专利名称：雷涌检测器、电涌防护器和电涌防护器的管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雷涌(lightning surge)检测器、电涌防护(surge protective)器以及该电涌防护器的管理系统，该雷涌检测器适用于检测从电源线或者通信线的金属线(wire line)流入地线的雷涌电流并且显示作为结果的雷涌信息，该电涌防护器与该雷涌检测器连接并且适用于保护电源设施和其他受保护设施免受雷涌电流影响，该管理系统适用于管理配备有雷涌检测器的雷涌防护器。
背景技术：
例如，如日本专利特开No. 2005-150657和日本专利特开No. 2006-059888中所描述的，根据现有技术的电涌防护器包括防雷(lightning protection)电路和适用于显示防雷电路的损坏状态的显示单元。当雷涌电流从电源线等的金属线进入电涌防护器时，通过防雷电路将雷涌电流放电至地线侧，保护电源设施以及与金属线连接的其他受保护设施。防雷电路由诸如避雷器或变阻器之类的防雷器组成，其中防雷器是防雷管且变阻器是非线性电阻性元件。当作为雷涌电流的结果操作的数量增加时，防雷器将遭受特性下降。这可能导致由于发热引起的烧毁(burnout)。因此，在电涌防护器中提供适用于显示防雷器的损坏状态的显示单元。日本专利特开No. 2005-150657中描述的电涌防护器的显示单元由Thermolabel组成。该Thermolabel附着到防雷器。该Thermolabel随着防雷器的操作引起的发热而改变颜色，从而能够视觉上查看颜色的变化。日本专利特开No. 2006-059888中描述的电涌防护器的显示单元由变色组件(coloring member)组成。而且，当防雷器损坏时，提供断路部件将防雷器与防雷电路断开连接。当断路部件开始动作时，滑动机构或摆动机构促使变色组件旋转并且由此改变颜色。因此，颜色的变化被配置成可通过显示窗口视觉地查看。然而，日本专利特开No. 2005-150657和日本专利特开No. 2006-059888中描述的传统电涌防护器具有以下如(I)到(3 )中所述的问题。(I)日本专利特开No. 2005-150657中所述的电涌防护器带来的问题显示单元的Thermolabel由于其发热程度而不对低电涌电流起反应。在反应之后,Thermolabel必须替换，因为Thermolabel的颜色是不可逆的。因此不能掌握雷涌电流输入的次数。而且，不能一起监控多个电涌防护器的操作和损坏状态。(2)日本专利特开No. 2006-059888中所述的电涌防护器带来的问题显示单元由大量部件组成，这使其结构复杂。因为在电涌防护器中容纳了大量显示组件，因此难以缩小电涌防护器的尺寸。缩小电涌防护器的尺寸的一种尝试是减小显示单元的显示区域，这使得难以从外部视觉地看到显示区域。而且，不能一起监控多个电涌防护器的操作和损坏状态。(3)由于在电涌防护器中包含了显示防雷器的损坏状态的显示单元，因此即使显示单元没有故障，电涌防护器中的防雷电路损坏，电涌防护器也必须被丢弃并且用新的来替换，这造成了浪费。而且，无法将单独的显示单元添加到未预先安装显示单元的现有或已安装的电涌防护器。这是不利的且不方便。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种利用传统技术解决上述问题的雷涌检测器、电涌防护器和该电涌防护器的管理系统。也就是，本发明的第一目的是提供一种结构简单、易于减小尺寸并且能够高精度地检测甚至更小的冲击(impulsive)雷涌电流的雷涌检测器。本发明的第二目的是提供一种配备有雷涌检测器的小尺寸电涌防护器，该电涌防护器尺寸小并且允许视觉地查看关于雷涌电流等的概括信息。本发明的第三目的是提供一种用于配备有雷涌检测器的电涌防护器的小尺寸管理系统，该管理系统允许在监控单元上查看并管理关于配备有雷涌检测器的电涌防护器的详细信息。为了实现第一目的，本发明的第一方面提供了一种雷涌检测器，包括第一接线单元，其连接到电涌防护器的地侧接线单元；与地线连接的第二接线单元；传导连接杆，适用于连接第一接线单元和第二接线单元；检测线圈，被布置在传导连接杆的附近且适用于输出由流经传导连接杆的雷涌电流感应的感应电流；波形处理单元，适用于将感应电流转换为电压，从而生成检测电压，沿着时间轴对检测电压的电压波形进行拉伸处理，从而输出波形修正电压；计算控制单元，适用于接受波形修正电压的输入，根据波形修正电压的电压值计算雷涌电流的电流值，并且产生雷涌电流计算结果；和显示单元，适用于在计算控制单元的控制下显示将可从外部查看的雷涌电流计算结果，其中通过将第一接线单元、第二接线单元、传导连接杆、检测线圈、波形处理单元、计算控制单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体。为了实现第二目的，本发明的第二方面提供了一种电涌防护器，其可拆卸地配备有根据第一方面的雷涌检测器，该电涌防护器包括与电源线或通信连接的线路侧接线单元；地侧接线单元，其上可拆卸地安装雷涌检测器的第一接线单元；和防雷电路，其连接于线路侧接线单元与地侧接线单元之间并且适用于将通过线路侧接线单元输入的雷涌电流放电至地侧接线单元。为了实现第三目的，本发明的第三方面提供了一种电涌防护器的管理系统，包括根据第二方面的电涌防护器，该电涌防护器可拆卸地配备有根据第一方面的雷涌检测器；和监控单元，其被布置成临近电涌防护器并且适用于管理装配在电涌防护器上的雷涌检测器的操作状况和操作历史。监控单元包括电流变换器，适用于检测从雷涌检测器的第二接线单元输出的雷涌电流；通信单元，适用于经由通信获取雷涌检测器的操作状况和操作历史并经由通信将所获取的操作状况和操作历史输出到外面；存储单元，适用于存储所获取的操作状况和操作历史；和显示单元，适用于显示所获取的操作状况和操作历史，其中通过将电流变换器、通信单元、存储单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体。利用根据第一方面的雷涌检测器，由于检测线圈被布置在传导连接杆的附近，因此可以减小用于检测雷涌电流的部件的尺寸。而且，由少量部件组成的雷涌检测器具有简单结构，并且易于允许减小其整体形状的尺寸。而且，由于雷涌检测器使用检测线圈检测流经传导连接杆的雷涌电流，使用波形处理单元沿着时间轴拉伸检测电压的电压波形，并且随后使用计算控制单元计算雷涌电流的电流值，因此能够高精度地检测甚至较小的冲击雷涌电流。利用根据第二方面的电涌防护器，由于可以通过将雷涌检测器的第一接线单元连接到电涌防护器的地侧接线单元将雷涌检测器结合到电涌防护器，因此配备有雷涌检测器的电涌防护器在尺寸上可被制成较小。而且，利用配备有雷涌检测器的电涌防护器，由于在雷涌检测器的显示单元上显示关于流经电涌防护器的雷涌电流等的概括信息，因此可以视觉上查看该概括信息。关于根据第三方面的电涌防护器的管理系统，由于电涌防护器的管理系统由配备有雷涌检测器的电涌防护器以及布置在电涌防护器附近的监控单元组成，因此电涌防护器的管理系统在尺寸上可被制成较小。而且，在监控单元上可以查看并管理关于配备有雷涌检测器的电涌防护器的详细信息。从结合附图采用的优选实施例的下列描述中，本发明的上面和其他方面以及新颖的特征将变得更加明显。然而，附图仅被提供用于图解说明目的并且并不意欲限制本发明的范畴。
