[發明專利]一種防雷系統

有效

• 申請號: 201810922517.4
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109149513B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 姚琬琪;鄒勁
• 申請（專利權）人: 云南頻譜通信網絡有限公司
• 主分類號: H02H3/22
• 分類號: H02H3/22;H02H9/04
• 代理公司: 53106 昆明大百科專利事務所
• 代理人: 何健;楊建<國際申請>=<國際公布>=<

一種防雷系統，包括主動防雷和被動防雷兩部分。主動防雷：由大氣電場監測電路送來的雷電信號，經電阻R1送到場效應管MOS1的輸入端，然后經電阻R4送到場效應管MOS2的輸入端；在沒有雷電信號時，場效應管MOS1和場效應管MOS2的輸入端為高電位，MOS2導通，光電耦合器IC1的輸出端變為低電阻，計數電路判斷為無雷電信號；在有雷電信號時，場效應管MOS1和場效應管MOS2的輸入端為低電平，場效應管MOS1和場效應管MOS2立即截止，微型繼電器J1和微型繼電器J2斷電，觸頭斷開，設備的天線斷開，網線連接斷開、POE電源斷電，傳輸設備停止工作，達到保護傳輸設備的目的；被動防雷由電源防雷、天線防雷和信號傳輸三部分組成。

技術領域

本發明屬于防雷技術領域，具體涉及一種防雷系統。

背景技術

目前的無線傳輸設備，如廣播設備、電視轉播設備、移動蜂窩網設備等，有很多都是安裝在比較高的屋頂、塔上、山頂等上面，比其它低矮的地方更容易遭到雷擊。在這些設備的外圍，一般都安裝有避雷針、避雷帶等進行防雷。在設備內部或外圍，運用的防雷擊裝置主要是由放電管、齊納二極管、壓敏電阻等無源被動型的元器件構成。氣體放電管通常運用在設備電路的前端，具備不錯的防雷效果，但還是經常出現昂貴的信號傳輸設備、接受發射設備被雷電擊壞的情況。究其原因，跟氣體放電管的擊穿放電電壓高(目前擊穿放電電壓最低的放電管型號，放電電壓是75V)、氣體放電管的響應時間較慢(可以達到數百ns以至數ms)有關，而按標準傳輸的數字信號電壓幅度在幾V以內。導致了在放電管防雷實際放電時，接收發射設備的天線放大電路、傳輸設備的傳輸端口感應的電壓已經大大超過了傳輸電路和元件能夠承受的電壓，因此設備被雷電擊壞。

由齊納二極管和壓敏電阻構成的防雷擊電路，反應速度快，防雷電壓可以自由設計，從幾V到幾千V都可滿足，但也有缺陷。有時感應到的雷電太強，防雷電路的元件吸收不完雷電能量，同樣會造成設備的雷擊損壞和防雷元件自身的損壞。

另外一個方面，由于在地面機房的設備距離發射的傳輸設較遠，一般在幾十米以上，一般都采用高品質的網線傳輸信號和供給電源(POE供電方式)，但由于傳輸信號電壓低，僅有1-3V，信號衰減大，抗干擾能力差，還是會出現很頻繁的數據丟包現象和網速不夠現象(例如千兆傳輸突降為百兆傳輸)，如果傳輸距離超過100米，用網線傳輸已經基本無能為力了。

在POE供電的方式下，信號傳輸的防雷電壓(幾V)和電源供給的防雷電壓(75V)產生了矛盾，現在市面上的POE網線避雷器一般都是按照75V的防雷電壓設計，對信號線上幾V-75V之間的雷電感應電壓無法做出預防，這也是造成設備被雷電擊壞的一個原因。

發明內容

本發明是通過如下技術方案來實現的。

一種防雷系統，包括主動防雷和被動防雷兩部分：

1)主動防雷

由大氣電場監測電路送來的雷電信號，經電阻R1送到場效應管MOS1的輸入端，然后經電阻R4送到場效應管MOS2的輸入端；在沒有雷電信號時，場效應管MOS1和場效應管MOS2的輸入端為高電位，MOS2導通，光電耦合器IC1的輸出端變為低電阻，計數電路判斷為無雷電信號；同時，電阻R2、電阻R3和電容C1組成延時電路，控制MOS1的輸入端；初次供電時和雷電消失后，場效應管MOS1延時導通(實際應用為1分鐘左右，可調，該延時設計避免了傳輸設備的頻繁通斷電)，驅動微型繼電器J1和微型繼電器J2導通；電源電壓、網線信號、POE供電電路接通，傳輸設備正常工作；在有雷電信號時，場效應管MOS1和場效應管MOS2的輸入端為低電平，場效應管MOS1和場效應管MOS2立即截止，微型繼電器J1和微型繼電器J2斷電，觸頭斷開，設備的天線斷開，網線連接斷開、POE電源斷電，傳輸設備停止工作，達到保護傳輸設備的目的；同時光電耦合器IC1的輸入端斷電，計數電路得到一個信號，完成一次雷電次數計數，方便查看、統計雷擊次數和檢修、維護、管理；