用于核电站DCS设备的浪涌抑制装置及其方法与流程

本申请涉及核电站运行优化技术领域，特别是涉及一种浪涌抑制装置及其方法。

背景技术：

浪涌电流是指电子设备在电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。

以dcs(distributedcontrolsystem，分布式控制系统)设备为例，由于dcs设备包含铝箔电容、ac/dc转换模块、风扇等元件，dcs作为负载时，这些元件在接通瞬间，必将产生浪涌电流。这种浪涌电流的作用时间虽然短，但是其峰值却很大，可以达到数十倍。浪涌电流会对其上游的电源设备造成冲击，甚至会损坏上游电源设备的元器件。同时，浪涌电流还会造成dcs设备在送电时电源开关跳闸，甚至是越级跳闸等现象，对dcs设备的正常运行有很大影响。

为了防止浪涌电流对上游电源设备及负载设备的运行造成影响，人们设计了浪涌抑制装置。但是传统技术的浪涌抑制装置存在浪涌电流抑制效果不好的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对浪涌电流抑制效果不好的问题，提供一种浪涌抑制装置及其方法。

一种浪涌抑制装置，包括：

浪涌抑制电路；

控制电路，与所述浪涌抑制电路电连接，用于控制所述浪涌抑制电路的通断，所述控制电路包括：

输入开关，串联连接于所述浪涌抑制电路的输入端；

输出开关，串联连接于所述浪涌抑制电路的输出端。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制电路包括负温度系数热敏电阻。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括：

隔离控制电路，与所述浪涌抑制电路电连接，用于控制所述浪涌抑制电路退出电源回路。

在其中一个实施例中，所述隔离控制电路包括：

旁路开关，与所述浪涌抑制电路并联连接。

在其中一个实施例中，所述隔离控制电路还包括：

第一隔离开关，串联连接于所述输入开关与所述浪涌抑制电路之间，所述旁路开关与所述浪涌抑制电路和所述第一隔离开关并联连接。

在其中一个实施例中，所述隔离控制电路还包括：

第二隔离开关，串联连接于所述浪涌抑制电路与所述输出开关之间，所述旁路开关与所述第一隔离开关、所述浪涌抑制电路和所述第二隔离开关并联连接。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括：

控制装置，与所述控制电路电连接，用于控制所述控制电路实现对所述浪涌抑制电路通断的控制。

在其中一个实施例中，所述控制装置与所述输入开关的输入端电连接，用于检测所述输入开关输入端的电压，并根据所述输入开关输入端的电压控制所述控制电路。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括：

显示装置，与所述控制装置电连接。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括：

报警装置，与所述控制装置电连接。

本申请实施例提供的所述浪涌抑制装置包括浪涌抑制电路和控制电路。所述浪涌抑制电路能够有效抑制所述负载设备上电瞬间及运行过程中产生的浪涌电流，保证了上游设备和所述电源的安全性和可靠性。另外，所述控制电路包括输入开关和输出开关。所述输入开关串联于所述浪涌抑制电路的输入端，所述输出开关串联连接于所述浪涌抑制电路的输出端。所述控制电路能够保障所述负载设备在电源接通的瞬间，上游的设备及所述电源即刻受到所述浪涌抑制电路的保护，提高了浪涌电流抑制的效果，进而保证了所述负载设备的安全性和可靠性。

一种利用如上所述的浪涌抑制装置进行浪涌抑制的方法，包括：

获取触发命令；

根据所述触发命令，控制所述输出开关闭合；

控制所述输入开关闭合，使得所述浪涌控制电路导通。

在其中一个实施例中，所述获取触发命令包括：

检测所述输入开关输入端的电压；

当所述输入开关输入端的电压大于预设阈值时，得到所述触发命令。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括旁路开关，所述旁路开关与所述浪涌抑制电路并联连接，所述控制所述输入开关闭合，使得所述浪涌控制电路导通之后，所述方法还包括：

检测所述输出开关输出端的电流；

当所述输出开关输出端的电流满足预设条件时，控制所述旁路开关闭合。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括第一隔离开关，所述第一隔离开关串联连接于所述输入开关与所述浪涌抑制电路之间，所述旁路开关与所述浪涌抑制电路和所述第一隔离开关并联连接，所述当所述输出开关输出端的电流满足预设条件时，控制所述旁路开关闭合之后，所述方法还包括：

