[實用新型]井下電源抗干擾保護電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120352448.1
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN202285324U
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 賈柏青
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江中煤電子有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/06
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種用于對煤礦井下電子設備的本質(zhì)安全型電源進行抗干擾防護的井下電源抗干擾電路。

背景技術(shù)

煤礦井下用電設備的防爆本質(zhì)安全電路與常規(guī)的電路不同，其通常包括由大功率MOS晶體管構(gòu)成的安全柵電路，在進行2000V浪涌測試以及瞬變脈沖群測試時，晶體管將會被擊穿損壞，如果施加電感或電容惰性保護元件，又會破壞本質(zhì)安全參數(shù)，使之不能通過防爆測試，由于相互制約的技術(shù)要求難以找到折中點，至今尚沒有理想的能夠通過電磁兼容測試的煤礦防爆電源產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種既可滿足井下設備本質(zhì)安全的要求，達到電磁兼容測試要求，又具有較強的浪涌保護能力的井下電源抗干擾保護電路。

本實用新型的井下電源抗干擾保護電路包括有與電路的電源輸入端子連接的遠方本安電源和位于井下的本安用電設備（如礦用傳感器等）；在電源輸入端子至礦用設備的電源輸入端兩相之間依次連接有兩個平衡電抗器，所述平衡電抗器是雙線并繞無感繞線方法繞制而成，即在管狀軟磁體上以雙線平行并排穿繞方式制成的電感；在電源輸入端子與第一個平衡電抗器的輸入端兩相電源線之間連接有真空放電管；在第一個平衡電抗器連接第二個平衡電抗器的兩相電源線之間連接有氧化鋅壓敏電阻；在第二個平衡電抗器與本安用電設備輸入端連接的兩相電源線之間連接有雙向瞬態(tài)二極管。?

所述雙向瞬態(tài)二極管為多個并聯(lián)。

所述氧化鋅壓敏電阻為多個并聯(lián)。

所述真空放電管為多個并聯(lián)。

本實用新型的優(yōu)點體現(xiàn)在：

1、平衡電抗器為特殊的共模抑制磁管電感，其采用在管狀軟磁體上，雙線平行并排穿繞的特殊的無感工藝制作，從平衡電抗器電源輸入端兩極看進去，線圈來回方向電感相互抵消，工作回路內(nèi)部沒有感抗存在，對短路電流沖擊不會產(chǎn)生自感電動勢引發(fā)電火花，對傳輸?shù)母哳l信號也無衰減，從大地端看進去的電感是串聯(lián)的，對地共模干擾信號呈現(xiàn)極高的電抗抑制；

2、在差模抑制電路中采取三級分段浪涌保護，第一級使用放電浪涌能力極高的真空放電管，用以泄放長距離線路中的高能感應電流、第二級采用耐過載性極好的氧化鋅壓敏電阻，吸收殘余浪涌電壓、第三極采用瞬態(tài)二極管限幅保護，電抗器線圈銅電阻兼做浪涌限流，保護器件采取雙重冗余設計，使線路內(nèi)電壓嚴格控制在安全閥值內(nèi)，在三級協(xié)同保護下，可抵御較強浪涌不會損毀儀器設備；

3、信號通道全部采用隔離輔助電源技術(shù)，讓信號線脫離大地參考電位，使之懸浮工作，由于電磁干擾絕大部分都是線路對大地的電壓波動，受到電磁場擾動時二根線路處于同一電位，線路中隔斷了對地的通路，二根線路之間不會產(chǎn)生差動電壓，可以有效避免共模干擾。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

如圖所示，該井下電源抗干擾保護電路包括有與電路的電源輸入端子連接的遠方本安電源1和位于井下的本安用電設備2（如礦用傳感器等）；在電源輸入端子A、B至礦用設備的電源輸入端兩相之間依次連接有兩個平衡電抗器3，平衡電抗器是雙線并繞無感繞線方法繞制而成，即在管狀軟磁體上以雙線平行并排穿繞方式制成的電感；在電源輸入端子與第一個平衡電抗器的輸入端兩相電源線之間連接有真空放電管6；在第一個平衡電抗器連接第二個平衡電抗器的兩相電源線之間連接有氧化鋅壓敏電阻5；在第二個平衡電抗器與本安用電設備輸入端連接的兩相電源線之間連接有雙向瞬態(tài)二極管4。雙向瞬態(tài)二極管、氧化鋅壓敏電阻、真空放電管均為多個并聯(lián)。

平衡電抗器為特殊的共模抑制磁管電感，其采用在管狀軟磁體上，雙線平行并排穿繞的特殊的無感工藝制作，從圖中A、B兩點看進去，線圈來回方向電感相互抵消，工作回路內(nèi)部沒有感抗存在，對短路電流沖擊不會產(chǎn)生自感電動勢引發(fā)電火花，對傳輸?shù)母哳l信號也無衰減，從大地端看進去的電感是串聯(lián)的，對地共模干擾信號呈現(xiàn)極高的電抗抑制；在差模抑制電路中采取三級分段浪涌保護，第一級使用放電浪涌能力極高的真空放電管，用以泄放長距離線路中的高能感應電流、第二級采用耐過載性極好的氧化鋅壓敏電阻，吸收殘余浪涌電壓、第三極采用瞬態(tài)二極管限幅保護，電抗器線圈銅電阻兼做浪涌限流，保護器件采取雙重冗余設計，使線路內(nèi)電壓嚴格控制在安全閥值內(nèi)，在三級協(xié)同保護下，可抵御較強浪涌不會損毀儀器設備；信號通道全部采用隔離輔助電源技術(shù)，讓信號線脫離大地參考電位，使之懸浮工作，由于電磁干擾絕大部分都是線路對大地的電壓波動，受到電磁場擾動時二根線路處于同一電位，線路中隔斷了對地的通路，二根線路之間不會產(chǎn)生差動電壓，可以有效避免共模干擾。