电涌保护器劣化程度的判定系统及判定方法
专利汇可以提供电涌保护器劣化程度的判定系统及判定方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种电涌保护器劣化程度的判定系统及判定方法，其中，判定系统包括：用于向电涌保护器的两端施加 电压 的供电 电路 ；穿套在电涌保护器的PE线上，用于感应电涌保护器的漏 电流 ，并输出第一电压 信号 的电流 传感器 ；放大电路，放大电路的输入端与电流检测电路的输出端相连，用于对第一电压信号进行放大处理，以输出第二电压信号；判定控制电路，判定控制电路用于将第二电压信号转换为对应的 漏电流 值，并对漏电流值与标称压敏漏电流值进行比较，根据比较结果判定电涌保护器的劣化程度。该判定系统通过对电涌保护器漏电流的监测，并通过漏电流的变化来判定电涌保护器的劣化程度，实现了电涌保护器劣化程度的在线实时监测。，下面是电涌保护器劣化程度的判定系统及判定方法专利的具体信息内容。
1.一种电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，包括：
供电电路，所述供电电路用于向所述电涌保护器的两端施加电压；
电流传感器，所述电流传感器穿套在所述电涌保护器的PE线上，用于感应所述电涌保护器的漏电流，并输出第一电压信号；
放大电路，所述放大电路的输入端与所述电流检测电路的输出端相连，所述放大电路用于对所述第一电压信号进行放大处理，以输出第二电压信号；
判定控制电路，所述判定控制电路的输入端与所述放大电路的输出端相连，所述判定控制电路用于将所述第二电压信号转换为对应的漏电流值，并对所述漏电流值与标称压敏漏电流值进行比较，根据比较结果判定所述电涌保护器的劣化程度。
2.如权利要求1所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述供电电路包括：
供电电源，所述供电电源用于提供第一供电电压；
降压单元，所述降压单元的输入端与所述供电电源相连，所述降压单元的输出端与所述电涌保护器的供电端相连，所述降压单元用于对所述第一供电电压进行降压处理，以输出第二供电电压施加在所述电涌保护器的两端。
3.如权利要求2所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述供电电路还包括：
电压检测单元，所述电压检测单元用于检测所述供电电源的输出电压；
其中，所述判定控制电路还分别与所述降压单元和所述电压检测单元相连，所述判定控制电路还用于根据所述输出电压对所述降压单元进行控制，以使所述降压单元输出所述第二供电电压。
4.如权利要求1所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述放大电路包括：
第一运算放大器，所述第一运算放大器的负输入端与所述电流传感器的负输出端相连，所述第一运算放大器的输出端通过第一电阻与所述第一运算放大器的正输入端相连；
第二运算放大器，所述第二运算放大器的正输入端与所述电流传感器的正输出端相连，所述第二运算放大器的输出端通过第二电阻与所述第二运算放大器的负输入端相连，所述第二运算放大器的负输入端还通过第三电阻与所述第一运算放大器的正输入端相连，其中，所述第二电阻与所述第一电阻的阻值相等；
第三运算放大器，所述第三运算放大器的负输入端通过第四电阻与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的正输入端通过第五电阻与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的输出端通过第六电阻与所述第三运算放大器的负输入端相连，所述第三运算放大器的正输入端还通过第七电阻接地，其中，所述第四电阻与所述第五电阻的阻值相等，所述第六电阻与所述第七电阻的阻值相等。
5.如权利要求1所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述判定控制电路具体用于：
在所述漏电流值大于所述标称压敏漏电流值时，判定所述电涌保护器性能劣化；以及在所述漏电流值小于或者等于所述标称压敏漏电流值时，判定所述电涌保护器性能正常。
