CN208939819U - 一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置 - Google Patents

Abstract

一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，本实用新型通过集成电压限幅模块（1）和防电磁脉冲电源滤波模块（2），实现了防护设备限幅和滤波的功能一体化，通过设置金属隔板（4），将各功能模块从空间上隔离，提高了屏蔽性能，通过提高电压限幅模块的响应时间，可适用于任意类型电磁脉冲的防护，通过提高防电磁脉冲电源滤波模块的功率，解决了高功率供电系统的防护难题，本实用新型具有结构合理、设计科学、性能优良、安装维护便捷，安全性高，可靠性强等特点，适用于各种电磁屏蔽室、屏蔽方舱中对接入电源的电磁脉冲防护，解决了大型屏蔽体对大功率电源防护的需求，可广泛应用于各类各级工程建设中。

Description

一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置

技术领域

本实用新型涉及安全保密技术、电磁兼容技术和电磁防护技术领域，具体涉及一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置。

背景技术

已知的，随着复杂电磁环境的危害越来越大，各领域对工作环境的要求也越来越高，尤其对于重要目标的防电磁干扰、防电磁信息泄漏，提出了较高标准，各种电磁防护设备也得到了快速发展和应用。其中，用于供电电源防护的主要是小功率电源滤波器，它能否发挥作用将直接影响到电磁屏蔽室内的供电。

目前大量使用的小功率电源滤波器额定电流只有150A左右，主要用于小型电磁屏蔽室中的防护，在仅有的抑制频率范围14 kHz～18 GHz内，插入损耗从20dB至80dB不等，而要实现一些重要目标的高标准整体屏蔽，对各项指标要求更高，供电系统的功率高达2000kW，在10kHz～40GHz频率范围内，要求插入损耗达到90dB以上。此外，目前的电源滤波器一般没有限幅功能，即使增加了ZnO避雷器，由于ZnO避雷器的电压响应特性差（一般不小于25ns），在快上升沿（1ns左右）的高功率微波作用下，不能满足需求。因此，小功率电源滤波器在额定功率、抑制频率范围、插入损耗和响应时间等重要指标上均不能满足防电磁脉冲需求，难以保障供电系统的安全，需研究开发新型的大功率宽带电源滤波设备或防护装置。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，本实用新型通过设置两级亚纳秒级快速响应电压限幅模块和500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块，可实现对10kHz～40GHz宽频带范围内任意电磁脉冲干扰的有效防护，适用于各种电磁屏蔽室、屏蔽方舱中对接入电源的电磁脉冲防护，解决了大型屏蔽体对大功率电源防护的需求等，本实用新型具有性能优良，安全性高，可靠性强的特点。

为实现如上所述的发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，包括电压限幅模块、防电磁脉冲电源滤波模块、金属屏蔽壳体和电容，在所述金属屏蔽壳体内部腔体间隔设有两个金属隔板使金属屏蔽壳体内部腔体隔离为左腔体、中腔体和右腔体，在所述左腔体和右腔体内分别设有电压限幅模块，在中腔体内设有防电磁脉冲电源滤波模块，在两金属隔板上分别设有电容，所述电容的两端分别连接电压限幅模块、防电磁脉冲电源滤波模块，使左腔体内的电压限幅模块、中腔体内的防电磁脉冲电源滤波模块和右腔体内的电压限幅模块串联，所述左腔体内的电压限幅模块连接设置在金属屏蔽壳体左端面的电源进线，右腔体内的电压限幅模块连接设置在金属屏蔽壳体右端面的电源出线形成所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置。

所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，所述防电磁脉冲电源滤波模块为500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块，所述500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块的有效抑制频率范围10kHz～40GHz，共模插入损耗90dB～130dB。

所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，所述电压限幅模块为亚纳秒级快速响应电压限幅模块。

所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，所述电容为穿心式电容。

所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，所述金属屏蔽壳体为长方形壳体，金属屏蔽壳体包括本体和盖板，所述盖板焊接在本体上。

采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下所述的优越性：

本实用新型通过集成电压限幅模块和防电磁脉冲电源滤波模块，实现了防护设备限幅和滤波的功能一体化，通过设置金属隔板，将各功能模块从空间上隔离，提高了屏蔽性能，通过提高电压限幅模块的响应时间，可适用于任意类型电磁脉冲的防护，通过提高防电磁脉冲电源滤波模块的功率，解决了高功率供电系统的防护难题，本实用新型具有结构合理、设计科学、性能优良、安装维护便捷，安全性高，可靠性强等特点，适用于各种电磁屏蔽室、屏蔽方舱中对接入电源的电磁脉冲防护，解决了大型屏蔽体对大功率电源防护的需求，可广泛应用于各类各级工程建设中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

在图中：1、电压限幅模块；2、防电磁脉冲电源滤波模块；3、金属屏蔽壳体；4、金属隔板；5、电容；6、电源进线；7、电源出线。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本实用新型，本实用新型并不局限于下面的实施例；

