CN1921256A - 一种室外型防雷通信电源系统 - Google Patents

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Abstract

一种室外型防雷通信电源系统，包括交流配电屏、AC/DC整流器和蓄电池，其中：在该交流配电屏的输入端设有一防雷系统、主接地排，以及还可设有一用于吸收交流负载传导干扰的滤波器，并且可用一电气盒来容纳它们。本发明将系统防雷、系统接地和系统滤波，以及系统电源统一考虑，不但体积小，集成方便，而且加强了通信电源系统的可靠性。由于大大增强了系统的集成度，故可以减少避雷器的数目，从而降低系统成本、节省了室外通信机柜的可用空间。本发明能在很小的体积内实现IEC61643－1 class I+II级防雷，其额定通流量可达到50KA(10/350us)，保护电压水平Up小于1.5KV，能适应中国大部分地区的地理气候类型，可直接用于室外型的通信设备或直接替换现有的电源模块，迅速升级至防雷特型。

Description

一种室外型防雷通信电源系统
技术领域
本发明涉及一种室外型电源系统，尤其指室外型防雷通信电源系统。
技术背景
如图1所示，传统的室内型防雷通信电源系统包括变电站21、低压配电屏22、油机发电机23、交流配电屏24、通信机房用空调25，AC/DC整流器26，直流配电屏27、不间断电源设备等，其防雷思想为：对每一个可能引入雷电危害的设备加装A、B、C、D、E多级避雷器，用以吸收雷电流、逐渐降低系统的残压、保护后端通信设备。其缺陷：一是多级避雷设计，系统成本高；二是多个避雷器需要占用较大的安装空间；三是多级避雷设计中前级避雷器和后级避雷器的配合是需要通过足够长的导线距离来保证，相邻两级避雷器之间以及整个系统间的避雷器配合需周密考虑，设计困难；四是仅着眼于避雷设计，不考虑系统接地与电磁干扰，系统集成度低，可靠性降低。
基于城市通信网逐步趋于饱和，而农村电话市场有着巨大的潜力，室外型通信设备得到大力推广，而作为室外型通信设备基础的室外型通信电源也倍受业内人士的关注。
有鉴于室外型通信设备工作环境恶劣、易遭受雷击、且设备空间有限等特点，上述室内型防雷通信电源系统根本无法满足其要求。因此，业界一直在积极寻找一种针对室外通信电源系统的低成本、高可靠性的防雷方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室外型防雷通信电源系统，它不仅使系统成本降低、安装空间缩小，而且系统集成度高，可靠性提高，以期使安装于室外的通信设备在免受雷击损害的同时，更好地保障通信设备的正常运行。
本发明所提供的一种室外型防雷通信电源系统，其连接在市电供电与通信设备之间，包括交流配电屏、AC/DC整流器和蓄电池，其特征在于：在所述交流配电屏的输入端设有一防雷系统和与该防雷系统相连接的主接地排。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，还设有一分别与所述防雷系统和主接地排相连接的用于吸收交流负载传导干扰的滤波器。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，还设有一电气盒，用于容纳防雷系统和主接地排或容纳防雷系统、主接地排和滤波器。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，防雷系统采用由若干个防雷模块组合成具有通流量大、残压低的防雷模式。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，防雷系统包含三个分别连接在单相供电线上的第一、第二和第三防雷模块(A1、A2和A3)，其中：第一、第二防雷模块(A1、A2)分别并联在单相供电的火线和零线之间，第三防雷模块(A3)并联在单相供电的零线和地线之间。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，第一、第二防雷模块(A1、A2)的防雷级别分别为B级和C级，且形成所述防雷系统的第一级防雷保护。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，第一级防雷保护采用自点火的浪涌吸收避雷器。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，在防雷系统的前端单相供电的火线和零线上还分别连接一空气开关(F1、F2)，空气开关(F1、F2)可以位于电气盒内。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，在AC/DC整流器中连接交流保护接地和直流接地。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，电气盒是一具有电磁屏蔽功能的电气盒。
在上述的室外型防雷通信电源系统中，第一和第三防雷模块(A1、A3)为电压开关型防雷模块，第二防雷模块(A2)为电压限制型防雷模块。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明将系统防雷、系统接地和系统滤波，以及系统电源统一考虑，不但体积小，集成方便，而且加强了通信电源系统的可靠性。由于大大增强了系统的集成度，故可以减少避雷器的数目，从而降低系统成本、节省了室外通信机柜的可用空间。本发明能在很小的体积内实现IEC61643-1 class I+II级防雷，其额定通流量可达到50KA(10/350us)，保护电压水平Up小于1.5KV，能适应中国大部分地区的地理气候类型，可直接用于室外型的通信设备或直接替换现有的电源模块，迅速升级至防雷特型。
附图说明
图1是传统的室内型通信电源系统的防雷构架示意图；
图2是本发明室外型防雷通信电源系统的第一实施例的结构示意图；
图3是本发明室外型防雷通信电源系统的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
第一实施例
如图2所示，本发明室外型防雷通信电源系统，包括交流配电屏6、AC/DC整流器2、蓄电池4、直流配电屏7，在该AC/DC整流器中连接交流保护接地和直流接地，以实现两线系统，降低系统成本。其特点是：包括防雷系统和主接地铜排12。其中，防雷系统采用由三个，即第一、第二和第三防雷模块(A1、A2和A3)组合成具有通流量大、残压低的防雷模式，其中：A1、A3为电压开关型防雷模块，A2为电压限制型防雷模块。
三个防雷模块分别连接在单相供电线上，其中：第一、第二防雷模块(A1、A2)分别并联在单相供电的火线和零线之间，第三防雷模块(A3)并联在单相供电的零线和地线之间。
第一、第二防雷模块(A1、A2)的防雷级别分别为B级和C级，且形成该防雷系统的第一级防雷保护。第一级防雷保护可采用自点火的浪涌吸收避雷器。
在防雷系统的前端单相供电的火线和零线上还分别连接一空气开关(F1、F2)。
第二实施例
如图2所示，本发明室外型防雷通信电源系统，包括交流配电屏6、AC/DC整流器2、蓄电池4、直流配电屏7。其特点是：交流输入空气开关F1、F2、防雷系统、交流输入的EMI(电磁干扰)滤波器11和系统主接地铜排12集成在一个电磁屏蔽的电气盒1内，其作为电源系统内部AC/DC整流器2与交流进线的接口，用于实现系统防雷、交流EMI滤波及系统接地功能。
EMI滤波器11用在交流配电屏6的输入端是为了吸收交流负载的传导干扰，降低整个系统对电网的污染。
该电气盒1一方面提供交流进线与后端设备的隔离，另一方面用来实现EMC屏蔽。主接地铜排12安放在该电气盒1中，并与电气盒一体，以保证良好的电磁屏蔽。电气盒1的输出作为交流配电屏的输入，连接到AC/DC整流器2和其他交流负载3。在AC/DC整流器2这一级将交流保护接地和直流接地连起来，以实现两线系统，降低系统成本。AC/DC整流器2的输出和蓄电池4并联，作为直流配电屏7的输入，用以给通信设备5供电。
在图3所示的实施方案中，系统的防雷功能主要是通过电气盒来实现的。在电气盒中，有三个防雷模块(SPD)A1、A2和A3，其中A1、A2并联在火线和零线之间，A3并联在零线和地线之间，通过这三个避雷器，能使系统达到B+C的防护等级。A1和A2分别为B级和C级，这两个防雷模块能直接装在一起，形成防雷系统的第一级防雷保护，通过采用自点火的浪涌吸收避雷器，而不需要额外的去耦电路，减小了系统体积。
F1和F2为空气开关，用于在后端设备短路情况下将系统从市电中断开，其中后端设备指防雷模块A1、A2、A3和EMI(电磁干扰)滤波器。
综上所述，本发明仅在市电进入通信设备前加装防雷系统，通过选用通流量大、残压低的防雷模块，使其后端设备不需要加装额外的避雷器，仅通过自身所带有的浪涌吸收装置便能获得高可靠性。由于大大减少了避雷器的数目，从而降低了系统成本、节省了室外通信机柜的可用空间。
以上诸实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (13)

