УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ГРОЗОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

Полезная модель относится к электронной технике, в частности, к приборам защиты электрических цепей от перенапряжений, и может быть использовано для защиты установок проводной связи и аппаратуры, имеющей на входе цифровые и аналоговые микросхемы, которые чувствительны даже к очень непродолжительным перенапряжениям.
Устройство позволяет защищать аппаратуру от грозовых и промыщленных импульсов перенапряжений, имеющих как крутой фронт (единицы наносекунд), так и больщую длительность (единицы миллисекунд).
Известно устройство защиты линий аппаратуры проводной связи от импульсов перенапряжений, содержащее трехэлектродный разрядник, главные электроды которого включены между проводами двухпроводной линии связи, третий электрод подключен к контуру заземления, и дроссели, включенные в каждую линию связи. Между выходами дросселей параллельно входу защищаемой аппаратуры включен стабилитрон 1.
Недостатком известного устройства является то, что уровень ограничения между любой из линий и заземляющим контуром (т.н. напряжение типа «линияземля) определяется параметрами разрядника. Минимальный порог срабатывания известных трехэлектродных разрядников не менее 90В, что недопустимо для цифровых и аналоговых микросхем.
Известно также  устройство для защиты линий связи от перенапряжений, которое содержит трехэлектродный разрядник, включенный между проводами линий связи, третий электрод которого заземлен, последовательно включенные в
каждую линию связи дроссели с взаимоиндукцией и ограничивающими сопротивлениями и полупроводниковые элементы (варисторы), подключенные с каждого провода на заземляющий контур 2.
Недостатком данного устройства является большое остаточное напряжение типа «линия-линия, которое определяется параметрами разрядника. Для известных трехэлектродных разрядников минимальный порог срабатывания составляет 90120 В, что также недопустимо для цифровых и аналоговых микросхем. Кроме того, наличие в данном устройстве ограничивающих сопротивлений не позволяет использовать его для защиты линий связи с нормируемым сопротивлением, для связи аппаратуры с датчиками, имеющими токовый выход, на которые накладываются жесткие ограничения на величину сопротивления нагрузки.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты линии связи от перенапряжений, которое содержит неуправляемые разрядники, подключенные к проводам связи и заземляющему контуру; последовательно в каждый из проводов включены две пары дросселей, включенных последовательно в каждый из проводов и встречно друг другу, между точкой соединения дросселей в каждой линии связи и заземляющим контуром включены варисторы и конденсаторы; между выходными клеммами и заземляющим контуром включены двусторонние полупроводниковые ограничители 3.
Недостатком данного устройства является то, что остаточное напряжение типа «линия-линия в данном устройстве определяется параметрами выходных двусторонних полупроводниковых ограничителей и параметрами заземляющего контура.
Технический результат - повышение стабильности уровня ограничения типа «линия-линия, сниженде аппаратных затрат.
Технический результат достигается тем, что в устройство защиты от грозовых и промышленных перенапряжений двухпроводной линии связи, содержащее разрядники, включенные на входе устройства между каждым из проводов и заземляющим контуром, две пары дросселей, включенных последовательно в каждый из проводов и встречно друг другу, варисторы, первые вьюоды которых соединены с точками соединения дросселей, а вторые - с заземляющим контуром, выходные клеммы; между выходными клеммами введен двухсторонний полупроводниковый ограничитель.
На фиг. приведена электрическая схема устройства.
Устройство содержит разрядники 1,2, подключенные к проводам 3, 4 связи и заземляющему контуру 5. Последовательно в каждый из проводов включены дроссели 6, 7 и 8, 9. Между точкой соединения дросселей в каждой линии (6 и 7, 8 и 9 соответственно) и заземляющим контуром 5 включены варисторы 10, 11. Между выходными клеммами 12, 13 включен двухсторонний полупроводниковый ограничитель 14.
Устройство работает следующим образом.
При поступлении с линии связи импульса перенапряжения типа «линияземля с больщой крутизной первыми срабатывают варисторы 10, И со сдвигом во времени, определяемом постоянной времени цепи с индуктивностью 6, 8 и емкостью варисторов 10, 11. Через 0,5... 1 мкс - время срабатывания разрядника - включаются газовые разрядники. Порог срабатывания варистора должен быть выше порога срабатывания разрядника. Таким образом, после срабатьюания разрядников 1,2 энергия импульса перенапряжения вьщеляется на разрядниках 1,2 а варисторы отключаются. Остаточное напряжение типа «линия-земля задается параметрами разрядников 1, 2, дросселями 6, 8 и варисторами 10, 11; остаточное напряжение типа
«линия-линия ограничивается дросселями 7,9 идвухсторонним
полупроводниковым ограничителем 14.
При поступлении с линии связи импульса перенапряжения типа «линияземля с малой крутизной (с длинным фронтом) устройство работает аналогично, за исключением того, что разрядники 1,2 успевают включиться первыми и, соответственно, варисторы 10, 11 остаются выключенными.
В случае поступления с линии связи импульса перенапряжения типа «линиялиния с амплитудой, недостаточной для срабатывания разрядников 1,2 и ограничителей 10,11 выходное напряжение «линия-линия будет ограничено двухсторонним полупроводниковым ограничителем 14.
В предлагаемом устройстве применены дроссели с индуктивно взаимосвязанными обмотками. Индуктивность дросселей 6, 8 может быть 30-100 мкГн, индуктивность дросселей 7, 9 может быть 200-1000 мкГн. В качестве полупроводникового ограничителя может использоваться импульсный ограничитель типа КС511 или варистор с классификационным напряжением выше, чем максимально допустимое рабочее напряжение в защищаемой цепи.
1.Авторское свидетельство СССР № 1163414, кл. Н 02 Н9/06, бюл. №23 1985.
2.Авторское свидетельство СССР № 955351, кл. Н 02 Н9/06, бюл. .№32 1982.
3.Патент РФ .№ 2050663, кл. Н 02 Н9/06, 9/04, бюл. №35 1995 (прототип).
Главный конструктор/  Авторы:..-. i/-oi.oe.  а./, ot. о В.А.Рязанцев С.А.Жаров С.Ю.Покровский