浪涌保护装置内的金属氧化物变阻器故障的检测方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种浪涌保护装置内的金属氧化物变阻器（MOV)故障的检测方法。
【背景技术】
[0002] 变阻器是具有"类似二极管的"非线性电流电压特性的电子部件。"变阻器"的名称 是"可变的"和"电阻器"两个词语的结合。然而，变阻器也可以称为压敏电阻（VDR)。顾名 思义，变阻器具有根据电压变化的电阻或阻抗。通常，变阻器在低电压会表现出高电阻或阻 抗，在高电压会表现出低电阻或阻抗。因为这种性能，变阻器常用于保护电路免受过大的瞬 态电压（通常称为浪涌）的影响。例如，一个或更多变阻器可以以特定方式合并到电路中， 使得当过电压或浪涌发生时，一个或更多变阻器重新引导高电压产生的任何电流远离敏感 部件。
[0003] 一种常见类型的变阻器是金属氧化物变阻器（MOV)。MOV通常由插入两个导电金 属电极板之间的金属氧化物材料（例如，锌、铋、钴、锰等）构成。许多浪涌保护装置（sro) 包括内部MOV抑制部件以保护免受雷击或其它事件造成的瞬态过电压。实际上，MOV的每 一个板可以连接至不同的导体。根据期望的系统配置和浪涌保护，每一个板可以连接至特 定电极、相、中性点或地。通过示例的方式，三相SPD可以包括将相A连接至中性点、将相B 连接至中性点和/或将相C连接至中性点的线对中性点（"L-N"）M0V、将中性点接地的中 性点对地（"N-G")M0V、将相A接地、将相B接地和/或将相C接地的线对地（"L-G")M0V 和/或将相A连接至相B、将相B连接至相C和/或将相C连接至相A的线对线（"L-L"） M0V。每一个配置通常称为保护模式。
[0004] 在正常操作电压期间，M0V表现出高阻抗低漏电流。因此，在正常操作电压期间， M0V在连接电极板的两个导体之间提供电绝缘。另一方面，在过电压条件下，M0V迅速减小 阻抗，这允许过电压以电流的方式流过M0V。因此，在过电压条件下，M0V将浪涌能量远离一 个导体向另一个导体重新引导，从而使电压相等并且保护敏感负荷。按照定义，瞬态过电压 或浪涌是短暂的短时期事件。在过电压结束之后，M0V将其本身复位回到高阻抗状态并且 等待未来浪涌。
[0005] 当尺寸合适时，M0V通常能够控制成百上千个浪涌。在一些例子中，多个M0V可以 在相同的保护模式下安装成电并联构造。这可以提供各种好处，包括但不限于增加浪涌能 力、降低允通电压性能、增加健壮性和冗余备份等。
【发明内容】
[0006] 在一个示例方案中，提供了一种用于监控M0V的操作的方法。该方法涉及使用至 少一个传感器监控M0V的至少一个参数的工作值。该方法还涉及使用一个或更多处理器确 定工作值与至少一个参数所对应的参考值之间的差值满足与至少一个参数对应的预定阈 值条件。并且该方法涉及响应于确定工作值与参考值之间的差值满足预定阈值条件，将表 明M0V的潜在故障的通知发送给至少一个装置。
[0007] 在另一个示例方案中，提供了一种用于监控MOV的操作的设备。该设备包括：至少 一个传感器，配置为监控MOV的至少一个参数的工作值；通信接口，使该设备配置为发送通 知；以及控制器。控制器布置为：（i)确定工作值与至少一个参数所对应的参考值之间的差 值满足与至少一个参数对应的预定阈值条件；并且（ii)使该设备响应于确定工作值与参 考值之间的差值满足预定阈值条件将表明MOV的潜在故障的通知发送给至少一个装置。
[0008] 在又一个示例方案中，提供了一种存储有指令的非瞬态计算机可读介质，当由计 算装置的一个或更多处理器执行时，这些指令使计算装置执行多个功能。这些功能包括使 用至少一个传感器监控MOV的至少一个参数的工作值。这些功能还包括确定工作值与至少 一个参数所对应的参考值之间的差值满足与至少一个参数对应的预定阈值条件。并且这些 功能包括响应于确定工作值与参考值之间的差值满足预定阈值条件，将表明MOV的潜在故 障的通知发送给另一个装置。
[0009] 前述
