一種等電位防雷器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種等電位防雷器。所述防雷器包括依次串接的浪涌抑制電路、防雷保護(hù)電路、浪涌能量吸收電路、隔離保護(hù)電路和EMI保護(hù)電路；所述防雷保護(hù)電路包括串聯(lián)的第一電感和第二電感，所述第一電感的輸入端和電路接地端之間串接有多間隙放電管；所述第一電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件；所述第二電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件。本發(fā)明防雷效果更好且方便實施。
【專利說明】
一種等電位防雷器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防雷【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，涉及一種等電位防雷器。

【背景技術(shù)】
[0002]千百年來，人類對雷電的防護(hù)主要為兩大防護(hù)方式:一種是絕緣避雷，絕緣阻雷，絕緣避雷例子就是大量遺存古建筑建于絕緣極好的地基之上，千百年來未被雷擊損壞，這就是采用絕緣避雷方式；另一種就是引雷入地，直擊雷防護(hù)用的避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)就是典型的引雷入地的方式，感應(yīng)雷用的電源防雷器、信號防雷器，其總的思想就是把雷電流泄放入地，大家知道泄流就是泄能，把雷電流泄放入地，從而達(dá)到防雷的目的。
[0003]在感應(yīng)雷的防護(hù)中，電源防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)里經(jīng)常會提到多級防護(hù)，比如:一幢建筑物，處于不同的雷電電磁環(huán)境下所感受的雷電浪涌是不同的，要保護(hù)好建筑物里的設(shè)備，現(xiàn)在國際國內(nèi)通用做法，就是對雷擊浪涌一級一級防護(hù)，多級泄流，多級限壓，來滿足最后的殘壓低于設(shè)備所能承受的耐壓；
等電位連接:設(shè)備和裝置外露可到底部分的電位基本相等的電氣連接。
[0004]防雷等電位連接:將分開的諸金屬物體直接用連接道題或經(jīng)電涌保護(hù)器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發(fā)的電位差。等電位連接包括防雷器電路上等電位，防雷電路等電位，實現(xiàn)均壓等電位的作用；等電位同時包括設(shè)備、裝置、防雷裝置的等電位連接。
[0005]引雷入地是當(dāng)今世界防雷的主要思想與防護(hù)方法，把擊在建筑物的直擊雷、與線路上的感應(yīng)雷通過引雷避雷針，防雷器泄放入地，引雷入地需要做滿足防雷要求的地網(wǎng)，電源防雷器一般要求接地電阻小于10歐姆，信號防雷產(chǎn)品一般要求接地電阻小于4歐姆，做防雷接地網(wǎng)往往是工程的一個重要部分，也是耗資比較大的一個方面，要達(dá)到滿足要求的地網(wǎng)接地電阻，周期長、耗資大、工程量大、專業(yè)性強(qiáng)，這些是普通家庭、廣大農(nóng)村、偏遠(yuǎn)山區(qū)防雷很難家家戶戶安裝防雷器的重要原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防雷效果更好且方便實施的等電位防雷器。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種等電位防雷器，包括依次串接的浪涌抑制電路、防雷保護(hù)電路、浪涌能量吸收電路、隔離保護(hù)電路和EMI保護(hù)電路；
所述防雷保護(hù)電路包括串聯(lián)的第一電感和第二電感，所述第一電感的輸入端和電路接地端之間串接有多間隙無續(xù)流無漏流放電管；所述第一電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件；所述第二電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件。
