BR102017013793A2

BR102017013793A2 - Combined surge protection system for powerline, data communication network and microfilter splitter for dsl lines

Info

Publication number: BR102017013793A2
Application number: BR102017013793-7A
Authority: BR
Inventors: Wagner Almeida Barbosa; Marcelo Augusto Freire Lobo
Original assignee: Clamper Indústria E Comércio S/A.
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-01-15
Also published as: BR102017013793A8

Abstract

sistema combinado de proteção contra surtos em rede elétrica, rede de comunicação de dados e microfiltro splitter para linhas dsl a presente invenção é aplicada na área de energia elétrica e telecomunicações e refere-se a dispositivo que combina as funções de proteção contra surtos elétricos em equipamentos conectados à rede elétrica convencional, linha de comunicação e microfiltro splitter para linhas adsl (asymmetric digital subscriber line), vdsl (very-high-bit-rate digital subscriber line), dentre outras variações da tecnologia de comunicação dsl (digital subscriber line), em um dispositivo compacto. resulta em um circuito de baixo custo, dispensando a necessidade de uso de dispositivos separados para proteção contra surtos e microfiltro splitter para derivar o par de fios que vai para o modem dsl e a linha de voz no ambiente do cliente.Combined surge protection system, data communication network and dsl line splitter microfilter The present invention is applied in the field of electricity and telecommunications and relates to a device that combines the functions of surge protection in equipment connected to the conventional power line, communication line, and microfilter splitter for asymmetric digital subscriber line (ADSL), very high-bit-rate digital subscriber line (VDSL), among other variations of dsl (digital subscriber line) communication technology, on a compact device. results in a low cost circuit, eliminating the need for separate surge protection devices and microfilter splitter to derive the wire pair that goes to the dsl modem and the voice line in the customer environment.

Description

SISTEMA COMBINADO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM REDE ELÉTRICA, REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS E MICROFILTRO SPLITTER PARA LINHAS DSL [01] A presente invenção é aplicada na área de energia elétrica e telecomunicações e refere-se a dispositivo que combina as funções de proteção contra surtos elétricos em equipamentos conectados à rede elétrica convencional, linha de comunicação e microfiltro splitter para linhas ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line), dentre outras variações da tecnologia de comunicação DSL (Digital Subscriber Line). Resulta em um circuito de baixo custo, dispensando a necessidade de uso de dispositivos separados para proteção contra surtos e microfiltro splitter para derivar o par de fios que vai para o modem DSL e a linha de voz no ambiente do cliente.COMBINED SYSTEM OF PROTECTION AGAINST ELECTRIC NETWORKS, DATA COMMUNICATION NETWORKS AND SPLITTER MICROFILTER FOR DSL LINES [01] The present invention is applied in the area of electricity and telecommunications and refers to a device that combines the functions of protection against surges equipment in equipment connected to the conventional electrical network, communication line and microfilter splitter for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line), among other variations of DSL (Digital Subscriber Line) communication technology Line). It results in a low cost circuit, eliminating the need to use separate devices for surge protection and microfilter splitter to derive the wire pair that goes to the DSL modem and the voice line in the customer's environment.

