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1、(10)申请公布号 CN 101944726 A (43)申请公布日 2011.01.12 CN 101944726 A *CN101944726A* (21)申请号 200910069597.4 (22)申请日 2009.07.06 H02H 9/04(2006.01) G01R 31/00(2006.01) G01J 1/00(2006.01) (71)申请人 孙巍巍 地址 300384 天津市华苑新技术产业园区物 华道 8 号凯发大厦 B 座三层 (72)发明人 孙巍巍 (54) 发明名称 浪涌保护器 (57) 摘要 本发明涉及一种浪涌保护器， 属于雷电防护 领域， 主要由浪涌抑制器件 。
2、(1)、 光检测装置 (2)、 信号转换传输单元 (5)、 外壳 (6) 组成， 浪涌抑制 器件(1)和光检测装置安装于外壳(6)内， 光检测 装置(2)与信号转换传输单元(5)连接， 信号转换 传输单元 (5) 连接至外部设备， 可得知浪涌抑制 器件(1)的实时状态。 本发明适用范围广， 检测灵 敏， 可靠性高， 可以实时检测浪涌抑制器件 (1) 上 流过的雷电浪涌和其劣化或损坏情况， 以便提前 更换、 维护， 增强了设备的可靠性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 101944733 。
3、A1/1 页 2 1. 一种浪涌保护器， 主要由浪涌抑制器件 (1)、 光检测装置 (2)、 信号转换传输单元 (5)、 外壳 (6) 组成， 其特征在于 ： 浪涌抑制器件 (1) 和光检测装置安装于外壳 (6) 内， 光检 测装置 (2) 与信号转换传输单元 (5) 连接， 信号转换传输单元 (5) 连接至外部设备。 2. 根据权利要求 1 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 所述光检测装置 (2) 包括发光器 件 (3)、 测光单元 (4)， 发光器件 (3) 与浪涌抑制器件 (1) 连接， 测光单元 (4) 安装于发光器 件照射范围内， 测光单元 (4) 通过传输线路与信号转换传输单元 。
4、(5) 连接。 3. 根据权利要求 1 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 所述光检测装置 (2) 包括发光器 件(3)、 测光单元(4)、 耦合单元(8)， 发光器件(3)与耦合单元(8)连接， 测光单元(4)安装 于发光器件照射范围内， 测光单元(4)通过传输线路与信号转换传输单元(5)连接， 信号转 换传输单元 (5) 连接至外部设备。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 所述测光单元 (4) 与浪涌抑 制器件 (1) 电气不导通。 5. 根据权利要求 1 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 所述信号转换传输单元 (5) 包含 A/D 转换电路和数字信号传。
5、输电路。 6. 根据权利要求 1 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 信号转换传输单元 (5) 与浪涌抑 制器件 (1)、 光检测装置 (2) 装于同一外壳 (6) 内， 外壳 (6) 设置有检测输出端子 (7)， 信号 转换传输单元 (5) 通过检测输出端子 (7) 连接至外部设备。 7. 根据权利要求 1 所述的浪涌保护器， 其特征在于 ： 信号转换传输单元 (5) 装于独立 的模块外壳 (9) 内， 模块外壳 (9) 上设有接线端子或插接端子， 分别连接至光检测装置 (2) 和外部设备。 权 利 要 求 书 CN 101944726 A CN 101944733 A1/3 页 3 浪涌保。
6、护器 技术领域 0001 本发明属于电力电气设备领域， 更具体的讲属于雷电浪涌防护设备领域。 技术背景 0002 雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。 雷电是造成电子设备 损坏的重要原因， 它威胁建筑、 铁路、 民航、 通信、 工控、 军事等各个领域电子信息系统的安 全。浪涌保护器是主要用于抑制雷电浪涌的保护类器件。在连接于电子设备的电源线、 信 号线以及控制线等金属线路上安装浪涌保护器是雷电防护重要措施之一。 目前各地区各行 业每年都投入巨额资金大量采购安装浪涌保护器。但是本质上， 浪涌保护器是一种 “牺牲 自己， 保护别人” 的器件， 当浪涌保护器遭受雷击浪涌电流， 或长期。
