專利名稱：用于小靈通基站的隔離式防護(hù)配電箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的防護(hù)配電箱，確切地說，涉及一種可以用于小靈通基站的隔離式防雷、防人身觸電的防護(hù)配電箱；屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，背景技術(shù)無線市話業(yè)務(wù)是固定電話的有效延伸和補(bǔ)充，它是以無線方式接入固定電話網(wǎng)，使用固定電話的交換設(shè)備和號(hào)碼資源，使得傳統(tǒng)的固定電話可以在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)攜帶使用，用戶可以隨時(shí)隨地接聽、撥打本地網(wǎng)電話和國內(nèi)、國際長途電話。由于無線市話小巧、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)，人們親切地稱之為小靈通。
小靈通的發(fā)射基站使用交流電源，它們通常都是安裝在遠(yuǎn)離電信局站的高樓樓頂，這些基站一般是從路邊的交流電獲取電源，很容易遭到雷擊而造成同樓內(nèi)其它用電設(shè)備損壞；因此，小靈通基站的電源必須考慮防雷問題。所以在基站箱體上通常加裝電源避雷器，用做防雷接地保護(hù)。同時(shí)，因?yàn)檫@種用電設(shè)備一般放在室外或樓頂上，必須考慮防止人身觸電危險(xiǎn)問題，因此在小靈通電源配電箱內(nèi)還得加裝漏電保護(hù)開關(guān)。然而，小靈通基站箱體上的電源避雷器和其前端的電源配電箱中的漏電保護(hù)開關(guān)動(dòng)作原理是相互矛盾的，結(jié)果在雷雨季節(jié)時(shí)，漏電開關(guān)會(huì)頻頻跳閘，中斷電源供給，給維護(hù)工作帶來非常大的壓力，也嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。此外，由于基站天線引來的雷電會(huì)沿著電源線倒灌給同一線路的其他電氣設(shè)備，經(jīng)常導(dǎo)致大批相鄰電氣設(shè)備同時(shí)遭到雷擊損壞。所以，目前現(xiàn)有的小靈通基站都存在著電源避雷器和普通漏電開關(guān)共存一個(gè)機(jī)箱所帶來的矛盾和問題，已經(jīng)嚴(yán)重影響小靈通的正常工作。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種隔離式防護(hù)配電箱，該裝置用于小靈通基站時(shí)既能有效防止人身觸電危險(xiǎn)，又能在雷電發(fā)生時(shí)保護(hù)漏電開關(guān)不跳閘、天線引下的強(qiáng)雷電不會(huì)沿電源線倒灌下來損壞其他相鄰電氣設(shè)備，還能保護(hù)配電箱和基站機(jī)箱免受遠(yuǎn)處電源線路引來雷電的損壞。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于小靈通基站的隔離式防護(hù)配電箱，包括有箱體和在箱體內(nèi)并聯(lián)的漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊，該箱體外殼接地，其內(nèi)鑲嵌有防水膠圈和穿線膠圈，具有防水功能；其特征在于在箱體內(nèi)還設(shè)有隔離變壓器，所述隔離變壓器的初級(jí)線圈與漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊并聯(lián)，其次級(jí)作為輸出通過避雷盒接至基站箱，其輸出的電源電壓處于懸浮狀態(tài)；該隔離變壓器能夠徹底隔斷進(jìn)出配電箱中漏電開關(guān)的雷電流，以確保沒有雷電流通過漏電開關(guān)下地的通路。
所述隔離變壓器的矽鋼片結(jié)構(gòu)為E1形狀，該矽鋼片型號(hào)是QZ310，規(guī)格是152E1，最大磁損小于1.7W/Kg。
所述隔離變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈為分繞式結(jié)構(gòu)，分別纏繞在該變壓器的“王”形骨架的兩個(gè)凹槽內(nèi)，在骨架四周和各層線圈之間加墊有絕緣材料，以保證初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)線圈之間具有承受25KV雷電壓的絕緣耐壓能力。
