实现安全浪涌保护的供电系统的制作方法

本发明涉及供电领域，尤其涉及一种实现安全浪涌保护的供电系统。

背景技术：

浪涌保护器（电涌保护器）（简称SPD），适用于交流50/60HZ，额定电压220V至380V的供电系统（或通信系统）中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。

浪涌保护器的基本器件可以采用压敏电阻，它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态泄漏电流小（10-7～10-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（～10-8s），无续流。

压敏电阻虽然对电路起到保护作用，但其本身也是需要被保护的，一旦其发生了故障，无法正常工作，将对整个供电电路产生不利的影响，但现有技术中，并没有相应的手段来实现这种故障检测，保障浪涌保护的安全。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何可靠实现压敏电阻的保护。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种实现安全浪涌保护的供电系统，包括第一壳体、压敏电阻模块、第二壳体、第一温度传感器、第二温度传感器、以及微控制器，所述压敏电阻模块设于所述第一壳体内，且所述压敏电阻模块通过一SPD保护电路接入所述供电电路，所述第一温度传感器安装于所述压敏电阻模块或第一壳体，用以检测所述压敏电阻模块的温度，所述第二温度传感器设于所述第二壳体外表面，用以检测环境温度，所述微控制器设于所述第二壳体；所述第一壳体可拆卸连接所述第二壳体；

所述微控制器分别连接所述第二温度传感器；在所述第一壳体与第二壳体连接的状态下，所述微控制器与所述第一温度传感器和SPD保护电路连接；

所述微控制器依据预设的标准判断所检测到的压敏电阻模块的温度的变化速率是否大于预设的当下环境温度所对应的标准速率，若大于，则驱动所述SPD保护电路，使得所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

可选的，所述第一壳体上设有不止一个所述压敏电阻模块，所述第一温度传感器与所述压敏电阻模块匹配，该些所述压敏电阻模块并联接于所述供电电路，所述微控制器进一步用以在其中一个或多个所述压敏电阻模块的温度变化速率大于预设的标准速率时，驱动所述SPD保护电路，使得对应的所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

可选的，所述微控制器依据预设的标准判断压敏电阻模块的温度与环境温度的预设时间长度内保持的温度差距是否落入该环境温度下的危险范围，若落入，则驱动所述SPD保护电路，使得所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

可选的，所述第一壳体上设有不止一个所述压敏电阻模块，所述第一温度传感器与所述压敏电阻模块匹配，该些所述压敏电阻模块并联接于所述供电电路，所述微控制器进一步用以在其中一个或多个所述压敏电阻模块的温度与环境温度的温度差距落入危险范围时，驱动所述SPD保护电路，使得对应的所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

可选的，所述微控制器依据预设的标准判断所检测到的压敏电阻模块的温度是否大于预设标准，若大于，则驱动所述SPD保护电路，使得所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

可选的，所述第一壳体上设有不止一个所述压敏电阻模块，所述第一温度传感器与所述压敏电阻模块匹配，该些所述压敏电阻模块并联接于所述供电电路，所述微控制器进一步用以在其中任意之一所述压敏电阻模块的温度大于预设标准时，驱动所述SPD保护电路，使得所有压敏电阻模块均不接入所述供电电路。

可选的，所述SPD保护电路包括继电器，所述继电器接入所述压敏电阻模块与供电系统之间，所述继电器的控制端连接所述微控制器。

可选的，所述第一壳体上设有第一导通连接部，所述第二壳体上设有第二导通连接部，所述第一导通连接部连接所述第一温度传感器，所述第二导通连接部连接所述微控制器，所述第一壳体与第二壳体连接状态下，所述第一导通连接部导通连接所述第二导通连接部。

可选的，所述第一壳体上设有插接槽，所述第一导体连接部设于所述插接槽，所述第二壳体上设有插接片，所述第二导体连接部设于所述插接片，通过所述插接片与插接槽的插接实现所述第一导通连接部与第二导通连接部的连接导通

本发明直接检测压敏电阻模块的温度的变化，以此作为是否断开压敏电阻模块的依据之一，其可进行重复操作，不需要像保险丝那样进行定期的更换。整个过程仅仅是一个通断的控制，并不会有其他器件的损耗，相对来说，也可降低维护使用成本。同时，本发明还将环境温度引入进来，不仅仅检测压敏电阻模块的温度，还将环境温度的因素考虑进来，在可选方案中，借此可以判断压敏电阻模块是否发生故障。

附图说明

图1是本发明一可选实施例中浪涌保护装置的线路连接示意图；

图2是本发明一可选实施例中浪涌保护装置的插接示意图；

图3是本发明另一可选实施例中浪涌保护装置的线路连接示意图；

图中，1-供电电路；2-SPD保护电路；3-压敏电阻模块；4-第一温度传感器；5-第二温度传感器；6-微控制器；7-第一壳体；8-插接槽；9-第一导通连接部；10-第二导通连接部；11-插接片；12-第二壳体。

具体实施方式

以下将结合图1和图2对本发明提供的实现安全浪涌保护的供电系统进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，本发明提供了一种实现安全浪涌保护的供电系统，包括第一壳体7、压敏电阻模块3、第二壳体12、第一温度传感器4、第二温度传感器5、以及微控制器6，所述压敏电阻模块3设于所述第一壳体7内，且所述压敏电阻模块3通过一SPD保护电路2接入所述供电电路1，所述第一温度传感器4安装于所述压敏电阻模块3或第一壳体7，比如贴于压敏电阻模块表面，用以检测所述压敏电阻模块3的温度，所述第二温度传感器5设于所述第二壳体12外表面，用以检测环境温度，所述微控制器6设于所述第二壳体12；所述第一壳体7可拆卸连接所述第二壳体12；