7、使用， 必然出现老化和损 坏， 这时， 浪涌保护器就失去了保护电子电气设备的功能， 受损到一定程度的浪涌保护器甚 至可能引发线路中断或者短路。这对那些对雷电敏感的设备， 特别是在雷电高发的季节或 地区， 是不能容忍的， 甚至是 “致命” 的。这就引发了用户迫切的需求 ： 一是要及时知道每一 个浪涌保护器此时是否还在起到应有的保护作用， 如果不是， 则应立刻维护更换 ； 二是要知 道浪涌保护器已经遭到过雷击的情况， 也就是说， 要预知浪涌保护器是否快要失效了， 以便 提前进行维护工作。 0003 由此可见， 由于用户不知道每个浪涌保护器的当前状态， 对雷电防护就成了 “盲 人” ， 电子信息系统。
8、的防雷安全就成为不可知的事情。事实上， 对近 10 年各行各业的雷电灾 害进行的调查统计表明， 很多浪涌保护器已损坏但未被发现， 由此造成雷电打坏设备的事 故的情况占相当大的比例。因此这一问题虽然看似很小， 但却切实关系到各地区各行业电 子信息系统的安全。因此对浪涌保护器的状态进行检测和后续分析处理就显的十分重要 了。 0004 目前， 为解决上述问题而采取的方法和技术方案有如下几种 ： 0005 一、 目前普遍采用定期对浪涌保护器进行检测的方法， 一般每年在雷雨季节前后 进行检测， 但这种方法常常不能起到作用， 这是因为在定期的检测后， 可能浪涌保护器马上 就被雷电打坏， 后续雷击将击毁设备。
9、。另外， 对于安装于信号回路中的浪涌保护器， 常常由 于不能停机中断信号， 故而即使在定期检测时也不能得到有效检测。 0006 二、 在电源浪涌保护器内部设置热脱扣装置及与其相联的微动开关， 当电源浪涌 保护器发生过热损坏时输出一个开关量， 通过这个开关量对浪涌保护器的故障进行报警。 这一方法其存在的问题是 ： 1、 浪涌抑制器件劣化或损坏未必产生足以使脱扣装置动作的能 量， 这时报警单元不能进行报警输出。2、 在器件损坏才可能输出报警信号， 不能提前预知 ； 对其损坏过程中的状态以及损坏的原因均不能确定 ； 3、 不适用于信号类浪涌保护器 ； 4、 雷 击电流的能量和时间尚无法通过专用设备进。
10、行分析处理。 0007 三、 以电子器件介入浪涌保护器电路进行检测。 其缺陷为， 测量电路本身与浪涌保 护器电路发生了电连接， 导致测量电路被雷击浪涌提前损坏。 0008 四、 由本人提出的 “浪涌保护器的新型检测装置” ( 专利号 zl200720177057.4) 为 说 明 书 CN 101944726 A CN 101944733 A2/3 页 4 上述问题提出了一种解决方案。这一方案初步解决了浪涌保护器的在线检测问题。其缺陷 为 ： 温度开关尚不能对浪涌抑制器件温度变化准确及时反映， 因此可资判断的温度信息不 够充分和直接。 发明内容 0009 为了有效解决现有技术中的以上问题， 本。
11、发明提出一种可安装方便、 可靠性高、 检 测灵敏的浪涌保护器。 0010 解决上述技术问题的技术方案为 ： 0011 本发明的浪涌保护器主要由浪涌抑制器件 (1)、 光检测装置 (2)、 信号转换传输单 元 (5)、 外壳 (6) 组成， 浪涌抑制器件 (1) 和光检测装置安装于外壳 (6) 内， 光检测装置 (2) 与信号转换传输单元 (5) 连接， 信号转换传输单元 (5) 连接至外部设备。 0012 所述光检测装置 (2) 包括发光器件 (3)、 测光单元 (4)， 发光器件 (3) 与浪涌抑制 器件 (1) 连接， 测光单元 (4) 安装于发光器件照射范围内， 测光单元 (4) 与信号。
12、转换传输单 元 (5) 连接。或者设置耦合单元 (8)， ， 发光器件 (3) 与耦合单元 (8) 连接， 测光单元 (4) 安 装于发光器件照射范围内。测光单元 (4) 与浪涌抑制器件 (1) 电气不导通。信号转换传输 单元 (5) 包含 A/D 转换电路和数字信号传输电路。信号转换传输单元 (5) 与浪涌抑制器件 (1)、 光检测装置 (2) 装于同一外壳 (6) 内， 外壳 (6) 设置有检测输出端子 (7)， 信号转换传 输单元 (5) 通过检测输出端子 (7) 连接至外部信号接收设备。信号转换传输单元 (5) 也可 装于独立的模块外壳(9)内， 模块外壳(9)上设有接线端子或插接端子。
13、， 分别连接至光检测 装置 (2) 和外部信号接收设备。 0013 本发明的优点在于 ： 0014 1. 由独立于浪涌抑制器件的发光器件 (3) 将部分雷电浪涌能量转换为光， 通过光 的检测分析判断浪涌特性和浪涌防护器件的状况， 浪涌抑制器件 (1) 的可选性强， 目前各 类浪涌抑制器件均能适用 ； 0015 2. 测光单元 (4) 检测灵敏， 可靠性高 ； 0016 3. 通过信号转换传输单元 (5) 对采集的参数进行必要的信号接收或转换， 有利于 下一步的分析处理 ； 0017 4. 测光单元 (4) 和浪涌抑制器件 (1) 之间电气不导通， 减小雷电浪涌对了测光单 元 (4) 的损害 ；。
