通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种通信电源SPD在线非接触式漏电流自动检测倒换装置，当漏电流大于预定的界限，智能判定将该MOV离线脱扣并切换到原先检测正常的备用SPD，再利用单片机和外围接口对脱扣后的SPD进行接触式详细V‑I曲线等检查，并与程序中事先装定的器件正常参数对比，确认故障后，向上位机发出分级警报，提示用户及时更换。本实用新型专利技术可有效地避免防雷保护失效以及次生灾害的产生。

SPD on-line automatic detection intelligent trip switching device of communication power supply

【技术实现步骤摘要】
通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置
本技术属于SPD器件漏电流自动检测脱扣控制领域，具体涉及通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置。
技术介绍
在各行业的低压线路防雷中，广泛使用氧化锌压敏电阻制作的防雷装置(简称SPD)，从输配电线路、变配电站到计算机机房，从通讯机房到设备内部，SPD在防雷、防开关冲击等浪涌电流方面起到了不可或缺的作用，保障了电力网络中各类电气设备的正常运行。但是因SPD劣化和失效所带来的电力事故也日益增加。SPD异常的劣化和失效，如未及时正常与被保护系统脱扣，将导致电力网络的跳闸而造成供电中断，或因SPD自身漏电流过大，产生高温导致的火灾事故也时有发生。为了防止SPD劣化出现雪崩漏电流，国家防雷装置检测标准制定了SPD漏电流合格判断数据。人工检测SPD劣化是目前唯一使用的方法，该方法无法做到随时、随地跟踪SPD的劣化进程检测。为了解决这个问题，防雷工程师设计了多种检测仪器，需要定期或不定期地断电检测SPD的特性参数以防MOV(MOV：氧化锌压敏电阻，SPD的核心部件)带病使用。造成MOV劣化的电源暂态过电压及雷电冲击电流没有规律性，定期检测有很大可能会错开MOV劣化的时间，给预防造成疏漏，从而带来不必要的损失。在一些通信设备上采用板上安装的SPD，更是根本没有考虑检测机制。限压型SPD主要用于电源系统的雷击防护和浪涌电压保护，也叫电源防雷器。SPD被并联在被保护电路中，由于电涌的冲击，使用时间或不利环境因素的影响，SPD的性能会劣化。劣化的SPD漏电流会增大，从而导致SPD积热，严重时甚至产生电弧导致SPD燃烧，因此劣化的SPD必须从电路中断开(脱扣)。现有脱扣方式为人工或由SPD的脱扣器自动将劣化的SPD从被保护电路中断开，脱扣的基本出发点是SPD的基本性能变坏，即SPD已劣化，保护功能失效，为了避免劣化的SPD给被保护的系统带来后继的损害而将其从电路中断开。对SPD是否劣化或失效，需要依据SPD性能参数及相关产品标准的技术要求来判定。如何依据保护元件的参数进行脱扣，相关的标准对此没有做出精确的规定，而只给出定性的极限值的规定。现有产品的脱扣是依靠SPD的脱扣器对电路中过流以及过流造成SPD温度升高的响应而执行，现有SPD的脱扣器采用自动脱扣技术，脱扣动作依据是雷击发生时的强冲击电流值和MOV劣化后漏电流增大造成SPD温度升高值，这是一种滞后的响应，是对SPD性能参数的间接反映，因此现有的脱扣设计有种种不足。按照相关标准的规定，现有SPD产品的脱扣器有外部脱扣器和内部脱扣器。外部脱扣器一般由过流保护器件如断路器和热熔保险管构成，而内部脱扣器则由低温焊锡装置构成。内部脱扣器采用机械的或者物理的脱扣技术，由低温焊锡端子加弹簧杠杆机构制成，SPD有一个接入端子由软铜编织线和可移动的铜片动片组成，另有一片铜片定片固定焊接在MOV上，动片与定片之间用低温焊锡焊接。当MOV漏电流增大后会积热导致温升增大，低温焊锡软化，固定在SPD壳体上的弹簧将动片拉开，实现SPD的脱扣。内部脱扣器的脱扣是对持续的漏电流的累积效果的响应，这种物理脱扣方式对劣化的响应慢，由于SPD产品的结构，使用场所的气候条件以及环境因素的差异，脱扣动作是不精确的。以过流保护器实现的外脱扣，一般以热熔保险丝或断路器构成，这类脱扣器脱扣后不能自动恢复。当SPD尚未劣化时，由于强的雷击或持续的过电压也会造成SPD的脱扣，导致SPD的废弃，而基于断路器的脱扣器，如果电源系统的过流保护配置不当，就存在与电源板系统干路过流保护器之间的响应速度的竞争冒险的问题，则可能造成系统较长时间的断电。以物理脱扣器实现的脱扣，其动作是对持续的漏电流造成的MOV的温升的响应。当脱扣动作发生时，SPD可能早已经劣化，在脱扣发生之前，被保护系统处于雷击的威胁之中。现有的物理脱扣方式的功能仅只是保证劣化的SPD不对被保护系统带来后续的附加损害。即便如此，劣化的SPD发生自燃和闪弧的事情也常有发生，因此，这种脱扣动作是滞后和不精确的。由于SPD散热系统的不同，SPD应用场所的气候条件不同，其动作速度也不同，冬天SPD的温度升高慢，夏天升高快，同一时刻处于高纬度地区SPD温度升高慢，低纬度地区升高快。温度升高快的地区SPD的脱扣则有可能超前于SPD的劣化，另一方面SPD遭受强的浪涌冲击时，SPD也可能产生脱扣误动作，造成资源的浪费。SPD传统的物理脱扣技术不能实时检测SPD的性能参数，其脱扣动作只能在SPD劣化的极限状态下发生，受环境等使用条件的影响，存在误动作以及脱扣不精确、不及时等不足。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供针对通信电源的一种在线式SPD漏电流自动检测智能脱扣倒换装置，它能实时地检测MOV的运行状态，对劣化和失效的MOV提前发现，并给予脱扣，并对脱扣离线后的SPD进行检查，判断是否故障。为解决上述问题，本技术所采取的技术方案是：一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，包括单片机电路、在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路，其中在线非接触式SPD漏电流感测电路输出的感测信号经数据处理电路处理后输入单片机电路，经单片机电路判断处理后控制SPD脱扣驱动电路的动作，进而控制该SPD的脱扣状态。进一步的，所述在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路分别设置多路，每路对应感测控制一个SPD，每路在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路分别连接多路模拟开关的输入端，通过多路模拟开关连接单片机电路。更进一步的，还包括SPDV/I曲线检测电路以及通讯报警电路，SPDV/I曲线检测电路以及通讯报警电路与单片机电路双向连接，与单片机电路控制加载在SPD上的电压并检测SPD的通过电流，计算V/I曲线并与单片机内置的V/I曲线比较，判断SPD是否故障，并将故障信号通过通讯报警电路进行远程报警。优选的，所述在线非接触式SPD漏电流感测电路包括互感器CT1-CT2、电感L1-L2、隔离变压器T1-T2、瞬态电压抑制器TVS1-TVS4、整流桥D1-D2以及电容C1-C2，其中电流互感器CT1和电流互感器CT2分别安装于线路上SPD的前端和SPD的后端，电流互感器CT1线圈的两端经电感L1连接隔离变压器T1的初级线圈两端，隔离变压器T1的次级线圈两端连接整流桥D1的输入端，整流桥D1的正输出端输出电压V1，整流桥D1的负输出端接地，瞬态电压抑制器TVS1并接在电流互感器CT1线圈的两端，瞬态电压抑制器TVS3与电容C1并联后并接在整流桥D1的正、负输出端；电流互感器CT2线圈的两端经电感L2连接隔离变压器T2的初级线圈两端，隔离变压器T2的次级线圈两端连接整流桥D2的输入端，整流桥D2的正输出端输出电压V2，整流桥D2的负输出端接地，瞬态电压抑制器TVS2并接在电流互感器CT2线圈的两端，瞬态电压抑制器TVS4与电容C2并联后并接在整流桥D2的正、负输出端。优选的，所述数据处理电路包括差分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：包括单片机电路、在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路，其中在线非接触式SPD漏电流感测电路输出的感测信号经数据处理电路处理后输入单片机电路，经单片机电路判断处理后控制SPD脱扣驱动电路的动作，进而控制该SPD的脱扣状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：包括单片机电路、在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路，其中在线非接触式SPD漏电流感测电路输出的感测信号经数据处理电路处理后输入单片机电路，经单片机电路判断处理后控制SPD脱扣驱动电路的动作，进而控制该SPD的脱扣状态。


