數據、控制線路的防雷方法

數據、控制線路的防雷方法
在工業控制、數據采集系統、監控系統、過程控制及制造系統及遠程終端互連等應用領域需要大量的數據傳輸和控制線路。由于線路實行長距離傳輸，而且其傳輸線通常暴露于戶外，因此極易因為雷擊等原因引入過電壓。而象RS485收發器工作電壓較低（5V左右），其本身耐壓也非常低（-7V~+12V），一旦過壓引入，就會擊穿損壞。在有強烈的浪涌能量出現時，甚至可以看到收發器爆裂，線路板焦糊的現象。
當雷擊發生時，感應過電壓由T與R端引入，G1.G2進行共模防護，G3進行差模保護，此時過電壓被大大削弱到約500V左右，在經過電阻R1R2限流，TVS1/2/3二次限壓后，到收發器的電壓被鉗制在6.8V左右，從而實現對收發器的保護。 型號（G1/G2/G3）直流開啟電壓Vs(100V/S) 絕緣電阻Ir(DC100V) 靜電電容（1KHZ） 通流能量（10/700us）　GS41-181N 120V~240V ≥100MΩ ≤2PF 4KV/500A。一般有以下三種保護方案選擇： 方案一 GS41-181N 10Ω/1W P6KE6.8CA 體積小/防護中/成本低、 方案二 3R090 10Ω/1W P6KE6.8CA 體積大/防護高/成本高、方案三 P0640 10Ω/1W P6KE6.8CA 體積小/防護低/成本中。如何選擇各種保護器件：G1G2G3的選擇首先考慮其耐壓耐流能力。如GS41-181N能承受10/700us，4KV雷擊測試；90V陶瓷管（3R090）可承受10/700us，8KV雷擊測試；64V固體管（P0640）只能承受10/700us，3KV雷擊測試。R1R2可選擇限流效果最好的高成本PTC電阻，也可以選擇低成本線繞電阻。經過實際測試，該方案中的線繞電阻選擇10Ω/1W，價格低廉，效果不錯；PTC則可采用10歐左右，200~300mA,耐壓600V的陶瓷或高分子熱敏電阻。TVS1/2/3選擇根據芯片的工作電壓與耐壓決定，一般略高于芯片最高工作電壓。
目前，通信裝置大量使用交流供電，這些通信裝置由于從交流供電線路和通信線路侵入雷電電涌，其防雷措施也是很重要。從通信線路或交流電源線路侵入的感應雷電涌經過通信裝置的接地系統流入大地。為此，當考慮到防雷保護時，接地系統的構成是重要的。根據等電位法的基本防雷措施，通信電纜與商用電源接地線進行相互連接。有通信電纜的外套用電線焊旁的接線端子箱進行接地，設置有保護裝置內避雷器的接地和住宅內通信裝置的D種接地，這些接地要分別進行設置。另外，交流電源的一根電源線在柱上變壓器上進行接地，也是單獨接地。
除了選用以上保護設備外，應做好雷擊過壓防護的接地工作。雷擊浪涌防護除了需要選擇優質的防護器件，進行良好的電路板設計，接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的連接至大地，且接地電阻不能超過10歐�？煽康慕拥乜梢源蟠筇岣叻雷o效果，而不良的接地也會大大消弱防護效果。