控制所述第一隔离开关断开。

在其中一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括第二隔离开关，所述第二隔离开关串联连接于所述浪涌抑制电路与所述输出开关之间，所述旁路开关与所述第一隔离开关、所述浪涌抑制电路和所述第二隔离开关并联连接，所述控制所述第一隔离开关断开之后，所述方法还包括：

控制所述第二隔离开关断开。

本申请实施例提供的所述浪涌抑制方法，在获取触发命令后，根据所述触发命令，控制所述输出开关闭合，然后控制所述输入开关闭合，使得所述浪涌控制电路导通，这种方法能够保障在所述负载设备接通电源瞬间，上游设备及所述电源即刻受到所述浪涌抑制电路的保护，提高了浪涌抑制的效果，进而保证了所述负载设备的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的浪涌抑制装置结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的浪涌抑制装置结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的浪涌抑制装置电路结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的浪涌抑制装置电路结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的获取触发命令步骤流程示意图；

图6为本申请一个实施例提供的浪涌抑制方法流程示意图；

图7为本申请一个实施例提供的浪涌抑制方法流程示意图。

附图标记说明：

浪涌抑制装置10

浪涌抑制电路100

控制电路200

输入开关210

输出开关220

隔离控制电路300

旁路开关310

第一隔离开关320

第二隔离开关330

控制装置400

显示装置500

报警装置600

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的浪涌抑制装置及其方法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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请一个实施例提供一种浪涌抑制装置10。所述浪涌抑制装置10可以串联连接于负载设备和电源之间，所述负载设备可以但不限于为dcs系统、plc系统等电子设备。所述负载设备在上电瞬间容易产生浪涌电流。所述浪涌抑制装置10主要用于抑制所述负载设备产生的浪涌电流，防止浪涌电流对上游的所述电源等造成损坏。所述浪涌抑制装置10及其包含的电路和电子元件靠近所述电源的一端为输入端，靠近所述负载设备的一端为输出端。

所述浪涌抑制装置10包括浪涌抑制电路100和控制电路200。所述控制电路200与所述浪涌抑制电路100电连接，用于控制所述浪涌抑制电路100的通断。所述控制电路200包括输入开关210和输出开关220。所述输入开关210串联连接于所述浪涌抑制电路100的输入端。所述输出开关220串联连接于所述浪涌抑制电路100的输出端。

所述浪涌抑制电路100是能够抑制浪涌电流的电路。所述浪涌抑制电路100的具体结构不做限定，可以根据实际需求选择。

所述输入开关210和所述输出开关220分别串联连接于所述浪涌抑制电路100的输入端和输出端。可以理解，所述控制电路200还可以包括其他电路元器件。

当所述负载设备需要上电时，首先闭合所述输出开关220，将所述浪涌抑制电路100连接于所述负载设备。然后闭合所述输入开关210，实现所述电源与所述浪涌抑制电路100的导通，从而使得所述浪涌抑制电路100接入电源回路中。按照如上次序接通所述输出开关220和所述输入开关210，能够使得所述负载设备在接通电源的瞬间，上游的设备及所述电源即刻受到所述浪涌抑制电路100的保护。

可以理解，当所述负载设备上电正常运行后，所述浪涌抑制装置10还可以进一步防止所述负载设备因异常情况产生的浪涌电流，防止所述负载设备运行过载和短路。

本实施例中，所述浪涌抑制装置10包括浪涌抑制电路100和控制电路200。所述浪涌抑制电路10能够有效抑制所述负载设备上电瞬间及运行过程中产生的浪涌电流，保证了上游设备和所述电源的安全性和可靠性。另外，所述控制电路200包括输入开关210和输出开关220。所述输入开关串联于所述浪涌抑制电路100的输入端，所述输出开关220串联连接于所述浪涌抑制电路100的输出端。所述控制电路200能够保障所述负载设备在电源接通的瞬间，上游的设备及所述电源即刻受到所述浪涌抑制电路100的保护，提高了浪涌电流抑制的效果，进而保证了所述负载设备的安全性和可靠性。

在一个实施例中，所述浪涌抑制电路100包括负温度系数热敏电阻，即ntc热敏电阻。所述负温度系数热敏电阻的规格、型号等本申请不做具体限定，可以根据实际需求选择。在一个具体的实施例中，所述负温度系数热敏电阻的电阻值大于1.414×un/im。其中，un为所述电源的额定电压有效值，im为所述电源回路允许的最大浪涌电流峰值。所述负温度系数热敏电阻的最大工作电流大于所述电源回路的工作电流。

