CN102904231B - 防止地电位高压反击的隔离保护装置及其隔离保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止地电位高压反击的隔离保护装置,包括有接地系统的雷电流频率阻抗控制器单元,雷电流频率阻抗控制器单元由带阻滤波器和反击二极管单元串联组成。一种防止地电位高压反击的隔离保护电路,包括有防雷地和保护地,串联在防雷地与保护地之间的隔离保护装置。本发明提供的隔离保护装置,并将隔离保护装置串联在防雷地与保护地之间,当雷电流从防雷地端反击时带阻滤波器瞬间呈一个高阻抗的器件,隔离反击雷电流,由于二极管具备单相导电特性,当工频部分的残压经过带阻滤波器时会被反击二极管单元隔离,使工频、低能量的雷电流无法通过反击二极管单元进入保护地设备,有效地保护了设备。

Description

防止地电位高压反击的隔离保护装置及其隔离保护电路
技术领域
本发明涉及了一种隔离保护装置,尤其涉及一种防止地电位高压反击的隔离保护装置。
本发明还涉及了隔离保护电路。
背景技术
目前网络、通信机房的接地线,按功能分类主要包括防雷地(也叫做强地)和保护地(保护地也叫弱地,包括工作地与设备地)两类。防雷地:是指为设备或系统的电源线路、信号线路提供旁路分流通道的装置,将线路中的雷电过压对地进行分流、转移;它的对地连接的线缆叫防雷接地线。设备地:避免交、直流电源线对设备和人身构成威胁,设备中的不带电金属机壳与地相连,当发生漏电或机壳带电时,保证人身安全。工作地:为电力、电子设备的运行提供的基准电位参考地。
理想中的两类地应该相互独立、互不干扰,或各自有独立的接地网,尤其是弱地的设备不能受到强地电位的影响,否则会有高压反击的危险。但现在接地方式采用联合接地系统,即将所有接地线(保护地、防雷地)接在一块汇流排上,通过引下线与地网连接。现有的接地方式具有以下的缺陷及不足:
1、建设地网时前期投入和维护成本高。根据YD5098-2005《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》对联合接地阻值要求综合通信楼小于1Ω,移动通信基站小于10Ω。为了设备正常运行和防雷要求,接地电阻越小,防雷效果越好,为了实现小接地电阻组成接地网,常采用大量的铜材、钢材、降阻剂和接地棒等化学产品提高土壤PH值来降低接地电阻,其金属结构不可避免存在电化腐蚀,从而加快了接地体的腐蚀速度,使用寿命短且需花费大量的人力、物力、财力投入。
2、建设接地网施工难、测量难、维护难及整改难。施工难:在高地阻率的基站(如城市站、石头山、戈壁、沙漠等)难进行地网施工、材料搬运、作业等。测量难:测量方法的限制和环境因素,不可能达到真正的“标准要求”的低电阻值。维护难:由于需要埋设大量的金属材料,增加了防盗工作和难度。整改难:地网受气候、材料氧化、降阻材料流失等因素,接地电阻会逐渐增大,需要进行二次整改,难度和投入不亚于前期投入成本。
3、接地系统、接地设备之间有相互影响。由于强地和弱地接的地线都通过同一汇流排的共点、共网的方式进行联合接地,因此即使接地电阻达到标准,两者的相互影响也很大,尤其是雷电浪涌电压通过防雷接地进入联合接地网时就会沿弱地线(设备接地线、工作接地线)进行相互传导、干扰、造成地电位高压反击和高压传导。
4、电工理论基础不科学。联合接地系统的地电位实际的干扰值为(KV级)和通信网络设备EMC值为(V级)不是同一数量级,根据欧姆定律理论采用降低接地电阻的方法不可能达到通信工作接地EMC的要求,(按此理论接地电阻应该是mΩ量级而不是Ω量级)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷,提供一种防止地电位高压反击的隔离保护装置。同时也提供了一种隔离保护电路。
为了解决上面所述的技术问题,本发明采取以下技术方案:
一种防止地电位高压反击的隔离保护装置,包括有接地系统的雷电流频率阻抗控制器单元(简称ALFB),所述的雷电流频率阻抗控制器单元由带阻滤波器和反击二极管单元串联组成。
作为一种优选方式,所述的反击二极管单元为由至少2个反击二极管同向并联组成的反击二极管阵列。
一种防止地电位高压反击的隔离保护电路,包括有防雷地和保护地,还包括有如权上所述的隔离保护装置,所述的隔离保护装置串联在防雷地与保护地之间。
所述隔离保护装置的带阻滤波器的一端与防雷地端口的第一接线汇流排连接,带阻滤波器的另一端与反击二极管负极连接,反击二极管正极与保护地端口的第二接线汇流排相连。
本发明提供的隔离保护装置,通过串联的带阻滤波器和反击二极管单元组成雷电流频率阻抗控制器单元,并将隔离保护装置串联在防雷地与保护地之间,当雷电流从防雷地端反击时带阻滤波器瞬间呈一个高阻抗的器件,隔离反击雷电流,由于二极管具备单相导电特性,当工频部分的残压经过带阻滤波器时会被反击二极管单元隔离,使工频、低能量的雷电流无法通过反击二极管单元进入保护地的设备,有效地保护了设备。
