專利名稱：家電防雷插排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及弱電系統(tǒng)防雷和過電壓保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止雷擊和雷電浪涌過電壓的家電插排的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，我國每年都會(huì)發(fā)生大量的雷害事故。特別是每年都有大批的電氣設(shè)備或家用電器因雷擊損壞，造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失。近年來發(fā)電廠變電所一次設(shè)備的防雷技術(shù)已日趨完善，但在弱電系統(tǒng)防雷領(lǐng)域還存在有許多漏洞，也發(fā)生了許多雷害事故。弱電系統(tǒng)的防雷及過電壓保護(hù)是一種系統(tǒng)工程，必須綜合運(yùn)用分流 (泄流)、均壓(等電位)、屏蔽、接地和保護(hù)(箝位)等各項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整的防護(hù)體系，才能取行明顯的效果。分流(泄流)是對于可能出現(xiàn)的直擊雷?？拷娱W器的引下線和接地裝置，或通過導(dǎo)電連接和接地良好的金屬構(gòu)架，將雷電流分流流散入地，而不流過被保護(hù)設(shè)備和部件。均壓(等電壓)是對同一樓層同一部位的不同電纜外皮、設(shè)備外殼、金屬構(gòu)架、管道做電氣搭接，以均衡電位。屏蔽是采用屏蔽電纜，利用人工屏蔽箱、自然屏蔽體來阻擋、衰減過電壓能量。接地是將所有金屬構(gòu)架、管道、電纜屏蔽層等與總接地網(wǎng)連接。(箝位)保護(hù)是在電源線、信號線、接保護(hù)接地線PE等過電壓可能侵入的所有端口，裝設(shè)必要的浪涌過電壓保護(hù)裝置；絡(luò)信號線上裝設(shè)多級保護(hù)；將侵入的沖擊過電壓鉗制在耐壓允許的水平。為了使建筑物內(nèi)的人身、家電設(shè)備不受雷擊，必須做防雷保護(hù)。無論雷電過電波從任何途徑入侵，都必須在最短的時(shí)間(納秒級)內(nèi)，就近、就地的將被保護(hù)線路及設(shè)備接入等電位系統(tǒng)中，使線路和設(shè)備各個(gè)端口等電位。同時(shí)釋放電路上因雷擊而產(chǎn)生大量脈沖能量，以最短的路徑泄放到大地，最大限度的降低設(shè)備各端口的電位差，從而達(dá)到保護(hù)線路及設(shè)備的目的。通過各項(xiàng)防雷措施，為家電設(shè)備提供一個(gè)良好的環(huán)境，具體有下列幾個(gè)方面一方面，通過安裝在低壓配電線路和信號線路上的電涌保護(hù)器把能量巨大、來勢洶涌的雷電流在納秒級的時(shí)間內(nèi)泄放入地，保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)通信和配電設(shè)備；另一方面，吸收線路上的感性負(fù)載和容性負(fù)載的“通” “斷”引起的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入電壓的保護(hù)。為了防止因雷擊電磁脈沖、開關(guān)電磁脈沖和靜電放電等原因?qū)﹄娮釉O(shè)備造成的損壞。國際和國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。IEC61312及GB50057-94 (2000) 分別提出和規(guī)定了系統(tǒng)防護(hù)的概念和方法。在建筑內(nèi)外建立均壓等電位系統(tǒng)，并在實(shí)際的應(yīng)用中得到了良好的效果?，F(xiàn)代意義的防雷，其工作重點(diǎn)已經(jīng)從以建筑物為重點(diǎn)保護(hù)對象，發(fā)展到以電子信息系統(tǒng)為核心的保護(hù)，強(qiáng)調(diào)綜合治理、整體防御、分級泄流、層層設(shè)防的思路，把防雷看成一個(gè)系統(tǒng)工程，二次設(shè)備防雷措施如圖3所示。綜上所述，為了使建筑物內(nèi)的人身、家電設(shè)備不受雷擊，必須做防雷保護(hù)。防雷設(shè)計(jì)就是為被保護(hù)設(shè)備構(gòu)建一個(gè)均壓等電位系統(tǒng)，本實(shí)用新型專利設(shè)計(jì)了家電防雷插排，通過防雷保護(hù)單元把雷電流瀉放入地，達(dá)到真正保護(hù)家電設(shè)備的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、防雷性能好的家電防雷插排。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種家電防雷插排，所述家電防雷插排包括防雷保護(hù)單元和輸出單元，所述防雷保護(hù)單元安裝在插排內(nèi)，并靠近電源進(jìn)線側(cè)，所述電源進(jìn)線由火線、零線和保護(hù)接地線組成，所述防雷保護(hù)單元由與火線和保護(hù)接地線并聯(lián)連結(jié)的氣體放電管、與火線串聯(lián)連接的電感、與火線和保護(hù)接地線并聯(lián)連接的電容組成；所述輸出單元由多組插孔構(gòu)成。