图1是示出根据本发明第一实施例的雷涌检测器的示例性结构的示意透视图；图2是示出图1的内部结构的示意透明(see-through)透视图；图3A是示出图2的检测线圈7的放大透视图；图3B到图31是示出图3A的检测线圈7的连接状况的示意电路图；图4是示出在图1、2、3A、3B和3F中所示的雷涌检测器I的电路的示意配置图；图5是示出图4的示例性电路配置的示意电路图；图6是示出根据本发明第一实施例的电涌防护器的示例性结构的示意透视图；图7是示出装配有图1的雷涌检测器I的电涌防护器50的结构的示意透视图；图8是示出图7的内部结构的示意透明透视图；图9A到图9C是示出图8中所示的防雷电路70的示例性配置的电路图；图10是示出流经图4的传导连接杆5的雷涌电流与从波形处理单元10输出的波形修正电压S14的电压值之间的相关值的图；图11是示出图5中所示的计算控制单元20唤醒之后的处理的流程图；图12A是示出图5的检测电压S13的波形图；图12B是示出图5的起动电压S15的波形图；图12C是示出图5中所示的修正波形电压S14的电压值的波形图；图13是刻画根据本发明第二实施例的电涌防护器的本地管理系统的配置图；图14是示出图13的监控单元90的透明视图；图15是示出图14中所示的监控单元90的示意电路配置的方框图；和图16是刻画根据本发明第三实施例的电涌防护器的远程管理系统的配置图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的实施例。第一实施例(根据第一实施例的雷涌检测器的配置)图1是示出根据本发明第一实施例的雷涌检测器的示例性结构的示意透视图。而且，图2是示出图1的内部结构的示意透明透视图。如图1和图2中所示，雷涌检测器I具有大致为盒状的外壳2。在外壳2的侧面(flank)安装由金属制成的第一接线单元3,该第一接线单元3被成形为在两点接触并且横截面基本为U形。第一接线单元3包括相互面对的两个接线片3a和3c以及适用于连接两个接线片3a和3c的连接带3b。连接带3b固定于外壳2中，而接线片3a和3c从外壳2向外突起。在一个接线片3a的顶部形成适用于允许插入螺丝的插入槽3al。地线接入端口 2a被形成在外壳2的与第一接线单元3相对侧的侧面中。在端口2a的附近，螺丝孔2b被形成在外壳2的顶面上。在外壳2中，在面朝端口 2a和螺丝孔2b的位置处安装第二接线单元4，该第二接线单元4由金属制成且用于插入和紧固地线。第二接线单元4由横截面基本为U形的支撑框4a、在垂直方向上插入穿过螺丝孔2b的螺丝4b和横截面基本为矩形的固定框4c组成。支撑框4a被固定在外壳2中，由相互面对的第一带和第二带以及适用于连接第一带和第二带的底带组成，该底带被布置在垂直方向上，而第一带和第二带被布置在水平方向上。支撑框4a的第一带直接位于螺丝孔2b的下面且被螺丝4b穿透。固定框4c以可在上下方向上移动的这种方式附着到螺丝4b的底端。地线的接线部分通过端口 2a插入到固定框4c。当螺丝4b被紧固时，固定框4c上下移动，使得地线的接线部分被固定到第二接线单元4。第一接线单元3和第二接线单元4通过传导连接杆5连接在一起,该传导连接杆5由金属制成且被放置在基本水平方向上。在传导连接杆5的附近固定印刷电路板6，该印刷电路板6适用于在其上安装电子电路组件等，其中该电子电路组件等构成控制部件。印刷电路板6与检测线圈7连接。检测线圈7被放置在传导连接杆5的附近并且适用于输出由流经传导连接杆5的雷涌电流感应的感应电流，以便检测雷涌电流。在外壳2的顶面提供查看按钮26和显示单元40。显示单元40适用于以可从外部查看的这种方式显示检测流经传导连接杆5的雷涌电流的结果、检测次数等，并且由诸如发光二极管(下文中称作“LED”)之类的多个显示元件组成。查看按钮26是用来在显示单元40上显示所存储的检测雷涌电流的结果、检测次数等的开关。印刷电路板6经由连接器(未示出)与二线式通信线29和二线式电源线30连接。图3A是示出图2的检测线圈7的放大透视图。如图3A中所示，检测线圈7由铁心7a以及一对第一绕组7b和第二绕组7c组成，该铁心7a的横截面基本为U形且用来经由绝缘组件(未示出)包围传导连接杆5，第一绕组7b和第二绕组7c以相对于传导连接杆5相互对称的这种方式围绕铁心7a。横截面基本为U形的铁心7a由位于底侧的底部7al以及位于相对侧面的第一腿7a2和第二腿7a3组成。第一腿7a2和第二腿7a3分别用一对第一绕组7b和第二绕组7c缠绕。一对第一绕组7b和第二绕组7c以相对于连接杆5相互对称的这种方式缠绕铁心7a。图3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H和31是示出图3A的检测线圈7的连接状况的示意电路图。如图3B到图31中所示，检测线圈7具有由检测线圈7的第一绕组7b和第二绕组7c的缠绕方向和连接状况的组合产生的宽范围的可能变化。然而，为了用上述传统技术解决问题，检测线圈7必须如图3B和图3C或图3F和图3G而不是图3D和图3E或图3H和图31中所示地配置。下面将详细描述这一点。如图3B中所示，检测线圈7由铁心7a、第一绕组7b和第二绕组7c组成并且以包围传导连接杆5的这种方式布置。对于铁心7a的第一腿7a2和第二腿7a3,用第一绕组7b缠绕第一腿7a2，用第二绕组7c缠绕第二腿7a3。在检测线圈7中，第一绕组7b和第二绕组7c以预定方向缠绕并且在预定连接条件下串联连接，从而当施加外部磁场时将没有感应电流流动，并且当雷涌电流流经传导连接杆5时将输出感应电流。也就是，在第一绕组7b的第一端7bl和第二端7b2以及在第二绕组7c的第一端7cl和第二端7c2处，第一绕组7b的第一端7bl和第二绕组7c的第二端7c2打开。第一绕组7b的第二端7b2连接到第二绕组7c的第二端7c2。配置检测线圈7，从而当雷涌电流流经传导连接杆5(其被布置成穿过由铁心7a包围的区域)时，结果以图3B中的虚线箭头方向生成磁场HO，以如由虚线箭头表示的相反方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相同方向分别生成感应电流Il和12。结果，当负载R连接在第一绕组7b的第一端7bl与第二绕组7c的第一端7cl之间时，得到的感应电流13 ( = 11+12)流经负载R。