一种直流电不接地防雷结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型公开一种防雷电路结构，特别是一种直流电不接地防雷结构。
【背景技术】
[0002]雷电灾害是国际公布的十种最严重的自然灾害中的一种。每年雷电灾害事故频繁，涉及面广，对广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。
[0003]现有技术主要的防护雷电流手段就是SPD的对地泄放或是在系统内构建等电位连接，希望雷电流入侵时系统内处处电位相等，进而防止产生内部电流达到减少损害的目的。目前，针对雷电流的防御措施主要还是通过sro进行对地泄放，方法是将sro —端并联在受保护设备上另一端连接到接地网，其目的是当雷电流侵入时受保护设备端电压抬升，当电压达到SPD的启动电压后，SPD呈现近似短路状态，将雷电流引入大地。
[0004]实际上不论用何种方法，都要求有非常好的接地，即便是构建了等电位连接也要求必须有良好的接地，以达到释放雷电流能量的目的。就目前的通用的防雷技术而言，都必须建造一个良好接地的“地网”，这个地网必须有很小的接地电阻，否则雷电流能量无法消耗，必将在系统内产生高压，从而击穿绝缘或对空气放电发生高热、高磁、电磁风暴等等不可预计的损害。然而由于复杂的地质、水土和气候条件，使得接地网的设计和施工难度很高，尤其一些特殊环境的接地尤为困难，比如高山、盐碱地、高原、冻土、戈壁……等等。地质条件的问题还只是一个方面，随着科技的发展，设备逐渐小型化、分布化、廉价化，比如通信系统的4G分布式基站和公安系统的城市安全监控设备，这些设备数量众多但又缺一不可，一旦一个节点设备损坏就会带来盲点，为人们的生活带来不便或不安。
[0005]这些设备的出现为现有防雷技术带来了比自然条件制约更大的困难:
[0006]1.接地工程耗费财力巨大。庞杂的设备网络无处不在，每一个节点都要做接地网的话恐怕要把整个城市的地下都用钢筋连接起来才行，根本无法做到。
[0007]2.接地工程不经济。试想一下，一个4G分布式基站才几千元成本、一个监控设备成本更低。而一个接地网要达到能够防雷的基本要求，其成本也在几千到上万元。为了保护一个几千元的设备要上万元的接地，显然是不合适的。
[0008]3.大部分节点无法做地网。随着城市化进程的不断推进，城市遍布街道、高楼、水管、煤气、光缆、电线……这些地方不允许也不能开挖土壤进行地网施工。
[0009]所以，现有的情况对以接地系统为依托的传统防雷体系带来了严峻的挑战。
【发明内容】
[0010]针对上述提到的现有技术中的传统的防雷方式都是将雷电流通过接地装置引入到大地的缺点，本实用新型提供一种新的直流电不接地防雷结构，其通过耗散元件将雷电流的引导转移改变为使雷电流做功，从而完成雷电流能量的耗散。
[0011]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:一种直流电不接地防雷结构，防雷结构为在正电源线上串接有一个以上的雷电流耦合器，每个雷电流耦合器的初级输出口和雷电流耦合器次级的输入同名端之间串接有一个以上的热耗散元件，雷电流耦合器的次级输入异名端与初级输入端连接到一起。
[0012]—种直流电不接地防雷结构，防雷结构为在正电源线上串接有一个以上的雷电流耦合器，每个雷电流耦合器的初级输出口和雷电流耦合器次级的输入同名端之间串接有一个以上的热耗散元件，雷电流耦合器的次级输入异名端与弱地线连接。
[0013]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
[0014]所述的雷电流耦合器为高频耦合器件，能量频谱段为ΙΚΗζ-ΙΜΗζ。
[0015]所述的热耗散元件采用耗散压敏电阻、放电管、瞬态抑制二极管、固定电阻器以及半导体放电管中的一种或多种的组合。
[0016]所述的直流电为直流电源线路或信号线路。
