二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，包括：形成闭合磁路的环形铁芯、线圈和电阻，所述线圈缠绕在环形铁芯上，线圈两端连接电阻；其中，所述环形铁芯按照轴平面切割为两部分，其中一部分的轴平面小于或等于所述环形铁芯中心轴平面；当安装信号线、或电源线、或电缆时，先将所述信号线、或电源线、或电缆置于切割后的所述环形铁芯中，再将切割后的两部分环形铁芯进行对接形成闭合磁路的环形铁芯。在使用现有防雷电感应方法时发现，信号线或电源线绕制不方便，在遇到比较粗的电缆时就无法实现了。本实用新型采用切割后的两部分环形铁芯对接而成，可以将电源线或信号线直接放入切割后的两部分环形铁芯中，避免了使用不方便的问题。
【专利说明】二合一雷电电磁脉冲能量吸收器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及防雷电感应领域，特别是涉及一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器。
【背景技术】
[0002]在一些雷电高发的地区，由于雷电感应或其它原因，容易造成传输线路和输电线路中产生的瞬间脉冲电压过高，从而对用电设备造成影响。例如，当雷云在建筑物上方放电时，雷电流通道上产生较大的雷电流，处于建筑物附近的电缆及信号线上就会产生感应过电压，由于雷电感应产生的感应过电压会造成微电子设备的损坏，以及电力系统保护和控制单元的误动。近年来，随着由大量数据设备和精密仪器组成的信息系统的广泛应用，因雷电感应损坏用电设备的现象也逐年上升。
[0003]对于上述现象，目前主要采用屏蔽、等电位连接等方法防雷电感应。其中，屏蔽方法是将易受雷电感应的信号线采用金属物体(如铁管)进行屏蔽，该方法容易受环境限制，施工难度也大；等电位连接方法对电源线防雷比较方便，但是对于视频信号线和高频信号线的防雷比较困难，因为如果采用等电位连接的方法进行防雷电感应，就必须在信号线的芯线和外导体之间加装元器件，这势必会对信号产生影响；等电位连接法对于数据信号线防雷也不容易实现，因为数据信号线为多根，加装的器件相应较多。
[0004]在使用上述现有方法时发现，信号线或电源线绕制不方便，在遇到比较粗的电缆时就无法实现了。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，能够防止雷电感应通过信号传输线引起相关设备损坏，同时在使用时也更加方便。为了解决上述问题，本实用新型公开了一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，包括:形成闭合磁路的环形铁芯、线圈和电阻，所述线圈缠绕在环形铁芯上，线圈两端连接电阻；其中，所述环形铁芯按照轴平面切割为两部分，其中一部分的轴平面小于或等于所述环形铁芯中心轴平面；
[0006]当安装信号线、或电源线、或电缆时，先将所述信号线、或电源线、或电缆置于切割后的所述环形铁芯中，再将切割后的两部分环形铁芯进行对接形成闭合磁路的环形铁芯。
[0007]优选地，所述切割后的两部分环形铁芯通过不锈钢紧固带或铜带对接成一整体。
[0008]优选地，所述线圈按照同一方向依次螺旋缠绕在所述环形铁芯上。
[0009]优选地，所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线缠绕在切割后的所述环形铁芯的另一部分；
[0010]或者，
[0011]所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线叠加缠绕在所述线圈外。
[0012]优选地，所述线圈的缠绕匝数大于等于所述信号线或电源线的缠绕匝数。[0013]优选地，信号线或电源线缠绕在所述环形铁芯上。
[0014]优选地，所述信号线或电源线按照同一方向依次螺旋缠绕在所述环形铁芯上。
[0015]优选地，所述环形铁芯由硅钢片构成。
[0016]优选地，所述电阻的阻抗等于所述线圈的输出阻抗。
[0017]优选地，所述电阻为一个或者多个；当电阻为多个时，多个电阻的连接方式包括:
串联或并联。
[0018]与现有技术相比，本实用新型包括以下优点:
