本發(fā)明屬于防雷技術(shù)應(yīng)用設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種實時監(jiān)測漏電流和過電壓的電涌保護裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代通訊及微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備向微型化發(fā)展，導(dǎo)致其工作電壓不斷降低，導(dǎo)致上述電子設(shè)備對雷電過電壓及電流的耐受能力較弱，在雷電過電壓的作用下，這些器件很容易遭到損壞，嚴(yán)重時可能發(fā)生火災(zāi)等事故，危及電力電子系統(tǒng)的安全運行。
限壓型電涌保護器作為過電壓保護設(shè)備，通常并聯(lián)在被保護設(shè)備的前端，將侵入電力輸電線路中的雷電過電壓限制在設(shè)備能夠耐受的電壓范圍內(nèi)，同時將強大的雷電流泄放到大地，從而保證電子設(shè)備的正常運行。限壓型電涌保護器的核心器件是zno壓敏電阻，在正常狀態(tài)下，一個性能良好的zno壓敏電阻在經(jīng)受雷電波沖擊后，其電氣特性將返回初始狀態(tài)。
然而在長期線路電壓作用下，或者在雷電過電壓、操作過電壓、高溫、高濕等外界環(huán)境的影響下，zno壓敏電阻會產(chǎn)生性能的變化，從而使保護效能降低。而zno壓敏電阻性能的變化主要體現(xiàn)在其壓敏電壓以及漏電流的改變上。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在一些不足，提供了實時監(jiān)測漏電流和過電壓的電涌保護裝置。本發(fā)明能夠自動記錄電涌保護器的動作次數(shù)及時間，根據(jù)天氣的實際情況監(jiān)測雷電過電壓的幅值及變化趨勢；監(jiān)測電涌保護器中的電流大小，從而自動判斷電涌保護器的性能；同時對于過電壓和漏電流現(xiàn)象可以進行及時預(yù)警，避免安全事故發(fā)生。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種實時監(jiān)測漏電流和過電壓的電涌保護裝置，包括信息分析處理模塊、預(yù)警模塊、以及分別與電涌保護器中浪涌泄放電路相連接的過電壓監(jiān)測模塊和漏電流監(jiān)測模塊；所述的過電壓監(jiān)測模塊、漏電流監(jiān)測模塊和預(yù)警模塊分別與信息分析處理模塊相連接；
所述的信息分析處理模塊主要由arm處理器、時鐘電路、存儲器和顯示器組成；
所述的預(yù)警模塊主要由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成；
所述的過電壓監(jiān)測模塊主要由依次串聯(lián)的電壓檢測傳感器、極性轉(zhuǎn)換電路、限壓電路和光電耦合電路組成；所述的電壓檢測傳感器采集電涌保護器兩端的過電壓信號，極性轉(zhuǎn)換電路將過電壓信號轉(zhuǎn)化為正極性電壓信號，限壓電路對正極性電壓信號進行限壓，光電耦合電路將限壓后的電壓信號轉(zhuǎn)化為光信號后再轉(zhuǎn)化為電信號，最終輸入arm處理器進行處理；
所述的漏電流監(jiān)測模塊主要由依次串聯(lián)的電流檢測傳感器、積分電阻、線性放大電路、 檢波電路和a/d轉(zhuǎn)換電路組成；所述電流檢測傳感器采集電涌保護器在工頻電壓下的漏電流信號，積分電阻將漏電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，線性放大電路將電壓信號進行放大，檢波電路將放大后的電壓信號轉(zhuǎn)化為直流電壓信號并進行濾波，a/d轉(zhuǎn)換電路將檢波電路輸出的平滑直流電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最終輸入arm處理器進行處理；
