CN112834854B - 一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于列控***防雷领域，特别公开了一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置。其中所述实时检测装置包括采集电路和一个或多个检测组件；所述检测组件包括弹簧、金属端子和绝缘指示牌；所述绝缘指示牌的一端与防雷模块固定连接，所述绝缘指示牌的另一端与所述金属端子的下端连接，所述金属端子的上端与所述弹簧的一端连接，所述弹簧的另一端与防雷模块的外壳绝缘连接；所述采集电路包括采集线，所述金属端子的左右两端卡在采集线中，串联接入所述采集电路。通过本发明可以对防雷模块的劣化情况进行实时检测，并且采用机械结构，可靠性高，受环境影响较小。

Description

一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置

技术领域

本发明属于列控***防雷领域，特别涉及一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置。

背景技术

防雷模块内部的器件在多次经雷电冲击后会发生劣化，主要表现是防雷器件的常态漏电增大或出现短路，传统解决方式是在防雷电路中串入保险丝，用保险丝绕住劣化指示牌的一端，指示牌的另一端通过弹簧进行拉扯，在劣化窗口显示绿色“正常”状态。当通过防雷器件的常态漏电流大于设定值时，保险丝熔断，指示牌在弹簧的拉力，在劣化窗口处显示红色“故障”状态。

现有技术在对防雷劣化检测时主要是想办法检测保险丝的通断，现有技术中主要采用隔离运放，光耦，变压器、电容隔离等技术，因为防护器件要瞬时经过很大的能力，故光耦、隔离运放等故障较多；变压器、电容隔离因为需要动态信号才能进行正常工作，所以需要向回路中注入动态波形，对整个回路的信号质量有较大的影响。

所以现在急需一种简洁稳定，可靠性强的列控***防雷模块劣化实时检测装置。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置，其中所述实时检测装置包括采集电路和一个或多个检测组件；所述检测组件包括弹簧4、金属端子3和绝缘指示牌2；

所述绝缘指示牌2的一端与防雷模块固定连接，所述绝缘指示牌2的另一端与所述金属端子3的下端连接，所述金属端子3的上端与所述弹簧4的一端连接，所述弹簧4的另一端与防雷模块的外壳绝缘连接；

所述采集电路包括采集线1，所述金属端子3的左右两端卡在采集线1中，串联接入所述采集电路。

进一步的，当有多个检测组件时，多个所述检测组件的金属端子3依次卡在所述采集线1上，串联接入所述采集电路。

进一步的，所述金属端子3左侧为接触弹片，右侧为接触点；

当有多个检测组件时，多个金属端子3之间通过接触弹片挤压接触点相互串联连接，并与所述采集电路组成回路。

进一步的，所述接触弹片由多个金属片并排组成。

进一步的，所述防雷模块的外壳上开设观察窗，所述观察窗的位置与所述绝缘指示牌2位置相对应。

进一步的，所述防雷模块的外壳内部在同一水平高度设置两个金属挡片，所述金属端子3位于两个金属挡片上方，所述绝缘指示牌2位于两个金属挡片的同一水平面或下方；

所述防雷模块的外壳设置第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口分别与两个金属挡片电性连接；

所述实时检测装置通过第一端口和第二端口串联接入所述采集电路。

进一步的，所述绝缘指示牌2下方连接挂钩5，当所述弹簧4发生弹性形变时，所述挂钩5钩住保险丝。

有益效果

1)通过绝缘指示牌钩住保险丝，当防雷模块劣化保险丝熔断，弹簧失去保险丝的约束带动金属端子向上运动，金属端子使得采集线导通，***检测出防雷模块发生劣化。

2)通过多个检测组件的金属端子依次串联，使得本发明能够同时对多个防雷模块进行劣化检测。

3)金属端子左侧为接触弹片，右侧为接触点，多个金属端子依次接触串联连接，使用接触弹片直接串联可以不用接线，即插即用。

4)接触弹片由多个金属片并排组成可以有效防止金属疲劳造成的断路。

5)开设观察窗能够及时发现哪一个防雷模块出现劣化，有助于快速找到故障并且排除。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据现有技术中防雷模块的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例中实时检测装置的示意图；

