数字电平信号转换为光信号，通过光电转换模块14实现光信号转换为数字电平信号。当所述被保护电气设备的控制信号为可变电压信号时，第一电光转换模块13和第二电光转换模块16还包括模拟信号转数字信号电路，光电转换模块14还包括数字信号转模拟信号电路。
[0063]具体地，图3为图1所示的防雷击保护装置的模拟信号转数字信号电路的电路原理图。请参见图3和图1，图1中的第一电光转换模块13与开关K1_N0及开关K3_NC电连接。第一电光转换模块13和第二电光转换模块16均包括图3所示的模拟信号转数字信号电路，模拟信号转数字信号电路可将模拟电信号转换为数字电平信号，第一电光转换模块13或第二电光转换模块16再将数字电平信号转换为光信号，从而方便光纤对转换后的光信号进行传输。所述模拟信号转数字信号电路包括芯片U1，芯片Ul例如为AD654系列芯片，但不以此为限。芯片Ul的IN+引脚电连接至输入电压Vin，RT引脚通过第二电阻R2电连接至预设电位GND，Fo引脚电连接至输出端Fout，引脚V+电连接至芯片电源输入端Ns,且通过第三电阻R3电连接至输出端Fout，引脚CTl和引脚CT2电连接至电容Cl的两端，弓丨脚V-电连接至预设电位GND。
[0064]图4为图1所示的防雷击保护装置的数字信号转模拟信号电路的电路原理图。请参见图4，光电转换模块14将第一光纤130或第二光纤160传输过来的光信号转换为数字电平信号，需要通过数字信号转模拟信号电路实现数字电平信号转模拟电信号。所述数字信号转模拟信号电路包括芯片U2，芯片U2例如为LM331系列芯片，但不以此为限。芯片U2的引脚I通过第四电阻R4电连接至预设电位GND，且引脚I电连接至芯片U2的输出端。第二电容C2和第四电阻R4并联。芯片U2的引脚2通过可变电阻VR电连接至预设电位GND。芯片U2的引脚3和4电连接至预设电位GND。引脚5通过第二电容C2电连接至预设电位GND。引脚6通过第三电容C3电连接至芯片U2的输入端Fin。引脚7通过第五电阻R5电连接至预设电位GND。引脚8通过第六电阻R6电连接至第三电容C3，通过第七电阻R7电连接至第五电阻R5，通过第八电阻R8电连接至第四电容C4。
[0065]在本实施例中，被保护电气设备200为逆变器，但不以此为限。
[0066]正常工作过程中，输入信号经由第一压敏电阻保护电路12输出作用于第一电光转换模块13 ;第一电光转换模块13将模拟电信号转换为数字电平信号，再将数字电平信号转换为光信号，光信号再通过第一光纤130传输给光电转换模块14，光电转换模块14再将光信号转换为数字电平信号，并将数字电平信号转换为模拟电信号，光电转换模14将转换后的模拟电信号传输给被保护电气设备200。当受到雷击时，防雷击保护装置100处于初始状态，开关K1_N0闭合，开关K3_NC断开，雷击信号作用于常用通道120上，即雷击信号首先作用于第一压敏电阻保护电路12上，第一压敏电阻保护电路12的第一压敏电阻MOVl和第二压敏电阻M0V2吸收雷击的电能，由于雷击的能量被第一压敏电阻保护电路12吸收，传输给被保护电气设备200的模拟电信号控制在逆变器所能承受的范围内，不会造成被保护电气设备200的损坏。
[0067]使用的过程中，当常用通道120中第一压敏电阻保护电路12损坏，由于第一电光转换模块13与开关K1_N0及开关K3_NC电连接，第一电光转换模块13控制开关K1_N0和开关K3_NC联动，即开关K1_N0断开，开关K3_NC闭合，备用通道150启用。当常用通道120彻底损坏，第一压敏电阻保护电路12及第一电光转换模块13同时损坏，第一电光转换模块13失去电源，这时开关K1_N0自然断开，开关K3_NC自然闭合，备用通道150启用。也就是说，第一电光转换模块13在通电和失去电源的状态下，均可控制开关K1_N0断开，开关K3_NC闭合。
[0068]备用通道150的工作原理和常用通道120的工作原理相同，第二压敏电阻保护电路15的第一压敏电阻MOVl和第二压敏电阻M0V2吸收雷击的能量，由第二压敏电阻保护电路15输出的电信号作用于第二电光转换模块16 ;第二电光转换模块16将模拟电信号转换为数字电平信号，再将数字电平信号转换为光信号，光信号再通过第二光纤160传输给光电转换模块14，光电转换模块14再将光信号转换为数字电平信号，并将数字电平信号转换为模拟电信号，光电转换模块14将转换后的模拟电信号传输给被保护电气设备200，从而实现对被保护电气设备200的进一步保护。
