[发明专利]一种可在线远程监测的双脱扣电涌保护器

摘要

本发明公开一种可在线远程监测的双脱扣电涌保护器，包括电涌保护器，所述电涌保护器包括在线运行监测电路，遥信信号监测电路，老化程度监测电路，电力线路通信，移动终端通信和器件，所述器件有稳压管、电容、快速二极管、电感、电阻、电容电池和单片机、通信模块，所述单片机的电源经电阻分压、快速二极管和电容整流滤波后对电容电池充电，所述在线运行监测电路经电阻分压、快速二极管和电容整流稳压后作为在线连接状态输入，所述老化程度监测电路经电感的A、B两组输出；该可在线远程监测的双脱扣电涌保护器实现了电涌保护器在线参数采集监测以及采集参数互联网通信等功能，有效地解决了电涌保护器运行状态监测和老化失效程度判定。

主权项

一种可在线远程监测的双脱扣电涌保护器，包括电涌保护器，其特征在于 ：还包括在线运行监测电路、遥信信号监测电路、老化程度监测电路和器件，所述器件有稳压管、电容、快速二极管、电感、电阻、电容电池和单片机、通信模块；所述电涌保护器包含电力线路传输通信模块和选配的移动终端模块，所述在线运行监测电路，遥信信号监测电路，老化程度监测电路、器件和电涌保护器形成一个安装整体，构成一个可插拔模块；其中：（1）所述在线运行监测电路包括有 LA、LB、LC、N、PE 的三相电源线路或只含 LA、LB、LC；三相电源线路LA经电阻分压、快速二极管和电容和稳压管整流滤波稳压后对电容电池C充电，当电容电池C电压达到设定电压水平时，双向可控硅S导通，为MCU提供运行电源；三相电源线路LA、LB、LC分别经电阻分压、快速二极管和电容、稳压管整流稳压后作为在线连接状态输入；（2）所述遥信信号监测电路的参数采集包括采集与电涌保护器SPD‑LA、SPD‑LB、SPD‑LC、SPD‑N 对应的遥信开关 K1、K2、K3、K4的开关量输出；（3）所述老化程度监测电路内设的判定比较器包括比较器O1、O2、O3、O4，比较电路由三组分压电阻 R7/R8、R9/R10、R15/R16 组成；老化程度监测电路经电感的 A、B 两组输出，A组输出电涌保护器浪涌冲击强度，B组输出用于电涌保护器漏电流检出和冲击运行触发信号，其中：1）电涌保护器冲击老化程度监测实现：电涌保护器遭受雷电冲击后，电感的A组输出经快速二极管D2、D1向电容C4充电，二极管D1、电容C4构成采样保持电路，电容C4的充电电压即为本次冲击电流值的采样电压，电容C4的充电电压值分别和分压电阻R9/R10、R7/R8的分压电平比较，通过标定的方法，标定分压电阻R9/R10的标示值为标称值IN、分压电阻R7/R8的标示值为最大值IMAX，通过比较器O1测定本次冲击电流值的采样电压与最大值IMAX比较输出，通过比较器O2测定本次冲击电流值的采样电压与标称值IN比较输出；当比较器O2输出高电平时，表示有超过标称值IN的雷电流冲击，比较器O1输出高电平时，表示有超过最大值IMAX的雷电流冲击；2）电涌保护器自然老化程度监测实现：二极管 D3、限流电阻R17、分压电阻R13/R14、分压电阻 R15/R16、电容C5、比较器O3和O4构成跟随采样比较保持电路；当接地线PE有mA级别以上电流流过时，跟随采样比较保持电路信号经放大整理后通过限流电阻R17产生对电容C5充电，当充电持续时间超过设定时间，电容C5被充电至设定电压水平，比较器O3输出高电平，流经接地线PE的mA级别以上电流维持时，比较器O3持续输出高电平；流经接地线PE的mA级别以上电流不能维持时，电容C5通过限流电阻R17放电，恢复初始状态；当接地线PE有3KA级别以上瞬时电流流过时，由于B组输出值较大，电容C5瞬时充值至设定电压水平，比较器O3输出高电平，瞬时电流消失后，比较器O4输出恢复为0V，电容C5通过限流电阻R17放电；3）电涌保护器老化程度判定：电涌保护器遭受浪涌冲击或漏电流超过设定值时，O3输出触发高电平，唤醒单片机；当浪涌冲击触发，记录触发次数，读取比较器O2电平值，单片机通过比较历史累积值和比较器O1、O2电平值，判定电涌保护器老化程度并发送结果给远端；电涌保护器老化程度判定具体如下：a）比较器O2输出高电平时，电涌保护器已经老化；b）比较器O1输出高电平累积次数大于20次，电涌保护器已经老化；c）比较器O3输出高电平累积次数大于40次，电涌保护器已经老化。