【发明内容】
只是示例性的，并无意以任何方式进行限制。除了上述示例性方案、 实施例和特征，通过参照附图和以下的详细说明，其它方案、实施例和特征将变得显而易 见。
【附图说明】
[0010] 图1A和图1B为示例M0V的概念性例示。
[0011] 图2为示出能够实现本公开的示例系统的方框图。
[0012] 图3为用于监控M0V的操作的示例设备的方框图。
[0013] 图4为用于监控M0V的操作的示例方法的流程图。
[0014] 图5为示出与M0V的参数对应的示例参考值和示例阈值条件的表。
[0015] 图6为描述能够根据本公开实施的功能的流程图。
[0016] 图7为示出根据本文提出的至少一些实施例布置的示例计算机程序产品的概念 性局部视图的示意图，该示例计算机程序产品包括用于在计算装置上执行计算机处理的计 算机程序。
【具体实施方式】
[0017] 在以下的详细说明中参照附图，附图构成说明的一部分。在附图中，除非文中另有 说明，否则相似的标号通常指代相似的部件。在详细说明中描述的示例性实施例、附图以及 权利要求书并不是为了限制。在不脱离本文提出的主题的精神或范围的情况下，也可以采 用其它实施例，并且可以进行其它变化。应当容易理解，可以对本文大致描述以及在图中示 出的本公开的方案以各种不同配置来进行布置、替换、组合、分离以及设计，所有的这些均 是本文清楚预期的。
[0018] 通常由于相对持续的过电压而发生M0V故障或者由于具有的能量显著多于M0V所 能够处理的能量的浪涌而发生M0V故障。在一些示例中，M0V故障可导致漏电流的增加或 恒向电流。例如，在各种电力系统异常和/或故障期间，有可能存在相对持续的过电压，也 可以称为暂时过电压。在持续过电压期间，M0V可以感测过电压，减小阻抗，并且传导电流， 与传导瞬态过电压基本相同。然而，得到的持续电流传导在M0V的半导体材料内可产生内 部热应力使其永久性故障成为较低阻抗。通过示例的方式，M0V可能不能将其本身复位到 高阻抗，导致通过MOV的电流持续增加。
[0019] 另外，通过出故障MOV的恒向电流可使MOV产生热量。热量的量可以与通过MOV 的电流的平方成比例且与MOV的阻抗成线性比例。如果MOV的物理配置允许消散产生的热 量，则MOV可以达到平衡温度，其中内部MOV热生成小于或等于散热率。但是如果MOV产生 的热量多于能够消散的热量，MOV可能达到较高的温度。如果MOV温度缓慢增加，MOV可能 会着火和/或使相邻的材料过热。并且如果MOV的温度迅速增加，MOV可能甚至表现出自 发放热分解（即，爆炸）。
[0020] 额外地或可选择地，M0V故障可导致传导电压电平增加或减小。通常，M0V额定于 特定传导电压电平。理想地，当M0V两端施加的电压电平小于额定传导电压时，M0V具有高 阻抗。但是当M0V两端施加的电压电平大于额定传导电压时，M0V瞬间（例如，几纳秒内） 表现出低阻抗。在一些示例中，在经历瞬态过电压或持续过电压之后，M0V的传导电压可能 不能返回到原始预期的传导电压。例如，相反地，M0V的传导电压可以返回到较低的传导电 压，这可以允许电流流过M0V。作为特定的示例，120V电力系统可以使用具有150V传导电 压的M0V。如果由于即将发生的故障，M0V将其传导电压减小到110V，则120V电力系统可 以使M0V牵引电流。该电流牵引反过来可能触发上文描述的热量问题。
[0021] 在SPD安装有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故障可造成电力系统问题的不期望放大或造成系统停机。虽然出故障的sro及 其内部M0V可造成不期望的附带结果，然而可以利用即将发生的Mov/sro故障的适当的提 前通知避免这些后果。
[0022] 因此，本文公开的示例装置、系统以及方法涉及以预测M0V故障的起始的方式检 测M0V的一个或更多参数的改变来用于信息用途。例如，系统和方法可以提供M0V故障的 预测和/或实时诊断，该预测和/或实时诊断可以给sro用户