所述隔離變壓器的線圈骨架型號(hào)為E1-152/2，用高絕緣阻燃材料制成，其耐壓大于2萬伏；線圈的漆包線為QY型，規(guī)格為0.1～1.5mm；且整個(gè)線包進(jìn)行二次真空浸漆處理。
所述隔離變壓器的規(guī)格是標(biāo)稱功率不低于300W，漏電流小于5mA，發(fā)熱功耗小于5W；室外溫升小于10度，耐壓沖擊大于2.5萬伏，能在80℃環(huán)境溫度下正常供電。
所述漏電開關(guān)的技術(shù)指標(biāo)是啟動(dòng)電流小于30ma，響應(yīng)時(shí)間小于100ms，耐雷擊電壓不低于2000V。
所述漏電開關(guān)是廣州佛山珠江開關(guān)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為DZ30L-32的產(chǎn)品。
所述防雷保護(hù)保護(hù)模快是由4個(gè)各自通流容量8KA、最大連續(xù)工作電壓385Vac的壓敏電阻并聯(lián)組成的防雷元件、熱脫扣裝置和失效指示燈組成，其中4個(gè)壓敏電阻并聯(lián)安裝在火線插頭與中間極板上，通過熱脫扣裝置中的弧形銅片與零線插頭連接。
所述防雷保護(hù)保護(hù)?？熘械臒崦摽垩b置是一個(gè)以串聯(lián)方式焊接在壓敏電阻一端引腳的中間極板與零線插頭之間的弧型銅片，當(dāng)壓敏電阻發(fā)熱、焊點(diǎn)熔化而使該弧型銅片動(dòng)作彈起而脫離壓敏電阻回路的同時(shí)，會(huì)迅即接通失效指示燈回路的電流回路。
所述防雷保護(hù)保護(hù)模快中的失效指示燈為有電流時(shí)呈現(xiàn)一種顏色，無電流時(shí)呈現(xiàn)另一種不同顏色的雙色燈，其一端與火線連接，另一端平時(shí)懸空，當(dāng)熱脫扣裝置中的弧型銅片動(dòng)作彈起時(shí)，則構(gòu)成電流通路。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、新穎，尤其是其中的隔離變壓器、防雷保護(hù)模塊中的熱脫扣裝置和失效指示裝置設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙、實(shí)用，安裝使用后，具有如下優(yōu)點(diǎn)雷雨天氣時(shí)不會(huì)產(chǎn)生漏電開關(guān)跳閘現(xiàn)象，很好地保障了小靈通基站的正常工作。人體接觸電源線、配電箱或基站箱時(shí)均沒有觸電危險(xiǎn)?；咎炀€引雷時(shí)，不會(huì)發(fā)生雷電倒灌而打壞其它相鄰的電氣設(shè)備問題。而且，外線電源引雷電進(jìn)來時(shí)，也不會(huì)損壞配電箱和基站箱。


圖1是本實(shí)用新型的電路工作原理示意圖。
圖2(A)、(B)分別是本實(shí)用新型中的隔離式變壓器矽鋼片平面圖和變壓器骨架形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3(A)、(B)分別是本實(shí)用新型中的防雷保護(hù)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖和熱脫扣和失效指示裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)與電學(xué)原理示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)建筑物現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖2，本實(shí)用新型是一種用于小靈通基站的隔離式防護(hù)配電箱，包括有箱體1和在箱體1內(nèi)并聯(lián)的漏電開關(guān)3和防雷保護(hù)模塊4，該箱體1外殼接地，其內(nèi)鑲嵌有防水膠圈和穿線膠圈，具有防水功能。在箱體1內(nèi)還設(shè)有隔離變壓器2，該隔離變壓器2的初級(jí)線圈與漏電開關(guān)3和防雷保護(hù)模塊4并聯(lián)，其次級(jí)作為輸出通過基站避雷盒5接至基站箱6，其輸出的電源電壓處于懸浮狀態(tài)。本實(shí)用新型的一個(gè)創(chuàng)新之處是用隔離變壓器2徹底隔斷進(jìn)出配電箱1中漏電開關(guān)3的雷電流，以確保沒有雷電流通過漏電開關(guān)3下地的通路。
