专利名称：一种具有退耦功能的防护电路及防护电路之间的电缆芯线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路板设计技术领域，尤其涉及一种具有退耦功能的防护电路及防护电路之间的电缆芯线。
背景技术：
对于包括通信系统在内的任何电力电气系统，防雷都是一个不容忽视的问题，室 外长距离布线的电缆很容易受到雷电感应的影响，从而耦合出Surge(浪涌)能量，通过电 缆引入到设备造成损坏。由于终端电子设备本身能抗住的surge电压和通流量都很低，而 能实现较低残压的防护电路又做不到很大的通流量，二者是个矛盾，所以通常要在在电缆 进入建筑物以后沿着其传输的线路进行多级防护。例如，采用前级保护和后级保护，其中前 级防护通流量大、动作电压高、残压高；后级防护通流量小、动作电压低、残压低。理想情况是浪涌能量在几级防护电路上逐级泻放，动作后的残压也是由高到低， 最终实现对终端电子设备的精密防护，但有一个问题，就是一定要保证前级防护电路先于 后级防护电路动作才行，否则如果后级的先动作了，大电流很容易把其内部的器件损坏。然 而为了实现更精密的防护，一般来说越到后级的防护器件其动作电压越低，动作速度越快， 也就更容易比前级的动作。为此，一定要做好两级防雷器之间的退耦工作，即让这两级防雷 器之间产生一定的阻抗，使得后级的防护器件动作更慢一些，以达到多级防雷的目的，让浪 涌能量逐级泻放。目前常用的退耦方式有两种增大前后两级防护电路之间的电缆距离，由于雷电 的浪涌能量不是直流的，因此这段儿电缆会形成一定的电感，通过这段感抗来实现退耦的 目的。这个方法最为常用，也不需要额外的成本，但这要求两级防护之间的距离很远，这样 才可以满足二者之间的电缆足够长，电感量足够大。另一种方式为如果前后两级防护之间的距离必须很近，可以使用专门的防护退 耦器，这种退耦器和专门防雷器的安装方式一般差不多，使用方便，但是价格较高。
实用新型内容本实用新型提供了一种具有退耦功能的防护电路及防护电路之间的电缆芯线，实 现两级防护电路之间，或者系统内部两级防护器件之间的退耦。本实用新型提供了一种具有退耦功能的防护电路，包括前级防护、后级防护和电 缆芯线，所述电缆芯线用于连接前级防护和后级防护；所述电缆芯线绕成螺旋状的空心线圈。优选地，所述电缆芯线中的火线和零线分别绕成螺旋状的空心线圈。优选地，所述电缆芯线一起绕成螺旋状的空心线圈。优选地，所述线圈的长度、直径、匝数通过所述螺旋状的空心线圈的电感确定。优选地，所述空心线圈为固定成型结构。优选地，所述空心线圈绕设于带有外螺旋凹槽的非金属圆柱体上。[0014]优选地，所述前级防护为防护电路或防护器件；所述后级防护为防护电路、防护器件或带有防护能力的器件。本实用新型提供了一种防护电路之间的电缆芯线，应用于包括前级防护何后级防 护的电路中，所述电缆芯线连接前级防护和后级防护，且所述电缆芯线绕成螺旋状的空心线圈。优选地，所述电缆芯线中的火线和零线分别绕成螺旋状的空心线圈。优选地，所述电缆芯线一起绕成螺旋状的空心线圈。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型中，可以增强防护电路之间的退耦能力，使得前级的防护电路更容易 和更可靠地动作，从而泻放大部分地浪涌能量，使得后级的防护电路不至损坏。
图1是本实用新型中一种防护电路之间的退耦结构图；图2是本实用新型中一种制作螺旋电缆的带有外螺旋凹槽示意图；图3是本实用新型中另一种防护电路之间的退耦结构图。
具体实施方式
本实用新型中，将电缆芯线的L(火线)和N(零线)分别绕成螺旋状的空心线圈 并通过工艺成型，可以极大的增加电感量，不需要额外的器件，在短的距离内用电缆本身达 到退耦的目的。本实用新型中，一种具有退耦功能的防护电路的具体实施例如图1所示，包括前 级防护和后级防护，其中，后级防护不一定是专门的防护器件或防护电路，因为任何器件本 身都具有一定的抗浪涌冲击的能力，即使很微弱，所以统称为后级防护。但是前级防护必须 是专门的防护电路，因为其必须承受绝大部分浪涌电流和电压的冲击。其中电缆芯线绕成 螺旋状的空心线圈，连接前级防护和后级防护。实际上不限于交流电源，对于直流电源和信 号电缆，都可以采取类似的方法加以退耦。