6.如权利要求5所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述判定控制电路还用于：
在所述漏电流值大于所述标称压敏漏电流值时，计算所述漏电流值与所述标称压敏漏电流值之间的差值；以及
在所述差值小于第一差值阈值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第一等级，在所述差值大于或者等于所述第一差值阈值且小于第二差值阈值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第二等级，在所述差值大于或者等于所述第二预设差值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第三等级，其中，所述第二等级高于所述第一等级，所述第三等级高于所述第二等级。
7.如权利要求3所述的电涌保护器劣化程度的判定系统，其特征在于，所述第二供电电压的取值为0～1V。
8.一种电涌保护器劣化程度的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
向所述电涌保护器的两端施加电压；
通过穿套在所述电涌保护器的PE线上的电流传感器检测所述电涌保护器的漏电流，以输出第一电压信号；
对所述第一电压信号进行放大处理，以输出第二电压信号；
将所述第二电压信号转换为对应的漏电流值；
对所述漏电流值与标称压敏漏电流值进行比较，根据比较结果判定所述电涌保护器的劣化程度。
9.如权利要求8所述的电涌保护器劣化程度的判定方法，其特征在于，所述根据比较结果判定所述电涌保护器的劣化程度，包括：
在所述漏电流值大于所述标称压敏漏电流值时，判定所述电涌保护器性能劣化；以及在所述漏电流值小于或者等于所述标称压敏漏电流值时，判定所述电涌保护器性能正常。
10.如权利要求9所述的电涌保护器劣化程度的判定方法，其特征在于，还包括：
在所述漏电流值大于所述标称压敏漏电流值时，计算所述漏电流值与所述标称压敏漏电流值之间的差值；以及
在所述差值小于第一差值阈值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第一等级，在所述差值大于或者等于所述第一差值阈值且小于第二差值阈值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第二等级，在所述差值大于或者等于所述第二预设差值时，判定所述电涌保护器的劣化程度处于第三等级，其中，所述第二等级高于所述第一等级，所述第三等级高于所述第二等级。
电涌保护器劣化程度的判定系统及判定方法
技术领域
背景技术
要是雷电对大地放电所产生的雷击电磁脉冲，其作用在相邻近的导体上会产生感应过电压
和感应过电流。有的感应过电压甚至可以达到几千伏特，它们可以通过电源线、控制线或信
号线以及各种保护(金属)管、槽、支架和管道等传输，最终加载到系统设备上,对系统设备
造成损坏。
在系统设备的外围，其中，在电子信息的电源系统中加装各种类型的电涌保护器(Surge
protection Device，简称SPD)就是一种行之有效的防护措施。
漏电电流通过；当U≥Up时，即发生雷击等特殊情况时，SPD的电阻值急剧下降，过电压与过
电流通过SPD流入接地端，而不会流入设备中；待恢复到U＜Up时。SPD又呈现出高阻抗性。因
此，SPD被广泛地运用于各级低压供配电系统中，用于限制配电系统中的过电压，使其不会
超过各种电气设备及配电装置所能耐受的额定冲击电压，从而保护设备免受雷电造成的损
害。
流增大且防护功能失效，严重时可发生器件爆炸、起火，从而引发事故、造成损失。因此，及
时检测出性能降低或者损坏的SPD，对防止事故的发生、减少损失具有非常重要的意义。
发明内容
判断，实现对SPD劣化程度的在线实时监测，从而能够及时发现SPD存在的劣化问题，消除电
力系统或设备中可能存在的安全隐患。
传感器，所述电流传感器穿套在所述电涌保护器的PE线上，用于感应所述电涌保护器的漏
电流，并输出第一电压信号；放大电路，所述放大电路的输入端与所述电流检测电路的输出
