CN201590660U

CN201590660U - 220v交流电源防雷保护器

Info

Publication number: CN201590660U
Application number: CN2009202950520U
Authority: CN
Inventors: 陆利根
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2019-12-25

Abstract

本实用新型涉及一种220V交流电源防雷保护器。其特征在于由两级防雷装置和过电压保护电路组成，所述的两级防雷装置分别为三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路和三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路，电源输入信号依次经过三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路、电压保护电路、三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路后输出。上述220V交流电源防雷保护器，安装在220V电源与有线电视网络中220V电压的用电设备之间，用于防止设备免遭雷击损害和电源过电压损害。

Description

220V交流电源防雷保护器

技术领域

本实用新型涉及一种220V交流电源防雷保护器。

背景技术

有线电视电缆网络架设的高度比电力线低得多，比常常近距离平行架设的通信线路也要低，比沿途的高楼、大树更要低，因此遭遇直击雷的几率非常低；有线电视网络电缆每段的长度很有限，多处接地，又是同轴结构，打雷时感应出来的雷击电压不会很高，特别是外导体和芯线之间的感应雷击电压差不会很高，如果其差值超过放大器等设备内设置的“陶瓷放电管”放电电压值，它就会放电限压、均衡，保护设备不至于遭雷击损坏。大量的事实表明，有线电视网络的雷击损害，绝大多数是由电力线上的感应雷击电流通过网络供用电途径转移进来的“转移雷”引起的，因此预防转移雷是有线电视网络防雷的重中之重。

电力线无论遭遇直接雷击、静电感应雷电或电磁感应雷电以后，都会产生两种性质的雷击电压：第一种是线间的雷击差模电压，它会造成用电器雷击过电压损害；第二种是各条电力线(包括火线和零线)和大地之间的雷击共模电压，它会造成用电器对地击穿损害。

有线电视网络中的用电设备，和其他所有用电器一样，会因电力火线与零线间的雷击差模电压造成雷击过电压损害；另外，由于它们绝大多数属于“近地气”用电设备，其外壳直接和大地相连，或者接有接地的有线电视信号电缆，存在雷电可能突击入地的通道，因此很容易被电力火线、零线和大地之间的雷击共模电压造成对地击穿损害。

现有有线电视网络防雷设备中，大多数品牌的设计思想是单纯防止电力火线与零线间的雷击差模电压造成雷击过电压损害，仅仅在电源火线与零线间设置雷电均衡吸收器件，只能够降低电源火线和零线之间的雷击过电压，防止电力火线与零线间的雷击差模电压造成雷击过电压损害。由于这种款式的防雷设备不能向大地释放电力线(包括火线和零线)和大地之间的雷击共模电压，仍然会频发雷电将用电器对地击穿损害，并造成光接收机和一连串放大器雷击损坏。少数品牌也采用三联压敏电阻构建的“均衡和入地泄放雷电流”的防雷装置，但常常只有一级，虽然防雷效果比前一种要好得多，但是没有达到更好的境界，更没有见到这一款有线电视网络的防雷设备同时加装电源过电压保护电路。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于在提供一种220V交流电源防雷保护器的技术方案。

所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于由两级防雷装置和过电压保护电路组成，所述的两级防雷装置分别为三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路和三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路，电源输入信号依次经过三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路、电压保护电路、三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路后输出。

所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的电源输入信号的火线和零线上分别串接设置保险丝FU1和保险丝FU2。

所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路由压敏电阻MYL1、压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3组成，压敏电阻MYL1并联在火线和零线之间，压敏电阻MYL2一端接火线，另一端接地，压敏电阻MYL3一端接零线，另一端接地；所述的三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路由瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3组成，瞬态抑制二极管TVS1并联在火线和零线之间，瞬态抑制二极管TVS2一端接火线，另一端接地，瞬态抑制二极管TVS3一端接零线，另一端接地；所述的压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3的接地端分别与防雷保护器壳体设置的接地螺栓相连。

所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的过电压保护电路中，电源输入信号经变压器T降压、整流桥D整流、电容C滤波后，再经电压比较器、驱动电路与继电器J相连，继电器J的常闭触点J1、常闭触点J2分别与电源输入信号的火线和零线串接。

上述220V交流电源防雷保护器，安装在220V电源与有线电视网络中220V电压的用电设备之间，用于防止设备免遭雷击损害和电源过电压损害，与已有技术相比，具有以下有益效果：1、采用两级防雷装置，其中第一级防雷装置采用限压特性好、流通量大、响应快(10-8秒级)、寿命长、价格低廉的压敏电阻构建，第二级防雷装置采用性能更为优越的高效率、高精密度的瞬变电压抑制二极管TVS构建，具有更好的防雷效果；2、由于均衡和对地泄放雷电的元件多，单个元件的负担轻，不易损坏，经久耐用；3、采用继电器过电压保护电路能够在电源电压超过275V时自动切断输出电路，因此具有防止电源过电压的效果。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：

