CN105680252A - 一种雷电吸收型的互联网防雷插座 - Google Patents

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张丽
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Abstract

本发明公开一种雷电吸收型的互联网防雷插座，包括气候参数接口、电源接口、环境参数接口、路由接口、USB接口、防雷模块、雷电吸收装置、集中处理器、受控插口和正常插口，所述防雷模块与电源接口并联，所述防雷模块具有雷电吸收装置，所述气候参数接口、环境参数接口、路由接口、USB接口和受控插口均与集中处理器连接，所述集中处理器、受控插口和正常插口均与电源接口连接，所述气候参数接口连有风速传感器、雨量传感器、第一温度传感器和湿度传感器，所述环境参数接口连有第二温度传感器和烟雾传感器；该雷电吸收型的互联网防雷插座解决实际应用中防雷接地问题，通过气候和环境传感器参数控制电源插口的开启。同时通过互联网大大提高电源远程操作开启的便利性。

Description

一种雷电吸收型的互联网防雷插座
技术领域
本发明涉及一种雷电吸收型的互联网防雷插座。
背景技术
插座是许多电器电源供给的最后连接点，也是用电器电源防护和开关控制的最后一个节点，普通的插座只用电源手动开关，近年来也出现一些具有雷电防护功能的插座，但由于应用场所限制，防护的接地通常使用电源线路的地线，仅参考电源地线做防护，雷电流泄放通道不通畅,随着互联网+和家居智能化应用的推广，需要一类能远端控制的具有电涌防护功能的可靠插座。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种既解决实际应用中防雷及防雷接地问题。同时又大大提高电源远程操作便利性的雷电吸收型的互联网防雷插座。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种雷电吸收型的互联网防雷插座，包括气候参数接口、电源接口、环境参数接口、路由接口、USB接口、防雷模块、雷电吸收装置、集中处理器、受控插口和正常插口，所述防雷模块与电源接口并联，所述防雷模块串联雷电吸收装置，所述雷电吸收装置为电容器和散流电阻组成的电路，所述气候参数接口、环境参数接口、路由接口、USB接口和受控插口均与集中处理器连接，所述集中处理器、受控插口和正常插口均与电源接口连接，所述气候参数接口连有风速传感器、雨量传感器、第一温度传感器和湿度传感器，所述环境参数接口连有第二温度传感器和烟雾传感器。
作为优选，所述防雷模块为为对称结构全保护浪涌保护器。
作为优选，所述雷电吸收装置为电容器和散流电阻组成的电路。
作为优选，所述USB接口、正常插口和受控插口均设置在一个面板上。
本发明的有益效果为：通过设置有防雷模块、雷电吸收装置、集中处理器，并通过路由接口实行远程APP控制，既解决实际应用中雷电防护及防雷接地问题。同时又大大提高电源远程操作便利性。
附图说明
图1为本发明一种雷电吸收型的互联网防雷插座的整体结构示意图。
图2为本发明一种雷电吸收型的互联网防雷插座的电路图。
图3为本发明一种雷电吸收型的互联网防雷插座的防雷模块和雷电吸收装置的连接电路图。
图4为本发明一种雷电吸收型的互联网防雷插座的防雷电冲击测试对比电路图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种雷电吸收型的互联网防雷插座，包括气候参数接口1、电源接口2、环境参数接口3、路由接口4、USB接口5、防雷模块6、雷电吸收装置7、集中处理器8、受控插口9和正常插口10，路由接口4可以与RS485信号和TCP/IP透明传输接口（未图示）定义数据格式，构建网络，实现远程APP控制，远程控制受控插口9的开启和闭合动作，所述防雷模块6与电源接口2并联，所述防雷模块6与雷电吸收装置7串联，所述气候参数接口1、环境参数接口3、路由接口4、USB接口5和受控插口9均与集中处理器8连接，所述集中处理器8、受控插口9和正常插口10均与电源接口2连接，所述气候参数接口1连有风速传感器11、雨量传感器12、第一温度传感器13和湿度传感器14，室外气候环境变化时，集中处理器8接收到信息，并给出受控插口9电源动作指令，所述环境参数接口3连有第二温度传感器15和烟雾传感器16，对室内环境烟雾进行探测，当探测结果报警时，给出受控插口9电源关断动作指令，停止向受控插口9供电。
