雷击放电对配电系统造成的危害大都是由过电压引起的,在雷击放电两千米范围内都可能引起过电压现象,对配电系统正常运行造成威胁。随着社会经济的发展和计算机水平的提高,网络设备以及精密仪器得到了广泛的普及,精细化的存储单元和精密仪器的集成单元应用越来越多,这类设备通常具有较低的工作电压,功耗小并且对过电压的耐受能力有限,在使用过程中很难承受幅度较大的电压或电流的冲击,而在雷击放电的过程中产生的过电压容易对这类电子设备造成严重危害。安装浪涌保护器是低压配电系统防雷的最主要措施,其作用是实现雷电流的分流,防止从各类线路电缆引入,从而减少对设备造成的伤害。本文针对浪涌保护器长期在线运行出现老化失效,在雷击时很可能失去防御能力的问题,与海军某设计院联合攻关设计了一种新型浪涌保护器在线监测系统,以实时监测浪涌保护器是否能够正常运行。本监测系统主要由数据采集模块、数据传输模块、监测终端三部分构成,采用主从结构,监测终端作为主机,数据采集模块作为从机。该系统选用意法半导体公司出品的STM32F103作为核心控制器,选用Rogowski线圈感应雷电流信号,并利用电力载波通信技术将采集到的数据通过电力线进行传输。本文主要完成的研究工作包括以下内容:(1)介绍雷击过电压防护的相关内容以及课题研究的国内外现状,并对存在的问题与发展趋势进行了简单的总结。(2)提出浪涌保护器在线监测系统的硬件设计总体方案。综合考虑元件的性能功耗以及价格等因素,选取STM32F103ZET6为数据采集模块的核心控制器,完成了仿真接口JTAG电路、信号调理电路、时钟电路以及其他外围电路的设计,使用Multisim对电路进行仿真,并进行PCB设计。(3)基于Keil u Vision4开发软件采用C语言编写了在线监测系统的软件程序,包括泄流电流采集存储、触发中断、串口通信等程序。利用VB 6.0对监测终端上位机进行设计,采用C/S模式,主机发送查询信息,监测终端接收,将其解析处理并显示到上位机界面,实现系统整体通信,同时采用Access数据库保存。(4)对浪涌保护器在线监测系统进行测试与实验,实验结果表明,通信速率低于9600bps时电力线传输距离可达200米,当速率为9600bps时传输距离可达180米,系统性能达到预期设计目标,能够稳定运行。