为了达到相应的退耦效果，上述线圈的线圈长度、线圈直径和线圈匝数通过该线 圈所需要设定的电感确定，上述的各项参数之间的关系可以通过下式获得<formula>formula see original document page 4</formula>[0028]其中，1代表线圈电感量，单位是微亨(UH)；D代表线圈直径，单位是厘米(cm)；N代表线圈匝数，单位是匝；L代表线圈长度，单位是厘米(cm)。根据上述关系式，在满足电感值的需求的基础上，线圈的线圈长度、线圈直径和线 圈匝数可相应的进行调整，使得多种形状构造的线圈均可达到相应的退耦效果。另外，也可以通过仿真获得绕线电感的感量，这种经过绕制的电缆可以做到UH级 别的感量，比同样长度的普通电缆的感量大了很多，对于雷电的频率来说已经可以形成不 小的感抗，退耦的效果必然增强很多。当然，对于信号端口来说电缆绕制的电感不能过大，以免影响到信号的正常传输。电缆绕好以后，可以通过某种工艺成型的方式加以固定，即，使该电缆形成固定成 型结构，以保证这部分绕好的电缆的形状不会再发生改变了。也可以通过某些结构件来实现现场制作此电缆，如图2所示事先通过仿真计算出 合适的直径、匝数和间距等参数后，制作出一个带有外螺旋凹槽的非金属圆柱体，现场只要 把普通电缆按照上面的凹槽简单缠绕并固定两端后，即可迅速做出符合要求的绕线电缆。另外，电缆的绕法不仅限于上述的一种方式，也可以把电缆中的所有芯线一起来 绕，如图3所示。这样更加简单便于现场制作。而且除了退耦作用以外，这种方法还可以进 一步形成共模电感，对于信号电缆更加适用，因为这样基本不会影响信号的正确传输。本实用新型中，把前后级防护电路之间的电源或信号电缆进行螺旋状缠绕以形成 绕线电缆，通过其电感特性起到退耦的作用，使得前级的防护电路动作更容易和更彻底，从 而达到保护后级电路的目的。另外，本实用新型还提供了一种防护电路之间的电缆芯线，应用于包括前级防护 何后级防护的电路中，所述电缆芯线连接前级防护和后级防护，且所述电缆芯线绕成螺旋 状的空心线圈。其中，所述电缆芯线中的火线和零线分别绕成螺旋状的空心线圈。或者所述电缆 芯线一起绕成螺旋状的空心线圈。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求一种具有退耦功能的防护电路，其特征在于，包括前级防护、后级防护和电缆芯线，所述电缆芯线用于连接前级防护和后级防护；其特征在于，所述电缆芯线绕成螺旋状的空心线圈。
2.如权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述电缆芯线中的火线和零线分别绕 成螺旋状的空心线圈。
3.如权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述电缆芯线一起绕成螺旋状的空心线圈。
4.如权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述线圈的长度、直径、匝数通过所述 螺旋状的空心线圈的电感确定。
5.如权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述空心线圈为固定成型结构。
6.如权利要求1所述的防护电路，其特征在于，所述空心线圈绕设于带有外螺旋凹槽 的非金属圆柱体上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的防护电路，其特征在于，所述前级防护为防护电路 或防护器件；所述后级防护为防护电路、防护器件或带有防护能力的器件。
8.一种防护电路之间的电缆芯线，应用于包括前级防护何后级防护的电路中，其特征 在于，所述电缆芯线连接前级防护和后级防护，且所述电缆芯线绕成螺旋状的空心线圈。
9.如权利要求8所述的电缆芯线，其特征在于，所述电缆芯线中的火线和零线分别绕 成螺旋状的空心线圈。
10.如权利要求8所述的电缆芯线，其特征在于，所述电缆芯线一起绕成螺旋状的空心 线圈。
专利摘要本实用新型公开了一种具有退耦功能的防护电路，包括前级防护、后级防护和电缆芯线，所述电缆芯线用于连接前级防护和后级防护；所述电缆芯线绕成螺旋状的空心线圈。本实用新型中，可以增强防护电路之间的退耦能力，使得前级的防护电路更容易和更可靠地动作，从而泻放大部分地浪涌能量，使得后级的防护电路不至损坏。
文档编号H01F3/06GK201570859SQ20092029918
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者陈鹏 申请人:杭州华三通信技术有限公司