專利名稱：防雷器計(jì)數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防雷產(chǎn)品的記錄裝置，特別是一種能記錄下電路中電流波動(dòng)情況的數(shù)字統(tǒng)計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
雷電和人為因素導(dǎo)致的浪涌電壓已經(jīng)成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品，包括各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通訊網(wǎng)絡(luò)安全工作的極大威脅。人們?yōu)榱吮Ｗo(hù)弱電設(shè)備的安全，廣泛應(yīng)用了各種室內(nèi)防雷器，人們生產(chǎn)了各種形式的室內(nèi)防雷器并安裝在須要對(duì)浪涌電壓進(jìn)行防護(hù)的各個(gè)位置。浪涌電壓的產(chǎn)生具有典型的隨機(jī)性，因而人們非常需要了解浪涌電壓實(shí)際發(fā)生的情況，至少需要知道在某一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生過(guò)多少次雷擊，這就是各種防雷器(箱)上都安裝雷擊計(jì)數(shù)器的原因。雷擊計(jì)數(shù)器不僅可以監(jiān)測(cè)發(fā)生雷擊的情況，而且也可以知道防雷器(箱)的工作情況，了解在雷擊發(fā)生時(shí)防雷器(箱)是否起了作用。
雷擊計(jì)數(shù)器已經(jīng)成為防雷產(chǎn)品的一個(gè)重要部件，目前常用的電壓取樣雷擊計(jì)數(shù)器有通電誤記、易受干擾、工作不可靠的缺點(diǎn)；常用的另一種電流取樣雷擊計(jì)數(shù)器采用一個(gè)帶有鐵芯的電感線圈作為取樣器，制作麻煩，而且只能監(jiān)測(cè)安裝位置處的浪涌電流，難以全面監(jiān)測(cè)雷擊發(fā)生的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案防雷器計(jì)數(shù)裝置包括取樣器和計(jì)數(shù)器，所述取樣器和計(jì)數(shù)器之間順序連接有整流電路和脈沖處理電路，所述取樣器的取樣導(dǎo)線纏繞在防雷器的防雷元件引腳及其連接導(dǎo)體上。
本實(shí)用新型的取樣導(dǎo)線纏繞在防雷元件及其連接導(dǎo)體的各引腳上，串聯(lián)相接之后其兩端連接于整流電路。
本實(shí)用新型的整流電路輸出端另經(jīng)整形電路和光電偶合器后連接計(jì)數(shù)器。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以全面反映三相對(duì)地與三相對(duì)零電路中雷擊發(fā)生的情況，能檢測(cè)單相電器的雷擊發(fā)生情況、可靠保存數(shù)據(jù)、適應(yīng)不同電路的需求，工作可靠、不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作、制造工藝要求低。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例應(yīng)用于三相電源防雷器的電氣原理圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例應(yīng)用于單相電源防雷器的電氣原理圖。
圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
