浪涌保護(hù)裝置內(nèi)的金屬氧化物變阻器故障的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及一種浪涌保護(hù)裝置內(nèi)的金屬氧化物變阻器（MOV)故障的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變阻器是具有"類似二極管的"非線性電流電壓特性的電子部件。"變阻器"的名稱 是"可變的"和"電阻器"兩個詞語的結(jié)合。然而，變阻器也可以稱為壓敏電阻（VDR)。顧名 思義，變阻器具有根據(jù)電壓變化的電阻或阻抗。通常，變阻器在低電壓會表現(xiàn)出高電阻或阻 抗，在高電壓會表現(xiàn)出低電阻或阻抗。因為這種性能，變阻器常用于保護(hù)電路免受過大的瞬 態(tài)電壓（通常稱為浪涌）的影響。例如，一個或更多變阻器可以以特定方式合并到電路中， 使得當(dāng)過電壓或浪涌發(fā)生時，一個或更多變阻器重新引導(dǎo)高電壓產(chǎn)生的任何電流遠(yuǎn)離敏感 部件。
[0003] 一種常見類型的變阻器是金屬氧化物變阻器（MOV)。MOV通常由插入兩個導(dǎo)電金 屬電極板之間的金屬氧化物材料（例如，鋅、鉍、鈷、錳等）構(gòu)成。許多浪涌保護(hù)裝置（sro) 包括內(nèi)部MOV抑制部件以保護(hù)免受雷擊或其它事件造成的瞬態(tài)過電壓。實際上，MOV的每 一個板可以連接至不同的導(dǎo)體。根據(jù)期望的系統(tǒng)配置和浪涌保護(hù)，每一個板可以連接至特 定電極、相、中性點或地。通過示例的方式，三相SPD可以包括將相A連接至中性點、將相B 連接至中性點和/或?qū)⑾郈連接至中性點的線對中性點（"L-N"）M0V、將中性點接地的中 性點對地（"N-G")M0V、將相A接地、將相B接地和/或?qū)⑾郈接地的線對地（"L-G")M0V 和/或?qū)⑾郃連接至相B、將相B連接至相C和/或?qū)⑾郈連接至相A的線對線（"L-L"） M0V。每一個配置通常稱為保護(hù)模式。
[0004] 在正常操作電壓期間，M0V表現(xiàn)出高阻抗低漏電流。因此，在正常操作電壓期間， M0V在連接電極板的兩個導(dǎo)體之間提供電絕緣。另一方面，在過電壓條件下，M0V迅速減小 阻抗，這允許過電壓以電流的方式流過M0V。因此，在過電壓條件下，M0V將浪涌能量遠(yuǎn)離一 個導(dǎo)體向另一個導(dǎo)體重新引導(dǎo)，從而使電壓相等并且保護(hù)敏感負(fù)荷。按照定義，瞬態(tài)過電壓 或浪涌是短暫的短時期事件。在過電壓結(jié)束之后，M0V將其本身復(fù)位回到高阻抗?fàn)顟B(tài)并且 等待未來浪涌。
[0005] 當(dāng)尺寸合適時，M0V通常能夠控制成百上千個浪涌。在一些例子中，多個M0V可以 在相同的保護(hù)模式下安裝成電并聯(lián)構(gòu)造。這可以提供各種好處，包括但不限于增加浪涌能 力、降低允通電壓性能、增加健壯性和冗余備份等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個示例方案中，提供了一種用于監(jiān)控M0V的操作的方法。該方法涉及使用至 少一個傳感器監(jiān)控M0V的至少一個參數(shù)的工作值。該方法還涉及使用一個或更多處理器確 定工作值與至少一個參數(shù)所對應(yīng)的參考值之間的差值滿足與至少一個參數(shù)對應(yīng)的預(yù)定閾 值條件。并且該方法涉及響應(yīng)于確定工作值與參考值之間的差值滿足預(yù)定閾值條件，將表 明M0V的潛在故障的通知發(fā)送給至少一個裝置。
[0007] 在另一個示例方案中，提供了一種用于監(jiān)控MOV的操作的設(shè)備。該設(shè)備包括：至少 一個傳感器，配置為監(jiān)控MOV的至少一個參數(shù)的工作值；通信接口，使該設(shè)備配置為發(fā)送通 知；以及控制器?？刂破鞑贾脼椋海╥)確定工作值與至少一個參數(shù)所對應(yīng)的參考值之間的差 值滿足與至少一個參數(shù)對應(yīng)的預(yù)定閾值條件；并且（ii)使該設(shè)備響應(yīng)于確定工作值與參 考值之間的差值滿足預(yù)定閾值條件將表明MOV的潛在故障的通知發(fā)送給至少一個裝置。
[0008] 在又一個示例方案中，提供了一種存儲有指令的非瞬態(tài)計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)由計 算裝置的一個或更多處理器執(zhí)行時，這些指令使計算裝置執(zhí)行多個功能。這些功能包括使 用至少一個傳感器監(jiān)控MOV的至少一個參數(shù)的工作值。這些功能還包括確定工作值與至少 一個參數(shù)所對應(yīng)的參考值之間的差值滿足與至少一個參數(shù)對應(yīng)的預(yù)定閾值條件。并且這些 功能包括響應(yīng)于確定工作值與參考值之間的差值滿足預(yù)定閾值條件，將表明MOV的潛在故 障的通知發(fā)送給另一個裝置。
