用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及石油地震勘探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及用于采集站的防雷擊保護(hù) 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] G3i型遙測(cè)數(shù)字地震儀器是東方公司與美國(guó)ION公司的合資產(chǎn)品。目前，公司擁有 G3i地震勘探設(shè)備18萬(wàn)道，僅國(guó)內(nèi)就有10萬(wàn)道，已經(jīng)占據(jù)東方公司高端物探市場(chǎng)的絕對(duì)優(yōu) 勢(shì)。由于站體防雷擊保護(hù)在電路上的設(shè)計(jì)缺陷，使得采集站在經(jīng)受雷雨施工時(shí)，極易引起大 范圍站體損壞。
[0003] 例如在內(nèi)蒙的一個(gè)施工項(xiàng)目中，僅2次雷雨襲擊就會(huì)造成890臺(tái)采集站因雷擊而 損壞的問(wèn)題，其中有部分電路因受雷擊使得電路板被擊毀而報(bào)廢。由于運(yùn)樣的損毀造成了 正常采集嚴(yán)重受挫，同時(shí)也給維修帶來(lái)超負(fù)荷的工作量，而且增加了額外的維修成本。類似 上述大面積的損壞故障曾多次發(fā)生，運(yùn)樣不僅給生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，而且也給公司造成了 巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了 一種用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置。所述技術(shù)方案如下： 陽(yáng)〇化]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供了一種用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置，所述防 雷擊保護(hù)裝置包括氣體放電管、第一瞬時(shí)電壓抑制二極管和第二瞬時(shí)電壓抑制二極管，所 述第一瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管和第二瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管分別與所述氣體放電管并聯(lián)連接， 并且所述防雷擊保護(hù)裝置的兩端分別與所述采集站中的數(shù)據(jù)線連接。
[0007] 具體地，所述氣體放電管包括第一端、第二端和地端，所述第一端和第二端彼此相 對(duì)設(shè)置，所述地端設(shè)置在所述第一端和第二端之間。
[0008] 具體地，所述第一瞬時(shí)電壓抑制二極管的一端與所述氣體放電管的第一端固定連 接W形成所述防雷擊保護(hù)裝置的第一連接端，
[0009] 所述第二瞬時(shí)電壓抑制二極管的一端與所述氣體放電管的第二端固定連接W形 成所述防雷擊保護(hù)裝置的第二連接端，
[0010] 所述第一瞬時(shí)電壓抑制二極管的另一端和所述第二瞬時(shí)電壓抑制二極管的另一 端均與所述氣體放電管的地端連接W形成所述防雷擊保護(hù)裝置的接地端，
[0011] 所述第一連接端和第二連接端為所述防雷擊保護(hù)裝置的兩端。
[0012] 進(jìn)一步地，所述第一瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管與所述第二瞬時(shí)電壓抑制二極管分別設(shè) 置在所述氣體放電管上的相鄰的兩個(gè)面上。
[0013] 進(jìn)一步地，所述第一瞬時(shí)電壓抑制二極管沿所述氣體放電管的縱長(zhǎng)方向布置在所 述氣體放電管的上表面上。
[0014] 進(jìn)一步地，所述第二瞬時(shí)電壓抑制二極管沿所述氣體放電管的縱長(zhǎng)方向布置在所 述氣體放電管的與所述上表面相鄰的一側(cè)面上。
[0015] 進(jìn)一步地，所述第一瞬時(shí)電壓抑制二極管和所述第二瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管分別與 所述氣體放電管焊接連接。
[0016] 進(jìn)一步地，所述采集站包括多對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線，所述多對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線中的每對(duì)數(shù)據(jù) 傳輸線均設(shè)置有所述防雷擊保護(hù)裝置。
[0017] 具體地，所述防雷擊保護(hù)裝置的第一連接端和第二連接端與所述每對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線 中相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸線連接，