如图所示，220V交流电源防雷保护器，由两级防雷装置和过电压保护电路1组成，所述的两级防雷装置分别为三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路2、三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路3，在电源输入信号的火线和零线上分别串接设置保险丝FU1和保险丝FU2，当强大雷电时压敏电阻有可能过电流或者击穿短路，此时保险丝熔断，以防止电源短路，事后更换保险丝或者同时更换压敏电阻，即可重新投入使用；电源输入信号依次经过三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路2、电压保护电路1、三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路3后输出。

其中三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路2由压敏电阻MYL1、压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3组成，压敏电阻MYL1并联在火线和零线之间，用于均衡电源火线和零线之间的雷击差模电压，防止用电设备雷击过电压损害，压敏电阻MYL2一端接火线，另一端接地，压敏电阻MYL3一端接零线，另一端接地，压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3使电源火线、零线上的雷击对地共模电压电流向大地泄放，以防止用电设备雷击对地击穿损害。

三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路3由瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3组成，瞬态抑制二极管TVS1并联在火线和零线之间，用于均衡电源火线和零线之间的雷击差模电压，防止用电设备雷击过电压损害；瞬态抑制二极管TVS2一端接火线，另一端接地，瞬态抑制二极管TVS3一端接零线，另一端接地，瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3使电源火线、零线上的雷击对地共模电压电流向大地泄放，以防止用电设备雷击对地击穿损害。

另外压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3的接地端分别与防雷保护器壳体设置的接地螺栓相连，便于和接地线相连，将雷电泄放入大地。

本实用新型的两级防雷装置中，尤其是后一级采用的瞬态抑制二极管，能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其箝位时间仅为1ps，它能在极短的时间内(最高可达到10-12秒级)迅速转入反向导通状态(雷电的波头时间为10-6秒级)，并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上，从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏；雷电脉冲过去后，瞬变电压抑制二极管又转入反向截止状态。由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。

过电压保护电路1中，电源输入信号经变压器T降压、整流桥D整流、电容C滤波后，再经电压比较器、驱动电路与继电器J相连，继电器J的常闭触点J1、常闭触点J2分别与电源输入线号的火线和零线串接；当电源电压上升到275±5V时，继电器J吸合，两个常闭触点断开，中断电源输出，从而保护下面的用电器免遭电源过电压损害，当电源电压恢复正常后，继电器J释放，两个常闭触点闭合，重新向下面的用电器送电。

在常闭触点J1和常闭触点J2后分别串接设置电感L1和电感L3，在三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路3的输出端分别串接设置电感L2和电感L4，这样可以起到对电路中的电流起到延时作用，从而更好的保护用电设备。

本实用新型中主要器件的参数选择如下：

1、压敏电阻：MYL1选用型号MYL102/20(1000V、20kA)、MYL2、MYL3选用型号MYL561/20(560V、20kA)；

2、瞬态抑制二极管：TVS1选用1.5KE550CA，TVS2、TVS3选用P6KE440CA；

3、继电器J：选用动断型(D型)，直流24V；

4、电感L：L1-L4＞250uH；

5、电容C：470uF/50v；

6、保险丝FU1、FU2：5A-10A；

7、变压器T：变压比采用16∶1。

上述220V交流电源防雷保护器，安装在220V电源与有线电视网络中220V电压的用电设备之间，用于防止设备免遭雷击损害和电源过电压损害，与已有技术相比，具有以下有益效果：1、采用两级防雷装置，其中第一级防雷装置采用限压特性好、流通量大、响应快(10^-8秒级)、寿命长、价格低廉的压敏电阻构建，第二级防雷装置采用性能更为优越的高效率、高精密度的瞬变电压抑制二极管TVS构建，具有更好的防雷效果；2、由于均衡和对地泄放雷电的元件多，单个元件的负担轻，不易损坏，经久耐用；3、采用继电器过电压保护电路能够在电源电压超过275V时自动切断输出电路，因此具有防止电源过电压的效果。

Claims

1.220V交流电源防雷保护器，其特征在于由两级防雷装置和过电压保护电路(1)组成，所述的两级防雷装置分别为三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路(2)和三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路(3)，电源输入信号依次经过三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路(2)、电压保护电路(1)、三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路(3)后输出。

2.根据权利要求1所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的电源输入信号的火线和零线上分别串接设置保险丝FU1和保险丝FU2。

3.根据权利要求1所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的三联压敏电阻构建的均衡和入地泄放雷电流电路(2)由压敏电阻MYL1、压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3组成，压敏电阻MYL1并联在火线和零线之间，压敏电阻MYL2一端接火线，另一端接地，压敏电阻MYL3一端接零线，另一端接地；所述的三联瞬态抑制二极管构建的均衡和入地泄放雷电流电路(3)由瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3组成，瞬态抑制二极管TVS1并联在火线和零线之间，瞬态抑制二极管TVS2一端接火线，另一端接地，瞬态抑制二极管TVS3一端接零线，另一端接地；所述的压敏电阻MYL2、压敏电阻MYL3、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3的接地端分别与防雷保护器壳体设置的接地螺栓相连。

4.根据权利要求1所述的220V交流电源防雷保护器，其特征在于所述的过电压保护电路(1)中，电源输入信号经变压器T降压、整流桥D整流、电容C滤波后，再经电压比较器、驱动电路与继电器J相连，继电器J的常闭触点J1、常闭触点J2分别与电源输入信号的火线和零线串接。