專利名稱：干擾突波紀錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)一種干擾突波紀錄裝置，尤指具有不同準位調(diào)整、反應(yīng)速度快、
可單獨使用或設(shè)成矩陣配置，以多方取得不同準位的突波訊息數(shù)據(jù)，正確即時紀錄不同強 度突波干擾次數(shù)的訊息將其數(shù)字化與圖表化。
背景技術(shù)：
雷擊閃絡(luò)突波(Lightning Flash Surge)、開關(guān)突入電流(Switching I訓(xùn)shCurrent)、開關(guān)突波(Switching Surge)、電磁脈沖波(Electric MagneticPulse)等 等是造成電器設(shè)備異常動作或故障的主要來源。 為了確保在突波干擾環(huán)境下，設(shè)備可以正常的運作，現(xiàn)有的電器設(shè)備其電路中 已采用共模扼流線圈(Chock)、變阻器(Varistor)、突波保護元件(SurgeProtection Devices)等元件作為電器設(shè)備的突波保護裝置，但這些突波保護裝置因為其本身大都缺乏 主動偵測突波的能力，故只能停留在等待突波襲擊的被動保護狀態(tài)下，很多突波保護裝置 到燒毀之前，根本完全無法從外得知它們是否有真正發(fā)揮保護功能。 另外，有一些昂貴設(shè)備內(nèi)置有以電流變壓器(Current Transformer,CT)來檢測突 波電流的計數(shù)器，然因反應(yīng)速度慢，其能力僅能檢測上升時間為微秒等級S Level)等級 的突波；對于上升時間為納秒等級(nS Level)電磁脈沖波無法反應(yīng)，即無法即時正確傳達 突波入侵次數(shù)，難以提供突波干擾環(huán)境參數(shù)訊息，以供使用者與設(shè)計者作為突波干擾抑制 裝置設(shè)計的參考依據(jù)。 過去的技術(shù)利用單一固定檢測基準，檢測雷擊突波放電電流的方法，面對各種不
同型態(tài)干擾突波，很難檢測到實際干擾突波數(shù)據(jù)；在此情況下所建置的干擾突波抑制裝置
無法發(fā)揮保護效果，也因而造成設(shè)備時常發(fā)生不明原因的故障或異常動作。 總之，現(xiàn)有的突波保護裝置因為檢測突波功能上明顯不足，使用上存有許多的缺
點，故無法因病施藥，針對實際突波干擾環(huán)境需求，提供最佳的防制方案，使突波抑制效果
大打折扣，形成突波干擾抑制漏洞-保護不全，造成各種電器設(shè)備發(fā)生不明原因的異常動
作或故障。
發(fā)明內(nèi)容為有效克服現(xiàn)有突波保護裝置使用上的缺點，本實用新型的主要目的在提供一種 干擾突波紀錄裝置。
為了達到上述目的，本實用新型提供一種干擾突波紀錄裝置，其包括 —干擾突波電壓發(fā)生器，其內(nèi)具有多個突波保護元件及多個避雷管，以接受突波
進入避雷管時，將弧光轉(zhuǎn)換成一脈沖電壓輸出； —電壓檢測器，連接在干擾突波電壓發(fā)生器后端，內(nèi)部至少具有一 電壓比對電路， 其上配置有基準參考電壓，使進入的脈沖電壓高于基準參考電壓時，產(chǎn)生一比對電壓輸 出；[0011] 至少一電壓準位調(diào)整器，連設(shè)于電壓檢測器上，以調(diào)整不同參考電壓準位，以及； 至少一訊號顯示單元，連設(shè)于電壓檢測器后端，將比對電壓作數(shù)值化顯示； 由此，使組成的紀錄裝置具有不同準位調(diào)整、反應(yīng)速度快、正確即時紀錄不同強度 突波干擾次數(shù)的訊息將其數(shù)字化，作為突波防制裝置設(shè)計的重要參考依據(jù)，進而提升電器 設(shè)備突波干擾免疫能力。 較佳的實施方式中，所述電壓檢測器內(nèi)部進一步擴充設(shè)有多個電壓比對電路，搭 配增設(shè)多個電壓準位調(diào)整器及多個訊號顯示單元，由此，可矩陣分級即時紀錄不同強度突 波干擾次數(shù)的訊息。 