雷击计数电路和雷击计数装置的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种雷击计数电路和雷击计数装置。

背景技术：

目前，市面上的传统的雷击计数装置主要是采用35mm电气导轨式安装，一般是为避雷器配套使用的，其将电源ac220v给雷击计数器供电，避雷器的地线穿过计数器的互感器线圈，显示方式一般分为led灯管和液晶显示。当线路有雷击入侵时，避雷器动作，将雷电流泄放到地时，套在地线上的互感器将采集到的电流信号发送给计数器的运算电路，实现雷击计数。从应用场景来看，目前的雷击计数装置应用范围比较单一，无法适应户外或外部防雷系统的场合，同时从工程性来看，只能在有电源的地方才能工作，从性能来看，无法同时满足多种雷电脉冲的计数，计数脉冲单一。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种雷击计数电路和雷击计数装置，旨在解决现有技术提供的雷击计数装置使用不方便，无法满足对多种雷电脉冲进行计数的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种雷击计数电路，包括感应单元、第一限压限流单元、整流滤波单元、第二限压限流单元、开关单元和计数单元，所述计数单元包括内置储能模块的计数器表头；

所述感应单元，与所述第一限压限流单元相连接，用于产生感应电动势，并输出感应电流给所述第一限压限流单元；

所述第一限压限流单元，与所述整流滤波单元相连接，用于对所述感应电流进行初级限压和稳压处理得到第一电流，将所述第一电流发送给所述整流滤波单元；

所述整流滤波单元，与所述第二限压限流单元相连接，用于对所述第一电流进行整流滤波处理得到第二电流，将所述第二电流发送给所述第二限压限流单元；

所述第二限压限流单元，与所述开关单元相连接，用于对所述第二电流进行次级限流和稳压处理得到第三电流，将所述第三电流发送给所述开关单元；

所述开关单元，与所述计数单元相连接，用于根据所述第三电流导通与所述计数单元之间的连接，使得所述计数单元中的计数器表头执行计数操作。

进一步地，所述感应单元包括感应线圈；

所述感应线圈的第一输出端与所述第一限压限流单元的第一输入端相连接，所述感应线圈的第二输出端与所述第一限压限流单元的第二输入端相连接。

进一步地，所述感应线圈为单层空心感应线圈。

进一步地，所述第一限压限流单元包括压敏电阻、第一电阻；

所述压敏电阻的第一端连接所述第一限压限流单元的第一输入端，所述压敏电阻的第二端连接与所述第一限压限流单元的第二输入端和所述限压限流单元的第二输出端之间；

所述第一电阻的第一端连接所述第一限压限流单元的第一输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第一限压限流单元的第一输出端。

进一步地，所述整流滤波单元包括整流电路和滤波电容；

所述整流电路的第一输入端连接所述第一限压限流单元的第一输出端，所述整流电路的第二输入端连接所述第一限压限流单元的第二输出端；

所述整流电路的正极输出端连接所述整流滤波单元的第一输出端，所述整流电路的负极输出端连接所述整流滤波单元的第二输出端；

所述滤波电容并联与所述整流电路的正极输出端和负极输出端之间。

进一步地，所述第二限压限流单元包括瞬态抑制二极管和第二电阻；

所述瞬态抑制二极管的第一端连接所述第二限压限流单元的第一输入端，所述瞬态抑制二极管的第二端连接于所述第二限压限流单元的第二输入端和第二输出端之间；

所述第二电阻的第一端连接所述瞬态抑制二极管的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二限压限流单元的第一输出端。

进一步地，所述开关单元包括三极管；

所述三极管的第一端连接所述开关单元的第一输入端，所述三极管的第二端连接所述开关单元的第一输出端，所述三极管的第三端连接于所述开关单元的第二输入端和第二输出端之间。

本实用新型实施还提供了一种雷击计数装置，包括上述任一项所述的雷击计数电路、安装盒和安装支架；

所述雷击计数电路放置在所述安装盒内；

所述安装支架设置在所述安装盒的外壳的一侧，且所述安装支架设置在所述安装盒时，所述安装支架与所述安装盒的外壳之间形成放置空间，所述放置空间用于放置检测雷击信息的检测装置；

