[發(fā)明專利]一種控制系統(tǒng)的防雷裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610867814.4
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107887893A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫善奎
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/06
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50216
• 代理人: 劉旭章

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是電氣設(shè)備防雷技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種控制系統(tǒng)的防雷裝置。

背景技術(shù)

雷電通常分直擊雷、電磁脈沖、云閃等幾種形式，其中直擊雷和球形雷都會對人和建筑造成危害，而電磁脈沖也就是我們?nèi)粘Ｕf的感應(yīng)雷主要是受感應(yīng)作用所致，其主要影響電子設(shè)備和系統(tǒng)。每年的雷雨季節(jié)雷電給人類造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億美元，其中由于感應(yīng)雷所造成的損失占 70％。感應(yīng)雷是在閃雷時所產(chǎn)生的瞬間脈沖磁場，這種強(qiáng)大的感應(yīng)磁場，可在地面 1km 范圍內(nèi)的金屬網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生感應(yīng)電荷，包括有線、無線通訊網(wǎng)絡(luò)，電力輸電網(wǎng)絡(luò)等線路系統(tǒng)。高強(qiáng)度的感應(yīng)電荷會在這些金屬網(wǎng)絡(luò)中形成強(qiáng)大的瞬間高壓電場，從而形成對用電設(shè)備的高壓弧光放電，最終會導(dǎo)致電器設(shè)備燒毀，其中弱電系統(tǒng)受到的危害更大。

目前市面上多采用的防雷裝置是氣體放電管加熱敏電阻防雷組合，由于氣體放電管存在氣體慢性泄漏現(xiàn)象而熱敏電阻又為高分子結(jié)構(gòu)，因此長時間使用后兩者的性能均會下降，只能定期更換，使得使用防雷裝置的成本較高且不適合直接焊接固定。若采用插槽方式固定，又有可能因?yàn)樵黾恿瞬宀圻B接而導(dǎo)致防雷性能的降低，同時這類的防雷裝置防雷效果較差其明顯的缺陷是殘壓較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制作簡單，安全可靠、全部元器件可焊接在同一塊電路板上，無須經(jīng)常更換元器件，能同時為電源和控制系統(tǒng)提供防雷保護(hù)的裝置，且防雷效果良好、能有效解決殘壓問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種控制系統(tǒng)的防雷裝置，包括電源、信號控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：還包括電源保護(hù)電路、信號保護(hù)電路，所述電源保護(hù)電路由第一層保護(hù)電路、第二層保護(hù)電路、第三保護(hù)電路組成，所述第一層保護(hù)電路由第一浪涌吸收元件D1和第二浪涌吸收元件D2串聯(lián)組成，所述第二層保護(hù)電路由第三浪涌吸收元件T1和第四浪涌吸收元件T2串聯(lián)組成，所述第三保護(hù)電路由第一耦合電感L1、第五浪涌吸收元件T5、第二耦合電感L2串聯(lián)組成，所述信號保護(hù)電路由第一層保護(hù)電路、第二層保護(hù)電路、第三保護(hù)電路組成，所述第一層保護(hù)電路由第六浪涌吸收元件D3和第七浪涌吸收元件D4串聯(lián)組成，所述第二層保護(hù)電路由第八浪涌吸收元件T3和第九浪涌吸收元件T4串聯(lián)組成，所述第三層保護(hù)電路由第三電阻R3、第十浪涌吸收元件T6、第四電阻R4串聯(lián)組成。

通過電源和信號保護(hù)電路的第一層保護(hù)電路、第二層保護(hù)電路將電流經(jīng)接地端GND排入大地，通過第三層保護(hù)電路將剩余的殘壓進(jìn)一步降低，同時將兩線間的電壓鉗位在安全范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述電源保護(hù)電路還包括第五電阻R5、第六電阻R6，所述信號保護(hù)電路還包括第一電阻R1、第二電阻R2。

電阻R5、電阻R6、電阻R1、電阻R2主要起到限流作用，避免浪涌吸收元件流過太大電流而損壞。

進(jìn)一步地，所述電源正端U+至電源負(fù)端U-之間，依次串接有第五電阻R5、第五浪涌吸收元件T5、第二耦合電感L2、第六電阻R6，所述第一浪涌吸收元件D1的一端接在第五電阻R5與第一耦合電感L1的連接電路，所述第二浪涌吸收元件D2的一端接在第二耦合電感L2與第六電阻R6的連接電路，第一浪涌吸收元件D1與第二浪涌吸收元件D2的公共端接地，所述第三浪涌吸收元件T1的一端接在第一浪涌吸收元件D1與第一耦合電感L1的連接電路，所述第四浪涌吸收元件T2的一端接在第二耦合電感L2與第二浪涌吸收元件D2的連接電路，第三浪涌吸收元件T1與第四浪涌吸收元件T2的公共端接地。

第一浪涌吸收元件D1與第二浪涌吸收元件D2組成的第一層保護(hù)電路首先將大部分浪涌電流泄入大地，第三浪涌吸收元件T1和第四浪涌吸收元件T2組成的第二層保護(hù)電路將余下的浪涌電流排入大地，達(dá)到共模防雷的目的，由第一耦合電感L1、第五浪涌吸收元件T5、第二耦合電感L2組成的第三層保護(hù)電路主要是將殘壓進(jìn)一步降低，同時將兩線間的電壓鉗位在安全范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述信號控制模塊正端V+與信號控制模塊負(fù)端V-之間依次串有第二電阻R2、第四電阻R4、第十浪涌吸收元件T6、第三電阻R3、第一電阻R1，所述第七浪涌吸收元件D4的一端接在第二電阻R2與第四電阻R4的連接電路，第六浪涌吸收元件D3接在第三電阻R3與第一電阻R1的連接電路，第六浪涌吸收元件D3與第七浪涌吸收元件D4的公共端接地，所述第九浪涌吸收元件T4的一端接在第二電阻R2與第四電阻R4的連接電路，所述第八浪涌吸收元件T3的一端接在第三電阻R3與第一電阻R1的連接電路，第九浪涌吸收元件T4與第八浪涌吸收元件T3的公共端接地。