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個(gè)帶間隙的金屬電極，充以氬氣或氖氣構(gòu)成；所述的金屬電極，當(dāng)加到兩電極的電壓達(dá)到使氣體放電管內(nèi)的氣體擊穿時(shí)，氣體放電管便開始放電，并由高阻變成低阻，使電極端的電壓不超過擊穿電壓；所述的電感與火線串聯(lián)連接，所述電感的感抗值為0. ΙμΗ;所述的電容與火線和保護(hù)接地線并聯(lián)連接，所述電容的容抗值為0. 1 μ f。本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過在電源進(jìn)線處安裝防雷保護(hù)單元，可有效地限制了雷電波通過電源進(jìn)線傳遞到家電系統(tǒng)；與火線串聯(lián)的電感和并聯(lián)連接于火線、保護(hù)接地線PE之間的電容可以有效的進(jìn)行低通濾波，濾除雷電波信號中含有的高頻分量，大大降低了較高能量對電源系統(tǒng)的危害；氣體放電管并聯(lián)于火線與保護(hù)接地線PE之間，其放電能力強(qiáng)，給浪涌電壓提供了瀉放通路，保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)免受雷電過電壓的損壞， 提高了電源系統(tǒng)防雷擊和浪涌過電壓的性能，從而提高了家電插排輸出電壓的穩(wěn)定性和工作可靠性。本實(shí)用新型，簡單易行、防雷性能好，可以顯著提高家電插排的防雷性能。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例家電防雷插排的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為雷擊浪涌入侵低壓系統(tǒng)的途徑簡圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的二次設(shè)備防雷措施示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所述，本實(shí)用新型實(shí)施例的家電防雷插排包括防雷保護(hù)單元1和輸出單元 2，本實(shí)施例中防雷保護(hù)單元安裝在插排內(nèi)部靠近電源進(jìn)線側(cè)，電源進(jìn)線由火線L、零線N和保護(hù)接地線PE組成，本實(shí)施例中防雷保護(hù)單元1由與火線L和保護(hù)接地線PE并聯(lián)連結(jié)的氣體放電管3、與火線L串聯(lián)連接的電感4和與火線L和保護(hù)接地線PE并聯(lián)連接的電容5 組成；電感4的感抗值為0. 1 μ H ；電容5的容抗值為0. 1 μ f ；本實(shí)施例中的家電防雷插排的輸出單元2由多組插孔構(gòu)成。如圖2所示，雷電侵入家電等弱電系統(tǒng)的途徑有一是，通過電磁感應(yīng)傳遞，即雷電在低壓線路附近活動(dòng)時(shí)，雷電形成的場將會(huì)在線路上產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓，并沿著線路傳至接在低壓電網(wǎng)上的低壓電源系統(tǒng)或家用電器，由于這一干擾電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于家電等弱電設(shè)備的工作電源電壓，從而導(dǎo)致電器設(shè)備的損壞。二是，通過電容耦合傳遞，即雷電直擊于建筑物，雷電流經(jīng)避雷針引入地網(wǎng)，當(dāng)雷電流通過地網(wǎng)散流時(shí)就會(huì)在地網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生很高的電位差。由于地網(wǎng)與二次電纜屏蔽層直接或者間接相連，這個(gè)電位差會(huì)施加在電纜的屏蔽皮上并通過電容耦合作用使電纜芯線上產(chǎn)生電壓和電流，若該干擾電壓幅值超過電器設(shè)備電源電壓可以承受的干擾最大值，就會(huì)使低壓電器設(shè)備損壞。從而需要在插排位置安裝防雷保護(hù)單元，防止雷擊。本實(shí)用新型實(shí)施例中的氣體放電管3安裝在插排的電源進(jìn)線側(cè)，電源進(jìn)線由火線 L、零線N和保護(hù)接地線PE組成，氣體放電管3并聯(lián)安裝在火線L和保護(hù)接地線PE之間。氣體放電管3是把一對放電間隙封裝在充以放電介質(zhì)(如惰性氣體)的玻璃或陶瓷中，即構(gòu)成氣體放電管。常用的放電管沖擊擊穿電壓在一百多伏到幾千伏，一旦沖擊過電壓達(dá)到放電管沖擊擊穿電壓時(shí)，管內(nèi)氣體電離，放電管由原來的開路狀態(tài)變?yōu)榻贫搪?。氣體放電管3放電能力強(qiáng)，通流容量大(可做到IOOkA以上)，絕緣電阻高，漏電流小的特點(diǎn)，氣體放電管也稱避雷管。氣體放電管3具有很強(qiáng)的浪涌吸收能力、很高的絕緣電阻和很小的寄生電容，對正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來任何有害影響。氣體放電管3在電路中和被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)。