[0019]本实用新型提供的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，首先，只需要将信号线在环形铁芯上依次缠绕若干圈即可防止雷电感应，不需要在信号线的信号通路上加装元器件，不对信号产生影响，使用简单。其次，本实用新型采用切割后的两部分环形铁芯对接而成，可以将电源线、或信号线、或电缆直接放入切割后的两部分环形铁芯之间，避免了使用不方便的问题；采用切割后的两部分环形铁芯对接而成可以方便二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用和维护。再者，本实用新型采用了雷电感应的逆感应过程，将通过雷电感应在信号线上产生的能量再通过电磁感应的原理感应出去，并被电阻吸收，达到了较好的防雷效果。然后，本实用新型中的信号线或电源线无需一端卸下，然后再进行反复穿绕，使用时更加方便。而且防雷是一个系统工程，要达到理想效果，需要采用多种防雷方法，本实用新型可以与其他方法共同使用，具有较好的移植性和适用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例所述环形铁芯按照中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用示意图；
[0021]图2是本实用新型实施例所述环形铁芯按照中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的对接的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型实施例所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的结构图；
[0023]图4是本实用新型实施例所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用示意图；
[0024]图5是本实用新型实施例所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的对接的结构不意图；
[0025]图6是现有技术中采用三相四线制标准的正弦电压波形图及雷电感应脉冲波形图；
[0026]图7是使用本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器时的三相四线制标准的正弦电压波形图及雷电感应脉冲波形图。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0028]参照图1，示出了本实用新型一种所述环形铁芯按照中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用示意图。其中，环形铁芯的中心轴平面为环形铁芯的内/外环的圆心所在的平面。该二合一雷电电磁脉冲能量吸收器具体包括:线圈103、电缆104、电阻102和形成闭合磁路的环形铁芯，所述线圈103缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分环形铁芯101上，线圈103两端连接电阻102，其中，所述环形铁芯按照中心轴平面切割为两部分；当安装信号线、或电源线、或电缆时，先将所述信号线、或电源线、或电缆置于切割后的所述环形铁芯中，再将切割后的另一部分环形铁芯105与切割后的一部分环形铁芯101进行对接形成闭合磁路的环形铁芯。
[0029]所述环形铁芯的立体形状可以为圆形、长圆形、椭圆形。所述环形铁芯可以采用磁导率较高的材料，例如:硅钢片材料、或者铁钴合金材料、或者镍合金材料等。优选地，本实施例的环形铁芯采用磁导率较高的硅钢片材料。所述线圈可以为漆包线、或者绝缘导线。所述电缆可以为射频同轴电缆或动力电源电缆。
[0030]当环形铁芯内放入比较粗大的且不易弯曲的射频信号电缆或动力电源电缆时，所述环形铁芯按照中心轴平面切割的两部分，即，一部分环形铁芯101和另一部分环形铁芯105，将射频同轴电缆或动力电源电缆放入切割后的两部分环形铁芯中间，然后将所述切割后的两部分环形铁芯通过不锈钢紧固带或铜带对接成一整体。优选地，采用铜带进行对接，铜带焊锡、焊接比较方便。
[0031]需要说明的是，本实施例中的射频同轴电缆或动力电源电缆比较粗大且不易弯曲，不能缠绕使用。
[0032]参照图2所示，为将图1所示的本实用新型实施例的所述环形铁芯按照中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的对接的结构示意图。
[0033]为了实现将本实施例的切割后的两部分环形铁芯进行对接，本实施例采用不锈钢紧固带或铜带对接成一个整体，在对接时要使切割后的两块环形铁芯之间的缝隙尽可能的小，并保证两块切割后的环形铁芯的接触面积足够大，以确保磁通量不受影响。对接方式除了可以采用不锈钢紧固带或铜带之外，还可以采用固定支架等方式，本实用新型对具体采用的对接方式不做限制。
[0034]需要说明的是，本实施例切割后的环形铁芯如果出现铁芯缺损过大时，可另行加工与缺口相吻合的环形铁芯，以确保切割后的两块铁芯足够的接触面积。
