CN203674707U - 一种网络电源二合一防雷器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种网络电源二合一防雷器，具体说是一种能够在以太网受电设备不可用情况下也能实现信号传输和电源供给的同时进行，并对相应的网络设备进行精细防雷保护的器件，属于雷电防护技术领域。该防雷器主要包括拔插式接线端子、RJ45接口、网络信号保护电路和电源保护电路四个部分，其中网络信号保护电路由一级防雷保护、二级高频变压器隔离和三级防雷保护组成，电源保护电路由一级防雷保护、退藕扼流电路、二级防雷保护和三级防雷保护组成。该防雷器的两部分电路均设计为三级防雷保护模式，拔插式接线端子与RJ45接口的连接可以实现外接电源的输入，保证了以太网受电设备不可用的情况下同时进行网络信号传输和电源供给。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种网络电源二合一防雷器，具体说是一种能够在以太网受电设备不可用情况下也能实现信号传输和电源供给的同时进行，并对相应的网络设备进行精细防雷保护的器件，属于雷电防护技术领域。
背景技术
以太网供电(Power Over Ethernet，PoE)指的是在现有的以太网5类线布线基础结构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端如IP网络摄像机等在传输网络数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术，以太网供电技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
传统的以太网供电模式，采用RJ45接口的1/2/3/4线或5/6/7/8线进行信号传输和直流电供给，但是往往会有在一些使用环境下以太网受电设备不可用的情况出现，但是网络数据信号和电源又必须同时输出，一旦电源供给跟不上，后方线路上的网络设备的正常工作运行就会受到影响。
现有的以太网供电防雷设备大多采用二级防雷保护模式，虽然和一级防雷保护模式相比，在保护性能上有了很大的进步，但是在多雷暴天气的季节，受到连续的强大雷击过电压过电流冲击后，其保护钳位输出的残压能量还是远远高于被保护网络设备所能承受的最大电压，被保护设备因此损坏烧毁的情况也是比比皆是。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型拟解决的问题是提供一种能够在以太网受电设备不可用的情况下也能实现网络数据信号传输和电源供给的同时进行，并对相应的网络设备进行精细防雷保护，避免其遭受沿着各路信号线路侵入的雷击电压的损害。
为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种网络电源二合一防雷器，它由拔插式接线端子、RJ45接口、网络信号保护电路和电源保护电路四部分组成，所述拔插式接线端子通过5线和7线与所述RJ45接口连接，所述RJ45接口通过8条信号线与所述网络信号保护电路和所述电源保护电路连接；所述网络信号保护电路包括一级防雷保护、二级高频变压器隔离和三级防雷保护三个部分，所述一级防雷保护与所述二级高频变压器隔离连接，所述二级高频变压器隔离与所述三级防雷保护连接，所述一级防雷保护是由1/2线对变压器绕组T1和3/6线对变压器绕组T2的一次侧中心抽头连接陶瓷放电管G1和G2接地构成，所述二级高频变压器隔离是由1/2线对变压器绕组T1的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt1连接，以及3/6线对变压器绕组T2的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt2连接构成，所述三级防雷保护是由1/2线对变压器绕组T1的二次侧中心抽头和3/6线对变压器绕组T2的二次侧中心抽头之间连接TVS瞬变二极管TVS1构成；所述电源保护电路包括一级防雷保护、退藕扼流电路、二级防雷保护和三级防雷保护四个部分，所述一级防雷保护与所述退藕扼流电路连接，所述退藕扼流电路与所述二级防雷保护连接，所述二级防雷保护与所述三级防雷保护连接，所述一级防雷保护是由4/5线对和7/8线对分别连接陶瓷放电管G3、G4接地构成，所述退藕扼流电路是由4/5线对和7/8线对分别连接电感L1、L2构成，所述二级防雷保护由4/5线对和7/8线对连接氧化锌压敏电阻TMOV1构成，所述三级防雷保护是由4/5线对和7/8线对分别连接TVS瞬变二极管TVS2、TVS3接地构成。
