專利名稱：一種智能型1000m網(wǎng)絡(luò)電涌保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于雷電科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器。
背景技術(shù)：
千兆網(wǎng)是一種快速以太網(wǎng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率達lGbps。千兆以太網(wǎng)的標準由IEEE802.3制定，目前有802.32和802.3ab兩個布線標準。其中802.3ab是基于雙絞線的布線標準，使用4對5類非屏蔽雙絞線，最大傳輸距離是100m。而802.32是基于光纖通道的布線標準，使用的措施有三種:(a) lOOOBase-LX規(guī)范:該規(guī)范為長距使用的多模和半模光纖的參數(shù)，其中多模光纖的傳輸距離為300-500m,半模光纖的傳輸距離為3000m。(b)1000-Base-Sx規(guī)范:該規(guī)范為短距離使用的多模光纖參數(shù)，使用多模光纖和低成本的短波CD (Compact disc)或者 VCSEL 激光器，其中傳輸距離為 300_550m。(c)1000Base_Cx 規(guī)范:使用短距離的屏蔽雙絞線，其中傳輸距離為25m，主要用于對配線間使用短跳線電纜把高性能的服務(wù)器和高速外設(shè)相連。根據(jù)雷擊事故統(tǒng)計分析，網(wǎng)絡(luò)信號線纜每年遭受雷擊的事故頻繁發(fā)生，造成網(wǎng)絡(luò)信號中斷或交換機接口設(shè)備的損壞，造成直接或間接地損失。網(wǎng)絡(luò)線纜上形成雷電過電壓的原因主要由于雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)信號接口設(shè)備耐受過電壓的能力較低，在感應(yīng)生成高電壓的情況下，就可能造成設(shè)備端的損壞。目前，我國電信行業(yè)部門，氣象行業(yè)部門也已出臺了對網(wǎng)絡(luò)信號線纜進行雷電防護，保證網(wǎng)絡(luò)信號設(shè)備的正常運行，避免由于雷電造成直接或間接的經(jīng)濟損失。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述問題，提供一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器。為達到上述目的，本實用新型采用的方法是:一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，包括保護電路，所述的保護電路設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)傳輸線與網(wǎng)絡(luò)接口的之間，所述的保護電路包括能量釋放電路、退耦元件和線間箝位電路。作為本實用新型的一種改進，所述的電涌保護器還包括一個雷電流采集電路。作為本實用新型的一種改進，所述的雷電流采集裝置包括羅氏線圈、橋電路、光電耦合器、單片機外接時鐘電路以及LCD顯示屏。作為本實用新型的一種改進，所述的能量釋放電路包括四個氣體放電管。作為本實用新型的一種改進，所述的退耦元件包括八個退耦電阻。作為本實用新型的一種改進，所述的線間箝位電路包括四個半導(dǎo)體TVS管陣列電路。本實用新型的有益效果是:本實用新型的 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，性能穩(wěn)定可靠，通過在電路中采用分布電容較小的TVS陣列器，使得網(wǎng)絡(luò)信號傳輸影響小，且電涌保護器通流容量大，通過設(shè)置雷電流采集電路，雷電流采集電路中采用單片機智能記錄發(fā)生的時間，便于分析雷電對網(wǎng)絡(luò)造成的影響。

圖1為本實用新型的流程圖；圖2為本實用新型的保護電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖3本實用新型的保護電路的原理圖；圖4為本實用新型的半導(dǎo)體TVS管陣列電路的原理圖；圖5為本實用新型的雷電流采集裝置的原理框圖；圖6為本實用新型的雷電流采集裝置的電路原理圖；圖7為本實用新型的羅氏線圈的電路圖；圖8為本實用新型的橋電路的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做具體的說明。實施例1: 如圖2所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，包括保護電路，所述的保護電路設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)傳輸線與網(wǎng)絡(luò)接口的之間，根據(jù)標準網(wǎng)絡(luò)接口的特點，千兆網(wǎng)絡(luò)標準接口采用RJ45接口，在千兆網(wǎng)的應(yīng)用中，RJ45接口有8個引腳，其中1，2 ;3，6 ;4，5 ;7，8;分別對應(yīng)4對雙絞線。IOOO-Base-T的傳輸碼率為125Mbit/s，但它要使用全部的4對線，并在每一對線上同時實現(xiàn)收發(fā)操作，編碼方式改為PA195后，才能在每個信號絞線內(nèi)并行傳送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，S卩 125Mbit/sX8=lGb/s。保護電路由能量釋放電路，退耦元件和線間箝位電路組成。能量釋放電路主要是將線纜上感應(yīng)的雷電過電壓泄放到大地，實質(zhì)上就是線纜上的感應(yīng)電荷與大地相反的電荷進行中和，能量釋放電路提供一個泄放電流的通道，且對地之間的電壓值小于設(shè)備允許的耐壓水平值。退耦元件是對已泄放的雷電波殘余的能量進行隔離，隔離元件的選擇對信號的傳輸有較大的影響，一般網(wǎng)絡(luò)信號電涌保護器使用電阻元件。