較佳的實施方式中，所述電壓檢測器內(nèi)部進一步擴充設(shè)有多個電壓比對電路，搭 配增設(shè)多個電壓準位調(diào)整器、及具有多個訊號顯示單元的計算單元與長條圖顯示裝置，其 中所述訊號顯示單元為獨立的顯示單體，或是在同一面顯示以不同分割的區(qū)塊所構(gòu)成。 較佳的實施方式中，其內(nèi)進一步加設(shè)一計時器與電壓檢測器及訊號顯示單元相 連，以供紀錄不同時段突波發(fā)生的次數(shù)。 較佳的實施方式中，所述訊號顯示單元進一步連設(shè)有一數(shù)據(jù)暫存區(qū)及一數(shù)據(jù)運算 統(tǒng)計模塊，將取得的突波數(shù)據(jù)匯集顯示干擾突波分布狀況。 較佳的實施方式中，所述訊號顯示單元進一步連設(shè)有一數(shù)據(jù)暫存區(qū)及一電腦連接 接口 ，將取得的突波數(shù)據(jù)匯集輸入電腦中應(yīng)用。 較佳的實施方式中，進入所述電壓檢測器的脈沖電壓高于基準參考電壓時，產(chǎn)生
一比對電壓輸出；且其訊號顯示單元所紀錄不同強度突波干擾次數(shù)為數(shù)字或圖表。 較佳的實施方式中，所述干擾突波電壓發(fā)生器是由二只并聯(lián)而設(shè)的三端式避雷
管，外接三只突波保護元件所構(gòu)成，其中所述第一避雷管的兩端各串接一只突波保護元件
后，連接至電線兩端，中端連線至接地端，形成共模突波結(jié)構(gòu)；而所述第二避雷管的一端接
一只突波保護元件后，連接至電線兩端，形成常模突波結(jié)構(gòu)，中端脈沖電壓輸出連線接至電
壓檢測器。 較佳的實施方式中，所述電壓準位調(diào)整器為可變電阻。 較佳的實施方式中，是進一步整合設(shè)于一突波吸收裝置上，所述突波吸收裝置殼 體上設(shè)有外露的接線輸入端、輸出端、一前述的訊號顯示單元、以及一前述的電壓準位調(diào)整 器，在電壓準位調(diào)整器上并設(shè)有一旋鈕。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所設(shè)干擾突波紀錄裝置具有如下優(yōu)點 1.采用電壓瞬間變化檢測技術(shù)，可以檢測上升速率快或慢的任何型態(tài)干擾突波。 2.使用者可以設(shè)定不同位階檢測電壓，紀錄各種不同峰值的干擾突波次數(shù)，便于
對干擾環(huán)境進行統(tǒng)計分析。 3.操作簡單、反應(yīng)速度快，可使用于AC與DC系統(tǒng)突波抑制裝置，與串聯(lián)型、并聯(lián) 型、串并聯(lián)型突波抑制裝置結(jié)合用，正確紀錄干擾突波次數(shù)。
圖1為本實用新型的電路圖； 圖2為本實用新型直接整合設(shè)于突波吸收裝置的立體圖； 圖3為本實用新型的增設(shè)有計時器的電路圖；[0030] 圖4為本實用新型設(shè)成矩陣分布的電路圖； 圖5為本實用新型設(shè)有數(shù)據(jù)暫存區(qū)及數(shù)據(jù)運算統(tǒng)計模塊的電路圖； 圖6為本實用新型設(shè)有電腦連接接口的電路圖。 附圖標記說明l-干擾突波電壓發(fā)生器；ll-突波保護元件；12_避雷管；2_電壓 檢測器；21-電壓比對電路；3-電壓準位調(diào)整器；4-訊號顯示單元；41-計算單元；42-長 條圖顯示裝置；43-數(shù)據(jù)暫存區(qū)；44-數(shù)據(jù)運算統(tǒng)計模塊；51-并聯(lián)式突波保護裝置；52-串 聯(lián)式突波保護裝置；60-突波吸收裝置；61-輸入端；62-輸出端；7-計時器；8-電腦連接接 口 ；9-電腦。