[02] Os sistemas DSL apresentam os sinais de voz utilizados para conversação ao telefone e os sinais de dados utilizados para comunicação de dados em banda larga, que são misturados em um único par de fios desde o distribuidor geral da operadora de telecomunicações até o ambiente interno do cliente. Para efetuar a separação dos sinais, no ambiente interno é utilizado um dispositivo chamado de microfiltro splitter. Esse dispositivo é fornecido separadamente do modem DSL e possui entrada e saídas através de conectores RJ11. Devido à necessidade de se fazer a proteção do modem DSL contra os efeitos de descargas atmosféricas próximas ou outros surtos elétricos de chaveamento, é utilizado outro dispositivo para proteção contra surtos, também fornecido separadamente do modem DSL e provido de entrada e saída de dados através de conectores RJ11 além de plugues e tomadas. Essa técnica oferece de forma modular e separada a separação dos sinais de dados e telefonia através do microfiltro splitter e proteção contra surtos elétricos através do dispositivo de proteção contra surtos elétricos.[02] DSL systems present the voice signals used for telephone conversation and the data signals used for broadband data communication, which are mixed on a single pair of wires from the telecommunications operator's general distributor to the environment internal customer. In order to separate the signals, a device called a microfilter splitter is used in the internal environment. This device is supplied separately from the DSL modem and has input and output via RJ11 connectors. Due to the need to protect the DSL modem against the effects of nearby lightning strikes or other electrical switching surges, another surge protection device is used, also supplied separately from the DSL modem and provided with data input and output through RJ11 connectors in addition to plugs and sockets. This technique offers the separation of data and telephony signals in a modular and separate way through the microfilter splitter and protection against electrical surges through the electrical surge protection device.

[03] A PI 0701485-6 - “Sistema de Proteção contra Surtos Combinados em Rede Elétrica e Rede de Comunicação”, de titularidade da ora depositante, oferece um caminho eficiente para escoamento das correntes transitórias vindas pelas linhas de dados até o neutro da rede elétrica, qualquer que seja o pólo[03] PI 0701485-6 - "Combined Surge Protection System in Electrical Grid and Communication Network", owned by the depositor, offers an efficient way for the flow of transient currents coming through the data lines to the network neutral electrical, whatever the pole

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2/6 onde o neutro esteja ligado. Para tanto, o protetor precisa ser provido de plugues e tomadas de energia em 60HZ para prover os caminhos de baixa impedância. Por sua vez, a presente invenção também é provida de plugue com conector tipo RJ 11 na entrada e conectores tipo RJ11 na saída para prover a separação dos sinais de voz e dados. No entanto, a presente invenção visa simplificar a instalação do modem DSL com redução de espaço e de custos, uma vez que elimina a necessidade de duplicação de dispositivos, integrando em apenas um dispositivo as funções de proteção contra surtos elétricos, além de apresentar concomitantemente um microfiltro splitter para separação dos sinais de voz e dados.2/6 where the neutral is connected. Therefore, the protector needs to be provided with plugs and power outlets at 60 Hz to provide low impedance paths. In turn, the present invention is also provided with a plug with RJ 11 type connector at the input and RJ11 type connectors at the output to provide the separation of the voice and data signals. However, the present invention aims to simplify the installation of the DSL modem with space and cost savings, since it eliminates the need for duplication of devices, integrating the functions of protection against electrical surges in only one device, besides presenting simultaneously a microfilter splitter for separating voice and data signals.

[04] O MU9102950-3 - “Dispositivo de Proteção Contra Surtos Elétricos para Linhas de Energia e Dados com Instalação Direta na Tomada de Energia”, também de titularidade da ora depositante, - é um dispositivo de proteção contra surtos elétricos (DPS) para equipamentos eletroeletrônicos conectados a tomadas modulares de alimentação elétrica em corrente alternada acopladas a espelho e à linha de comunicação. É equipado com proteção de linhas de sinal com tipo RJ11 para fios telefônicos ou conector tipo F para cabos coaxiais, com sinalização luminosa de proteção em serviço, ocupando apenas o espaço de um módulo de três tomadas, restando duas tomadas para conexão dos equipamentos a serem protegidos. Por sua vez, o objeto da presente patente visa simplificar a instalação do modem DSL com redução de espaço e custos, uma vez que elimina a necessidade de duplicação de dispositivos, integrando em apenas um dispositivo as funções de proteção contra surtos elétricos, além de apresentar concomitantemente um microfiltro splitter para separação dos sinais de voz e dados.[04] MU9102950-3 - “Electrical Surge Protection Device for Power Lines and Data with Direct Installation at the Power Outlet”, also owned by the depositor, - is a device for protection against electrical surges (DPS) for electro-electronic equipment connected to modular alternating current electrical power outlets coupled to a mirror and the communication line. It is equipped with protection of signal lines with type RJ11 for telephone wires or type F connector for coaxial cables, with luminous signaling for protection in service, occupying only the space of a module of three sockets, leaving two sockets to connect the equipment to be protected. In turn, the object of the present patent aims to simplify the installation of the DSL modem with space and cost reduction, since it eliminates the need for duplication of devices, integrating in one device the functions of protection against electrical surges, besides presenting concomitantly a microfilter splitter to separate the voice and data signals.