1.一种室外型防雷通信电源系统，其连接在市电供电与通信设备之间，包括交流配电屏、AC/DC整流器和蓄电池，其特征在于：在所述交流配电屏的输入端设有一防雷系统和与该防雷系统相连接的主接地排。
2.根据权利要求1所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：它还设有一分别与所述防雷系统和主接地排相连接的用于吸收交流负载传导干扰的滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：它还设有一电气盒，用于容纳防雷系统和主接地排或容纳防雷系统、主接地排和滤波器。
4.根据权利要求1或2或3所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述防雷系统采用由若干个防雷模块组合成具有通流量大、残压低的防雷模式。
5.根据权利要求4所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述防雷系统包含三个分别连接在单相供电线上的第一、第二和第三防雷模块(A1、A2和A3)，其中：第一、第二防雷模块(A1、A2)分别并联在单相供电的火线和零线之间，第三防雷模块(A3)并联在单相供电的零线和地线之间。
6.根据权利要求5所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述的第一、第二防雷模块(A1、A2)的防雷级别分别为B级和C级，且形成所述防雷系统的第一级防雷保护。
7.根据权利要求6所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述第一级防雷保护采用自点火的浪涌吸收避雷器。
8.根据权利要求1或2所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：在所述防雷系统的前端单相供电的火线和零线上还分别连接一空气开关(F1、F2)。
9.根据权利要求3所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：在所述电气盒内的防雷系统前端的单相供电火线和零线上还分别连接一空气开关(F1、F2)。
10.根据权利要求1或2所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：在所述AC/DC整流器中连接交流保护接地和直流接地。
11.根据权利要求3所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：在所述AC/DC整流器中连接交流保护接地和直流接地。
12.根据权利要求3所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述电气盒是一具有电磁屏蔽功能的电气盒。
13.根据权利要求5所述的室外型防雷通信电源系统，其特征在于：所述第一和第三防雷模块(A1、A3)为电压开关型防雷模块，第二防雷模块(A2)为电压限制型防雷模块。
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