一種防雷器、防雷組合及防雷柜的制作方法
【專利摘要】一種防雷器、防雷組合、防雷柜及其運(yùn)用在軌道電路的防護(hù)方法，防雷器結(jié)構(gòu)為非線性元件（101）并聯(lián)于隔離變壓器（102）的初級或次級；或者非線性元件（101）分別并聯(lián)于隔離變壓器（102）初級和次級，隔離變壓器（102）初級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸入端，隔離變壓器（102）次級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸出端，隔離變壓器鐵芯及屏蔽殼作為防雷器的地線端，其采用隔離變壓器作為主要防雷器件，結(jié)構(gòu)簡單，防雷效果好，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
【專利說明】一種防雷器、防雷組合及防雷柜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種新防雷器、防雷組合及防雷柜；特別是涉及在鐵路軌道電路保護(hù)用的防雷器、防雷組合、防雷柜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)特別是電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的可靠性、安全性要求越來越高，電子產(chǎn)品的安全防護(hù)、特別是電子產(chǎn)品在防止雷擊或浪涌方面的防雷器已被廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)大多使用壓敏電阻、氣體放電管、氣體間隙、瞬態(tài)二極管等非線性元件形成防雷電路，對電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，一般情況是，要對一對電源線路或信號電路進(jìn)行縱橫向保護(hù)，需要多個上述非線性元件進(jìn)行縱向和或橫向的組合。由于各種非線性元件的特性及殘壓大小各異，對應(yīng)一些敏感的電子設(shè)備，需要配合使用不同非線性元件組合成多級防護(hù)電路，才能起到對電子設(shè)備的保護(hù)作用，使用的非線性器件多、線路復(fù)雜，防雷效果不好。特別是對鐵路軌道電路防護(hù)，時常有軌道電路設(shè)備被雷擊損壞的情況發(fā)生，對鐵路的正常運(yùn)營造成不良影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種新型防雷器、防雷組合及防雷柜，其采用隔離變壓器作為主要防雷器件，結(jié)構(gòu)簡單，防雷效果好，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種防雷器，該防雷器結(jié)構(gòu)為非線性元件并聯(lián)于隔離變壓器的初級或次級；或者非線性元件分別并聯(lián)于隔離變壓器初級和次級，隔離變壓器初級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸入端，隔離變壓器次級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸出端，隔離變壓器鐵芯及次級線圈的屏蔽層作為防雷器的地線端。
[0005]一種采用上述的防雷器的防雷組合，將至少I個如權(quán)利要求1至5中任意一所述的防雷器輸入端分別連接到進(jìn)線端子排和防雷器輸出端分別連接到出線端子排，防雷器的地線端都接到一個接地端子上。
[0006]一種采用上述的防雷組合的防雷柜，在柜體內(nèi)配置至少一個如上述的防雷組合，在柜體內(nèi)設(shè)置兩線槽，其中一側(cè)線槽用于走進(jìn)線，另一側(cè)線槽用于走出線；在柜體內(nèi)還設(shè)置有與各防雷組合接地端子相連接的地線。
[0007]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括:
所述的隔離變壓器次級線圈對地的分布電容是初級線圈對次級線圈的分布電容的50倍以上。
[0008]所述的隔離變壓器次級線圈采用三面屏蔽層接地結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的隔離變壓器的次級與初級的繞制圈數(shù)比為1.05-1.15比I。
[0010]所述的非線性元件是壓敏電阻或放電管或瞬態(tài)二極管或者它們的串聯(lián)和/或并
