浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障检测的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110314215.7

申请日:

2011.10.17

公开号:

CN102496920A

公开日:

2012.06.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02H 9/04申请日:20111017|||公开

IPC分类号:

H02H9/04; G01R31/00; G01R31/06

主分类号:

H02H9/04

申请人:

航天科工深圳(集团)有限公司

发明人:

胡忠伟

地址:

518000 广东省深圳市福田区深南大道4019号航天大厦B座5楼

优先权:

专利代理机构:

深圳中一专利商标事务所 44237

代理人:

张全文

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内容摘要

本发明适用于雷电防护领域,提供了一种浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障检测的方法;浪涌保护装置包括浪涌保护器、电压检测模块、CPU处理模块、显示模块以及通信模块。本发明实施例提供的浪涌保护装置通过电压检测模块对浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据;CPU处理模块将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息;通信模块将故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正常。

权利要求书

1: 一种浪涌保护装置, 包括浪涌保护器 ; 其特征在于, 所述浪涌保护装置还包括 : 电压检测模块, 其输入端与所述浪涌保护器连接, 对所述浪涌保护器进行电压检测并 输出电压数据 ; CPU 处理模块, 其信号输入端连接至所述电压检测模块的输出端, 将所述电压数据进行 故障分析处理并输出故障信息 ; 显示模块, 其输入端连接至所述 CPU 处理模块的信号输出端, 用于显示所述浪涌保护 器和所述 CPU 处理模块的运行状况 ; 以及 通信模块, 其输入端连接至所述 CPU 处理模块的控制输入输出端, 将所述故障信息传 输给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能是否正常。2: 如权利要求 1 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述浪涌保护器包括 : 防过流保险丝, 其一端与三相交流电的相线连接 ; 第一防过热保险丝, 其一端与所述防过流保险丝的另一端连接 ; 第一压敏器件, 其一端与所述第一防过热保险丝的另一端连接, 所述第一压敏器件的 另一端连接三相交流电的零线 ; 第二防过热保险丝, 其一端与所述防过流保险丝的另一端连接 ; 第二压敏器件, 其一端与所述第二防过热保险丝的另一端连接, 所述第二压敏器件的 另一端连接三相交流电的零线 ; 指示灯, 其一端连接至所述三相交流电的零线 ; 指示灯保护单元, 其输入端连接至所述第二压敏器件与所述第二防过热保险丝连接的 连接端, 输出端连接至所述指示灯的另一端 ; 第三防过热保险丝, 其一端连接至所述三相交流电的零线 ; 第三压敏器件, 其一端连接至所述第三防过热保险丝的另一端, 所述第三压敏器件的 另一端接三相交流电的地线。3: 如权利要求 2 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述电压检测模块包括 : 第一电压检测单元, 其输入端连接至第一测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块 的输入端, 用于检测并输出所述第一测量点的电压数据 ; 所述第一测量点为所述防过流保 险丝与所述三相交流电的相线连接的连接端 ; 第二电压检测单元, 其输入端连接至第二测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块 的输入端, 用于检测并输出所述第二测量点的电压数据 ; 所述第二测量点为所述防过流保 险丝与所述第二防过热保险丝连接的连接端 ; 第三电压检测单元, 其输入端连接至第三测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块 的输入端, 用于检测并输出所述第三测量点的电压数据 ; 所述第三测量点为所述指示灯保 护单元的输入端 ; 第四电压检测单元, 其输入端连接至第四测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块 的输入端, 用于检测并输出所述第四测量点的电压数据 ; 所述第四测量点为所述指示灯保 护单元的输出端。4: 如权利要求 3 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述第一电压检测单元包括 : 依次串联连接的第一分压单元、 整流单元、 第二分压单元、 隔离单元以及调理单元 ; 所述第一分压单元将所述第一测量点的电压数据进行分压处理 ; 2 所述整流单元将所述第一分压单元的输出进行整流处理 ; 所述第二分压单元将所述整流单元输出的经过整流处理后的直流电压进行再次分压 处理 ; 所述隔离单元将所述第二分压单元输出经过再次分压处理后的电压信号进行光电隔 离; 所述调理单元将所述隔离单元的输出进行信号调理后输出。5: 如权利要求 1 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述通信模块为载波通信模块、 光 纤通信模块或无线通信模块。6: 如权利要求 5 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述载波通信模块包括 : 调制解调单元, 其控制端连接至所述 CPU 处理模块的控制输入输出端 ; 信号发射单元, 其输入端连接至所述调制解调单元的输出端 ; 载波耦合单元, 其输入端连接至所述信号发射单元的输出端, 所述载波耦合单元的控 制端连接电力线 ; 以及 信号接收单元, 其输入端连接至所述载波耦合单元的输出端, 所述信号接收单元的输 出端连接至所述调制解调单元的输入端 ; 其中, 所述调制解调单元接收所述 CPU 处理模块输出的故障信息, 所述信号发射单元 将经过所述调制解调单元处理的所述故障信息通过所述载波耦合单元耦合至电力线 ; 所述 载波耦合单元接收所述电力线的反馈信息并通过所述信号接收单元将所述反馈信息反馈 给所述调制解调单元, 所述调制解调单元再与所述 CPU 处理模块通信。7: 如权利要求 1 所述的浪涌保护装置, 其特征在于, 所述浪涌保护装置还包括 : 与所述 CPU 处理模块连接为所述 CPU 处理模块和所述显示模块供电的电源模块, 所述电源模块为 电池。8: 一种利用如权利要求 1-7 任一项所述的浪涌保护装置进行故障检测的方法, 其特征 在于, 所述方法包括下述步骤 : 电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据 ; CPU 处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信息 ; 通信模块将所述故障信息输出给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能 是否正常。9: 如权利要求 8 所述的方法, 其特征在于, 所述电压检测模块对所述浪涌保护器进行 电压检测并输出电压数据的步骤具体包括 : 所述电压检测模块中的第一电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第一测量点 的第一电压 ; 所述第一测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与三相交流电的相线连接 的连接端 ; 所述电压检测模块中的第二电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第二测量点 的第二电压 ; 所述第二测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与第二防过热保险丝连接 的连接端 ; 所述电压检测模块中的第三电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第三测量点 的第三电压 ; 所述第三测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的输入端 ; 所述电压检测模块中的第四电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第四测量点 3 的第四电压 ; 所述第四测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的输出端。10: 如权利要求 9 所述的方法, 其特征在于, 所述 CPU 处理模块将所述电压数据进行故 障分析处理并输出故障信息的步骤具体包括 : 将所述第一电压、 所述第二电压、 所述第三电压分别与设定的第一阈值电压进行比较, 将所述第四电压与设定的第二阈值电压进行比较 ; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压, 所述第二电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第三电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出防过流保险丝熔断的信息 ; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压, 所述第二电压大于所述第一阈值电压, 所述 第三电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出浪涌保护器温度超过限定温度的信息 ; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压, 所述第二电压大于所述第一阈值电压, 所述 第三电压大于所述第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出压敏器件出现故障的信息。

