CN115693629A - 一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置及方法，包括防雷防护装置本体，防雷防护装置本体包括两个连接板、两个安装板、防雷外壳、第一压敏电阻、板载SPD、抑制二极管、气体放电管、陶瓷PCB板和若干个陶瓷支柱，防雷外壳的两侧均固定安装有连接板，本发明通过设置电源接口、设备接口和网络接口，将该防雷防护装置与网络通信设备上的电源、控制端和网络线相连，从三方面吸收泄放电源线信号线中电磁干扰、脉冲等线路浪涌，保护网络通信设备免受雷电侵害；该防雷防护装置为板载式，可以安装在网络通信设备内部，不增加网络通信设备的体积，便于工作人员转移或者运输网络通信设备。

Description

一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置及方法

技术领域

本发明涉及网络通信设备防雷领域，具体为一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置及方法。

背景技术

网络通信设备上的电子元器件大多都属于敏感元件对雷击的防护非常脆弱，网络通信设备在防雷措施上要作为重中之重来处理，首先就是对网络通信设备的外部进行雷击防护，外部防护主要采用避雷针、避雷网、避雷线和避雷带和接地装置、接地线、地极来加以防护，其保护原理是：当雷云放电接近地面时，它使地面的电场发生畸变，在避雷针或者避雷线顶部形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导入电的发展方向，引导雷电向避雷针或者避雷线放电，再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击，这是人们长期实践证明的防直击雷的有效方法，然而，被动放电式避雷针存在反应速度差、保护的范围小以及导通量小等不足，根据现代网络通信发展的要求，避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，并且应该从30°、45°、60°等不同角度考虑，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围，增加导通量，建筑物的所有外露金属构件或者管道都应与防雷网、避雷线或避雷带连接良好，以保证防雷防护装置的防护效果。

但是，传统的防雷防护装置存在以下缺点：

(1)传统的防雷防护装置一般都是安装在网络通信设备的外部进行防雷，增加网络通信设备自身的体积，不便于工作人员转移或者运输网络通信设备；

(2)传统的防雷防护装置只是单一的通过电流或者电压进行防护，防护范围有限，达不到人们的防雷需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置及方法，以解决上述背景技术中提出的传统的防雷防护装置一般都是安装在网络通信设备的外部进行防雷，增加网络通信设备自身的体积，不便于工作人员转移或者运输网络通信设备；传统的防雷防护装置只是单一的通过电流或者电压进行防护，防护范围有限，达不到人们的防雷需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，包括防雷防护装置本体，所述防雷防护装置本体包括两个连接板、两个安装板、防雷外壳、第一压敏电阻、板载SPD、抑制二极管、气体放电管、陶瓷PCB板和若干个陶瓷支柱，所述防雷外壳的两侧均固定安装有连接板，两个所述连接板相背离一侧的底端均固定安装有安装板，所述防雷外壳内壁的底端固定安装有若干个陶瓷支柱，若干个所述陶瓷支柱的顶端均与陶瓷PCB板的底端固定连接，所述陶瓷PCB板的顶端从左到右依次固定安装有第一压敏电阻、板载SPD、抑制二极管和气体放电管，抑制二极管对防雷防护装置本体因瞬间的脉冲失灵进行防护，与网络通信设备相连电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述板载SPD包括热感断路器、过流保护器、遥信报警开关和第二压敏电阻，所述热感断路器的一侧、过流保护器的一侧和遥信报警开关的一侧均与第二压敏电阻的一侧连接，所述第二压敏电阻的另一侧接地，当电路出现长时间过载或者出现短路的时候，热感断路器分断电路，当电流过大时，断热感断路器会断开电路，起到断电保护的作用，过流保护器用于电流过载保护，当过流保护器进入设置状态时，保护内的继电器会自动释放，保护器退出保护状态，有效防止在设置状态时对网络通信设备的误操作，当SPD失效后，遥信报警开关会输出开关量信号，远传给控制系统，指示SPD失效。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述安装板的两侧均开设有限位槽，两个所述安装板的中部均开设有安装孔，网络通信设备工作人员使用螺钉穿过安装孔，将防雷防护装置本体安装在网络通信设备上，或者网络通信设备工作人员通过限位槽将防雷防护装置本体卡合在网络通信设备内部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述防雷外壳的表面开设有若干个凹槽，凹槽的开设，增加防雷外壳表面的不平整度，增加网络通信设备工作人员手部与防雷外壳之间的摩擦力，便于网络通信设备工作人员拿取防雷外壳。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述连接板的表面从左到右均依次开设有电源接口、设备接口和网络接口，与网络通信设备相连的电源输入线和电源输出线通过电源接口与防雷防护装置本体相连，网络通信设备控制输入端和网络通信设备控制输出端通过设备接口与防雷防护装置本体相连，网络通信设备上的网络输入端和网络输出端通过网络接口与防雷防护装置本体相连，能有效吸收泄放电源线信号线中电磁干扰、脉冲等线路浪涌，保护网络通信设备免受雷电侵害。