[0035]可见，本实用新型采用切割后的两部分环形铁芯对接而成，可以将电缆直接放入切割后的两部分环形铁芯中间，避免了使用不方便的问题；采用切割后的两部分环形铁芯对接而成可以方便二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用和维护。
[0036]本实用新型的另一优选实施例中，所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分，其中一部分环形铁芯的轴平面小于所述环形铁芯中心轴平面，参照图3所示。具体包括:切割后的一部分环形铁芯301、切割后的另一部分环形铁芯305、信号线或电源线306、线圈303和电阻302。
[0037]在使用时将信号线或电源线缠绕在切割后的另一半环形铁芯305上，所述信号线包括视频信号传输线、音频信号传输线、高频信号传输线以及数字信号传输线等各种类型传输线，所述线圈303缠绕在所述切割后的另一半环形铁芯305上，电阻302连接在线圈303的两端，所述电阻302可以为一个电阻，也可以为多个电阻串联或者并联之后连接到线圈302的两端。
[0038]本实用新型适用于易遭受雷电感应的任何信号传输线，如音频信号传输线、视频信号传输线、高频信号传输线、数据线(网线)等。
[0039]需要说明的是，本实施例由于互感的存在，电阻不等于线圈的感抗，实质是电阻经过阻抗变换后等于信号线的感抗，因此所述电阻的阻抗等于所述线圈的输出阻抗。
[0040]参照图4，本实用新型一种所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用示意图。具体包括:切割后的一部分环形铁芯401、切割后的另一部分环形铁芯405、线圈403和电阻402。
[0041]本实施例有两种使用方式，一种是:所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线缠绕在切割后的所述环形铁芯的另一部分。具体地，线圈按照同一方向依次螺旋缠绕在切割后的环形铁芯的一部分上。
[0042]另一种使用方式是:所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线叠加缠绕在所述线圈外，具体地，按照同一方向依次将信号线和线圈叠加缠绕在所述环形铁芯上。
[0043]可见，本实用新型中的信号线或电源线无需一端卸下，然后在进行反复穿绕，使用时更加方便。
[0044]参照图5所示，为将图4所示的本实用新型实施例所述环形铁芯按照非中心轴平面切割为两部分时二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的对接的结构示意图
[0045]为了实现将本实施例的切割后的两部分环形铁芯进行对接，本实施例采用了不锈钢紧固带或铜带对接 成一个整体，在对接时要使两块环形铁芯之间的缝隙尽可能的小，并保证两块切割后的铁芯接触面积足够大，以确保磁通量不受影响。对接方式除了可以采用不锈钢紧固带或铜带之外，还可以采用固定支架等方式，本实用新型对具体采用的对接方式不做限制。
[0046]需要说明的是，本实施切割后的环形铁芯如果出现铁芯缺损过大时，可另行加工与缺口吻合的环形铁芯，以确保切割后的两块铁芯足够的接触面积。
[0047]可见，本实用新型采用切割后的两部分环形铁芯对接而成，可以将绕制好的电源线或信号线直接放入其中切割后的一块铁芯上，避免了使用不方便的问题；采用切割后的两部分环形铁芯对接而成可以方便二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的使用和维护。
[0048]下面结合具体的应用实例，说明本实用新型的使用方法。现在雷电灾害严重地区，通常采用三级防雷(在同一供电线路的不同部位加浪涌保护器)，但是仍然有雷电脉冲越过三道障碍进入设备，使设备造成破坏，造成设备破坏的原因是雷电电磁脉冲。我们国家采用三相四线制供电，到用户端分380伏和220伏供电。以220伏供电为例，参照图6所示，现有技术中采用三相四线制标准的正弦电压波形图及雷电感应脉冲波形图。其中，正弦波的
有效值U63是220伏，则最大值是220Τ? ,约为310伏。市电电压U65误差范围允许10%，其
最大值U62约为340伏；浪涌保护器的保护电压还要高出市电电压最大值30%以上，U61约为442伏，由此可见，当市电电压负的最大值时，有雷电感应出一个正的电磁脉冲U64，其幅度可达到752伏时，浪涌保护器还是不能识别并进行保护。
