一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置在廣電網絡的應用探討

安樂登 嵊州市廣電信息網絡有限公司

嵊州市廣播電視臺有線電視網絡HFC改造以來，基本實現已光纜傳輸為主，最后30米電纜接入的網絡結構模型。部署光節點5000多個，解決了原先電纜傳輸為主時，干線上因眾多放大器等設備而容易被雷擊導致網路相當脆弱問題。但光節點有源光設備和電纜連接設備依然還是比較容易被雷擊的部分，如何做好光節點、光纜以及電纜網防雷的措施，對于確保有線電視信號高穩定、安全傳輸到千家萬戶至關重要。本文主要介紹一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置對光節點外箱的防雷保護，保障有源設備的安全運行。

一、技術背景

雷電流是一個非周期的瞬態電流，通常是很快上升到峰值，然后較為緩慢的下降。雷電流的波頭時間是指雷電流從零上升到峰值的時間，又稱為波前時間；波長時間是指從零上升到峰值，然后下降到峰值的一半的時間，又稱為半峰值時間。由于在雷電流波的起始和峰值處常常疊加有振蕩，很難確定其真實零點和到達峰值的時間，因此，我們常用視在波頭時間T1和視在波長時間T2來表示雷電流的上升時間和半峰值寬度，一般記為T1/T2，如下圖所示。

T2時間一般為通常為幾百至幾千微秒,所以我們可以看出通常防雷設備擊穿放電的響應時間小于0.05微秒，雷電的能量主要集中在低頻部分，約90%以上的雷電能量分布在頻率為10kHz以下。這說明只要防止10kHz以下頻率的雷電波竄入，就能把雷電波能量消減90%以上。

對我們廣電線路來說,雷擊主要是兩方面：

（一）感應電影響

感應電主要是由于電磁感應與靜電感應引起,比方說打雷時天空有負電荷的云,由于靜電感應,地面及地面之上的線路便會有正電荷積累。打雷時突然放電,線路上便形成感應電流，可以高達幾萬伏。

（二）直擊雷擊影響

由于有線電視電纜線路通常都與電力線路和郵電線路近距離平行架設，架設高度相對要低一些，因此遭受直接雷擊的幾率很低。再可利用綱絞線采用多點接地，形成電纜的避雷帶，可在一定程度上避免直擊雷的危害。

從防電力線感應電入侵與感應電的角度提出的，在光節點箱體安裝一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置，以達到光接收機等有源設備的保護。

光接收機的基礎是半導體集成電路技術及在其中所使用的半導體元件，另外，低電壓工作特性是半導體元件的一個突出優點，然而，也正是這個突出的優點，在另一個側面成為半導體元件的一個同樣十分突出的弱點，即半導體元件抗浪涌能力很差，很容易因雷擊或其它原因造成的電磁浪涌而損壞，防雷器可以分散雷擊造成的電磁浪涌，安全脫扣是保證防雷器在分散過程中過熱或者過流，造成防雷器的損壞，現有的防雷器成本較高，分散電磁浪涌的效率低，大部分轉化為熱量，會損壞安全脫扣，長時間易松動，繼而損壞網絡端口。

二、技術方案

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置，包括殼體，所述殼體頂部外壁開有螺孔，且螺孔內壁通過螺紋連接有接線螺栓，所述殼體一側外壁開有卡槽，且卡槽兩側外壁均開有固定螺孔，卡槽內壁卡接有檢修蓋板，所述殼體靠近檢修蓋板的一側外壁開有通孔，且通孔內壁卡接有檢測按鈕，所述殼體靠近檢修蓋板的另一側外壁開有第二卡槽，且第二卡槽內壁插接有接線端子，所述殼體底部內壁通過螺釘固定有安裝板，且安裝板頂部外壁開有第三卡槽，第三卡槽內壁卡接有接觸塊，所述接觸塊頂部外壁開有第二螺孔，且接線螺栓底部外壁通過螺紋連接在第二螺孔內壁上，所述檢測按鈕底部外壁套接有復位彈簧，且檢測按鈕底部外壁焊接有安全脫扣，所述安裝板頂部外壁靠近安全脫扣的一側開有第四卡槽，且第四卡槽卡接有穿心式電流互感器、保護電阻和二極管，所述保護電阻位于穿心式電流互感器的正上方，且二極管和穿心式電流互感器位于同一水平面上，所述安全脫扣底部外壁焊接有鐵塊，且殼體底部內壁通過螺釘固定有電磁鐵，鐵塊位于電磁鐵的正上方。