采用了上述方案，本实用新型网络电源二合一防雷器的网络信号和电源两部分保护电路均设计为三级防雷保护模式，第一级防雷保护泻放高电压强电流，第二级防雷保护将雷击电压和电流钳制在比较低的位置上，第三级防雷保护对通过第一级和第二级后的残压进行低压钳位，确保雷击过电压不高于被保护设备的最大承受电压，有效降低残压对设备电路的破坏；本实用新型的网络信号保护电路中以1/2线对变压器绕组T1的一次侧、二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt1连接，3/6线对变压器绕组T2的一次侧、二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt2连接，实现了在传输网络数据信号的同时进行以太网供电的功能；本实用新型的电源保护电路以拔插式接线端子连接RJ45接口的5线和7线，从而实现外接电源的输入，保证了在变压器绕组T1、T2的以太网供电功能不可用的情况下网络数据信号传输和电源供电的同时进行；本实用新型的电源保护电路中一级防雷保护和二级防雷保护之间串联的电感L1、L2对雷击产生的强大浪涌过电压和电流能够起到退藕和扼流作用，从而延长本实用新型的工作使用寿命。
附图说明
图1：本实用新型结构方框示意图
图2：本实用新型网络信号保护电路图
图3：本实用新型电源保护电路图
图1中：1——拔插式接线端子，2——RJ45接口，3——网络信号保护电路，3-1——一级防雷防护，3-2——二级高频变压器隔离，3-3——三级防雷保护，4——电源保护电路，4-1——一级防雷保护，4-2——退藕扼流电路，4-3——二级防雷保护，4-4——三级防雷保护。
具体实施方法
如图1所示意，本实用新型网络电源二合一防雷器主要包括拔插式接线端子1，RJ45接口2，网络信号保护电路3，电源保护电路4四个部分，其中所述网络信号保护电路3由一级防雷保护3-1、二级高频变压器隔离3-2、三级防雷保护3-3三个部分组成，所述电源保护电路4由一级防雷保护4-1、退藕扼流电路4-2、二级防雷保护4-3和三级防雷保护4-4四个部分组成。所述拔插式接线端子1与RJ45接口2连接，所述RJ45接口2分别与所述网络信号保护电路3、电源保护电路4连接。在所述网络信号保护电路3中，所述一级防雷保护3-1与所述二级高频变压器隔离3-2连接，所述二级高频变压器隔离3-2与所述三级防雷保护3-3连接；所述电源保护电路4中，所述电源保护电路4中所述一级防雷保护4-1与所述退藕扼流电路4-2连接，所述退藕扼流电路4-2与所述二级防雷保护4-3连接，所述二级防雷保护4-3与所述三级防雷保护4-4连接。
如图2所示意，网络信号保护电路主要针对同时传输网络数据信号和以太网供电的防雷保护。其中，一级防雷保护是由1/2线对变压器绕组T1和3/6线对变压器绕组T2的一次侧中心抽头通过陶瓷放电管G1和G2接地连接构成。当有雷击产生的强大能量加载在线路上时，RJ45接口的8条信号线上均为高压强电流状态，而一级防雷保护部分可在输入端侧将雷击产生的高电压强电流通过陶瓷放电管G1、G2泻放到大地。
