CN108292836B - 以太网供电PoE线缆介质通信电路保护系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种DC和/或AC电力传输电路保护系统，用于保护布线介质。电路保护系统包括电力供应装置、受电设备和电路保护模块，该电路保护模块包括过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器。保护系统被布置在电力供应装置与受电设备之间，并且当过电流和/或过电压电路模块以及/或者所述电路保护器超过预定水平时，中断流过布线介质的电流。还提供了一种将电路保护系统和电路保护模块布置在电路内并且当过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器超过预定水平时中断电路的方法。

Description

以太网供电PoE线缆介质通信电路保护系统和方法
本公开内容的背景
技术领域
本公开内容总体上涉及用于通信布线介质以及各种传统和新兴线缆构造与新兴设备的材料的过电流和过电压保护的电路保护系统和方法。新兴设备包括但不限于目前已知的使用以太网供电(Power over Ethernet，PoE)技术的设备。更具体地，本公开内容涉及为通信电路及相关联的线和导体——尤其是为当前的国家电气规范(NEC)分类第7章第2类和第3类电路以及第8章通信电路——提供过电压和/或过电流保护的电路保护系统和方法。电路保护系统的保护模块被布置在电力供应装置与受电设备之间的任何点处，并且能够基于物理构造、线规和表示对通信布线介质的限制的其他因素来限制被允许进入电路中的电流。此外，电路保护系统具有检测通信布线介质的热升高的能力，并且提供使得能够防止通信线缆介质的热劣化的最大温度阈值断连。
背景技术
传统上，通信电路及相关联的线和导体被设计成并且意在用于传输低电力(即幻象电压)和数据通信信号，并且布线系统和部件最初并未设计成传输高水平的电力。
不幸的是，当前的电气和建筑规范以及标准没有解决利用通信线缆(例如基于双绞线的线缆和/或同轴线缆)及其导体作为电力传输介质的问题。现在，市场上存在以下压倒性的趋势：利用低电压电力通信布线介质替代传统上所依赖的用于传输高电压交流(AC)电力的接线系统。这些系统包括但不限于计算机、房间和建筑物照明、远程摄像机、无线接入点、患者监测系统、门禁卡阅读器、建筑物自动化系统等。与许多传统的高电压AC接线系统不同，基于许多新技术的装置可以由包括非常年幼的孩子的所有家庭成员使用。例如，许多家庭允许其非常年幼的孩子操作家庭
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的所有方面，包括从充电台插拔。普遍认为这些同轴线缆和/或基于双绞线的线缆是非电力输出口并且因此它们不会伤害到人。然而，随着朝向PoE和类似技术的趋势不断发展，在没有电路保护系统的情况下，人们可触及的装置可能会导致严重的伤害。
在该垂直市场内的当前快速创新环境下，调整或实施基于电力的安全问题将变得越来越困难。该困难的一个示例是检查目前已经安装在设施内的符合规范的通信系统。如果该设施的管理员决定通过在整个设施中实施目前达到30瓦的PoE或类似技术来大大降低运营费用，则由于已经安装了该通信网络并且建筑物获得了其使用证书(CO)，所以管理员的计划将不会有问题。通常，在批准任何建筑结构的使用之前，拥有管辖权的机构(AHJ)需要检查设施结构以确保其符合适用的安全规范和要求。接收CO认证意味着该结构或建筑物已经通过了所有要求的火灾和安全检查。然而，如果下一位管理员决定安装可能高达200瓦的PoE++或其他供电技术，则仍然可能存在许多火灾和安全问题，因为包括布线系统的通信系统最初并未被设计成传输如此高的电力水平，并且布线系统位于壁的内部且不能容易地获得关于布线系统的详细信息。
随着这些布线系统内电力持续增加，将出现附属后果。电力传输所产生的热将跨电路及其部件升高。当这些双绞线对和同轴线缆被捆绑在例如立管、围井、复合设计中时或者当这些双绞线对和同轴线缆被实施在组合路径中时，热的增加会导致温度大幅上升。这些路径可以包括但不限于线缆桥架、柔性管道和脊状管道系统。热升高有可能会熔化电流绝缘和护套材料，并且可能产生电弧放电和最终火灾的条件。此外，环境因素例如周围气温和天气状况可能会致使线缆中的发热增加。
因此，将需要用于生命安全和/或装置故障的过电压、过电流和功率限制保护。期望在电路保护系统内具有过电流限制控制点以使得能够保护物理线缆和导体介质、有源装置和人员，并且帮助人们实施生命安全规范。
