一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种低压采集器通信用RS‑485线浪涌保护器及其使用方法，包括：采集器，第一浪涌保护器，第二浪涌保护器，第一IGBT模块以及第二IGBT模块；杜绝大于6.5V的电压达到采集器损坏SIM卡，保证采集器的通信正常；采用电压高低搭配、波形时间长短搭配的方式，避免投资大量资金去提高微秒级别的浪涌保护模块的灵敏性即纳秒级别也能用、去提高纳秒级别高电压的浪涌保护模块的耐压性能。还可以在数万至数百万伏的装置中使用。

A RS-485 line surge protector for Low Voltage Collector communication and its application

The invention provides a RS \u2011 485 line surge protector for low-voltage collector communication and its use method, which includes: collector, first surge protector, second surge protector, first IGBT module and second IGBT module; prevent the voltage greater than 6.5V from damaging the SIM card of the collector to ensure the normal communication of the collector; adopt the method of matching the high and low voltage and the length of the waveform To avoid investing a lot of money to improve the sensitivity of the nanosecond level surge protection module, that is, the nanosecond level can also be used to improve the withstand voltage performance of the nanosecond level high voltage surge protection module. It can also be used in tens to millions of volt devices.

【技术实现步骤摘要】
一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器及其使用方法
本专利技术涉及浪涌保护器
，尤其涉及一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器及其使用方法
技术介绍
集抄系统主要由2个部分组成。一是主站系统部分(譬如集中器)，二是采集器。采集器将多个电能表电能量的信息通过RS-485线集中抄读，然后通过传输媒介(GPRS，光纤等信道)远距离传送到主站，主站对集中抄收后的数据输入到主站数据库，再将主站与计算机连接，方便计算机在任意时刻对主站抄收数据。主站系统部分依据抄收的数据完成对各台区的电能量数据的统计、用电情况的考核、线损的分析以及预付费管理等扩展功能，所以要求采集器必须正常工作。RS-485数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2V～6V，是另一个逻辑状态。在实际应用中，经常出现采集器不能正常上送数据的情况，经常现场查看发现是采集器中用于向集中发送电量数据的SIM卡损坏，经过联通公司的专业鉴定结论是SIM卡受到通过RS-485传导来的过电压原因损坏，SIM卡正常工作电压是4～6(V)，当电压超过7V就会损坏。通过对经常导致SIM卡损坏的小区进行监测，发现37.6％的SIM卡损坏是由于微妙级别的电压大于1000V的雷电波形导致，72.4％的SIM卡损坏是由于RS-485通信线存在的纳秒级别的电噪声，即电压低于1000V的瞬时过电压。现有的信号线路SPD灵敏性不够，无法对纳秒级别的电噪声做出反应，导致电噪声携带的1000V以下的电压损坏SIM卡(最高耐受7V)。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，包括：采集器，第一浪涌保护器，第二浪涌保护器，第一IGBT模块以及第二IGBT模块；采集器连接有通讯电缆以及RS-485线；第一浪涌保护器通过导线与RS-485线连接；第二浪涌保护器通过导线与通讯电缆连接；第一IGBT模块的G脚连接通讯电缆；第一IGBT模块的E脚连接RS-485线；第一IGBT模块的C脚接地；第二IGBT模块的G脚连接RS-485线；第二IGBT模块的E脚连接通讯电缆；第二IGBT模块的C脚接地。进一步需要说明的是，还包括：第一熔断器和第二熔断器；第一浪涌保护器通过导线及第一熔断器与RS-485线连接；第二浪涌保护器通过导线及第二熔断器与通讯电缆连接。进一步需要说明的是，还包括：壳体；第一浪涌保护器，第二浪涌保护器，第一IGBT模块以及第二IGBT模块分别设置在壳体内部；壳体的两个相对的侧板分别设有通孔；通讯电缆以及RS-485线通过通孔穿过壳体，并对应与壳体内部的第一浪涌保护器，第二浪涌保护器，第一IGBT模块以及第二IGBT模块连接。进一步需要说明的是，壳体的侧板上连接有螺栓，螺栓上套设有电缆接头；电缆接头连接有直导体，直导体的端部连接有接地板。壳体上开设有门体。进一步需要说明的是，第一IGBT模块以及第二IGBT模块的型号是FF300R1700KE3。