专利名称：无地避雷器的制作方法
技术领域：
无地避雷器 本发明涉及一种无地避雷器。 目前，雷电灾害是联合国公布的IO种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大 自然灾害之一。我国每年因雷灾带来的直接经济损失达50-100亿元。 目前为止，全球范围内，人类具有避免雷害的有效装置是250多年前美国科学家 富兰克林发明的避雷针，以及以后发展出来的避雷线、避雷带、避雷网、法拉第笼式屏蔽保 护罩和各种避雷器等避雷手段。 然而，在科学以及微电子技术迅猛发展的今天，以微电子器件为核心的电子信息 技术已应用到了各行各业，成为人类生产、生活的必要工具。信息装备已成为现代化社会的 大脑和神经。而引雷入地的传统避雷手段非但不能保护信息装备免遭雷害，反而增加了受 毁坏的机会。雷灾给人类社会的发展、经济建设、乃至国防建设和人民生命财产安全带来了 新的严重威胁。国内外避雷专家都在寻求新的避雷手段来抵御雷电这个现代化和信息化的 天敌。社会迫切期待着避雷技术的创新。 尽管现在老百姓在不看电视、不用电脑时，都知道要把电视机、电脑的电源以及信 号线网线拔掉，以免受到雷击损坏。但是每年雷雨季节我国都有相当多电视机、电脑、数字 电视机顶盒等遭受雷电损坏，直接和间接造成了不少的经济损失。要减少这些损失；减少老 百姓特别是农村以及边远地区的老百姓的经济负担和维修家电的困难，十分有必要做好防 雷工作，上面说到的拔线也是一种方法，更积极的方法是为这些设备安装防雷装置(避雷 器)。 问题是传统的避雷器安装都要求严格接地，做地网，而且接地电阻要非常小(4Q 以下)，才能够起到防雷作用。在很多地方，在我们的住宅(家里)，特别是广大农村老百姓 的家里，一般都不具备满足传统防雷的接地条件。有些干旱的地方，沙漠、岩层、石头山等土 壤的电阻率都可能很高，往往做一个达到4Q接地电阻的地网，需要花费上万元甚至几万 元。 另外，一直以来的传统防雷，雷电经过避雷器时都有冲击电流，所以要通过各种各 样的泄放、接地等，不但防雷效果不理想，而且大的冲击电流还会造成二次感应，在引下线 (地线)周围的线路会感应出开环电压和闭环电流，对引下线周围的电子电路和器件造成 二次伤害。所以引雷入地的传统避雷手段非但不能保护信息装备免遭雷害，反而增加了受 雷电损毁的机会。 本发明克服了上述技术的不足，提供了一种结构简单、安装不受任何环境条件限
制、隔离耐压使信号线雷电脉冲无法进入设备的无接地避雷器。 为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案[0010] —种无地避雷器，其特征在于，包括有三个高频变压器B1、B2、B3，它们的线圈采用 高压线材绕制，高频变压器Bl初级线圈的一端与输入端信号线的内芯连接，高频变压器Bl 初级线圈的另一端与高频变压器B2初级线圈的一端连接，高频变压器B1次级线圈的一端 与输入端信号线的屏蔽层连接后接地，高频变压器Bl次级线圈的另一端与高频变压器B2 初级线圈的另一端连接，高频变压器B2次级线圈的两端分别与高频变压器B3初级线圈的 一端和高频变压器B3次级线圈的一端连接，高频变压器B3次级线圈的一端与输出端信号 线的内芯连接，高频变压器B3次级线圈的另一端与输出端信号线的屏蔽层连接后接地。 所述三个高频变压器B1、B2、B3组成信号耦合器。 所述高频变压器B2是一个1 : 1高频变压器，其隔离耐压100KV以上。 本发明的有益效果是1、用高压线材绕制的高频宽带耦合变压器，既能正常输送
有用信号，又可以阻隔雷电高压脉冲，隔离耐压100KV(lmS)以上，使信号线上的雷电脉冲
无法进入设备，是防雷理念的重大创新和突破。2、本发明的安装使用相当简单容易，不需要
传统防雷敷设地网的附加投入，经济负担也减轻了很多。安装使用不受任何环境条件限制，
有利于推广普及，真正达到为广大老百姓防雷减灾的效果。 图l为本发明的原理图。 [具体实施方式
]
