[实用新型]一种防雷芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及防雷装置，特别是一种防雷芯。

背景技术

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷和云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害，直击雷的能量最大，约为1亿至10亿伏，平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。电磁脉冲主要影响电子设备，也就是我们所说的感应雷；每年的雷雨季节给人类造成的直接经济损失高达数亿美元，其中由于感应雷所造成的损失占70%。感应雷是在闪雷时所产生的瞬间脉冲磁场，这种强大的感应磁场，可在地面1km范围内的金属网络中产生感应电荷，包括有线、无线通讯网络，电力输电网络和其他金属材料制成的线路系统。高强度的感应电荷会在这些金属网络中形成强大的瞬间高压电场，从而形成对用电设备的高压弧光放电，最终会导致电器设备烧毁。其中弱电电器受到的危害最大，雷电影响到市电网络会造成电器供电电源电位上升，从而会击穿内部元件；电器金属外壳、插接口、供电线路、信号线路及所有与内部电路有连接的金属，将随时成为感应雷的侵入路径，弱电电器的耐压能力远低于强电设备。

针对此问题，市场上已推出多款外置防雷器，但是在室外安装外置防雷器，有很大的隐患，防雷效果差；当雷击中避雷针时，在接到大地的引线周围会产生很强的瞬变电场，处在电磁场中的设备和传输线路会感应出较大的电动势，瞬变电场的能量达到1.5KA会击穿设备的绝缘介质侵入到设备内部，从而把内部元件打坏；外置防雷器所应用的电路都是传统的二级保护电路，其电路的缺陷是残压高，而且在雷击后，电路中的保险丝电阻过流后会发生损坏，需更换后才可以再次使用，更换器件不但要花费人工和物料成本，由于未及时更换器件也会导致设备受损。

实用新型内容

本实用新型提出一种防雷芯，可以对设备的电源电路和信号电路全面保护，解决了现有防雷器防雷效果差、电路残压高、保险丝电阻过流后损坏需更换电子器件等问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种防雷芯，包括电源保护电路，所述电源保护电路包括电源正极接口、电源负极接口、接地线、陶瓷气体放电管DS1和陶瓷气体放电管DS2，所述电源正极接口和所述接地线通过所述陶瓷气体放电管DS1相互连接；所述电源负极接口和所述接地线通过所述陶瓷气体放电管DS2相互连接；

所述电源正极接口与所述电源负极接口之间依次串联有耦合电感L1、自恢复保险丝F1、浪涌吸收元件D1、耦合电感L2和耦合电感L3；

所述电源保护电路还包括浪涌吸收元件T1，所述浪涌吸收元件T1的一端连接于所述耦合电感L1与所述自恢复保险丝F1的连接节点，另一端连接于所述耦合电感L2与所述耦合电感L3的连接节点。

进一步的，还包括信号保护电路，所述信号保护电路包括信号正极接口、信号负极接口、接地线、陶瓷气体放电管DS3和陶瓷气体放电管DS4，所述信号正极接口和所述接地线通过所述陶瓷气体放电管DS4相互连接，所述信号负极接口和所述接地线之间通过所述陶瓷气体放电管DS3相互连接；

所述信号正极接口与所述信号负极接口之间依次串联有自恢复保险丝F2、压敏电阻R1、浪涌吸收元件T2、压敏电阻R2和自恢复保险丝F3；

所述信号保护电路还包括浪涌吸收元件T3，所述浪涌吸收元件T3的一端连接于所述自恢复保险丝F2与所述压敏电阻R1的连接节点，另一端连接于所述压敏电阻R2与所述自恢复保险丝F3的连接节点。

进一步的，所述耦合电感L2与所述浪涌吸收元件D1的连接节点和所述压敏电阻R1与所述浪涌吸收元件T2的连接节点相连接。

进一步的，所述浪涌吸收元件T2和所述浪涌吸收元件T3均为半导体放电管。

进一步的，所述浪涌吸收元件D1为瞬态抑制二极管，所述浪涌吸收元件T1为半导体放电管。

由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

一、外置防雷器采用传统的防雷二级保护，残压高；本实用新型中，陶瓷气体放电管DS1、陶瓷气体放电管DS2构成电源的第一级保护电路，陶瓷气体放电管DS3和陶瓷气体放电管DS4构成信号的第一级保护电路，主要用于将强浪涌泄掉；耦合电感L1、耦合电感L3、浪涌吸收元件T1构成电源的第二级保护电路，自恢复保险丝F2、自恢复保险丝F3以及浪涌吸收元件T3构成信号的第二级保护电路，主要用于降低两线间的残压；自恢复保险丝F1、耦合电感L2、浪涌吸收元件D1构成电源的第三级保护电路，压敏电阻R1、压敏电阻R2以及浪涌吸收元件T2构成信号的第三级保护电路，主要用于将两线间的电压钳位在安全范围内。