CN205791505U - 一种高阻接地线电抗式防雷模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高阻接地线电抗式防雷模块，包括外壳、接线柱和安装于外壳内的防雷功能性组件，其特征在于：所述防雷功能性组件包括在交流线路每一相电路中串联的三个电感元件，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输入前端分别并联接入的避雷器，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输出端和第二级电感元件的输入端之间分别并联接入的真空放电管，所述的避雷器和真空放电管的接地端共同接地。本实用新型结构简单，无需配合使用优质低阻接地线就能起到很好的防雷效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种避雷器，特别是涉及到一种对避雷装置接地线接地电阻要求不高的避雷器，无需通过使用低电阻的优质接地线，即使接地线的接地电阻值高达500Ω，也依旧达到很好的避雷效果，特别适合普通家庭里电源系统避雷及避雷接地网施工条件不具备的低压交流供电场所。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，几乎每个家庭都已普及了电脑、空调、大屏幕电视等高档家用电器。然而普通家庭电源防雷却严重滞后，导致每年都有很多高档家电因没有可靠的避雷措施和设备，而遭受雷电击坏，严重时还会危及到人身安全。
目前，市场上推出了多种电源防雷装置，但在实际使用中，有很多不太可靠。其主要原因是这些装置的接地线的接地电阻都是要求10Ω以下，接地线施工太复杂和成本太高。就目前市场上的人工和材料预算，要制作施工一条接地电阻值要求10Ω以下的接地线，最低成本都要2千元以上，有的地方甚至高达5千元以上。
对于普通的家庭电源系统防雷来讲，按照防雷相关标准，使用接地电阻在10Ω以下的接地线，对于接地线的材料成本和施工要求十分严格，防雷投资成本太高，从而制约了家庭用电系统防雷的推广普及。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种对接地电阻要求不高，使用普通高阻地线也能达到防雷效果的高阻接地线电抗式防雷模块，具有多级阻抗多级分流保护、钳位电压低的特点，利用电感两端对前沿很陡的雷电波电压不能突变的特性，通过对雷电波电压的阻抗作用来起到防雷作用，虽然电路中有这些电抗的存在，但本电路的工作的工频频率在50HZ，这些电感对电路的影响可以忽略不计，经过三年多的实际使用验证，在我国长江以南的地方，本防雷装置使用普通接地线配合在泥土中打入一根1到1.5米长的铁钎作为接地极便可以起到防雷效果。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种高阻接地线电抗式防雷模块，包括外壳、接线柱和安装于外壳内的防雷功能性组件，所述防雷功能性组件包括在交流线路每一相电路中串联的三个电感元件，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输入前端分别并联接入的避雷器，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输出端和第二级电感元件的输入端之间分别并联接入的真空放电管，所述的避雷器和真空放电管的接地端共同接地。
上述技术方案中所述的电感元件优选具有高导磁率的环形磁芯的电感器。
上述技术方案中所述的避雷器优选普通低压氧化锌避雷器，氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良，具有良好的保护性能，且安全可靠，不易损毁。
上述技术方案中所述的真空放电管优选为陶瓷放电管，其击穿电压值为600V。
本实用新型高阻接地线电抗式防雷模块的有益效果在于：
1、采用二级雷电流的泄流保护，大大降低雷电流和残余电流对供电系统的破坏，具有良好可靠的防雷效果。
2、对于配合使用的接地线的导电性能要求不高，使用普通接地导线，甚至接地电阻值高达500Ω的接地线，依然具有可靠的防雷效果。
3、内部结构简单，采用的元器件均为普通常见元器件，制作成本低。