所述微控制器6分别连接所述第二温度传感器5；在所述第一壳体7与第二壳体12连接的状态下，所述微控制器6与所述第一温度传感器4和SPD保护电路2连接；

所述微控制器6依据预设的标准判断所检测到的压敏电阻模块3的温度的变化速率是否大于预设的当下环境温度所对应的标准速率，若大于，则驱动所述SPD保护电路，使得所述压敏电阻模块不接入所述供电电路。

本发明认为温度变化的速率过快，是压敏电阻模块3出现故障的结果，为了使得浪涌保护和整个供电电路更安全，故而依据该速率变化的情况，对压敏电阻进行断开。至于预设的速率，可以通过针对该压敏电阻模块3材质在各环境温度条件下的有限次实验来获得。

进一步可选方案中，所述第一壳体7上设有不止一个所述压敏电阻模块3，所述第一温度传感器4与所述压敏电阻模块3匹配，该些所述压敏电阻模块3并联接于所述供电电路1，所述微控制器6进一步用以在其中一个或多个所述压敏电阻模块3的温度变化速率大于预设的标准速率时，驱动所述SPD保护电路2，使得对应的所述压敏电阻模块3不接入所述供电电路1。

本发明可选实施例中，所述SPD保护电路2包括继电器，所述继电器接入所述压敏电阻模块3与供电系统1之间，所述继电器的控制端连接所述微控制器6。当然，SPD保护电路2不限于采用继电器，即使采用继电器，也不仅有继电器，只要能够实现控制，就是本发明可选的实施例中。

有关微控制器6对SPD保护电路2的控制，除了前文提到的依据变化速率来实现，还可包括两方面：

一个方面在于：

所述微控制器6依据预设的标准判断压敏电阻模块4的温度与环境温度的预设时间长度内保持的温度差距是否落入该环境温度下的危险范围，若落入，则驱动所述SPD保护电路，使得所述压敏电阻模块4不接入所述供电电路。本发明可选方案中认为，若是落入危险范围，则将该压敏电阻模块4视为可能有故障的情况，故而，需要将其从供电系统1中隔开。而该危险范围，可以依据事先针对压敏电阻模块4的实验得到，比如在各环境温度下进行测试，到达怎样的温差情况下，其为故障。基于测试的结果所确定的危险范围，可用于故障情况的确定。该预设时间长度可以为一天或两天，该设计旨在确认所检测到的温差是稳定的温差，而非电击状态下的温差，其非下文方案中的过热保护机制，而是故障脱离的过程。

进一步来说，所述第一壳体7上设有不止一个所述压敏电阻模块4，所述第一温度传感器4与所述压敏电阻模块3匹配，该些所述压敏电阻模块4并联接于所述供电电路1，所述微控制器6进一步用以在其中一个或多个所述压敏电阻模块4的温度与环境温度的温度差距落入危险范围时，驱动所述SPD保护电路2，使得对应的所述压敏电阻模块3不接入所述供电电路1。在SPD保护电路2采用继电器的情况下，可以认为，每个压敏电阻模块3串接一个继电器。

另一方面在于：

所述微控制器6依据预设的标准判断所检测到的压敏电阻模块3的温度是否大于预设标准，若大于，则驱动所述SPD保护电路2，使得所述压敏电阻模块3不接入所述供电电路1。其是通过直接检测压敏电阻模块的温度判断压敏电阻模块3是否过热。

进一步来说，所述第一壳体7上设有不止一个所述压敏电阻模块3，所述第一温度传感器4与所述压敏电阻模块3匹配，该些所述压敏电阻模块3并联接于所述供电电路1，所述微控制器6进一步用以在其中任意之一所述压敏电阻模块3的温度大于预设标准时，驱动所述SPD保护电路2，使得所有压敏电阻模块3均不接入所述供电电路。该设计在于，考虑到已经发生过热的情况下，如果仅仅断开其中一个压敏电阻模块3，很可能反而增加其他压敏电阻模块3的负担，具体来说，可以将压敏电阻模块3并联后接于一个SPD保护电路2。

结合以上两方面，请参考图3，SPD保护电路2的数量也可为多个，一部分分别串接于压敏电阻模块，另一部分设于压敏电阻模块3并联后的干路。

请参考图2，本发明可选的实施例中，所述第一壳体7上设有第一导通连接部9，所述第二壳体12上设有第二导通连接部10，所述第一导通连接部9连接所述第一温度传感器4，所述第二导通连接部10连接所述微控制器6，所述第一壳体7与第二壳体12连接状态下，所述第一导通连接部9导通连接所述第二导通连接部10。

进一步可选的实施例中，所述第一壳体7上设有插接槽8，所述第一导体连接部9设于所述插接槽8，所述第二壳体12上设有插接片11，所述第二导体连接部10设于所述插接片11，通过所述插接片11与插接槽8的插接实现所述第一导通连接部9与第二导通连接部10的连接导通。

综上所述，本发明直接检测压敏电阻模块的温度的变化，以此作为是否断开压敏电阻模块的依据之一，其可进行重复操作，不需要像保险丝那样进行定期的更换。整个过程仅仅是一个通断的控制，并不会有其他器件的损耗，相对来说，也可降低维护使用成本。同时，本发明还将环境温度引入进来，不仅仅检测压敏电阻模块的温度，还将环境温度的因素考虑进来，借此可以判断压敏电阻模块是否发生故障。