具體實施方式為使貴審查委員方便了解本實用新型的內(nèi)容，及所能達成的功效，現(xiàn)配合圖示列 舉具體實施例，詳細說明如下 如圖1所示，本實用新型所設(shè)一種干擾突波紀錄裝置，主要包括一干擾突波電壓 發(fā)生器1、一電壓檢測器2、至少一電壓準位調(diào)整器3、以及至少一訊號顯示單元4所構(gòu)成，其 中 所述干擾突波電壓發(fā)生器l，其內(nèi)具有多個突波保護元件ll(SurgeProtection Device簡稱SPD)及多個避雷管12 (Gas tube arrester)，以接受突波進入經(jīng)避雷管12時， 將弧光轉(zhuǎn)換成一脈沖電壓輸出；詳述的所述干擾突波電壓發(fā)生器1是由二只并聯(lián)而設(shè)的三 端式避雷管12，外接三只突波保護元件11所構(gòu)成，其中所述第一避雷管12的兩端各串接 一只突波保護元件11后，連接電線兩端，中端點則連線至接地端，形成共模(Common Mode surge)結(jié)構(gòu)；而所述第二避雷管12的一端串接一只突波保護元件11后，分別連接電線兩 端，形成常模突波(normal mode surge)結(jié)構(gòu)，另外，中端點則為輸出端，連接至電壓檢測器 2。 所述電壓檢測器2，連接在干擾突波電壓發(fā)生器1后端，內(nèi)部至少具有一電壓比對 電路21，其上配置有基準參考電壓，使進入的脈沖電壓高于基準參考電壓時，能產(chǎn)生一比對 電壓輸出； 所述電壓準位調(diào)整器3，為可變電阻連設(shè)于電壓檢測器2上，以調(diào)整不同參考電壓 準位，以及； 所述訊號顯示單元4，連設(shè)于電壓檢測器2后端，將比對電壓作數(shù)值化顯示； 由此，如圖1所示，使組成的干擾突波紀錄裝置具有不同電壓準位調(diào)整、反應(yīng)速度 快、可即時紀錄不同峰值突波干擾次數(shù)的訊息將其數(shù)字化與圖表化。 本實用新型實際應(yīng)用，可與并聯(lián)式突波保護裝置51或串聯(lián)式突波保護裝置52結(jié) 合，設(shè)置于其的前端或后端，本實施例以安置于前端作為說明介紹 當(dāng)干擾突波電壓發(fā)生器1兩端搭接在并聯(lián)式突波保護裝置51上，其內(nèi)具三只突波 保護元件11及兩只避雷管12的有效設(shè)計，使第一避雷管12可位于共模突波(common mode surge)抑制路徑上，第二避雷管12可位于常模突波(normal mode surge)抑制路徑上，所 以無論突波由電源接線端或由接地端傳導(dǎo)耦合進入，都會造成避雷管12發(fā)生弧光現(xiàn)象，此 弧光強度隨著突波能量或電壓大小而變動，也就是說避雷管12可檢測出脈沖電壓，經(jīng)電壓 檢測器2內(nèi)部電壓比對電路21的基準參考電壓相比較，當(dāng)進入的脈沖電壓高于基準參考電壓時，產(chǎn)生一比對電壓輸出至訊號顯示單元4將其數(shù)值顯示出來，讓原先突波的抽像行為 變成可觀測及可顯示與紀錄。 而且更重要的是本實用新型還可通過電壓檢測器2上所連設(shè)的電壓準位調(diào)整器 3，讓使用者可隨突波干擾環(huán)境不同，而自行調(diào)整不同參考電壓準位，使訊號顯示單元4以 數(shù)字或圖表方式紀錄及顯示不同強度突波進入的次數(shù)，精準檢測干擾突波的量數(shù)，達到真 實紀錄顯示突波干擾環(huán)境數(shù)據(jù)的目的，并可供后續(xù)突波抑制裝置設(shè)計的重要參考依據(jù)，以 提升電器設(shè)備突波免疫力。 本實用新型所制造的干擾突波紀錄裝置，不但可以直接設(shè)于各種電氣設(shè)備上，亦
可附加設(shè)在各種電氣設(shè)備的電源電路、數(shù)字電路、模擬電路、控制電路、通訊電路的輸入端、
輸出端并聯(lián)使用，還可如圖2所示將其直接整合設(shè)于一突波吸收裝置60上，所述突波吸收
裝置60殼體上設(shè)有外露的接線輸入端61、輸出端62、一前述的訊號顯示單元4、以及一前述
的電壓準位調(diào)整器3，在電壓準位調(diào)整器3上并設(shè)有一旋鈕31 ，由此整合設(shè)計可完全吸收與
轉(zhuǎn)換進入電氣設(shè)備的各種干擾突波能量、抑制突波電壓、抑制突波的穿透能力，而使電氣設(shè)
備受到安全的保護，同時訊號顯示單元4又可以真實正確紀錄顯示突波進入次數(shù)。 另外，請參圖3所示，本實用新型實施時還可加設(shè)一計時器7與電壓檢測器2及訊
號顯示單元4相連，使其增進具有紀錄不同時段突波發(fā)生次數(shù)的功能?；蛉鐖D4所示，將所
述電壓檢測器2內(nèi)部進一步擴充設(shè)有多個電壓比對電路21，搭配增設(shè)多個電壓準位調(diào)整器