附图说明
图1为本实用新型单相高阻接地线电抗式防雷模块的结构示意图；
图2为实用新型单相高阻接地线电抗式防雷模块的电气原理图；
图3为实用新型三相高阻接地线电抗式防雷模块的电气原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型所使用的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
实施例1中，如图1和图2所示的高阻接地线电抗式防雷模块，包括外壳1、电源输入端21和22、电源输出端31和32以及接地端4，防雷性共功能组件均设置在外壳1内，外壳1为高阻燃性的绝缘塑料壳，外壳与元件之间注满高压阻燃硅胶。普通防雷接地线直接连接在接地端4上。
如图1所示，交流线路每一相电路中都串联了三个相同的环形磁芯电感器，在第一级的电感器输入端前对地并联普通低压氧化锌避雷器V1和V2，在第一级电感器的输出端与第二级电感器的输入端之间对地并联一个击穿电压为600V的陶瓷真空放电管Q1和Q2，普通低压氧化锌避雷器和陶瓷真空放电管共同接地。这种配合方式大大降低了对接地线电阻的要求，使用电阻值为500Ω以下的接地线依然能够起到很好的防雷效果。
如图1所示，电感器L1、L2、L3采用的是高导磁率的环形磁芯5，比一般的条形磁芯体积更小、效果更好，每个环形磁芯5都串绕6圈6～10mm2铜芯塑料绝缘电线，每个环形磁芯线圈之间留有一定的安全距离，防止相邻的电感器线圈输入端与输出端之间产生跳弧现象。
电感器L1的输出端和L2的输入端之间对地并联的真空陶瓷管Q1，用来释放前端的残余雷电压，L2、L3主要是用来提高电路对雷电压的阻抗作用，另一相线路与本相线路的设置相同一致。
本实用新型高阻接地线电抗式防雷模块的工作原理是当雷击电压侵入时，强大的雷电压被第一级电感器L1阻挡，使其电压涌向氧化锌避雷器，氧化锌避雷器V1遇到强大雷电压被击穿而迅速接通地线，泄放雷电压。通过第一级电感器的残余雷电压遇到第二级、第三级电感器时，残余雷电压涌向陶瓷放电管Q1，陶瓷放电管Q1遇到强大的残余雷电压会被迅速击穿从而接通地线，进一步泄放雷电压。强大的雷电压通过两级的泄放，已经大大减弱了，此时，进一步残留的雷电压经过第二级电感器L2、第三级电感器L3时，由于电感器对徒增电压的阻抗作用，可以保护电源输出端31、32不受雷电压的破坏，另一相电路与本相电路的设置相同一致。
在实施例2中，如图3所示，实施例2是上一实施例的三相交流线路演变形式，所述交流线路为单相交流线路或三相交流线路，具体的应用为在三相交流线路的每一相线路上设置和上一实施例相同的电路结构，同时三相线路上的氧化锌避雷器和陶瓷真空放电管共同接地，两个实施例的防雷原理相同。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各自变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。例如，可以在本实用新型具体实施例的第二级与第三级电感器之间或/和第三级电感器的输出端再次并联真空放电 管，进行三级或者四级的防雷电路保护。
Claims (5)
1.一种高阻接地线电抗式防雷模块，包括外壳、接线柱和安装于外壳内的防雷功能性组件，其特征在于：所述防雷功能性组件包括在交流线路每一相电路中串联的三个电感元件，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输入前端分别并联接入的避雷器，在交流线路每一相电路的第一级电感元件的输出端和第二级电感元件的输入端之间分别并联接入的真空放电管，所述的避雷器和真空放电管的接地端共同接地。
2.根据权利要求1所述的高阻接地线电抗式防雷模块，其特征在于：所述交流线路为单相交流线路或三相交流线路。
3.根据权利要求2所述的高阻接地线电抗式防雷模块，其特征在于：所述电感元件具有高导磁率的环形磁芯。
4.根据权利要求2所述的高阻接地线电抗式防雷模块，其特征在于：所述的避雷器为普通低压氧化锌避雷器。
5.根据权利要求2所述的高阻接地线电抗式防雷模块，其特征在于：所述的真空放电管为陶瓷放电管，其击穿电压值为600V。
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