[0069]需要说明的是，常用通道120或备用通道150还可实现信号通道的切断，以暂时保护后面的光电转换模块13、14，当雷击过后重新恢复通道。以常用通道120为例，当雷击电压能量过大，超出第一压敏电阻保护电路12所能吸收的电压能量时，第一压敏电阻保护电路12的第三压敏电阻M0V3可触发继电器以控制开关K2_NC断开，且第一光纤130不会将雷电的电信号传输给被保护电气设备200，避免了被保护电气设备200的损坏。同理，备用通道150也可实现信号通道的切断。
[0070]本实用新型的防雷击保护装置至少具有以下的优点:
[0071]1.在本实用新型的防雷击保护装置中，第一压敏电阻保护电路吸收雷电的电能后，第一电光转换模块可将电信号转换为光信号，光信号通过第一光纤传输给光电转换模块，光电转换模块再将光信号转换为电信号，并传输给被保护电气设备。由于连接线路中设有第一光纤，当第一压敏电阻保护电路失效时，电信号不会直接传输给被保护电气设备，可有效避免被保护电气设备损坏。
[0072]2.在本实用新型的防雷击保护装置的一个实施例中，防雷击保护装置还包括第二压敏电阻保护电路和第二电光转换模块，当第一压敏电阻保护电路和第一电光转换模块失效时，第二压敏电阻保护电路和第二电光转换模块可以启用，实现对被保护电气设备的双重保护。
[0073]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种防雷击保护装置(100)，所述防雷击保护装置(100)包括一第一压敏电阻保护电路(12)，所述第一压敏电阻保护电路(12)用于接收雷电的电信号(SI)并吸收电能，其特征在于: 所述防雷击保护装置(100)还包括: 一第一电光转换模块(13)，电连接至所述第一压敏电阻保护电路(12)，用于将所述第一压敏电阻保护电路(12)输出的电信号转换为光信号； 一光电转换模块(14)，通过一第一光纤(130)与所述第一电光转换模块(13)连接，用于将所述第一电光转换模块(13)输出的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输给一被保护电气设备(200)。2.如权利要求1所述的防雷击保护装置(100)，其特征在于，所述第一压敏电阻保护电路(12)和所述第一电光转换模块(13)共同形成一常用通道(120)，所述常用通道(120)通过开关(Κ1_ΝΟ)电连接至雷电的电信号。3.如权利要求2所述的防雷击保护装置(100)，其特征在于，所述防雷击保护装置(100)还包括一备用通道(150)，所述备用通道(150)与所述常用通道(120)并联，所述备用通道(150)包括一第二压敏电阻保护电路(15)和一第二电光转换模块(16)，所述第二压敏电阻保护电路(15)用于接收雷电的电信号并吸收电能；所述第二电光转换模块(16)电连接至所述第二压敏电阻保护电路(15)，用于将所述第二压敏电阻保护电路(15)输出的电信号转换为光信号，所述第二电光转换模块(16)通过一第二光纤(160)与所述光电转换模块(14)连接。4.如权利要求3所述的防雷击保护装置(100)，其特征在于，所述备用通道(150)通过开关(K3_NC)电连接至雷电的电信号，所述开关(Κ1_ΝΟ)和所述开关(K3_NC)为联动开关，所述开关(Κ1_ΝΟ)和所述开关(K3_NC)的其中之一闭合，另一个则断开，所述第一电光转换模块(13)可控制所述开关(Κ1_ΝΟ)和所述开关(K3_NC)联动。5.如权利要求3所述的防雷击保护装置(100)，其特征在于，当所述被保护电气设备的控制信号为可变电压信号时，所述第一电光转换模块(13)和所述第二电光转换模块(16)还包括模拟信号转数字信号电路，所述光电转换模块(14)还包括数字信号转模拟信号电路。
【专利摘要】本实用新型提供了一种防雷击保护装置，所述防雷击保护装置包括一第一压敏电阻保护电路、一第一电光转换模块和一光电转换模块，所述第一压敏电阻保护电路用于接收雷电的电信号并吸收电能；所述第一电光转换模块电连接至所述第一压敏电阻保护电路，用于将所述第一压敏电阻保护电路输出的电信号转换为光信号；所述光电转换模块，通过一第一光纤与所述第一电光转换模块连接，用于将所述第一电光转换模块输出的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输给一被保护电气设备。本实用新型的防雷击保护装置可实现对电气设备的有效防护。
【IPC分类】H02H3/22, H02H9/04
【公开号】CN204886172
【申请号】CN201520614711
【发明人】赵港, 赵研峰, 姚吉隆
【申请人】西门子（中国）有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月14日