专利名称：智能电气系统通讯线路的防雷保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及防雷保护技术领域，尤其是涉及一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置。
背景技术：
通信线路因雷击而损坏的情况，在雷雨频发的季节时，时常发生，主要是由于通信系统有部分组件暴露在室外，易于遭受雷击而损坏。传统的智能电气系统通讯线路如果进行有线远距离传输，由于信号线有部分置于室外，于是容易遭受雷击。比如传统的光伏智能汇流箱的RS-485通讯线路，其采用屏蔽双绞线传输信号，并且有部分传输线安置在室外， 其结构如图1所示，由于大部分双绞线安放在室外，很容易受到雷击的干扰，而将浪涌电流引入室内通信系统的电器部分，致使线路无法正常工作，甚至永久性损毁。为了防止雷电产生的过电压和过电流，在智能电气系统通讯线路中增加二级防雷保护。
实用新型内容本实用新型旨在解决上述问题，提供一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置。为了实现上述目的，本实用新型以光伏智能汇流箱的RS-485通讯线路为例，采用如下技术方案一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，其特征在于，采用二级复合型防雷保护结构，输入端采用气体放电管作为第一级防雷保护，以泄放过电流，第二级采用瞬态电压抑制二极管作为第二级防雷保护。所述第一级防雷保护与第二级防雷保护之间串入线绕无感电阻作为第一级防雷气体放电管的点火电阻和第二级防雷保护的限流电阻。所述二级复合型防护电路采取屏蔽双绞线接口连接。如果智能电气系统通讯线路是采用其它的通信方式，其每路传输线都可采用类似 RS-485通讯线路的防雷保护电路中的二级防雷保护结构。本实用新型的有益效果是通过双重保护设计，使得智能电气系统通讯线路遭受雷击时室内通信系统的电器部分免遭破坏。
图1为背景技术中传统的光伏智能汇流箱的通讯线路结构示意图。图2为RS-485通讯线路的防雷保护部分结构示意图。图3为RS-485通讯线路的防雷保护部分与RS-485通讯线路连接结构示意图。
具体实施方式
下面以光伏智能汇流箱的RS-485通讯线路为例，结合附图及具体实施方式
对本实用新型作进一步阐述容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实施方式。因此，以下具体实施方式
以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，采用二级复合型防雷保护结构，输入端采用气体放电管作为第一级防雷保护，以泄放过电流，第二级采用瞬态电压抑制二极管作为第二级防雷保护。所述第一级防雷保护与第二级防雷保护之间串入线绕无感电阻作为第一级防雷气体放电管的点火电阻和第二级防雷保护的限流电阻。所述二级复合型防护电路采取屏蔽双绞线接口连接。参见图2，RS-485通讯线路采用二级防雷保护，在输入端，通信信号通过连接器 CT15，连接至RS-485芯片的输入端A和B端口。双绞线采用屏蔽双绞线，屏蔽双绞线的屏蔽层与连接器CT15的信号地(DGNDl)Pin脚连接，外界输入的两信号线分别与485/A1和 485/B1的Pin脚连接。为了达到二级防雷保护的目的，连接器CT15的PGND这一 Pin脚称为大地接线端，信号端口 485/Α1，485/Β1及电源地(GNDl)分别通过瞬态电压抑制二极管 TVS4,瞬态电压抑制二极管TVS5，瞬态电压抑制二极管TVS6及气体放电管GAS6，气体放电管GAS5，气体放电管GAS4连接至大地(PGND)。参见图3，线绕无感电阻R20，R21，R22为气体放电管GAS6，GAS5，GAS4的点火电阻；同时线绕无感电阻R20，R21也起到总线中RS-485各芯片间隔离作用，当RS-485芯片被击穿或短路，而致使烧坏芯片时，即差分总线发生短路时，为了防止总线中其它分机的通信受到影响，保护其它RS-485通讯分机正常工作，在RS-485信号输出端串联线绕无感电阻 R20和线绕无感电阻R21起到芯片间隔离作用。当过电压产生时，瞬态电压抑制二极管TVS4的作用是泄放485/A1与大地(PGND) 间的过电流；瞬态电压抑制二极管TVS5的作用是泄放485/B1与大地(PGND)间的过电流； 瞬态电压抑制二极管TVS6的作用是泄放电源地(GNDl)与大地(PGND)间的过电流；同时当电流流过线绕无感电阻R20，线绕无感电阻R21和线绕无感电阻R22时，将抬高RS-485信号 (485/AL485/B1)及电源地(GNDl)与大地(PGND)间的电压，可以促使气体放电管GAS6，气体放电管GAS5，气体放电管GAS4点火导通，使得雷击的主要能量主要在第一级雷电保护电路中泄放。在现场安装时，由于RS-485通信的载体是双绞线，双绞线的特性阻抗为120欧姆左右，所以在RS485的网络始末端各并接一个120欧姆的匹配电阻，可以减少传输信号的反射。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求1.一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，其特征在于，采用二级复合型防雷保护结构，输入端采用气体放电管作为第一级防雷保护，以泄放过电流，第二级采用瞬态电压抑制二极管作为第二级防雷保护。
2.如权利要求1所述的智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，其特征在于，所述第一级防雷保护与第二级防雷保护之间串入线绕无感电阻作为第一级防雷气体放电管的点火电阻和第二级防雷保护的限流电阻。
3.如权利要求1所述的智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，其特征在于，所述二级复合型防护电路采取屏蔽双绞线接口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种智能电气系统通讯线路的防雷保护装置，其特征在于，采用二级复合型防雷保护结构，输入端采用气体放电管作为第一级防雷保护，以泄放过电流，第二级采用瞬态电压抑制二极管作为第二级防雷保护，所述第一级防雷保护与第二级防雷保护之间串入线绕无感电阻作为第一级防雷气体放电管的点火电阻和第二级防雷保护的限流电阻，所述保护电路采取屏蔽双绞线接口连接。本实用新型的有益效果是通过双重保护的设计，使得智能电气系统通讯线路遭受雷击时室内通信系统的电器部分免遭破坏。
文档编号H02H9/02GK202231424SQ20112036634
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者伍先德, 徐辉, 李正元, 陈伟 申请人:上海臻和防雷电气技术有限责任公司