眾所周知，雷電既可能從基站箱6方向、也可能從外線電源方向進(jìn)入配電箱1，這種雷電來源都會(huì)導(dǎo)致漏電開關(guān)3跳閘，使得基站箱停電。現(xiàn)在本實(shí)用新型中采用隔離變壓器方式，將二個(gè)方向過來的雷電流都隔斷，保證沒有雷電流通過漏電開關(guān)3下地的通路。
本實(shí)用新型的隔離變壓器2的質(zhì)量性能指標(biāo)較高，其標(biāo)稱功率不低于300W，以保證140W的小靈通基站箱用電；自損系數(shù)非常小，漏電流小于5mA，發(fā)熱功耗小于5W；室外溫升小于10度，耐壓沖擊大于2.5萬伏，能在80℃環(huán)境溫度下正常供電。這些參數(shù)是目前市場(chǎng)上普通隔離變壓器無法滿足的，所以它是按照本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要求開發(fā)訂制的產(chǎn)品。例如普通隔離變壓器的初級(jí)和次級(jí)線圈層疊在一起，耐壓水平較低。本實(shí)用新型中的隔離變壓器使用的矽鋼片結(jié)構(gòu)為E1形狀，參見圖2(A)，該矽鋼片型號(hào)是QZ310，規(guī)格是152E1，最大磁損小于1.7W/Kg。其初級(jí)線圈與次級(jí)線圈為分繞式結(jié)構(gòu)，分別纏繞在該變壓器的“王”形骨架的兩個(gè)凹槽內(nèi)，參見圖2(B)。線圈骨架型號(hào)為E1-152/2，用高絕緣阻燃材料制成，其耐壓大于2萬伏；線圈的漆包線為QY型，規(guī)格為0.1～1.5mm；在骨架四周和各層線圈之間加墊有絕緣材料，整個(gè)線包還要進(jìn)行二次真空浸漆處理。以保證初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)線圈之間具有承受25KV雷電壓的絕緣耐壓能力。這樣可以確保在最極端嚴(yán)重雷擊打擊時(shí)，雷電也只會(huì)打壞次級(jí)線圈，而初級(jí)線圈以及前面所接其它電氣設(shè)備都還是安全的。
本實(shí)用新型配電箱里使用隔離變壓器，保證后面電源電壓處于懸浮狀態(tài)(不再區(qū)分火線、零線)，即使電源線和設(shè)備碰觸人體或者地面，也不會(huì)產(chǎn)生對(duì)地電流，對(duì)于接觸電源導(dǎo)體的人員是非常安全的電路，不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。由于小靈通基站天線普遍是在建筑最高頂上，遭受直擊雷打擊的概率比較高。而一旦天線遭雷擊，雷電壓非常高，加上基站接地系統(tǒng)處理簡單，接地電阻值比較高(標(biāo)準(zhǔn)是10歐)，必然會(huì)有很大的雷電壓要沿電源線倒灌給同電源線的其它用戶，導(dǎo)致其它位置的電氣設(shè)備(包括居民家電等)嚴(yán)重?fù)p壞。有了能耐25KV的隔離變壓器，從樓頂天線下來的雷擊脈沖無法通過隔離變壓器反擊到前面用電設(shè)備了，保證了其它相鄰用電設(shè)備的安全。
本實(shí)用新型在配電箱里設(shè)有漏電開關(guān)3，且配電箱箱體1的外殼接地。保證配電箱里有漏電，萬一又處于有人體接觸時(shí)，能象普通漏電開關(guān)一樣及時(shí)跳閘，起到安全保護(hù)作用。因此，該漏電開關(guān)3的自身耐雷擊性能要好，遠(yuǎn)處有雷電進(jìn)來時(shí)不會(huì)過壓損壞。該漏電開關(guān)3的技術(shù)指標(biāo)是啟動(dòng)電流小于30ma，響應(yīng)時(shí)間小于100ms，耐雷擊電壓不低于2000V，保證該漏電開關(guān)3不會(huì)受遠(yuǎn)處電源線感應(yīng)雷電入侵時(shí)，因?yàn)殡妷哼^高而跳閘或損壞。
