专利名称：一种免接地型避雷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种免接地型避雷器，用于保护各种电子设备， 免遭雷电过电压的损害的新型避雷器。此避雷器是通过限压功能， 阻挡从电子设备的外接电缆传导入侵的感应雷，从而保护正在使用 中的电子设备。
背景技术：
众所周知，电子设备的使用环境受建筑物或避雷器针保护，极 少被直击雷损害，绝大多数是感应雷过压损坏。据统计，感应雷基 本由信号及电源线缆入侵，使信号及电源端口的半导体元器件受过 压而损坏。
在我国，乃至全世界，所有用以保护电子设备的避雷器，毫无 例外的采用接地避雷器，将雷电流"对地泄放"，以此达到避雷目的。 与此同时，这种思维也被官方的"技术标准"所确认与强化。有关
标准还规定接地电阻要小至4欧姆、2欧姆甚至1欧姆。
使用接地避雷器，追求小电阻接地，是否有好的保护效果呢？ 结论是否定的。实践证明，往往是安装了避雷器并接了地，设备照 样被雷击。国产产品是这样，就连昂贵的进口产品也不例外。尤其 号称发达国家的名牌产品在广东珠三角地区安装了，设备被毁之事 比比皆是，屡见不鲜。使用接地避雷器，价格不菲，再加上安装时
的接地费用，防雷工程的总造价令人难以接受。
由于市场流通的接地避雷器的技术缺陷及经济性差，无法适应 市场需要，极大地阻碍了我国电子避雷事业的发展。这就是我国乃 至世界避雷器目前的技术现状，也就是本实用新型的背景技术。
实用新型内容
本实用新型针对目前现有技术的不足，主要目的在于提供一种 免接地避雷器，在不接地的情况下，也可以实现避雷功能。
本实用新型提供的一种免接地型避雷器由于免接地安装，施工
方便、成本低，又由于这种避雷器采用多级吸收限压设计，因此具
有保护效率高等诸多优点。
为实现上述目的，本实用新型釆取如下技术方案 一种免接地型 避雷器，该避雷器包括外壳及一个设置在其内的四端网络构成，所述 四端网络由接线端子、组件、组件、组件、接线端子顺序串接构成， 该三级组件由电阻器、电容器、电感器及至少一个非线性元件按照用 于衰减雷电脉冲电压、吸收雷电脉冲能量以及匹配信号传输阻抗的方 式相连接构成。
如图3所示，直击雷电流脉冲波形不论是对时间还是空间都是 一个变化的函数，即di/dt#0， di/dl#0。直击雷通过避雷针或建 筑物等向大地放电形成一个变化的电流，在这电流周围链生有电磁 场。如果电子设备的外接电线电缆敷设于该电磁场中，那么导线对 磁场有一个相对运动而切割磁力线。导体切割磁力线，在导体中形 成一个感生电动势e 。这里特别指出的是，这一感生电动势e存在于 导体之中，它的"势"不是在导线与大地之间。
与感应雷不同，直击雷是由带电云层对大地静电感应形成的"电 势"，其"势"存在于云、地之间。当云层一大地两极之间发生击穿、 放电，正负电荷对冲中和，于是有电流入地。
感应雷的电动势的"势"不存在于线一地之间，大地与感应的 导体，不存在任何电学联系。没有电动势，电压差，就没有产生电 流的原动力，又何来对地放电呢？对地既然压根就不可能产生电流， 又为何要"接地泄放"呢？泄放什么呢？接地泄放雷电此乃一种技 术误会。
感应雷的电动势存在于导体(电线、电缆)之中，应该如何避
雷呢？雷电脉冲的能量既然不能下地，那么如何消除呢？如图4、图 5所示，感应雷电脉冲入侵电子设备，不外乎以差模或者共模两种形 式进入信号回路，对发信机、收信机的损害，都是由于感应电动势 形成的过电压造成的。本实用新型针对这种情况，在发信机输出端、 收信机输入端各串接入一个免接地避雷器，避雷器迎雷端口 (a、 b) 对雷电压呈现极低阻抗(近似短路)，如此一来，便由感应电动势、 两个避雷器(1)、两支导线形成一个低阻抗的短路环，这个短路环 将雷电动势短路，感应雷电脉冲电动势在短路环中形成大电流转化 为热能而消耗了。感应电动势的电压无法到达设备的界面端口 (c) (d)，能到达端口的只是残余电压，此残余电压远低于电子设备的 接口元器件的耐压极限阀值，因此设备被保住了。同时，由于雷电 脉冲长度为微秒级，很窄，虽然电压高，但是单位时间(秒)的平 均能量小，因此它无力损坏短路环中的避雷器。雷击过后，避雷器
仍安然无恙。
