一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置在广电网络的应用探讨

2019-09-16安乐登嵊州市广电信息网络有限公司

消费导刊 2019年31期

安乐登嵊州市广电信息网络有限公司

嵊州市广播电视台有线电视网络HFC改造以来，基本实现已光缆传输为主，最后30米电缆接入的网络结构模型。部署光节点5000多个，解决了原先电缆传输为主时，干线上因众多放大器等设备而容易被雷击导致网路相当脆弱问题。但光节点有源光设备和电缆连接设备依然还是比较容易被雷击的部分，如何做好光节点、光缆以及电缆网防雷的措施，对于确保有线电视信号高稳定、安全传输到千家万户至关重要。本文主要介绍一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置对光节点外箱的防雷保护，保障有源设备的安全运行。

一、技术背景

雷电流是一个非周期的瞬态电流，通常是很快上升到峰值，然后较为缓慢的下降。雷电流的波头时间是指雷电流从零上升到峰值的时间，又称为波前时间；波长时间是指从零上升到峰值，然后下降到峰值的一半的时间，又称为半峰值时间。由于在雷电流波的起始和峰值处常常叠加有振荡，很难确定其真实零点和到达峰值的时间，因此，我们常用视在波头时间T1和视在波长时间T2来表示雷电流的上升时间和半峰值宽度，一般记为T1/T2，如下图所示。

T2时间一般为通常为几百至几千微秒,所以我们可以看出通常防雷设备击穿放电的响应时间小于0.05微秒，雷电的能量主要集中在低频部分，约90%以上的雷电能量分布在频率为10kHz以下。这说明只要防止10kHz以下频率的雷电波窜入，就能把雷电波能量消减90%以上。

对我们广电线路来说,雷击主要是两方面：

（一）感应电影响

感应电主要是由于电磁感应与静电感应引起,比方说打雷时天空有负电荷的云,由于静电感应,地面及地面之上的线路便会有正电荷积累。打雷时突然放电,线路上便形成感应电流，可以高达几万伏。

（二）直击雷击影响

由于有线电视电缆线路通常都与电力线路和邮电线路近距离平行架设，架设高度相对要低一些，因此遭受直接雷击的几率很低。再可利用纲绞线采用多点接地，形成电缆的避雷带，可在一定程度上避免直击雷的危害。

从防电力线感应电入侵与感应电的角度提出的，在光节点箱体安装一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置，以达到光接收机等有源设备的保护。

光接收机的基础是半导体集成电路技术及在其中所使用的半导体元件，另外，低电压工作特性是半导体元件的一个突出优点，然而，也正是这个突出的优点，在另一个侧面成为半导体元件的一个同样十分突出的弱点，即半导体元件抗浪涌能力很差，很容易因雷击或其它原因造成的电磁浪涌而损坏，防雷器可以分散雷击造成的电磁浪涌，安全脱扣是保证防雷器在分散过程中过热或者过流，造成防雷器的损坏，现有的防雷器成本较高，分散电磁浪涌的效率低，大部分转化为热量，会损坏安全脱扣，长时间易松动，继而损坏网络端口。

二、技术方案

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置，包括壳体，所述壳体顶部外壁开有螺孔，且螺孔内壁通过螺纹连接有接线螺栓，所述壳体一侧外壁开有卡槽，且卡槽两侧外壁均开有固定螺孔，卡槽内壁卡接有检修盖板，所述壳体靠近检修盖板的一侧外壁开有通孔，且通孔内壁卡接有检测按钮，所述壳体靠近检修盖板的另一侧外壁开有第二卡槽，且第二卡槽内壁插接有接线端子，所述壳体底部内壁通过螺钉固定有安装板，且安装板顶部外壁开有第三卡槽，第三卡槽内壁卡接有接触块，所述接触块顶部外壁开有第二螺孔，且接线螺栓底部外壁通过螺纹连接在第二螺孔内壁上，所述检测按钮底部外壁套接有复位弹簧，且检测按钮底部外壁焊接有安全脱扣，所述安装板顶部外壁靠近安全脱扣的一侧开有第四卡槽，且第四卡槽卡接有穿心式电流互感器、保护电阻和二极管，所述保护电阻位于穿心式电流互感器的正上方，且二极管和穿心式电流互感器位于同一水平面上，所述安全脱扣底部外壁焊接有铁块，且壳体底部内壁通过螺钉固定有电磁铁，铁块位于电磁铁的正上方。

