基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置的制作方法

本实用新型涉及基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置，属于电气设备测试技术领域。

背景技术：

电涌保护器广泛应用于电力系统和通信系统的雷电过电压和操作过电压防护。由于长期受工作电压、瞬时雷电冲击、过电压和环境温湿度的影响，电涌保护器的核心ZnO压敏电阻的电气参数会发生老化，偏离起始性能指标。不但不具有保护作用，还影响电力和通信系统设备的正常运行。若不及时更换，被保护系统的安全运行将受到严重威胁。实时监控电涌保护器的性能状态对电力和通信系统的安全稳定运行具有重要意义。一般通过漏电流测试仪检测电涌保护器的漏电流大小来判断其老化程度，但由于“拐点效应”即漏电流显著变化时却已严重老化，常常造成更换滞后。研究表明泄漏电流中的阻性分量大小更能准确及时反映电涌保护器的老化状态。从漏电流中准确提取阻性分量是电涌保护器在线监测和老化预警的关键。

电网电压的谐波干扰以及电涌保护器自身的非线性特性是影响阻性电流提取结果的几个因素。中国发明专利CN102621371A公开了一种基于容性电流补偿法测量MOA阻性电流的电路。将电压移相90度后通过一个增益为且可调的放大器后，得到与容性电流同相的电压信号，利用容性与阻性电流的正交关系，得到的值，总泄漏电流减去与容性电流同相的电压信号即可得到阻性电流。但是并未考虑到与容性电流同相的电压信号中含有电压谐波，会造成阻性电流提取误差。中国实用新型专利CN204666706U公开了一种阻性电流提取装置，在不需要测量电压信号的情况下，就能从泄漏电流中提取阻性电流。该装置在提取漏电流中较大的阻性分量时，效果较好，但对于微弱阻性分量的提取误差较大。

技术实现要素：

本实用新型针对上述背景技术的不足问题，提出基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型具体由以下技术方案实现:

所述基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置，包括正切函数电路、第一乘法器、第二乘法器、第一积分器、第二积分器、第一除法器、第二除法器；所述正切函数电路的输出端分别与第一乘法器的输入端、第二乘法器的输入端、第二除法器的输入端连接；所述第一乘法器的输出端与第一积分器的输入端连接；所述第一积分器的输出端与第一除法器的输入端连接；所述第二乘法器的输出端与第二积分器的输入端连接；所述第二积分器的输出端与第一除法器的输入端连接；所述第一除法器的输出端与第二除法器的输入端连接。

所述基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置的进一步设计在于，所述正切函数电路的输入端输入为电网电压信号。

所述基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置的进一步设计在于，所述第一乘法器的输入端输入为总泄漏电流信号。

所述基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置的进一步设计在于，所述第二除法器的输出端输出为阻性电流信号。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出的基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置，通过计算电涌保护器的相关系数值来得到阻性电流，有效降低电涌保护器自身的非线性特性干扰，且相关系数值的计算并未假定电网电压信号为任何波形，只要采集到电网电压信号和总泄露电流信号即可求得相关系数值，不会受到电网电压的谐波影响。

附图说明

图1为基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置的结构示意图。

图2为本实用新型电涌保护器等效电路模型图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本实用新型基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置，包括正切函数电路、第一乘法器、第二乘法器、第一积分器、第二积分器、第一除法器、第二除法器；正切函数电路的输出端分别与第一乘法器的输入端、第二乘法器的输入端、第二除法器的输入端连接；第一乘法器的输出端与第一积分器的输入端连接；第一积分器的输出端与第一除法器的输入端连接；第二乘法器的输出端与第二积分器的输入端连接；第二积分器的输出端与第一除法器的输入端连接；第一除法器的输出端与第二除法器的输入端连接。

正切函数电路的输入端输入为电网电压信号。第一乘法器的输入端输入为总泄漏电流信号。第二除法器的输出端输出为阻性电流信号。

如图2所示，电涌保护器正常运行时流过内部的工频电流非常小，处于小电流区。它是由一个非线性电阻和一个晶介电容并联组成。流过非线性电阻和晶介电容的电流分别为阻性电流和容性电流，整个电涌保护器的总泄漏电流为两者之和。电压为电涌保护器两端的电压。

本实用新型提出的基于相关系数的电涌保护器阻性电流提取装置，通过计算电涌保护器的相关系数值来得到阻性电流，有效降低电涌保护器自身的非线性特性干扰，且相关系数值的计算并未假定电网电压信号为任何波形，只要采集到电网电压信号和总泄露电流信号即可求得相关系数值，不会受到电网电压信号的谐波影响。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。