聯(lián)組合。
[0011]將至少I個如權(quán)利要求1至5中任意一所述的防雷器安裝在安裝板上，在安裝板上還設(shè)置有連接防雷器輸入端的進(jìn)線端子排和連接防雷器的輸出端的出線端子排，各個防雷器的輸入端分別連接到進(jìn)線端子排上，各個防雷器的輸出端分別連接到出線端子排上；在安裝板上設(shè)置一個接地端子，防雷器的地線端都接到該接地端子上。
[0012]所述的安裝板外側(cè)設(shè)有屏蔽殼，所述的非線性元件有一部分突出于屏蔽外殼，所述的進(jìn)行端子排、出線端子排、接地端子，露出屏蔽外殼。
[0013]所述的防雷器與進(jìn)線端子排、出線端子排分別設(shè)置在安裝板的兩個面上；或者防雷器與進(jìn)線端子排、出線端子排設(shè)置在安裝板的同一個面上，防雷器至進(jìn)線端子排、出線端子排采用絞線和/或設(shè)置屏蔽線槽的方式相連接。
[0014]由于本發(fā)明采用非線性元件與隔離變壓器并聯(lián)的方式制成防雷器，其結(jié)構(gòu)簡單，特別是本發(fā)明的防雷器采用調(diào)節(jié)隔離變壓器初、次級線圈分布電容大小，從而抑制過電壓傳遞到次級線圈的原理，殘壓低，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試對過電壓的抑制能力超過千分之二，具有非常好的防雷效果，能有效的防止軌道電路遭受雷擊而損壞。
[0015]本發(fā)明的防雷組合，由于將防雷器和被保護(hù)線路集中在一個安裝板上對被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)防護(hù)，特別是對鐵路軌道電路設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)性保護(hù)，簡化防雷電路，更利于防雷集中管理；在安裝板上設(shè)置進(jìn)、出線端子，將進(jìn)、出防雷器的線路分別開來，可以減少進(jìn)、出線間相互干擾；多個防雷器使用同一個接地點(diǎn)與地網(wǎng)相連接，對減少地線的使用數(shù)量和地線對其它線路電磁干擾的影響等方面有積極的效果。
[0016]本發(fā)明的防雷柜，由于將眾多的防雷器和被保護(hù)線路集中在一個柜體內(nèi)，對被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行集中、系統(tǒng)性防護(hù)，進(jìn)一步簡化防雷電路，大大便于防雷集中管理；特別是在鐵路上，對于一些站場軌道電路較多的場合，使用本發(fā)明的防雷柜后，可以使整個設(shè)備室大為簡潔、簡化；在柜體內(nèi)設(shè)置進(jìn)、出用的線槽，對進(jìn)、出防雷器的信號線路進(jìn)行隔離，減小信號線路的相互影響；一個柜體內(nèi)的防雷器使用同一個接地點(diǎn)與地網(wǎng)相連接，對減少地線的使用數(shù)量和地線對其它線路電磁干擾的影響等方面有更進(jìn)一步的積極效果。
[0017]本發(fā)明的軌道電路防護(hù)方法，由于本發(fā)明的防雷器具有非常低的殘壓，將本發(fā)明的防雷器接入軌道電路后，軌道電路設(shè)備不容易被雷擊壞，保證了設(shè)備的可靠性，對保障鐵路正常運(yùn)營有非常重要的積極效果。
[0018]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明防雷器原理圖，101為非線性元件，102為隔離變壓器。
[0020]圖2為本發(fā)明防雷器的隔離變壓器等效電路原理圖
圖3本發(fā)明防雷組合的電路圖，圖中11為本發(fā)明的防雷器，201和202為進(jìn)線和出線引出端子排。
[0021]圖4為本發(fā)明防雷組合的結(jié)構(gòu)示意圖，11為本發(fā)明的防雷器，21為本發(fā)明防雷組合整體。
[0022]圖5為本發(fā)明防雷組合結(jié)構(gòu)示意圖另一面，203接地端子，204為安裝板。
[0023]圖6為防雷組合安裝屏蔽殼的外形圖。
[0024]圖7為防雷組合安裝屏蔽殼的另一角度看外形圖。
