[發明專利]以太供電網絡防雷擊浪涌方法及防雷器

有效

• 申請號: 201110292467.4
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102324739A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 殷建軍;鐘平;匡憲偉;鄧應輝
• 申請（專利權）人: 株洲普天中普防雷科技有限公司
• 主分類號: H02H9/06
• 分類號: H02H9/06
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種通信領域的防雷方法及裝置，具體而言涉及一種POE網絡的防雷保護裝置。主要用于以太供電網絡防雷擊浪涌，屬于網絡防雷技術領域。

背景技術

POE也被稱為基于局域網的供電系統(POL,?Power?over?LAN?)或有源以太網(?Active?Ethernet)，有時也被簡稱為以太網供電，這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的最新標準規范，并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。

現有的以太網供電（Power?over?Ethernet,POE）指通過10BASE-T、100BASE-T、1000BASE-T以太網網絡供電，其可靠供電距離最為100米。這不僅對于那些需要供電、但電源關不方便獲取的設備特別有幫助，而且一般的終端設備也可以從這項技術中獲益，IP電話、無線接入點、網絡安全照相機都是很好的例子。以太網供電有很多優點，如靈活性、遠程管理功能、高可靠性以及全球范圍內的兼容性等。

目前，常用的POE設備對于過電壓過電流的耐受能力都很弱，而且許許多多的設備都安裝在戶外。當雷擊浪涌到來時，浪涌能量很容易傳輸到POE設備里面，從而導致設備的毀壞甚至帶來更大的危害。由于千兆POE網中RJ45接口中的8根信號彈線必須同時用于信號傳輸，沒有單獨用于POE的信號線，同時對傳輸速率有新的要求。另外IEEE?802.3at將POE功率由原來的13瓦提高到30瓦，對于防雷器的功耗提出的新要求，而現有的防雷設備均達不到要求；所以很有必要對此加以進一步研究。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有防雷設備不能滿足千兆POE網絡防雷保護需求的不足，提出一種可以當雷擊浪涌到來時，有效防止浪涌能量傳輸到POE設備里面，避免設備的毀壞；且POE功率由原來的13瓦提高到30瓦的千兆POE網絡防雷器。

本發明是通過下述技術方案實現的：一種千兆POE網絡防雷擊浪涌方法，包括4個三極陶瓷氣體放電管，4個瞬態抑制二極管陣列；每一個三極陶瓷氣體放電管兩端電極分別連到一級信號線對上，中間電極連接到地上，每一個瞬態抑制二極管陣列兩端電極分別連接到一級信號線對上；當浪涌產生時，各線對地的高電壓，大電流由4個三極陶瓷氣體放電實現對地放電，實現了共模浪涌的對地放電，保證了共模浪涌不會對后端設備的毀壞；由4個瞬態抑制二極管陣列實現各組信號線對間的浪涌電壓、電流抑制，保證各組信號線對之間的電壓平衡，達到對差模浪涌的抑制；當沒有浪涌時，所有防雷器件（包括4個三極陶瓷氣體放電管和4個瞬態抑制二極管陣列）都呈現為高阻態，同時線路板布線采用微帶布線滿足千兆網對信號傳輸的要求。信號經防雷器正常的傳輸，這樣防雷就實現了對千兆網的全面保護，以及信號的高速傳輸。

作為本發明的進一步改進，在防雷器中還包括一溫度保險管一半導體放電管；溫度保險管與一半導體放電管串聯在一起，連接在任意兩個瞬態抑制二極管陣列的中間電極上。當浪涌產生時，信號線的共浪涌由4個三極陶瓷氣體放電管實現對地放電，差模浪涌由四個瞬態抑制二極管陣列實現浪涌的抑制。而電源線對地的高電壓、大電流也會同樣通過線間的三極陶瓷氣體放電管實現對地放電。電源線正負之間線對與線對之間的浪涌通過相應的瞬態抑制二極管導通到中間電級，經溫度保險管到半導體放電管實現線間的浪涌抑制，實現電源部分的保護。防雷器做到信號與電源的全面保護。

作為本發明的進一步改進，在防雷器中的每兩個瞬態抑制二極管陣列之間設有一個溫度保險管和一個半導體放電管，溫度保險管與半導體放電管串聯在一起，分別連接在每兩個瞬態抑制二極管陣列的中間電極上，通過各個溫度保險管與半導體放電管串聯組對線間的浪涌抑制。這樣可以對其設備的電源與信號實現全方位的保護。

一種實現上述方法的防雷器，包括4個三極陶瓷氣體放電管，4個瞬態抑制二極管陣列；每一個三極陶瓷氣體放電管兩端電極分別連到一級信號線對上，中間電極連接到地上，每一個瞬態抑制二極管陣列兩端電極分別連接到一級信號線對上。

作為本發明的進一步改進，在防雷器中還包括一個溫度保險管和一個半導體放電管；溫度保險管與一半導體放電管串聯在一起，連接在任意兩個瞬態抑制二極管陣列的中間電極上。

作為本發明的進一步改進，在防雷器中每兩個瞬態抑制二極管陣列之間設有一個溫度保險管和一個半導體放電管，溫度保險管與一半導體放電管串聯在一起，分別連接在每兩個瞬態抑制二極管陣列的中間電極上。