所述arm處理器對接收到的過電壓和漏電流信號進行處理，將過電壓發(fā)生的大小、時間、次數(shù)以及漏電流的大小、時間實時同步記錄存儲到存儲器中，并通過顯示器進行顯示；同時，當(dāng)監(jiān)測到電涌保護器兩端的過電壓達到預(yù)設(shè)的預(yù)警次數(shù)或者電涌保護器中漏電流值到預(yù)設(shè)的預(yù)警幅值時，發(fā)出預(yù)警信號，控制預(yù)警模塊中的蜂鳴器發(fā)出報警聲、發(fā)光二極管進行持續(xù)閃爍。
作為本發(fā)明的進一步說明，所述的預(yù)設(shè)的預(yù)警次數(shù)為999次，設(shè)定在1000次時自動復(fù)位并重新計數(shù)，當(dāng)重新計數(shù)時認(rèn)定電涌保護器需要更換。
作為本發(fā)明的進一步說明，所述的預(yù)設(shè)的預(yù)警幅值為20μa。
作為本發(fā)明的進一步說明，所述限壓電路的限壓值為12v，以保護后級的光電耦合電路。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述電流檢測傳感器采用羅氏線圈。
在本發(fā)明中，各模塊的電路設(shè)計可以采用常規(guī)設(shè)計，也可以采用自行設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能即可。
本發(fā)明的優(yōu)點：
電路結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，具有整機性能工作穩(wěn)定、抗干擾能力強、耐受絕緣高、檢測數(shù)據(jù)精度高的優(yōu)點；采用arm處理器對監(jiān)測信號進行處理，能夠進行實時監(jiān)測，發(fā)出預(yù)警信息，也可以調(diào)原始記錄，進行對電涌保護器性能對比分析；增設(shè)了預(yù)警模塊，可以進行聲光報警，有效防范了安全事故的發(fā)生。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
實施例：
如圖1所示，一種實時監(jiān)測漏電流和過電壓的電涌保護裝置，包括信息分析處理模塊、預(yù)警模塊、以及分別與電涌保護器中浪涌泄放電路相連接的過電壓監(jiān)測模塊和漏電流監(jiān)測模塊；所述的過電壓監(jiān)測模塊、漏電流監(jiān)測模塊和預(yù)警模塊分別與信息分析處理模塊相連接；
所述的信息分析處理模塊主要由arm處理器、時鐘電路、存儲器和顯示器組成；
所述的預(yù)警模塊主要由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成；
所述的過電壓監(jiān)測模塊主要由依次串聯(lián)的電壓檢測傳感器、極性轉(zhuǎn)換電路、限壓電路和光電耦合電路組成；所述的電壓檢測傳感器采集電涌保護器兩端的過電壓信號，極性轉(zhuǎn)換電路將過電壓信號轉(zhuǎn)化為正極性電壓信號，限壓電路對正極性電壓信號進行限壓，光電耦合電路將限壓后的電壓信號轉(zhuǎn)化為光信號后再轉(zhuǎn)化為電信號，最終輸入arm處理器進行處理；
所述的漏電流監(jiān)測模塊主要由依次串聯(lián)的電流檢測傳感器、積分電阻、線性放大電路、檢波電路和a/d轉(zhuǎn)換電路組成；所述電流檢測傳感器采集電涌保護器在工頻電壓下的漏電流信號，積分電阻將漏電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，線性放大電路將電壓信號進行放大，檢波電路將放大后的電壓信號轉(zhuǎn)化為直流電壓信號并進行濾波，a/d轉(zhuǎn)換電路將檢波電路輸出的平滑直流電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最終輸入arm處理器進行處理；
所述arm處理器對接收到的過電壓和漏電流信號進行處理，將過電壓發(fā)生的大小、時間、次數(shù)以及漏電流的大小、時間實時同步記錄存儲到存儲器中，并通過顯示器進行顯示；同時，當(dāng)監(jiān)測到電涌保護器兩端的過電壓達到預(yù)設(shè)的預(yù)警次數(shù)或者電涌保護器中漏電流值到預(yù)設(shè)的預(yù)警幅值時，發(fā)出預(yù)警信號，控制預(yù)警模塊中的蜂鳴器發(fā)出報警聲、發(fā)光二極管進行持續(xù)閃爍。