優選的，所述穿心式電流互感器的輸出端通過導線和二極管相連接，且二極管的輸入端通過導線和接線端子相連接。

優選的，所述接觸塊的輸出端通過導線連接在保護電阻的輸入端上，且保護電阻的輸出端通過導線和穿心式電流互感器相連接。

優選的，所述電磁鐵的輸入端連接有開關，且開關連接有PLC控制器。

優選的，所述二極管為單向整流二極管，且二極管的導向為穿心式電流互感器至電磁鐵。

優選的，所述安全脫扣兩側外壁開有第五卡槽，且安裝板頂部外壁熔接有下卡釘和上卡釘，下卡釘和上卡釘的規格與第五卡槽的規格相適配。

本實用新型的有益效果為：

1.通過設置有穿心式電流互感器，配合上二極管，在電磁浪涌可以被防雷器進行分散時，正常輔助防雷器進行分散，在電磁浪涌不能被防雷器進行分散時，穿心式電流互感器被擊穿，同時電磁鐵下吸安全脫扣，使穿心式電流互感器形成短路，二極管阻隔多余電磁浪涌經過防雷器，避免電磁浪涌大量轉化為熱量，保護放雷器；

2.通過設置有電磁鐵，通過多余電磁浪涌提供工作電壓，將安全脫扣脫開電路，替代傳統的安全脫扣保護裝置進行散熱和分流，降低成本，同時提高分散電磁浪涌的效率。

三、具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-2，一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置，包括殼體1，殼體1頂部外壁開有螺孔，且螺孔內壁通過螺紋連接有接線螺栓3，殼體1一側外壁開有卡槽，且卡槽兩側外壁均開有固定螺孔2，卡槽內壁卡接有檢修蓋板4，殼體1靠近檢修蓋板4的一側外壁開有通孔，且通孔內壁卡接有檢測按鈕5，殼體1靠近檢修蓋板4的另一側外壁開有第二卡槽，且第二卡槽內壁插接有接線端子6，殼體1底部內壁通過螺釘固定有安裝板，且安裝板頂部外壁開有第三卡槽，第三卡槽內壁卡接有接觸塊13，接觸塊13頂部外壁開有第二螺孔，且接線螺栓3底部外壁通過螺紋連接在第二螺孔內壁上，檢測按鈕5底部外壁套接有復位彈簧7，且檢測按鈕5底部外壁焊接有安全脫扣15，安裝板頂部外壁靠近安全脫扣15的一側開有第四卡槽，且第四卡槽卡接有穿心式電流互感器10、保護電阻12和二極管11，保護電阻12位于穿心式電流互感器10的正上方，且二極管11和穿心式電流互感器10位于同一水平面上，安全脫扣15底部外壁焊接有鐵塊，且殼體1底部內壁通過螺釘固定有電磁鐵9，鐵塊位于電磁鐵9的正上方。

本實用新型中，穿心式電流互感器10的輸出端通過導線和二極管11相連接，且二極管11的輸入端通過導線和接線端子6相連接，接觸塊13的輸出端通過導線連接在保護電阻12的輸入端上，且保護電阻12的輸出端通過導線和穿心式電流互感器10相連接，電磁鐵9的輸入端連接有開關，且開關連接有PLC控制器，二極管11為單向整流二極管，且二極管11的導向為穿心式電流互感器10至電磁鐵9，二極管11的型號為ZP300A，安全脫扣15兩側外壁開有第五卡槽，且安裝板頂部外壁熔接有下卡釘8和上卡釘14，下卡釘8和上卡釘14的規格與第五卡槽的規格相適配。

工作原理：將本裝置安裝在電路上，然后電磁浪涌通過接觸塊13進入，經過穿心式電流互感器10，配合上二極管11，在電磁浪涌可以被防雷器進行分散時，正常輔助防雷器進行分散，在電磁浪涌不能被防雷器進行分散時，穿心式電流互感器10被擊穿，同時電磁鐵9下吸安全脫扣，使穿心式電流互感器10形成短路，二極管阻11隔多余電磁浪涌經過防雷器，保護放雷器，然后被保護電阻12消耗，從接線端子6輸出即可。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于光節點，廣電鄉鎮和小區機房的機柜、有源設備都可采用該技術保障設備的安全。

附圖說明：圖中：1殼體、2固定螺孔、3接線螺栓、4檢修蓋板、5檢測按鈕、6接線端子、7復位彈簧、8下卡釘、9電磁鐵、10穿心式電流互感器、11二極管、12保護電阻、13接觸塊、14上卡釘、15安全脫扣。

圖1 本實用新型提出的一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置的結構主視圖；

圖2：本實用新型提出的一種全新的網絡防雷器安全脫扣保護裝置的結構剖面圖。