所述负温度系数热敏电阻抑制浪涌电流的原理如下：当所述负温度系数热敏电阻接入所述电源回路时，浪涌电流加载在所述负温度系数热敏电阻上，抑制了浪涌电流，防止了对上游设备及所述电源的影响。同时，随着浪涌电流加载在所述负温度系数热敏电阻上，电阻体发热。所述负温度系数热敏电阻的电阻值随着电阻体发热而迅速下降。当输入电流稳定后，所述负温度系数热敏电阻接近额定零功率电阻值，降低了功耗。

本实施例中，通过所述负温度系数热敏电阻，简单有效的抑制了浪涌电流，防止上游设备及所述电源遭到浪涌电流的损坏。同时，通过所述负温度系数热敏电阻实现浪涌电流的抑制，元件可靠、方便安装、维护便利，成本低。

请参见图2，在一个实施例中，所述浪涌抑制装置10还包括隔离控制电路300。所述隔离控制电路300与所述浪涌抑制电路100电连接，用于控制所述浪涌抑制电路100退出所述电源回路。

当所述负载设备上电并正常运行后，根据需要，可以将所述浪涌抑制电路100继续保持于所述电源回路中，也可以将所述浪涌抑制装置10隔离退出所述电源回路。通过所述隔离控制电路300将所述浪涌抑制电路100隔离退出所述电源回路，可以消除所述浪涌抑制电路100对上游设备及所述电源的影响，且进一步保证了所述负载设备运行的稳定性。

所述隔离控制电路300可以有多种结构，在一个实施例中，所述隔离控制电路300包括旁路开关310。所述旁路开关310与所述浪涌抑制电路100并联连接。所述旁路开关310的两端分别与所述浪涌抑制电路100的输入端和输出端连接。当所述负载设备上电并正常运行后，闭合所述旁路开关310，使得所述旁路开关310所在的线路形成短路线，所述电源输入的电流优先由所述旁路开关310所在的线路流入所述负载设备，避免了所述浪涌抑制电路100对所述负载设备的影响。

请参见图3，在一个实施例中，所述隔离控制电路300还包括第一隔离开关320。所述第一隔离开关320串联连接于所述输入开关210与所述浪涌抑制电路100之间。所述旁路开关310与所述浪涌抑制电路100和所述第一隔离开关320并联连接。所述第一隔离开关320用于当所述负载设备上电并正常运行后，控制所述浪涌抑制电路100的通断。当所述负载设备上电并正常运行后，闭合所述旁路开关310，并断开所述第一隔离开关320，从而防止所述电源的输入电流流经所述浪涌抑制电路100，避免了所述浪涌抑制电路100对所述负载设备的影响。

在一个实施例中，所述隔离控制电路300还包括第二隔离开关330。所述第二隔离开关330串联连接于所述浪涌抑制电路100与所述输出开关之间。所述旁路开关310与所述第一隔离开关320、所述浪涌抑制电路100和所述第二隔离开关330并联连接。所述旁路开关310的两端分别与所述第一隔离开关320的输入端和所述第二隔离开关330的输出端连接。当所述负载设备上电并正常运行后，闭合所述旁路开关310，并断开所述第一隔离开关320和所述第二隔离开关330，从而防止将所述浪涌抑制电路100彻底从所述电源回路中隔离开，彻底消除所述浪涌抑制电路100对所述电源回路的电压和电流影响，避免了所述浪涌抑制电路100对所述负载设备的影响。

以上对所述浪涌抑制装置10各个开关的操作可以是自动操作，也可以是手动操作。当所述浪涌抑制装置10的各个开关的操作为手动操作时，所述浪涌抑制装置10可以通过外设的开关、按键、按钮或触屏选择等方式实现对所述输入开关210、所述输出开关220、所述旁路开关310、所述第一隔离开关320和所述第二隔离开关330的闭合和断开。

在一个实施例中，所述浪涌抑制装置10还包括控制装置400。所述控制装置400与所述控制电路200电连接，用于控制所述控制电路200从而实现对所述浪涌抑制电路100通断的控制。

所述控制装置400包括但不限于继电器、单片机、plc(programmablelogiccontroller,可编程逻辑控制器)等。所述控制装置400可以包括硬件电路，也可以包括软件程序。所述控制装置400对所述控制电路200的控制可以通过数字电路实现，也可以通过软件程序实现。本申请对所述控制装置400的具体结构等不做限定，只要可以实现其功能即可。

