專利名稱：一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防雷擊保護(hù)器，用于對現(xiàn)場安裝的自動(dòng)化儀表，提供一種有多重保護(hù)手段的現(xiàn)場安裝式防雷擊保護(hù)器，屬于自動(dòng)化儀表的安全保護(hù)器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
過程控制領(lǐng)域廣泛使用的現(xiàn)場安裝的測量儀表，容易因受到雷擊而引起損壞，特別在野外開闊地帶雷擊造成的損害更嚴(yán)重，現(xiàn)有技術(shù)小型現(xiàn)場安裝式防雷擊保護(hù)器，一般采用在電源進(jìn)線與地線端設(shè)置2個(gè)瞬間抑制二極管(TVS管)或設(shè)置氣體放電管，在兩個(gè)電源進(jìn)線端之間設(shè)置瞬間抑制二極管(TVS管)，可以起到一定的電壓箝位作用，用于抗擊由感應(yīng)雷擊造成的損害。但是此種技術(shù)方案存在的主要缺點(diǎn)是保護(hù)手段少，保護(hù)作用范圍較小，在遭受較強(qiáng)浪涌電壓/電流侵害的狀況下，仍有較強(qiáng)的能量進(jìn)入被保護(hù)裝置，造成對被保護(hù)裝置的損害。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的現(xiàn)場防雷擊保護(hù)器存在的上述不足，提供了一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器。為達(dá)到上述目的，釆用的技術(shù)方案是:一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，包括電源正端輸入線和電源負(fù)端輸入線與地之間設(shè)置有I個(gè)三極組合式氣體放電管，其特征在于:其后，在兩根電源輸入線與輸出線之間的串聯(lián)連接阻性共模電感，對輸入超過所述三極組合式氣體放電管箝位電壓限制，導(dǎo)致的高電壓進(jìn)行限流；所述阻性共模電感兩根電源輸出線與地之間的串聯(lián)連接大功率瞬間抑制二極管(TVS)管，且兩根電源輸出線之間并聯(lián)連接壓敏電阻，對線間電 壓進(jìn)行限制。所述阻性共模電感的I腳連接電源正端輸入線和連接三極組合式空氣放電管的一端，所述阻性共模電感的3腳連接電源負(fù)端輸入線和連接所述三極組合式空氣放電管的另一端，且所述三極組合式空氣放電管的公共端與接地端(保護(hù)器外殼)連接；所述阻性共模電感的2腳分別與正電源輸出端、第三瞬間抑制二極管的陰極、壓敏電阻的一端連接，所述第三瞬間抑制二極管的陽極與第四瞬間抑制二極管的陽極連接，所述第四瞬間抑制二極管的陰極與接地端連接；所述阻性共模電感的4腳分別與負(fù)電源輸出端、第二瞬間抑制二極管的陽極、所述壓敏電阻的另一端連接，所述第二瞬間抑制二極管的陰極與第一瞬間抑制二極管的陰極連接，所述第一瞬間抑制二極管的陽極與接地端連接。接地引出線與接地端(夕卜殼)連接。所述現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，安裝有電子元器件的印制電路板組件用環(huán)氧樹脂封裝在金屬殼體中，金屬殼體通過接地線與大地連接，可以在現(xiàn)場儀表的進(jìn)線口上直接安裝，由輸入輸出引線與被保護(hù)的裝置進(jìn)行連接。本實(shí)用新型的有益效果，本實(shí)用新型采用了多重保護(hù)手段，除了常規(guī)技術(shù)方案外，同時(shí)還增加了阻性共模電感抑制電路，防雷擊保護(hù)器在遭受瞬間較強(qiáng)浪涌電壓/電流狀況下，由于阻性共模電感產(chǎn)生的阻抗限流作用，使輸入的大部分瞬時(shí)能量在阻性共模電感上轉(zhuǎn)換成熱量，從而可使現(xiàn)場安裝的測量儀表受雷擊形成的浪涌干擾得到有效的保護(hù)，可廣泛使用于二線制4 20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出的各種現(xiàn)場檢測儀表上，有效防止因感應(yīng)雷擊或其他原因產(chǎn)生的浪涌電壓/電流，造成所述現(xiàn)場檢測儀表的損壞，可使現(xiàn)場安裝的測量儀表對雷擊造成的浪涌干擾得到有效的保護(hù)。