说明书


浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障检测的方法

    技术领域 本发明属于雷电防护领域, 尤其涉及一种浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行 故障检测的方法。
     背景技术 图 1 示出了现有技术提供的浪涌保护器 1 的模块结构 ; 浪涌保护器 1 包括 : 防过 流保险丝 10、 第一防过热保险丝 11、 第一压敏器件 12、 第二防过热保险丝 13、 第二压敏器件 14、 指示灯 15、 指示灯保护单元 16、 第三防过热保险丝 17 和第三压敏器件 18 ; 其中, 防过流 保险丝 10 的一端与三相交流电的相线连接 ; 第一防过热保险丝 11 的一端与防过流保险丝 10 的另一端连接 ; 第一压敏器件 12 的一端与第一防过热保险丝 11 的另一端连接, 第一压 敏器件 12 的另一端连接三相交流电的零线 ; 第二防过热保险丝 13 的一端与防过流保险丝 10 的另一端连接 ; 第二压敏器件 14 的一端与第二防过热保险丝 13 的另一端连接, 第二压 敏器件 14 的另一端连接三相交流电的零线 ; 指示灯 15 的一端连接至三相交流电的零线 ;
     指示灯保护单元 16 的输入端连接至第二压敏器件 14 与第二防过热保险丝 13 连接的连接 端, 指示灯保护单元 16 的输出端连接至指示灯 15 的另一端 ; 第三防过热保险丝 17 的一端 连接至三相交流电的零线 ; 第三压敏器件 18 的一端连接至第三防过热保险丝 17 的另一端, 第三压敏器件 18 的另一端接三相交流电的地线。
     图 1 所示的浪涌保护器 1 采用压敏放电的方式进行浪涌保护, 其基本原理是 : 当电 压正常时, 浪涌保护器 1 处于高阻抗或关断放电器件的状态 ; 当瞬间发生浪涌时, 浪涌保护 器 1 迅速反映并处于低阻抗或接通放电器件的导通状态, 将能量泄放于地, 将电压限制在 用户设备所能承受的范围内, 然后再恢复为高阻抗或关断状态, 从而不影响用户设备的供 电。
     浪涌保护器 1 是基于温度、 电压、 电流等方面采取不同的保护措施对用户设备进 行浪涌保护 ; 浪涌保护器 1 通过指示灯保护单元 16 结合指示灯 15 进行浪涌保护 ; 对打雷或 感应高能量产生的大电流冲击进行吸收或泄放, 从而保护线路上的其他设备的安全运行。
     然而, 浪涌保护器 1 属于保护装置, 为保护用电设备的安全甚至可以损坏浪涌保 护器 1 自身。当浪涌保护器 1 遭受雷击浪涌或因长期使用老化时会被损坏 ; 此时浪涌保护 器 1 就失去了保护功能, 会影响线路上的其他设备的安全运行。在现有技术中, 当浪涌保护 器 1 损坏后需要人工查看才能确定浪涌保护器 1 已经失去保护功能 ; 这样就导致了用户不 能及时了解浪涌保护器 1 的保护功能是否正常, 从而使得线路上的其他设备的安全运行存 在隐患。 发明内容 本发明实施例的目的在于提供一种浪涌保护装置, 旨在解决现有技术中当浪涌保 护器损坏后需要人工查看才能确定浪涌保护器已经失去保护功能, 从而导致用户不能及时 了解浪涌保护器的保护功能是否正常的问题。
     本发明实施例是这样实现的, 一种浪涌保护装置, 包括浪涌保护器 ; 还包括 :
     电压检测模块, 其输入端与所述浪涌保护器连接, 对所述浪涌保护器进行电压检 测并输出电压数据 ;
     CPU 处理模块, 其信号输入端连接至所述电压检测模块的输出端, 将所述电压数据 进行故障分析处理并输出故障信息 ;
     显示模块, 其输入端连接至所述 CPU 处理模块的信号输出端, 用于显示所述浪涌 保护器和所述 CPU 处理模块的运行状况 ; 以及
     通信模块, 其输入端连接至所述 CPU 处理模块的控制输入输出端, 将所述故障信 息传输给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能是否正常。
     更进一步地, 所述浪涌保护器包括 : 防过流保险丝, 其一端与三相交流电的相线 连接 ; 第一防过热保险丝, 其一端与所述防过流保险丝的另一端连接 ; 第一压敏器件, 其一 端与所述第一防过热保险丝的另一端连接, 所述第一压敏器件的另一端连接三相交流电的 零线 ; 第二防过热保险丝, 其一端与所述防过流保险丝的另一端连接 ; 第二压敏器件, 其一 端与所述第二防过热保险丝的另一端连接, 所述第二压敏器件的另一端连接三相交流电的 零线 ; 指示灯, 其一端连接至所述三相交流电的零线 ; 指示灯保护单元, 其输入端连接至所 述第二压敏器件与所述第二防过热保险丝连接的连接端, 输出端连接至所述指示灯的另一 端; 第三防过热保险丝, 其一端连接至所述三相交流电的零线 ; 第三压敏器件, 其一端连接 至所述第三防过热保险丝的另一端, 所述第三压敏器件的另一端接三相交流电的地线。
     更进一步地, 所述电压检测模块包括 : 第一电压检测单元, 其输入端连接至第一测 量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块的信号输入端, 用于检测并输出所述第一测量点 的电压数据 ; 所述第一测量点为所述防过流保险丝与所述三相交流电的相线连接的连接 端; 第二电压检测单元, 其输入端连接至第二测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块的 信号输入端, 用于检测并输出所述第二测量点的电压数据 ; 所述第二测量点为所述防过流 保险丝与所述第二防过热保险丝连接的连接端 ; 第三电压检测单元, 其输入端连接至第三 测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块的信号输入端, 用于检测并输出所述第三测量 点的电压数据 ; 所述第三测量点为所述指示灯保护单元的输入端 ; 第四电压检测单元, 其 输入端连接至第四测量点, 其输出端连接至所述 CPU 处理模块的信号输入端, 用于检测并 输出所述第四测量点的电压数据 ; 所述第四测量点为所述指示灯保护单元的输出端。
     更进一步地, 所述第一电压检测单元包括 : 依次串联连接的第一分压单元、 整流单 元、 第二分压单元、 隔离单元以及调理单元 ; 所述第一分压单元将所述第一测量点的电压数 据进行分压处理 ; 所述整流单元将所述第一分压单元的输出进行整流处理 ; 所述第二分压 单元将所述整流单元输出的经过整流处理后的直流电压进行再次分压处理 ; 所述隔离单元 将所述第二分压单元输出经过再次分压处理后的电压信号进行光电隔离 ; 所述调理单元将 所述隔离单元的输出进行信号调理后输出。
     更进一步地, 所述通信模块为载波通信模块、 光纤通信模块或无线通信模块。
     更进一步地, 所述载波通信模块包括 : 调制解调单元, 其控制端连接至所述 CPU 处 理模块的控制输入输出端 ; 信号发射单元, 其输入端连接至所述调制解调单元的输出端 ; 载波耦合单元, 其输入端连接至所述信号发射单元的输出端, 所述载波耦合单元的控制端 连接电力线 ; 以及信号接收单元, 其输入端连接至所述载波耦合单元的输出端, 所述信号接收单元的输出端连接至所述调制解调单元的输入端 ; 其中, 所述调制解调单元接收所述 CPU 处理模块输出的故障信息, 所述信号发射单元将经过所述调制解调单元处理的所述故 障信息通过所述载波耦合单元耦合至电力线 ; 所述载波耦合单元接收所述电力线的反馈信 息并通过所述信号接收单元将所述反馈信息反馈给所述调制解调单元, 所述调制解调单元 再与所述 CPU 处理模块通信。
     更进一步地, 所述浪涌保护装置还包括 : 与所述 CPU 处理模块连接为所述 CPU 处理 模块和所述显示模块供电的电源模块, 所述电源模块为电池。
     本发明实施例的目的还在于提供一种利用上述的浪涌保护装置进行故障检测的 方法, 包括下述步骤 :
     电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据 ;
     CPU 处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信息 ;
     通信模块将所述故障信息输出给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护 功能是否正常。
