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电涌保护器及其内部的氧化锌压敏电阻在工作运行中需要承受各类过电压和长期工频电压的作用,会引发泄漏电流增加、温度升高等现象,进一步导致器件的老化劣化和冲击破坏、热破坏等情况发生。针对以上问题,本文研究了电涌保护器老化劣化在线监测的指标,并设计了在线监测系统,以便对电涌保护器工作状况进行实时监测。文章首先通过热成像实验与仿真研究了电涌保护器和内部氧化锌压敏电阻的热特性及温度分布,将温度作为一项新的监测指标,以改善器件老化劣化初期监测泄漏电流不明显的问题;其次基于压敏电阻等效电路模型,利用谐波分析法计算通过压敏电阻的泄漏电流阻性分量,并将其作为主要监测指标;接着对泄漏电流信号提取时噪声抑制的问题进行研究分析,减少信号提取的噪声干扰;最后基于STM32F407系列微处理器芯片,设计以阻性泄漏电流和温度为监测指标的电涌保护器在线监测系统。主要研究结论如下:(1)氧化锌压敏电阻热特性影响其工作性能。受冲击后压敏电阻温度超过65℃无法有效散热,长期处于这一温度会造成器件性能降低。温度达到90℃会引发热崩溃,局部因受热不均发生热熔穿现象。对高温部位精准测温有利于了解器件实时运行状况。(2)泄漏电流阻性分量是衡量压敏电阻老化劣化的主要指标,经精密小电阻分流提取和改进的谐波分析法计算,得出阻性泄漏电流作为监测指标的同时可以减小频谱泄露等因素的影响。(3)基于小波变换的经验模态分解算法对噪声的滤除效果明显,相较于单一的小波变换去噪方法均方误差降低了62.5%(未老化)和29.6%(老化),有效提高了泄漏电流提取的精度。(4)以STM32F407系列微处理器为控制核心设计了电涌保护器在线监测系统,通过采集阻性泄漏电流与温度实时了解其运行状态并传递至后方平台,当泄漏电流值超过20、阻性泄漏电流值超过5或温度值超过65℃时发出警示,以便进一步检查。