本實(shí)用新型的現(xiàn)場安裝式防雷保護(hù)器具有外形小巧精致、重量輕、易于用常規(guī)方法制造的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門現(xiàn)場檢測儀表上，用于保護(hù)各類現(xiàn)場儀表，防止因感應(yīng)雷擊或其他原因產(chǎn)生的浪涌電壓/電流造成的損壞，提高現(xiàn)場儀表使用可靠性。阻性共模電感具有電阻和共模電感復(fù)合功能，一體化器件較分離器件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積更小巧的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合
和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1為現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器電原理圖:圖2為現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1 一電源正端輸入線；2 —三極組合式氣體放電管；3 —電源負(fù)端輸入線；4 一接地引出線；5 —第一瞬間抑制二極管；6 —第二瞬間抑制二極管；7 —負(fù)電源輸出端；8 一壓敏電阻；9 一正電源輸出端；10 —第三瞬間抑制二極管；11 一第四瞬間抑制二極管；12 —阻性共模電感；13 —金屬殼體；14 —印制電路板組件；15 —環(huán)氧樹脂；16 —與被保護(hù)的裝置進(jìn)行連接的輸入輸出引線。
具體實(shí)施方式
圖1為現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷保護(hù)器電原理圖，由圖1可見，一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，包括·電源正端輸入線I和電源負(fù)端輸入線3與地之間設(shè)置有I個(gè)三極組合式氣體放電管2，其特征在于:其后，在兩根電源輸入線1/3與兩根輸出線9/7之間的串聯(lián)連接阻性共模電感12，對輸入超過所述三極組合式氣體放電管2箝位電壓限制導(dǎo)致的高電壓進(jìn)行限流；所述阻性共模電感12兩根電源輸出線7/9與地之間的串聯(lián)連接瞬間抑制二極管(TVS)管，且兩根電源輸出線7/9之間并聯(lián)連接壓敏電阻8，對線間電壓進(jìn)行限制。一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，其特征在于:所述阻性共模電感12的I腳連接電源正端輸入線I和連接三極組合式空氣放電管2的一端，所述阻性共模電感12的3腳連接電源負(fù)端輸入線3和連接三極組合式空氣放電管2的另一端，且所述三極組合式空氣放電管2的公共端與接地端(保護(hù)器外殼)連接；所述阻性共模電感12的2腳分別與正電源輸出端9、第三瞬間抑制二極管10的陰極、壓敏電阻8的一端連接，所述第三瞬間抑制二極管10的陽極與第四瞬間抑制二極管11的陽極連接，所述第四瞬間抑制二極管11的陰極與接地端連接；所述阻性共模電感12的4腳分別與負(fù)電源輸出端7、第二瞬間抑制二極管6的陽極、所述壓敏電阻8的另一端連接，所述第二瞬間抑制二極管6的陰極與第一瞬間抑制二極管5的陰極連接，所述第一瞬間抑制二極管5的陽極與接地端連接。接地引出線4與接地端(金屬殼體13)連接。[0017]由圖2結(jié)構(gòu)示意圖可見，所述現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器的安裝有電子元器件的印制電路板14組件用環(huán)氧樹脂15被密封在金屬殼體13中，金屬殼體13通過接地引出線4與大地連接，可以在現(xiàn)場儀表的進(jìn)線口上直接安裝，由輸入輸出引線16與被保護(hù)的裝置進(jìn)行連接。