     更进一步地, 所述电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据 的步骤具体包括 : 所述电压检测模块中的第一电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的 第一测量点的第一电压 ; 所述第一测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与三相交流电 的相线连接的连接端 ; 所述电压检测模块中的第二电压检测单元检测并输出所述浪涌保护 器的第二测量点的第二电压 ; 所述第二测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与第二防 过热保险丝连接的连接端 ; 所述电压检测模块中的第三电压检测单元检测并输出所述浪涌 保护器的第三测量点的第三电压 ; 所述第三测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的 输入端 ; 所述电压检测模块中的第四电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第四测量 点的第四电压 ; 所述第四测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的输出端。 更进一步地, 所述 CPU 处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信 息的步骤具体包括 : 将所述第一电压、 所述第二电压、 所述第三电压分别与设定的第一阈值 电压进行比较, 将所述第四电压与设定的第二阈值电压进行比较 ; 当所述第一电压大于所 述第一阈值电压, 所述第二电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第三电压小于等于所述 第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出防过 流保险丝熔断的信息 ; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压, 所述第二电压大于所述第 一阈值电压, 所述第三电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二 阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出浪涌保护器温度超过限定温度的信息 ; 当所述第一电 压大于所述第一阈值电压, 所述第二电压大于所述第一阈值电压, 所述第三电压大于所述 第一阈值电压, 所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述 CPU 处理模块输出压敏 器件出现故障的信息。
     在本发明实施例中, 浪涌保护装置通过电压检测模块对浪涌保护器进行电压检测 并输出电压数据 ; CPU 处理模块将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息 ; 通信模块 将故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正常。
     附图说明
     图 1 是现有技术提供的浪涌保护器的模块结构图 ;图 2 是本发明实施例提供的浪涌保护装置的模块结构图 ; 图 3 是本发明实施例提供的浪涌保护装置中电压检测模块的结构示意图 ; 图 4 是本发明实施例提供的电压检测模块中第一电压检测单元的结构图 ; 图 5 是本发明实施例提供的通信模块的结构图 ; 图 6 是本发明实施例提供的利用浪涌保护装置进行故障检测的方法的流程图。具体实施方式
     为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合附图及实施例, 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明, 并 不用于限定本发明。
     图 2 是本发明实施例提供的浪涌保护装置的模块结构图 ; 为了便于说明, 仅示出 了与本发明实施例相关的部分, 详述如下 :
     本发明实施例提供的浪涌保护装置包括 : 浪涌保护器 1、 CPU 处理模块 2、 电压检测 模块 3、 通信模块 5 和显示模块 6 ; 其中, 电压检测模块 3 的输入端与浪涌保护器 1 连接, 对 浪涌保护器 1 进行电压检测并输出电压数据 ; CPU 处理模块 2 的信号输入端连接至电压检 测模块 3 的输出端, 将电压检测模块 3 输出的电压数据进行故障分析处理并输出故障信息 ; 显示模块 6 的输入端连接至 CPU 处理模块 2 的信号输出端, 显示模块 6 用于显示浪涌保护 器 1 和 CPU 处理模块 2 的运行状况 ; 其中, 运行状况主要包括电压状态、 通信状态以及故障 情况等信息 ; 通信模块 5 的输入端连接至 CPU 处理模块 2 的控制输入输出端, 通信模块 5 将 CPU 处理模块 2 输出的故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器 1 的保护功能是 否正常 ; 其中, CPU 处理模块 2 的控制输入输出端是与通信模块 5 进行双向通信的端口, 既 是向通信模块 5 输出通信信息的输出端, 又是接收通信模块 5 反馈信息的输入端 ; 并且该 双向通信端口是与和显示模块 6 连接的信号输出端不同的端口。这种实时检测浪涌保护器 1 自身的运行状况并及时发现自身故障的浪涌保护装置能有效的解决用户对浪涌保护装置 是否正常运行并起到保护作用不知情的问题。
     在本发明实施例中, 浪涌保护器 1 通过对浪涌信号进行吸收从而实现保护电力线 上的用电设备的安全 ; 该浪涌保护器 1 为现有技术中所描述的浪涌保护器 1, 为了节省篇 幅, 在此不再赘述。
     在本发明实施例中, 电压检测模块 3 主要是将线路电压与浪涌保护器 1 内的电压 进行隔离并转换为 CPU 处理模块 2 可转换的电压 ; 图 3 示出了电压检测模块 3 的结构 ; 电压 检测模块 3 包括 : 第一电压检测单元 31、 第二电压检测单元 32、 第三电压检测单元 33 和第 四电压检测单元 34 ; 其中第一电压检测单元 31 的输入端连接至防过流保险丝 10 与三相交 流电的相线连接的连接端, 第一电压检测单元 31 的输出端连接至 CPU 处理模块 2 的信号输 入端, 用于检测第一测量点 A 的电压数据 ; 第二电压检测单元 32 的输入端连接至防过流保 险丝 10 与第二防过热保险丝 13 连接的连接端, 第二电压检测单元 32 的输出端连接至 CPU 处理模块 2 的信号输入端, 用于检测第二测量点 B 的电压数据 ; 第三电压检测单元 33 的输 入端连接至指示灯保护单元 16 的输入端, 第三电压检测单元 33 的输出端连接至 CPU 处理 模块 2 的信号输入端, 用于检测第三测量点 C 的电压数据 ; 第四电压检测单元 34 的输入端 连接至指示灯保护单元 16 的输出端, 第四电压检测单元 34 的输出端连接至 CPU 处理模块2 的信号输入端, 用于检测第四测量点 D 的电压数据 ; CPU 处理模块 2 中 AD 转换单元用于分 别将第一电压检测单元 31、 第二电压检测单元 32、 第三电压检测单元 33 和第四电压检测单 元 34 检测的各个测量点的电压数据进行转换。
     作为本发明的一个实施例, 第一电压检测单元 31 的模块结构如图 4 所示, 第一电 压检测单元 31 包括 : 依次串联连接的第一分压单元 300、 整流单元 301、 第二分压单元 302、 隔离单元 303 以及调理单元 304 ; 其中第一分压单元 300 将第一测量点 A 的电压进行分压 处理 ; 整流单元 301 将第一分压单元 300 的输出进行整流处理 ; 第二分压单元 302 将整流单 元 301 输出的经过整流处理后的直流电压信号进行再次分压处理 ; 隔离单元 303 将第二分 压单元 302 输出的经过再次分压处理的电压信号进行光电隔离 ; 调理单元 304 将隔离单元 303 的输出进行信号调理后输出, CPU 处理模块 2 中的 AD 转换单元 20 将调理单元 304 的输 出进行转换处理后由 CPU 处理模块 2 输出故障信息。 另外, 第二电压检测单元 32、 第三电压 检测单元 33 和第四电压检测单元 34 的内部模块结构与第一电压检测单元 31 的内部模块 结构相同, 在此不再赘述。
     在本发明实施例中, 通信模块 5 将 CPU 处理模块 2 的控制输入输出端输出的故障 信息通过电力线对外传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器 1 的保护功能是否正常 ; 同 时, CPU 处理模块 2 的控制输入输出端还通过通信模块 5 接收相应的反馈信息。通信模块 5 可以为载波通信模块、 光线通信模块或者无线通信模块 ; 图 5 示出了载波通信模块的结构, 载波通信模块包括 : 调制解调单元 51、 信号发射单元 52、 载波耦合单元 53 和信号接收单元 54 ; 调制解调单元 51 的控制端连接至 CPU 处理模块 2 的控制输入输出端, 将 CPU 处理模块 2 输出的故障信息进行调制解调处理后输出并将接受到的反馈信息反馈给 CPU 处理模块 2 ; 其中, 调制解调单元 51 的控制端是与 CPU 处理模块 2 进行双向通信的端口 ; 信号发射单元 52 的输入端连接至调制解调单元 51 的输出端, 载波耦合单元 53 的输入端连接至信号发射 单元 52 的输出端, 载波耦合单元 53 的控制端连接电力线 7, 其中, 载波耦合单元 53 的控制 端是与电力线 7 进行双向通信的端口 ; 信号接收单元 54 的输入端连接至载波耦合单元 53 的输出端, 信号接收单元 54 的输出端连接至调制解调单元 51, 通过调制解调单元 51 将信号 进行编码调制, 再由信号发射单元 52 发射到载波耦合单元 53, 最后由载波耦合单元 53 耦合 到电力线 7 上与监视浪涌保护装置的终端进行信息的交互 ; 调制解调单元 51 接收 CPU 处理 模块 2 输出的故障信息, 信号发射单元 52 将经过调制解调单元 51 处理的故障信息通过载 波耦合单元 53 耦合至电力线 7 并传输给用户, 用户由此能及时了解浪涌保护器 1 的保护功 能是否正常 ; 然后, 载波耦合单元 53 接收电力线 7 的反馈信息并通过信号接收单元 54 将反 馈信息反馈给调制解调单元 51, 调制解调单元 51 再与 CPU 处理模块 2 通信。