2.根据权利要求1所述的一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：所述在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路分别设置多路，每路对应感测控制一个SPD，每路在线非接触式SPD漏电流感测电路、数据处理电路以及SPD脱扣驱动电路分别连接多路模拟开关的输入端，通过多路模拟开关连接单片机电路。


3.根据权利要求2所述的一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：还包括SPDV/I曲线检测电路以及通讯报警电路，SPDV/I曲线检测电路以及通讯报警电路与单片机电路双向连接。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：所述在线非接触式SPD漏电流感测电路包括互感器CT1-CT2、电感L1-L2、隔离变压器T1-T2、瞬态电压抑制器TVS1-TVS4、整流桥D1-D2以及电容C1-C2，其中电流互感器CT1和电流互感器CT2分别安装于线路上SPD的前端和SPD的后端，电流互感器CT1线圈的两端经电感L1连接隔离变压器T1的初级线圈两端，隔离变压器T1的次级线圈两端连接整流桥D1的输入端，整流桥D1的正输出端输出电压V1，整流桥D1的负输出端接地，瞬态电压抑制器TVS1并接在电流互感器CT1线圈的两端，瞬态电压抑制器TVS3与电容C1并联后并接在整流桥D1的正、负输出端；电流互感器CT2线圈的两端经电感L2连接隔离变压器T2的初级线圈两端，隔离变压器T2的次级线圈两端连接整流桥D2的输入端，整流桥D2的正输出端输出电压V2，整流桥D2的负输出端接地，瞬态电压抑制器TVS2并接在电流互感器CT2线圈的两端，瞬态电压抑制器TVS4与电容C2并联后并接在整流桥D2的正、负输出端。


5.根据权利要求1-3任一项所述的一种通信电源SPD在线式自动检测智能脱扣倒换装置，其特征在于：所述数据处理电路包括差分放大电路，所述差分放大电路包括电阻R1-R4以及放大器IC1，电阻R1与电阻R3串联连接，电阻R1与电阻R3的节点连接放大器IC1的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡云枝，王海波，王慧，
申请(专利权)人：太仓市同维电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32