体结构示意图；

图2为本实施例的一种多功能雷电冲击信息记录仪的端子接线示意图；

图3为本实施例的一种多功能雷电冲击信息记录仪的电路框图示意图；

其中：1-前罩壳，1a-前面板，1a1-显示屏，1a2-选择按键，1a3-进入按键， 1a4-循环按键，1a5-复位孔，1a6-电源指示灯，1a7-运行指示灯，1a8-告警指示灯， 1b-拼装孔，2-后罩壳，2a-安装片，2a1-安装孔，2b-上部散热条窗，2c-侧向散热条窗，3-电路板，3a-MCU模块，3b-漏电流采集模块，3b1-泄漏电流传感器，3c- 温度采集模块，3c1-温湿度传感器，3d-三相电压采集模块，3e-遥信采集模块， 3e1-防雷失效接点，3f-调试接口模块，3f1-调试插座，3g-干接点输出模块，3g1- 告紧装置，3h-通信模块，3h1-远程监测模块，3i-雷电流采集模块，3i1-罗氏线圈， 3j-电源模块，3k-显示模块，4-上排接线端子，4a-电源端子，4b-雷电流端子，4c- 通讯端子，4d-干接点端子，5-下排接线端子，5a-漏电流端子，5b-温湿度端子，5c-三相端子，5d-遥信端子。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

实施例

如图1和图2所示，是本实施例的一种多功能雷电冲击信息记录仪的整体结构和接线端子示意图；一种多功能雷电冲击信息记录仪，它包括外壳，所述外壳由前罩壳1和后罩壳2扣合拼装组成，所述前罩壳的四角上分别设有拼装孔1b，通过螺钉穿入拼装孔后与后罩壳固定，所述后罩壳的两侧各有一个安装片2a，所述安装片上设有上下两个安装孔2a1，采用螺钉穿入安装孔后将整机固定在外部配电设备的机箱或机柜内；所述后罩壳的上方设有上部散热条窗2b，两侧设有侧向散热条窗2c，用于内部电路工作时的通风、降温、散热；所述前罩壳中间设有前面板1a，所述前面板的右半面中间设有显示屏1a1，用于显示设置参数和检测数据；所述显示屏下方自左至右设有选择按键1a2、进入按键1a3 和循环按键1a4，用于配合按键操作；所述显示屏的右下方设有一个复位孔1a5，所述选择按键、进入按键和循环按键通过配合按下时可以设置测试范围和极值，可以设置通讯地址和速率，可以调看测试数据和存储数值；所述复位孔中顶入细针时恢复出厂设置信息；所述前面板的右上方自左至右设有电源指示灯1a6、运行指示灯1a7和告警指示灯1a8，分别指示整机相应的工作状态；所述前罩壳的上侧镶嵌有上接线端子排4，所述前罩壳的下侧镶嵌有下接线端子排5，所述上接线端子排中包括电源端子4a、雷电流端子4b、通讯端子4c和干接点端子 4d；所述下接线端子中包括漏电流端子5a、温湿度端子5b、三相电压端子5c 和遥信端子5d，这些接线端子均通过连线与内部电路板连接；并用于外接对应的电源、传感器、探头和接点；所述外壳内通过螺钉固定装有一块电路板3，所述电路板上装有控制电路，通过单片机编程控制实现整机的检测、显示和通讯功能。

如图3所示，是本实施例的一种多功能雷电冲击信息记录仪的电路框图示意图；所述电路板上装有MCU模块3a、温湿度采集模块3c、遥信采集模块3e、雷电流采集模块3i、三相电压采集模块3d、漏电流采集模块3b、显示模块3k、通讯模块3h、电源模块3j、干接点输出模块3g和调试接口模块3f，各个模块均通过引脚的焊接固定在电路板上；所述电路板上的电源模块的输入侧连接电源端子，输出侧连接MCU模块的电源端和外围模块电路的电源端；所述电源端子外接单相交流电源；所述三相电压端子外接防雷器件的电源输入侧；所述雷电流采集模块的输入侧连接雷电流端子，所述漏电流采集模块的输入侧连接漏电流端子，所述三相电压采集模块的输入侧接电压端子，所述温湿度采集模块的输入侧接温湿度端子，所述遥信采集模块的输入侧接遥信端子，这些模块的输出侧均与所述MCU模块的输入口连接；所述通讯模块的输出侧与通讯端子连接，所述干接点输出模块的输出侧与干接点端子连接，所述调试接口模块的输出侧连接一个内部的调试插座3f1，这些模块的输入侧均与所述MCU模块的输出口连接；所述显示模块的输入侧与MCU模块的输出口连接，输出侧与显示屏连接，所述显示屏通过七段数码管的字形显示雷电流、漏电流、电源电压、三相电压状态、外接防雷器温度、外接防雷器状态、通讯地址和通讯速率；所述雷电流端子外接罗氏线圈3i1，所述通讯端子外接远程监测模块3h1，所述干接点端子外接告警装置，所述漏电流端子外接泄漏电流传感器3b1，所述温湿度端子外接温湿度传感器3c1，所述遥信端子外接防雷器件的防雷失效接点3e1；所述电源模块连接一个电源指示灯，所述电源指示灯在电源模块输出低压直流电压时亮红色；所述MCU模块的输出口分别连接运行指示灯和告警指示灯，在整机正常运行时运行指示灯亮绿色，在检测参数超限时告警指示灯亮红色；所述雷电流采集模块外接罗氏线圈后检测的雷击电流范围是3kA-100kA；所述漏电流采集模块外接泄漏电流传感器后检测的外接防雷器漏电流范围是20μ A-50mA；所述温湿度采集模块和温湿度传感器的检测温度范围是0-60℃，检测湿度范围是0-100％。