下面先對(duì)本實(shí)用新型的電氣原理進(jìn)行詳述。本實(shí)用新型所說(shuō)的雷擊計(jì)數(shù)是一個(gè)習(xí)慣用語(yǔ)，實(shí)際上計(jì)數(shù)器并不是只對(duì)雷擊造成的浪涌電壓或電流進(jìn)行計(jì)數(shù)，而是對(duì)所有通過(guò)被檢測(cè)電路的浪涌電壓或電流進(jìn)行計(jì)數(shù)。本實(shí)用新型的取樣器和計(jì)數(shù)器之間順序連接有整流電路和脈沖處理電路，它的技術(shù)關(guān)鍵在于雷擊計(jì)數(shù)的取樣電路，所述取樣器使用一條絕緣導(dǎo)線在防雷器主防雷元件的引腳上各繞一圈，也就是說(shuō)在防雷器的浪涌電壓吸收通道的主導(dǎo)體上各繞一圈。我們把這條絕緣導(dǎo)線叫做取樣導(dǎo)線，然后將這條導(dǎo)線的兩端連接到一個(gè)整流電路上，整流電路的輸出端連接到脈沖處理電路，并由脈沖處理電路的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)電路完成計(jì)數(shù)。取樣導(dǎo)線可以在各引腳上纏繞1-n匝。
這一電路的工作原理是，當(dāng)線路上出現(xiàn)浪涌電壓時(shí)，只要浪涌電壓的幅值超過(guò)防雷元件的閥值電壓，就會(huì)通過(guò)防雷元件放電，這一脈沖放電電流必然在其周圍形成脈沖磁場(chǎng)，脈沖磁場(chǎng)通過(guò)取樣導(dǎo)線環(huán)路，必然會(huì)在取樣導(dǎo)線上形成脈沖電壓。由于浪涌電壓的隨機(jī)性，在取樣導(dǎo)線上形成的脈沖電壓極性也不固定，通過(guò)整流電路的調(diào)整，可以使其成為單一的正極性脈沖。這一正極性脈沖電壓經(jīng)脈沖整形電路處理后成為計(jì)數(shù)器所要求的計(jì)數(shù)脈沖，使計(jì)數(shù)器正確計(jì)數(shù)。
由于浪涌電壓的完全隨機(jī)性，有的信號(hào)極弱，有的信號(hào)又極強(qiáng)，對(duì)于脈沖整形電路來(lái)說(shuō)，當(dāng)信號(hào)弱到低于脈沖整形電路設(shè)定的門檻電壓時(shí)，脈沖整形電路將視其為無(wú)信號(hào)，因此也無(wú)計(jì)數(shù)脈沖輸出。脈沖整形電路設(shè)定的門檻電壓就是計(jì)數(shù)系統(tǒng)的啟動(dòng)電平，這個(gè)啟動(dòng)電平按目前習(xí)慣轉(zhuǎn)換成通過(guò)防雷元件的浪涌電壓時(shí)，一般定為3kA(8/20μS)，當(dāng)然可以通過(guò)電路的調(diào)整改變系統(tǒng)的靈敏度，另行設(shè)置計(jì)數(shù)系統(tǒng)的啟動(dòng)電平。
脈沖整形電路可以限制過(guò)強(qiáng)的脈沖信號(hào)和展寬浪涌脈沖并對(duì)其整形限制過(guò)強(qiáng)的脈沖信號(hào)，當(dāng)雷擊信號(hào)過(guò)強(qiáng)時(shí)，脈沖整形電路會(huì)自動(dòng)削減其電平，使其不超過(guò)計(jì)數(shù)器的允許電壓范圍；很多情況下浪涌電壓脈沖寬度很小，浪涌電壓通過(guò)電磁感應(yīng)在取樣電路上形成的脈沖波型也會(huì)有很多變化，常常不能驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器，脈沖整形電路的一另個(gè)重要作用就是展寬浪涌脈沖并對(duì)其整形，調(diào)整脈沖寬度，改變脈沖前后沿的上升、下降特性，使其成為可以驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器的有效計(jì)數(shù)脈沖。
結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2所示分別是本實(shí)用新型的雷擊計(jì)數(shù)器應(yīng)用于三相電源防雷器(標(biāo)準(zhǔn)3+1模式)和單相電源防雷器(標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱1+1模式)的電氣原理圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的雷擊計(jì)數(shù)器對(duì)繞制取樣導(dǎo)線的要求是，對(duì)于三相電路是在L1、L2、L3每一相電路的防雷元件的引腳上各繞一圈，并在N對(duì)PE防雷元件的引腳上也繞一圈，繞線時(shí)要注意繞線的方向，要保證所繞的每一圈對(duì)應(yīng)同一雷擊信號(hào)所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓在取樣導(dǎo)線上的方向的一致性。對(duì)于單相電路，則是將取樣導(dǎo)線在連接到L和N的防雷元件的引腳上各繞一圈，同樣要注意繞線的方向，也是要保證所繞的每一圈對(duì)應(yīng)同一雷擊信號(hào)所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓在取樣導(dǎo)線上的方向的一致性。