[05] A presente patente apresenta as seguintes vantagens:[05] The present patent has the following advantages:

[06] - elimina espaço e custos;[06] - eliminates space and costs;

[07] - elimina a necessidade de uso de dispositivos separados para proteção contra surtos e microfiltro splitter para derivar o par de fios que vai para o modem DSL e a linha de voz no ambiente do cliente;[07] - eliminates the need to use separate devices for surge protection and microfilter splitter to derive the pair of wires that go to the DSL modem and the voice line in the customer's environment;

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3/6 [08] - conjuga no mesmo sistema as funções de proteção contra surtos elétricos, além de apresentar concomitantemente um microfiltro splitter para separação dos sinais de voz e dados;3/6 [08] - combines the functions of protection against electrical surges in the same system, in addition to having a microfilter splitter to separate the voice and data signals;

[09] O SISTEMA COMBINADO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM REDE ELÉTRICA, REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS E MICROFILTRO SPLITTER PARA LINHAS DSL poderá ser melhor compreendido através da descrição detalhada das figuras em anexo, nas quais:[09] THE COMBINED SYSTEM OF PROTECTION AGAINST ELECTRIC NETWORKS, DATA COMMUNICATION NETWORKS AND SPLITTER MICROFILTER FOR DSL LINES can be better understood through the detailed description of the attached figures, in which:

[010] A figura 1 ilustra o diagrama do circuito do sistema combinado.[010] Figure 1 illustrates the circuit diagram of the combined system.

[011] A figura 2 ilustra a disposição dos componentes do sistema.[011] Figure 2 illustrates the arrangement of the system components.

[012] As figuras 3 e 4 ilustram vistas em perspectiva posterior do dispositivo que envolve o sistema.[012] Figures 3 and 4 illustrate rear perspective views of the device that surrounds the system.

[013] As figuras 5 e 6 ilustram vistas em perspectiva anterior do dispositivo que envolve o sistema.[013] Figures 5 and 6 illustrate anterior perspective views of the device surrounding the system.

[014] A figura 7 ilustra vista posterior do dispositivo.[014] Figure 7 shows the rear view of the device.

[015] A figura 8 ilustra vista anterior do dispositivo.[015] Figure 8 shows the anterior view of the device.

[016] A figura 9 ilustra vista lateral esquerda do dispositivo.[016] Figure 9 shows the left side view of the device.

[017] A figura 10 ilustra vista lateral direita do dispositivo.[017] Figure 10 shows the right side view of the device.

[018] A figura 11 ilustra vista superior do dispositivo.[018] Figure 11 illustrates the top view of the device.

[019] A figura 12 ilustra vista inferior do dispositivo.[019] Figure 12 shows the bottom view of the device.