     在本发明实施例中, 显示模块 6 可以为液晶显示器 ; 通过液晶显示器可以直接显 示浪涌保护器 1 和 CPU 处理模块 2 的运行状况。
     在本发明实施例中, 浪涌保护装置还包括电源模块 4, 电源模块 4 与 CPU 处理模块 2 的电源端连接 ; 电源模块 4 可以为电池, 电池用于给 CPU 处理模块 2 和显示模块 6 进行供 电。
     为了更进一步的说明本发明实施例提供的浪涌保护装置, 现在结合图 3 详述其工 作原理如下 :
     本发明实施例提供的浪涌保护装置的前端加有保险丝, 当雷击浪涌发生时而浪涌保护器 1 又不得不自身损坏时, 通过电压检测模块 3 进行线路电压和装置内自身电压的测 量, 由 CPU 处理模块 2 进行电压量的采集计算并转换为数字量, 并进行故障分析 ; 若已确定 浪涌保护器 1 出现故障, 可通过通信模块 5 将故障信息送给用户的浪涌保护装置监视终端, 让用户及时发现浪涌保护装置已损坏, 进行更换。其中, 防过流保险丝 10 可以采用大电流 的可熔断保险丝, 在超出浪涌保护器 1 保护范围大电流泄流时, 防过流保险丝 10 及时熔断, 保护浪涌保护器 1 不出现起火爆炸等事故。第一防过热保险丝 11、 第二防过热保险丝 13 或第三防过热保险丝 17 可以为可恢复保险丝, 当浪涌保护器 1 因大电流泄流而导致温度过 高时, 可进行切断, 防止因过热而引起其他器件的损坏或浪涌保护器 1 起火。第一压敏器件 12、 第二压敏器件 14 或第三压敏器件 18 采用浪涌迅速反应器件, 当瞬间发生浪涌时, 保护 器件迅速反映, 并处于低阻抗大漏流的导通状态, 将能量泄放于地, 将电压限制在用户设备 所能承受的范围内, 然后再恢复为高电阻状态, 从而不影响用户设备的供电。指示灯 15 用 于指示浪涌保护器 1 的运行状态, 当保险丝断开时, 指示灯 15 熄灭, 指示浪涌保护器 1 自身 出现故障 ; 当浪涌保护器 1 处于无浪涌的正常等待的运行状态时, 指示灯 15 正常亮, 指示 浪涌保护器 1 的状态正常。浪涌保护装置是否正常运行, 可通过液晶显示的方式查看, 具体 地, 液晶显示的内容主要包括 : 三相的电压显示、 三相运行状态的显示、 故障显示、 内置电池 的能量显示以及与监视终端的通信状态是否正常的显示。另外, 对浪涌保护装置进行维护 时, 自身的测量和显示功能可实时显示浪涌保护装置的运行状态。
     本发明实施例提供的利用上述浪涌保护装置进行故障检测的方法的流程图如图 6 所示, 具体包括下述步骤 :
     步骤 S1 : 电压检测模块 3 对浪涌保护器 1 进行电压检测并输出电压数据 ;
     步骤 S2 : CPU 处理模块 2 将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息 ;
     步骤 S3 : 通信模块 5 将故障信息输出给用户以便用户及时了解浪涌保护器 1 的保 护功能是否正常。
     作为本发明的一个实施例, 步骤 S1 进一步包括 :
     步骤 S11 : 电压检测模块 3 中的第一电压检测单元 31 检测并输出浪涌保护器 1 的 第一测量点 A 的第一电压 U0 ; 第一测量点 A 为浪涌保护器 1 中防过流保险丝 10 与三相交 流电的相线连接的连接端 ;
     步骤 S12 : 电压检测模块 3 中的第二电压检测单元 32 检测并输出浪涌保护器 1 的 第二测量点 B 的第二电压 U1 ; 第二测量点 B 为浪涌保护器 1 中防过流保险丝 10 与第二防 过热保险丝 13 连接的连接端 ;
     步骤 S13 : 电压检测模块 3 中的第三电压检测单元 33 检测并输出浪涌保护器 1 的 第三测量点 C 的第三电压 U2 ; 第三测量点 C 为浪涌保护器 1 中指示灯保护单元 16 的输入 端;
     步骤 S14 : 电压检测模块 3 中的第四电压检测单元 34 检测并输出浪涌保护器 1 的 第四测量点 D 的第四电压 U3 ; 第四测量点 D 为浪涌保护器 1 中指示灯保护单元 16 的输出 端。
     作为本发明的一个实施例, 步骤 S2 具体包括 : 将第一电压 U0、 第二电压 U1、 第三 电压 U2 分别与设定的第一阈值电压 200V 进行比较, 将第四电压 U3 与设定的第二阈值电压 10V 进行比较 ; 当第一电压 U0 大于第一阈值电压 200V, 第二电压 U1 小于等于第一阈值电压 200V, 第三电压 U2 小于等于第一阈值电压 200V, 第四电压 U3 大于等于第二阈值电压 10V 时, CPU 处理模块 2 输出防过流保险丝熔断的信息 ; 当第一电压 U0 大于第一阈值电压 200V, 第二电压 U1 大于第一阈值电压 200V, 第三电压 U2 小于等于第一阈值电压 200V, 第四电压 U3 大于等于第二阈值电压 10V 时, CPU 处理模块 2 输出浪涌保护器温度超过限定温度的信 息; 当第一电压 U0 大于第一阈值电压 200V, 第二电压 U1 大于第一阈值电压 200V, 第三电压 U2 大于第一阈值电压 200V, 第四电压 U3 大于等于第二阈值电压 10V 时, CPU 处理模块输出 压敏器件出现故障的信息。
     为了更进一步的说明, 现在结合图 3 详述如下 : 电压检测模块 3 包括第一电压检测 模块 31、 第二电压检测模块 32、 第三电压检测模块 33 和第四电压检测模块 34, 第一电压检 测模块 31 对第一测量点 A 的第一电压 U0 进行测量, 第二电压检测模块 32 对第二测量点 B 的第二电压 U1 进行测量, 第三电压检测模块 33 对第三测量点 C 的第三电压 U2 进行测量, 第四电压检测模块 34 对第四测量点 D 的第四电压 U3 进行测量 ; CPU 处理模块 2 对采集到 的第一电压 U0、 第二电压 U1、 第三电压 U2 分别与设定的第一阈值电压 200V 进行比较, 将第 四电压 U3 与第二阈值电压 10V 进行比较, 当 U0 > 200V 为正常, U1 > 200V 为正常, U2 > 200V 为正常, U3 < 10V 为正常 ; 当 U0, U1, U2, U3 不满足上述条件时为不正常 ; 若 A、 B、 C、 D 四个测量点的电压 U0、 U1、 U2、 U3 都存在并且均正常时, 则浪涌保护器 1 此相为正常工作状 态; 若 A、 B、 C、 D 四个测量点的电压 U0、 U1、 U2、 U3 均为 0 或不存在, 则为无电压状态, 若三 相均无电压, 则反应的现象为停电 ; 若 A、 B、 C、 D 四个测量点的电压 U0、 U1、 U2、 U3 存在, 但 不正常, 则浪涌保护器 1 此相出现故障, 可向监视浪涌保护器的终端报告故障信息。具体地 详见表 1 所示 :
     表1
     本发明实施例提供的利用上述浪涌保护装置进行故障检测的方法可以实时地对 浪涌保护器进行故障检测并及时地将故障或损坏信息报告给用户, 用户可提前更换或维护 该浪涌保护装置从而给用户减少了不必要的损失 ; 同时用户可以在已有浪涌保护装置监视 终端的前提下直接定位损坏或故障的浪涌保护器, 节约大量的检修时间。
     在本发明实施例中, 浪涌保护装置通过电压检测模块对浪涌保护器进行电压检测 并输出电压数据 ; CPU 处理模块将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息 ; 通信模块 将故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正常。
     以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精
     神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 102496920 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 6 9 2 0 A *CN102496920A* (21)申请号 201110314215.7 (22)申请日 2011.10.17 H02H 9/04(2006.01) G01R 31/00(2006.01) G01R 31/06(2006.01) (71)申请人航天科工深圳(集团)有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区深南大道 4019号航天大厦B座5楼 (72)发明人胡忠伟 (74)专利代理机构深圳中一专利商标事务所 44237 代理人张全文 (54) 发明名。

