[发明专利]浪涌保护器的在线检测装置

说明书

技术领域

本发明属于电力电气设备领域，更具体的讲属于雷电浪涌防护装置领域。

技术背景

雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。雷电是造成电子设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域电子信息系统的安全。浪涌保护器是主要用于抑制雷电浪涌的保护类器件。在连接于电子设备的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装浪涌保护器是雷电防护重要措施之一。目前各地区各行业每年都投入巨额资金大量采购安装浪涌保护器。但是本质上，浪涌保护器是一种“牺牲自己，保护别人”的器件，当浪涌保护器遭受雷击浪涌电流，或长期使用，必然出现老化和损坏，这时，浪涌保护器就失去了保护电子电气设备的功能，受损到一定程度的浪涌保护器甚至可能引发线路中断或者短路。这对那些对雷电敏感的设备，特别是在雷电高发的季节或地区，是不能容忍的，甚至是“致命”的。这就引发了用户迫切的需求：一是要及时知道每一个浪涌保护器此时是否还在起到应有的保护作用，如果不是，则应立刻维护更换；二是要知道浪涌保护器已经遭到过雷击的情况，也就是说，要预知浪涌保护器是否快要失效了，以便提前进行维护工作。

由此可见，由于用户不知道每个浪涌保护器的当前状态，对雷电防护就成了“盲人”，电子信息系统的防雷安全就成为不可知的事情。事实上，对近10年各行各业的雷电灾害进行的调查统计表明，很多浪涌保护器已损坏但未被发现，由此造成雷电打坏设备的事故的情况占相当大的比例。因此这一问题虽然看似很小，但却切实关系到各地区各行业电子信息系统的安全。因此对浪涌保护器的状态进行检测和后续分析处理就显的十分重要了。

目前，为解决上述问题而采取的方法和技术方案有如下几种：

一、目前普遍采用定期对浪涌保护器进行检测的方法，一般每年在雷雨季节前后进行检测，但这种方法常常不能起到作用，这是因为在定期的检测后，可能浪涌保护器马上就被雷电打坏，后续雷击将击毁设备。另外，对于安装于信号回路中的浪涌保护器，常常由于不能停机中断信号，故而即使在定期检测时也不能得到有效检测。

二、在电源浪涌保护器内部设置热脱扣装置及与其相联的微动开关，当电源浪涌保护器发生过热损坏时输出一个开关量，通过这个开关量对浪涌保护器的故障进行报警。这一方法其存在的问题是：1、浪涌抑制器件劣化或损坏未必产生足以使脱扣装置动作的能量，这时报警单元不能进行报警输出。2、在器件损坏才可能输出报警信号，不能提前预知。对其损坏过程中的状态以及损坏的原因均不能确定；3、不适用于信号类浪涌保护器；4、雷击电流的能量和时间尚无法通过专用设备进行分析处理。

三、以电子器件介入浪涌保护器电路进行检测。其缺陷为，测量电路本身与浪涌保护器电路发生了电连接，导致测量电路被雷击浪涌提前损坏。

四、由本人提出的“浪涌保护器的新型检测装置”(专利号zl200720177057.4)为上述问题提出了一种解决方案。这一方案初步解决了浪涌保护器的在线检测问题。其缺陷为：温度开关尚不能对浪涌抑制器件温度变化准确及时反映，因此可资判断的温度信息不够充分和直接。

发明内容

为了有效解决以上问题，本发明提出了一种基于采集浪涌抑制器件光信号来实现在线检测浪涌保护器损坏或劣化情况的装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：本发明的浪涌保护器的在线检测装置，包含测光单元(1)、信号转换传输单元(2)和数据分析单元(3)，所述测光单元(1)安装于浪涌抑制器件(4)发光时所能照射的范围内，所述测光单元(1)通过传输线路(5)与信号转换传输单元(2)连接，所述信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)连接。

所述测光单元(1)包含光敏器件。

所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路，信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间以总线制或多线制方式连接，或通过网络连接。

数据分析单元(3)包含计算机和该计算机上运行的判断显示软件；所述判断显示软件包含显示功能模块、计算功能模块；所述计算功能模块包含基于光的强度或光谱、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之中各种关系的算法。

所述浪涌抑制器件(4)是用来构成浪涌保护器且在浪涌电流作用下或自身劣化、损坏的情况下产生光谱变化的器件。

所述数据分析单元(3)是按照既定数据分析模型运行的集成电路。

一个信号转换传输单元(2)可连接一个或多个测光单元(1)，一个数据分析单元(3)可连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)可接入专用网或互联网。