所述集中处理器8为MCU。
所述防雷模块6为对称结构全保护浪涌保护器。
所述雷电吸收装置7为电容器和散流电阻组成的电路。
所述USB接口5、正常插口10和受控插口9均设置有一个以上。
如图3所示，一种雷电吸收型的互联网防雷插座，防雷模块6和雷电吸收装置7采用“Y”型连接结构，解决了末端雷电防护的防雷接地的工程问题，利用电源地线做雷电防护接地，不再强调防雷接地的泄流作用。
实验例：
利用图4示的对照电路进行防雷电冲击，其原理是利用高压脉冲电容C2的快速放电实现防雷电冲击，其过程是：闭合开关K，C2存储的电量经过L,R的阻抗缓冲，对试品施加雷电冲击。相反地，本发明利用一定容量和耐压的电容器实现对雷电流的吸收。在图3中，雷电能量经防雷模块6后，流向电容器C,以接地线（电源地线）为参考零电位，当雷电能量一定时，雷电对电容器C的充电电压水平U相对以参考零电位也是一定的，只要U值和电源电压UN差大于防雷模块6设置的启动电压，雷电结束后，ZR1、ZR2、G1关断，雷电流的能量就暂时存储到了电容器C中，并通过R1向地泄放能量。
假定一个10KA的8/20us的雷电冲击，其能量的电量Q1=I*T=10*103(A)*20*10-6(S)=0.2（库仑）（估算），而一个470UF/1000V的电容最大容量Q2=CU=0.47（库仑）；即电容充值到电压水平=500V时，其存储能量相当于一个10KA的8/20us的雷电冲击能量。
本发明的防护效果设定为第三级防护，即在预期10KA8/20US雷电冲击下防护水平的剩余电压小于1.5KV;表现为图3中的A点对B点电位差UAB,A点对D点电位差UAD,B点对D点电位差UBD。三者都小于1.5KV，UAB由ZR1和ZR2嵌位电压所确定，当元件ZR1=ZR3=20KA/330V压敏电阻时，UAB在10KA冲击时小于1.5KV，UAC、UBC在10KA8/20US雷电冲击时剩余电压小于0.7KV，G1导通时，UG1不大于80V;因此，要使UAD，UBD电压差小于1.5KV,必须使电容器C两端电压UCD小于700V;经设计计算，取C=470UF/1000V,即可满足防护效果要求。
本发明的有益效果为：通过设置有防雷模块、雷电吸收装置、集中处理器，并通过路由接口实行远程APP控制，既解决实际应用中接地及防雷问题。同时又大大提高电源远程操作便利性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：包括气候参数接口、电源接口、环境参数接口、路由接口、USB接口、防雷模块、雷电吸收装置、集中处理器、受控插口和正常插口，所述防雷模块与电源接口并联，所述防雷模块与雷电吸收装置串联，所述气候参数接口、环境参数接口、路由接口、USB接口和受控插口均与集中处理器连接，所述集中处理器、受控插口和正常插口均与电源接口连接，所述气候参数接口连有风速传感器、雨量传感器、第一温度传感器和湿度传感器，所述环境参数接口连有第二温度传感器和烟雾传感器。
2.根据权利要求1所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述插座插口由集中处理器MCU控制。
3.根据权利要求2所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述防雷模块为对称结构全保护浪涌保护器。
4.根据权利要求3所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述雷电吸收装置为电容器和散流电阻组成的电路。
5.根据权利要求4所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述USB接口、正常插口和受控插口均设置在一个面板上。
6.根据权利要求5所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述的受控插口由气候和环境参数控制开启。
7.根据权利要求6所述的雷电吸收型的互联网防雷插座，其特征在于：所述的受控插口接受互联网远程开启。
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