此外，通过设计，还可以做到接入两个避雷器时，对有用信号 的传递不产生实质性的不良影响。
上述便是本实用新型避雷器不接地就可以防雷的全部原理所在。
本实用新型，不但由于免接地大大地降低避雷器的造价，有利 于电子避雷器的普遍使用及全面推广；更重要的是，由于技术概念 的正确一线一线间限压，据此设计出来的避雷器，其保护性能可以 有突破性的提高，经过数百个实地试验，成功率达100%，证明本实 用新型避雷器保护设备的有效性极高。
图1是本实用新型电路原理示意图2是本实用新型接入原理示意图3是雷电脉冲波形示意图4是本实用新型避雷器对差模感应雷电作用原理示意图； 图5是本实用新型避雷器对共模感应雷电作用原理示意图。 附图标号说明
2 4、避雷器电路第一级组件 5 7、避雷器电路第二级组件 8 10、避雷器电路第三级组件 1、免接地避雷器具体实施方式
本实用新型是这样实施的 一种免接地型避雷器1有两个主要 特征，如图1所示，其特征一是设有多级脉冲吸收衰减电路，其作 用是吸收和衰减雷电能量，以达到有效庇护电子设备。如图2所示， 其特征二是不设接地端子(含不设接地引线)，"免接地"安装。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案-
一种免接地型避雷器l，由多级雷电脉冲能量吸收衰减电路逐级 串联连接组成，由此构成一个四端网络。如图4所示，其中第一级由 三个组件2、 3、 4组成，其设置在迎雷端a、 b，用以衰减吸收雷电 脉冲中能量分布较高的部分；第二级布置在第一节之后，用以衰减吸 收第一节剩余能量，其由组件5、 6、 7三个组件构成；第三级由8、 9、 10构成，其是一精细吸收限压级，通过这一级作用后，在c、 d 端输出的值，便是避雷器的残余雷电脉冲电压值，此值小于所保护的 电子设备的端口安全电压阀值，以策安全。如果电子设备保护防雷等 级要求更高，可以在三级保护的基础上，再增加衰减吸收电路，以使 保护功能更强，达到更低的残余电压。
本实用新型提供的一种免接地型避雷器l，它包括一四端网络及 一个外壳组成。该避雷器一改以往的"凡避雷器必接地"的做法，不 设接地端子(含不设接地引线)。只需将避雷器串接入电子设备的信 号回路或者电源回路(接入原理图参阅图5),利用其脉冲限压功能 及脉冲吸收功能，来衰减信号回路冷一热端(或者电源回路的火一零 线间)入侵的雷电感应的脉冲过电压，从而达到保护在运行中电子设 备，免遭入侵的感应雷电危害的目的。
本实用新型避雷器将接地端子去除，不但可大大提高保护率，还 可由避免引接地造成"反击"雷害的发生。
本实用新型避雷器的多级吸收衰减电路，通过设计，除了可以达 到保护性能的指标要求外，还可以很好地满足信号传输性能指标的要 求，它接入回路后，不影响信号顺利通过。
本实用新型避雷器的多级吸收衰减电路，根据其所保护的电子设 备的信号特性(幅度的大小，频率高低、波形类型、匹配阻抗等)， 端口元器件耐受冲击力能力，来设计各个组件。这些组件，根据不同 情况，分别由电阻器、电容器、电感器、晶体二极管、晶体三极管以 及放电管、瞬态抑制二极管、氧化锌等非线性元件组成。
权利要求1、一种免接地型避雷器，其特征在于该避雷器包括外壳及一个设置在其内的四端网络构成，所述四端网络由接线端子(a、b)、组件(2、3、4)、组件(5、6、7)、组件(8、9、10)、接线端子(c、d)顺序串接构成，该三级组件由电阻器、电容器、电感器及至少一个非线性元件按照用于衰减雷电脉冲电压、吸收雷电脉冲能量以及匹配信号传输阻抗的方式相连接构成。
专利摘要本实用新型提供的一种免接地型避雷器，其包括一个四端网络及一个外壳组成。该避雷器一改以往的“凡避雷器必接地”的做法，不设接地端子，含不设接地引线。只需将避雷器串接入电子设备的信号回路或者电源回路，利用其脉冲限压功能及脉冲吸收功能，来衰减信号回路冷-热端或者电源回路的火-零线间入侵的雷电感应的脉冲过电压，从而达到保护在运行中电子设备，与此同时达到去除地线的目的。本实用新型结构简单，工程安装成本低，实用性强。
文档编号H02H9/04GK201191765SQ20072005716
公开日2009年2月4日 申请日期2007年9月19日 优先权日2007年9月19日
发明者波 邓, 邓开生 申请人:波 邓