《防护电路设计规范方案华为》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防护电路设计规范方案华为（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DKBA华为技术有限公司企业技术规范DKBA1268-2003.08代替DKBA3613-2001.11 防护电路设计规范 2003-11-10发布 2003-11-10实施华 为 技 术 有 限 公 司发布目 次前 言61范围和简介71.1范围71.2简介71.3关键词72规范性引用文件73术语和定义84防雷电路中的元器件84.1气体放电管84.2压敏电阻94.3电压钳位型瞬态抑制二极管（TVS）104.4电压开关型瞬态抑制二极管（TSS）114.5正温度系数热敏电阻(PTC）114.6保险管、熔断器、空气开关124.7电感、电阻、导线134.8变压器、光耦、继电器145端口防护概述155.
2、1电源防雷器的安装165.1.1串联式防雷器165.1.2并联式防雷器165.2信号防雷器的接地185.3天馈防雷器的接地195.4防雷器正确安装的例子196电源口防雷电路设计206.1交流电源口防雷电路设计206.1.1交流电源口防雷电路206.1.2 交流电源口防雷电路变型226.2直流电源口防雷电路设计236.2.1直流电源口防雷电路236.2.2直流电源口防雷电路变型247信号口防雷电路设计257.1E1口防雷电路267.1.1室外走线E1口防雷电路267.1.2室内走线E1口防雷电路277.2网口防雷电路317.2.1室外走线网口防雷电路317.2.2室内走线网口防雷电路327.3E
3、3/T3口防雷电路367.4串行通信口防雷电路367.4.1RS232口防雷电路367.4.2RS422&RS485口防雷电路377.4.3V.35接口防雷电路397.5用户口防雷电路397.5.1模拟用户口（Z口）防雷电路407.5.2数字用户口（U接口）防雷电路417.5.3ADSL口防雷电路437.5.4VDSL口防雷电路447.5.5G.SHDSL口防雷电路457.6并柜口防雷电路467.7其他信号端口的防护478天馈口防雷电路设计478.1不带馈电的天馈口防雷电路设计478.2带馈电的天馈口防雷电路设计489PCB设计5010附录A：雷电参数简介5110.1雷暴日5110.2雷电流波
4、形5110.3雷电流陡度5210.4雷电波频谱分析5211附录B：常见测试波形允许容差5211.11.2/50us冲击电压波5211.28/20us冲击电流波5211.310/700us冲击电压波5311.41.2/50us(8/20us)混合波5312附录C：冲击电流实验方法5413附录D：低压配电系统简介5513.1TN配电系统5513.2TT配电系统5713.3IT配电系统5813.4与配电系统有关的接地故障5914参考文献60前 言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：本规范代替原规范DKBA3613-2001.11防护电
5、路设计规范与其他规范或文件的关系：本规范是DKBA3613-2001.11防护电路设计规范的升级与规范前一版本相比的升级更改的内容：对前一版的内容进行了优化，并全面增加了多种信号端口的防护电路。本规范由EMC研究部提出。本规范主要起草和解释部门：EMC研究部本规范主要起草专家：EMC研究部：张静(34763)本规范主要评审专家： 整机工程部：熊膺（8712）、罗新会（9398）、王庆海（31211）、孟繁涛（15133），张静松（5073）、唐栓礼（9469）本规范批准部门：整机工程部本规范所替代的历次修订情况和修订专家为：规范号主要起草专家主要评审专家DKBA3613-2001.11熊膺(8
6、712)徐贵今（7764）、谢春生（2635）、孟繁涛（15133）、唐栓礼（9469）、张静松（5073）、陈敦利（4678）、防护电路设计规范1 范围和简介1.1 范围本规范规定了防护电路的设计原则。本规范适用于公司通信产品各端口的防护电路设计。1.2 简介通信产品在应用的过程中，由于雷击等原因形成的过电压和过电流会对设备端口造成损害，因此应当设计相应的防护电路，各个端口根据其产品族类、网络地位、目标市场、应用环境、信号类型以及实现成本等多种因素的不同所对应的防护电路也不同，本规范在电源口、信号口和天馈口的防护电路设计上给出了指导。1.3 关键词防护、气体放电管、压敏电阻、TVS管、TSS
7、管、退耦、接地2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。序号编号名称1IEC 61000-4-5Eletromagnetic compatibility(EMC)-Part 4:Testing and measurement techniques-Section 5:Surge immunity test2ETS 300 386Electromagnetic comp
8、atibility and Radio spectrum Matters(ERM); Telecommunication network equipment; ElectroMagnetic Compatibility(EMC)requirements3ITU-T K.20Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunications centre to overvoltages and overcurrents4YD/T 5098-2001通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范5ITU-T K.21