線間箝位電路的作用是將線間雷電壓限制在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口允許的電壓范圍之內(nèi)。如圖3所示為本實用新型的保護電路的原理圖，所述的能量釋放電路包括四個氣體放電管G1-G4，主要是對雷電波能量對地泄放。G1-G4的取值為直流放電電壓為230V，通流容量為10kA。所述的退耦元件包括八個退耦電阻R1-R8，取值為2Ω2 ，所述的線間箝位電路包括四個半導(dǎo)體TVS管陣列電路SR05，該元件的特點，分布電容較小，對信號傳輸影響較小。內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，它的內(nèi)部電路實際上就是一個橋電路和一個TVS管組成的電路，這種電路的主要特點是利用橋電路來減小TVS管的分布電容值。這樣就可以減小對網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)挠绊?。實施?:作為實施例1的一種有效補充，所述的電涌保護器還包括一個雷電流采集電路，如圖1所示，所述的雷電流采集裝置設(shè)置在所述的保護電路之前，所述的雷電流采集裝置包括羅氏線圈、橋電路、光電耦合器、單片機外接時鐘電路以及LCD顯示屏。如圖5所示為本實用新型的雷電流采集裝置的原理框圖，電路主要有B1羅氏線圈將雷電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。B2為橋電路主要起到極性轉(zhuǎn)換的作用，因為雷電流方向相對于大地之間是未知的，R為限流電阻，IC1為光電稱合器，單片機89c52外接時鐘電路和一個LCD液晶顯示屏，用來直接讀取數(shù)據(jù)用，時鐘電路產(chǎn)生一個時鐘信號，可以顯示數(shù)據(jù)采集是的時間，即雷電流發(fā)生的時間。如圖6所示為本實用新型的雷電流采集裝置的電路原理圖，主要包括U1單片機89c52，U 2為24c256存儲器，U3為DS1287 (24)時鐘芯片，LCD為液晶顯示屏，U 4為光電耦合器。電路結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分:一是雷電流信號的采集，二是雷電流信號的處理。雷電流信號的采集主要是利用羅氏線圈電磁感應(yīng)的原理，如圖7所示，采用自積分式羅氏線圈，極性轉(zhuǎn)換和光電隔離。圖8為本實用新型的橋電路的電路圖，通過橋電路進行進行轉(zhuǎn)換，光電耦合減少對單片機電路的干擾。單片機處理電路的主要作用是雷電波流過電涌保護器是將發(fā)生的時間記錄下來，當網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生故障時，用來判斷是否由于雷電過電壓造成。本實用新型的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，性能穩(wěn)定可靠，通過在電路中采用分布電容較小的TVS陣列器，使得網(wǎng)絡(luò)信號傳輸影響小，且電涌保護器通流容量大，通過設(shè)置雷電流采集電路，雷電流采集電路中采用單片機智能記錄發(fā)生的時間，便于分析雷電對網(wǎng)絡(luò)造成的影響。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作任何其他形式的限制，而依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本實用新型所要求保護的 范圍。
權(quán)利要求1.一種智能型IOOOM網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:包括保護電路，所述的保護電路設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)傳輸線與網(wǎng)絡(luò)接口的之間，所述的保護電路包括能量釋放電路、退耦元件和線間箝位電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:所述的電涌保護器還包括一個雷電流采集電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:所述的雷電流采集裝置包括羅氏線圈、橋電路、光電耦合器、單片機外接時鐘電路以及LCD顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:所述的能量釋放電路包括四個氣體放電管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:所述的退耦元件包括八個退耦電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，其特征在于:所述的線間箝 位電路包括四個半導(dǎo)體TVS管陣列電路。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型1000M網(wǎng)絡(luò)電涌保護器，包括保護電路，所述的保護電路設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)傳輸線與網(wǎng)絡(luò)接口的之間，所述的保護電路包括能量釋放電路、退耦元件和線間箝位電路。本實用新型的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，性能穩(wěn)定可靠，通過在電路中采用分布電容較小的TVS陣列器，使得網(wǎng)絡(luò)信號傳輸影響小，且電涌保護器通流容量大，通過設(shè)置雷電流采集電路，雷電流采集電路中采用單片機智能記錄發(fā)生的時間，便于分析雷電對網(wǎng)絡(luò)造成的影響。
文檔編號H02H9/04GK203119465SQ20132006484
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者李祥超, 張棖, 陶瑞蓮 申請人:南京信息工程大學(xué)