[0018] 所述每對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線中的兩根數(shù)據(jù)傳輸線的一端與所述采集站的接口電路連接， 所述每對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線中的兩根數(shù)據(jù)傳輸線的另一端與所述采集站的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接。
[0019] 進(jìn)一步地，所述采集站中的所有的所述防雷擊保護(hù)裝置的接地端均通過(guò)線鼻子與 所述采集站的接口板連接，所述接口板通過(guò)引線接地。
[0020] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是：
[0021] (1)本實(shí)用新型提供的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置在雷擊高電壓強(qiáng)電流到來(lái) 時(shí)，能夠?qū)€路電流起"泄流"作用，W有效抑制雷擊對(duì)G3i采集站的破壞，從而提高設(shè)備的 穩(wěn)定性，并降低了設(shè)備故障率和維修成本；
[0022] (2)本實(shí)用新型提供的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置提高了設(shè)備的使用率和野外 地震采集的生產(chǎn)效益，從而達(dá)到提速、提效、提質(zhì)、降本的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0024] 圖2是圖1所示的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置設(shè)置在采集站的左接口板上的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3是圖1所示的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置的側(cè)視圖；
[00%] 圖4是圖1所示的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝置的后視圖。
[0027] 其中，100防雷擊保護(hù)裝置，10氣體放電管，11氣體放電管的第一端，12氣體放電 管的第二端，13氣體放電管的地端，21第一瞬時(shí)電壓抑制二極管，22第二瞬時(shí)電壓抑制二 極管，110防雷擊保護(hù)裝置的第一連接端，120防雷擊保護(hù)裝置的第二連接端，130防雷擊保 護(hù)裝置的接地端，200接口板，211接口電路，212線鼻子，221TX1N數(shù)據(jù)傳輸線，222TX1P數(shù)據(jù) 傳輸線，223TX2N數(shù)據(jù)傳輸線，224TX2P數(shù)據(jù)傳輸線，225TX3N數(shù)據(jù)傳輸線，226TX3P數(shù)據(jù)傳輸 線，227TX4N數(shù)據(jù)傳輸線，228TX4P數(shù)據(jù)傳輸線。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0029] 參見(jiàn)圖1，其示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于采集站的防雷擊保護(hù)裝 置100。防雷擊保護(hù)裝置100包括氣體放電管10、第一瞬時(shí)電壓抑制二極管21和第二瞬時(shí) 電壓抑制二極管22。具體地，第一瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管21和第二瞬時(shí)電壓抑制二級(jí)管22 分別與氣體放電管10并聯(lián)連接，并且防雷擊保護(hù)裝置100的兩端分別與采集站（未示出） 中的數(shù)據(jù)線連接。
[0030] 如圖2所示，采集站（例如G3i采集站）包括數(shù)字板（未示出）、模擬板（未示出）、 左接口板和右接口板，每個(gè)接口板200都有4對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線，例如圖2中的TXlN與TXlP數(shù) 據(jù)傳輸線對(duì)221、222;TX2N與TX2P數(shù)據(jù)傳輸線對(duì)223、224;TX3N與TX3P數(shù)據(jù)傳輸線對(duì)225、 226 ; W及TX4N與TX4P數(shù)據(jù)傳輸線對(duì)227、228。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可W明白，在采集站 的接口板200上可W設(shè)置1對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線、3對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線、7對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線或者更多對(duì)數(shù) 據(jù)傳輸線等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的選擇。