图3示出了防雷模块正常工作时实时检测装置的状态示意图；

图4示出了防雷模块产生劣化时实时检测装置的状态示意图；

图5示出了根据本发明实施例中中金属端子的结构示意图。

图中：1-采集线；2-绝缘指示牌；3-金属端子；4-弹簧；5-挂钩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置。图1示出了防雷模块的结构示意图，如图1所示，防雷模块包括防护器件Z1、防护输入1和防护输出1，防护器件Z1可等效为瞬态抑制二极管(TVS)、压敏电阻(MOV)、半导体放电管(TSS)中的一种或多种组合。所述防护器件Z1 与保险丝F1串联连接。所述防护输入1俗称“脏线”，用于接入外部可能产生的雷击、浪涌和静电等干扰，防护输出1俗称“净线”，用于输出经过防雷器件对雷击、浪涌和静电等干扰后进行泄放。在正常状态下，防护输入1正极从端子A接入，防护输出1正极从端子B接出；防护输入1负极从端子C接入，防护输出负极从端子D接出。所述保险丝F1为满融保险，由于雷电产生时，虽然产生的电流较大，但是持续时间非常短，根据Q＝I²t，雷电所产生的热能量Q 不足以产生足额的热量将保险丝F1熔断，防雷模块正常工作；防护器件Z1在线上没有雷击浪涌出现时漏电流极小，近似于不导通。但当防护器件Z1随着吸收雷击浪涌次数增加和使用时间的增长，达到了使用寿命，则会丧失雷击防护功能。其最主要的表现为无雷击浪涌情况下漏电流大幅增加，漏电流增大成为对防雷模块失效判断的重要判据。当防雷模块内部器件出现劣化，防护器件Z1 的漏电流将增大，并且时间较长，产生大量的热能量Q，导致保险丝F1将熔断。

图2示出了实时检测装置的结构示意图。如图2所示，所述实时检测装置包括采集电路和检测组件。所述检测组件包括弹簧4、金属端子3和绝缘指示牌2。所述绝缘指示牌2的一端与防雷模块固定连接，具体的，所述绝缘指示牌2下端通过连接挂钩5与所述防雷模块连接，示例性的，所述挂钩5勾住所述防雷模块内的保险丝F1。所述绝缘指示牌2的另一端与所述金属端子3的下端连接，所述金属端子3的上端与弹簧4的一端连接，所述弹簧4的另一端与防雷模块的外壳绝缘连接。所述采集电路包括采集线1，正常情况下金属端子3 的左右两端卡在采集线1中，串联接入所述采集电路。当防雷模块的出现劣化时，保险丝F1的温度升高熔断，所述绝缘指示牌2失去所述保险丝F1所施加的拉力，所述金属端子3在所述弹簧4的拉力作用下脱离所述采集线1。当所述金属端子3的左右两端卡在所述采集线1上时，所述采集电路为回路，电压为高电压，示例性的电压为+24V。当所述金属端子3脱离所述采集线1，所述采集电路处于未连通或采集节点故障的状态，此时采集节点将采集到低电平，并实时进行报警，维护人员对其进行更换。

示例性的，所述实时检测装置同时为多个防雷模块提供检测。如图3所示，所述实时检测装置包括采集电路和多个检测组件。示例性的，所述检测组件为 3个，分别为第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件，同时为3个防雷模块提供检测。具体的，3个检测组件结构一样，以第一检测组件为例。所述第一检测组件包括弹簧4、金属端子3和绝缘指示牌2。所述金属端子3上端与弹簧4一端连接，所述弹簧4的另一端固定在所述防雷模块的外壳上部。所述金属端子3的下端与绝缘指示牌2一端连接，所述绝缘指示牌2的另一端与所述防雷模块中的保险丝F1连接。进一步的，所述绝缘指示牌2的下端连接挂钩5，所述挂钩5钩住所述保险丝F1。所述采集电路包括采集电源、采集节点和采集线1，所述采集线1在于所述金属端子3同一竖直方向上处于断路状态，此处采集节点采集到低电平。所述绝缘指示牌2下端与保险丝F1连接时，所述弹簧4产生弹性形变，对所述金属端子3产生向上的拉力，所述绝缘指示牌2 对所述金属端子3产生向下的拉力，使得在竖直方向上所述金属端子3与所述采集线1位于同一水平面上，所述金属端子3卡在所述采集线1断路处，充当金属导电体，使得采集电路处于回路状态，此时采集节点在此处采集到高电平。当所述防雷模块内部器件出现劣化，防护器件Z1的漏电流将增大，电流增大，保险丝F1上的热量也会增大，当超过设定值时，保险丝F1熔断。如图4所示，所述金属端子3失去向下的拉力，此时弹簧4恢复原状，带动所述金属端子3 向上运动，使得金属端子3脱离所述采集线1，所述采集线1失去所述金属端子3，所述采集电路重新处于断路状态，所述采集节点采取到此处的电平为低电平，并实时进行报警，通知维护人员对其进行更换。另一方面，所述防雷模块的外壳上开设观察窗，所述观察窗的位置与所述绝缘指示牌位置相对应。具体的，所述绝缘指示牌2上有故障标识，当所述绝缘指示牌2与所述保险丝F1 连接时，通过所述观察窗观察到“正常”标识，当所述绝缘指示牌2不受所述保险丝F1拉力时，所述绝缘指示牌2向上运动，通过所述观察窗能够观察到绝缘指示牌2上的“故障”标识。