图3C示出了当雷涌电流不流经图3B中所示的传导连接杆5而是流经相邻雷涌检测器(未示出)中的传导连接杆5A时产生的效果。传导连接杆5A例如被布置在不被铁心7a包围的区域中，该区域平行第一绕组7b和第二绕组7c。我们考虑以下情形其中，雷涌电流流经传导连接杆5A，结果生成图3C中的虚线箭头方向的外部磁场HO。当生成如上所述的外部磁场HO时，以如由虚线箭头表示的相同方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相反方向分别生成感应电流Il和12。由于两股感应电流Il和12以相反方向流动，相互抵消，因此没有感应电流流经负载R。这样，利用图3B的检测线圈7，即使通过如图3C中所示的相邻连接杆5A施加外部磁场HO，在第一绕组7b的第一端7bI与第二绕组7c的第一端7cI之间也没有感应电流流动。从而，根据该第一实施例的检测线圈7使用诸如图3B中所示的连接配置。图3D示出了一种连接状况，在该连接状况下即使雷涌电流流经传导连接杆5，在第一绕组7b的第一端7bI与第二绕组7c的第二端7c2之间也没有感应电流流动。在图3D中所示的检测线圈7中，第一绕组7b的第一端7bl和第二绕组7c的第二端7c2打开，而第一绕组7b的第二端7b2和第二绕组7c的第一端7cI连接。当雷涌电流流经传导连接杆5时，生成图3D中的虚线箭头方向的磁场HO，以如由虚线箭头表示的相反方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相反方向分别生成感应电流Il和12。由于以相反方向流动的感应电流Il和12抵消，因此没有感应电流流经负载R。图3E示出了当雷涌电流不流经图3D中所示的传导连接杆5而是流经相邻雷涌检测器(未示出)中的传导连接杆5A时产生的效果。
我们考虑以下情形其中雷涌电流流经传导连接杆5A，并且结果生成图3E中的虚线箭头方向的外部磁场HO。生成如上所述的外部磁场HO时，以如由虚线箭头表示的相同方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相同方向分别生成感应电流Il和12。由于两股感应电流Il和12组合，因此得到的感应电流13 (=11+12)流经负载R。从而，根据该第一实施例的检测线圈7不使用诸如图3D中所示的连接配置。图3F示出了一种连接状况，在该连接状况下当雷涌电流流经传导连接杆5时，感应电流在第一绕组7b的第二端7b2与第二绕组7c的第一端7cI之间流动。在图3F中所示的检测线圈7中，第一绕组7b的第二端7b2和第二绕组7c的第一端7cl打开，而第一绕组7b的第一端7bl和第二绕组7c的第二端7c2连接。当雷涌电流流经传导连接杆5时，生成图3F中的虚线箭头方向的磁场HO，以如由虚线箭头表示的相反方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相同方向分别生成感应电流Il和12。结果，两股感应电流Il和12组合，并且得到的感应电流13 (=11+12)流经负载R。图3G示出了当雷涌电流不流经图3F中所示的传导连接杆5而是流经相邻雷涌检测器(未示出)中的传导连接杆5A时产生的效果。当雷涌电流流经传导连接杆5A时，生成图3G中的虚线箭头方向的外部磁场HO，以如由虚线箭头表示的相同方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相反方向分别生成感应电流Il和12。由于感应电流Il和12抵消，因此没有感应电流流经负载R。从而，根据该第一实施例的检测线圈7使用诸如图3F中所示的连接配置。图3H示出了一种连接状况，在该连接状况下即使雷涌电流流经传导连接杆5，在第一绕组7b的第二端7b2与第二绕组7c的第二端7c2之间也没有感应电流流动。在图3H中所示的检测线圈7中，第一绕组7b的第二端7b2和第二绕组7c的第二端7c2打开，而第一绕组7b的第一端7bl和第二绕组7c的第一端7cl连接。当雷涌电流流经传导连接杆5时，生成图3H中的虚线箭头方向的磁场HO，以如由虚线箭头表示的相反方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相反方向分别生成感应电流Il和12。由于以相反方向流动的感应电流Il和12抵消，因此没有感应电流流经负载R。图31示出了当雷涌电流不流经图3H中所示的传导连接杆5而是流经相邻雷涌检测器(未示出)中的传导连接杆5A时产生的效果。当雷涌电流流经传导连接杆5A时，生成图31中的虚线箭头方向的外部磁场HO，以如由虚线箭头表示的相同方向在第一绕组7b和第二绕组7c中分别感应磁场Hl和H2，以如由箭头表示的相同方向分别生成感应电流Il和12。结果，由于两股感应电流Il和12组合，因此得到的感应电流13 (=11+12)流经负载R。因此，根据该第一实施例的检测线圈7不使用诸如图3H中所示的连接配置。图4是示出在图1、2、3A、3B和3F中所示的雷涌检测器I的电路的示意配置图。如图4中所示，检测线圈7被布置在传导连接杆5的附近，该传导连接杆5将第一接线单元3和第二接线单元4连接在一起。检测线圈7中的第一端7bl或第二端7b2以及第一端7cl连接到安装在图2的印刷电路板6上的控制部件8。控制部件8适用于控制雷涌检测器I的整体操作并且例如配备有波形处理单元10和计算控制单元20。波形处理单元10是适用于进行以下操作的电路将从检测线圈7输出的感应电流13变换为电压，从而生成检测电压，沿着时间轴对检测电压的电压波形进行拉伸处理，并且输出波形修正电压S14，且根据检测电压生成并输出起动电压S15。波形处理单元10的输出侧连接到计算控制单元20。计算控制单元20是适用于以下操作的电路接受波形修正电压S14和起动电压S15的输入，由起动电压S15起动，且随后根据波形修正电压S14的电压值计算雷涌电流的电流值，从而产生雷涌电流计算结果。计算控制单元20的输出侧连接到显示单元40。计算控制单元20也连接到查看按钮26和连接器28。雷涌检测器I通过经由电源线30和连接器28外部地提供电力进行操作。然而，如果雷涌检测器I被配置独立的电源而没有外部电源，则电池35可以内部地提供电力。图5是示出图4的示例性电路配置的示意电路图。如图5中所示，波形处理单元10包括过压防护电路11、全波整流电路12、电流/电压变换电路(下文中称作“I/V转换电路”)13、时间常数电路14、限压电路15等等。过压防护电路11适用于将检测线圈7中的第一端7bl或第二端7b2与第一端7cl之间的最大电压值保持为固定值或低于固定值(例如30V或低于30V)，并且例如由在检测线圈7中的第一端7bI或第二端7b2与第一端7cI之间串联的但是在相反方向上的两个齐纳晶体管组成。