低残压超宽带同轴避雷器制造技术

一种低残压超宽带同轴避雷器。主要解决了现有的同轴避雷器放电通道少、通流能力差问题；放电不充分导致的残压高，容易损坏被保护设备的问题；通频带不够宽，应用范围较小以及会引起通信信号失真的问题。其特征在于：所述主同轴芯（5）包括穿过绝缘支撑子（51）的接口部（53）和设于两个绝缘支撑子（51）之间的等径的芯体部（52），所述主同轴外壳（3）内部同轴设有若干直径不等的空腔。本发明专利技术提供的低残压超宽带同轴避雷器其主同轴芯均匀，采用变换主同轴外壳空腔直径的办法实现阻抗的匹配。本发明专利技术的通频带宽，通流通道多，通流能力强，通过的高频数字信号的频谱丰富，信号保真性更强，应用范围广，放电充分且残压低对后面的仪器设备保护性强。

【技术实现步骤摘要】
低残压超宽带同轴避雷器
本专利技术的避雷器主要应用于微波通信领域，特别涉及低残压超宽带同轴避雷器。
技术介绍
给通信设备合理地加装避雷器是防止其遭受雷击侵害的首选。这种避雷器必须一方面能把雷电滤除，同时对传输的通信信号不能有太大的影响。同轴避雷器就是根据通信信号频谱与雷电脉冲的频谱分布不同设计的避雷器。雷电脉冲的频谱主要是直流与频率几十千赫兹以下的低频成分，而通信频率都是几百兆以上的微波信号如800-2500ΜΗζ，两者相差明显，按照四分之一波长阻抗变换原理，把这种保护器中的短路同轴线的长度设计成工作波长的四分之一，此并联的短路同轴线对于工作信号来说，其阻抗无穷大，相当于开路，不影响通信信号的传输，但对于雷电波来说，由于雷电能量主要分布在几十千赫兹以下，短路同轴线对于雷电波阻抗很小，近似于短路，雷电能量被泄放入地。现有的同轴避雷器导体大多采用外壳内径相同，用改变内导体芯直径的方法达到阻抗匹配，最终的结果是内芯常常做成糖葫芦状，而内芯一般为铜合金制作，糖葫芦状的内芯铜合金用量高，且加工不便，使用时间长了容易损坏，成本较高。一般的避雷器对雷电的泄放是通过四分之一短路同轴线实现的，如果雷电脉冲泄放不充分，剩余的脉冲就直接输出到设备，构成残压，如何降低避雷器的残压，一直是避雷器科研人员与相关厂商考虑的问题。在相同的脉冲电压下，场强与半径成反比，在保证阻抗相同的情况下，现有的同轴避雷器导体大多采用外壳内径相同，用改变导体芯半径的方法达到阻抗匹配，现有的同轴避雷器存在放电通道少、短路同轴芯细、通流能力差问题；放电不充分导致的残压高，容易损坏被保护设备的问题；通频带不够宽，应用范围较小以及会引起通信信号失真的问题。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供低残压超宽带同轴避雷器，主要解决了:主要解决了现有的同轴避雷器放电通道少、短路同轴芯细、通流能力差问题；放电不充分导致的残压高，容易损坏被保护设备的问题；通频带不够宽，应用范围较小以及会引起通信信号失真的问题。本专利技术所采用的技术方案是: 一种低残压超宽带同轴避雷器，包括同轴间隔安装的壳体和芯体，所述壳体包括垂直安装并相互电连接的主同轴外壳和短路同轴外壳,所述芯体部包括垂直安装并相互电连接的主同轴芯和短路同轴芯，所述主同轴芯两端设有绝缘支撑子，所述主同轴芯包括穿过绝缘支撑子的接口部和设于两个绝缘支撑子之间的等径的芯体部，所述主同轴外壳内部同轴设有若干直径不等的空腔。所述主同轴外壳以短路同轴芯为对称轴两侧均设有第一同轴空腔、第二同轴空腔、第三同轴空腔和第四同轴空腔，所述第一、二、三、四同轴空腔直径各不相等。所述第四同轴空腔的直径大于第二同轴空腔的直径，所述第二同轴空腔的直径大于第一同轴空腔的直径，所述第一同轴空腔的直径大于第三同轴空腔的直径。所述短路外壳包括可拆卸连接的端盖和安装座，所述端盖和安装座之间设有若干垫圈。所述短路同轴芯一端与主同轴芯电连接，另一端穿过端盖且与固定螺母连接，所述短路同轴芯与端盖之间设有导电胶层。所述主同轴外壳为分体式结构且包括可拆卸连接的第一外壳、第二外壳，第三外壳和第四外壳，所述第一同轴空腔、第二同轴空腔设于第二外壳内，所述第三同轴空腔设于第三外壳内，所述第四同轴空腔设于第四外壳内。所述第一、二、三和四外壳首尾依次通过螺纹连接。所述壳体由不锈钢制成。所述端盖和安装座螺纹连接。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用变换主同轴外壳空腔直径的办法实现阻抗的匹配。本专利技术的通频带宽，通流通道多，通流能力强，通过的高频数字信号的频谱丰富，信号保真性更强，应用范围广，放电充分且残压低对后面的仪器设备保护性强。【附图说明】图1为本专利技术一个实施例的剖视图。图2为本专利技术一个实施例的A处放大图。图3为本专利技术一个实施例的驻波比曲线图。图中，壳体1，芯体2，主同轴外壳3，短路外壳4，主同轴芯5，短路同轴芯6，绝缘支撑子51，芯体部52，接口部53，第一同轴空腔31，第二同轴空腔32，第三同轴空腔33，第四同轴空腔34，安装座42，垫圈43，固定螺母44，导电胶层61，第一外壳311，第二外壳332，第三外壳333，第四外壳334。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步说明:如图1结合图2至图3所示，一种低残压超宽带同轴避雷器，包括同轴间隔安装的壳体I和芯体2，所述壳体I包括垂直安装并相互电连接的主同轴外壳3和短路同轴外壳4，所述芯体2包括垂直安装并相互电连接的主同轴芯5和短路同轴芯6，所述所述主同轴芯5两端设有绝缘支撑子51，所述主同轴芯5包括穿过绝缘支撑子51的接口部53和设于两个绝缘支撑子51之间的等径的芯体部52，所述主同轴外壳3内部同轴设有若干直径不等的空腔。该实施例采用的是N型接口，接口部53内设有插针或插孔。本专利技术提供的低残压超宽带同轴避雷器其主同轴芯均匀，采用变换同轴线外壳内径的办法实现阻抗的匹配。因此本设计放电途径除了短路体外，在强脉冲下，还可以在主同轴芯与外壳之间进行，可以抗更强的雷电脉冲，但对强度比较弱、频率高的通信信号影响很小。本专利技术采用变换主同轴外壳空腔直径的办法实现阻抗的匹配。本专利技术的通频带宽，通流通道多，通流能力强，通过的高频数字信号的频谱丰富，信号保真性更强，应用范围广，放电充分且残压低对后面的仪器设备保护性强。在本专利技术中，如图所示，所述主同轴外壳3以短路同轴芯6为对称轴两侧均设有第一同轴空腔31、第二同轴空腔32、第三同轴空腔33和第四同轴空腔34，所述第一、二、三和四空腔直径各不相等。在本专利技术中，如图所示，所述第四同轴空腔34的直径大于第二同轴空腔32的直径，所述第二同轴空腔32的直径大于第一同轴空腔31的直径，所述第一同轴空腔31的直径大于第三同轴空腔33的直径。本专利技术采用均匀内芯，变换导体外壳的方式实现阻抗匹配，致使均匀的导体内芯整体变细，用料少，且加工方便。另一方面，根据电磁场理论，在相同的脉冲电压下，同轴线中的电场强度与位置的半径成反比，在阻抗相同的情况下，变细的内芯周围的电场强度增强，尤其是处于空气层最薄的第三同轴空腔33的内芯周围场强最强，在强雷电脉冲通过时，在这些地方的空气绝缘就可以击穿，给雷电增加了泄放通道，相当于并联了一个气体放电管避雷器，因此，可以防更强的雷电脉冲。而本专利技术也可以在后级的第三同轴空腔33进一步放电，因此，残压会比较低。该设计的一个实例显示电气性能优良，可以使本专利技术在频谱0.7^3.3GHz范围内实现驻波比小于1.2，在0.8^3.15GHz小于1.08。使用性能好,安全可靠。在本专利技术中，如图所示，所述短路外壳4包括可拆卸连接的端盖41和安装座42，所述端盖41和安装座42之间设有若干垫圈43。设有若干垫圈43保证在微调短路部分长短时，短路部分的外壳与短路同轴芯始终是均匀的。在本专利技术中，如图所示，所述短路同轴芯6 —端与主同轴芯5电连接，另一端穿过端盖41且与固定螺母44连接，所述短路同轴芯6与端盖41之间设有导电胶层61。通过固定螺母44连接短路同轴芯6和主同轴芯5，简单方便，为优选方案，导电胶层61可以增强短路同轴芯与端盖间的电连接性能，使避雷器性能更稳定。在本专利技术中，如图 所示，所述主同轴外壳3为分体式结构且包括可拆卸连接的第一外壳331、第二外壳332,第三外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低残压超宽带同轴避雷器，包括同轴间隔安装的壳体（1）和芯体（2），所述壳体（1）包括垂直安装并相互电连接的主同轴外壳（3）和短路同轴外壳（4），所述芯体（2）包括垂直安装并相互电连接的主同轴芯（5）和短路同轴芯（6），所述主同轴芯（5）两端设有绝缘支撑子（51），其特征在于：所述主同轴芯（5）包括穿过绝缘支撑子（51）的接口部（53）和设于两个绝缘支撑子（51）之间的等径的芯体部（52），所述主同轴外壳（3）内部同轴设有若干直径不等的空腔。