本专利技术还提供一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器的使用方法，方法包括：通过第一浪涌保护器和第二浪涌保护器抑制RS-485线和通讯电缆上的浪涌和瞬时过电压，泄放RS-485线和通讯电缆上的过电流；当第一IGBT模块的G脚电压≥6.5V时，E管脚和C管脚导通；RS-485线通过第一IGBT模块接地，使得大于6.5V的电压传导至大地。当第二IGBT模块的G脚电压≥6.5V时，E管脚和C管脚导通；通讯电缆通过第二IGBT模块接地，使得大于6.5V的电压传导至大地。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器杜绝大于6.5V的电压达到采集器损坏SIM卡，保证采集器的通信正常；采用电压高低搭配、波形时间长短搭配的方式，避免投资大量资金去提高微秒级别的浪涌保护模块的灵敏性即纳秒级别也能用、去提高纳秒级别高电压的浪涌保护模块的耐压性能。还可以在数万至数百万伏的装置中使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器示意图；图2为低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器实施例示意图。具体实施方式本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。本专利技术提供一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，如图1和图2所示，包括：采集器1，第一浪涌保护器4，第二浪涌保护器5，第一IGBT模块6以及第二IGBT模块7；采集器1连接有通讯电缆2以及RS-485线3；第一浪涌保护器4通过导线与RS-485线3连接；第二浪涌保护器5通过导线与通讯电缆2连接；第一IGBT模块6的G脚连接通讯电缆2；第一IGBT模块6的E脚连接RS-485线3；第一IGBT模块6的C脚接地；第二IGBT模块7的G脚连接RS-485线3；第二IGBT模块7的E脚连接通讯电缆2；第二IGBT模块7的C脚接地。第一IGBT模块6以及第二IGBT模块7的型号是FF300R1700KE3。其中，低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器还包括：第一熔断器8和第二熔断器9；第一浪涌保护器4通过导线及第一熔断器8与RS-485线3连接；第二浪涌保护器5通过导线及第二熔断器9与通讯电缆2连接。为了便于安装使用，还包括：壳体11；第一浪涌保护器4，第二浪涌保护器5，第一IGBT模块6以及第二IGBT模块7分别设置在壳体11内部；壳体11的两个相对的侧板分别设有通孔；通讯电缆2以及RS-485线3通过通孔穿过壳体11，并对应与壳体11内部的第一浪涌保护器4，第二浪涌保护器5，第一IGBT模块6以及第二IGBT模块7连接。壳体11的侧板上连接有螺栓12，螺栓12上套设有电缆接头；电缆接头连接有直导体13，直导体13的端部连接有接地板14。壳体11上开设有门体。本专利技术针对微妙级别的雷电波形，可以安装浪涌保护器(SurgeProtectionDevice,SPD)抑制线路上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，其特征在于，包括：采集器(1)，第一浪涌保护器(4)，第二浪涌保护器(5)，第一IGBT模块(6)以及第二IGBT模块(7)；/n采集器(1)连接有通讯电缆(2)以及RS-485线(3)；/n第一浪涌保护器(4)通过导线与RS-485线(3)连接；/n第二浪涌保护器(5)通过导线与通讯电缆(2)连接；/n第一IGBT模块(6)的G脚连接通讯电缆(2)；/n第一IGBT模块(6)的E脚连接RS-485线(3)；/n第一IGBT模块(6)的C脚接地；/n第二IGBT模块(7)的G脚连接RS-485线(3)；/n第二IGBT模块(7)的E脚连接通讯电缆(2)；/n第二IGBT模块(7)的C脚接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，其特征在于，包括：采集器(1)，第一浪涌保护器(4)，第二浪涌保护器(5)，第一IGBT模块(6)以及第二IGBT模块(7)；
采集器(1)连接有通讯电缆(2)以及RS-485线(3)；
第一浪涌保护器(4)通过导线与RS-485线(3)连接；
第二浪涌保护器(5)通过导线与通讯电缆(2)连接；
第一IGBT模块(6)的G脚连接通讯电缆(2)；
第一IGBT模块(6)的E脚连接RS-485线(3)；
第一IGBT模块(6)的C脚接地；
第二IGBT模块(7)的G脚连接RS-485线(3)；
第二IGBT模块(7)的E脚连接通讯电缆(2)；
第二IGBT模块(7)的C脚接地。


2.根据权利要求1所述的低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，其特征在于，
还包括：第一熔断器(8)和第二熔断器(9)；
第一浪涌保护器(4)通过导线及第一熔断器(8)与RS-485线(3)连接；
第二浪涌保护器(5)通过导线及第二熔断器(9)与通讯电缆(2)连接。


3.根据权利要求1所述的低压采集器通信用RS-485线浪涌保护器，其特征在于，
还包括：壳体(11)；
第一浪涌保护器(4)，第二浪涌保护器(5)，第一IGBT模块(6)以及第二IGBT模块(7)分别设置在壳体(11)内部；
壳体(11)的两个相对的侧板分别设有通孔；
通讯电缆(2)以及RS-485线(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，高国庆，李维诺，刘万欣，李志福，扈红坤，田兴华，鲍文光，李军，邢建云，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司寿光市供电公司，国网山东省电力公司潍坊供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37