[0008]進(jìn)一步的，所述浪涌能量吸收電路包括高壓脈沖電容元件。
[0009]進(jìn)一步的，所述隔離保護(hù)電路采用隔離變壓器。
[0010]進(jìn)一步的，所述EMI電路包括依次串接的共模扼流圈和差模扼流圈，所述共模扼流圈輸入端的火線和零線之間連接有差模電容；所述差模扼流圈輸出端的火線和零線之間串接有共模電容。
[0011]進(jìn)一步的，所述共模扼流圈包括串接在火線的第一電感，串接在零線的第二電感；所示差模扼流圈包括與第一電感串接的第三電感，與第二電感串接的第四電感；所述共模電容包括第二電容、第三電容和第四電容；所述第二電容直接串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容的連接處接地。
[0012]進(jìn)一步的，所述浪涌能量吸收電路包括高壓脈沖電容元件；所述隔離保護(hù)電路采用隔離變壓器；所述EMI電路包括依次串接的共模扼流圈和差模扼流圈，所述共模扼流圈輸入端的火線和零線之間連接有差模電容；所述差模扼流圈輸出端的火線和零線之間串接有共模電容；
所述共模扼流圈包括串接在火線的第一電感，串接在零線的第二電感；所示差模扼流圈包括與第一電感串接的第三電感，與第二電感串接的第四電感；所述共模電容包括第二電容、第三電容和第四電容；所述第二電容直接串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容的連接處接地。
[0013]本發(fā)明結(jié)合了絕緣避雷，抑制阻雷、等電位、隔離、均壓、雷電能量消耗吸收、差模共模全保護(hù)的原理，設(shè)計出一種等電位精準(zhǔn)保護(hù)水平隔離電源防雷器，此防雷器集各種優(yōu)點(diǎn)于一身，采用絕緣避雷、雷電抑制原理，運(yùn)用均壓、隔離手段，采用了感應(yīng)浪涌吸收原理、差模共模全保護(hù)方式，組成前后五級保護(hù)電路，全面解決了以往常規(guī)防雷器存在這樣那樣的問題，同時防雷器不用做專用接地地網(wǎng)，從而節(jié)省了大量的人力物力，防雷器解決了以往普通家庭使用、偏遠(yuǎn)山區(qū)使用防雷器的經(jīng)濟(jì)制約，技術(shù)制約，地域制約，土質(zhì)制約等，變成家家戶戶用的起，家家戶戶都可以用，為防雷器推廣普及推廣奠定了結(jié)實的基礎(chǔ)。本發(fā)明解決了以往等電位電路僅僅做一個全模保護(hù)，缺少能量消耗吸收電路，未考慮雷電根本表現(xiàn)是雷電電流，雷電電流是一種能量入侵，解決了能量的消化吸收問題；解決以往只有一級電路，后級保護(hù)水平過高，保護(hù)效果差的缺點(diǎn)；解決了在雷電防護(hù)中只做共模保護(hù)，不做差模保護(hù)的缺點(diǎn)。特殊的多級保護(hù)電路解決了以往簡單一級防雷電路或者兩級防雷電路的保護(hù)水平過高、通流容量過小、響應(yīng)時間慢的缺點(diǎn)，本防雷器采用多級，各種特點(diǎn)元器件配合使用既可以設(shè)計滿足不同通流容量的要求，同時末級防雷電路響應(yīng)時間速度快，多級電路配合，殘壓低，滿足一個超低殘壓，達(dá)到理想的防護(hù)效果。本發(fā)明采用隔離電路，對雷電防護(hù)、過壓保護(hù)不留死角，真正做到防護(hù)完美狀態(tài)。采用EMI解決電路，解決了各種干擾對工頻電源的影響，凈化了電源環(huán)境，輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦交流電。防雷器不需要專門做地網(wǎng)，對地網(wǎng)接地電阻不做嚴(yán)格要求，杜絕了由于防雷接地地電位反擊帶來的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明防雷器的原理示意圖；
圖2是本發(fā)明防雷保護(hù)電路的原理示意圖；
圖3是本發(fā)明防雷保護(hù)電路的濾波效果示意圖；