所述第二检测组件与第二组防雷模块连接，连接方式与第一检测组件与其相对应的防雷模块连接方式相同。所述第二检测组件中的金属端子3与所述第一检测组件中的金属端子3共用同一条采集线1，所述第二检测组件的工作原理和所述第一检测组件的工作原理相同。

所述第三检测组件与第三组防雷模块连接，连接方式与第一检测组件与其相对应的防雷模块连接方式相同。所述第三检测组件中的金属端子3与所述第一检测组件中的金属端子3共用同一条采集线1，所述第三检测组件的工作原理和所述第一检测组件的工作原理相同。

示例性的，所述实时检测装置同时为多个防雷模块提供检测。所述实时检测装置包括采集电路和多个检测组件。所述检测组件包括金属端子3，如图5 所示，所述金属端子3的左侧设置接触弹片，右侧设置接触点。多个所述金属端子3之间不使用导线连接，而是通过接触弹片挤压接触点相互串联连接，并与所述采集电路组成回路。进一步的，所述接触弹片由多个金属片并排组成，设置多个金属片可以有效避免单节点金属疲劳造成连接不牢。多个金属端子3 平行排布设置。进一步的，在所述金属端子3的下端内部设置弹性结构，所述弹性结构一端与保险丝连接，一端与所述接触弹片连接。当所述保险丝对弹性结构产生拉力时，所述接触弹片处于伸出状态，所述接触弹片与相邻的接触点相抵。当保险丝熔断时，所述弹性结构恢复原状，此时接触弹片处于收缩状态，所述接触弹片与相邻的接触点不接触，所述采集电路处于断路状态。

示例性的，所述实时检测装置还包括两个金属挡片，两个所述金属挡片设置在所述防雷模块的外壳内部，两个所述金属挡片在同一水平高度。所述金属端子3位于两个所述金属挡片的上方，所述绝缘指示牌2位于两个金属挡片的同一水平面或者下方。所述防雷模块的外壳设置第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口一方面分别与两个金属挡片电性连接，另一方面分别与采集线1的两端连接，所述实时检测装置通过所述第一端口和第二端口串联接入所述采集电路。当所述绝缘指示牌2与所述金属丝连接时，因为受到向下的拉力，所述弹簧4发生弹性形变。所述金属端子3向下运动，抵在两个所述金属挡片之间。此时所述金属端子3相当于一段导线，使得所述采集电路为回路。当所述金属丝熔断后，所述弹簧4恢复，拉动所述金属端子3向上运动，使得两个金属挡片之间无法形成通路。通过设置两个挡片，可以使得金属端子3在接入采集电路时更加稳定，防止虚接导致的检测数据不准确，而且也提高了设备的耐用性。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于机械隔离的列控***防雷模块劣化实时检测装置，其特征在于，

所述实时检测装置包括采集电路和一个或多个检测组件；

所述检测组件包括挂钩(5)、弹簧(4)、金属端子(3)和绝缘指示牌(2)；

所述绝缘指示牌(2)的一端与防雷模块固定连接，所述绝缘指示牌(2)的另一端与所述金属端子(3)的下端连接，所述金属端子(3)的上端与所述弹簧(4)的一端连接，所述弹簧(4)的另一端与防雷模块的外壳绝缘连接；所述绝缘指示牌(2)下方连接所述挂钩(5)，当所述弹簧(4)发生弹性形变时，所述挂钩(5)钩住所述防雷模块内的保险丝；所述防雷模块的外壳内部在同一水平高度设置两个金属挡片，所述金属端子(3)位于两个金属挡片上方，所述绝缘指示牌(2)位于两个金属挡片的同一水平面或下方；所述防雷模块的外壳设置第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口分别与两个金属挡片电性连接；所述实时检测装置通过第一端口和第二端口串联接入所述采集电路；

所述采集电路包括采集线(1)，所述金属端子(3)的左右两端卡在采集线(1)中，串联接入所述采集电路。

2.根据权利要求1所述的实时检测装置，其特征在于，

当有多个检测组件时，多个所述检测组件的金属端子(3)依次卡在所述采集线(1)上，串联接入所述采集电路。

3.根据权利要求1所述的实时检测装置，其特征在于，

所述金属端子(3)左侧为接触弹片，右侧为接触点；

当有多个检测组件时，多个金属端子(3)之间通过接触弹片挤压接触点相互串联连接，并与所述采集电路组成回路。

4.根据权利要求3所述的实时检测装置，其特征在于，

所述接触弹片由多个金属片并排组成。

5.根据权利要求1所述的实时检测装置，其特征在于，

所述防雷模块的外壳上开设观察窗，所述观察窗的位置与所述绝缘指示牌(2)位置相对应。

Images