[020] De acordo com a Figura 1, P1 e P2 representam a entrada de energia elétrica em 60Hz através de plugue de dois polos, P3 e P4 representam a saída de energia elétrica em 60 Hz através de tomada de dois polos. Os elementos EPI e EP2 representam um ou mais componentes de proteção contra surtos elétricos. EP1 é composto por varistores de óxido metálico associados aos dispositivos de desconexão por temperatura e sobrecorrente e EP2 é composto por centelhador tripolar a gás com o ponto comum como terceiro pólo. L1 e L2 representam a entrada da linha DSL, ainda com os sinais de voz e dados em um mesmo par de fios, através de conector tipo RJ 11. L3 e L4 representam a saída de sinal DSL para conexão ao modem DSL, através de conector tipo RJ11. L5 e L6 representam a saída de sinal de voz para conexão ao telefone, através de conector tipo RJ11. O microfiltro splitter (2) ilustra o circuito de separação do[020] According to Figure 1, P1 and P2 represent the input of electricity at 60Hz through a two-pole plug, P3 and P4 represent the output of electricity at 60Hz through a two-pole socket. EPI and EP2 elements represent one or more electrical surge protection components. EP1 is composed of metal oxide varistors associated with temperature and overcurrent disconnection devices and EP2 is composed of three-pole gas spark gap with the common point as the third pole. L1 and L2 represent the input of the DSL line, still with the voice and data signals in the same pair of wires, through RJ11 type connector. L3 and L4 represent the DSL signal output for connection to the DSL modem, through connector type RJ11. L5 and L6 represent the voice signal output for connection to the telephone, via RJ11 type connector. The splitter microfilter (2) illustrates the separation circuit of the

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4/6 sinal DSL do sinal de voz e é composto por elementos passivos, tais como indutores e capacitores.4/6 DSL signal of the voice signal and is composed of passive elements, such as inductors and capacitors.

[021] As sobretensões geradas pelos surtos elétricos vindos pela entrada das linhas de comunicação L1 e L2 causam a atuação dos elementos de proteção EP2 e EP1, respectivamente, fazendo com que estes adquiram uma baixa impedância entre seus polos, desviando as correntes transitórias para as linhas de energia em 60Hz através de P1 ou P2, mantendo tensões residuais baixas, inferiores à classe de isolação da entrada de sinal do modem DSL. O alto isolamento proporcionado pelos elementos de proteção EP1 e EP2 impedem a influência da linha de energia em 60Hz na linha de comunicação DSL L1 e L2, viabilizando assim o uso desta configuração como solução simples e prática para garantir proteção efetiva contra surtos elétricos na linha de sinal DSL, evitando danos no modem DSL, mesmo em instalações sem o condutor de aterramento. As sobretensões geradas pelos surtos vindos pela linha de energia em 60Hz através de P1 ou P2 serão desviadas através de EP1, mantendo tensões residuais baixas, inferiores à classe de isolação da fonte de alimentação do modem DSL, garantindo proteção efetiva contra surtos elétricos na linha de energia me 60Hz, evitando danos na fonte de alimentação do modem DSL, mesmo em instalações sem o condutor de aterramento.[021] The overvoltages generated by electrical surges coming from the communication lines L1 and L2 cause the protection elements EP2 and EP1 to act, respectively, causing them to acquire a low impedance between their poles, bypassing the transient currents to the 60Hz power lines through P1 or P2, maintaining low residual voltages, below the insulation class of the DSL modem signal input. The high insulation provided by the protection elements EP1 and EP2 prevents the influence of the power line at 60Hz on the DSL communication line L1 and L2, thus enabling the use of this configuration as a simple and practical solution to ensure effective protection against electrical surges in the power line. DSL signal, preventing damage to the DSL modem, even in installations without the grounding conductor. The overvoltages generated by the surges coming from the power line at 60Hz through P1 or P2 will be deflected through EP1, keeping low residual voltages, lower than the insulation class of the DSL modem power supply, ensuring effective protection against electrical surges in the power line. 60Hz power, preventing damage to the DSL modem power supply, even in installations without a grounding conductor.