9、Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to overvoltages and overcurrents6ITU-T K.44Resistibility tests for telecommunication equipment exposed to overvoltages and overcurrents7ITU-T K.45Resistibility of access network equipment to overvoltages and overcurrents8DKB
10、A1260-2003.0710/100BASE-TX以太网防护电路设计指导书9DKBA1139-2002.09硅瞬态抑制器件可靠应用指导书3 术语和定义防雷器：一些标准中又称为电涌保护器（Surge Protective Devices，SPD），是可安装在设备端口用于对各种雷电电流、操作过电压等进行保护的器件。它至少含有一个非线性元件。防雷器的残压：雷电放电电流流过防雷器时，其端子间呈现的电压。被保护端口自身的抗过电压水平必须高于防雷器的输出残压并有一定的裕量，防雷器才能真正起到保护设备的作用。1.2/50us冲击电压：雷击时户内走线线缆上产生的感应过电压的模拟波形，用于设备端口过电压耐受水
11、平测试，主要测试范围：通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。1.2/50us(8/20us)混合波：是浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端口过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。10/700us冲击电压：雷击时户外走线线缆上产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备端口过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线（如用户线类电缆）的测试。8/20us冲击电流：雷击时线
12、缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天馈口。10/350us冲击电流：直击雷电流模拟波形。目前通信设备端口的防雷测试较少使用。4 防雷电路中的元器件4.1 气体放电管图4-1 气体放电管的原理图符号气体放电管是一种开关型保护器件，工作原理是气体放电。当两极间电压足够大时，极间间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，类似短路。导电状态下两极间维持的电压很低，一般在2050V，因此可以起到保护后级电路的效果。气体放电管的主要指标有：响应时间、直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量、绝缘电阻、极间电容、续流遮断时间。气体放电管
13、的响应时间可以达到数百ns以至数ms，在保护器件中是最慢的。当线缆上的雷击过电压使防雷器中的气体放电管击穿短路时，初始的击穿电压基本为气体放电管的冲击击穿电压，放电管击穿导通后两极间维持电压下降到2050V；另一方面，气体放电管的通流量比压敏电阻和TVS管要大，气体放电管与TVS等保护器件合用时应使大部分的过电流通过气体放电管泄放，因此气体放电管一般用于防护电路的最前级，其后级的防护电路由压敏电阻或TVS管组成，这两种器件的响应时间很快，对后级电路的保护效果更好。气体放电管的绝缘电阻非常高，可以达到千兆欧姆的量级。极间电容的值非常小，一般在5pF以下，极间漏电流非常小，为nA级。因此气体放电管
14、并接在线路上对线路基本不会构成什么影响。气体放电管的续流遮断是设计电路需要重点考虑的一个问题。如前所述，气体放电管在导电状态下续流维持电压一般在2050V，在直流电源电路中应用时，如果两线间电压超过15V，不可以在两线间直接应用放电管。在50Hz交流电源电路中使用时，虽然交流电压有过零点，可以实现气体放电管的续流遮断，但气体放电管类的器件在经过多次导电击穿后，其续流遮断能力将大大降低，长期使用后在交流电路的过零点也不能实现续流的遮断；还存在一种情况就是如果电流和电压相位不一致，也可能导致续流不能遮断。因此在交流电源电路的相线对保护地线、相线对零线以及相线之间单独使用气体放电管都不合适，当用电设备采用单相供电且无法保证实际应用中相线和中线不存在接反的可能性时，中线对保护地线单独使用气体放电管也是不合适的，此时使用气体放电管需要和压敏电阻串联。在交流电源电路的相线对中线的保护中基本不使用气体放电管。防雷电路的设计中，应注重气体放电管的直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量等参数值的选取。设置在普通交流线路上的放电管，要求它在线路正常运行电压及其允许的波动范围内不能动作，则它的直流放电电压应满足：min(ufdc)1.8UP。式中ufdc直流击穿电压，min(ufdc)表示直流击穿电压的最小值。UP