圖4是本發(fā)明EMI電路的原理不意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的防雷器包括依次串接的浪涌抑制電路、防雷保護(hù)電路、浪涌能量吸收電路、隔離保護(hù)電路和EMI電路；
如圖2所示，防雷保護(hù)電路包括串聯(lián)的第一電感和第二電感，所述第一電感的輸入端和電路接地端之間串接有多間隙放電管；所述第一電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件；所述第二電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件，本發(fā)明防雷保護(hù)電路對雷擊浪涌電流的效果可以參見圖3，可見通過三級保護(hù)，最后達(dá)到超低的殘壓。
[0017]所述浪涌能量吸收電路包括高壓脈沖電容元件。所述隔離保護(hù)電路采用隔離變壓器。
[0018]如圖4，所述EMI電路包括依次串接的共模扼流圈和差模扼流圈，所述共模扼流圈輸入端的火線和零線之間連接有差模電容；所述差模扼流圈輸出端的火線和零線之間串接有共模電容Cl。所述共模扼流圈包括串接在火線的第一電感LI，串接在零線的第二電感L2 ;所示差模扼流圈包括與第一電感串接的第三電感L3，與第二電感串接的第四電感L4 ；所述共模電容包括第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4 ;所述第二電容直接串接在共模扼流圈輸出端的火線L和零線N之間；所述第三電容和第四電容串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容的連接處接地。
[0019]本發(fā)明結(jié)合了絕緣避雷，抑制阻雷、等電位、隔離、均壓、雷電能量消耗吸收、差模共模全保護(hù)的原理，設(shè)計出一種等電位精準(zhǔn)保護(hù)水平隔離電源防雷器，此防雷器集各種優(yōu)點(diǎn)于一身，采用絕緣避雷、雷電抑制原理，運(yùn)用均壓、隔離手段，采用了感應(yīng)浪涌吸收原理、差模共模全保護(hù)方式，組成前后五級保護(hù)電路，全面解決了以往常規(guī)防雷器存在這樣那樣的問題，同時防雷器不用做專用接地地網(wǎng)，從而節(jié)省了大量的人力物力，省時省力，防雷器，解決了以往普通家庭使用、偏遠(yuǎn)山區(qū)使用防雷器的經(jīng)濟(jì)制約，技術(shù)制約，地域制約，土質(zhì)制約等，將來家家戶戶用的起，家家戶戶都可以用，為防雷器推廣普及推廣奠定了結(jié)實的基礎(chǔ)。本發(fā)明解決了以往等電位電路僅僅做一個全模保護(hù)，缺少能量消耗吸收電路，未考慮雷電根本表現(xiàn)是雷電電流，雷電電流是一種能量入侵，解決了能量的消化吸收問題；解決以往只有一級電路，后級保護(hù)水平過高，保護(hù)效果差的缺點(diǎn)；解決了在雷電防護(hù)中只做共模保護(hù)，不做差模保護(hù)的缺點(diǎn)。特殊的多級保護(hù)電路解決了簡單一級防雷電路或者兩級防雷電路保護(hù)水平過高，通流容量不大，響應(yīng)時間有限制，防雷器采用不同元器件既可以設(shè)計滿足不同通流容量的要求，同時末級防雷電路響應(yīng)時間速度快，多級電路配合，殘壓低，滿足一個超低殘壓，達(dá)到理想的防護(hù)效果。本發(fā)明采用隔離電路，對雷電防護(hù)、過壓保護(hù)不留死角，真正做到防護(hù)完美狀態(tài)。采用EMI解決電路，解決了各種干擾對工頻電源的影響，凈化了電源環(huán)境，輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦交流電。防雷器不需要專門做地網(wǎng)，對地網(wǎng)接地電阻不做要求，杜絕了由于防雷接地地電位反擊帶來的問題。
[0020]下面對雷電防護(hù)部分的電路和原理做詳細(xì)介紹:
第一級為浪涌抑制電路:抑制阻雷采用高頻抑制原理；對于工頻電流可以正常通過，對于浪涌電流則阻礙阻波削弱波形，影響雷電浪涌的傳播方向，進(jìn)而影響感應(yīng)雷電的產(chǎn)生，高頻抑制器阻抗阻抗=2 JiFL ;我們知道:雷電浪涌電流主要分布在低頻部分，且隨著頻率的升高而遞減。第二級為防雷保護(hù)電路:可以承受直擊雷I類10/350 μ S波形雷電浪涌，也可以承受感應(yīng)雷II類8/20 μ S波形雷電浪涌，更能對各類電壓脈沖進(jìn)行保護(hù)，防護(hù)全面；防雷保護(hù)電路集成三級雷電浪涌防護(hù)，通流容量大，殘壓超低，反應(yīng)速度快，既具有B級防雷器的通流容量，又滿足C、D級防雷器的納秒級反應(yīng)速度與保護(hù)水平，防雷器設(shè)計三級浪涌保護(hù)電路，第一級采用開關(guān)元器件多間隙放電管，元器件無漏流無續(xù)流，保證了產(chǎn)品的使用壽命，通流容量超大，第二級采用限壓型元器件，元器件無續(xù)流，第三級采用高功率瞬態(tài)抑制二極管，各級的配合采用專門的退耦機(jī)制，真正滿足第一級用于泄能，第二級限壓，第三級把殘壓降到最低級殘壓，達(dá)到元器件靜態(tài)啟動電壓的殘壓水平，可以達(dá)到信號防雷器產(chǎn)品的超低殘壓特點(diǎn)要求，防雷器同時解決了多級防雷的配合問題，防雷電路采用差模共模全保護(hù)。專用的多級的防護(hù)，真正實現(xiàn)了精確殘壓值和超低的殘壓值！解決了原有防雷器，殘壓波動大，箝位不準(zhǔn)確，保護(hù)效果差的缺點(diǎn)；電路中防雷部分不同元器件共地采用隔離措施，防止末級電路在共地回路回?fù)魮p壞。
[0021]第三級為浪涌能量吸收電路:采用專用的高壓脈沖電容元件。根據(jù)感應(yīng)雷電荷量設(shè)計所需要一定值的脈沖電容選型。其中電容儲能Q = CU = It計算公式,根據(jù)設(shè)計需要配備能量吸收容量。
[0022]第四級為隔離保護(hù)電路:其采用隔離變壓器，根據(jù)前級防雷選擇相應(yīng)耐壓的隔離變壓器，根據(jù)需要的負(fù)載電流選擇相應(yīng)的變壓器。
[0023]第五級為EMI保護(hù)電路:電路中，第一電感LI和第二電感L2共模扼流圈，在一個閉合高導(dǎo)磁率鐵芯上，繞制有兩個繞向相同的線圈。共模電流以相同方向同時流過兩個線圈時，兩線圈產(chǎn)生的磁通是方向相同的，有相互加強(qiáng)的作用，使每一線圈的共模阻抗提高，共模電流大大減弱，對共模干擾有很強(qiáng)的抑制作用。在差模干擾信號作用下，干擾電流產(chǎn)生方向相反的磁通，在鐵芯中相互抵消，使線圈電感幾乎為零，對差模信號沒有抑制作用。第一電感L1、第二電感L2與電容C3，、C4構(gòu)成共模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。
[0024]電路中，L3是差模扼流圈，在高導(dǎo)磁率鐵芯上獨(dú)立繞線構(gòu)成，對高頻率差模電流和浪涌電流有極高的阻抗，對低頻(工頻)電流的阻抗極小。電容Cl濾去差模電流，與LI構(gòu)成差模干擾抑制網(wǎng)絡(luò).同時防雷器還可以具有以下功能:1、根據(jù)需要設(shè)置帶防水的功能；2、具有靈活外觀組成方式，可以采用箱式外觀，安裝為箱式壁掛或者安裝方式，也可以為一體化金屬外觀結(jié)構(gòu)，可以是螺絲固定，或者導(dǎo)軌式安裝方式，也可以是一體化模塊是結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌式安裝。3、防雷器設(shè)置遙信輸出功能；4、防雷器根據(jù)負(fù)載功率的大小設(shè)計相應(yīng)帶負(fù)載能力的防雷器；5、防雷器設(shè)有過流過熱脫扣功能。安全性高。6、防雷器既可以運(yùn)用于單相電源系統(tǒng)，也可以適用于三相交流系統(tǒng)，可適用于交流電源系統(tǒng)，也可以適用于直流電源系統(tǒng)；7、防雷器具有電源指示、劣化指示、接地指示、劣化告警功能等；8、防雷器可以存在選取其中部分電路組成其它特定防雷器的情況。