过压防护电路11的输出侧连接到全波整流电路12。全波整流电路12适用于将检测线圈7中感应的感应电流13变换为直流，并且例如由四个桥接整流二极管组成。全波整流电路12的输出侧连接到I/V转换电路13。I/V转换电路13适用于将全波整流电路12的输出电流转换为电压，从而生成检测电压S13，并且例如由全波整流电路12的两个输出端之间并联的电阻器组成。I/V转换电路13的输出侧连接到相互并联`的时间常数电路14和限压电路15。时间常数电路14适用于沿着时间轴对由ΙΛ转换电路13生成的检测电压S13的电压波形进行拉伸处理，并且以模型形式输出波形修正电压S14，并且例如由电阻器14a和具有大时间常数的电容器14b的串联电路组成。限压电路15适用于通过借助逐步减小检测电压S13的电阻器(未示出)对其逐步减小而将检测电压S13限制为固定电压值或者低于固定电压值，从而生成起动电压S15，并且例如由LED、二极管、电阻器等组成。时间常数电路14和限压电路15的输出侧连接到计算控制单元20。计算控制单元20由起动电压S15起动(唤醒)，并且配备有计算功能、控制功能等等，且由微处理器组成(例如，单片机下文中称作“PIC”)，其中计算功能包括将以模拟形式输入的波形修正电压S14变换为数字信号，根据数字信号的电压值计算雷涌电流的电流值，从而生成雷涌电流计算结果。PIC用于控制计算机的外围设备的连接。PIC由包含具有计算功能和控制功能的中央处理单元(下文中称作“CPU”)21的单个芯片、由CPU存取的存储器22 (诸如只读存储器(下文中称作“ROM”)和随机存取存储器(下文中称作“RAM”))、以及由CPU21控制的输入端口 23、输入/输出(下文中称作“I/O”)端口 24、输出端口 25等组成。PIC被设计成由写入到存储器22的程序控制。计算控制单元20的输入端口 23具有以下功能接受从限压电路15输出的起动电压S15的输入，从而将CPU21从睡眠状态唤醒，接受以模拟形式从时间常数电路14输出的波形修正电压S14的输入并执行模拟/数字转换(下文中称作“A/D转换”)，从而将波形修正电压S14转换为数字信号，并且从查看按钮26接受输出信号等的输入。与输入端口 23连接的查看按钮26是在输入端口 23与电源电压VCC侧上的电源端之间连接的正常关开关。位于输入端口 23侧上的查看按钮26的那个电极经由电阻器27连接到地侧GND上的地端。I/O端口 24经由连接器28连接到两线式通信线29和两线式电源线30。CPU21和I/O端口 24具有经由连接器28和通信线29与外部通信的通信功能、经由连接器28和电源线30从外部接收电力的功能以及其他功能。输出端口 25具有将作为从CPU21输出的数字信号的雷涌电流计算结果等转换为模拟信号并且将模拟信号送给显示单元40的数字/模拟转换(下文中称作“D/A转换”)功能。显示单元40具有照亮以显示雷涌电流计算结果等的后转换模拟信号的功能。(根据第一实施例的电涌防护器的配置)图6是示出根据本发明第一实施例的电涌防护器的示例性结构的示意透视图。如图6中所示，电涌防护器50装配有图1的雷涌检测器1，并且适用于将进入受保护设施的雷涌电流从电源线或通信线的金属线放电到地线侧，从而保护受保护设施。电涌防护器50由插孔板51和插头52组成并且被构造使得在插孔板51的外壳60中可插入地/可分离地装配插头52的外壳70。插孔板51的外壳60由基本盒状的底部61以及一对侧壁62和63组成,该对侧壁62和63从底部61的相对侧面向上延伸。由底部61以及侧壁62和63环绕的区域形成适用于可插入/可分离地容纳插头52的插头外壳64。底部61的底面被构造成横跨用于部件(例如DIN导轨)80的安装导轨并且将插孔板51可移动地固定到DIN导轨80。DIN导轨80是具有例如由DIN标准(德国工业标准)规定的宽度35mm的部件安装硬件。DIN标准规定用于电子器件的安装导轨，所述电子器件例如开关和在1000VAC或低于1000VAC或者在1500VDC或低于1500VDC使用的工业接线块。线路侧接线单元(未示出)用于插入和紧固与电源线或通信线的金属线连接的线路侧电线的接线部分，线路侧接线单元被安装在侧壁之一 62内部。用于插入线路侧线路的接线部分的电线接入端口(未示出)形成于侧壁62的侧面。用于插入线路侧接线单元的螺丝的螺丝孔62c形成于侧壁62的顶面。类似地，地侧接线单元用于插入和紧固雷涌检测器I的第一接线单元3，该地侧接线单元被安装在另一侧壁63内部。用于插入雷涌检测器I的第一接线单元3的两个接线单元接入端口一上和下接线单元接入端口 63a和63b—形成于侧壁63的侧面。上接线单元接入端口 63a用于插入第一接线单元3的接线片3a，下接线单元接入端口 63b用于插入第一接线单元3的接线片3c。用于插入地侧接线单元的螺丝的螺丝孔63c形成于侧壁63的顶面。替换警告接线65可拆卸地附着在侧壁之一 62的侧面中的电线接入端口(未示出)以下。插头52的外壳70具有基本长方体的形状并且包含防雷电路(未不出)。图7是示出装配有图1的雷涌检测器I的电涌防护器50的结构的示意透视图。而且，图8是示出图7的内部结构的示意透明透视图。如图7和图8中所示，配备有雷涌检测器I的电涌防护器50适用于保护与电源线或通信线的金属线81连接的受保护设施82免受雷涌电流i的影响。为了使用，连接到金属线81的线路侧电线83的接线部分通过插入在电涌防护器50的侧壁62侧上的电线接入端口(未示出)中而被紧固，而连接到地GND的地线84的接线部分通过插入在雷涌防护器I的地线接入端口 2a中而被紧固。在电涌防护器50的侧壁62内部，由金属制成并且用于插入和紧固线路侧电线83的线路侧接线单元66被安装在面对电线接入端口(未示出)和螺丝孔62c的位置处。线路侧接线单元66由横截面为基本U形的支撑框66a、在垂直方向上插穿螺丝孔62c的螺丝66b以及横截面为基本矩形的固定框66c组成。支撑框66a被固定在侧壁62内，由相互面对的第一带和第二带以及适用于连接第一带和第二带的底带组成，其中底带被布置在垂直方向上，而第一带和第二带被布置在水平方向上。支撑框66a的第一带位于螺丝孔62c正下方并且被螺丝66b穿透。固定框66c以可在上下方向上移动的这种方式附着到螺丝66b的底端。线路侧电线83的接线部分通过电线接入端口(未示出)插入到固定框66c。当螺丝66b被紧固时，固定框66c上下移动，使得线路侧电线83的接线部分被固定到线路侧接线单元6。类似地，在电涌防护器50的侧壁63内部，由金属制成并且用于插入和紧固雷涌检测器I的第一接线单元3的地侧接线单元67被安装在面对接线单元接入端口 63a和63b以及螺丝孔63c的位置处。地侧接线单元67由横截面为基本U形的支撑框67a、在垂直方向上插穿螺丝孔63c的螺丝67b以及横截面为基本矩形的固定框67c组成。