[發明專利]一種多脈沖同步雷電隔離抑制單元及電路及方法

無效

• 申請號: 201310236475.6
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103296668A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 曾中海;彭文星;呂善鵲;陳彭春
• 申請（專利權）人: 深圳市雷博斯科技有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及了一種防雷技術領域，尤其涉及一種多脈沖同步雷電隔離抑制單元。

本發明還涉及了一種多脈沖同步雷電隔離抑制電路。

本發明還涉及了一種多脈沖同步雷電隔離抑制方法。

背景技術

現有的防雷技術是以雷電過壓特性為基礎，將高阻抗瞬間轉化為低阻抗的非線性器件并聯在電源線路中。當雷電入侵時，啟動非線性器件的過壓保護裝置，對電源線路提供旁路分流、分壓、泄流通道，將雷電流泄放到地網，依靠多級防雷措施，降低線路或設備對地的壓降、降低電位差，實現對設備、系統的過壓防護。由于是采用雷電流能量轉移的防護方式，故會受到防雷器接地線長度、粗細、感抗、地網接地電阻大小、防雷器級間配合問題等因素的影響，使得設備、系統的防護效果差、防護設備容易損壞。由于線路的連接不是超導體，在雷電波頻率作用下，防雷器兩端線纜會產生感抗、阻抗、寄生電容而形成電位差。該電位差可根據下式算出：U＝Ldi/dt，如引線長1m(1.44mH)、入侵的雷電流為20kA(8/20μs)，則每米導線上的電壓降為3.6kV，若開關電源設備工作地線為10米，則電位會抬高至36kV，導致損壞。若信號系統入侵的雷電流為5kA(8/20μs)則每米導線上的電壓降為0.9kV，電位會抬高至6kV左右，信息系統設備會因過壓導致損壞。線路電阻的阻值會受電流頻率的影響，頻率越高，阻抗越大。

現在的防雷理論中未考慮到雷電波頻率對線纜、防雷器接地線、地網引下線的高頻阻抗、高頻感抗因素的影響。現有的雷電防護技術要求，都需要有地網系統，且追求地網接地阻值越小越好，便于更好的散流。依據國際電工委員會標準IEC1312、國家標準GB50057、國家標準GB50343及工信部標準YD5098等建筑物防雷設計相關規范均要求采用聯合接地系統，即將系統的防雷器(箱)地、開關電源工作地、設備機殼保護地、信號屏蔽地經匯流銅排連接到地網系統，實現等電位連接。但是由于設備的連接線纜不是超導導體，線纜阻值會受到雷電波頻率、線纜特性(長度、感抗、截面積)和工程施工的現場環境等因素限制，并不能實現真正的等電位連接，則設備間則形成電壓差。且當地網或者防雷器地有雷電入侵時，按照IEC及GB相關標準，會有50％的雷電流反擊至設備，其入侵的雷電能量分別由電源系統、信號系統、金屬管道承擔。若該機房大樓受到200KA雷擊放電時，地網散流50％，另外100KA的雷電流則反擊到電源系統、信號系統，造成設備損壞、影響人身安全。因此需要研究一種能夠減少對線纜特性、接地網阻值大小的依賴，從而使雷電能量得到有效泄放、轉移、隔離抑制的防雷技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服上面所述的技術缺陷，提供了一種多脈沖同步雷電隔離抑制單元；也提供了一種多脈沖同步雷電隔離抑制電路；還提供了一種多脈沖同步雷電隔離抑制方法。

為了解決上面所述的技術問題，本發明采取以下技術方案：

一種多脈沖同步雷電隔離抑制單元，包括有帶阻濾波器，所述帶阻濾波器的第一端連接強雷區的端口，所述帶阻濾波器的第二端連接保護區的設備端口，所述的帶阻濾波器為其阻抗隨著雷電波頻率的增大而增大的帶阻濾波器。

作為一種優選方案，所述的帶阻濾濾器與保護區的設備端口之間串聯有自恢復保險絲。

一種多脈沖同步雷電隔離抑制電路，包括有如上所述的帶阻濾波器，還包括第一級電涌保護器和第二級電涌保護器；所述第一級電涌保護器的第一端連接帶阻濾波器的第一端，第一級電涌保護器的第二端接地；所述帶阻濾波器的第二端連接保護區的設備端口；所述第二級電涌保護器的第一端連接帶阻濾波器的第二端，第二級電涌保護器的第二端接地。

電涌保護器(SPD)也稱為防雷器。

作為一種優選方案，還包括有自恢復保險絲，所述自恢復保險絲的第一端連接帶阻濾波器的第二端，所述自恢復保險絲的第二端連接保護區的設備端口，第二級電涌保護器的第一端連接自恢復保險絲的第二端，第二級電涌保護器的第二端接地。

一種多脈沖同步雷電隔離抑制方法，包括有如上所述的多脈沖同步雷電隔離抑制電路，包括如下步驟：強雷區的雷電波在多脈沖同步雷電隔離抑制電路的帶阻濾波器的作用下，反射、阻擋大部分雷電波能量，雷電波能量得以衰減并使雷電波能量的峰值陡度降低，使雷電波能量的波形變的平緩，延長了雷電波能量的波形周期，先啟動第一級電涌保護器泄放大部分雷電波能量，剩余的雷電波能量通過啟動的第二級電涌保護器泄放，使得雷電波能量不能進入保護區的設備端口，實現雷電隔離抑制。