RU25657U1 - Устройство защиты от грозовых и промышленных перенапряжений двухпроводной линии связи - Google Patents

Description

Полезная модель относится к электронной технике, в частности, к приборам защиты электрических цепей от перенапряжений, и может быть использовано для защиты установок проводной связи и аппаратуры, имеющей на входе цифровые и аналоговые микросхемы, которые чувствительны даже к очень непродолжительньш перенапряжениям.

Устройство позволяет защищать аппаратуру от грозовых и промышленных импульсов перенапряжений, имеющих как крутой фронт (единицы наносекунд), так и большую длительность (единицы миллисекунд).

Известно устройство защиты линий аппаратуры проводной связи от импульсов перенапряжений, содержащее трехэлектродный разрядник, главные электроды которого включены между проводами двухпроводной линии связи, третий электрод подключен к контуру заземления, и дроссели, включенные в каждую линию связи. Между выходами дросселей параллельно входу защищаемой аппаратуры включен стабилитрон 1.

Недостатком известного устройства является то, что уровень ограничения между любой из линий и заземляющим контуром (т.н. напряжение типа «линияземля) определяется параметрами разрядника. Минимальный порог срабатывания известных трехэлектродных разрядников не менее 90В, что недопустимо для цифровых и аналоговых микросхем.

Известно также- устройство для защиты линий связи от перенапряжений, которое содержит трехэлектродный разрядник, включенный между проводами линий связи, третий электрод которого заземлен, последовательно включенные в

каждую линию связи дроссели с взаимоиндукцией и ограничивающими сопротивлениями и полупроводниковые элементы (варисторы), подключенные с каждого провода на заземляющий контур 2.

Недостатком данного устройства является большое остаточное напряжение типа «линия-линия, которое определяется параметрами разрядника. Для известных трехэлектродных разрядников минимальный порог срабатывания составляет 90120 В, что также недопустимо для цифровых и аналоговых микросхем. Кроме того, наличие в данном устройстве ограничивающих сопротивлений не позволяет использовать его для защиты линий связи с нормируемым сопротивлением, для связи аппаратуры с датчиками, имеющими токовый выход, на которые накладываются жесткие ограничения на величину сопротивления нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты линии связи от перенапряжений, которое содержит неуправляемые разрядники, подключенные к проводам связи и заземляющему контуру; последовательно в каждый из проводов включены две пары дросселей, включенных последовательно в каждый из проводов и встречно друг другу, между точкой соединения дросселей в каждой линии связи и заземляющим контуром включены варисторы и конденсаторы; между выходными клеммами и заземляющим контуром включены двусторонние полупроводниковые ограничители 3.

Недостатком данного устройства является то, что величина остаточное напряжение типа «линия-линия не нормируется и зависит от параметров полупроводниковых ограничителей и параметров заземляющего контура.

Технический результат - повышение стабильности уровня ограничения типа «линия-линия.

Технический результат достигается тем, что в устройство защиты от грозовых и промышленных перенапряжений двухпроводной линии связи, содержапдее разрядники, включенные на входе устройства между каждым из проводов и заземляющим контуром, две пары дросселей, включенных последовательно в каждый из проводов и встречно друг другу, варисторы, первые выводы которых соединены с точками соединения дросселей, а вторые - с заземляющим контуром, выходные клеммы, между которыми и заземляющим контуром включены двусторонние полупроводниковые ограничители; между выходными клеммами введен двухсторонний полупроводниковый ограничитель.

На фиг. приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит разрядники 1,2, подключенные к проводам 3,4 связи и заземляющему контуру 5. Последовательно в каждый из проводов включены дроссели 6, 7 и 8, 9. Между точкой соединения дросселей в каждой линии (6 и 7, 8 и 9 соответственно) и заземляющим контуром 5 включены варисторы 10, 11. Между выходными клеммами 14, 15 и заземляющим контуром 5 включены двусторонние полупроводниковые ограничители 12,13; между выходными клеммами 14, 15 включен двусторонний полупроводниковый ограничитель 16.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении с линии связи импульса перенапряжения типа «линияземля с большой крутизной первыми срабатывают варисторы 10,11 со сдвигом во времени, определяемом постоянной времени цепи с индуктивностью 6, 8 и емкостью варисторов 10, 11. Через 0,5... 1 мкс - время срабатьюания разрядника - включаются разрядники. Порог срабатывания варистора должен быть выше порога срабатывания разрядника. Таким образом, после срабатывания разрядников 1, 2 энергия импульса перенапряжения выделяется на разрядниках 1,2 а варисторы отключаются. Остаточное напряжение типа «линия-земля разрядников 1,2 ограничивается дросселями 7,9 и ограничителями 12,13; остаточное напряжение типа «линиялиния ограничивается полупроводниковым ограничителем 16.

исключением того, что разрядники 1,2 успевают включиться первыми и, соответственно, варисторы 10, И остаются выключенными.

В случае поступления с линии связи импульса перенапряжения типа «линиялиния с амплитудой, недостаточной для срабатывания разрядников 1,2 и ограничителей 12, 13 выходное напряжение «линия-линия будет ограничено полупроводниковым ограничителем 16.

В предлагаемом устройстве применены дроссели с индуктивно

взаимосвязанными обмотками. Индуктивность дросселей 6, 8 может быть 30-100 мкГн, индуктивность дросселей 7, 9 может быть 200-1000 мкГн. В качестве полупроводникового ограничителя может использоваться импульсный ограничитель типа КС511 или варистор с классификационным напряжением выше, чем максимально допустимое рабочее напряжение в защищаемой цепи.

1.Авторское свидетельство СССР № 1163414, кл. Н 02 Н9/06, бюл. №23 1985.

2.Авторское свидетельство СССР № 955351, кл. Н 02 Н9/06, бюл. №32 1982.

3.Патент РФ № 2050663, кл. Н 02 Н9/06, 9/04, бюл. №35 1995 (прототип).

Главный конструкторх..А.Рязанцев Авторы: С.А.Жаров С.Ю.Покровский /, ог.

Claims (1)

1. Устройство защиты от грозовых и промышленных перенапряжений двухпроводной линии связи, содержащее разрядники, включенные на входе устройства между каждым из проводов и заземляющим контуром, две пары дросселей, включенных последовательно в каждый из проводов и встречно друг другу, варисторы, первые выводы которых соединены с точками соединения дросселей, а вторые - с заземляющим контуром, выходные клеммы, между которыми и заземляющим контуром включены двухсторонние полупроводниковые ограничители, отличающееся тем, что введен двухсторонний полупроводниковый ограничитель, включенный между выходными клеммами.