[0025]圖8為本發(fā)明防雷柜的電路圖。[0026]圖9為本發(fā)明防雷柜的結(jié)構(gòu)示意圖，301、301分別表進(jìn)線和出線線槽，303為地線。【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)施例為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例有一非線性元件101并聯(lián)于一個隔離變壓器102的初級，隔離變壓器102初級線圈的兩個引線作為防雷器的輸入端，隔離變壓器102次級線圈的兩個引線作為防雷器的輸出端，隔離變壓器鐵芯及次級線圈的屏蔽作為地線端。如此，用非線性元件和隔離變壓組構(gòu)成一個五端口防雷器，將本發(fā)明的防雷器串聯(lián)接入需要保護(hù)的一對線路中，由非線性元件對該線路進(jìn)行橫向保護(hù)，用隔離變壓器對線路進(jìn)行縱向保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)該對線路的縱橫向保護(hù)。
[0029]本發(fā)明的另一實(shí)施例為:非線性元件101并聯(lián)在隔離變壓器的次級。
[0030]本發(fā)明的另一實(shí)施例為:非線性元件101分別并聯(lián)于隔離變壓器102的初級和次級。
[0031]本實(shí)施例中，采用的非線性元件101為壓敏電阻或放電管或瞬態(tài)二極管或者它們的串聯(lián)和/或并聯(lián)組合。其中，非線性元件101是壓敏電阻，壓敏電阻在導(dǎo)通前呈高阻狀態(tài)，導(dǎo)通后呈低阻狀態(tài)；在正常情況下，被保護(hù)線路上沒有過電壓，壓敏電阻不導(dǎo)通，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備的線路中出現(xiàn)過電壓時，壓敏電阻導(dǎo)通并將過電壓通過壓敏電阻短路掉，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。非線性元件101也可以是放電管，放電管在導(dǎo)通前呈開路狀態(tài)，在導(dǎo)通后呈短路狀態(tài)；在正常情況下，被保護(hù)線路上沒有過電壓，放電管不導(dǎo)通，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備的線路中出現(xiàn)過電壓時，放電管導(dǎo)通并將過電壓通過放電管短路掉，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。非線性元件101還可以是瞬態(tài)二極管，瞬態(tài)二極管在導(dǎo)通前呈高阻狀態(tài)，導(dǎo)通后呈低阻狀態(tài)；在正常情況下，被保護(hù)線路上沒有過電壓，瞬態(tài)二極管不導(dǎo)通，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備的線路中出現(xiàn)過電壓時，瞬態(tài)二極管導(dǎo)通并將過電壓通過瞬態(tài)二極管短路掉，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。
[0032]本發(fā)明所述的非線性元件101還可以是壓敏電阻與放電管的串聯(lián)或并聯(lián)組合；或者放電管與瞬態(tài)二極管串聯(lián)或并聯(lián)組合；或者是壓敏電阻與瞬態(tài)二極管的串聯(lián)或并聯(lián)組合；或是壓敏、放電管、瞬態(tài)二極管的串聯(lián)或并聯(lián)或混聯(lián)組合。總之，只要正常工作時呈現(xiàn)高阻或開路狀態(tài)、遇到過電壓呈現(xiàn)低阻或短路狀態(tài)的器件，都可以替代的作為本發(fā)明的非線性元件。
[0033]本實(shí)施例中采用的隔離變壓器102的次級與初級的繞制圈數(shù)比為1.05-1.15比1，優(yōu)選的為1.08:1。由于隔離變壓器接入線路后，對線路信號有衰減作用，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整初級與次級線圈圈數(shù)的比例，當(dāng)次級線圈接上負(fù)載后，初級與次級的電壓比接近I。依據(jù)被保護(hù)線路負(fù)載的情況，一般將次級與初級線圈的圈數(shù)比設(shè)定在1.05-1.15:1。
[0034]本實(shí)施例中采用的隔離變壓器102次級線圈對地的分布電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于初級線圈對次級線圈的分布電容。在繞制初級和次級線圈時，調(diào)整兩線圈銅線分布，增大次級線圈對地的分布電容，調(diào)整初級與次級線圈的距離，減小兩線圈的分布電容。此可以使次級線圈對地的分布電容與初級對次級線圈的分布電容差距增加；還可以對次級采用三面屏蔽接地結(jié)構(gòu)的方式，進(jìn)一步增加次級線圈與地的分布電容而減少初級與次級間的電容。三面屏蔽接地結(jié)構(gòu)是指，次級線圈的最內(nèi)層和最外層與其中的一個端面層連接在一起后與屏蔽地連接在一起。