以下结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述 我们先分析一下雷电是怎么样损坏我们设备的，大家都知道雷电直接(直击雷) 打到我们设备上的概率是非常少的，绝大多数雷电都是通过连接在设备上的线路进入设 备，所以拔掉设备的电源线、信号线，雷电一般就不会打到设备了。再看看我们家里什么家 电比较容易遭受雷电影响呢？大家都知道是电视机和电脑最容易被雷电打坏，其它家电打 坏的较少，其原因是现在的电视机、电脑，除了要电源以外还要接有线电视网络，宽带网络 等信号线，如果我们的电脑拔掉网线或用无线上网，电视机拔掉天线看影碟或用室内天线 看电视节目， 一般就不容易被雷电损坏了 。 我们回忆一下就清楚了，以前还没有发展有线电视时，我们用室内天线看电视的 年代，电脑还没有上网的年代，是不是很少遭受雷电打坏呢，那时候我们的电视机、电脑不 是也没有搞什么严格接地吗。通过以上分析得出结论，电视机、电脑等容易遭受雷电影响是 因为这些家电(电器设备)工作时除电源以外还要信号线(网线)，是电源线和信号线的 共同雷电感应所致。如果设法让电脑网络线路不接到电脑也可以正常上网，电视机或机顶 盒不接天线也可以正常收看，那我们的电脑和电视机就不会那么容易遭受雷电损坏了。 结合以上分析和实际情况，用特殊的传输耦合信号，在传输耦合器上只允许有用 的信号通过，对雷电等有害的信号和高电压进行隔离，达到对电脑、电视机而言，正常信号 不受影响信号线等同于正常连接，雷电等有害信号及高电压等同于没有连接信号线。只要 隔离耐压足够高(100KV以上)，感应雷电就不会进入到设备上，就等同于于没有连接这些 线路一样，这样就跟设备有没有严格接地没有任何关系了。 参见
图1，本发明为一种无地避雷器，包括有三个高频变压器B1、B2、B3，它们的线圈采用高压线材绕制。高频变压器B1初级线圈的一端与输入端信号线的内芯连接，高频变 压器B1初级线圈的另一端与高频变压器B2初级线圈的一端连接，高频变压器B1次级线圈 的一端与输入端信号线的屏蔽层连接后接地，高频变压器B 1次级线圈的另一端与高频变 压器B2初级线圈的另一端连接，高频变压器B2次级线圈的两端分别与高频变压器B3初级 线圈的一端和高频变压器B3次级线圈的一端连接，高频变压器B3次级线圈的一端与输出 端信号线的内芯连接，高频变压器B3次级线圈的另一端与输出端信号线的屏蔽层连接后 接地。 所述三个高频变压器组成信号耦合器，是一个宽带耦合器，可以有效传输信号的 同时，能把信号线感应雷电隔离开来。高频变压器B2是一个1 : l高频变压器，线圈采用 高压线材绕制，隔离耐压100KV(lmS)以上，高频变压器Bl、 B3是阻抗变换和不平衡/平衡 转换变压器，线圈采用高压线材绕制。本发明的关键是用高压线材绕制的高频宽带耦合变 压器，既能正常输送有用信号，又可以阻隔雷电高压脉冲，隔离耐压100KV(lmS)以上，是将 雷电高压脉冲隔离在外，使信号线雷电脉冲无法进入设备，也不用接地，所以防雷时没有冲 击电流，没有二次感应，是防雷理念的重大创新和突破。 所说的100KV以上隔离耐压，只是配合本原理说明以及达到尽可能优越的隔离效 果和防雷效果，并不代表是本发明的唯一隔离耐压选择，也不代表其他耐压就属于本发明 权利范围。
权利要求无地避雷器，其特征在于，包括有三个高频变压器(B1、B2、B3)，它们的线圈采用高压线材绕制，高频变压器(B1)初级线圈的一端与输入端信号线的内芯连接，高频变压器(B1)初级线圈的另一端与高频变压器(B2)初级线圈的一端连接，高频变压器(B1)次级线圈的一端与输入端信号线的屏蔽层连接后接地，高频变压器(B1)次级线圈的另一端与高频变压器(B2)初级线圈的另一端连接，高频变压器(B2)次级线圈的两端分别与高频变压器(B3)初级线圈的一端和高频变压器(B3)次级线圈的一端连接，高频变压器(B3)次级线圈的一端与输出端信号线的内芯连接，高频变压器(B3)次级线圈的另一端与输出端信号线的屏蔽层连接后接地。
2. 根据权利要求l所述的无地避雷器，其特征在于，所述三个高频变压器(B1、B2、B3) 组成信号耦合器。
3. 根据权利要求1或2所述的无地避雷器，其特征在于，所述高频变压器(B2)是一个 1:1高频变压器，其隔离耐压100KV以上。
专利摘要本实用新型公开了无地避雷器，其包括有三个高频变压器B1、B2、B3，它们的线圈采用高压线材绕制，高频变压器B1初级线圈的一端与输入端信号线的内芯连接，高频变压器B1初级线圈的另一端与高频变压器B2初级线圈的一端连接，高频变压器B1次级线圈的一端与输入端信号线的屏蔽层连接后接地，高频变压器B1次级线圈的另一端与高频变压器B2初级线圈的另一端连接，高频变压器B2次级线圈的两端分别与高频变压器B3初级线圈的一端和高频变压器B3次级线圈的一端连接，高频变压器B3次级线圈的一端与输出端信号线的内芯连接，高频变压器B3次级线圈的另一端输出端信号线的屏蔽层连接后接地。本实用新型具有安装不受任何环境条件限制、隔离耐压使信号线雷电脉冲无法进入等优点。
文档编号H02H9/04GK201490708SQ20092005987
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者甘维佳 申请人:中山市澳美电子科技有限公司