[0049]本实用新型可以使用在现有技术中三相四线制线路中的两个浪涌保护器中间，可将雷电电磁脉冲的一部分正(负)脉冲能量转移到负(正)半周，参照图7所示为本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的三相四线制标准的正弦电压波形图及雷电感应脉冲波形图。其中，正弦波的有效值U73是220伏，则最大值是220λ/?，约为310伏。市电电压U75误差范围允许10%，其最大值U72约为340伏；浪涌保护器的保护电压还要高出市电电压最大值30%以上，U71约为442伏，将本实用新型的雷电电磁脉冲能量吸收器使用在两个浪涌保护器中间，将电压U71—部分正电磁脉冲能量转移到负半周脉冲能量U74，从而降低了雷电感应的正电磁脉冲的幅度，有利于浪涌保护器识别保护。
[0050]本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器具体使用在两个浪涌保护器中间的实施方法:首先，可将单相的两根电源线(火线和零线)一起缠绕在环形铁芯上(抑制共模脉冲)，或者，将其中的一根电源线缠绕在环形铁芯上(抑制差模脉冲)。需要说明的是本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的正常市电压降不至于影响正常用电，本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器的电阻不能 过热，电阻上耗散功率要小于电阻所能承受功率。其次，本实用新型的二合一雷电电磁脉冲能量吸收器中，将三相电源的三根火线同一方向依次缠绕在环形铁芯上，或者将零线缠绕在环形铁芯上，再或者将火线和零线同时缠绕在环形铁芯上。具体的缠绕方式可根据实际情况选择有针对性的使用方法，本实用新型不做具体限制。
[0051]本实用新型将所述环形铁芯按照轴平面切割为两部分，其中一部分的轴平面小于或等于所述环形铁芯中心轴平面；当安装信号线、或电源线、或电缆时，先将所述信号线、或电源线、或电缆置于切割后的所述环形铁芯中，再将切割后的两部分环形铁芯进行对接形成闭合磁路的环形铁芯。
[0052]以上对本实用新型所提供的一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，进行了详细介绍，本文中应用了具体各例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种二合一雷电电磁脉冲能量吸收器，其特征在于，包括:形成闭合磁路的环形铁芯、线圈和电阻，所述线圈缠绕在环形铁芯上，线圈两端连接电阻；其中，所述环形铁芯按照轴平面切割为两部分，其中一部分的轴平面小于或等于所述环形铁芯中心轴平面； 当安装信号线、或电源线、或电缆时，先将所述信号线、或电源线、或电缆置于切割后的所述环形铁芯中，再将切割后的两部分环形铁芯进行对接形成闭合磁路的环形铁芯。
2.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于， 所述切割后的两部分环形铁芯通过不锈钢紧固带或铜带对接成一整体。
3.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于， 所述线圈按照同一方向依次螺旋缠绕在所述环形铁芯上。
4.根据权利要求3所述的能量吸收器，其特征在于， 所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线缠绕在切割后的所述环形铁芯的另一部分； 或者， 所述线圈缠绕在切割后的所述环形铁芯两部分中的一部分，且，所述信号线或电源线叠加缠绕在所述线圈外。
5.根据权利要求3所述的能量吸收器，其特征在于， 所述线圈的缠绕匝数大于等于所述信号线或电源线的缠绕匝数。
6.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于， 信号线或电源线缠绕在所述环形铁芯上。
7.根据权利要求6所述的能量吸收器，其特征在于， 所述信号线或电源线按照同一方向依次螺旋缠绕在所述环形铁芯上。
8.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于， 所述环形铁芯由硅钢片构成。
9.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于， 所述电阻的阻抗等于所述线圈的输出阻抗。
10.根据权利要求1所述的能量吸收器，其特征在于，所述电阻为一个或者多个； 当电阻为多个时，多个电阻的连接方式包括:串联或并联。
【文档编号】H02H9/04GK203747403SQ201320881862
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】李宝华 申请人:李宝华