14、 0018 5. 可以实时检测浪涌抑制器件 (1) 劣化或损坏情况， 以便提前更换、 维护， 增强了 设备的可靠性。解决了现有检测方法只有在器件损坏后才能输出报警信号的难题。 0019 6. 适用广泛， 不但适用信号类浪涌保护器， 而且适用于电源类浪涌保护器。 附图说明 0020 图 1 是本发明的一个实施例， 即发光器件 (3) 直接接入浪涌保护回路中 ( 信号转 换传输单元 (5) 安装于浪涌保护器内 )。 0021 图 2 是本发明的另一实施例， 即发光器件 (3) 连接耦合单元 (8) 时示意图。 0022 图 3 是本发明的另一实施例， 即信号转换传输单元 (5) 是独立的模块时示意。
15、图。 0023 图中 ： 1、 浪涌抑制器件， 2、 光检测装置， 3、 发光器件， 4、 测光单元， 5、 信号转换传输 说 明 书 CN 101944726 A CN 101944733 A3/3 页 5 单元， 6、 外壳， 7、 检测输出端子， 8、 耦合单元， 9、 信号转换传输模块外壳。 具体实施方式 0024 下面结合附图和实施例来论述具体实施方式 0025 浪涌保护器主要由浪涌抑制器件 (1)、 光检测装置 (2)、 信号转换传输单元 (5)、 外 壳 (6) 组成， 浪涌抑制器件 (1) 流过电流时， 与其直接连接或通过耦合单元 (8) 连接的发光 器件 (3) 发光， 正对。
16、发光器件 (3) 安装的测光单元 (4) 可对光信号进行检测， 并将信息传输 至信号转换传输单元 (5)， 信号转换传输单元 (5) 包含 A/D 转换电路和数字信号传输电路， 信号转换传输单元 (5) 接收测光单元 (4) 输出的信号， 经信号转换， 通过外壳 (6) 上的接线 端子 (7) 传输至外部设备。信号转换传输单元 (5)、 浪涌抑制器件 (1)、 光检测单元可以装 于同一外壳 (6) 内， 也可以分别装于不同外壳内。 0026 如图1所示为本发明的一个实施例， 在本实施例中， 浪涌抑制器件(1)和光检测装 置安装于外壳 (6) 内， 光检测装置 (2) 与信号转换传输单元 (5)。
17、 连接， 信号转换传输单元 (5) 连接至外部设备。光检测装置 (2) 包括发光器件 (3)、 测光单元 (4)， 发光器件 (3) 与浪 涌抑制器件 (1) 联接连接， 测光单元 (4) 安装于发光器件 (3) 照射范围内， 测光单元 (4) 通 过传输线路与信号转换传输单元 (5) 连接。所述测光单元 (4) 与浪涌抑制器件 (1) 电气不 导通。所述信号转换传输单元 (5) 包含 A/D 转换电路和数字信号传输电路。信号转换传输 单元 (5) 与浪涌抑制器件 (1)、 光检测装置 (2) 装于同一外壳 (6) 内， 外壳 (6) 设置有检测 输出端子(7)， 信号转换传输单元(5)通过检。
18、测输出端子(7)连接至外部设备。 所述浪涌抑 制器件 (1) 是各种类型的浪涌抑制器件或它们的组合。 0027 如图2所示为本发明的另一实施例， 在本实施例中， 光检测装置(2)包括发光器件 (3)、 测光单元 (4)、 耦合单元 (8)， 发光器件 (3) 与耦合单元 (8) 连接， 测光单元 (4) 安装于 发光器件照射范围内， 测光单元(4)通过传输线路与信号转换传输单元(5)连接， 信号转换 传输单元 (5) 连接至外部设备。 0028 如图 3 所示的本发明的另一实施例， 在本实施例中， ： 信号转换传输单元 (5) 装于 独立模块的外壳 (9) 内， 模块外壳 (9) 上设有接线端子， 分别连接至光检测装置 (2) 和外部 设备。光检测装置 (2) 与浪涌抑制器件 (1) 安装于外壳 (6) 内， 外壳 (6) 设置有检测输出 端子， 与外壳 (9) 上的接线端子相连接。 0029 利用本发明的技术方案， 达到相应的技术效果的， 或者在不脱离本发明的设计思 想下的技术方案等同变换， 均是本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 101944726 A CN 101944733 A1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 101944726 A CN 101944733 A2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 101944726 A 。