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具有过压过流保护的防雷器

1. 一种具有过压过流保护的防雷器,包括:串接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管 (TVSl);其特征在于,防雷器还包括:两个分别串接在两条信号线与地线之间的两极气体放电管(⑶Tl、⑶T2);两个串接在两条信号线的输入端与输出端之间的可变电阻(PTC1、 PTC2)。
2.根据权利要求1所述具有过压过流保护的防雷器,其特征在于,防雷器还包括:分别串接在两条信号线与地线之间的两个瞬态抑制二极管(TVS2、TVS3 )。

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技术领域

1. 本实用技术涉及一种防雷器,尤其是涉及一种具有过压、过流双保护的防雷器。 背景技术

2. 在工业控制系统中,信号通讯线路(如RS232/422/485协议以及令牌环和电流环) 需要加置防雷器,由防雷器对工业网络信号中的电涌进行有效抑制,能够最大限度降低工业控制网络中浪涌所带来的信号中断,防止设备损坏。

3. 如图1所示,为现有一种防雷器的电路结构示意图。该防雷器包括:一个三极气体放电管GDTl分别与信号线及地线串联;用来泄放大电流;分别串接在两条信号线上的电阻 Rl和电阻R2 ;连接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管TVS1,以及分别连接在两条信号线与地线之间的瞬态抑制二极管TVSl和TVS3。

4. 该防雷器具有如下缺点:目前的三极气体放电管GDTl自身的两个气室的防护能力由于生产工艺的原因是不相等的,无法均衡地分配能量,并且每条被保护信号线的防护能量是不确定的,极容易导致每条线路上的电流泄放能力不相同的,使两条信号线的其中一条的被保护能力比很弱,无法抵御较大电涌能量的冲击而使后端设备的损坏。另外,在三极气体放电管⑶Tl和瞬态抑制二极管TVSl之间串联普通固定电阻Rl和R2起到耦合作用, 协助瞬态抑制二极管TVSl与三极气体放电管GDTl达到动作一致性;但是,普通电阻的阻值是固定的,当通过持续的过电流时,电阻Rl和电阻R2本身的限流能力不会随着过电流时间的持续而增加,所以固定电阻的限流保护能力很有限,不能对有充分遏制线路上的过电流, 无法充分保护后端设备的安全。

5. 图如2所示,为现有另一种防雷器的电路结构示意图。与图1相比,分别将电阻Rl 和电阻R2替换成电感Ll和电感L2,利用电流流经电感线圈中的时间延迟,协助瞬态抑制二极管TVSl与三极气体放电管⑶Tl达到动作一致性。

6. 该防雷器具有如下缺点:一方面,该防雷器也因为三极气体放电管GDTl自身的两个气室的防护能力不均等,存在两条信号线的保护能力有差别;另一方面,防雷器只具有过压保护,而不具有过流保护:因为电感器件自身不具有能量吸收的作用,电感Ll和电感L2 对线路中出现的过电流能量的吸收作用很小,通过电感Ll和电感L2之后电流大小基本上没有改变,所以不能起到对过电流的防护。

实用技术内容

7. 本实用技术提出一种具有过压、过流双保护的防雷器,能够有效抑制持续过电流, 还具有过流过压双重保护。

8. 本实用技术采用如下技术方案实现:一种具有过压过流保护的防雷器,包括:串接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管TVSl ;两个分别串接在两条信号线和与地线之间的两极气体放电管GDTl和GDT2;两个串接在两条信号线的输入端与输出端之间的可变电阻 PTCl 禾口 PTC2。9. 在一个优选实施例中,防雷器还包括分别串接在两条信号线与地线之间的两个瞬态抑制二极管TVS2和TVS3。

10. 与现有技术相比,本实用技术具有如下有益效果:

11. 本实用技术采用了两只同型号相等量级的两极气体放电管GDTl和GDT2,分别与两条信号线对地连接,能够从本质上解决了现有防雷器中采用一只三极气体放电管对每条信号线保护等级不均衡的缺点,使得每条信号线的防护量级相等,从而更好地起到平衡线间电位,提高每条信号线的保护水平。另外,两个可变电阻PTCl和PTC2除了协助瞬态抑制二极管TVS1、两极气体放电管GDTl和GDT2达到动作一致性的功能外,还能够有效抑制持续过电流对设备的损害,起到过流过压双重保护的功效。本实用技术提出的防雷器具有结构简单、实现成本低的优点。

附图说明

12. 图1是现有一种防雷器的电路结构示意图;

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13. 图2是现有另一种防雷器的电路结构示意图;

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14. 图3是本实用技术防雷器的电路结构示意图。

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具体实施方式

15. 本实用技术提出的防雷器,是针对工业控制系统信号通讯线路的防护,保护电路的安全,维持设备的正常工作状态。

16. 如图3所示,本实用技术提出的防雷器包括:两条信号线,其一端分别为输入端 INl和输入端IN2,另一端分别为输出端OUTl和输出端0UT2 ;串接在输入端1附与输出端 OUTl之间的可变电阻PTC1、串接在输入端IN2与输出端0UT2之间的可变电阻PTC2 ;连接在输入端mi与地之间的两极气体放电管GDT1、连接在输入端IN2与地之间的两极气体放电管⑶T2 ;连接在输出端OUTl与输出端0UT2之间的瞬态抑制二极管TVSl ;在输出端OUTl 与地线之间、输出端0UT2与地线之间,分别连接瞬态抑制二极管TVS2和瞬态抑制二极管 TVS3。

17. 其中,上述所述的输入输出所指的是雷电流通过的方向,而非信号传输的输入输出所指。

18. 本实用技术采用了两只同型号相等量级的两极气体放电管GDTl和GDT2,分别与两条信号线对地连接,能够从本质上解决了现有防雷器中采用一只三极气体放电管对每条信号线保护等级不均衡的缺点,使得每条信号线的防护量级相等,从而更好地起到平衡线间电位,提高每条信号线的保护水平。

19. 另外,本实用技术使用两个可变电阻PTCl和PTC2分别接入信号线路中。当与防雷器配合使用的设备正常工作状态时,两个可变电阻PTCl和PTC2的阻值很小;而当两条信号线中存在电涌过电流时,两个可变电阻PTCl和PTC2的阻值迅速升高,电涌能量在两个可变电阻PTCl和PTC2的前端迅速聚集,使两极气体放电管⑶Tl和⑶T2更快速的被击穿,达到导通状态,提前放电;如果两条信号线中存在持续过电流经过,两个可变电阻PTCl和PTC2 则会维持高阻状态,直至过电流消退,从而起到过流保护作用。

20. 因此,两个可变电阻PTCl和PTC2除了协助瞬态抑制二极管TVS1、两极气体放电管GDTl和GDT2达到动作一致性的功能外,还能够有效抑制持续过电流对设备的损害,起到过流过压双重保护的功效。

21. 以上所述仅为本实用技术的较佳实施例而已,并不用以限制本实用技术,凡在本实用技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用技术的保护范围之内。