一种适用于户外通讯线的浪涌保护装置的制作方法

本发明属于防雷保护技术领域，具体涉及一种适用于户外通讯线的浪涌保护装置。

背景技术：

智能电表等系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据，而且大部分情况采用远程读数方式，远程读数方式对于电表应用来说既安全又节省时间和金钱，实现该技术的关键是确保通信线路安全可靠。但通讯线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。

中华人民共和国国家知识产权局公开了一种通讯线防雷器，公开号为：CN203707770U，公布日为：2014.07.09，该通讯线防雷器设有一级和二级两级防雷电路，一级防雷电路采用TED485防雷管实现，二级防雷电路采用TVS防雷管实现，其中，FL为TED485防雷管,TS为TVS防雷管，其连接关系是：TED485防雷管FL1、TED485防雷管FL2、TVS防雷管TS1及TVS防雷管TS3的正极相接并接地，TED485防雷管FL1、TVS防雷管TS1负极与TVS防雷管TS2的正极相接为485A接线端，TVS防雷管TS2、TVS防雷管TS3及TED485防雷管FL2的负极相接为485B接线端；该专利采用并联接入RS-485总线方式，只需将防雷模块接在RS-485端子上即可，不影响集中抄表终端通讯和带负载的能力，保证终端在雷雨季节安全稳定运行，但是，该专利的通讯线防雷器抗电磁干扰能力不强，并且在响应速度上有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种适用于户外通讯线的浪涌保护装置，包括一级防雷电路、二级防雷电路以及三级防雷电路,当发生雷击时，感应过电压由通讯线的两端引入，气体放电管GDT作为一级防雷电路，雷电过电压被大大削弱至百伏；二级防雷电路中热敏电阻PPTC在微秒(μs)级别内响应，对浪涌电流进行进一步的抑制，而电感器和电容器组成滤波电路与热敏电阻PPTC配合，在抑制浪涌电流的同时提高二级防雷电路的抗电磁干扰能力；三级防雷电路中桥式整流电路对前级的过电压进行整流，并防止瞬态抑制二极管被击穿，瞬态抑制二极管在皮秒(ps)级别内进行响应，将电压箝制在8V左右，并实现对后端设备的共模和差模保护作用。本发明的浪涌保护装置在抑制雷电袭击过程中,具有足够快的响应时间，并确保元器件自身完好无损，保证通讯终端在雷雨季节安全稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种适用于户外通讯线的浪涌保护装置，包括一级防雷电路、二级防雷电路以及三级防雷电路，所述一级防雷电路采用气体放电管GDT实现，气体放电管GDT跨接在通讯线的A接线端与B接线端之间，所述二级防雷电路包括第一热敏电阻PPTC1、第二热敏电阻PPTC2、第一电感器L1、第二电感器L2，所述第一电感器L1和第一热敏电阻PPTC1串联后连接在通讯线的A接线上，第二电感器L2和第二热敏电阻PPTC2串联后连接在通讯线的B接线上，且第一电感器L1和第二电感器L2分别通过第一电容器C1和第二电容器C2接地；所述三级防雷电路由二极管和瞬态抑制二极管构成，其连接方式为：四个整流二极管连接组成桥式整流电路，桥式整流电路的两个输入端子跨接在通讯线A接线端与B接线端之间；瞬态抑制二极管TVS连接在桥式整流电路的两个输出端子之间，且瞬态抑制二极管TVS的两端分别通过一个整流二极管接地。

优选地，所述气体放电管GDT为三级陶瓷气体放电管，其型号为3R097CXA。

优选地，所述第一热敏电阻PPTC1和第二热敏电阻PPTC2均为高分子正温热敏电阻，其型号为KRG060。

优选地，所述瞬态抑制二极管TVS为双极性瞬态抑制二极管，其型号为SM6T6V8A。

优选地，所述整流二极管为快恢复二极管，选用型号为MURS120T3。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明包括一级防雷电路、二级防雷电路以及三级防雷电路,当发生雷击时，感应过电压由通讯线的两端引入，气体放电管GDT作为一级防雷电路，雷电过电压被大大削弱至百伏；二级防雷电路中热敏电阻PPTC在微秒(μs)级别内响应，对浪涌电流进行进一步的抑制，而电感器和电容器组成滤波电路与热敏电阻PPTC配合，在抑制浪涌电流的同时提高二级防雷电路的抗电磁干扰能力；三级防雷电路中桥式整流电路对前级的过电压进行整流，并防止瞬态抑制二极管被击穿，瞬态抑制二极管在皮秒(ps)级别内进行响应，将电压箝制在8V左右，并实现对后端设备的共模和差模保护作用。本发明的浪涌保护装置在抑制雷电袭击过程中,具有足够快的响应时间，抗电磁干扰能力强，并确保元器件自身完好无损，保证通讯终端在雷雨季节安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图2是本发明的整体电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

根据附图1和附图2所示，一种适用于户外通讯线的浪涌保护装置，包括一级防雷电路、二级防雷电路以及三级防雷电路，所述一级防雷电路采用气体放电管GDT实现，二级防雷电路采用热敏电阻和电感器实现，三级防雷电路采用瞬态抑制二极管和桥式整流电路实现。

本实施例中，气体放电管GDT选用型号为3R097CXA是三级陶瓷气体放电管，气体放电管GDT跨接在通讯线A接线端与B接线端之间，当发生雷电袭击时，感应过电压由通讯线两端引入，经过气体放电管GDT，过电压被大大削弱至百伏。

热敏电阻PPTC选用型号为KRG060的高分子正温热敏电阻，所述第一电感器L1和第一热敏电阻PPTC1串联后连接在通讯线的A接线上，第二电感器L2和第二热敏电阻PPTC2串联后连接在通讯线的B接线上，且第一电感器L1和第二电感器L2分别通过第一电容器C1和第二电容器C2接地；热敏电阻PPTC在微秒(μs)级别内响应，对浪涌电流进行进一步的抑制，而电感器和电容器组成滤波电路与热敏电阻配合，在抑制浪涌电流的同时提高二级防雷电路的抗电磁干扰能力。

四个整流二极管D1～D4连接组成桥式整流电路，桥式整流电路的两个输入端子跨接在通讯线A接线端与B接线端之间；瞬态抑制二极管TVS连接在桥式整流电路的两个输出端子之间，且瞬态抑制二极管TVS的两端分别通过整流二极管D5、D6接地；瞬态抑制二极管TVS选用型号为SM6T6V8A的双极性瞬态抑制二极管，整流二极管选用型号为MURS120T3的快恢复二极管。桥式整流电路对前级的过电压进行整流，并防止瞬态抑制二极管TVS被击穿，瞬态抑制二极管TVS在皮秒(ps)级别内进行响应，将电压箝制在8V左右，实现对后端设备的共模和差模保护作用。

本发明元器件少、结构简单、成本低，抗电磁干扰能力强，在抑制雷电袭击过程中,具有足够快的响应时间，抗电磁干扰能力强，并确保元器件自身完好无损，保证通讯终端在雷雨季节安全稳定运行。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。