[发明专利]一种具备器件劣化自监测功能的强电磁脉冲防护系统

权利要求书

1.一种具备器件劣化自监测功能的强电磁脉冲防护系统，其特征在于，包括：强电磁脉冲防护单元和劣化监测单元；

所述强电磁脉冲防护单元，包括多个设置在包括直流供电、交流供电和/或通信在内的多条线路上的防护模块；所述防护模块通过泄放回路泄放馈入线路的电磁脉冲，并采用独立的电流传感器采集每条泄放回路的防护器件上流过的电流数据特征；

所述劣化监测单元与所述强电磁脉冲防护单元连接，对每条电磁脉冲泄放回路的防护器件分别建立防护器件寿命模型，记录每一防护器件每次电磁脉冲泄放产生的电流数据特征；在防护器件寿命模型中，进行电流数据的前向叠加，判断对应的防护器件的劣化程度；基于防护模块的每条电磁脉冲泄放回路的防护器件的劣化程度，对对应的防护模块的寿命进行预判；

所述劣化监测单元中包括与泄放回路上的每个压敏电阻、气体放电管或瞬态抑制二极管对应的防护器件寿命模型；

压敏电阻的寿命模型中包括泄放的浪涌电流处理峰值Ip_M等级项、每个Ip_M等级对应的浪涌电流的冲击次数In_M记录项和冲击时长It_M记录项；

所述浪涌电流处理峰值Ip_M等级根据压敏电阻的电气参数分为N_M个等级，其中，一级为可检测的最小峰值，N_M级为可耐受的最大峰值等级，N_M+1为大于最大峰值的超出安全阈值的峰值等级；

气体放电管的寿命模型中包括泄放的浪涌电流处理峰值Ip_G等级项、每个Ip_G等级对应的浪涌电流的冲击次数In_G记录项和冲击时长It_G记录项；还包括流经气体放电管的交流放电电流的电流值I、频率F、时间T和电流正/负变换次数N在内交流放电电流参数项；

所述浪涌电流处理峰值Ip_G等级根据压敏电阻的电气参数分为N_G个等级，其中，一级为可检测的最小峰值，N_G级为可耐受的最大峰值等级，N_G+1为大于最大峰值的超出安全阈值的峰值等级；

所述瞬态抑制二极管的寿命模型中包括通过电流峰值Ip_T等级项、每个等级对应的冲击次数In_T记录项和冲击时长It_T记录项；

所述耐受浪涌电流处理峰值Ip_T等级根据瞬态抑制二极管的电气参数分为N_T个等级，其中，一级为可检测的最小峰值，N_T级为可耐受的最大峰值等级，N_T+1为大于最大峰值的超出安全阈值的峰值等级。

2.根据权利要求1所述的强电磁脉冲防护系统，其特征在于，所述强电磁脉冲防护单元包括第一防护模块、第二防护模块和/或第三防护模块；

所述第一防护模块设置在直流供电线路上，用于对直流供电线路的正和/或负极馈入的强电磁脉冲进行泄放，并采集每条泄放回路的防护器件上流过的电流数据特征；

所述第二防护模块设置在三相四线制的交流供电线路上，用于对交流供电线路的U、V、W相火线和/或零线N上馈入的强电磁脉冲进行泄放，并采集每条泄放回路的防护器件上流过的电流数据特征；

所述第三防护模块设置在通信线路上，用于对通信线路的TX+线和/或TX-线馈入的强电磁脉冲进行泄放，并采集每条泄放回路的防护器件上流过的电流数据特征。

3.根据权利要求2所述的强电磁脉冲防护系统，其特征在于，所述第一防护模块的泄放回路包括两条，一条为从直流供电线路的正极V+馈入强电磁脉冲到地线PE的泄放回路，另一条为从直流供电线路的负极V-馈入强电磁脉冲到地线PE的泄放回路；在每条泄放回路上都包括一个压敏电阻，两条泄放回路共用一个气体放电管；每条泄放回路采集的电流数据特征为回路中脉冲电流的脉宽、峰值和次数。