支撑框67a被固定在侧壁63内，由相互面对的第一带和第二带以及适用于连接第一带和第二带的底带组成，其中底带被布置在垂直方向上，而第一带和第二带被布置在水平方向上。支撑框67a的第一带位于螺丝孔63c正下方并且被螺丝67b穿透。固定框76c以可在上下方向上移动的这种方式附着到螺丝67b的底端。在通过两个接线单元接入端口一上和下接线单元接入端口 63a和63b—分别插入在雷涌检测器I侧的两个接线片一上和下接线片3a和3c—中，上接线片3被插入在螺丝67b的螺帽与位于下面的第一带之间，而下接线片3c被插入到固定框67c。当螺丝67b被紧固时，通过两点接触将两个接线片一上和下接线片3a和3c—一起固定到地侧接线单元67。在电涌防护器50中，如图8中的箭头所示，侧壁62内的线路侧接线单元66和侧壁63内的地侧接线单元67经由安装在插头52中的防雷电路70相互连接。防雷电路70由一个或多个防雷器组成，所述防雷器例如避雷器、变阻器和/或打算抑制雷涌电流输入线路侧接线单元66的半导体器件。图9A、图9B和图9C是示出图8中所示的防雷电路70 (=70-1,70-2和70_3)的示例性配置的电路图。如图9A中所示，防雷电路70-1包括串联在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间的变阻器71和断路机构72。地侧接线单元67经由图2和图8中所示的雷涌检测器I的第一接线单元3连接到传导连接杆5，其中检测线圈7被布置在传导连接杆5附近。变阻器71是当施加雷涌电压时变为短路并且传导雷涌电流的元件。变阻器71当受太大电流而损坏时可能造成大泄露电流或者烧坏。因此，提供断路机构72以便断开变阻器71与电路。断路机构72由当变阻器71被加热到预定温度或者在预定温度以上时熔化的焊接材料组成。可以提供传感器73来检测断路机构72已进行动作。传感器73的检测信号被设计成从图8的替换警告端65输出作为用于由于内部部件的损坏而替换电涌防护器的警告信号。例如，如果在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间施加雷涌电压，则变阻器71短路，造成流经线路侧接线单元66的雷涌电流通过穿过断路机构72和变阻器71而被放电至地侧接线单元67。这保护了与线路侧接线单元66的一侧连接的图7的受保护设施82。图9B中所示的防雷电路70-2包括多个并联的变阻器71-1到71_3以及断路机构72，其中多个变阻器71-1到71-3以及断路机构72串联在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间。防雷电路70-2具有类似于图9A中所示的防雷电路70-1的那些功能，但是具有比图9A的防雷电路70-1更高的耐受电压和耐受电流，因为并联了多个变阻器71-1到71-3。图9C中所示的防雷电路70-3包括在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间串联的避雷器74和变阻器71。例如，如果在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间施加雷涌电压并且随后将雷涌电流输入到线路侧接线单元66，则避雷器74放电，促使雷涌电流穿过变阻器71而放电到地侧接线单元67。这保护了与线路侧接线单元66的一侧连接的受保护设施82。顺便提及，如果对于防雷电路70-3单独使用避雷器74，则在避雷器74用冲击的雷涌电流放电之后，由于甚至在冲击电流消灭之后放电被AC电流维持过程中的持续电流的现象，避雷器可能会使其寿命缩短或者甚至会烧坏。为了中断这样的持续电流，避雷器74和变阻器71串联连接。图10是示出流经图4的传导连接杆5的雷涌电流与从波形处理单元10输出的波形修正电压S14的电压值之间的相关值的图。图10中示出的相关值是假设检测线圈7的第一绕组7b和第二绕组7c共有120转(T)而计算出来的。相关值被预先存储在图5中所示的计算控制单元20的存储器22中。(配备有根据第一实施示例的雷涌检测器的电涌防护器的操作)假设例如作为雷击等的结果，在线路侧接线单元66与地侧接线单元67之间产生雷涌电压，将描述配备有图7和图8中所示的雷涌检测器I的电涌防护器50的操作。当在图8中所示的电涌防护器50的线路侧接线单元66和地侧接线单元67之间产生雷涌电压时，在图9c中所示的防雷电路70-3的线路侧接线单元66和地侧接线单元67之间的避雷器74放电，并且雷涌电流i通过避雷器74和变阻器71从线路侧接线单元66被放电到地侧接线单元67。这保护了与线路侧接线单元66连接的受保护设施82。被放电到地侧接线单元67的雷涌电流i经过雷涌检测器I中的第一接线单元3、传导连接杆5、第二接线单元4和地线84流入地GND。在图5中示出的雷涌检测器I中，当雷涌电流i流经传导连接杆5时，在被放置在传导连接杆5附近的检测线圈7中感应感应电流13。经由波形处理单元10的过压保护电路11，通过全波整流电路12对检测线圈7中感应的感应电流13进行全波整流。通过I/V转换电路13将经受全波整流的感应电流转换为电压，以便生成检测电压S13。通过时间常数电路14沿着时间轴拉伸所生成的检测电压S13的电压波形，以便生成波形修正电压S14，随后将该波形修正电压S14发送到计算控制单元20的输入端口 23。另一方面，通过限压电路15将检测电压S13的最大电压值限制到固定值或者低于固定值，以便生成起动电压S15。所生成的起动电压S15被发送到计算控制单元20的输入端口 23以便将CPU 21从睡眠状态唤醒。CPU 21通常停留在睡眠状态以降低功耗，并且当输入起动电压S15时被唤醒。图11是示出图5中所示的计算控制单元20唤醒之后的处理的流程图。当计算控制单元20的CPU 21从睡眠状态唤醒时，计算控制单元20执行图11中的步骤STl到STlO的处理。在步骤STl中，波形修正电压S14被输入到计算控制单元20的输入端口 23。在步骤ST2中，在CPU 21的控制下，输入端口 23将输入的波形修正电压S14转换为数字信号并且将该数字信号发送到CPU 21。在步骤ST3中，参考存储在存储器22中的图10的相关值，CPU 21根据经受变换为数字信号的波形修正电压S14的电压值来计算雷涌电流的电流值，从而生成雷涌电流计算结果，并且确定雷涌电流计算结果是否等于或大于固定值(例如100A)。如果雷涌电流计算结果小于固定值(否)JljCPU 21继续到步骤ST 10，进入睡眠状态，从而完成处理。如果在步骤ST3中发现雷涌电流计算结果等于或大于固定值(是)，则CPU 21继续到步骤ST4。在步骤ST4中，CPU 21将计数递增I。在步骤ST5中，在存储器22中存储计数，并且继续到步骤ST6。在步骤ST6中，CPU 21确定由此产生的雷涌电流计算结果是否是到目前为止的最大电流。