【技术特征摘要】
1.一种低残压超宽带同轴避雷器，包括同轴间隔安装的壳体(I)和芯体(2)，所述壳体(I)包括垂直安装并相互电连接的主同轴外壳(3)和短路同轴外壳(4)，所述芯体(2)包括垂直安装并相互电连接的主同轴芯(5)和短路同轴芯(6)，所述主同轴芯(5)两端设有绝缘支撑子(51)，其特征在于:所述主同轴芯(5)包括穿过绝缘支撑子(51)的接口部(53)和设于两个绝缘支撑子(51)之间的等径的芯体部(52)，所述主同轴外壳(3)内部同轴设有若干直径不等的空腔。2.根据权利要求1所述的低残压超宽带同轴避雷器，其特征在于:所述主同轴外壳(3)以短路同轴芯(6)为对称轴两侧均设有第一同轴空腔(31)、第二同轴空腔(32)、第三同轴空腔(33)和第四同轴空腔(34)，所述第一、二、三、四同轴空腔直径各不相等。3.根据权利要求2所述的低残压超宽带同轴避雷器，其特征在于:所述第四同轴空腔(34)的直径大于第二同轴空腔(32)的直径，所述第二同轴空腔(32)的直径大于第一同轴空腔(31)的直径，所述第一同轴空腔(31)的直径大于第三同轴空腔(33)的直径。4.根据权利要求1或2或3所述的低残压超宽带同轴避雷器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋占海，王一芳，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33