附图说明
图1为本发明的隔离保护装置的第一结构图。
图2为本发明的隔离保护装置的第二结构图。
图3为本发明的隔离保护装置的第三结构图。
图4为本发明的隔离保护电路的结构图。
图中,1.雷电流频率阻抗控制器单元、12.带阻滤波器、13.反击二极管单元、131.反击二极管阵列、2.防雷地、3.保护地、4.第一接线汇流排、5.第二接线汇流、6.隔离保护装置。
具体实施方式
请参阅图1,如图所示,一种防止地电位高压反击的隔离保护装置,包括有接地系统的雷电流频率阻抗控制器单元1,雷电流频率阻抗控制器单元1由带阻滤波器12和反击二极管单元13串联组成。其中带阻滤波器12用于连接防雷地,反击二极管单元13用于连接保护地。
请一并参阅图2和图3,如图所示,一种防止地电位高压反击的隔离保护装置,包括有接地系统的雷电流频率阻抗控制器单元1,雷电流频率阻抗控制器单元1由带阻滤波器12和反击二极管单元13串联组成,反击二极管单元13为由至少2个反击二极管同向并联组成的反击二极管阵列131。其中带阻滤波器12用于连接防雷地,反击二极管阵列131用于连接保护地。
请参阅图4,如图所示,一种防止地电位高压反击的隔离保护电路,包括有防雷地2和保护地3,在防雷地与保护地之间串联有隔离保护装置6,隔离保护装置的带阻滤波器的一端与防雷地端口的第一接线汇流排4连接,带阻滤波器的另一端与反击二极管负极连接,反击二极管正极与保护地端口的第二接线汇流排5相连。第一接线汇流排通过接地电阻R连接联合接地网。图中,线条a、b分别代表着雷击电流的行走路线。
在隔离保护装置内部的防雷地端上设置一个高精度的雷电流互感器,当有雷电流反击进入隔离保护装置前,互感器对入侵的雷电流进行采集,将采集信号传到雷电监测单元,雷电监测记录仪可记录反击雷电流大小、雷电反击次数和雷电反击时间,并实现远程操控。
本发明具有以下特点:
1、实现接地系统的防雷地与保护地分离,使两个参考地电位相互独立,有雷电入侵时互不干扰,消除地电位反击,隔离雷电流对保护地设备的传导。
2、实现大电阻接地、使防雷效果不完全依赖于接地电阻,使防雷效果与接地电阻无关。当雷电流入侵时ALFB瞬间呈一个大阻抗的器件,而该阻抗肯定会大于接地电阻阻抗,根据电流特性(电流走低阻抗回路),迫使雷电流只能往比他阻抗小的地网泄流、放电,实现了大电阻接地技术。
3、无需投入大量的铜材、钢材、降阻剂、需花费大量的人力、物力、财力建设低电阻地网。
4、实现雷电监测,将雷电产生的高压反击信息进行记录、储存,可记录该装置抵御雷击次数、时间、雷电流大小,为设备的维护、调研提供参考数据。

Claims (4)

1.一种防止地电位高压反击的隔离保护装置,包括有接地系统的雷电流频率阻抗控制器单元,其特征在于:所述的雷电流频率阻抗控制器单元由带阻滤波器和反击二极管单元串联组成。
2.如权利要求1所述的隔离保护装置,其特征在于:所述的反击二极管单元为由至少2个反击二极管同向并联组成的反击二极管阵列。
3.一种防止地电位高压反击的隔离保护电路,包括有防雷地和保护地,其特征在于:还包括有如权利要求1或2任一所述的隔离保护装置,所述的隔离保护装置串联在防雷地与保护地之间。
4.如权利要求3所述的隔离保护电路,其特征在于:所述隔离保护装置的带阻滤波器的一端与防雷地端口的第一接线汇流排连接,带阻滤波器的另一端与反击二极管单元负极连接,反击二极管单元正极与保护地端口的第二接线汇流排相连。
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Denomination of invention: Isolation protection device and isolation protection circuit preventing ground potential high voltage counterattack

Effective date of registration: 20190815

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Pledgee: Ganzhou Nankang District Chengfa Group Financial Investment Co., Ltd.

Pledgor: Shenzhen LEBOS Technology Co., Ltd.

Registration number: Y2019440020006

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