2、称 浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障 检测的方法 (57) 摘要 本发明适用于雷电防护领域,提供了一种浪 涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障检测的 方法;浪涌保护装置包括浪涌保护器、电压检测 模块、CPU处理模块、显示模块以及通信模块。本 发明实施例提供的浪涌保护装置通过电压检测模 块对浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据; CPU处理模块将电压数据进行故障分析处理后输 出故障信息;通信模块将故障信息传输给用户以 便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正 常。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利。

3、要求书 3 页 说明书 8 页 附图 4 页 1/3页 2 1.一种浪涌保护装置,包括浪涌保护器;其特征在于,所述浪涌保护装置还包括: 电压检测模块,其输入端与所述浪涌保护器连接,对所述浪涌保护器进行电压检测并 输出电压数据; CPU处理模块,其信号输入端连接至所述电压检测模块的输出端,将所述电压数据进行 故障分析处理并输出故障信息; 显示模块,其输入端连接至所述CPU处理模块的信号输出端,用于显示所述浪涌保护 器和所述CPU处理模块的运行状况;以及 通信模块,其输入端连接至所述CPU处理模块的控制输入输出端,将所述故障信息传 输给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能是否正常。 2.如。

4、权利要求1所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述浪涌保护器包括: 防过流保险丝,其一端与三相交流电的相线连接; 第一防过热保险丝,其一端与所述防过流保险丝的另一端连接; 第一压敏器件,其一端与所述第一防过热保险丝的另一端连接,所述第一压敏器件的 另一端连接三相交流电的零线; 第二防过热保险丝,其一端与所述防过流保险丝的另一端连接; 第二压敏器件,其一端与所述第二防过热保险丝的另一端连接,所述第二压敏器件的 另一端连接三相交流电的零线; 指示灯,其一端连接至所述三相交流电的零线; 指示灯保护单元,其输入端连接至所述第二压敏器件与所述第二防过热保险丝连接的 连接端,输出端连接至所述指示灯的另一端; 。

5、第三防过热保险丝,其一端连接至所述三相交流电的零线; 第三压敏器件,其一端连接至所述第三防过热保险丝的另一端,所述第三压敏器件的 另一端接三相交流电的地线。 3.如权利要求2所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述电压检测模块包括: 第一电压检测单元,其输入端连接至第一测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块 的输入端,用于检测并输出所述第一测量点的电压数据;所述第一测量点为所述防过流保 险丝与所述三相交流电的相线连接的连接端; 第二电压检测单元,其输入端连接至第二测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块 的输入端,用于检测并输出所述第二测量点的电压数据;所述第二测量点为所述防过流保 险丝与所述第。

6、二防过热保险丝连接的连接端; 第三电压检测单元,其输入端连接至第三测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块 的输入端,用于检测并输出所述第三测量点的电压数据;所述第三测量点为所述指示灯保 护单元的输入端; 第四电压检测单元,其输入端连接至第四测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块 的输入端,用于检测并输出所述第四测量点的电压数据;所述第四测量点为所述指示灯保 护单元的输出端。 4.如权利要求3所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述第一电压检测单元包括: 依次串联连接的第一分压单元、整流单元、第二分压单元、隔离单元以及调理单元; 所述第一分压单元将所述第一测量点的电压数据进行分压处理; 权 利 。

7、要 求 书CN 102496920 A 2/3页 3 所述整流单元将所述第一分压单元的输出进行整流处理; 所述第二分压单元将所述整流单元输出的经过整流处理后的直流电压进行再次分压 处理; 所述隔离单元将所述第二分压单元输出经过再次分压处理后的电压信号进行光电隔 离; 所述调理单元将所述隔离单元的输出进行信号调理后输出。 5.如权利要求1所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述通信模块为载波通信模块、光 纤通信模块或无线通信模块。 6.如权利要求5所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述载波通信模块包括: 调制解调单元,其控制端连接至所述CPU处理模块的控制输入输出端; 信号发射单元,其输入端连接至所述。

8、调制解调单元的输出端; 载波耦合单元,其输入端连接至所述信号发射单元的输出端,所述载波耦合单元的控 制端连接电力线;以及 信号接收单元,其输入端连接至所述载波耦合单元的输出端,所述信号接收单元的输 出端连接至所述调制解调单元的输入端; 其中,所述调制解调单元接收所述CPU处理模块输出的故障信息,所述信号发射单元 将经过所述调制解调单元处理的所述故障信息通过所述载波耦合单元耦合至电力线;所述 载波耦合单元接收所述电力线的反馈信息并通过所述信号接收单元将所述反馈信息反馈 给所述调制解调单元,所述调制解调单元再与所述CPU处理模块通信。 7.如权利要求1所述的浪涌保护装置,其特征在于,所述浪涌保护装。

9、置还包括:与所述 CPU处理模块连接为所述CPU处理模块和所述显示模块供电的电源模块,所述电源模块为 电池。 8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的浪涌保护装置进行故障检测的方法,其特征 在于,所述方法包括下述步骤: 电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据; CPU处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信息; 通信模块将所述故障信息输出给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能 是否正常。 9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述电压检测模块对所述浪涌保护器进行 电压检测并输出电压数据的步骤具体包括: 所述电压检测模块中的第一电压检测单元检测并输出所述浪涌保。

10、护器的第一测量点 的第一电压;所述第一测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与三相交流电的相线连接 的连接端; 所述电压检测模块中的第二电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第二测量点 的第二电压;所述第二测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与第二防过热保险丝连接 的连接端; 所述电压检测模块中的第三电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第三测量点 的第三电压;所述第三测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的输入端; 所述电压检测模块中的第四电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第四测量点 权 利 要 求 书CN 102496920 A 3/3页 4 的第四电压;所述第四测量点为所述浪涌保护器中。

11、指示灯保护单元的输出端。 10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述CPU处理模块将所述电压数据进行故 障分析处理并输出故障信息的步骤具体包括: 将所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压分别与设定的第一阈值电压进行比较, 将所述第四电压与设定的第二阈值电压进行比较; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压,所述第二电压小于等于所述第一阈值电压, 所述第三电压小于等于所述第一阈值电压,所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时, 所述CPU处理模块输出防过流保险丝熔断的信息; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压,所述第二电压大于所述第一阈值电压,所述 第三电压小于等于所述第一阈值电压,所述第四电压。

12、大于等于所述第二阈值电压时,所述 CPU处理模块输出浪涌保护器温度超过限定温度的信息; 当所述第一电压大于所述第一阈值电压,所述第二电压大于所述第一阈值电压,所述 第三电压大于所述第一阈值电压,所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时,所述CPU 处理模块输出压敏器件出现故障的信息。 权 利 要 求 书CN 102496920 A 1/8页 5 浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行故障检测的方法 技术领域 0001 本发明属于雷电防护领域,尤其涉及一种浪涌保护装置及利用浪涌保护装置进行 故障检测的方法。 背景技术 0002 图1示出了现有技术提供的浪涌保护器1的模块结构;浪涌保护器1包括:防过 流。

