[发明专利]一种地缆无人增音机的防雷方法

说明书

本发明系长途通信系统的自动保护技术。

雷电在电缆中所产生的强大电流是击毁长途通信电缆无人增音机的主要灾害，目前，国内外地缆无人增音机采用的防雷方法主要有：对地放电法;独接地法，细保护法等，这些方法的效果都不明显。其主要问题是：对近端雷（同轴电缆3km以内，对称电缆1km以内）所产生的大电流没有防护作用或防护作用差。近年又出现一种在无人增音机远供接收盘输入输出之间并一只放电管的方法，但效果很差。这是因为远供接收盘对雷电呈较大容性（近短路），雷电流通过对远供盘的充电，在远供盘入出两侧建立起使放电管导通的高压需要相当长的时间，不可能实现随机泄流，无人增音机损坏率依然很高。

本发明的目的是利用无人增音机自身对雷电脉冲所具有的感抗阻波特性，用阻波产生的高压启动外加泄流通道，迅速旁路无人增音机接受的雷电流和减小无人增音机的电位，有效地克服或减少无人增音机的雷击故障。提高无人增音机的通信保障能力。

如图1所示，在本发明中，将一只放电管并接在无人增音机的输入和输出之间;构成雷电流的泄流通道。其工作原理如下：

当雷电击到地缆上时，将会在地缆护套和芯线上产生强大的冲击电流，芯线中的冲击电流i₂沿着芯线至无人增音机。由于无人增音机内部结构所致，对于脉冲信号可等效成为一个具有内阻R₁和电感L的感性阻抗。根据电感特性，当i₂到达无人增音机的输入或输出时，无人增音机将会产生很大的阻力来阻止这一突变电流的流过，在其上建立起很高的瞬间电压。随着时间的推移，阻抗呈指数形式减小，趋于稳定，i₂得以通过这就是无人增音机被雷电击毁的过程。然而，如果在无人增音机的输入输出之间接一只放电管情况就会发生变化。放电管在无冲击过电压或端电压较低的情况下不放电，即不导通，呈开路状态，其阻抗Z_f→∝，而在端电压道达到或超过工作电压时开始放电。放电时呈短路状态，其阻抗Z_f→O。所以选择一种工作电压合适的放电管并接在无人增音机的输入输出之间，当i₂传至无人增音机的一端所产生的瞬间高压将使放电管快速放电导通，i₂的绝大部分从放电管流过，从而使无人增音机免遭雷电的冲击，起到自动保护的作用。泄流通道的第二个作用是减小了芯线和无人增音机的电位。从图2的等效电路中可以看出，无人增音机a点的电位V_a＝i₂（Z+R₂+Z_O），当放电管放电时无人增音机阻抗等于放电管阻抗Z＝Z_f→OV_a减小。

本发明与其它保护方法相比，具有保护效果好，结构简单、体积小、成本低、易于实施、放电通路使用寿命长等优点。

附图说明：图1是无人增音机防雷保护系统的原理图。1和3是地缆护套，2和4是芯线，5是冲击信号，F是放电管由他构成泄流通道，Z是增音机，Z_O是近端雷末端芯线对地阻抗，i₁是护套电流，i₂是芯线电流，R₁和R₂分别是护套和芯线电阻，O是护套电流为O点，图2是无人增音机防雷保护系统的等效电路图，Zf是放电管阻抗，L和R₁分别是无人增音机的等效电感和内阻，a点是芯线雷电流进入无人增音机的点，其它与图1相同。图3是晶体管60路无人增音机的防雷电路原理图。f是放电管R-70K，其它同图1。

实施例：在晶体管60路无人增音机的输入输出之间并接一只R-70K陶瓷放电管，可使雷击故障减少70%以上。具体线路如图3所示。