[0035]如圖2所示，初級線圈對地電壓為U1，次級線圈對地電壓為U2則:
【權(quán)利要求】
1.一種防雷器，其特征在于:所述的防雷器結(jié)構(gòu)為非線性元件(101)并聯(lián)于隔離變壓器(102)的初級或次級；或者非線性元件(101)分別并聯(lián)于隔離變壓器(102)初級和次級，隔離變壓器(102)初級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸入端，隔離變壓器(102)次級線圈的兩個引線作為防雷器的兩輸出端，隔離變壓器鐵芯及次級線圈的屏蔽層作為防雷器的地線端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防雷器，其特征在于:所述的隔離變壓器(102)次級線圈對地的分布電容為初級線圈對次級線圈的分布電容的50倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防雷器，其特征在于:所述的隔離變壓器(102)次級線圈采用三面屏蔽層接地結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的防雷器，其特征在于:所述的隔離變壓器(102)的次級與初級的繞制圈數(shù)比為1.05-1.15比I。
5.根據(jù)權(quán)利要I或2或3的防雷器，其特征在于:所述的非線性元件(101)是壓敏電阻或放電管或瞬態(tài)二極管或者它們的串聯(lián)和/或并聯(lián)組合。
6.一種采用權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的防雷器的防雷組合，其特征在于:將至少I個如權(quán)利要求1至5中任意一所述的防雷器輸入端分別連接到進(jìn)線端子排(201)和防雷器輸出端分別連接到出線端子排(202)，防雷器的地線端都接到一個接地端子(203)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷組合，其特征在于:將至少I個如權(quán)利要求1至5中任意一所述的防雷器安裝在安裝板(204)上，在安裝板(204)上還設(shè)置有連接防雷器輸入端的進(jìn)線端子排(201)和連接防雷器的輸出端的出線端子排(202)，各個防雷器的輸入端分別連接到進(jìn)線端子排(201)上，各個防雷器的輸出端分別連接到出線端子排(202)上；在安裝板(204)上設(shè)置一個接地端子，防雷器的地線端都接到該接地端子上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防雷組合，其特征在于:所述的安裝板(204)外側(cè)設(shè)有屏蔽殼，所述的非線性元件(101)有一部分突出于屏蔽外殼，所述的進(jìn)行端子排(201)、出線端子排(202)、接地端子(203)，露出屏蔽外殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的防雷組合，其特征在于:所述的防雷器與進(jìn)線端子排(201)、出線端子排(202)分別設(shè)置在安裝板(204)的兩個面上；或者防雷器與進(jìn)線端子排(201)、出線端子排(202)設(shè)置在安裝板(204)的同一個面上，防雷器至進(jìn)線端子排(201)、出線端子排(202)采用絞線和/或設(shè)置屏蔽線槽的方式相連接。
10.一種采用如權(quán)利要求6或7或8或9所述的防雷組合的防雷柜，其特征在于:在柜體內(nèi)配置至少一個如權(quán)利要求6或7或8或9所述的防雷組合，在柜體內(nèi)設(shè)置兩線槽(301、302)，其中一側(cè)線槽用于走進(jìn)線，另一側(cè)線槽用于走出線；在柜體內(nèi)還設(shè)置有與各防雷組合接地端子相連接的地線(303 )。
【文檔編號】H02H7/04GK103474977SQ201310464305
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張帆, 郭豐明, 張海軒, 王濤, 張學(xué)鋒, 羅勇, 孫偉義, 鄭屹東, 冉煜華, 樊超 申請人:深圳科安達(dá)電子科技股份有限公司