[0031] 在目前的采集站設(shè)計(jì)中也設(shè)計(jì)了防雷擊電路，其將防雷擊保護(hù)電路設(shè)計(jì)在了左接 口板的數(shù)據(jù)傳輸通路上，且在右接口板上也設(shè)置了相同的防雷擊保護(hù)電路，其中氣體放電 管中的一部份用于消除差模干擾信號(hào)，而其余的部分用于消除共模干擾。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā) 現(xiàn)該防雷擊電路在消除差模干擾信號(hào)時(shí)起到了很好的作用，而用于消除共模干擾信號(hào)的氣 體放電管沒(méi)有很好地發(fā)揮作用。
[0032] 因此，在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，將采集站的左接口板和右接口板上的每對(duì)數(shù) 據(jù)傳輸線均設(shè)置防雷擊保護(hù)裝置100。下面將W左接口板（如圖2所示）為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明防雷擊保護(hù)裝置100的結(jié)構(gòu)和原理，而由于左接口板和右接口板上的結(jié)構(gòu)和原理相同， 在此不再對(duì)右接口板進(jìn)行舉例說(shuō)明。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可W明白，左接口板和右接口板 的結(jié)構(gòu)和原理也可W設(shè)計(jì)為彼此不相同的形式，只要能起到防雷擊作用即可。
[0033] 繼續(xù)參見(jiàn)圖1，氣體放電管10包括第一端11、第二端12和地端13。第一端11和 第二端12彼此相對(duì)設(shè)置，地端13設(shè)置在第一端11和第二端12之間，即氣體放電管10為 =端氣體放電管。氣體放電管的工作原理是氣體放電。當(dāng)在氣體放電管的極間施加一定的 電壓時(shí)，便在極間產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)。而在電場(chǎng)的作用下，氣體開(kāi)始游離，當(dāng)外加電壓達(dá)到 極間場(chǎng)強(qiáng)并超過(guò)惰性氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，氣體放電管的兩極間就會(huì)產(chǎn)生電弧，使得氣體電 離并產(chǎn)生"負(fù)阻特性"，從而將絕緣狀態(tài)的氣體放電管轉(zhuǎn)換為導(dǎo)電狀態(tài)的氣體放電管。即當(dāng) 電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)氣體的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起間隙放電，從而限制了極間電壓。
[0034] 也就是說(shuō)，當(dāng)無(wú)浪涌時(shí)，氣體放電管處于開(kāi)路狀態(tài)，其極間電阻達(dá)兆歐級(jí)W上；當(dāng) 浪涌到來(lái)時(shí)，氣體放電管內(nèi)的電極板關(guān)合并導(dǎo)通；當(dāng)浪涌消失時(shí)，氣體放電管的極板恢復(fù)到 原來(lái)的狀態(tài)。在氣體放電管被擊穿后相當(dāng)于處于短路狀態(tài)，其脈沖電流通容量大，從而對(duì) 雷電高電壓干擾信號(hào)進(jìn)行大電流卸放，但是缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間一般為0. 2~ 0. 3 y S (200~30化S)，而最快反應(yīng)時(shí)間僅能達(dá)到0. 1 y S (10化S)左右。
[0035] 而目前在電路中選擇氣體放電管的參數(shù)理論原則是：
[0036] (1)氣體放電管的加入不能影響線路的正常工作，且氣體放電管的直流擊穿電壓 的下限值必須高于線路的最大正常電壓；
[0037] (2)確定線路所承受的最高瞬時(shí)電壓值，W確保氣體放電管的沖擊擊穿電壓值必 須低于該最高瞬時(shí)電壓值；
[0038] (3)根據(jù)線路中可能竄入的沖擊電流強(qiáng)度，W確定所選用氣體放電管必須達(dá)到的 耐沖擊電流能力；
[0039] (4)當(dāng)過(guò)電壓消失后，要確保氣體放電管及時(shí)焰滅，W免影響線路的正常工作，運(yùn) 就要求氣體放電管的過(guò)保護(hù)電壓盡可能高，W保證正常線路工作電壓不會(huì)引起氣體放電管 的持續(xù)導(dǎo)通。
[0040] 基于W上原則對(duì)G3i采集站防雷擊保護(hù)電路失敗的原因進(jìn)行分析，并獲得了 W下 分析結(jié)果：
[0041] al用于消除共模干擾的氣體放電管參數(shù)選擇不合理所致。在目前的采集站中，氣 體放電管義用型號(hào)為3SD4-75的氣體放電管，其沖擊放電電壓為134V，直流過(guò)保護(hù)電壓為 90V。而采集站的線電源電壓為64V，器件的最高耐壓值為100V，當(dāng)高壓大信號(hào)到來(lái)時(shí)，采集 站器件抗擊不了 134V的沖擊電壓，因此容易損壞；
[00創(chuàng) 似氣體放