综上所述，本实用新型的一种多功能雷电冲击信息记录仪在安装使用时，首先安装在配电箱或配电柜内的合适位置上，在上排接线端子和下排接线端子上分别接好所有的输入和输出连线，接入工作单相电源和防雷器件上端的三相电源连线，接好罗氏线圈、泄漏电流传感器、温湿度传感器、告警装置、远程监测模块和防雷失效接点，其中罗氏线圈、泄漏电流传感器的线圈要套接在外部防雷装置的放电接地引线上，温湿度传感器的探头要紧贴在外部防雷器的表面；整机通电后先设置好雷电流、漏电流、温湿度、工作电流和电压的范围，设置好本机地址和通讯速率，设置好外部防雷器的失效接点转换模式，当检测到电气参数超过设置的阈值时，本机给告警装置提供启动信号，并通过通讯端子和远程监测模块发送告警编码，通知管理人员及时处理电源线路或防雷设备出现的故障；在整机正常工作时，可以通过面板按键的配合调看或修改本机记录的运行参数和设置的阈值范围，达到智能防雷、精确防雷和安全防雷的目的。

上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：包括外壳，所述外壳由前罩壳和后罩壳扣合拼装组成，所述前罩壳中间设有前面板，所述前面板的右半面中间设有显示屏，所述显示屏下方自左至右设有选择按键、进入按键和循环按键，所述显示屏的右下方设有一个复位孔，所述前面板的右上方自左至右设有电源指示灯、运行指示灯和告警指示灯，所述前罩壳的上侧镶嵌有上接线端子排，所述前罩壳的下侧镶嵌有下接线端子排，各个接线端子均通过连线与内部电路板连接；所述外壳内设置有电路板，所述电路板上装有MCU模块、温湿度采集模块、遥信采集模块、雷电流采集模块、三相电压采集模块、漏电流采集模块、显示模块、通讯模块、电源模块、干接点输出模块和调试接口模块，各个模块均通过引脚的焊接固定在电路板上。

2.根据权利要求1所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述上接线端子排中包括电源端子、雷电流端子、通讯端子和干接点端子；所述下接线端子中包括漏电流端子、温湿度端子、三相电压端子和遥信端子。

3.根据权利要求2所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述电路板上的电源模块的输入侧连接电源端子，输出侧连接MCU模块的电源端和外围模块电路的电源端；所述电源端子外接单相交流电源；所述三相电压端子外接防雷器件的电源输入侧。

4.根据权利要求3所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述雷电流采集模块的输入侧连接雷电流端子，所述漏电流采集模块的输入侧连接漏电流端子，所述三相电压采集模块的输入侧接电压端子，所述温湿度采集模块的输入侧接温湿度端子，所述遥信采集模块的输入侧接遥信端子，这些模块的输出侧均与所述MCU模块的输入口连接。

5.根据权利要求4所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述通讯模块的输出侧与通讯端子连接，所述干接点输出模块的输出侧与干接点端子连接，所述调试接口模块的输出侧连接一个内部的调试插座，这些模块的输入侧均与所述MCU模块的输出口连接。

6.根据权利要求5所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述显示模块的输入侧与MCU模块的输出口连接，输出侧与显示屏连接，所述显示屏通过七段数码管的字形显示雷电流、漏电流、电源电压、三相电压状态、外接防雷器温度、外接防雷器状态、通讯地址和通讯速率。

7.根据权利要求6所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述雷电流端子外接罗氏线圈，所述通讯端子外接远程监测模块，所述干接点端子外接告警装置，所述漏电流端子外接泄漏电流传感器，所述温湿度端子外接温湿度传感器，所述遥信端子外接防雷器件的防雷失效接点。

8.根据权利要求7所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述选择按键、进入按键和循环按键配合按下时设置参数、调看数据；所述复位孔中顶入细针时恢复出厂设置信息。

9.根据权利要求8所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述电源模块连接一个电源指示灯，所述电源指示灯在电源模块输出低压直流电压时亮红色；所述MCU模块的输出口分别连接运行指示灯和告警指示灯，在整机正常运行时运行指示灯亮绿色，在检测参数超限时告警指示灯亮红色。

10.根据权利要求1所述的一种多功能雷电冲击信息记录仪，其特征在于：所述前罩壳的四角上分别设有拼装孔，通过螺钉穿入拼装孔后与后罩壳固定，所述后罩壳的两侧各有一个安装片，所述安装片上设有上下两个安装孔，采用螺钉穿入安装孔后将整机与外部设备的安装面固定，所述后罩壳的上方设有上部散热条窗，两侧设有侧向散热条窗。

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