本发明一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、安装防雷防护装置：通过安装孔安装防雷防护装置本体或者通过限位槽将防雷防护装置本体固定在网络通信设备内；

步骤二、连接电源线：电源输入线和电源输出线通过电源接口与防雷防护装置本体相连；

步骤三、网络通信设备连接：网络通信设备的控制输入端和控制输出端通过设备接口与防雷防护装置本体相连；

步骤四、连接网络：网络输入端和网络输出端通过网络接口与防雷防护装置本体相连；

步骤五、电阻引流电流：与网络通信设备相连电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内；

步骤六、UPS保护：板载SPD对不间断电源保护及弱电电源进行保护；

步骤七、防失灵保护：抑制二极管对防雷防护装置本体因瞬间的脉冲失灵进行防护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置电源接口、设备接口和网络接口，将该防雷防护装置与网络通信设备上的电源、控制端和网络线相连，从三方面吸收泄放电源线信号线中电磁干扰、脉冲等线路浪涌，保护网络通信设备免受雷电侵害；

2、该防雷防护装置为板载式，可以安装在网络通信设备内部，不增加网络通信设备的体积，便于工作人员转移或者运输网络通信设备；

3、通过设置压敏电阻、板载SPD、抑制二极管和气体放电管，把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护网络通信设备不受冲击；

4、通过设置陶瓷PCB板、防雷外壳和若干个陶瓷制作，该防雷防护装置整体采用陶瓷作为原材料，具有良好的绝缘性。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明板载SPD的电路示意图；

图5为本发明的流程图。

图中：1、防雷防护装置本体；2、连接板；3、安装板；4、安装孔；5、限位槽；6、凹槽；7、防雷外壳；8、第一压敏电阻；9、板载SPD；91、热感断路器；92、过流保护器；93、遥信报警开关；94、第二压敏电阻；10、抑制二极管；11、气体放电管；12、陶瓷PCB板；13、陶瓷支柱；14、电源接口；15、设备接口；16、网络接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供了一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，包括防雷防护装置本体1，防雷防护装置本体1包括两个连接板2、两个安装板3、防雷外壳7、第一压敏电阻8、板载SPD9、抑制二极管10、气体放电管11、陶瓷PCB板12和若干个陶瓷支柱13，防雷外壳7的两侧均固定安装有连接板2，两个连接板2相背离一侧的底端均固定安装有安装板3，防雷外壳7内壁的底端固定安装有若干个陶瓷支柱13，若干个陶瓷支柱13的顶端均与陶瓷PCB板12的底端固定连接，陶瓷PCB板12的顶端从左到右依次固定安装有第一压敏电阻8、板载SPD9、抑制二极管10和气体放电管11，抑制二极管10对防雷防护装置本体1因瞬间的脉冲失灵进行防护，与网络通信设备相连电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。

板载SPD9包括热感断路器91、过流保护器92、遥信报警开关93和第二压敏电阻94，热感断路器91的一侧、过流保护器92的一侧和遥信报警开关93的一侧均与第二压敏电阻94的一侧连接，第二压敏电阻94的另一侧接地，当电路出现长时间过载或者出现短路的时候，热感断路器91分断电路，当电流过大时，断热感断路器91会断开电路，起到断电保护的作用，过流保护器92用于电流过载保护，当过流保护器92进入设置状态时，保护内的继电器会自动释放，保护器退出保护状态，有效防止在设置状态时对网络通信设备的误操作，当SPD失效后，遥信报警开关93会输出开关量信号，远传给控制系统，指示SPD失效。

两个安装板3的两侧均开设有限位槽5，两个安装板3的中部均开设有安装孔4，网络通信设备工作人员使用螺钉穿过安装孔4，将防雷防护装置本体1安装在网络通信设备上，或者网络通信设备工作人员通过限位槽5将防雷防护装置本体1卡合在网络通信设备内部。

防雷外壳7的表面开设有若干个凹槽6，凹槽6的开设，增加防雷外壳7表面的不平整度，增加网络通信设备工作人员手部与防雷外壳7之间的摩擦力，便于网络通信设备工作人员拿取防雷外壳7。

两个连接板2的表面从左到右均依次开设有电源接口14、设备接口15和网络接口16，与网络通信设备相连的电源输入线和电源输出线通过电源接口14与防雷防护装置本体1相连，网络通信设备控制输入端和网络通信设备控制输出端通过设备接口15与防雷防护装置本体1相连，网络通信设备上的网络输入端和网络输出端通过网络接口16与防雷防护装置本体1相连，能有效吸收泄放电源线信号线中电磁干扰、脉冲等线路浪涌，保护网络通信设备免受雷电侵害。

本发明一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、安装防雷防护装置：通过安装孔4安装防雷防护装置本体1或者通过限位槽5将防雷防护装置本体1固定在网络通信设备内；

