一种防雷免接地隔离变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防雷免接地隔离变压器，壳体内设有具有防雷功能的隔离变压器和防雷隔离电路，壳体一端为防雷电路输入端接市电电源，另一端为输出端接被保护设备，保护结构为将上述防雷免接地隔离变压器串接在被保护设备与电源之间形成板隔离保护方式，串接在被保护设备与电源、以及其他进线与被保护设备之间形成全隔离保护。有益效果：可以单独对电源端口进行保护，也可以将电源端口和信号端口保护集于一体，工程投资小、施工和维护简单、无需设置地网等特点，解决了宽带接入网点、电能采集器和监控摄像头等无法正常接地的防雷问题。
【专利说明】一种防雷免接地隔离变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安全阀【技术领域】，特别是涉及一种防雷免接地隔离变压器及对通信宽带箱和电能采集器的电源及信号端口、监控摄像头防雷免接地的保护结构。
[0002]
【背景技术】
[0003]宽带交换机、EPON等宽带接入网点和电力系统电能采集器是雷电灾害的重灾区，经常由于一个雷击造成一大片网点故障，造成大量用户投诉，严重影响宽带业务的安全性。而电力系统电能采集器一旦故障，电量数据则无法上传或集体丢失。传统的防雷方法通过防雷器件将雷电能量由地网泄放入地(必须接地才起作用，而且对电阻值有要求)，但存在着工程投资大、安装和维护复杂等问题难以大规模实施，特别是地网施工由于条件限制、居民阻扰等因此成为最为困难的工程环节。。
[0004]实用新型内容
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种防雷免接地隔离变压器及对通信宽带箱和电能采集器的电源及信号端口、监控摄像头防雷免接地的保护结构。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种防雷隔离变压器，包括壳体，壳体的两侧设有安装边，安装边上设有安装孔，所述的壳体内设有防雷电路，壳体一端为防雷电路输入端接市电电源，另一端为输出端接被保护设备，所述的防雷电路包括输入端口、衰减补偿电路、隔离单元、输出端口，所述的衰减补偿电路包括第一压敏电阻(Ml)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一线圈(LI)、第二线圈(L2)、共模扼流线圈(L3)，第一压敏电阻(Ml)并联在输入端之间，第一线圈(LI)、第二线圈(L2)分别串联在输入端，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)串联后并联在第一线圈(LI)和第二线圈(L2)末端之间，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)后并联共模扼流线圈(L3)，之后并联隔离单元，隔离单元输出端并联第二压敏电阻(M2)。
[0007]作为本方案的优选实施例，所述的隔离单元采用1:1的隔离变压器。
[0008]作为本方案的优选实施例，其冲击耐压水平即为防雷隔离变压器原边、副边以及外壳之间的冲击耐压水平大于30kV(l.2/50us冲击电压波)，冲击电压转移系数平均水平小于1/50。
[0009]作为本方案的优选实施例，所述的防雷电路的输入端还设有保险丝(FU)。
[0010]作为本方案的优选实施例，所述的第一压敏电阻(Ml)和第二压敏电阻(M2)分别串联一个熔断器。
[0011]本实用新型所述的一种对通信宽带箱和电能采集器的电源及信号端口、监控摄像头防雷免接地的保护结构和保护方案，所述的保护结构为将上述防雷免接地隔离变压器串接在被保护设备与电源之间形成板隔离保护方式，串接在被保护设备与电源、以及其他进线与被保护设备之间形成全隔离保护方式，半隔离保护方式和全隔离保护方式均为直接串接无需接地。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:即能够为被保护设备提供一个安全、纯净的保护模式，减少雷击概率，更能减少信号传输的误码率。由于采用先进的隔离技术，无需任何改变原有设备的结构和形式，也无需做地网和接地，仅需几分钟时间安装而已。非常简单，非常实用，费用却比综合改造费用低，是此类系统防雷发展的趋势。另外，由于电源隔离变压器输出侧中性点不接地，此时设备供电系统变成了 IT供电方式，该供电方式对于小范围的宽带接入网点、电力电能采集器、监控摄像头而言能够确保其电气安全，可以单独对电源端口进行保护，也可以将电源端口和信号端口保护集于一体。具有工程投资小、施工和维护简单、无需设置地网等特点，有效解决了宽带接入网点和电能采集器的防雷问题，并大幅提高了技术经济比，彻底解决类似于通信宽带箱、电力电能采集器、监控摄像头等功率小、数量大、设备分散情况下的雷电防护而无法接地的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型的内部电路图；
[0015]图2为本实用新型的外壳图；
[0016]图3为本实用新型的通信宽带箱半隔离保护方式图；
[0017]图4为本实用新型的通信宽带箱全隔离保护方式图；
[0018]图5为本实用新型防雷保护方式示意图。