当所述雷击计数电路放置在所述安装盒时，所述雷击计数电路的感应单元设置在靠近所述安装支架的一侧。

进一步地，所述安装盒包括盒体及盒盖，所述盒体及盒盖之间设置有密封条。

进一步地，所述安装支架包括固定支架和可调螺丝；

所述固定支架通过所述可调螺丝安装在所述安装盒上。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型提供的雷击计数电路包括感应单元、第一限压限流单元，整流滤波单元、第二限压限流单元、开关单元和计数单元，该计数单元包括内置储能模块的计数器表头，该感应单元，用于产生感应电动势并输出给该第一限压限流单元，该第一限压限流单元，用于对该感应电流进行初级限压和稳压处理得到第一电流并发送给该整流滤波单元，该整流滤波单元，用于对该第一电流进行整流滤波处理得到第二电流并发送给所述限压限流单元，该第二限压限流单元，用于对该第二电流进行次级限流和稳压处理得到第三电流并发送给该开关单元，该开关单元，用于根据该第三电流导通与该计数单元之间的连接，使得该计数单元中的计数器表头执行计数操作。本实用新型提供的雷击计数电路包括内置储能模块的计数器表头，不需要外部供电电源，安装及使用方便，同时该感应单元能够根据不同的雷击脉冲产生感应电动势，提高对雷击的检测效果，提供了可靠的雷电监测数据。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种雷击计数电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种雷击计数电路的详细结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种雷击计数装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的雷击计数电路的工作原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本发明实施例提供的一种雷击计数电路，包括感应单元101、第一限压限流单元102、整流滤波单元103、第二限压限流单元104、开关单元105和计数单元106，计数单元106包括内置储能模块的计数器表头；

感应单元101，与第一限压限流单元102相连接，用于产生感应电动势，并输出感应电流给第一限压限流单元102；

第一限压限流单元102，与整流滤波单元103相连接，用于对所述感应电流进行初级限压和稳压处理得到第一电流，将所述第一电流发送给整流滤波单元103；

整流滤波单元103，与第二限压限流单元104相连接，用于对所述第一电流进行整流滤波处理得到第二电流，将所述第二电流发送给第二限压限流单元104；

第二限压限流单元104，与开关单元105相连接，用于对所述第二电流进行次级限流和稳压处理得到第三电流，将所述第三电流发送给开关单元105；

开关单元105，与计数单元106相连接，用于根据所述第三电流导通与计数单元106之间的连接，使得计数单元106中的计数器表头执行计数操作。

进一步地，如图2所示，感应单元101包括感应线圈；

该感应线圈的第一输出端与第一限压限流单元102的第一输入端相连接，该感应线圈的第二输出端与第一限压限流单元102的第二输入端相连接。具体地，该感应线圈为单层空心感应线圈。

第一限压限流单元102包括压敏电阻mov、第一电阻r1；

该压敏电阻mov的第一端连接第一限压限流单元102的第一输入端，该压敏电阻mov的第二端连接与该第一限压限流单元102的第二输入端和该第一限压限流单元102的第二输出端之间；

该第一电阻r1的第一端连接该第一限压限流单元102的第一输入端，该第一电阻r2的第二端连接该第一限压限流单元102的第一输出端。

整流滤波单元103包括整流电路d和滤波电容c；

该整流电路d的第一输入端连接第一限压限流单元102的第一输出端，该整流电路d的第二输入端连接该第一限压限流单元102的第二输出端；

该整流电路d的正极输出端连接整流滤波单元103的第一输出端，该整流电路d的负极输出端连接整流滤波单元103的第二输出端；

滤波电容c并联与该整流电路d的正极输出端和负极输出端之间。具体地，该整流电路d为桥式整流电路。

第二限压限流单元104包括瞬态抑制二极管tvs和第二电阻r2；

该瞬态抑制二极管tvs的第一端连接该第二限压限流单元103的第一输入端，该瞬态抑制二极管tvs的第二端连接于第二限压限流单元103的第二输入端和第二输出端之间；

该第二电阻r2的第一端连接该瞬态抑制二极管tvs的第一端，第二电阻r的第二端连接该第二限压限流单元103的第一输出端。

开关单元105包括三极管k；

该三极管k的第一端连接该开关单元105的第一输入端，该三极管k的第二端连接该开关单元105的第一输出端，该三极管k的第三端连接于开关单元105的第二输入端和第二输出端之间。

图3示出了本实用新型实施例提供的一种雷击计数装置，包括图1或图2所示的雷击计数电路、安装盒和安装支架；

所述雷击计数电路放置在所述安装盒内；

所述安装支架设置在所述安装盒的外壳的一侧，且所述安装支架设置在所述安装盒时，所述安装支架与所述安装盒的外壳之间形成放置空间，所述放置空间用于放置检测雷击信息的检测装置；