步骤二、连接电源线：电源输入线和电源输出线通过电源接口14与防雷防护装置本体1相连；

步骤三、网络通信设备连接：网络通信设备的控制输入端和控制输出端通过设备接口15与防雷防护装置本体1相连；

步骤四、连接网络：网络输入端和网络输出端通过网络接口16与防雷防护装置本体1相连；

步骤五、电阻引流电流：与网络通信设备相连电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内；

步骤六、UPS保护：板载SPD9对不间断电源保护及弱电电源进行保护；

步骤七、防失灵保护：抑制二极管10对防雷防护装置本体1因瞬间的脉冲失灵进行防护。

本发明在使用时：网络通信设备工作人员使用螺钉穿过安装孔4，将防雷防护装置本体1安装在网络通信设备上，或者网络通信设备工作人员通过限位槽5将防雷防护装置本体1卡合在网络通信设备内部，与网络通信设备相连的电源输入线和电源输出线通过电源接口14与防雷防护装置本体1相连，网络通信设备控制输入端和网络通信设备控制输出端通过设备接口15与防雷防护装置本体1相连，网络通信设备上的网络输入端和网络输出端通过网络接口16与防雷防护装置本体1相连，能有效吸收泄放电源线信号线中电磁干扰、脉冲等线路浪涌，保护网络通信设备免受雷电侵害，抑制二极管10具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件，抑制二极管10在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I＝CUa，上式中a为非线性系数，对于齐纳二极管a＝7-9，在雪崩二极管a＝5-7，压敏电阻以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当加在压敏电阻两端的电压小于压敏电压时，压敏电阻呈高阻状态，如果并联在电路上，该阀片呈断路状态；当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时，压敏电阻就会击穿，呈现低阻值，甚至接近短路状态，压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的，当高于压敏电压的电压被撤销以后，它又恢复高阻状态，当电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内，板载SPD9对不间断电源保护及弱电电源进行保护，当电路出现长时间过载或者出现短路的时候，热感断路器91分断电路，当电流过大时，断热感断路器91会断开电路，起到断电保护的作用，过流保护器92用于电流过载保护，当过流保护器92进入设置状态时，保护内的继电器会自动释放，保护器退出保护状态，有效防止在设置状态时对网络通信设备的误操作，当SPD失效后，遥信报警开关93会输出开关量信号，远传给控制系统，指示SPD失效。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，包括防雷防护装置本体(1)，其特征在于：所述防雷防护装置本体(1)包括两个连接板(2)、两个安装板(3)、防雷外壳(7)、第一压敏电阻(8)、板载SPD(9)、抑制二极管(10)、气体放电管(11)、陶瓷PCB板(12)和若干个陶瓷支柱(13)，所述防雷外壳(7)的两侧均固定安装有连接板(2)，两个所述连接板(2)相背离一侧的底端均固定安装有安装板(3)，所述防雷外壳(7)内壁的底端固定安装有若干个陶瓷支柱(13)，若干个所述陶瓷支柱(13)的顶端均与陶瓷PCB板(12)的底端固定连接，所述陶瓷PCB板(12)的顶端从左到右依次固定安装有第一压敏电阻(8)、板载SPD(9)、抑制二极管(10)和气体放电管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，其特征在于：所述板载SPD(9)包括热感断路器(91)、过流保护器(92)、遥信报警开关(93)和第二压敏电阻(94)，所述热感断路器(91)的一侧、过流保护器(92)的一侧和遥信报警开关(93)的一侧均与第二压敏电阻(94)的一侧连接，所述第二压敏电阻(94)的另一侧接地。

3.根据权利要求1所述的一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，其特征在于：两个所述安装板(3)的两侧均开设有限位槽(5)，两个所述安装板(3)的中部均开设有安装孔(4)。

4.根据权利要求1所述的一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，其特征在于：所述防雷外壳(7)的表面开设有若干个凹槽(6)。

5.根据权利要求1所述的一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置，其特征在于：两个所述连接板(2)的表面从左到右均依次开设有电源接口(14)、设备接口(15)和网络接口(16)。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于网络通信设备的板载式防雷防护装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、安装防雷防护装置：通过安装孔(4)安装防雷防护装置本体(1)或者通过限位槽(5)将防雷防护装置本体(1)固定在网络通信设备内；

步骤二、连接电源线：电源输入线和电源输出线通过电源接口(14)与防雷防护装置本体(1)相连；

步骤三、网络通信设备连接：网络通信设备的控制输入端和控制输出端通过设备接口(15)与防雷防护装置本体(1)相连；

步骤四、连接网络：网络输入端和网络输出端通过网络接口(16)与防雷防护装置本体(1)相连；

步骤五、电阻引流电流：与网络通信设备相连电力线被雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电力线上的类电压被钳制在安全范围内；

步骤六、UPS保护：板载SPD(9)对不间断电源保护及弱电电源进行保护；

步骤七、防失灵保护：抑制二极管(10)对防雷防护装置本体(1)因瞬间的脉冲失灵进行防护。

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