[0019]图6为现有技术防雷方法示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0021]如图1、图2所示的本实用新型所述的一种防雷隔离变压器，包括壳体，壳体的两侧设有安装边，安装边上设有安装孔，所述的壳体内设有具有防雷功能的隔离变压器和防雷隔离电路，壳体一端为防雷电路输入端接市电电源，另一端为输出端接被保护设备，所述的防雷电路包括输入端口、衰减补偿电路、隔离单元、输出端口，所述的衰减补偿电路包括第一压敏电阻(Ml)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一线圈(LI)、第二线圈(L2)、共模扼流线圈(L3)，第一压敏电阻(Ml)并联在输入端之间，第一线圈(LI)、第二线圈(L2)分别串联在输入端，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)串联后并联在第一线圈(LI)和第二线圈(L2)末端之间，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)后并联共模扼流线圈(L3)，之后并联隔离单元，隔离单元输出端并联第二压敏电阻(M2)，隔离单元采用1:1的隔离变压器，防雷电路的输入端还设有保险丝(FU)，第一压敏电阻(Ml)和第二压敏电阻(M2)分别串联一个熔断器；其冲击耐压水平即为防雷隔离变压器原边、副边以及外壳之间的冲击耐压水平，一般不宜小于30kV(l.2/50us冲击电压波)。冲击电压转移系数考核防雷隔离变压器“过滤”冲击电压的能力，考虑到后级接入网设备的耐受能力水平，其平均水平小于1/50，选用通流量大的压敏电阻对地泄放，经过泄放的雷电波幅值和电流肯定会减弱，再通过多级的低通滤波电路，进一步对雷电波进行限幅限频，因为电路中的电感能对高频雷电波产生反电动势，呈高阻抗，能阻挡雷电波的侵入，同时可以限制高频脉冲的串入，平时状况下可对电源杂波、谐波进行滤除。后再经过1:1隔离变压器隔离，能进一步通过屏蔽隔离层能够阻止一部分谐波等杂讯的传输，一定程度上再次降低高频瞬态的干扰，稳定系统的电压。
[0022]如图3-图5所示本实用新型所述的一种对通信宽带箱和电能采集器的电源及信号端口、监控摄像头防雷免接地的保护结构，所述的保护结构为将上述防雷免接地隔离变压器串接在被保护设备与电源之间形成板隔离保护方式，串接在被保护设备与电源、以及其他进线与被保护设备之间形成全隔离保护方式，现有技术的防雷保护方法如图6所示，需要接地才起保护作用，而且对电阻值有一定要求。
[0023]采用半隔离保护方式，以通信宽带箱为例，如图3所示:对于电源端口，采用高耐压水平和低冲击电压转移系数的隔离变压器，设备采用绝缘机箱或者其他绝缘措施与周围保证一定的绝缘强度，光缆金属加强芯也采用绝缘接头盒与设备保证一定的绝缘强度。网线按照正常的方式连接到设备上，因此整个系统只有网线直接引入到系统内，由于市电引入端口、接地端口和光缆接口均已经作了隔离或者绝缘措施，这些端口不再有雷电过电压的侵入。虽然雷电过电压可以由网线侵入到设备，由于整体为浮地系统，电源端口也已经通过隔离变压器进行隔离，系统整体的电位虽然相对于零电位有抬升，但是不会产生电源、接地和信号端口之间的电位差。理论上，设备此时能够承受的雷电过电压为隔离变压器、机柜绝缘耐冲击能力的最小值。
[0024]而对于不同网线之间的电位差，在雷击时网线上感应电压的极性是相同的，这样不同网线之间的电位差是比较小的，而且设备信号端口本身具备过电压保护器件，因此设备损坏概率是很低的。
[0025]采用全隔离保护方式，以通信宽带箱为例，如图4所示:此方式和“半隔离”保护模式的区别在于外部引入的网线也采用隔离变压器进行隔离，这样整个系统处于一个全隔离的状态，没有任何缆线直接引入到系统内，由于整个系统处于全隔离的状态，因此整体的安全系数较“半隔离”保护模式更高。而且，此时设备能够承受更高的雷电过电压。理论上，要击穿上述绝缘造成设备损坏，必须至少两处绝缘或者隔离破坏，因此需要的雷电过电压为两处耐冲击能力之和，因此其安全裕度相比较于半隔离保护模式更高。
[0026]半隔离保护方式和全隔离保护方式均为直接串接无需接地，在电力电能采集器、监控摄像头等保护模式与宽带箱保护模式相同，使用方法相同。
[0027]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种防雷免接地隔离变压器，包括壳体，壳体的两侧设有安装边，安装边上设有安装孔，所述的壳体内设有防雷电路，壳体一端为防雷电路输入端接市电电源，另一端为输出端接被保护设备，其特征在于:所述的防雷电路包括输入端口、衰减补偿电路、隔离单元、输出端口，所述的衰减补偿电路包括第一压敏电阻(Ml)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一线圈(LI)、第二线圈(L2)、共模扼流线圈(L3)，第一压敏电阻(Ml)并联在输入端之间，第一线圈(LI)、第二线圈(L2)分别串联在输入端，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)串联后并联在第一线圈(LI)和第二线圈(L2)末端之间，第一电容(Cl)和第一电阻(Rl)后并联共模扼流线圈(L3)，之后并联隔离单元，隔离单元输出端并联第二压敏电阻(M2)。
2.根据权利要求1所述的一种防雷免接地隔离变压器，其特征在于:所述的隔离单元采用1:1的隔离变压器。
3.根据权利要求1所述的一种防雷免接地隔离变压器，其特征在于:其冲击耐压水平即为防雷隔离变压器原边、副边以及外壳之间的冲击耐压水平大于30kV，1.2/50us冲击电压波，冲击电压转移系数平均水平小于1/50。
4.根据权利要求1所述的一种防雷免接地隔离变压器，其特征在于:所述的防雷电路的输入端还设有保险丝(FU)。
5.根据权利要求1所述的一种防雷免接地隔离变压器，其特征在于:所述的第一压敏电阻(Ml)和第二压敏电阻(M2)分别串联一个熔断器。
6.一种对通信宽带箱和电能采集器的电源及信号端口、监控摄像头防雷免接地的保护结构，其特征在于:所述的保护结构为将上述防雷免接地隔离变压器串接在被保护设备与电源之间形成板隔离保护方式，串接在被保护设备与电源、以及其他进线与被保护设备之间形成全隔离保护方式。
【文档编号】H02H9/04GK203967743SQ201420313258
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】吴苏楼 申请人:山东纵深科技发展有限公司