CN205992732U - 金融自动柜员机专用防雷器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种金融自动柜员机专用防雷器，包括电源输入端、保护电路和电源输出端；所述保护电路包括呈并联关系的第一级保护电路和第二级保护电路；所述第一级保护电路包括呈并联关系的放电管和压敏电阻；所述第二级保护电路包括呈并联关系的二级管和TVS管，并串联有一个或多个电阻；所述保护电路设置于金融自动柜员机电源系统的火线、零线和地线各线之间。本实用新型的防雷器将电源电涌保护与信号电涌保护整合为一，实现了安装与应用上的简化，通过并装多组防雷元件，将电源电涌保护水平降到安全电压，在现场接地困难甚至无法接地的情况下仍然能够达到防雷效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及防雷装置，具体涉及一种金融自动柜员机专用防雷器。
背景技术
目前，金融自动柜员机基本没有设置防雷接地，在雷电电磁脉冲与感应雷电的防护方面基本上属于建筑物电源系统雷电防护状态，即机柜设备的工作接地、防静电接地或安全接地。建筑物的供配电系统的感应雷电保护最低在于20KA的雷电通流水平，按照国标要求，其残压水平为2.0KV，对于自动柜员机来说没有保护能力，因为自动柜员机中的集成电路主板、控制线和通信系统的供电属于弱电系统供电，其工作电压为5V，其电子元件的过电压承受能力才十几伏或几十伏。雷电瞬态过电压是能量巨大的感应过电压，当雷电瞬态感应电流入侵时，一个残压为2千伏的瞬态雷电压会直接将主板烧毁或击穿。加上柜员机所处环境各不相同，建筑物保护等级差异巨大，完全没有防雷保护措施的建筑物大量存在，因此，当雷电流入侵之时，柜员机因雷电损坏或产生误动作的事故时有发生。
因此，需要针对金融自动柜员机的专用防雷器来保护自动柜员机免受雷电损坏，避免误动作的事故发生，维护财产安全。
实用新型内容
本实用新型根据上述领域存在的问题，针对金融自动柜员机的供电特性，设计研发了一种金融自动柜员机电源、通信系统的专用防雷器，能够有效解决雷电保护的问题。
本实用新型要求保护的技术方案如下：
金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，包括电源输入端、保护电路和电源输出端；
所述保护电路包括呈并联关系的第一级保护电路和第二级保护电路；
所述第一级保护电路包括呈并联关系的放电管和压敏电阻；
所述第二级保护电路包括呈并联关系的二级管和TVS管，并串联有一个或多个电阻；
所述保护电路设置于金融自动柜员机电源系统的火线、零线和地线各线之间。
优选地，所述压敏电阻为多个，相互并联。
优选地，所述放电管为多个，相互并联。
优选地，所述第一级保护电路和第二级保护电路还分别串联有电感。
优选地，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻。
优选地，还包括过载过热保护装置。
优选地，还包括电源指示灯和保护状态指示灯。
优选地，还包括防雷器外壳，所述外壳为金属外壳。
本实用新型根据金融自动柜员机220V供电模块内置变压系统特点，及通信系统直流电压特点，参照相关标准，设计出一种应用于自动柜员机电源系统末级设备端的专用防雷器，其特征在于，包括电源输入端、保护电路和电源输出端。所述防雷器在火零地各线间并装一组或多组响应时间与热转换能力不同的气体放电管、压敏电阻、齐纳二级管、TVS管等防雷元器件。其中，二极管响应时间大约为1ns，压敏电阻约为25ns，而放电管需要大约100ns。放电管的放电容量最大，其次是压敏电阻。将这些防雷元器件有机结合起来，形成两级保护电路。第一级保护电路的放电管及压敏电阻主要用于泄放大陡度瞬态的雷电能量，将大电流泄放大地，为粗犷保护；第二级保护电路的TVS管主要用于箝位，将过电压电流箝制在被保护设备的最大耐受范围内，为细保护；而电阻R主要起到改善放电管的响应动作特性和促进两线保护特性配合的作用。当瞬态雷电过电压波沿着线路到达保护电路后，由于放电管的放电电压较高和响应时间较慢，它并不能很快导通放电，这时TVS管将首先响应而导通放电，随着瞬态电流的增大，线路中电阻R两端的电压也随之增大，再加上TVS管两端的电压降，将促使放电管、压敏电阻等元器件响应动力而放电。当压敏电阻和放电管导通后，它们将提供一条旁路泄放瞬态雷电过电流的通道，同时，也起到限制瞬态过电压的作用，从而有效保护电阻和TVS管。
在本实用新型的一些实施例中，所述防雷器的各级保护电路中还串联有电感，用于进行箝位。由于各电涌元器件的泄放能力和响应动作时间差异，所以采用电感来调节各元件响应时间，其作用是确保所选用电涌元件按顺序要求动作响应。
本实用新型防雷器的电源输入端和电源输出端可以根据实际需要设计成各种规格的连接口，包括标准规格的接口和非标准规格的接口。通过所述接口与自动柜员机电源系统进行连接，操作简单，便于安装和拆卸。在一些实施例中，将所述防雷器的电源输入端和电源输出端设计成形状、大小与自动柜员机电源系统上的插孔相匹配的插头，使用时，只需将防雷器的插头插入柜员机电源系统上的插孔，即可实时保护自动柜员机。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还具有过载过热等安全保护装置，如果雷电能量过大或线路中的过电压超过荷载，过载过热装置就会自动断开，避免防雷装置因过热起火而引发火灾。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还安装有电源指示灯和保护状态指示灯，使用户能够一目了然地了解防雷设备的实时工作状态，确保防雷器的长久正常工作。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还具有金属外壳，优选不锈钢外壳或钢板喷漆外壳，用于屏蔽电磁干扰，实现设备元件的等电位。所述外壳可以是长方体、正方体或任何其它合适的形状。
与现有的柜员机防雷系统相比，所述防雷器具有以下优点：(1)将电源电涌保护与信号电涌保护整合为一，实现了安装与应用上的简化。(2)通过并装多组防雷元件，可以将电源电涌保护水平降到安全电压，最低可以达到600V。(3)将雷电泄放接地分渠道布置，可以通过压敏电阻、放电管等元件消耗能量，也可以通过零线消耗雷电能量，还可以通过地线将雷电能量泄放至大地，在现场接地困难甚至无法接地的情况下仍然能够达到防雷效果。