9、帶有防雷智能監(jiān)控功能:防雷器的智能監(jiān)控，對于防雷器的各種工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，智能監(jiān)控部分包括雷電計數(shù)單元與防雷器狀態(tài)顯示單元，雷電計數(shù)單元具有雷擊計數(shù)功能，記錄防雷器每次所承受雷擊能量大小，記錄雷擊發(fā)生時間，記錄雷電正閃與負(fù)閃，記錄防雷器所在環(huán)境的溫度與濕度，雷擊計數(shù)器采用智能單片機(jī)、同時具備保存功能，防止停電，計數(shù)數(shù)據(jù)丟失的問題；防雷器狀態(tài)顯示單元具有防雷指示、接地指示、電源指示功能，防雷指示記錄防雷部分的狀態(tài)，正常顯示綠色，劣化顯示紅色，接地指示主要指示防雷器是否有效接地；電源指示指示各相電源狀態(tài)，供電綠色，沒有電時則不亮燈，同時具有聲音報警與功能，防雷器又具有遙信輸出功能，實時實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。防雷部分與智能監(jiān)控部分配合默契密切，防雷器的狀態(tài)實時監(jiān)控，傳輸通暢，布局合理，接線方面，抗干擾能力強(qiáng)。
[0025]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種等電位防雷器，其特征在于，包括依次串接的浪涌抑制電路、防雷保護(hù)電路、浪涌能量吸收電路、隔離保護(hù)電路和EMI保護(hù)電路； 所述防雷保護(hù)電路包括串聯(lián)的第一電感和第二電感，所述第一電感的輸入端和電路接地端之間串接有多間隙放電管；所述第一電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件；所述第二電感的輸出端和電路接地端之間串接有限壓型元器件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種等電位防雷器，其特征在于，所述浪涌能量吸收電路包括高壓脈沖電容元件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種等電位防雷器，其特征在于，所述隔離保護(hù)電路采用隔離變壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種等電位防雷器，其特征在于，所述EMI電路包括依次串接的共模扼流圈和差模扼流圈，所述共模扼流圈輸入端的火線和零線之間連接有差模電容；所述差模扼流圈輸出端的火線和零線之間串接有共模電容。
5.如權(quán)利要求1所述的一種等電位防雷器，其特征在于，所述共模扼流圈包括串接在火線的第一電感，串接在零線的第二電感；所示差模扼流圈包括與第一電感串接的第三電感，與第二電感串接的第四電感；所述共模電容包括第二電容、第三電容和第四電容；所述第二電容直接串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容的連接處接地。
6.如權(quán)利要求1所述的一種等電位防雷器，其特征在于，所述浪涌能量吸收電路包括高壓脈沖電容元件；所述隔離保護(hù)電路采用隔離變壓器；所述EMI電路包括依次串接的共模扼流圈和差模扼流圈，所述共模扼流圈輸入端的火線和零線之間連接有差模電容；所述差模扼流圈輸出端的火線和零線之間串接有共模電容； 所述共模扼流圈包括串接在火線的第一電感，串接在零線的第二電感；所示差模扼流圈包括與第一電感串接的第三電感，與第二電感串接的第四電感；所述共模電容包括第二電容、第三電容和第四電容；所述第二電容直接串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容串接在共模扼流圈輸出端的火線和零線之間；所述第三電容和第四電容的連接處接地。
【文檔編號】H02H9/04GK104242284SQ201410448267
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】廖飛舟 申請人:廖飛舟