由于外面的電源線路很長，且暴露在空中，有時(shí)會(huì)有雷電直接打在電源線路上或者在電源線路上產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，只靠漏電開關(guān)3本身尚不足以保護(hù)，因此本實(shí)用新型的配電箱內(nèi)在漏電開關(guān)3的前面還設(shè)有做火線、零線間的防雷和避雷保護(hù)模塊4，可以耐20KA的雷擊電流。該防雷保護(hù)模塊4里面有防雷元件-壓敏電阻，防止壓敏電阻失效過熱時(shí)起火的熱脫扣裝置和失效告警裝置組成；其中熱脫扣裝置用于保證配電箱不會(huì)因防雷模塊起火而漫延到相鄰的設(shè)施，失效告警裝置用于讓工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)防雷模塊的失效。
參見圖3，本實(shí)用新型的防雷保護(hù)保護(hù)?？?是由4個(gè)各自通流容量8KA、最大連續(xù)工作電壓385Vac的壓敏電阻9并聯(lián)組成的防雷元件、熱脫扣裝置和失效指示燈10組成，其中4個(gè)壓敏電阻9并聯(lián)安裝在火線插頭7與中間極板13上，通過熱脫扣裝置中的弧形銅片12與零線插頭8連接。其中熱脫扣裝置是一個(gè)以串聯(lián)方式焊接在壓敏電阻8一端引腳的中間極板13與零線插頭8之間的弧型銅片12(具有較高的彈性)，一旦壓敏電阻9發(fā)熱，能夠快速將熱量傳遞到銅片12上，在143℃時(shí)焊點(diǎn)融化，使得該弧型銅片12動(dòng)作彈起銅片彈起而斷開壓敏電阻回路，保證配電箱不會(huì)因防雷模塊4過熱起火而漫延到相鄰的設(shè)施；同時(shí)，會(huì)迅即接通失效電路中的接觸銅片11而接通失效指示燈10的電流回路。該失效指示燈10是一種雙色燈，有電流時(shí)呈現(xiàn)一種顏色，無電流時(shí)呈現(xiàn)另一種不同顏色，其一端與火線連接，另一端平時(shí)懸空(平時(shí)指示燈回路不通電，可以大大延長其使用壽命)，當(dāng)熱脫扣裝置中的弧型銅片動(dòng)作彈起時(shí)，則構(gòu)成電流通路，工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)防雷模塊4的失效問題。
本實(shí)用新型已經(jīng)試制出若干樣品在廣東珠三角多個(gè)地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)性實(shí)施應(yīng)用(圖4是本實(shí)用新型在一個(gè)建筑物內(nèi)安裝的實(shí)施例示意圖)，取得了很明顯的效果，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。在雷暴天氣時(shí)，已經(jīng)裝了本實(shí)用新型隔離式防護(hù)配電箱的小靈通基站漏電開關(guān)再跳閘的比例只有1～2％左右；且沒有再出現(xiàn)雷電打壞居民家電的雷擊事故發(fā)生。而其它沒有安裝隔離式防護(hù)配電箱的基站，跳閘比例高達(dá)20～40％；且還出現(xiàn)了多次天線引雷打壞居民家電設(shè)備的事故。
權(quán)利要求1.一種用于小靈通基站的隔離式防護(hù)配電箱，包括有箱體和在箱體內(nèi)并聯(lián)的漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊，該箱體外殼接地，其內(nèi)鑲嵌有防水膠圈和穿線膠圈，具有防水功能；其特征在于在箱體內(nèi)還設(shè)有隔離變壓器，所述隔離變壓器的初級(jí)線圈與漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊并聯(lián)，其次級(jí)作為輸出通過避雷盒接至基站箱，其輸出的電源電壓處于懸浮狀態(tài)；該隔離變壓器能夠徹底隔斷進(jìn)出配電箱中漏電開關(guān)的雷電流，以確保沒有雷電流通過漏電開關(guān)下地的通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述隔離變壓器的矽鋼片結(jié)構(gòu)為E1形狀，該矽鋼片型號(hào)是QZ310，規(guī)格是152E1，最大磁損小于1.7W/Kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述隔離變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈為分繞式結(jié)構(gòu)，分別纏繞在該變壓器的“王”形骨架的兩個(gè)凹槽內(nèi)，在骨架四周和各層線圈之間加墊有絕緣材料，以保