本實(shí)用新型的雷擊計(jì)數(shù)器的取樣線圈的繞制工藝根據(jù)具體的產(chǎn)品確定，但繞線的方向須特別注意，由于在實(shí)際中判斷繞線方向是否正確比較因難，下面提供的一種校正方法可以在對(duì)一個(gè)產(chǎn)品首次確定繞線工藝的時(shí)候用以檢驗(yàn)繞線方向的正確性。具體方法是對(duì)于圖1所示三相電路，取樣線圈繞好，全部電路接通之后，如果在L1對(duì)N加沖擊電流能夠正確計(jì)數(shù)；而在L1與L2同時(shí)對(duì)N加沖擊電流時(shí)不能計(jì)數(shù)，則說(shuō)明L2元件上繞線方向錯(cuò)了，再以同樣方法判斷L3元件上的繞線方向是否正確；對(duì)于N至PE之間防雷元件上繞線方向是否正確的判斷可以用另一種方法，這就是由L1對(duì)PE加沖擊電流，如果不能正常計(jì)數(shù)則說(shuō)明N至PE之間防雷元件上繞線方向反了。經(jīng)如此試驗(yàn)之后各個(gè)元件上的繞線方向即可確定下來(lái)。
對(duì)于圖2所示單相電路，測(cè)試校正方法也是相同。取樣線圈繞好，全部電路接通之后，如果在L對(duì)PE加沖擊電流能夠正確計(jì)數(shù)的情況下，再檢驗(yàn)一下由N對(duì)PE加沖擊電流時(shí)的計(jì)數(shù)情況，效果應(yīng)當(dāng)與L對(duì)PE加沖擊電流時(shí)的情況相同。如果后者不能可靠計(jì)數(shù)，則說(shuō)明N元件上繞線方向錯(cuò)了。
本實(shí)用新技術(shù)的重要特點(diǎn)是可以全面檢測(cè)雷擊的發(fā)生，這一點(diǎn)是其它雷擊計(jì)數(shù)器比較難以相比，在如圖1所示的電路中，我們?cè)贚1、L2、L3對(duì)N的三個(gè)防雷元件和N對(duì)PE的一個(gè)防雷元件的引腳上各繞了一圈，因此在這一電路中，不管雷擊作用于什么地方，也不管雷擊電流通過(guò)零線(N)泄放還是通過(guò)地線(PE)泄放，都會(huì)在取樣導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這一點(diǎn)其實(shí)是很重要的。由于雷擊(或其它形式的浪涌電壓)產(chǎn)生的隨機(jī)性、偶然性，雷擊電壓的作用點(diǎn)與泄放通道經(jīng)常會(huì)有不同，如果不能對(duì)其進(jìn)行全面檢測(cè)，就會(huì)發(fā)生丟失信息記錄不全的情況。其他監(jiān)測(cè)方法往往有局限性，因?yàn)槠渌椒ㄍ挥幸粋€(gè)探頭，從一個(gè)點(diǎn)上取樣，只有雷擊電流通過(guò)了檢測(cè)點(diǎn)才會(huì)使計(jì)數(shù)器動(dòng)作。
壓敏電阻是目前最為常用的防雷元件，有時(shí)使用大閥片壓敏電阻，有時(shí)使用多個(gè)小閥片壓敏電阻并聯(lián)。使用大閥片壓敏電阻時(shí)，可以把雷擊計(jì)數(shù)取樣導(dǎo)線直接繞在壓敏電阻腳上；在使用多個(gè)小閥片壓敏電阻并聯(lián)的產(chǎn)品中，可以把取樣導(dǎo)線繞在閥片引腳并聯(lián)之后連接到端子的公共導(dǎo)體上。繞線的位置和方式應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體產(chǎn)品精心設(shè)計(jì)，一般總能找到一個(gè)比較恰當(dāng)合理的方式。本實(shí)用新型提供的取樣方法另一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，只是用一根導(dǎo)線在被監(jiān)測(cè)的電路上繞一圈，很難找出比此更為簡(jiǎn)單的取樣方法。