如果确定结果表示不是最大电流(否)，则CPU21继续到步骤ST9。如果确定结果表示最大电流(是)，则CPU21继续到步骤ST7。在步骤ST7中，CPU21设置最大电流值。然后，CPU21继续到步骤ST8以便将最大电流值存储在存储器22中，然后继续到步骤ST9。在步骤ST9中，基于存储器22中存储的雷涌电流计算结果，CPU21经由输出端口 25在显示单元40上短时间段地显示雷涌电流的发生次数(计数)等。然后，CPU21继续到步骤ST10，进步睡眠状态，从而完成处理。图12A、12B和12C 是示出图5中示出的各个部件的信号波形的图。图12A是示出检测电压S13的示例的波形图，该检测电压S13是当雷涌电流流经图4中所示的传导连接杆5时产生的，其中横坐标表示时间(T)(横坐标上的每个刻度表示10 μ S)，而纵坐标表示电压(V)(纵坐标上的每个刻度表示IV)。检测电压S13的波形例如是8/20-μ s波形。当冲击的雷涌电流流经传导连接杆5时，检测电压S13急速地上升，在8μ s的时间之后达到最大电压值5V，并且随后下降。在从上升开始的20 μ s之后，检测电压S13减小到最大电压值5V的50% (=2. 5V)。图12Β是示出图5中所示的起动电压S15的示例的波形图,其中横坐标表示时间(T)(横坐标上的每个刻度表示10 μ S)，而纵坐标表示电压(V)(纵坐标上的每个刻度表示500mV)o在起动电压S15的波形中，最大电压值Vmax被限压电路15限制为2. OV或低于2. OV0当雷涌电流流经传导连接杆5时，从限压电路15输出的起动电压S15上升到最大电压值Vmax (例如2. OV或低于2. 0V)，将CPU21从睡眠模式唤醒。图12C是示出图5中所示的修正波形电压S14的电压值的波形图，其中横坐标表示时间(T)(横坐标上的每个刻度表示10 μ S)，而纵坐标表示电压(V)(纵坐标上的每个刻度表不200mV)o波形修正电压S14与检测电压S13 —起上升并且通过T=IO μ s时间达到最大电压值800mV。随后，波形修正电压S14在大约Τ=20 μ s到30 μ s的时间下降到或低于最小电压值300mV。波形修正电压S14在大约Τ=47 μ s的时间再次上升到达到大约700mV的电压值。波形修正电压S14在大约Τ=55μ s的时间再次下降到达到大约600mV的电压值。随后，波形修正电压S14进入稳定区，在该稳定区维持电压值600mV。因此，使用波形修正电压S14在T=IOO μ s的时间之后进入稳定区的时间作为读取点(P)，CPU21通过在输入端口 23处将电压值转换为数字信号读取波形修正电压S14的电压值600mV。然后，通过参考存储器22中存储的图10的相关值(即，2. OV的起动电压、波形修正电压S14的电压值650mV和400A的雷涌电流)，并且使用比例式，CPU21以波形修正电压S14的600mV电压值计算雷涌电流的电流值(=600(mV) X 400(A) / 650(mV) = 369,23 )，从而生成雷涌电流计算结果。
这样，为了减小功耗，计算控制单元20的CPU21通常保持为睡眠状态。另一方面，冲击的雷涌电流的波形持续一段非常短的时间。因此，通过波形处理单元10拉伸对应于雷涌电流的波形的检测电压S13的波形的波尾，从而生成波形修正电压S14。结果，即使在唤醒之后缓慢地读取波形修正电压S14，CPU21也可以精确地计算雷涌电流的幅度。在CPU21的控制下，显示单元40短时间段地显示从存储器22取回的最少必需的雷涌信息等。短显示期间的原因是降低功耗。作为雷涌电流的操作历史，例如，显示单元40用数字显示雷涌电流的发生次数或者通过闪烁LED来显示雷涌电流计算结果、用于电涌防护器50的替换指示符、电池替换指示符等(如果电池35被安装在雷涌检测器I中)。为了查看雷涌信息等，按下图5中的查看按钮26。当按下查看按钮26时，CPU21在显示单元40上显示存储在存储器22中的雷涌信息等。这使得可以在任何时候从外部查看雷涌彳目息等。而且，响应于来自监控单元(未示出)的请求，CPU21读出雷涌信息等并且经由I/O端口 24、连接器28和通信线29将雷涌信息等发送到监控单元。(第一实施例的优点)根据该第一实施例的雷涌检测器I和电涌防护器50提供了如下优点(a)到(e)。(a)在雷涌检测器I中，由于具有基本U形横截面的检测线圈7被构造成经由绝缘组件横跨传导连接杆5以便检测相对于地的雷涌电流，因此可以减小用于检测雷涌电流的部件的尺寸。具体地，具有诸如图3B或3F中所示的连接配置的检测线圈7可以高精度地检测雷涌电流，而不受外部磁场的影响。而且，由少量部件组成的雷涌检测器I具有简单的结构并且易于允许减小其整体形状的尺寸。(b)由于雷涌检测器I使用布置在传导连接杆5附近的检测线圈7来检测流经传导连接杆5的雷涌电流，使用波形处理单元10沿着时间轴拉伸检测电压S13的电压波形，并且随后使用计算控制单元20中的CPU 21计算雷涌电流的电流值，因此甚至可以高精度地检测小的冲击雷涌电流。(C)由于当雷涌检测器I的第一接线单元3被插入到电涌保护器50的地侧接线单元67并且通过螺丝67b固定到电涌保护器50的地侧接线单元67时雷涌检测器I可以完整地接入到电涌防护器50，因此配备有雷涌检测器I的电涌防护器50在尺寸上可被制成较小。而且，由于第一接线单元3与地侧接线单元67之间的连接部分被成形为在两点接触，因此可以将雷涌检测器I牢固地完整连接到电涌防护器50。(d)利用配备有雷涌检测器I的电涌防护器50，由于在显示单元40上显示关于流经电涌防护器50的雷涌电流等的概括信息(例如，已检测到雷涌电流的次数、雷涌电流的幅度、电涌防护器50的替换指示符、电池替换指示符等等一如果电池35被安装在雷涌检测器I中)，因此可以视觉地查看概括信息。(e)由于配备有雷涌检测器I的电涌防护器50被配置成能够经由雷涌检测器I中的连接器28将关于雷涌电流等的概括信息发送到通信线29，因此可以从外部监控单元等管理配备有雷涌检测器I的电涌防护器50的操作和损坏状态。后面将参考第二实施例来描述电涌防护器的管理系统的配置。第二实施例(根据本发明第二实施例的电涌防护器的管理系统的配置)图13是刻画根据本发明第二实施例的电涌防护器的本地管理系统的配置图。如图13中所示，电涌防护器的本地管理系统被安装在雷涌监控地点处并且适用于保护受保护设施82的各块免受雷涌电流i的影响，受保护设施82的各块连接到三线式电源线的各条线路81-1、81-2、81-3。管理系统由图1中所示的多个雷涌检测器I (例如三个雷涌检测器1-1、1_2和1-3)、图6中所示的多个电涌防护器50 (例如三个电涌防护器50-1,50-2和50-3)以及单个监控单元90组成，毫无间隔地并排紧密安装这些部件。三个雷涌检测器1-1到1-3被分别装配在三个电涌防护器50-1到50_3上。