当所述雷击计数电路放置在所述安装盒时，所述雷击计数电路的感应单元设置在靠近所述安装支架的一侧。

具体地，所述安装盒包括盒体及盒盖，所述盒体及盒盖之间设置有密封条。所述安装支架包括固定支架和可调螺丝；所述固定支架通过所述可调螺丝安装在所述安装盒上。该检测装置包括接地导线、扁钢和导体，该导体包括铜排等。

下面，结合图1至图4对本实用新型实施例提供的雷击计数电路和雷击计数装置进行进一步地说明：

现有的雷击计数装置主要有以下技术缺陷：1、传统的计数器的由电源电路、采集电路、运算、显示电路构成，对电流脉冲种类的计数反应单一且无法同时满足对较小电流(普遍启动电流需要1ka以上)和较大电流(电流越大，互感器感应电流越大，感应流电损坏计数器)，同时计数能力即计数电流范围小，无法兼容多种脉冲电流，如：1.2/50us&8/20us、8/20us、10/350us的雷击脉冲计数。2、计数器本身无法做到防水、防尘、防潮的要求，在一些户外场合无法适应。3、需要外部供电系统，在一些没有电源布线的场合无法适应或安装成本增加(单独布线)。4、需要将(被测线)、地线穿过计数器的互感器线圈中，首先是增加了工程的施工量，其次是监测一些特殊的导体时，如接闪器扁钢、引下线扁钢、大截面积的地线时，导体或地线无法穿过互感器的中心孔，使用受限。

本实用新型实施例提供的雷击计数装置为克服上述现有技术缺点，首先，本实用新型实施例提供的雷击计数装置包括盒体和盒盖，该盒体与盒盖之间用密封条进行密封，其中该盒盖为透明盖，该盒体由非金属防水材质制备而成，当该盒体与盒盖紧扣时，由于设置的密封条，因此隔绝了水分等杂质进入盒体内部，因此该安装盒具有很强的防护能力，具体地，其防护能力可以达到ip55级以上。该雷击计数电路设置在防护能达ip55级以上的安装盒内，该安装盒的透明盖与盒体之间有密封条，非金属防水的盒体的背面外侧设计一个可拆卸、固定高度可调的安装支架，该安装支架包括固定支架301和可调螺栓302可以将接地导线、扁钢、铜排固定在固定支架与安装盒的外壳之间，在安装盒的背面内侧中心位置固定雷击计数电路的感应线圈，该感应线圈为单层空心感应线圈，将线圈的两根引线，焊接在雷击计数电路的输入端。

本实用新型实施例提供的雷击计数装置是这样实现的：将接地导线、扁钢、铜排(即导体)固定在雷击计数装置的固定支架与外壳之间后，当有脉冲电流i流过导体时，导体的磁通量发生变化，会在导体周围形成感应动生电动势s1，由于雷击计数电路内设置有单层空心感应线圈t，在电磁场的作用下，变化磁场产生了有旋电场s2，有旋电场s2对回路中电荷的作用力是一种非静电力，它引起了感应电动势，称为感生电场或涡旋电场。在感应线圈的感应电动势作用下形成电压源，该电压源经过压敏电阻mov限压后，经过限流作用的第一电阻r1后，由整流电路d进行整流后，再由瞬态抑制二极管tvs进一步箝位，电容c进行滤波和储能，再经第二电阻r2限流后推动开关三级管k动作，计数器表头则计数一次。由于计数器表头采用自身内部电池供电，可维持5-10年的使用寿命，因此雷击计数电路无需单独供电，实现无源式雷击计数。

本实用新型实施例提供的雷击计数电路采用的涡旋电场感应原理，不管流过的什么波形脉动电流，都可以进行感应和动作，可以同时满足对较小电流和较大电流同时计数能力，计数电流范围大，可兼容多种脉冲电流，如：1.2/50us&8/20us、8/20us、10/350us的雷击脉冲计数，经试验最小(1.2/50us&8/20us)波形500a，最大(10/350us)波形100ka，都可正常计数。

本实用新型实施例可通用于对t1(10/350us波形)的直击雷防雷装置，如接闪器、引下线、地网连接器等t1类spd和对t2(8/20us)波形的感应雷防雷装置及t3类(1.2/50us&8/20us)波形的防雷装置进行雷电计数。

本实用新型实施例由于可以同时满足对较小电流和较大电流同时计数能力，对雷电的监测效果更好，可提供更可靠的雷电监测数据。同时采用防护级别ip55以上的盒盖，可应用于恶劣的环境场合，应用范围更广。由于采用了内部电池供电的功能低功耗的计数器表头及采用了无源式工作原理，整机无需外部供电，依靠计数器表头内的电池，可以工作5-10年。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。