本實(shí)用新型的偶合電感是極小的，因而它只會(huì)對(duì)頻率很高的浪涌電壓產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，對(duì)其它一些形式的非浪涌電壓波動(dòng)，比如接通或者斷開電源，都不會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)，因而這種電路誤計(jì)或者受干擾的情況極少，是一種非常可靠的取樣計(jì)數(shù)方法。
本實(shí)用新型所使用的計(jì)數(shù)器可以有多種選擇，可以自行設(shè)計(jì)專門的計(jì)數(shù)電路，也可以使用成品計(jì)數(shù)器。如果使用成品計(jì)數(shù)器，可以選擇自帶電池的超小型高頻電子計(jì)數(shù)器，這種計(jì)數(shù)器功耗極低，自配高能電池，可以保證其可靠地連續(xù)工作6-8年。由于其不使用交流電源，除了輸入計(jì)數(shù)脈沖之外，與防雷器再無(wú)其它電氣聯(lián)系，在脈沖整形電路的輸出端配有光電耦合器，而對(duì)于計(jì)數(shù)脈沖我們是通過(guò)光電隔離之后輸入計(jì)數(shù)器的，因而計(jì)數(shù)器處于完全獨(dú)立的工作狀態(tài)，抗干擾能力極強(qiáng)，強(qiáng)雷擊狀態(tài)下也能保證可靠工作。由于計(jì)數(shù)器處于自帶電源的獨(dú)立工作狀態(tài)之中，不會(huì)掉電，不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，即使防雷器遭受強(qiáng)雷擊徹底破壞，其仍然能夠可靠地保存數(shù)據(jù)，這時(shí)的數(shù)據(jù)記錄更加顯得重要和有價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種防雷器計(jì)數(shù)裝置，包括取樣器和計(jì)數(shù)器，其特征在于所述取樣器和計(jì)數(shù)器之間順序連接有整流電路和脈沖處理電路，所述取樣器的取樣導(dǎo)線纏繞在防雷器的防雷元件引腳及其連接導(dǎo)體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷器計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述取樣導(dǎo)線纏繞在防雷元件及其連接導(dǎo)體的各引腳上，串聯(lián)相接之后其兩端連接于整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷器計(jì)數(shù)裝置，其特征在于所述整流電路輸出端另經(jīng)整形電路和光電偶合器后連接計(jì)數(shù)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種防雷器計(jì)數(shù)裝置，提供了一種簡(jiǎn)單、工作可靠、不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作、且能適應(yīng)不同電路需求的數(shù)字統(tǒng)計(jì)裝置，采用以下技術(shù)方案本裝置包括取樣器和計(jì)數(shù)器，取樣器和計(jì)數(shù)器之間順序連接有整流電路和脈沖處理電路，取樣器為取樣導(dǎo)線，取樣導(dǎo)線纏繞在防雷元件的引腳上，兩端連接在整流電路上，取樣導(dǎo)線可以一匝串聯(lián)纏繞在各防雷元件的引腳上，防雷元件可以采用壓敏電阻。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以全面反映三相對(duì)地與三相對(duì)零電路中雷擊發(fā)生情況的產(chǎn)品，也能檢測(cè)單相電器的雷擊發(fā)生情況，能夠可靠保存數(shù)據(jù)，制造工藝要求低。
文檔編號(hào)H01T1/00GK2706927SQ20042004636
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者劉宗奇 申請(qǐng)人:深圳錦天樂(lè)防雷技術(shù)有限公司