本實(shí)用新型采用了多重保護(hù)手段:在防雷保護(hù)器的輸入端，采用具有快速響應(yīng)的，間隙引弧、大電流放電的優(yōu)質(zhì)氣體放電管吸收大部分的浪涌能量；在氣體放電管之后，采用具有電阻和共模電感雙重功能的阻性共模電感一體化器件、其作用是對輸入的高電壓進(jìn)行限流，由于瞬間遭受的浪涌電壓其頻譜主要是高頻成分，而阻性共模電感對從直流到高頻都具有一定的阻抗，頻率越高等效阻抗越大，限流作用就越大，因此對浪涌電壓的限流作用更顯著，由于阻性共模電感所產(chǎn)生的阻抗限流作用，使輸入的大部分瞬時(shí)能量在阻性共模電感上轉(zhuǎn)換成熱量，限制了流過被保護(hù)儀表各種頻譜成分的浪涌電流；最后，采用大功率TVS管、壓敏電阻組成的能量吸收網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步吸收剩余的浪涌能量。若還有較高的殘余電壓出現(xiàn)時(shí)，通過大功率瞬間抑制二極管(TVS)管放電起到電壓箝位作用，使電源輸出對地電壓限制在瞬間抑制二極管(TVS)管所保護(hù)的范圍之內(nèi)，限制了進(jìn)入被保護(hù)的現(xiàn)場儀表的電壓，使之在安全的范圍之內(nèi)，從而使現(xiàn)場安裝測量儀表在受雷擊形成的浪涌干擾時(shí)得到有效的保護(hù)，本實(shí)用 新型防雷效果更好，損壞概率低。
權(quán)利要求1.一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，包括電源正端輸入線(I)和電源負(fù)端輸入線(3)與地之間設(shè)置有I個(gè)三極組合式氣體放電管(2)，其特征在于:其后，在兩根電源輸入線與輸出線之間的串聯(lián)連接阻性共模電感(12)，對輸入超過所述三極組合式氣體放電管(2)箝位電壓限制導(dǎo)致的高電壓進(jìn)行限流；所述阻性共模電感(12)兩根電源輸出線與地之間的串聯(lián)連接瞬間抑制二極管TVS管 ，且兩根電源輸出線之間并聯(lián)連接壓敏電阻(8)，對線間電壓進(jìn)行限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，其特征在于:所述阻性共模電感(12)的I腳連接電源正端輸入線(I)和連接三極組合式空氣放電管(2)的一端，所述阻性共模電感(12)的3腳連接電源負(fù)端輸入線(3)和連接三極組合式空氣放電管(2)的另一端，且所述三極組合式空氣放電管(2)的公共端與接地端連接；所述阻性共模電感(12)的2腳分別與正電源輸出端(9)、第三瞬間抑制二極管(10)的陰極、壓敏電阻(8)的一端連接，所述第三瞬間抑制二極管(10)的陽極與第四瞬間抑制二極管(11)的陽極連接，所述第四瞬間抑制二極管(11)的陰極與接地端連接；所述阻性共模電感(12)的4腳分別與負(fù)電源輸出端(7)、第二瞬間抑制二極管(6)的陽極、所述壓敏電阻(8)的另一端連接，所述第二瞬間抑制二極管(6)的陰極與第一瞬間抑制二極管(5)的陰極連接，所述第一瞬間抑制二極管(5)的陽極與接地端連接。
專利摘要一種現(xiàn)場安裝式多重保護(hù)防雷擊保護(hù)器，要解決現(xiàn)有防雷擊保護(hù)器保護(hù)手段少，作用范圍較小的技術(shù)問題，屬自動(dòng)化儀表的安全保護(hù)器件技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于電源正端輸入線和負(fù)端輸入線與地之間設(shè)置有三極組合式氣體放電管，其后，在兩根電源輸入線與輸出線之間的串聯(lián)連接阻性共模電感，對輸入超過氣體放電管箝位電壓限制，導(dǎo)致的高電壓進(jìn)行限流；阻性共模電感兩根電源輸出線與地之間的串聯(lián)連接瞬間抑制二極管TVS管，且兩電源輸出線之間并聯(lián)連接壓敏電阻。本實(shí)用新型的有益效果是多重保護(hù)手段，使二線制4～20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出的各種現(xiàn)場檢測儀表，防止因感應(yīng)雷擊或其他原因產(chǎn)生的浪涌電壓／電流干擾造成的損壞，提高使用可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/06GK203119473SQ20132006728
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者田泉林, 包飛騰, 高劍琳, 董燕婷 申請人:上海自動(dòng)化儀表股份有限公司