13、保险丝10、第一防过热保险丝11、第一压敏器件12、第二防过热保险丝13、第二压敏器件 14、指示灯15、指示灯保护单元16、第三防过热保险丝17和第三压敏器件18;其中,防过流 保险丝10的一端与三相交流电的相线连接;第一防过热保险丝11的一端与防过流保险丝 10的另一端连接;第一压敏器件12的一端与第一防过热保险丝11的另一端连接,第一压 敏器件12的另一端连接三相交流电的零线;第二防过热保险丝13的一端与防过流保险丝 10的另一端连接;第二压敏器件14的一端与第二防过热保险丝13的另一端连接,第二压 敏器件14的另一端连接三相交流电的零线;指示灯15的一端连接至三相交流电的零线; 指示灯。

14、保护单元16的输入端连接至第二压敏器件14与第二防过热保险丝13连接的连接 端,指示灯保护单元16的输出端连接至指示灯15的另一端;第三防过热保险丝17的一端 连接至三相交流电的零线;第三压敏器件18的一端连接至第三防过热保险丝17的另一端, 第三压敏器件18的另一端接三相交流电的地线。 0003 图1所示的浪涌保护器1采用压敏放电的方式进行浪涌保护,其基本原理是:当电 压正常时,浪涌保护器1处于高阻抗或关断放电器件的状态;当瞬间发生浪涌时,浪涌保护 器1迅速反映并处于低阻抗或接通放电器件的导通状态,将能量泄放于地,将电压限制在 用户设备所能承受的范围内,然后再恢复为高阻抗或关断状态,从而不影。

15、响用户设备的供 电。 0004 浪涌保护器1是基于温度、电压、电流等方面采取不同的保护措施对用户设备进 行浪涌保护;浪涌保护器1通过指示灯保护单元16结合指示灯15进行浪涌保护;对打雷或 感应高能量产生的大电流冲击进行吸收或泄放,从而保护线路上的其他设备的安全运行。 0005 然而,浪涌保护器1属于保护装置,为保护用电设备的安全甚至可以损坏浪涌保 护器1自身。当浪涌保护器1遭受雷击浪涌或因长期使用老化时会被损坏;此时浪涌保护 器1就失去了保护功能,会影响线路上的其他设备的安全运行。在现有技术中,当浪涌保护 器1损坏后需要人工查看才能确定浪涌保护器1已经失去保护功能;这样就导致了用户不 能及时了。

16、解浪涌保护器1的保护功能是否正常,从而使得线路上的其他设备的安全运行存 在隐患。 发明内容 0006 本发明实施例的目的在于提供一种浪涌保护装置,旨在解决现有技术中当浪涌保 护器损坏后需要人工查看才能确定浪涌保护器已经失去保护功能,从而导致用户不能及时 了解浪涌保护器的保护功能是否正常的问题。 说 明 书CN 102496920 A 2/8页 6 0007 本发明实施例是这样实现的,一种浪涌保护装置,包括浪涌保护器;还包括: 0008 电压检测模块,其输入端与所述浪涌保护器连接,对所述浪涌保护器进行电压检 测并输出电压数据; 0009 CPU处理模块,其信号输入端连接至所述电压检测模块的输出端。

17、,将所述电压数据 进行故障分析处理并输出故障信息; 0010 显示模块,其输入端连接至所述CPU处理模块的信号输出端,用于显示所述浪涌 保护器和所述CPU处理模块的运行状况;以及 0011 通信模块,其输入端连接至所述CPU处理模块的控制输入输出端,将所述故障信 息传输给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护功能是否正常。 0012 更进一步地,所述浪涌保护器包括:防过流保险丝,其一端与三相交流电的相线 连接;第一防过热保险丝,其一端与所述防过流保险丝的另一端连接;第一压敏器件,其一 端与所述第一防过热保险丝的另一端连接,所述第一压敏器件的另一端连接三相交流电的 零线;第二防过热保险丝,其一。

18、端与所述防过流保险丝的另一端连接;第二压敏器件,其一 端与所述第二防过热保险丝的另一端连接,所述第二压敏器件的另一端连接三相交流电的 零线;指示灯,其一端连接至所述三相交流电的零线;指示灯保护单元,其输入端连接至所 述第二压敏器件与所述第二防过热保险丝连接的连接端,输出端连接至所述指示灯的另一 端;第三防过热保险丝,其一端连接至所述三相交流电的零线;第三压敏器件,其一端连接 至所述第三防过热保险丝的另一端,所述第三压敏器件的另一端接三相交流电的地线。 0013 更进一步地,所述电压检测模块包括:第一电压检测单元,其输入端连接至第一测 量点,其输出端连接至所述CPU处理模块的信号输入端,用于检测。

19、并输出所述第一测量点 的电压数据;所述第一测量点为所述防过流保险丝与所述三相交流电的相线连接的连接 端;第二电压检测单元,其输入端连接至第二测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块的 信号输入端,用于检测并输出所述第二测量点的电压数据;所述第二测量点为所述防过流 保险丝与所述第二防过热保险丝连接的连接端;第三电压检测单元,其输入端连接至第三 测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块的信号输入端,用于检测并输出所述第三测量 点的电压数据;所述第三测量点为所述指示灯保护单元的输入端;第四电压检测单元,其 输入端连接至第四测量点,其输出端连接至所述CPU处理模块的信号输入端,用于检测并 输出所述第四。

20、测量点的电压数据;所述第四测量点为所述指示灯保护单元的输出端。 0014 更进一步地,所述第一电压检测单元包括:依次串联连接的第一分压单元、整流单 元、第二分压单元、隔离单元以及调理单元;所述第一分压单元将所述第一测量点的电压数 据进行分压处理;所述整流单元将所述第一分压单元的输出进行整流处理;所述第二分压 单元将所述整流单元输出的经过整流处理后的直流电压进行再次分压处理;所述隔离单元 将所述第二分压单元输出经过再次分压处理后的电压信号进行光电隔离;所述调理单元将 所述隔离单元的输出进行信号调理后输出。 0015 更进一步地,所述通信模块为载波通信模块、光纤通信模块或无线通信模块。 0016 。

21、更进一步地,所述载波通信模块包括:调制解调单元,其控制端连接至所述CPU处 理模块的控制输入输出端;信号发射单元,其输入端连接至所述调制解调单元的输出端; 载波耦合单元,其输入端连接至所述信号发射单元的输出端,所述载波耦合单元的控制端 连接电力线;以及信号接收单元,其输入端连接至所述载波耦合单元的输出端,所述信号 说 明 书CN 102496920 A 3/8页 7 接收单元的输出端连接至所述调制解调单元的输入端;其中,所述调制解调单元接收所述 CPU处理模块输出的故障信息,所述信号发射单元将经过所述调制解调单元处理的所述故 障信息通过所述载波耦合单元耦合至电力线;所述载波耦合单元接收所述电力。

22、线的反馈信 息并通过所述信号接收单元将所述反馈信息反馈给所述调制解调单元,所述调制解调单元 再与所述CPU处理模块通信。 0017 更进一步地,所述浪涌保护装置还包括:与所述CPU处理模块连接为所述CPU处理 模块和所述显示模块供电的电源模块,所述电源模块为电池。 0018 本发明实施例的目的还在于提供一种利用上述的浪涌保护装置进行故障检测的 方法,包括下述步骤: 0019 电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据; 0020 CPU处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信息; 0021 通信模块将所述故障信息输出给用户以便用户及时了解所述浪涌保护器的保护 功能是否正常。