端相连，所述放大电路用于对所述第一电压信号进行放大处理，以输出第二电压信号；判定
控制电路，所述判定控制电路的输入端与所述放大电路的输出端相连，所述判定控制电路
用于将所述第二电压信号转换为对应的漏电流值，并对所述漏电流值与标称压敏漏电流值
进行比较，根据比较结果判定所述电涌保护器的劣化程度。
度的在线实时监测，从而能够及时发现SPD存在的劣化问题，消除电力系统或设备中可能存
在的安全隐患。
大处理，以输出第二电压信号；将所述第二电压信号转换为对应的漏电流值；对所述漏电流
值与标称压敏漏电流值进行比较，根据比较结果判定所述电涌保护器的劣化程度。
度的在线实时监测，从而能够及时发现SPD存在的劣化问题，消除电力系统或设备中可能存
在的安全隐患。
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
控制电路13。
过电流传感器11的环形感应圈后，再并入地线中。
较结果判定电涌保护器的劣化程度。
流以保护敏感器件。但随着压敏电阻的劣化，其非线性特性变差，对过电压的泄放变弱，漏
电流值也随之变大。本发明通过分析固定电压作用下SPD漏电流值的情况，间接地对SPD，尤
其是SPD中压敏电阻的劣化情况进行判断。
流值与标称压敏漏电流值进行比较。
与标称压敏漏电流值之间的差值，在差值小于第一差值阈值时，判定电涌保护器的劣化程
度处于第一等级，在差值大于或者等于第一差值阈值且小于第二差值阈值时，判定电涌保
护器的劣化程度处于第二等级，在差值大于或者等于第二预设差值时，判定电涌保护器的
劣化程度处于第三等级。其中，第二等级高于第一等级，第三等级高于第二等级，即第二等
级的SPD劣化程度较第一等级的SPD劣化程度更严重，第三等级的SPD劣化程度较第二等级
的SPD劣化程度更严重，处于第三等级情况下SPD极易高热起火，造成危害。同时，上述第一
差值阈值、第二差值阈值和第三差值阈值可通过实验数据获得，为固定的预设值，存储在判
定控制电路13中。
相应的预警信息。应当理解，劣化程度的等级越高，预警信息的级别也越高。
供的第一供电电压进行降压处理，以输出第二供电电压施加在电涌保护器的两端。该降压
单元102的设置，可避免SPD两端施加电压值过大，造成SPD的过压损坏，还可以保护到与SPD
相关联的放大电路12和判定控制电路13，以使其免受过压损坏。
103采集的供电电源101的输出电压，合理地选用降压比例，根据降压比例控制降压单元
102，以使降压单元102输出第二供电电压，实现向SPD两端施加微电压。
放大器122的正输入端与电流传感器11的正输出端相连，第二运算放大器122的输出端通过
第二电阻R2与第二运算放大器122的负输入端相连，第二运算放大器122的负输入端还通过
第三电阻R3与第一运算放大器121的正输入端相连，其中，第二电阻R2与第一电阻R1的阻值
相等；第三运算放大器123的负输入端通过第四电阻R4与第一运算放大器121的输出端相
连，第三运算放大器123的正输入端通过第五电阻R5与第二运算放大器122的输出端相连，
第三运算放大器123的输出端通过第六电阻R6与第三运算放大器123的负输入端相连，第三
运算放大器123的正输入端还通过第七电阻R7接地，其中，第四电阻R4与第五电阻R5的阻值
相等，第六电阻R6与第七电阻R7的阻值相等。通过放大电路12的设置，实现了对电流传感器
11输出的第一电压信号的放大，由此解决了漏电流数量级过小带来的测量精度问题。
与第七电阻R7的阻值相等，可以获得放大电路12的输入信号与输出信号间的关系：
化。
现对SPD劣化程度的在线实时监测，从而能够及时发现SPD存在的劣化问题，消除电力系统
或设备中可能存在的安全隐患。
第二等级，在差值大于或者等于第二预设差值时，判定电涌保护器的劣化程度处于第三等
级，其中，第二等级高于第一等级，第三等级高于第二等级。
化程度的在线实时监测，从而能够及时发现SPD存在的劣化问题，消除电力系统或设备中可
能存在的安全隐患。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
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