[实用新型]一种可编程多功能干扰防护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可编程多功能干扰防护器，尤其涉及一种工业（尤其是发电厂）自动化系统测量与控制信号的防雷与抗干扰领域的可编程多功能干扰防护器。 

背景技术

现代大型火力发电厂的现场，安装了成千上万个温度、压力、流量、电量、阀位等模拟量以及开关量信号的测量与控制设备，它们通过电缆（或现场总线FCS后再通过电缆）连接到短则数十米，长则数百米的控制系统电子间，进入分散控制系统（DCS）、可编程控制系统（PLC）进行显示与控制，由于电厂辅控系统设备安装在户外，生产现场线路密布且设备启停频繁，厂区内存在严重的电场和磁场干扰源。在这样恶劣的电磁环境中，这些设备与信号电缆除易遭雷击外，还会受到控制回路自身、电磁耦合、静电感应、接地线电位波动产生的干扰电压等的电磁干扰，这些电磁干扰轻则会引起一些信号畸变，致使参数显示不准、误发报警信号、控制设备出现误动、自动投入品质变差等，降低了系统可靠性；重则导致设备不能正常运行，甚至损坏DCS部件或引起机组跳闸的现象也时有发生，影响机组的安全生产和经济运行。随着近几年机组的增加，因雷电引起的户外设备损坏，电磁干扰信号引起分散控制系统运行异常，甚至导致机组跳闸事件的增多，控制系统的抗瞬间干扰能力已成为其可靠运行的关键。为了保证热控设备和系统的安全可靠运行，必须对热控设备接口采取防雷与防瞬间干扰等防护措施。 

现有热控设备的防雷与抗瞬间干扰防护方法有以下两种： 

一：在热控设备的信号输入接口处安装防雷保护器。保护器内电路技术特点如下：

保护器内由气体放电管保护电路采用共模方式，差模方式或共、差模组合方式进行过电压保护，其缺点是气体放电管响应时间比较慢，在动作时产生的残压压比较高，不能可靠地保护后面的热控设备。[0004]防雷保护器没有抗高次谐波干扰功能，同样容易引起设备的不正常工作甚至损坏。

二：在热控设备的信号接口处安装滤波电容器。安装滤波电容器的技术特点如下： 

采用单一规格的电容器并联在信号接口或信号对地之间，对接口进行滤波保护。缺点是安装不方便，如果高次谐波不同更换电容器操作不便，随意安装的电容器会影响线路的滤波效果和可靠性以及测量精度。此外只能防护单一模式的干扰（共模干扰或差模干扰），而现场往往是共模干扰与差模干扰同时存在，采用单一电容的方法达不到消除干扰目的。采用多个电容现场又无法安装且会使接线端子处凌乱不堪。

发电厂干扰往往混杂着多种干扰，如浪涌、静电场、电磁场、漏电耦合、共阻抗耦合等，这些干扰需要采用不同的措施才能达到抗干扰目的。单一功能的保护器不能对干扰信号进行有效的保护，很容易引起设备不正常或损坏。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可同时防护容性耦合干扰、感性耦合并带两级过电压防护功能的可编程多功能干扰防护器。 

一种可编程多功能干扰防护器包括热控信号输入端、与热控设备连接的信号输出端、第一级保护电路、第二级保护电路和可编程滤波电路，热控信号输入端、第一级保护电路、可编程滤波电路、第二级保护电路和与热控设备连接的信号输出端顺次连接，第一级保护电路为一个三极气体放电管或三个二极气体放电管，可编程滤波电路包括退耦元件和可编程电路，退耦元件和可编程电路连接。 

优选地，所述的第二级保护电路为两个TVS管并联、一个TVS管与编程开关串联或一个快恢复二极管与TVS管串联或一个整流桥与TVS管串联。 

优选地，所述的退耦元件为由电阻、电感或二个以上的电阻、电感串联而成的电阻与电感组合。 

优选地，所述的可编程电路包括第一电容器、第二电容器、第一编程开关、第二编程开关、第三编程开关、第四编程开关、第五编程开关、第六编程开关、第七编程开关和第八编程开关；第一电容器分别与第一编程开关、第二编程开关、第三编程开关、第七编程开关和第八编程开关串联；第一编程开关、第二编程开关、第三编程开关、第七编程开关和第八编程开关并联，第二电容器分别与第四编程开关、第五编程开关、第六编程开关串联，第四编程开关、第五编程开关和第六编程开关并联。 

优选地，所述的滤波电路为RC滤波电路或LC滤波电路。 

本实用新型的有益效果在于： 

1.  第一级保护电路、第二级保护电路和可编程滤波电路的三重保护，实现了对热控信号接口共模、差模过电压的有效保护及高次谐波干扰滤波防护，同时还最大程度提高了信号线上电容器安装的规范化，保证滤波效果而不会对信号传输的可靠性造成影响；