23、。 0022 更进一步地,所述电压检测模块对所述浪涌保护器进行电压检测并输出电压数据 的步骤具体包括:所述电压检测模块中的第一电压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的 第一测量点的第一电压;所述第一测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与三相交流电 的相线连接的连接端;所述电压检测模块中的第二电压检测单元检测并输出所述浪涌保护 器的第二测量点的第二电压;所述第二测量点为所述浪涌保护器中防过流保险丝与第二防 过热保险丝连接的连接端;所述电压检测模块中的第三电压检测单元检测并输出所述浪涌 保护器的第三测量点的第三电压;所述第三测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的 输入端;所述电压检测模块中的第四电。

24、压检测单元检测并输出所述浪涌保护器的第四测量 点的第四电压;所述第四测量点为所述浪涌保护器中指示灯保护单元的输出端。 0023 更进一步地,所述CPU处理模块将所述电压数据进行故障分析处理并输出故障信 息的步骤具体包括:将所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压分别与设定的第一阈值 电压进行比较,将所述第四电压与设定的第二阈值电压进行比较;当所述第一电压大于所 述第一阈值电压,所述第二电压小于等于所述第一阈值电压,所述第三电压小于等于所述 第一阈值电压,所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时,所述CPU处理模块输出防过 流保险丝熔断的信息;当所述第一电压大于所述第一阈值电压,所述第二电压大于所。

25、述第 一阈值电压,所述第三电压小于等于所述第一阈值电压,所述第四电压大于等于所述第二 阈值电压时,所述CPU处理模块输出浪涌保护器温度超过限定温度的信息;当所述第一电 压大于所述第一阈值电压,所述第二电压大于所述第一阈值电压,所述第三电压大于所述 第一阈值电压,所述第四电压大于等于所述第二阈值电压时,所述CPU处理模块输出压敏 器件出现故障的信息。 0024 在本发明实施例中,浪涌保护装置通过电压检测模块对浪涌保护器进行电压检测 并输出电压数据;CPU处理模块将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息;通信模块 将故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正常。 附图说明 002。

26、5 图1是现有技术提供的浪涌保护器的模块结构图; 说 明 书CN 102496920 A 4/8页 8 0026 图2是本发明实施例提供的浪涌保护装置的模块结构图; 0027 图3是本发明实施例提供的浪涌保护装置中电压检测模块的结构示意图; 0028 图4是本发明实施例提供的电压检测模块中第一电压检测单元的结构图; 0029 图5是本发明实施例提供的通信模块的结构图; 0030 图6是本发明实施例提供的利用浪涌保护装置进行故障检测的方法的流程图。 具体实施方式 0031 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具。

27、体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。 0032 图2是本发明实施例提供的浪涌保护装置的模块结构图;为了便于说明,仅示出 了与本发明实施例相关的部分,详述如下: 0033 本发明实施例提供的浪涌保护装置包括:浪涌保护器1、CPU处理模块2、电压检测 模块3、通信模块5和显示模块6;其中,电压检测模块3的输入端与浪涌保护器1连接,对 浪涌保护器1进行电压检测并输出电压数据;CPU处理模块2的信号输入端连接至电压检 测模块3的输出端,将电压检测模块3输出的电压数据进行故障分析处理并输出故障信息; 显示模块6的输入端连接至CPU处理模块2的信号输出端,显示模块6用于显示浪涌保护 器1和C。

28、PU处理模块2的运行状况;其中,运行状况主要包括电压状态、通信状态以及故障 情况等信息;通信模块5的输入端连接至CPU处理模块2的控制输入输出端,通信模块5将 CPU处理模块2输出的故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器1的保护功能是 否正常;其中,CPU处理模块2的控制输入输出端是与通信模块5进行双向通信的端口,既 是向通信模块5输出通信信息的输出端,又是接收通信模块5反馈信息的输入端;并且该 双向通信端口是与和显示模块6连接的信号输出端不同的端口。这种实时检测浪涌保护器 1自身的运行状况并及时发现自身故障的浪涌保护装置能有效的解决用户对浪涌保护装置 是否正常运行并起到保护作用不知情的。

29、问题。 0034 在本发明实施例中,浪涌保护器1通过对浪涌信号进行吸收从而实现保护电力线 上的用电设备的安全;该浪涌保护器1为现有技术中所描述的浪涌保护器1,为了节省篇 幅,在此不再赘述。 0035 在本发明实施例中,电压检测模块3主要是将线路电压与浪涌保护器1内的电压 进行隔离并转换为CPU处理模块2可转换的电压;图3示出了电压检测模块3的结构;电压 检测模块3包括:第一电压检测单元31、第二电压检测单元32、第三电压检测单元33和第 四电压检测单元34;其中第一电压检测单元31的输入端连接至防过流保险丝10与三相交 流电的相线连接的连接端,第一电压检测单元31的输出端连接至CPU处理模块2。

30、的信号输 入端,用于检测第一测量点A的电压数据;第二电压检测单元32的输入端连接至防过流保 险丝10与第二防过热保险丝13连接的连接端,第二电压检测单元32的输出端连接至CPU 处理模块2的信号输入端,用于检测第二测量点B的电压数据;第三电压检测单元33的输 入端连接至指示灯保护单元16的输入端,第三电压检测单元33的输出端连接至CPU处理 模块2的信号输入端,用于检测第三测量点C的电压数据;第四电压检测单元34的输入端 连接至指示灯保护单元16的输出端,第四电压检测单元34的输出端连接至CPU处理模块 说 明 书CN 102496920 A 5/8页 9 2的信号输入端,用于检测第四测量点D。

31、的电压数据;CPU处理模块2中AD转换单元用于分 别将第一电压检测单元31、第二电压检测单元32、第三电压检测单元33和第四电压检测单 元34检测的各个测量点的电压数据进行转换。 0036 作为本发明的一个实施例,第一电压检测单元31的模块结构如图4所示,第一电 压检测单元31包括:依次串联连接的第一分压单元300、整流单元301、第二分压单元302、 隔离单元303以及调理单元304;其中第一分压单元300将第一测量点A的电压进行分压 处理;整流单元301将第一分压单元300的输出进行整流处理;第二分压单元302将整流单 元301输出的经过整流处理后的直流电压信号进行再次分压处理;隔离单元3。

32、03将第二分 压单元302输出的经过再次分压处理的电压信号进行光电隔离;调理单元304将隔离单元 303的输出进行信号调理后输出,CPU处理模块2中的AD转换单元20将调理单元304的输 出进行转换处理后由CPU处理模块2输出故障信息。另外,第二电压检测单元32、第三电压 检测单元33和第四电压检测单元34的内部模块结构与第一电压检测单元31的内部模块 结构相同,在此不再赘述。 0037 在本发明实施例中,通信模块5将CPU处理模块2的控制输入输出端输出的故障 信息通过电力线对外传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器1的保护功能是否正常;同 时,CPU处理模块2的控制输入输出端还通过通信模块5接。

33、收相应的反馈信息。通信模块5 可以为载波通信模块、光线通信模块或者无线通信模块;图5示出了载波通信模块的结构, 载波通信模块包括:调制解调单元51、信号发射单元52、载波耦合单元53和信号接收单元 54;调制解调单元51的控制端连接至CPU处理模块2的控制输入输出端,将CPU处理模块 2输出的故障信息进行调制解调处理后输出并将接受到的反馈信息反馈给CPU处理模块2; 其中,调制解调单元51的控制端是与CPU处理模块2进行双向通信的端口;信号发射单元 52的输入端连接至调制解调单元51的输出端,载波耦合单元53的输入端连接至信号发射 单元52的输出端,载波耦合单元53的控制端连接电力线7,其中,。

34、载波耦合单元53的控制 端是与电力线7进行双向通信的端口;信号接收单元54的输入端连接至载波耦合单元53 的输出端,信号接收单元54的输出端连接至调制解调单元51,通过调制解调单元51将信号 进行编码调制,再由信号发射单元52发射到载波耦合单元53,最后由载波耦合单元53耦合 到电力线7上与监视浪涌保护装置的终端进行信息的交互;调制解调单元51接收CPU处理 模块2输出的故障信息,信号发射单元52将经过调制解调单元51处理的故障信息通过载 波耦合单元53耦合至电力线7并传输给用户,用户由此能及时了解浪涌保护器1的保护功 能是否正常;然后,载波耦合单元53接收电力线7的反馈信息并通过信号接收单元。

