[发明专利]一种自动监测限压型电涌保护器性能的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动监测限压型电涌保护器性能的装置，属于雷电科学与技术领域。

背景技术

随着现代通讯及微电子技术的迅猛发展，电子设备向微型化发展，导致其工作电压不断降低，导致上述电子设备对雷电过电压及电流的耐受能力较弱，在雷电过电压的作用下，这些器件很容易遭到损坏，严重时可能发生火灾等事故，危及电力电子系统的安全运行。

限压型电涌保护器作为过电压保护设备，通常并联在被保护设备的前端，将侵入电力输电线路中的雷电过电压限制在设备能够耐受的电压范围内，同时将强大的雷电流泄放到大地，从而保证电子设备的正常运行。限压型电涌保护器的核心器件是ZnO压敏电阻，在正常状态下，一个性能良好的ZnO压敏电阻在经受雷电波冲击后，其电气特性将返回初始状态。

然而在长期线路电压作用下，或者在雷电过电压、操作过电压、高温、高湿等外界环境的影响下，ZnO压敏电阻会产生性能的变化，从而使保护效能降低。而ZnO压敏电阻性能的变化主要体现在其压敏电压以及漏电流的改变上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动监测限压型电涌保护器性能的装置，利用监测限压型电涌保护器的动作次数及监测限压型电涌保护器在线路电压作用下的漏电流值自动识别电涌保护器的性能变化情况。本发明能够自动记录电涌保护器的动作次数及时间，根据天气的实际情况监测雷电过电压的幅值及变化趋势；监测电涌保护器中的电流大小，从而自动判断电涌保护器的性能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种自动监测限压型电涌保护器性能的装置，包括过电压监测模块、漏电流监测模块、单片机处理模块，其中：

所述过电压监测模块用于监测电涌保护器两端的过电压信号，并对其进行取样处理后传输至单片机处理模块；

所述漏电流监测模块用于监测电涌保护器中的漏电流信号，并对其进行处理后传输至单片机处理模块；

所述单片机处理模块用于对接收到的过电压和漏电流信号进行处理，实时同步记录存储过电压发生的大小、时间、次数以及漏电流的大小、时间，并进行显示；同时，当监测到电涌保护器两端的过电压达到999次或者电涌保护器中漏电流值到一定幅值时，发出预警信号。

本发明中所述过电压检测模块包括过电压检测传感器、极性转换电路、限压电路、光电耦合电路；所述过电压检测传感器取样电涌保护器两端的过电压信号，极性转换电路将过电压信号转化为正极性电压信号，限压电路对正极性电压信号进行限压，光电耦合电路将限压后的电压信号转化为光信号后再转化为电信号，最终输入单片机处理模块进行处理。

本发明中所述漏电流检测模块包括电流检测信息器、积分电阻、线性放大电路、检波电路、A/D转换电路；所述电流检测信息器采集电涌保护器在工频电压下的漏电流信号，积分电阻将漏电流信号转化为电压信号，线性放大电路将电压信号进行放大，检波电路将放大后的电压信号转化为直流电压信号并进行滤波，A/D转换电路将检波电路输出的平滑直流电压信号转化为数字信号，最终输入单片机处理模块进行处理。

本发明中所述单片机处理模块包括单片机处理器、时钟电路、存储器、显示器；所述时钟电路为单片机提供时钟信号；所述单片机处理器对接收到的过电压和漏电流信号进行处理，将过电压发生的大小、时间、次数以及漏电流的大小、时间实时同步记录存储到存储器中，并通过显示器进行显示；同时，当监测到电涌保护器两端的过电压达到一定次数或者电涌保护器中漏电流值到一定幅值时，发出预警信号，并将预警信号显示在显示器上。

作为本发明的进一步优化方案，所述一定次数为999次，设定在1000次时自动复位并重新计数，当重新计数时认定电涌保护器需要更换。

作为本发明的进一步优化方案，所述一定幅值为20μA。

作为本发明的进一步优化方案，所述限压电路的限压值为12V，以保护后级的光电耦合电路。

作为本发明的进一步优化方案，所述电流检测信息器采用罗氏线圈。

作为本发明的进一步优化方案，所述单片机处理模块还包括分别与单片机处理器连接的第一至第三按键，用于进行数据调用。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明的电路结构设计简单，具有整机性能工作稳定、抗干扰能力强、耐受绝缘高、检测数据精度高的优点；

（2）本发明中采用单片机对监测信号进行处理，能够进行实时监测，发出预警信息，也可以调原始记录，进行对电涌保护器性能对比分析；