具体的，所述控制电路400可以与所述输入开关210和所述输出开关220电连接，用于控制所述输入开关210和所述输出开关220的闭合和断开。当所述负载设备需要上电时，所述控制电路400控制所述输出开关220闭合，然后控制所述输入开关210闭合，使得所述浪涌抑制电路100导通，从而抑制浪涌电流。

本实施例中，通过所述控制装置400实现对所述控制电路200的控制，进而实现对所述浪涌抑制电路100通断的控制，提高了所述浪涌抑制装置10的智能性。

可以理解，所述浪涌抑制装置10可以包括控制模式选择功能，以供用户根据需求选择对所述浪涌抑制装置10的控制为手动控制还是为自动控制。当用户选择手动控制时，所述控制装置400退出功能，所述浪涌抑制装置10的各个开关通过手动按钮、按键、开关或触屏等模式控制闭合和断开。当用户选择自动控制时，所述控制装置400根据预设的功能或程序，执行其自动控制的功能。

所述控制装置400控制所述控制电路200的触发信号可以通过操作人员输入触发命令得到，也可通过自动检测预设的信号得到。在一个实施例中，所述控制装置400与所述输入开关210的输入端电连接。所述控制装置400还用于检测所述输入开关210输入端的电压，并根据所述输入开关210输入端的电压控制所述控制电路200。当所述控制装置400检测到所述输入开关210输入端的电压大于预设阈值时，说明所述电源接通，将为所述负载设备供电，也即将产生浪涌电流。所述控制装置400根据预设的程序，或预设的逻辑运算算法，控制所述输出开关220闭合，然后控制所述输入开关210闭合，从而使得所述浪涌抑制电路100导通，抑制浪涌电流。本实施例中，通过所述控制装置400检测所述输入开关210输入端的电压，得到触发信号，进而触发所述控制装置控制所述控制电路200，实现对所述浪涌抑制装置100通断的控制。本实施例提供的所述浪涌抑制装置10进一步提高了智能性。

在一个实施例中，所述控制装置10与所述输出开关220的输出端连接，用于检测所述输出开关220输出端的电流，并根据所述输出开关220输出端的电流控制所述隔离控制电路300。当所述控制装置400检测到所述输出开关220输出端的电流满足预设条件时，说明所述负载设备上电并运行正常，根据需要，可以将所述浪涌抑制电路100退出所述电源回路。所述控制装置400根据预设的程序，或预设的逻辑运算算法，控制所述旁路开关310闭合，并控制所述第一隔离开关320和所述第二隔离开关330断开，从而将所述浪涌抑制电路100隔离，退出所述电源回路。本实施例中，通过所述控制装置400自动控制所述隔离控制电路300，进一步提高所述浪涌抑制装置10的智能性。

可以理解，所述隔离控制电路300的通断控制可以通过所述控制装置10实现自动控制，也可以通过手动控制。当所述隔离控制电路300的通断通过手动控制时，所述浪涌抑制装置10还可以进一步包括运行模式选择开关，供用户选择是否对将所述浪涌抑制电路100隔离退出所述电源回路。

请参见图4，在一个实施例中，所述浪涌抑制装置10还包括显示装置500。所述显示装置500与所述控制装置400电连接。所述显示装置500用于显示所述浪涌抑制装置10的相关信息，例如，所述输入开关220输入端的电流值或电压值、所述负温度系数热敏电阻的电阻值、所述输出开关220输出端的电流值或电压值等。所述显示装置500的具体型号、尺寸、外观等本申请不做限定，只要可以实现其功能即可。本实施例中，通过所述显示装置500进一步提高了所述浪涌抑制装置10的实用性。

在一个实施例中，所述浪涌抑制装置10还可以包括报警装置600。所述报警装置600与所述控制装置400电连接。所述报警装置600用于根据预设条件实现报警。例如，当所述输出开关220的输出端电流大于某一预设阈值时，所述报警装置600报警，以提示所述负载设备出现电流异常。所述报警装置600的具体结构等本申请不做限定，可以根据实际需求选择。本实施例中，通过所述报警装置600进一步提高了所述浪涌抑制装置10的智能性和实用性。

在一个实施例中，所述浪涌抑制装置10的部件和零件选用抗震零件，且安装方式为抗震连接，从而使得所述浪涌抑制装置10能够在地震、极端环境条件，例如，核电站或其他事故工况下使用，提高了所述浪涌抑制装置10的适用性。