沒有浪涌電壓時(shí)，氣體放電管3的阻抗非常大，不會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)浪涌電壓入侵時(shí)，氣體放電管3里的氣體分子發(fā)生電離，產(chǎn)生出自由電子和正離子，這時(shí)氣體就變得能導(dǎo)電了。此時(shí)，管壓降下降，使設(shè)備兩端電壓降低，這樣給浪涌電壓提供了瀉放通路， 保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)免受雷電過電壓的損壞。因此，加裝氣體放電管3對雷電浪涌能量進(jìn)行吸收。本實(shí)用新型實(shí)施例中的電感4與火線L串聯(lián)連接，電感4位于氣體放電管3和電容5之間，電感值選為0. 1 μ H ；本實(shí)用新型實(shí)施例中的電容5并聯(lián)安裝在火線L和保護(hù)接地線PE之間，位于電感4的右側(cè)，電容值為0. 1 μ f。雷電干擾的頻率主要分布在IMHz左右，大致分布在IOOKHz IOMHz頻率范圍內(nèi)。為了保證電子設(shè)備正常工作，必須將這范圍內(nèi)高頻分量有效濾除。因此根據(jù)
f ^ InlfLC ，合理選擇電感L和電容C參數(shù)。L、C參數(shù)應(yīng)按“技術(shù)經(jīng)濟(jì)比”原則進(jìn)行選擇，
不僅要滿足技術(shù)要求，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。由于電感的體積較大，制造電感線圈比較麻煩，不利于大規(guī)模生產(chǎn)和不便于集成化和小型化，所以造價(jià)較高，一般為了縮小體積，降低造價(jià)，會(huì)使用較小的電感。由于雷電波具有峰值高、能量大等特點(diǎn)，因此可以采用電感4、電容5進(jìn)行低通濾波，濾掉雷電波中的高頻分量。由于雷電波具有峰值高、能量大等特點(diǎn)，為了盡量降低進(jìn)入弱電系統(tǒng)的過電壓，應(yīng)在插排處安裝防雷保護(hù)單元1，雷電波信號中含有的部分高頻分量和較高能量對電源系統(tǒng)構(gòu)成危害，因此可以采用LC低通濾波器進(jìn)行濾波和加裝氣體放電管3對雷電能量進(jìn)行吸收。通過多級的防雷措施，把雷電能量逐級泄放掉，從而可以將侵入家電設(shè)備的過電壓限制在一個(gè)合理的水平。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指
5出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種家電防雷插排，其特征在于所述家電防雷插排包括防雷保護(hù)單元(1)和輸出單元O)；防雷保護(hù)單元(1)安裝在插排內(nèi)，并靠近電源進(jìn)線側(cè)，所述電源進(jìn)線由火線(L)、 零線(N)和保護(hù)接地線(PE)組成，所述防雷保護(hù)單元(1)由與火線(L)和保護(hù)接地線(PE) 并聯(lián)連結(jié)的氣體放電管(3)、與火線(L)串聯(lián)連接的電感G)、與火線(L)和保護(hù)接地線 (PE)并聯(lián)連接的電容( 組成；所述輸出單元O)由多組插孔構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家電防雷插排，其特征在于所述氣體放電管C3)采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個(gè)帶間隙的金屬電極，充以氬氣或氖氣構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家電防雷插排，其特征在于所述電感的感抗值為 0. 1 μ Ho
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家電防雷插排，其特征在于所述電容(5)的容抗值為 0. 1 μ fo
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種家電防雷插排，所述家電防雷插排包括防雷保護(hù)單元(1)和輸出單元(2)；防雷保護(hù)單元(1)安裝在插排內(nèi)靠近電源進(jìn)線側(cè)，所述電源進(jìn)線由火線(L)、零線(N)和保護(hù)接地線(PE)組成；所述防雷保護(hù)單元(1)由與火線(L)和保護(hù)接地線(PE)并聯(lián)連結(jié)的氣體放電管(3)、與火線(L)串聯(lián)連接的電感(4)、與火線(L)和保護(hù)接地線(PE)并聯(lián)連接的電容(5)組成；所述輸出單元(2)由多組插孔構(gòu)成。本實(shí)用新型可以有效防止雷擊和雷電浪涌過電壓，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、防雷性能好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01R13/66GK202050130SQ20102055754
公開日2011年11月23日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者李政洋 申請人:李政洋