[發明專利]一種模擬量信號輸入線路的電磁防護電路

無效

• 申請號: 201310319959.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103414177A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 楊凱生;張春雷;金成日
• 申請（專利權）人: 北京廣利核系統工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明涉及電學領域，具體涉及一種用于保護核電站儀控系統的模擬量輸入受電磁干擾（EMI）的防護電路。

背景技術

核電廠儀控系統是核電廠的“神經中樞”，是確保核電廠安全、可靠運行的重要裝備，其每時每刻都在輸入和輸出大量的信號，根據研究報告：電磁干擾、射頻干擾和雷擊浪涌已經被確認是會影響安全級電設備性能的環境因素，因此保證安全級數字化儀控系統的電磁兼容性是滿足核電廠的安全可靠運行的重要步驟。我國的核電站大都分布在南方沿海城市，像廣東大亞灣核電站、福建寧德核電站、廣西防城港核電站等，特定的自然條件像雷擊、浪涌等極有可能造成核電廠儀控系統中模擬量輸入通道的失效或損壞，電磁干擾和射頻干擾可能造成模擬量輸入通道上采集的信息錯誤或者失效，進而可能造成錯誤的判斷和動作。模擬量輸入作為數字化儀控系統中處理的一類重要的典型信號，如果采集量受到電磁干擾就有可能導致錯誤的信息輸入，因此對它的電磁防護是保證后級系統準確采集的基礎。

現有技術中也有針對電磁干擾的電路設計，如公布號為CN102209428A的專利文件所公開一種通過在線纜外表面設置屏蔽層的方案，此方案雖然能夠防止外部電磁對線路內傳輸信號進行防護，但是對于線路內部的電磁干擾無法預防。

在公開號為CN101673944的專利文件中公開一種通過開關電路對線路內電磁干擾進行泄地的保護電路。其通過設置的大電流保護開關對檢測到的電磁沖擊進行控制轉移，然后保護相應端口，其雖然實現了防止強電磁干擾的目的，但是其僅針對符合一定強度的電磁干擾，不能針對電磁變化而采取相應措施，在應對方式上不靈活，而且其僅能夠保護端口不受破壞，而對線路中的數據并不能提供保護。

發明內容

為解決現有技術中模擬量輸入信號電路上對電磁干擾防護性差的問題，本發明提供一種能夠實現多級電磁防護的模擬量電磁防護電路，具體方案如下：一種模擬量信號輸入線路的電磁防護電路，包括兩根分別與被保護電路連接的模擬量輸入線路，其特征在于，所述兩根模擬量輸入線路之間連接有接地線，在兩個模擬量輸入線路與接地線之間分別依次并聯有空氣放電管和壓敏電阻，在壓敏電阻連接點后的兩根模擬量輸入線路之間連接有瞬態電壓抑制器件。

為使各級防護達到最優效果：所述空氣放電管構成第一級防護，所述壓敏電阻構成第二級防護，所述瞬態電壓抑制器件構成第三級防護，其中各級防護的器件性能需要滿足如下條件：器件防護能量：第一級>第二級>第三級；

器件響應時間：第一級<第二級<第三級；

衰減后的電壓：第一級>第二級>第三級。

為保護各級防護按順序執行：在各模擬量輸入線路的空氣放電管與壓敏電阻之間和壓敏電阻與瞬態電壓抑制器件之間的線路上分別連接有退耦感性器件。

為提高防護強度：所述退耦感性器件為寬頻帶電感或寬頻帶磁珠。

本發明提供的防護電路可以對雷擊浪涌、電磁干擾、射頻干擾等提供寬頻帶、高沖擊能量的多級精確防護。本發明的防護電路采用層層防護的結構實現對寬頻帶、高能量等干擾信號的多級精確保護，有效地衰減干擾信號，并保證正常的信號電平波形和后級電路的安全。本發明解決了核電廠儀控系統模擬量輸入通道中多種電磁干擾防護的技術問題，有效地將多種電磁干擾進行抑制衰減，保護動作快、防護精準、對正常信號衰減低，保證了模擬量輸入采集的準確性和后級電路的安全。

附圖說明

圖1本發明的電路連接示意圖；

附圖中標號說明：1-模擬量輸入線路、2-接地線、3-被保護電路。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的模擬量信號輸入線路的電磁防護電路，包括兩根分別與被保護電路3連接的模擬量輸入線路1，所述兩根模擬量輸入線路1之間連接有接地線2，在兩個模擬量輸入線路1與接地線2之間分別依次并聯有空氣放電管和壓敏電阻，在壓敏電阻連接點后的兩根模擬量輸入線路1之間連接有瞬態電壓抑制器件。本發明的保護電路連接在兩根模擬量輸入線路1與被保護電路3之間，通過并聯的空氣放電管、壓敏電阻和瞬態電壓抑制器件在兩個模擬量輸入線路之間形成層層防護，逐步消減各種干擾，在作用上表現為對高頻電磁的高阻態，對模擬量輸入信號的低頻不造成影響，因此保證了模擬量輸入采集的準確性和后級電路的安全。

如圖1所示，空氣放電管GDT1和GDT2分別連接在兩個模擬量輸入線路與接地線之間，可以對過壓干擾提供快速動作、大的通流量，將干擾電流導入地，對干擾電壓進行第一級衰減。