3、及具有多個訊號顯示單元4的計算單元41與長條圖顯示裝置42，其中所述訊號顯示單元
4可為獨立的顯示單體，或是在同一面顯示以不同分割的區(qū)塊所構(gòu)成，使其可矩陣分級即時
紀錄不同強度突波干擾次數(shù)的訊息并將其數(shù)字化與圖表化。 其中，每一級訊號顯示單元4動作與否，是由Vcc電壓與電壓準位調(diào)整器3所設(shè)定 的不同基準參考電壓Val-Van決定，此以數(shù)學(xué)式詮釋動作原理Va2 = VccX2R/nR = 2Vcc/n : Vm = VccXnR/nR = Vcc 電壓準位調(diào)整器3采線性設(shè)定，以(1/n)R比例增加；使基準參考電壓也以(1/n) Vcc比例增加。不同基準參考電壓Val-Van的關(guān)系則為 Vcc > Vcc (n_l) /n > Vcc (n-2) /n > ... Vcc/n 當(dāng)進入的脈沖電壓VSOTge高于不同基準參考電壓則造成不同數(shù)量的訊號顯示單元 4動作。 Vsurge > Vcc/n僅有1個訊號顯示單元4動作。 Vsurge > 2Vcc/n 則有2個訊號顯示單元4動作。 Vsurge > 3Vcc/n 則有3個訊號顯示單元4動作。 : Vsurge > (n-l)Vcc/n 則有(n_l)個訊號顯示單元4動作。 Vsurge > Vcc 則所有n個訊號顯示單元4動作。 此時只要將各訊號顯示單元4動作數(shù)據(jù)逐一收集紀錄，或如圖5所示存入數(shù)據(jù)暫 存區(qū)43累計，使經(jīng)數(shù)據(jù)運算統(tǒng)計模塊44運算，即可用矩陣方式顯示干擾突波分布狀況。[0061] 請參圖6所示，本實用新型還可進一步設(shè)有一電腦連接接口 8與數(shù)據(jù)暫存區(qū)43相 連，如此即可將取得的干擾發(fā)生突波數(shù)據(jù)，匯集輸入電腦9中應(yīng)用，以供程序判讀比對分析 或制表作成長條圖或折線圖等，當(dāng)成后續(xù)突波抑制裝置設(shè)計的重要參考依據(jù)，以提升電器 設(shè)備的突波免疫能力。 由上可知，本實用新型所設(shè)干擾突波紀錄裝置具有如下優(yōu)點 1.采用電壓瞬間變化檢測技術(shù)，可以檢測上升速率快或慢的任何型態(tài)干擾突波。 2.使用者可以設(shè)定不同位階檢測電壓，紀錄各種不同峰值的干擾突波次數(shù)，便于
對干擾環(huán)境進行統(tǒng)計分析。 3.操作簡單、反應(yīng)速度快，可使用于AC與DC系統(tǒng)突波抑制裝置，與串聯(lián)型、并聯(lián) 型、串并聯(lián)型突波抑制裝置結(jié)合用，正確紀錄干擾突波次數(shù)。 以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，
或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種干擾突波紀錄裝置，其特征在于，其包括一干擾突波電壓發(fā)生器，其內(nèi)具有多個突波保護元件及多個避雷管，以接受突波進入經(jīng)避雷管時，將弧光轉(zhuǎn)換成一脈沖電壓輸出；一電壓檢測器，連接在所述干擾突波電壓發(fā)生器后端，內(nèi)部至少具有一電壓比對電路，其上配置有基準參考電壓，使進入的脈沖電壓與基準參考電壓相比較，以產(chǎn)生一比對電壓輸出；至少一電壓準位調(diào)整器，連設(shè)于所述電壓檢測器上，以調(diào)整不同參考電壓準位，以及；至少一訊號顯示單元，連設(shè)于所述電壓檢測器后端，將比對電壓作數(shù)值化顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述電壓檢測器內(nèi)部進一步 擴充設(shè)有多個電壓比對電路，搭配增設(shè)多個電壓準位調(diào)整器及多個訊號顯示單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述電壓檢測器內(nèi)部進一步 