[022] De acordo com as figuras 2, 3, 4 e 5, o sistema é montado em invólucro (1) fabricado em material plástico não propagante à chama, composto por corpo compacto (1a) com alojamento (1b) superior para tomada fêmea para linha de energia, rasgo (1d) na seção posterior da extensão (1c) para encaixe do conjunto de conectores (4), extensão inferior (1e) para acomodação e fixação dos plugues (P1 e P2) para linha de energia, sobre a base (1f) são montados a placa de circuito impresso (3), o conjunto de conectores tipo RJ11 (4), com ligações para os sinais L1/L2, L3/L4, L5/L6, os pinos da linha de energia P1 e P2, os contatos fêmea para linha de energia P3 e P4, os elementos de proteção EP1 e EP2 e os componentes que compõem o microfiltro splitter (2).[022] According to figures 2, 3, 4 and 5, the system is mounted in a housing (1) made of non-flame-propagating plastic material, composed of compact body (1a) with upper housing (1b) for female socket for power line, slot (1d) in the rear section of the extension (1c) to fit the connector set (4), lower extension (1e) for accommodation and fixing of the plugs (P1 and P2) for the power line, on the base (1f) the printed circuit board (3), the RJ11 type connector set (4), with connections for the signals L1 / L2, L3 / L4, L5 / L6, the power line pins P1 and P2, the female contacts for power line P3 and P4, the protective elements EP1 and EP2 and the components that make up the splitter microfilter (2).

[023] O sistema pode ser conectado em uma tomada elétrica em corrente alternada, 60Hz, através do plugue de dois polos, representado por P1 e P2. Na tomada elétrica em corrente alternada, 60Hz, deve ser conectada a fonte de[023] The system can be connected to an electrical outlet in alternating current, 60Hz, through the two-pole plug, represented by P1 and P2. To the electrical outlet in alternating current, 60Hz, the power supply must be connected

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5/6 alimentação do modem DSL em P3 e P4. Na linha de comunicação, o sinal de entrada DSL, juntamente com o sinal de voz, deve ser ligado no conector tipo RJ11 fêmea identificado como L1/L2. Para conexão dos equipamentos que utilizam a tecnologia DSL para comunicação de dados deve ser utilizado o conector tipo RJ11 identificado como L3/L4. Para conexão do sinal de voz (linha telefônica) deve ser utilizado o conector tipo RJ11 fêmea identificado como L5/L6.5/6 power of the DSL modem in P3 and P4. On the communication line, the DSL input signal, together with the voice signal, must be connected to the female RJ11 connector identified as L1 / L2. To connect equipment using DSL technology for data communication, the RJ11 type connector identified as L3 / L4 must be used. To connect the voice signal (telephone line), the female RJ11 connector identified as L5 / L6 must be used.

[024] De acordo com as Figuras 3 a 12, o invólucro (1) que envolve o sistema apresenta corpo compacto (1a) que sugere uma extensão do próprio plugue do equipamento eletroeletrônico, com fechamento através de encaixes (1g) de pressão, alojamento (1b) superior para tomada fêmea, dotado de extensão posterior (1c) que se projeta suavemente com abertura (1d) para conectores, extensão inferior (1e) para acomodação e fixação dos plugues P1 e P2, base (1f) para sustentação dos componentes.[024] According to Figures 3 to 12, the housing (1) that surrounds the system has a compact body (1a) that suggests an extension of the plug of the electronic equipment itself, with closure through pressure fittings (1g), housing (1b) upper for female socket, equipped with posterior extension (1c) that projects smoothly with opening (1d) for connectors, lower extension (1e) for accommodation and fixation of plugs P1 and P2, base (1f) for holding components .

[025] A presente invenção tem aplicação em dispositivos de proteção contra surtos elétricos combinados com microfiltro splitter (2), ou seja, possuem circuito de proteção composto por EP2 e EP1 para surtos vindos pela linha de comunicação e/ou sinal, pelas linhas de energia e ainda possuem microfiltro splitter (2) para efetuar a separação de sinais de voz e de dados em sistemas de comunicação com tecnologia DSL.[025] The present invention has application in protection devices against electrical surges combined with microfilter splitter (2), that is, they have protection circuit composed of EP2 and EP1 for surges coming through the communication line and / or signal, through the lines of energy and also have microfilter splitter (2) to separate the voice and data signals in communication systems with DSL technology.

