[实用新型]免接地LAN宽带数据接口防雷保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及广泛应用于PC、LAN数字信号接口(内部背板总线)的一种宽带数据接口雷击保护器。

背景技术

随着信息化社会的发展，各种信息化网络和信息化终端产品层出不穷，其中大部分设备均是通过宽带数据接口连接的，接口电路的安全保障问题成了信息化安全的一个重要的硬件安全问题，其中最具代表性的就是LAN宽带网络。

在LAN宽带网络中，工程建设者过多考虑的是工程的建设成本和施工的方便性，在对室外架设的网线仅是简单的挂空架设，而且挂空架设的网线为非屏蔽五类网线，这种网线很容易遭受雷击的侵害，为此对这种室外架设的网络设备(比如交换机端口)采取保护是非常必要的。

雷击对LAN交换机端口产生的危害表现在雷击过电压和雷击过电位：

a.雷击过电压超过端口线对内部背板总线的安全承受范围，使内部总线损坏；

b.雷击过电位超过内部电路与工作地或外部工艺结构部位的承受限度，引起打火放电，击穿损坏的事故。

宽带交换机信号端口线对内部背板总线静态等效电阻为1Ω左右，安全承受功率以0.25W计，其安全工作电压应为0.5伏。考虑到雷击脉冲电压的时间性，在信号端口有这样一个安全特性：a.当过压时间小于毫秒时，小于3伏的感应电压脉冲不会对端口电路产生破坏；b.当过压时间大于毫秒时，超过0.5伏的过电压都有可能使端口电路损坏。

为保证宽带交换机在各种恶劣工作环境情况下的安全性，必须要求保护设备的抑制输出残压(静电)小于0.5伏，感应雷击残压小与3伏。

由手LAN宽带网要传输高速数据包信号，其传输带宽要求在0～100MHZ，在如此高的信号速率中任何分布电容超过8P的泄放元件都不能直接采用。

另外，由于宽带交换机一般工作在各个楼道中，是新建网络，未能在规划中预先设计，因此，在这样的工作环境中要埋设一个标准地线要花费很大的人力和物力，有时根本就不能做成标准的接地线。

因此，在LAN网络信号防雷技术上和方法上，现有的产品存在以下三个缺点：1、输出残压高(大于6.5伏的输出残压)，不能在技术上根本保证端口内部背板总线的安全；2、采用器件分布电容大，对高速数据信号损耗过大，容易造成数据丢包；3、要有良好的接地线支持，接地成本高，安装困难。

由于上述存在的问题，以至于在现有的LAN宽带系统中，还不能很好地解决防雷问题，在雷雨季节，出现楼道宽带交换机损坏，引起大面积网络中断的事故，严重影响了网络的声誉和用户的利益。

发明内容

本实用新型专利的目的是针对上述存在的不足而设计的一种适用于各种LAN宽带(内部背板总线)信号端口使用的免接地LAN宽带信号端口雷击保护器，具有输出抑制残压低、损耗小、免接地、技术可靠的优点。

本实用新型专利的目的是通过如下技术方案来完成的：它包括线对抑制模块，屏蔽型网线，屏蔽型水晶头，RJ45插座，线路板，外壳组成，线对模块由电阻R1和R3串联、R2和R4串联，R1和R3串联接点为A点，R2和R4串联接点为B点，同向串接的PIN抑制管P1、P2的正端连接A点，同向串接的PIN抑制管P1、P2的负端连接B点，同向串接的PIN抑制管P3、P4的负端连接A点，同向串接的PIN抑制管P3、P4的正端连接B点，P1和P2的连接点、P3和P4的连接点相连并接地，R1和R2为输入端，R3和R4为输出端。四个线对模块的输入端分别和RJ45相对应的四个线对1-2、3-6、4-5、7-8线对相接，四个线对模块的输出端分别和屏蔽型网线的四个线对1-2、3-6、4-5、7-8相接，四个线对模块的接地点和屏蔽型网线的屏蔽线相接，四个线对模块的输出端通过屏蔽型水晶头和被保护设备的RJ45端口相连。通过线对模块的分压电阻R1和R2、R3和R4，嵌位PIN二极管P1和P2、P3和P4，把输入的雷击过电压抑制到宽带信号端口内部各线对允许承受的安全范围，二是利用屏蔽型网线的屏蔽线和交换机的工作地相连。把各线对和地之间的电位嵌定在安全的承受范围内。利用交换机电源本身的避雷元件或外加的电源避雷器通过供电系统的避雷接地线和大地组成一个泄放途径(附图1示)，把网线上感应的雷击能量通过这一泄放途径并以热能的形式在这一途径上全部消耗掉，网线上感应的雷击能量A＝A网线+A端保+A交换机电源+A电网线路+A电网避雷器+A地线。

附图说明

图1是网线雷击能量泄放和消耗示意图；

图2是本实用新型的线对模块电路原理图；

图3是本实用新型的一种整体电原理图。