三个电涌防护器50-1到50-3以及单个监控单元90被彼此临近地安装在DIN导轨80上。三个电涌防护器50-1到50-3经由线路侧电线83-1到83_3分别连接到线路81_1到81_3。分别与三个雷涌检测器1-1到1-3连接的地线84-1到84-3被捆绑且连接到单条公共地线85，该公共地线85依次连接到监控单元90。监控单元90具有基本盒状外壳91。第一接线单元92和第二接线单元93被安装在外壳91的侧面上。而且，显示单元98被安装在外壳91的顶面。第一接线单元92连接到公共地线85。而且，第二接线单元93经由地线86连接到地GND。显示单元98适用于显示关于流经各个雷涌检测器1-1到1-3的雷涌电流等的信息(例如，每个电涌防护器50-1到50-3的操作数、操作时间等)，并且由液晶显示器、LED等组成。图14是示出图13的监控单元90的透明视图。如图14中所示，第一接线单元92由横截面为基本U形的支撑框92a、螺丝92b以及横截面为基本矩形的固定框92c组成，如同图8中所示的电涌防护器60的线路侧接线单元66或地侧接线单元67。支撑框92a被固定在外壳91的一侧内，由相互面对的第一带和第二带以及适用于连接第一带和第二带的底带组成，其中底带被布置在垂直方向上，而第一带和第二带被布置在水平方向上。支撑框92a的第一带在垂直方向上被螺丝92b穿透。固定框92c以可在上下方向上移动的这种方式附着到螺丝92b的底端。公共地线85的接线部分通过电线接入端口(未示出)插入到固定框92c。当螺丝92b被紧固时，固定框92c上下移动，使得公共地线85的接线部分被固定到第一接线单元92。如同第一接线单元92，第二接线单元93由横截面为基本U形的支撑框93a、螺丝93b以及横截面为基本矩形的固定框93c组成。公共地线86的接线部分通过电线接入端口(未示出)插入到固定框93c。当螺丝93b被紧固时，固定框93c上下移动，使得地线86的接线部分被固定到第二接线单元93。第一接线单元92和第二接线单元93通过传导连接杆94连接在一起。仪用电流互感器(下文中称作“CT”)95被装配成以预定间隔围绕传导连接杆94的外围。CT 95适用于检测流经传导连接杆94的雷涌电流，并且控制单元等等(未示出)连接到CT 95的输出侧。图15是示出图14中所示的监控单元90的示意电路配置的方框图。如图15中所示，控制单元96连接到CT 95的输出侧。控制单元96适用于在程序控制下控制整个监控单元90，并且由CPU、存储器、I/O端口等等组成。控制单元96连接到输入单元97、显示单元98、连接器99等等,输入单元97包括被布置在显示单元98中或在显示单元98附近的显示按钮等等。连接器99连接到两线式通信线29和两线式电源线30。控制单元96具有接收来自电源线30的电力并且经由通信线29与外部雷涌检测器1-1到1-3通信的功能。(根据第二实施例的电涌防护器的管理系统的操作)在图13中所示的电涌防护器的管理系统中，图14和15中所示的监控单元90如下面(a)和(b)中所述操作。(a)当雷涌电流i如图13中的箭头所示流经公共地线85时，通过CT 95检测雷涌电流i，并且控制单元96计算电流值，将该电流值存储在内部存储器中，并且也安置时戳。而且，控制单元96经由与连接器99连接的通信线29询问附着到各个电涌防护器50 (=50-1到50-3)的各个雷涌检测器I (=1-1到1-3)有关雷涌电流的存在或不存在。随后，控制单元96在内部存储器中存储来自每个雷涌检测器I的响应的内容(例如，雷涌电流的存在或不存在、电流值等等)。(b)当例如在输入单元97中按下显示按钮的情况下显示命令从控制单元96被输出到显示单元98时，控制单元96使得在显示单元98上显示有关每个雷涌检测器I的各种信息(例如表示操作历史的日期和时间、电流值等等)，所述信息被存储在内部存储器中。(第二实施例的优点)第二实施例提供了如下优点(I)到(3)。(I)由于电涌防护器的管理系统被配置成每一个配备雷涌检测器的多个电涌防护器50-1、50-2和50-3被毫无间隔地并排紧密安装成临近单个监控单元90，电涌防护器的管理系统可以在尺寸上制作成较小。而且，监控单元90中安装的CT 95允许掌握有关流经公共地线85的雷涌电流的详细信息。(2)为了减小管理系统的尺寸，在具有如图3B或3F中所示的连接配置的每个雷涌检测器I中毫无间隔地并排紧密地安装多个雷涌检测器1-1到1-3和检测线圈7。结果，如图3C或3G中所示，例如，当雷涌电流流经相邻雷涌检测器1-2的传导连接杆5A时，雷涌检测器1-1不会错误地意识到雷涌电流正流经雷涌检测器1-1的传导连接杆5。因此，每个雷涌检测器I可以高精度地检测雷涌电流，而不受来自相邻传导连接杆5A的外部磁场HO的影响。(3)在监控单元90上可以本地地查看和管理在配备有雷涌检测器的各个电涌防护器50-1到50-3上的详细信息(例如雷涌数、雷涌电流的幅度、雷涌的发生次数、替换指示符等等)。第三实施例(根据本发明第三实施例的电涌防护器的管理系统的配置)图16是刻画根据本发明第三实施例的电涌防护器的远程管理系统的配置图。
在图16中所示的电涌防护器的远程管理系统中，在多个雷涌监控地点分别安装多个管理块100 (100-1、100-2、…),其中每个管理块100由图13中所示的多个电涌防护器50-1到50-3以及单个监控单元90组成。多个管理块100 (=100-1、100-2、…)经由网络110连接到远程监控装置120。监控装置120适用于远程地监控每个管理块100-1、100-2的操作状况、操作历史等，并且由个人计算机等组成，该个人计算机依次配备有由CPU等组成的控制单元121、输入单元122和显示单元123，输入单元122和显示单元中的每一个由控制单元121控制。输入单元122由诸如键盘和鼠标的输入设备组成。此外，显示单元123是由控制单元121控制的设备并且适用于显示数据等等。(根据第三实施例的电涌防护器的管理系统的操作)经由网络110将从各个管理块100-1、100-2等的监控单元90输出的雷涌检测器1-1到1-3的操作状况、操作历史等等发送到监控装置120。监控装置120监控每个管理块100-1、100-2等的操作状况、操作历史等等。(第三实施例的优点)该第三实施例允许从远程监控装置120查看并管理有关各个管理块100-1、100-2等的详细信息(例如，雷涌数、雷涌电流的幅度、雷涌的发生次数、替换指示符等等)。(实施例的变型)本发明不限于上述第一到第三实施例，且各种各样的应用和变型是可能的。所述应用和变型例如包括以下(A)到(D)。( A)可以在配置上改变图1和2的雷涌检测器1，使得第一接线单元3将具有类似于第二接线单元4的接线方式,或者具有诸如压接端(crimp terminal)的通用接线方式的通用雷涌检测器将经由线缆连接到各种已安装或现有的电涌防护器。这将允许通用雷涌检测器被式样翻新为已安装或现有的电涌防护器，使其易于构造配备有雷涌检测器的电涌防护器。(B)可以在配置上改变图13中的电涌防护器的管理系统，使得上面(A)中描述的多个通用雷涌检测器和图13中所示的监控单元90在DIN导轨80上将被放置成彼此接近并且经由线缆与多个已安装或现有电涌防护器连接。这将允许通用雷涌检测器和监控单元80被式样翻新为已安装或现有的电涌防护器，使其易于构造配备有雷涌检测器的电涌防护器。(C)尽管图6中的电涌防护器50具有其中插孔板51和插头52是可分离的结构，该结构可被改变使得插孔版51和插头52将被集成为单个块。(D)图5中的雷涌检测器I的电路配置、图9A到图9C中的防雷电路70_1到71_3的电路配置、或者图5中所示的监控单元90的电路配置可变为除了附图中图示的那些以外的电路配置。