[0009] 前述
【發(fā)明內(nèi)容】
只是示例性的，并無意以任何方式進(jìn)行限制。除了上述示例性方案、 實施例和特征，通過參照附圖和以下的詳細(xì)說明，其它方案、實施例和特征將變得顯而易 見。
【附圖說明】
[0010] 圖1A和圖1B為示例M0V的概念性例示。
[0011] 圖2為示出能夠?qū)崿F(xiàn)本公開的示例系統(tǒng)的方框圖。
[0012] 圖3為用于監(jiān)控M0V的操作的示例設(shè)備的方框圖。
[0013] 圖4為用于監(jiān)控M0V的操作的示例方法的流程圖。
[0014] 圖5為示出與M0V的參數(shù)對應(yīng)的示例參考值和示例閾值條件的表。
[0015] 圖6為描述能夠根據(jù)本公開實施的功能的流程圖。
[0016] 圖7為示出根據(jù)本文提出的至少一些實施例布置的示例計算機(jī)程序產(chǎn)品的概念 性局部視圖的示意圖，該示例計算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于在計算裝置上執(zhí)行計算機(jī)處理的計 算機(jī)程序。
【具體實施方式】
[0017] 在以下的詳細(xì)說明中參照附圖，附圖構(gòu)成說明的一部分。在附圖中，除非文中另有 說明，否則相似的標(biāo)號通常指代相似的部件。在詳細(xì)說明中描述的示例性實施例、附圖以及 權(quán)利要求書并不是為了限制。在不脫離本文提出的主題的精神或范圍的情況下，也可以采 用其它實施例，并且可以進(jìn)行其它變化。應(yīng)當(dāng)容易理解，可以對本文大致描述以及在圖中示 出的本公開的方案以各種不同配置來進(jìn)行布置、替換、組合、分離以及設(shè)計，所有的這些均 是本文清楚預(yù)期的。
[0018] 通常由于相對持續(xù)的過電壓而發(fā)生M0V故障或者由于具有的能量顯著多于M0V所 能夠處理的能量的浪涌而發(fā)生M0V故障。在一些示例中，M0V故障可導(dǎo)致漏電流的增加或 恒向電流。例如，在各種電力系統(tǒng)異常和/或故障期間，有可能存在相對持續(xù)的過電壓，也 可以稱為暫時過電壓。在持續(xù)過電壓期間，M0V可以感測過電壓，減小阻抗，并且傳導(dǎo)電流， 與傳導(dǎo)瞬態(tài)過電壓基本相同。然而，得到的持續(xù)電流傳導(dǎo)在M0V的半導(dǎo)體材料內(nèi)可產(chǎn)生內(nèi) 部熱應(yīng)力使其永久性故障成為較低阻抗。通過示例的方式，M0V可能不能將其本身復(fù)位到 高阻抗，導(dǎo)致通過MOV的電流持續(xù)增加。
[0019] 另外，通過出故障MOV的恒向電流可使MOV產(chǎn)生熱量。熱量的量可以與通過MOV 的電流的平方成比例且與MOV的阻抗成線性比例。如果MOV的物理配置允許消散產(chǎn)生的熱 量，則MOV可以達(dá)到平衡溫度，其中內(nèi)部MOV熱生成小于或等于散熱率。但是如果MOV產(chǎn)生 的熱量多于能夠消散的熱量，MOV可能達(dá)到較高的溫度。如果MOV溫度緩慢增加，MOV可能 會著火和/或使相鄰的材料過熱。并且如果MOV的溫度迅速增加，MOV可能甚至表現(xiàn)出自 發(fā)放熱分解（即，爆炸）。
[0020] 額外地或可選擇地，M0V故障可導(dǎo)致傳導(dǎo)電壓電平增加或減小。通常，M0V額定于 特定傳導(dǎo)電壓電平。理想地，當(dāng)M0V兩端施加的電壓電平小于額定傳導(dǎo)電壓時，M0V具有高 阻抗。但是當(dāng)M0V兩端施加的電壓電平大于額定傳導(dǎo)電壓時，M0V瞬間（例如，幾納秒內(nèi)） 表現(xiàn)出低阻抗。在一些示例中，在經(jīng)歷瞬態(tài)過電壓或持續(xù)過電壓之后，M0V的傳導(dǎo)電壓可能 不能返回到原始預(yù)期的傳導(dǎo)電壓。例如，相反地，M0V的傳導(dǎo)電壓可以返回到較低的傳導(dǎo)電 壓，這可以允許電流流過M0V。作為特定的示例，120V電力系統(tǒng)可以使用具有150V傳導(dǎo)電 壓的M0V。如果由于即將發(fā)生的故障，M0V將其傳導(dǎo)電壓減小到110V，則120V電力系統(tǒng)可 以使M0V牽引電流。該電流牽引反過來可能觸發(fā)上文描述的熱量問題。
[0021] 在SPD安裝有M0V的情景中，由于SPD故障的可能性，可能尤其不期望M0V故障。 例如，sro故障可造成電力系統(tǒng)問題的不期望放大或造成系統(tǒng)停機(jī)。雖然出故障的sro及 其內(nèi)部M0V可造成不期望的附帶結(jié)果，然而可以利用即將發(fā)生的Mov/sro故障的適當(dāng)?shù)奶?前通知避免這些后果。
[0022] 因此，本文公開的示例裝置、系統(tǒng)以及方法涉及以預(yù)測M0V故障的起始的方式檢 測M0V的一個或更多參數(shù)的改變來用于信息用途。例如，系統(tǒng)和方法可以提供M0V故障的 預(yù)測和/或?qū)崟r診斷，該預(yù)測和/或?qū)崟r診斷可以給sro用戶