二级高频变压器隔离是由1/2线对变压器绕组T1的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt1连接，以及3/6线对变压器绕组T2的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt2连接构成。二级高频变压器隔离由于采用热敏电阻Rt1、Rt2将变压器绕组T1、T2的一次侧、二次侧中心抽头相连接，保持了在1/2、3/4这两对信号线上进行直流供电，同时又通过变压器绕组T1、T2进行网络数据信号的传输，使其隔离设备内外的干扰噪声，将信号衰减降到最小，从而实现了同时传输网络数据信号和电源的以太网供电功能。而因为热敏电阻Rt1、Rt2的使用，也可对雷击过电压过电流的冲击进行钳制。
三级防雷保护是由1/2线对变压器绕组T1的二次侧中心抽头和3/6线对变压器绕组T2的二次侧中心抽头之间连接TVS瞬变二极管TVS1构成。经过一级和二级防雷保护后，雷击残压仍会存在，因此三级防雷保护采用在变压器绕组T1、T2二次侧中心抽头之间连接TVS瞬变二极管TVS1，将电压钳位在安全范围内。
如图3所示意，电源保护电路主要是针对外接电源输入的防雷保护。其中，一级防雷保护是由4/5线对和7/8线对分别连接陶瓷放电管G3、G4接地构成，能够第一时间在输入端侧将雷击产生的强大过电压和过电流泻放到大地。退藕扼流电路是由4/5线对和7/8线对分别连接电感L1、L2构成，能够对经过对地泻放的过电压和过电流进行退藕和扼流。二级防雷保护由4/5线对和7/8线对通过氧化锌压敏电阻TMOV1连接构成，氧化锌压敏电阻TMOV1带有温度保险丝，能防止普通压敏电阻的热击穿现象，因而二级防雷保护可以更加有效地将流经一级防雷保护和退耦扼流电路后仍然存在异常的过电压和过电流抑制拉低。三级防雷保护是由4/5线对和7/8线对分别连接TVS瞬变二极管TVS2、TVS3接地构成，能够将经过前几级电路的雷击残压钳位在安全水平，确保其不高于被保护设备的最大承受电压。拔插式接线端子通过5线和7线与RJ45接口连接，可以在1/2线对和3/6线对的以太网供电功能不可用情况下连接外接电源，从而保证网络数据信号的传输和电源供电的同时进行。
Claims (1)
1.一种网络电源二合一防雷器，它由拔插式接线端子(1)、RJ45接口(2)、网络信号保护电路(3)和电源保护电源(4)四部分组成，所述拔插式接线端子(1)通过5线和7线与所述RJ45接口(2)连接，所述RJ45接口(2)通过8条信号线与所述网络信号保护电路(3)和所述电源保护电路(4)连接，其特征在于所述网络信号保护电路(3)包括一级防雷保护(3-1)、二级高频变压器隔离(3-2)和三级防雷保护(3-3)三个部分，所述一级防雷保护(3-1)与所述二级高频变压器隔离(3-2)连接，所述二级高频变压器隔离(3-2)与所述三级防雷保护(3-3)连接，所述一级防雷保护(3-1)是由1/2线对变压器绕组T1和3/6线对变压器绕组T2的一次侧中心抽头连接陶瓷放电管G1和G2接地构成，所述二级高频变压器隔离(3-2)是由1/2线对变压器绕组T1的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt1连接，以及3/6线对变压器绕组T2的一次侧与二次侧中心抽头通过热敏电阻Rt2连接构成，所述三级防雷保护(3-3)是由1/2线对变压器绕组T1的二次侧中心抽头和3/6线对变压器绕组T2的二次侧中心抽头之间连接TVS瞬变二极管TVS1构成；所述电源保护电路(4)包括一级防雷保护(4-1)、退藕扼流电路(4-2)、二级防雷保护(4-3)和三级防雷保护(4-4)四个部分，所述一级防雷保护(4-1)与所述退藕扼流电路(4-2)连接，所述退藕扼流电路(4-2)与所述二级防雷保护(4-3)连接，所述二级防雷保护(4-3)与所述三级防雷保护(4-4)连接，所述一级防雷保护(4-1)是由4/5线对和7/8线对分别连接陶瓷放电管G3、G4接地构成，所述退藕扼流电路(4-2)是由4/5线对和7/8线对分别连接电感L1、L2构成，所述二级防雷保护(4-3)由4/5线对和7/8线对连接氧化锌压敏电阻TMOV1构成，所述三级防雷保护(4-4)是由4/5线对和7/8线对分别连接TVS瞬变二极管TVS2、TVS3接地构成。
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