[0017]所述的弱地线为直流电源负电源线、电源零线、中性线、直流电源负极、直流电源正极、屏蔽线、屏蔽层或隔离变压器隔离层。
[0018]本实用新型的有益效果是:本实用新型改变了雷电能量的转移方式，将雷电流的引导转移改变为使雷电流做功，从而完成雷电流能量的耗散。因此说，本实用新型的本质是将雷电能量从电能转化成其他形式的能量(如热能)，并将其耗散的方式完成雷电能量转移的，应用本实用新型的设备可以在不接地或弱地的情况下完成对系统的防雷保护，尤其对小型感应雷击有很好的防护效果。
[0019]本实用新型既可在完全无接地条件下进行雷电防护，也可在弱接地条件下进行雷电防护。本实用新型使用电磁耦合方式实现内部环流，进而使能量转移，利用雷电流做功实现雷电能量耗散。
[0020]本实用新型为无地或弱地情况下的雷电防护提供了可能，解决了大量户外设备无法接地时的防护问题。本实用新型应用时施工安装简单，工程人员可根据现场情况轻易判断无地或弱地的施工条件，并且可以方便切换拓扑连接，且本实用新型成本低廉设计简单。
[0021]下面将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例一电路结构原理图。
[0023]图2为本实用新型实施例二电路结构原理图。
[0024]图3为本实用新型实施例三电路结构原理图。
[0025]图4为本实用新型实施例四电路结构原理图。
[0026]图5为本实用新型实施例五电路结构原理图。
[0027]图6为本实用新型实施例六电路结构原理图。
[0028]图7为本实用新型实施例七电路结构原理图。
[0029]图8为本实用新型实施例八电路结构原理图。
[0030]图9为本实用新型弱地线采用直流电源负电源线电路结构原理图。
[0031]图10为本实用新型弱地线采用电源零线电路结构原理图。
[0032]图11为本实用新型弱地线采用屏蔽层或屏蔽线电路结构原理图。
[0033]图12为本实用新型弱地线采用隔离变压器隔离层电路结构原理图。
[0034]图13为本实用新型完全无接地条件电路结构原理图。
[0035]图14为本实用新型接弱地条件电路结构原理图。
【具体实施方式】
[0036]本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
[0037]本实用新型旨在提出一种可以在完全无接地系统或只有弱接地系统(二者在本实用新型中统称为不接地，本实用新型中的接地是专指通过接地装置将雷电流引入大地，从而实现雷电能量的转移，他本质上是通过将侵入系统的雷电能量转移到大地的方式，完成保护系统的目的。)的情况下，实现雷电防护的方法，为防雷技术体系发展进行有效和有益的补充。
[0038]请参看附图9和附图12，本实用新型为一种直流电不接地防雷结构，其在正电源线上串接有一个以上的雷电流耦合器M，雷电流耦合器Μ的初级输出口和雷电流耦合器Μ次级的输入同名端之间串接有一个以上的热耗散元件，本实施例中，热耗散元件可采用耗散压敏电阻、放电管、瞬态抑制二极管、固定电阻器以及半导体放电管等中的一种或多种的组合，下面将以压敏电阻为例，对本实用新型结构做进一步说明，具体实施时，也可以用其他热耗散元件替换。本实施例中采用的雷电流耦合器为高频耦合器件，只针对雷电流的主要能量频谱段为ΙΚΗζ-ΙΜΗζ进行耦合，对工频或直流工作电流几乎没有影响。
[0039]完全无接地时，雷电流耦合器Μ的次级输入异名端与初级输入端连接到一起；当有弱地接地时，雷电流耦合器Μ的次级输入异名端接弱地，本实施例中，将雷电流耦合器Μ的次级输入异名端连接在弱地线上，本实施例中，弱地线通常为直流电源负电源线，某些特定情况下弱地线甚至可以使用电源零线、中性线、直流电源负极、直流电源正极、屏蔽线、屏蔽层、隔离变压器隔离层等等代替。
[0040]请参看附图9，本实施例中，为弱地线采用直流电源负电源线为例的电路结构。
[0041]请参看附图10，本实施例中，为弱地线采用电源零线为例的电路结构。
[0042]请参看附图11，本实施例中，为弱地线采用屏蔽层或屏蔽线为例的电路