[026] A invenção aplica-se em ambientes interno do cliente sem a presença do condutor de aterramento para desviar as correntes transitórias. O desvio é realizado pelo neutro da rede elétrica, independente da posição do neutro no plugue de entrada e concomitantemente apresenta o microfiltro splitter, obrigatório nesse tipo de aplicação. Esta condição é típica para aparelhos do tipo plugue e use (plug & play).[026] The invention applies to the customer's internal environment without the presence of the grounding conductor to deflect transient currents. The deviation is performed by the mains neutral, regardless of the neutral position in the input plug and concomitantly presents the microfilter splitter, mandatory in this type of application. This condition is typical for plug and use devices (plug & play).

[027] Outras alterações poderão ser feitas no SISTEMA COMBINADO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM REDE ELÉTRICA, REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS E FILTRO SPLITTER PARA LINHAS DSL, como por exemplo, disponibilidade da invenção em outros padrões de tomadas de energia, outros padrões de conexão de dados diferentes das apresentadas e que podem variar de um país para outro, aplicação da presente invenção em[027] Other changes may be made to the COMBINED SYSTEM FOR PROTECTION AGAINST ELECTRIC NETWORKS, DATA COMMUNICATION NETWORKS AND SPLITTER FILTER FOR DSL LINES, such as availability of the invention in other power outlet standards, other connection standards different from those presented and which may vary from one country to another, application of the present invention in

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6/6 modem com funcionalidade integrada, como por exemplo, modem ADSL com wifi, com funcionalidade adicional de switch e roteador.6/6 modem with integrated functionality, such as ADSL modem with wifi, with additional switch and router functionality.

Claims

1. “COMBINED SYSTEM FOR PROTECTION AGAINST ELECTRIC NETWORKS, DATA COMMUNICATION NETWORKS AND SPLITTER MICROFILTER FOR DSL LINES”, characterized by having an electrical power input (P1 and P2) at 60Hz through a two-pole plug, power output electrical (P3 and P4) at 60 Hz through a two-pole socket, protection components (EPI and EP2) against electrical surges, being (EP1) composed of metal oxide varistors associated with temperature and overcurrent disconnection devices, and ( EP2) composed of three-pole gas spark arrester with the common point as the third pole; input of the DSL line (L1 and L2) with the voice and data signals on the same pair of wires, through an RJ 11 type connector; DSL signal output (L3 and L4) for connection to the DSL modem, via RJ11 type connector; voice signal output (L5 and L6) for connection to the phone, via RJ11 type connector; microfilter splitter (2) with a circuit for separating the DSL signal from the voice signal composed of passive elements, such as inductors and capacitors.

2. “COMBINED SYSTEM FOR PROTECTION AGAINST ELECTRIC NETWORKS, DATA COMMUNICATION NETWORKS AND SPLITTER MICROFILTER FOR DSL LINES”, according to claim 1, which is presented in a wrapper (1) in non-flame-propagating plastic material, characterized by an enclosure (1) formed by a compact body (1a) as an extension of the plug of the electronic equipment itself, with closure through pressure fittings (1g); with upper housing (1b) for female socket for power line; with posterior extension (1c) that protrudes with opening (1d) for connectors, which has a slot (1d) for fitting the connector set (4), with lower extension (1e) for accommodation and fixing the plugs (P1 and P2) for power line; on the base (1f) the printed circuit board (3), the set of type RJ11 connectors (4), with connections for the signals L1 / L2, L3 / L4, L5 / L6, the power line pins are mounted P1 and P2, the female contacts for the power line

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P3 and P4, the protection elements EP1 and EP2 and the components that make up the microfilter splitter (2).