优选的，所述穿心式电流互感器的输出端通过导线和二极管相连接，且二极管的输入端通过导线和接线端子相连接。

优选的，所述接触块的输出端通过导线连接在保护电阻的输入端上，且保护电阻的输出端通过导线和穿心式电流互感器相连接。

优选的，所述电磁铁的输入端连接有开关，且开关连接有PLC控制器。

优选的，所述二极管为单向整流二极管，且二极管的导向为穿心式电流互感器至电磁铁。

优选的，所述安全脱扣两侧外壁开有第五卡槽，且安装板顶部外壁熔接有下卡钉和上卡钉，下卡钉和上卡钉的规格与第五卡槽的规格相适配。

本实用新型的有益效果为：

1.通过设置有穿心式电流互感器，配合上二极管，在电磁浪涌可以被防雷器进行分散时，正常辅助防雷器进行分散，在电磁浪涌不能被防雷器进行分散时，穿心式电流互感器被击穿，同时电磁铁下吸安全脱扣，使穿心式电流互感器形成短路，二极管阻隔多余电磁浪涌经过防雷器，避免电磁浪涌大量转化为热量，保护放雷器；

2.通过设置有电磁铁，通过多余电磁浪涌提供工作电压，将安全脱扣脱开电路，替代传统的安全脱扣保护装置进行散热和分流，降低成本，同时提高分散电磁浪涌的效率。

三、具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种全新的网络防雷器安全脱扣保护装置，包括壳体1，壳体1顶部外壁开有螺孔，且螺孔内壁通过螺纹连接有接线螺栓3，壳体1一侧外壁开有卡槽，且卡槽两侧外壁均开有固定螺孔2，卡槽内壁卡接有检修盖板4，壳体1靠近检修盖板4的一侧外壁开有通孔，且通孔内壁卡接有检测按钮5，壳体1靠近检修盖板4的另一侧外壁开有第二卡槽，且第二卡槽内壁插接有接线端子6，壳体1底部内壁通过螺钉固定有安装板，且安装板顶部外壁开有第三卡槽，第三卡槽内壁卡接有接触块13，接触块13顶部外壁开有第二螺孔，且接线螺栓3底部外壁通过螺纹连接在第二螺孔内壁上，检测按钮5底部外壁套接有复位弹簧7，且检测按钮5底部外壁焊接有安全脱扣15，安装板顶部外壁靠近安全脱扣15的一侧开有第四卡槽，且第四卡槽卡接有穿心式电流互感器10、保护电阻12和二极管11，保护电阻12位于穿心式电流互感器10的正上方，且二极管11和穿心式电流互感器10位于同一水平面上，安全脱扣15底部外壁焊接有铁块，且壳体1底部内壁通过螺钉固定有电磁铁9，铁块位于电磁铁9的正上方。

本实用新型中，穿心式电流互感器10的输出端通过导线和二极管11相连接，且二极管11的输入端通过导线和接线端子6相连接，接触块13的输出端通过导线连接在保护电阻12的输入端上，且保护电阻12的输出端通过导线和穿心式电流互感器10相连接，电磁铁9的输入端连接有开关，且开关连接有PLC控制器，二极管11为单向整流二极管，且二极管11的导向为穿心式电流互感器10至电磁铁9，二极管11的型号为ZP300A，安全脱扣15两侧外壁开有第五卡槽，且安装板顶部外壁熔接有下卡钉8和上卡钉14，下卡钉8和上卡钉14的规格与第五卡槽的规格相适配。

工作原理：将本装置安装在电路上，然后电磁浪涌通过接触块13进入，经过穿心式电流互感器10，配合上二极管11，在电磁浪涌可以被防雷器进行分散时，正常辅助防雷器进行分散，在电磁浪涌不能被防雷器进行分散时，穿心式电流互感器10被击穿，同时电磁铁9下吸安全脱扣，使穿心式电流互感器10形成短路，二极管阻11隔多余电磁浪涌经过防雷器，保护放雷器，然后被保护电阻12消耗，从接线端子6输出即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于光节点，广电乡镇和小区机房的机柜、有源设备都可采用该技术保障设备的安全。

附图说明：图中：1壳体、2固定螺孔、3接线螺栓、4检修盖板、5检测按钮、6接线端子、7复位弹簧、8下卡钉、9电磁铁、10穿心式电流互感器、11二极管、12保护电阻、13接触块、14上卡钉、15安全脱扣。