CN2706927Y - 防雷器计数装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防雷器计数装置，提供了一种简单、工作可靠、不会发生误动作、且能适应不同电路需求的数字统计装置，采用以下技术方案：本装置包括取样器和计数器，取样器和计数器之间顺序连接有整流电路和脉冲处理电路，取样器为取样导线，取样导线缠绕在防雷元件的引脚上，两端连接在整流电路上，取样导线可以一匝串联缠绕在各防雷元件的引脚上，防雷元件可以采用压敏电阻。本实用新型与现有技术相比，可以全面反映三相对地与三相对零电路中雷击发生情况的产品，也能检测单相电器的雷击发生情况，能够可靠保存数据，制造工艺要求低。

Description

防雷器计数装置

技术领域

本实用新型涉及一种防雷产品的记录装置，特别是一种能记录下电路中电流波动情况的数字统计装置。

背景技术

雷电和人为因素导致的浪涌电压已经成为现代电子产品，包括各种计算机网络、通讯网络安全工作的极大威胁。人们为了保护弱电设备的安全，广泛应用了各种室内防雷器，人们生产了各种形式的室内防雷器并安装在须要对浪涌电压进行防护的各个位置。浪涌电压的产生具有典型的随机性，因而人们非常需要了解浪涌电压实际发生的情况，至少需要知道在某一段时间内发生过多少次雷击，这就是各种防雷器(箱)上都安装雷击计数器的原因。雷击计数器不仅可以监测发生雷击的情况，而且也可以知道防雷器(箱)的工作情况，了解在雷击发生时防雷器(箱)是否起了作用。

雷击计数器已经成为防雷产品的一个重要部件，目前常用的电压取样雷击计数器有通电误记、易受干扰、工作不可靠的缺点；常用的另一种电流取样雷击计数器采用一个带有铁芯的电感线圈作为取样器，制作麻烦，而且只能监测安装位置处的浪涌电流，难以全面监测雷击发生的情况。

发明内容

本实用新型采用以下技术方案：防雷器计数装置包括取样器和计数器，所述取样器和计数器之间顺序连接有整流电路和脉冲处理电路，所述取样器的取样导线缠绕在防雷器的防雷元件引脚及其连接导体上。

本实用新型的取样导线缠绕在防雷元件及其连接导体的各引脚上，串联相接之后其两端连接于整流电路。

本实用新型的整流电路输出端另经整形电路和光电偶合器后连接计数器。

本实用新型与现有技术相比，可以全面反映三相对地与三相对零电路中雷击发生的情况，能检测单相电器的雷击发生情况、可靠保存数据、适应不同电路的需求，工作可靠、不会发生误动作、制造工艺要求低。

附图说明

图1是本实用新型实施例应用于三相电源防雷器的电气原理图。

图2是本实用新型实施例应用于单相电源防雷器的电气原理图。

图3是本实用新型另一实施例的电气原理图。

具体实施方式

下面先对本实用新型的电气原理进行详述。本实用新型所说的雷击计数是一个习惯用语，实际上计数器并不是只对雷击造成的浪涌电压或电流进行计数，而是对所有通过被检测电路的浪涌电压或电流进行计数。本实用新型的取样器和计数器之间顺序连接有整流电路和脉冲处理电路，它的技术关键在于雷击计数的取样电路，所述取样器使用一条绝缘导线在防雷器主防雷元件的引脚上各绕一圈，也就是说在防雷器的浪涌电压吸收通道的主导体上各绕一圈。我们把这条绝缘导线叫做取样导线，然后将这条导线的两端连接到一个整流电路上，整流电路的输出端连接到脉冲处理电路，并由脉冲处理电路的输出信号驱动计数电路完成计数。取样导线可以在各引脚上缠绕1-n匝。

这一电路的工作原理是，当线路上出现浪涌电压时，只要浪涌电压的幅值超过防雷元件的阀值电压，就会通过防雷元件放电，这一脉冲放电电流必然在其周围形成脉冲磁场，脉冲磁场通过取样导线环路，必然会在取样导线上形成脉冲电压。由于浪涌电压的随机性，在取样导线上形成的脉冲电压极性也不固定，通过整流电路的调整，可以使其成为单一的正极性脉冲。这一正极性脉冲电压经脉冲整形电路处理后成为计数器所要求的计数脉冲，使计数器正确计数。

由于浪涌电压的完全随机性，有的信号极弱，有的信号又极强，对于脉冲整形电路来说，当信号弱到低于脉冲整形电路设定的门槛电压时，脉冲整形电路将视其为无信号，因此也无计数脉冲输出。脉冲整形电路设定的门槛电压就是计数系统的启动电平，这个启动电平按目前习惯转换成通过防雷元件的浪涌电压时，一般定为3kA(8/20μS)，当然可以通过电路的调整改变系统的灵敏度，另行设置计数系统的启动电平。

脉冲整形电路可以限制过强的脉冲信号和展宽浪涌脉冲并对其整形：限制过强的脉冲信号，当雷击信号过强时，脉冲整形电路会自动削减其电平，使其不超过计数器的允许电压范围；很多情况下浪涌电压脉冲宽度很小，浪涌电压通过电磁感应在取样电路上形成的脉冲波型也会有很多变化，常常不能驱动计数器，脉冲整形电路的一另个重要作用就是展宽浪涌脉冲并对其整形，调整脉冲宽度，改变脉冲前后沿的上升、下降特性，使其成为可以驱动计数器的有效计数脉冲。