擴充設(shè)有多個電壓比對電路，搭配增設(shè)多個電壓準位調(diào)整器、及具有多個訊號顯示單元的 計算單元與長條圖顯示裝置，其中所述訊號顯示單元為獨立的顯示單體，或是在同一面顯 示以不同分割的區(qū)塊所構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，其內(nèi)進一步加設(shè)一計時 器與電壓檢測器及訊號顯示單元相連，以供紀錄不同時段突波發(fā)生的次數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 、2或3所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述訊號顯示單元進一 步連設(shè)有一數(shù)據(jù)暫存區(qū)及一數(shù)據(jù)運算統(tǒng)計模塊，將取得的突波數(shù)據(jù)匯集顯示干擾突波分布 狀況。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 、2或3所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述訊號顯示單元進一 步連設(shè)有一數(shù)據(jù)暫存區(qū)及一電腦連接接口 ，將取得的突波數(shù)據(jù)匯集輸入電腦中應(yīng)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，進入所述電壓檢測器的 脈沖電壓高于基準參考電壓時，產(chǎn)生一比對電壓輸出；且其訊號顯示單元所紀錄不同強度 突波干擾次數(shù)為數(shù)字或圖表。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 、2或3所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述干擾突波電壓發(fā)生 器是由二只并聯(lián)而設(shè)的三端式避雷管，外接三只突波保護元件所構(gòu)成，其中所述第一避雷 管的兩端各串接一只突波保護元件后，連接至電線兩端，中端連線至接地端，形成共模突波 結(jié)構(gòu)；而所述第二避雷管的一端接一只突波保護元件后，連接至電線兩端，形成常模突波結(jié) 構(gòu)，中端脈沖電壓輸出連線接至電壓檢測器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，所述電壓準位調(diào)整器為可變 電阻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述干擾突波紀錄裝置，其特征在于，是進一步整合設(shè)于一突波吸 收裝置上，所述突波吸收裝置殼體上設(shè)有外露的接線輸入端、輸出端、一前述的訊號顯示單 元、以及一前述的電壓準位調(diào)整器，在電壓準位調(diào)整器上并設(shè)有一旋鈕。
專利摘要本實用新型公開一種干擾突波紀錄裝置，包括一干擾突波電壓發(fā)生器，以接受突波進入避雷管，將弧光轉(zhuǎn)換成一脈沖電壓輸出；一電壓檢測器，連接在干擾突波電壓發(fā)生器后端，內(nèi)部至少具有一電壓比對電路，其上配置有基準參考電壓，使進入的脈沖電壓高于基準參考電壓時，產(chǎn)生一比對電壓輸出；至少一電壓準位調(diào)整器，連設(shè)于電壓檢測器上，以調(diào)整不同參考電壓準位，以及；至少一訊號顯示單元，連設(shè)于電壓檢測器后端，將比對電壓作數(shù)值化顯示；由此，使組成的紀錄裝置具有不同準位調(diào)整、反應(yīng)速度快、可單獨使用之外，并可設(shè)成矩陣配置，以多方取得不同準位的突波訊息數(shù)據(jù)，進而提升電器設(shè)備突波干擾免疫能力。
文檔編號H02H9/06GK201536259SQ20092027173
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者廖順安 申請人:廖順安