首先需要说明的是，本实用新型在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合附图1～2所述的一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，包括电压限幅模块1、防电磁脉冲电源滤波模块2、金属屏蔽壳体3和电容5，所述金属屏蔽壳体3为长方形壳体，金属屏蔽壳体3包括本体和盖板，所述盖板焊接在本体上，由于该结构为常见的结构，同时由于其具体结构不是本实用新型保护的重点，故对其具体结构不做详细累述，在所述金属屏蔽壳体3内部腔体间隔设有两个金属隔板4使金属屏蔽壳体3内部腔体隔离为左腔体、中腔体和右腔体，在所述左腔体和右腔体内分别设有电压限幅模块1，所述电压限幅模块1为亚纳秒级快速响应电压限幅模块，在中腔体内设有防电磁脉冲电源滤波模块2，所述防电磁脉冲电源滤波模块2为500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块，所述500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块的有效抑制频率范围10kHz～40GHz，共模插入损耗90～130dB。

进一步，在两金属隔板4上分别设有电容5，所述电容5为穿心式电容，所述电容5的两端分别连接电压限幅模块1、防电磁脉冲电源滤波模块2使左腔体内的电压限幅模块1、中腔体内的防电磁脉冲电源滤波模块2和右腔体内的电压限幅模块1串联，所述左腔体内的电压限幅模块1连接设置在金属屏蔽壳体3左端面的电源进线6，右腔体内的电压限幅模块1连接设置在金属屏蔽壳体3右端面的电源出线7形成所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置。

本实用新型在具体实施时，金属屏蔽壳体3由钢板加工而成，亚纳秒级快速响应电压限幅模块设置为两套，它的作用是将电源线缆上耦合的电磁脉冲感应过电压限制到终端设备能够耐受的程度，其电压响应时间在1ns以下，可对所有类型电磁脉冲产生的过电压做出快速响应并进行有效防护；两套亚纳秒级快速响应电压限幅模块分别固定在金属屏蔽壳体3左右两端的左右腔体内；防电磁脉冲电源滤波模块2固定在金属屏蔽壳体3的中腔体内；它的作用是从宽频谱范围内对耦合的感应电压进行有效滤除，其功率高达500kW，有效抑制频率范围10kHz～40GHz，共模插入损耗90dB～130dB，两个电压限幅模块1和一个防电磁脉冲电源滤波模块2分别通过金属隔板4隔离开，经由电容5连接，整体密封在金属屏蔽壳体3内；内部设置两道金属隔板4，可对内部电路进行有效隔离和屏蔽。三套模块通过金属隔板4在空间上隔离，经电容5实现电路连接，金属屏蔽壳体3须良好接地。电源进线6为防护装置的进线端，电源出线7为防护装置的出线端；金属屏蔽壳体3须良好接地，可将耦合的电磁能量有效泄放到大地。

本实用新型集成了电压限幅功能和电源滤波功能，实现了快速响应、大功率负荷、宽频谱范围、高插入损耗等多种能力，经过理论和实验研究得出如下技术指标：功率达500kW，有效抑制频率范围10kHz～40GHz，共模插入损耗90dB～130dB，响应时间在1ns以下，可对所有类型电磁脉冲产生的过电压做出快速响应并进行有效防护，满足多种场合使用需求。

本实用新型综合运用了限幅技术、滤波技术、电磁屏蔽技术、隔离技术、接地技术，通过设置两级快速响应限幅电路、大功率吸收电路、宽带滤波电路、良好接地、屏蔽隔离腔等措施，可实现对10kHz～40GHz宽频带范围内任意电磁脉冲干扰的有效滤波，适用于各种电磁屏蔽室、屏蔽方舱中对接入电源的电磁脉冲防护，解决了大型屏蔽体对大功率电源防护的需求，性能优良，安全性高，可靠性强。采用本实用新型的技术方案，在设计细节上利用原理相同的公知技术进行改进的相关电源防护装置均在本专利的保护范围之内。

本实用新型未详述部分为现有技术。

为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (5)

1.一种快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，包括电压限幅模块（1）、防电磁脉冲电源滤波模块（2）、金属屏蔽壳体（3）和电容（5），其特征是：在所述金属屏蔽壳体（3）内部腔体间隔设有两个金属隔板（4）使金属屏蔽壳体（3）内部腔体隔离为左腔体、中腔体和右腔体，在所述左腔体和右腔体内分别设有电压限幅模块（1），在中腔体内设有防电磁脉冲电源滤波模块（2），在两金属隔板（4）上分别设有电容（5），所述电容（5）的两端分别连接电压限幅模块（1）、防电磁脉冲电源滤波模块（2），使左腔体内的电压限幅模块（1）、中腔体内的防电磁脉冲电源滤波模块（2）和右腔体内的电压限幅模块（1）串联，所述左腔体内的电压限幅模块（1）连接设置在金属屏蔽壳体（3）左端面的电源进线（6），右腔体内的电压限幅模块（1）连接设置在金属屏蔽壳体（3）右端面的电源出线（7）形成所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置。

2.根据权利要求1所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，其特征是：所述防电磁脉冲电源滤波模块（2）为500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块，所述500KW大功率宽带防电磁脉冲电源滤波模块的有效抑制频率范围10kHz～40GHz，共模插入损耗90dB～130dB。

3.根据权利要求1所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，其特征是：所述电压限幅模块（1）为亚纳秒级快速响应电压限幅模块。

4.根据权利要求1所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，其特征是：所述电容（5）为穿心式电容。

5.根据权利要求1所述的快速响应大功率宽带防电磁脉冲集成电源防护装置，其特征是：所述金属屏蔽壳体（3）为长方形壳体，金属屏蔽壳体（3）包括本体和盖板，所述盖板焊接在本体上。