35、54将反 馈信息反馈给调制解调单元51,调制解调单元51再与CPU处理模块2通信。 0038 在本发明实施例中,显示模块6可以为液晶显示器;通过液晶显示器可以直接显 示浪涌保护器1和CPU处理模块2的运行状况。 0039 在本发明实施例中,浪涌保护装置还包括电源模块4,电源模块4与CPU处理模块 2的电源端连接;电源模块4可以为电池,电池用于给CPU处理模块2和显示模块6进行供 电。 0040 为了更进一步的说明本发明实施例提供的浪涌保护装置,现在结合图3详述其工 作原理如下: 0041 本发明实施例提供的浪涌保护装置的前端加有保险丝,当雷击浪涌发生时而浪涌 说 明 书CN 102496920。

36、 A 6/8页 10 保护器1又不得不自身损坏时,通过电压检测模块3进行线路电压和装置内自身电压的测 量,由CPU处理模块2进行电压量的采集计算并转换为数字量,并进行故障分析;若已确定 浪涌保护器1出现故障,可通过通信模块5将故障信息送给用户的浪涌保护装置监视终端, 让用户及时发现浪涌保护装置已损坏,进行更换。其中,防过流保险丝10可以采用大电流 的可熔断保险丝,在超出浪涌保护器1保护范围大电流泄流时,防过流保险丝10及时熔断, 保护浪涌保护器1不出现起火爆炸等事故。第一防过热保险丝11、第二防过热保险丝13 或第三防过热保险丝17可以为可恢复保险丝,当浪涌保护器1因大电流泄流而导致温度过 高。

37、时,可进行切断,防止因过热而引起其他器件的损坏或浪涌保护器1起火。第一压敏器件 12、第二压敏器件14或第三压敏器件18采用浪涌迅速反应器件,当瞬间发生浪涌时,保护 器件迅速反映,并处于低阻抗大漏流的导通状态,将能量泄放于地,将电压限制在用户设备 所能承受的范围内,然后再恢复为高电阻状态,从而不影响用户设备的供电。指示灯15用 于指示浪涌保护器1的运行状态,当保险丝断开时,指示灯15熄灭,指示浪涌保护器1自身 出现故障;当浪涌保护器1处于无浪涌的正常等待的运行状态时,指示灯15正常亮,指示 浪涌保护器1的状态正常。浪涌保护装置是否正常运行,可通过液晶显示的方式查看,具体 地,液晶显示的内容主要。

38、包括:三相的电压显示、三相运行状态的显示、故障显示、内置电池 的能量显示以及与监视终端的通信状态是否正常的显示。另外,对浪涌保护装置进行维护 时,自身的测量和显示功能可实时显示浪涌保护装置的运行状态。 0042 本发明实施例提供的利用上述浪涌保护装置进行故障检测的方法的流程图如图6 所示,具体包括下述步骤: 0043 步骤S1:电压检测模块3对浪涌保护器1进行电压检测并输出电压数据; 0044 步骤S2:CPU处理模块2将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息; 0045 步骤S3:通信模块5将故障信息输出给用户以便用户及时了解浪涌保护器1的保 护功能是否正常。 0046 作为本发明的一个实施。

39、例,步骤S1进一步包括: 0047 步骤S11:电压检测模块3中的第一电压检测单元31检测并输出浪涌保护器1的 第一测量点A的第一电压U0;第一测量点A为浪涌保护器1中防过流保险丝10与三相交 流电的相线连接的连接端; 0048 步骤S12:电压检测模块3中的第二电压检测单元32检测并输出浪涌保护器1的 第二测量点B的第二电压U1;第二测量点B为浪涌保护器1中防过流保险丝10与第二防 过热保险丝13连接的连接端; 0049 步骤S13:电压检测模块3中的第三电压检测单元33检测并输出浪涌保护器1的 第三测量点C的第三电压U2;第三测量点C为浪涌保护器1中指示灯保护单元16的输入 端; 0050。

40、 步骤S14:电压检测模块3中的第四电压检测单元34检测并输出浪涌保护器1的 第四测量点D的第四电压U3;第四测量点D为浪涌保护器1中指示灯保护单元16的输出 端。 0051 作为本发明的一个实施例,步骤S2具体包括:将第一电压U0、第二电压U1、第三 电压U2分别与设定的第一阈值电压200V进行比较,将第四电压U3与设定的第二阈值电压 10V进行比较;当第一电压U0大于第一阈值电压200V,第二电压U1小于等于第一阈值电 说 明 书CN 102496920 A 10 7/8页 11 压200V,第三电压U2小于等于第一阈值电压200V,第四电压U3大于等于第二阈值电压10V 时,CPU处理模。

41、块2输出防过流保险丝熔断的信息;当第一电压U0大于第一阈值电压200V, 第二电压U1大于第一阈值电压200V,第三电压U2小于等于第一阈值电压200V,第四电压 U3大于等于第二阈值电压10V时,CPU处理模块2输出浪涌保护器温度超过限定温度的信 息;当第一电压U0大于第一阈值电压200V,第二电压U1大于第一阈值电压200V,第三电压 U2大于第一阈值电压200V,第四电压U3大于等于第二阈值电压10V时,CPU处理模块输出 压敏器件出现故障的信息。 0052 为了更进一步的说明,现在结合图3详述如下:电压检测模块3包括第一电压检测 模块31、第二电压检测模块32、第三电压检测模块33和第。

42、四电压检测模块34,第一电压检 测模块31对第一测量点A的第一电压U0进行测量,第二电压检测模块32对第二测量点B 的第二电压U1进行测量,第三电压检测模块33对第三测量点C的第三电压U2进行测量, 第四电压检测模块34对第四测量点D的第四电压U3进行测量;CPU处理模块2对采集到 的第一电压U0、第二电压U1、第三电压U2分别与设定的第一阈值电压200V进行比较,将第 四电压U3与第二阈值电压10V进行比较,当U0200V为正常,U1200V为正常,U2 200V为正常,U310V为正常;当U0,U1,U2,U3不满足上述条件时为不正常;若A、B、C、D 四个测量点的电压U0、U1、U2、U。

43、3都存在并且均正常时,则浪涌保护器1此相为正常工作状 态;若A、B、C、D四个测量点的电压U0、U1、U2、U3均为0或不存在,则为无电压状态,若三 相均无电压,则反应的现象为停电;若A、B、C、D四个测量点的电压U0、U1、U2、U3存在,但 不正常,则浪涌保护器1此相出现故障,可向监视浪涌保护器的终端报告故障信息。具体地 详见表1所示: 0053 0054 表1 0055 本发明实施例提供的利用上述浪涌保护装置进行故障检测的方法可以实时地对 浪涌保护器进行故障检测并及时地将故障或损坏信息报告给用户,用户可提前更换或维护 该浪涌保护装置从而给用户减少了不必要的损失;同时用户可以在已有浪涌保护。

44、装置监视 终端的前提下直接定位损坏或故障的浪涌保护器,节约大量的检修时间。 0056 在本发明实施例中,浪涌保护装置通过电压检测模块对浪涌保护器进行电压检测 并输出电压数据;CPU处理模块将电压数据进行故障分析处理后输出故障信息;通信模块 将故障信息传输给用户以便用户及时了解浪涌保护器的保护功能是否正常。 0057 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 说 明 书CN 102496920 A 11 8/8页 12 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 102496920 A 12 1/4页 13 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102496920 A 13 2/4页 14 图3 说 明 书 附 图CN 102496920 A 14 3/4页 15 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102496920 A 15 4/4页 16 图6 说 明 书 附 图CN 102496920 A 16 。

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