请参见图5，本申请一个实施例提供一种浪涌抑制方法。所述方法用于通过所述浪涌抑制装置10抑制浪涌。所述方法包括：

s10，获取触发命令。

所述触发命令是指指示导通所述浪涌抑制装置10的命令。所述触发命令可以通过获取用户输入的信号或命令得到，也可以通过检测、分析电路中的电流、电压信号等得到。

s20，根据所述触发命令，控制所述输出开关220闭合。

s30，控制所述输入开关210闭合，使得所述浪涌控制电路100导通。

接收到所述触发命令后，首先闭合所述输出开关220，然后闭合所述输入开关210。执行所述输出开关220和所述输入开关210动作可以通过人工手动操作，也可以通过所述控制装置400执行。通过以上操作，所述浪涌控制电路100导通，进而实现对浪涌电流的抑制。

本实施例中，在获取触发命令后，根据所述触发命令，控制所述输出开关220闭合，然后控制所述输入开关210闭合，使得所述浪涌控制电路100导通，这种方法能够保障在所述电源接通的瞬间，上游设备及所述电源即刻受到所述浪涌抑制电路100的保护，提高了浪涌抑制的效果，进而保证了所述负载设备的安全性和可靠性。

请参见图6，在一个实施例中，所述触发命令通过所述控制装置400检测、分析电路中的电流、电压信号等得到，s10包括：

s110，检测所述输入开关210输入端的电压；

s120，当所述输入开关210输入端的电压大于预设阈值时，得到所述触发命令。

所述控制装置400与所述输入开关210的输入端电连接。所述控制装置400用于检测所述输入开关210输入端的电压。当所述控制装置400检测到所述输入开关210输入端的电压大于预设阈值时，说明所述电源接通，将为所述负载设备供电，也即将产生浪涌电流，发出所述触发命令。所述控制装置400接收到所述触发命令，根据预设的程序，或预设的逻辑运算算法，控制所述输出开关220闭合，然后控制所述输入开关210闭合，从而使得所述浪涌抑制电路100导通，抑制浪涌电流。

可以理解，当所述浪涌抑制电路100连接的线路中还包括其他开关时，需要一并闭合其他开关，使得所述浪涌抑制电路100导通并进入电源回路。闭合开关的顺序为先闭合所述输出开关220和其他开关，最后闭合所述输入开关210。例如，当所述输入开关210和所述浪涌抑制电路100之间还包括所述第一隔离开关320，当所述浪涌抑制电路100与所述输出开关220之间还包括第二隔离开关330时，开关闭合顺序为：先闭合所述第一隔离开关320、所述第二隔离开关330和所述输出开关220，再闭合所述输入开关210。

本实施例中，通过检测所述输入开关210输入端的电流，当所述输入开关210输入端的电流大于预设阈值时，得到所述触发命令。本实施例进一步提高了所述浪涌抑制方法的智能性。

请参见图7，在一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括旁路开关310。所述旁路开关310与所述浪涌抑制电路100并联连接，s30之后，所述方法还包括：

s40，检测所述输出开关220输出端的电流；

s50，当所述输出开关220输出端的电流满足预设条件时，控制所述旁路开关310闭合。

所述控制装置10与所述输出开关220的输出端连接，用于检测所述输出开关220输出端的电流，并根据所述输出开关220输出端的电流控制所述隔离控制电路300。当所述控制装置400检测到所述输出开关220输出端的电流满足预设条件时，说明所述负载设备上电并运行正常，根据需要，可以将所述浪涌抑制电路100退出所述电源回路。所述控制装置400根据预设的程序，或预设的逻辑运算算法，控制所述旁路开关310闭合，使得所述旁路开关310所在的线路形成短路线，所述电源输入的电流优先由所述旁路开关310所在的线路流入所述负载设备，避免了所述浪涌抑制电路100对所述负载设备的影响。

在一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括第一隔离开关320。所述第一隔离开关320串联连接于所述输入开关210与所述浪涌抑制电路100之间，所述旁路开关310与所述浪涌抑制电路100和所述第一隔离开关320并联连接，s50之后，所述方法还包括：

s60，控制所述第一隔离开关320断开。

本实施例中，控制所述第一隔离开关320断开的方法和有益效果同上述实施例，在此不再赘述。

在一个实施例中，所述浪涌抑制装置还包括第二隔离开关330，所述第二隔离开关330串联连接于所述浪涌抑制电路100与所述输出开关220之间，所述旁路开关310与所述第一隔离开关320、所述浪涌抑制电路100和所述第二隔离开关330并联连接。s60之后，所述方法还包括：

s70，控制所述第二隔离开关330断开。

本实施例中，控制所述第二隔离开关330断开的方法和有益效果同上述实施例，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。