结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1、图2所示分别是本实用新型的雷击计数器应用于三相电源防雷器(标准3+1模式)和单相电源防雷器(标准对称1+1模式)的电气原理图。如图1所示，本实用新型的雷击计数器对绕制取样导线的要求是，对于三相电路是在L1、L2、L3每一相电路的防雷元件的引脚上各绕一圈，并在N对PE防雷元件的引脚上也绕一圈，绕线时要注意绕线的方向，要保证所绕的每一圈对应同一雷击信号所产生的感应电压在取样导线上的方向的一致性。对于单相电路，则是将取样导线在连接到L和N的防雷元件的引脚上各绕一圈，同样要注意绕线的方向，也是要保证所绕的每一圈对应同一雷击信号所产生的感应电压在取样导线上的方向的一致性。

本实用新型的雷击计数器的取样线圈的绕制工艺根据具体的产品确定，但绕线的方向须特别注意，由于在实际中判断绕线方向是否正确比较因难，下面提供的一种校正方法可以在对一个产品首次确定绕线工艺的时候用以检验绕线方向的正确性。具体方法是：对于图1所示三相电路，取样线圈绕好，全部电路接通之后，如果在L1对N加冲击电流能够正确计数；而在L1与L2同时对N加冲击电流时不能计数，则说明L2元件上绕线方向错了，再以同样方法判断L3元件上的绕线方向是否正确；对于N至PE之间防雷元件上绕线方向是否正确的判断可以用另一种方法，这就是由L1对PE加冲击电流，如果不能正常计数则说明N至PE之间防雷元件上绕线方向反了。经如此试验之后各个元件上的绕线方向即可确定下来。

对于图2所示单相电路，测试校正方法也是相同。取样线圈绕好，全部电路接通之后，如果在L对PE加冲击电流能够正确计数的情况下，再检验一下由N对PE加冲击电流时的计数情况，效果应当与L对PE加冲击电流时的情况相同。如果后者不能可靠计数，则说明N元件上绕线方向错了。

本实用新技术的重要特点是可以全面检测雷击的发生，这一点是其它雷击计数器比较难以相比，在如图1所示的电路中，我们在L1、L2、L3对N的三个防雷元件和N对PE的一个防雷元件的引脚上各绕了一圈，因此在这一电路中，不管雷击作用于什么地方，也不管雷击电流通过零线(N)泄放还是通过地线(PE)泄放，都会在取样导线上产生感应电压，这一点其实是很重要的。由于雷击(或其它形式的浪涌电压)产生的随机性、偶然性，雷击电压的作用点与泄放通道经常会有不同，如果不能对其进行全面检测，就会发生丢失信息记录不全的情况。其他监测方法往往有局限性，因为其它方法往往只有一个探头，从一个点上取样，只有雷击电流通过了检测点才会使计数器动作。

压敏电阻是目前最为常用的防雷元件，有时使用大阀片压敏电阻，有时使用多个小阀片压敏电阻并联。使用大阀片压敏电阻时，可以把雷击计数取样导线直接绕在压敏电阻脚上；在使用多个小阀片压敏电阻并联的产品中，可以把取样导线绕在阀片引脚并联之后连接到端子的公共导体上。绕线的位置和方式应当根据具体产品精心设计，一般总能找到一个比较恰当合理的方式。本实用新型提供的取样方法另一个非常明显的特点是简单，只是用一根导线在被监测的电路上绕一圈，很难找出比此更为简单的取样方法。

本实用新型的偶合电感是极小的，因而它只会对频率很高的浪涌电压产生感应信号，对其它一些形式的非浪涌电压波动，比如接通或者断开电源，都不会产生计数信号，因而这种电路误计或者受干扰的情况极少，是一种非常可靠的取样计数方法。

本实用新型所使用的计数器可以有多种选择，可以自行设计专门的计数电路，也可以使用成品计数器。如果使用成品计数器，可以选择自带电池的超小型高频电子计数器，这种计数器功耗极低，自配高能电池，可以保证其可靠地连续工作6-8年。由于其不使用交流电源，除了输入计数脉冲之外，与防雷器再无其它电气联系，在脉冲整形电路的输出端配有光电耦合器，而对于计数脉冲我们是通过光电隔离之后输入计数器的，因而计数器处于完全独立的工作状态，抗干扰能力极强，强雷击状态下也能保证可靠工作。由于计数器处于自带电源的独立工作状态之中，不会掉电，不会丢失数据，即使防雷器遭受强雷击彻底破坏，其仍然能够可靠地保存数据，这时的数据记录更加显得重要和有价值。

Claims (3)

1.一种防雷器计数装置，包括取样器和计数器，其特征在于：所述取样器和计数器之间顺序连接有整流电路和脉冲处理电路，所述取样器的取样导线缠绕在防雷器的防雷元件引脚及其连接导体上。

2.根据权利要求1所述的防雷器计数装置，其特征在于：所述取样导线缠绕在防雷元件及其连接导体的各引脚上，串联相接之后其两端连接于整流电路。

3.根据权利要求1所述的防雷器计数装置，其特征在于：所述整流电路输出端另经整形电路和光电偶合器后连接计数器。

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