證初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)線圈之間具有承受25KV雷電壓的絕緣耐壓能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述隔離變壓器的線圈骨架型號(hào)為E1-152/2，用高絕緣阻燃材料制成，其耐壓大于2萬伏；線圈的漆包線為QY型，規(guī)格為0.1～1.5mm；整個(gè)線包進(jìn)行二次真空浸漆處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述隔離變壓器的規(guī)格是標(biāo)稱功率不低于300W，漏電流小于5mA，發(fā)熱功耗小于5W；室外溫升小于10度，耐壓沖擊大于2.5萬伏，能在80℃環(huán)境溫度下正常供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述漏電開關(guān)的技術(shù)指標(biāo)是啟動(dòng)電流小于30ma，響應(yīng)時(shí)間小于100ms，耐雷擊電壓不低于2000V。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述漏電開關(guān)是廣州佛山珠江開關(guān)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為DZ30L-32的產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述防雷保護(hù)保護(hù)模快是由4個(gè)各自通流容量8KA、最大連續(xù)工作電壓385Vac的壓敏電阻并聯(lián)組成的防雷元件、熱脫扣裝置和失效指示燈組成，其中4個(gè)壓敏電阻并聯(lián)安裝在火線插頭與中間極板上，通過熱脫扣裝置中的弧形銅片與零線插頭連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述防雷保護(hù)保護(hù)?？熘械臒崦摽垩b置是一個(gè)以串聯(lián)方式焊接在壓敏電阻一端引腳的中間極板與零線插頭之間的弧型銅片，當(dāng)壓敏電阻發(fā)熱、焊點(diǎn)熔化而使該弧型銅片動(dòng)作彈起而脫離壓敏電阻回路的同時(shí)，會(huì)迅即接通失效指示燈回路的電流回路。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離式防護(hù)配電箱，其特征在于所述防雷保護(hù)保護(hù)?？熘械氖е甘緹魹橛须娏鲿r(shí)呈現(xiàn)一種顏色，無電流時(shí)呈現(xiàn)另一種不同顏色的雙色燈，其一端與火線連接，另一端平時(shí)懸空，當(dāng)熱脫扣裝置中的弧型銅片動(dòng)作彈起時(shí)，則構(gòu)成電流通路。
專利摘要一種用于小靈通基站的隔離式防護(hù)配電箱，包括有箱體和在箱體內(nèi)并聯(lián)的漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊，該箱體外殼接地，其內(nèi)鑲嵌有防水膠圈和穿線膠圈，具有防水功能；其特征在于在箱體內(nèi)還設(shè)有隔離變壓器，所述隔離變壓器的初級(jí)線圈與漏電開關(guān)和防雷保護(hù)模塊并聯(lián)，其次級(jí)作為輸出通過避雷盒接至基站箱，其輸出的電源電壓處于懸浮狀態(tài)；該隔離變壓器能夠徹底隔斷進(jìn)出配電箱中漏電開關(guān)的雷電流，以確保沒有雷電流通過漏電開關(guān)下地的通路。該裝置用于小靈通基站時(shí)既能有效防止人身觸電危險(xiǎn)，又能在雷電發(fā)生時(shí)保護(hù)漏電開關(guān)不跳閘、天線引下的強(qiáng)雷電不會(huì)沿電源線倒灌下來損壞其他相鄰電氣設(shè)備，還能保護(hù)配電箱和基站機(jī)箱免受遠(yuǎn)處電源線路引來的雷電損壞。
文檔編號(hào)H02B1/00GK2717077SQ20032012690
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者賴世能, 梁家勁, 石瑩, 關(guān)強(qiáng)華, 劉躍子 申請(qǐng)人:廣東省電信有限公司科學(xué)技術(shù)研究院