附图说明
图1.金融自动柜员机专用防雷器的基本保护电路，
其中，1-放电管，2-压敏电阻，3-齐纳二级管，4-TVS管，5-电阻。
具体实施方式
下面通过具体实施例进行详细说明，需要理解的是，下述实施例仅作为对本实用新型的解释和说明，而不以任何形式限制本实用新型的范围。
本实用新型的金融自动柜员机专用防雷器，包括电源输入端、保护电路和电源输出端。如图1所示，包括电源输入端、保护电路和电源输出端；所述保护电路包括呈并联关系的第一级保护电路和第二级保护电路；所述第一级保护电路包括呈并联关系的的放电管(1)和压敏电阻(2)；所述第二级保护电路包括并联的二级管(3)和TVS管(4)，和一个或多个电阻(5)串联；所述保护电路设置于火线、零线和地线各线之间。当瞬态雷电过电压波沿着线路到达保护电路后，由于放电管的放电电压较高和响应时间较慢，它并不能很快导通放电，这时TVS管将首先响应而导通放电，随着瞬态电流的增大，线路中电阻R两端的电压也随之增大，再加上TVS管两端的电压降，将促使放电管、压敏电阻等元器件响应动力而放电。当压敏电阻和放电管导通后，它们将提供一条旁路泄放瞬态雷电过电流的通道，同时，也起到限制瞬态过电压的作用，从而有效保护电阻和TVS管。
对于频率较高的电子系统的保护应用，TVS管的自身寄生电容的存在是有害的，寄生电容常常可以畸变系统正常传输信号，这就是导致被保护设备错误反应的原因，因此必须设法减少其自身寄生电容。本实用新型防雷器第二级保护电路中的二极管的主要作用是减小寄生电容，从而更加完善保护设备系统的正常安全运行。
平常线路电压正常时，所述保护电路表现为无限大阻抗，当线路中有瞬态雷电过电压侵入或有超过正常工作电压的过电压时，防雷器的各种元器件会立即按照设计要求程序顺序逐级分开响应启动，其元器件的阻抗迅速降低甚至直接导通，在纳秒级时间范围内将瞬态过电能量转移到地线泄入大地，线间部分残余能量被吸收转化为热能释放，从而降低线路上的瞬态过电压，达到设备能够承受的耐受电压范围内，以保护设备安全。
本实用新型的金融自动柜员机专用防雷器，安装十分简便，只需将电源输入端与电源连接，将电源输出端与金融自动柜员机连接，即可实时保护柜员机免受过电压的损坏，避免误动作的产生。
在本实用新型的优选实施例中，所述防雷器的任何一级保护电路中还包括电感，用于进行箝位，以确保其电涌元件按顺序动作响应。
本实用新型防雷器的电源输入端和电源输出端可以根据实际需要设计成各种规格的连接口，包括标准规格的接口和非标准规格的接口。在一些实施例中，将所述防雷器的电源输入端和电源输出端设计成形状、大小与自动柜员机电源系统上的插孔相匹配的插头，使用时，只需将防雷器的插头插入柜员机电源系统上的插孔，即可实时保护自动柜员机。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还具有过载过热等安全保护装置，如果雷电能量过大或线路中的过电压超过荷载，过载过热装置就会自动断开，避免防雷装置因过热起火而引发火灾。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还安装有电源指示灯和保护状态指示灯，所述电源指示灯为红色时表示电源接通，所述保护状态指示灯为绿色时表示处于保护状态，使用户能够一目了然地了解防雷设备的实时工作状态，确保防雷器的长久正常工作。在本实用新型的其它实施例中，所述电源指示灯和保护状态指示灯也可以采用其它颜色。
在本实用新型的优选实施例中，防雷器还具有金属外壳，优选不锈钢外壳或钢板喷漆外壳，用于屏蔽电磁干扰，实现设备元件的等电位。所述外壳可以是长方体、正方体或任何其它合适的形状。
Claims (8)
1.金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，包括电源输入端、保护电路和电源输出端；
所述保护电路包括呈并联关系的第一级保护电路和第二级保护电路；
所述第一级保护电路包括呈并联关系的放电管和压敏电阻；
所述第二级保护电路包括呈并联关系的二级管和TVS管，并串联有一个或多个电阻；
所述保护电路设置于金融自动柜员机电源系统的火线、零线和地线各线之间。
2.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，所述压敏电阻为多个，相互并联。
3.根据权利要求1或2所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，所述放电管为多个，相互并联。
4.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，所述第一级保护电路和第二级保护电路还分别串联有电感。
5.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，所述压敏电阻为氧化锌压敏电阻。
6.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，还包括过载过热保护装置。
7.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，还包括电源指示灯和保护状态指示灯。
8.根据权利要求1所述的金融自动柜员机专用防雷器，其特征在于，还包括防雷器外壳，所述外壳为金属外壳。
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| CN105826910A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-03 | 北京先研科技有限责任公司 | 金融自动柜员机（atm）电源、通信系统专用防雷器 |
| CN110071399A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-07-30 | 南京信息工程大学 | 一种带防雷功能的智能插座 |
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