权利要求
1.一种雷涌检测器，包括第一接线单元，其连接到电涌防护器的地侧接线单元；与地线连接的第二接线单元；传导连接杆，适用于连接第一接线单元和第二接线单元；检测线圈，被布置在传导连接杆的附近且适用于输出由流经传导连接杆的雷涌电流感应的感应电流；波形处理单元，适用于将感应电流转换为电压，从而生成检测电压，沿着时间轴对检测电压的电压波形进行拉伸处理，从而输出波形修正电压；计算控制单元，适用于接受波形修正电压的输入，根据波形修正电压的电压值计算雷涌电流的电流值，并且产生雷涌电流计算结果；和显示单元，适用于在计算控制单元的控制下显示将可从外部查看的雷涌电流计算结果，其中通过将第一接线单元、第二接线单元、传导连接杆、检测线圈、波形处理单元、计算控制单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体。
2.如权利要求1所述的雷涌检测器，其中检测线圈包括被布置成包围传导连接杆的铁心，和缠绕铁心从而相对于传导连接杆相互对称的一对第一绕组和第二绕组；和第一绕组和第二绕组在预定方向上缠绕并且在预定连接状况下串联连接，从而当施加外部磁场时感应电流不流动，且当雷涌电流流经传导连接杆时感应电流将被输出。
3.如权利要求1所述的雷涌检测器，其中波形处理单元包括过压防护电路，适用于将从检测线圈输出的过压限制为固定值或低于固定值；整流电路，适用于整流经由过压防护电路输入的感应电流并从而输出直流；电流/电压转换电路，适用于将直流转换为电压并从而生成检测电压；和时间常数电路，其具有大时间常数的电容器和电阻器，以便对检测电压进行拉伸处理。
4.如权利要求1所述的雷涌检测器，其中计算控制单元包括输入端口，适用于输入波形修正电压；输出端口，适用于将雷涌电流计算结果输出到显示单元；输入/输出端口，适用于输入和输出信号；和中央处理单元，拥有计算功能和控制功能；和存储器，适用于存储包括波形修正电压的电压值与雷涌电流的电流值之间的相关数据的数据，以便根据波形修正电压的电压值来计算雷涌电流的电流值。
5.一种电涌防护器，其可拆卸地配备雷涌检测器，该雷涌检测器包括第一接线单元；与地线连接的第二接线单元；传导连接杆，适用于连接第一接线单元和第二接线单元；检测线圈，被布置在传导连接杆的附近且适用于输出由流经传导连接杆的雷涌电流感应的感应电流；波形处理单元，适用于将感应电流转换为电压，从而生成检测电压，沿着时间轴对检测电压的电压波形进行拉伸处理，从而输出波形修正电压；计算控制单元，适用于接受波形修正电压的输入，根据波形修正电压的电压值计算雷涌电流的电流值，并且产生雷涌电流计算结果；和显示单元，适用于在计算控制单元的控制下显示将可从外部查看的雷涌电流计算结果，其中通过将第一接线单元、第二接线单元、传导连接杆、检测线圈、波形处理单元、计算控制单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体，电涌防护器包括与电源线或通信线连接的线路侧接线单元；地侧接线单元，其上可拆卸地安装雷涌检测器的第一接线单元；和防雷电路，其连接在线路侧接线单元与地侧接线单元之间并且适用于将通过线路侧接线单元输入的雷涌电流放电到地侧接线单元。
6.如权利要求5所述的电涌防护器，其中防雷电路包括以下中的任何一个一个或多个避雷器、一个或多个变阻器以及避雷器和变阻器的组合。
7.一种电涌防护器的管理系统，该管理系统包括雷涌检测器，包括第一接线单元；与地线连接的第二接线单元；传导连接杆，适用于连接第一接线单元和第二接线单元；检测线圈，被布置在传导连接杆的附近且适用于输出由流经传导连接杆的雷涌电流感应的感应电流；波形处理单元，适用于将感应电流转换为电压，生成检测电压，沿着时间轴对检测电压的电压波形进行拉伸处理，从而输出波形修正电压；计算控制单元，适用于接受波形修正电压的输入，根据波形修正电压的电压值计算雷涌电流的电流值，并且产生雷涌电流计算结果；和显示单元，适用于在计算控制单元的控制下显示将可从外部查看的雷涌电流计算结果，其中通过将第一接线单元、第二接线单元、传导连接杆、检测线圈、波形处理单元、计算控制单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体，电涌防护器，其可拆卸地装配雷涌检测器；和监控单元，其被布置成邻近电涌防护器且适用于管理雷涌检测器的操作状况和操作历史，其中电涌防护器包括与电源线或通信线连接的线路侧接线单元；地侧接线单元，其上可拆卸地安装雷涌检测器的第一接线单元；和防雷电路，其连接在线路侧接线单元与地侧接线单元之间并且适用于将通过线路侧接线单元输入的雷涌电流放电到地侧接线单元；和监控单元，其包括电流变换器，适用于检测从雷涌检测器的第二接线单元输出的雷涌电流；通信单元，适用于经由通信获取雷涌检测器的操作状况和操作历史，并经由通信将所获取的操作状况和操作历史输出到外面；存储单元，适用于存储所获取的操作状况和操作历史；和显示单元，适用于显示所获取的操作状况和操作历史，其中通过将电流变换器、通信单元、存储单元和显示单元容纳在外壳中而形成一个整体。
全文摘要
一种雷涌检测器1包括第一接线单元3，其连接到电涌防护器的地侧接线单元；与地线连接的第二接线单元4；传导连接杆5，适用于连接第一接线单元3和第二接线单元4；检测线圈7，被布置在传导连接杆5的附近且适用于检测流经传导连接杆5的雷涌电流；波形处理单元，适用于拉伸检测到的雷涌电流的电压波形，从而输出波形修正电压；计算控制单元，适用于根据波形修正电压的电压值产生雷涌电流的计算结果；和显示单元40，适用于显示雷涌电流的计算结果，其中通过将所有以上部件容纳在外壳2中而形成一个整体。
文档编号G01R19/00GK103033665SQ20121026998
公开日2013年4月10日 申请日期2012年7月31日 优先权日2011年9月30日
发明者东修司, 高桥佑一, 江绿宪一, 川羽田刚 申请人:株式会社山光社