发明内容
本公开内容公开了一种包括过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器的电路保护模块。
根据电路保护模块，过电流和/或过电压电路模块是电路板。
根据电路保护模块，过电流和/或过电压电路模块是包括插孔接口的壁板组件。
根据电路保护模块，电路板包括多个钳位二极管、熔断器和发光二极管以设置过电流和/或过电压电路模块的预定电力水平。
根据电路保护模块，过电流和/或过电压电路模块可以是可熔连接例如可复位熔断器。热电路保护器可以是热敏电阻器。
根据电路保护模块，电路保护模块还可以包括通信插孔、变压器和保护输出端口。通信插孔可以后面是变压器，并且过电流和/或过电压模块以及/或者热电路保护器可以被布置在变压器与保护输出端口之间。
根据电路保护模块，热电路保护器检测线缆导体随时间的温度变化。
根据电路保护模块，温度变化包括由周围温度引起的变化。
根据电路保护模块，过电流和/或过电压电路模块至少包括继电器和熔断器，继电器是主要保护机构，并且熔断器是辅助保护机构。
根据电路保护模块，电路保护模块还包括多个跳线和多个DIP开关，其中，多个跳线和多个DIP开关用于设置保护的可调节电力水平。
本公开内容公开了一种用于保护布线介质的DC电力和/或AC电力传输电路保护系统。电路保护系统包括电力供应装置、受电设备、布线介质和电路保护模块，该电路保护模块包括过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器。电路保护系统被布置在电力供应装置与受电设备之间，由此电流流过布线介质并且当过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器超过预定水平时被中断。
根据电路保护系统，过电流和/或过电压电路模块是包括插孔接口的壁板组件。
根据电路保护系统，电路板包括多个钳位二极管、熔断器和发光二极管以设置过电流和/或过电压电路模块的预定电力水平。
根据电路保护系统，过电流和/或过电压电路模块可以是可熔连接例如可复位熔断器。热电路保护器可以是热敏电阻器。
根据电路保护系统，电路保护模块可以与通信插孔集成。电路保护模块可以是通信插孔的辅助部件。
根据电路保护系统，电路保护系统可以被基于线缆介质的电力水平限制进行颜色编码。
根据电路保护系统，电路保护系统可以被布置在集中化中心位置(centralizedhub location)处。
根据电路保护系统，电路保护模块可以是通信插孔与受电设备之间的转换适配器。
根据电路保护系统，电路保护系统还可以包括过电流和/或过电压限制控制点。
根据电路保护系统，电路保护系统还可以包括绝缘位移连接器。
根据电路保护系统，电路保护系统还可以包括指示可用电流的状态的状态指示器。
本公开内容公开了一种保护DC电力和/或AC电力传输电路的布线介质的方法。该方法可以包括以下步骤：(a)布置电路保护模块，该电路保护模块包括用于保护电路内的布线介质的过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器；以及(b)当过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器超过预定水平时中断电路。
附图说明
图1、图1A、图1B和图2是根据本公开内容的电路保护系统的分解图。
图3是根据本公开内容的电路保护模块的示意图。
图3A是根据本公开内容的简单电路保护模块的板部件图。
图3B是图3A的简单导体中断控制模块的图。
图3B-a是图3B的图的左侧的详细视图。
图3B-b是图3B的图的右侧的详细视图。
图3C是图3B的智能导体中断控制模块的板部件图。
图3D是图3C的智能导体中断控制模块的图。
图3D-a是图3D的图的左上角的详细视图。
图3D-b是图3D的图的右上角的详细视图。
图3D-c是图3D的图的左下角的详细视图。
图3D-d是图3D的图的右下角的详细视图。
图3E是描述图3C的智能导体中断控制模块的部件的表。
图4是用于PoE就绪设备(PoE ready device)的接线电路的示意图。
图5是用于PoE就绪设备的接线电路中的电路保护系统的示意图。
图6是用于非PoE就绪设备的接线电路的示意图。
图7是用于非PoE就绪设备的接线电路中的电路保护系统的示意图。
图8是具有电力的颜色编码的电路的示意图。
图9是具有基于外部用户的适配器的电路保护组件的示意图。
图10是具有基于外部用户的适配器的电路保护组件的示意图。
图11A至图11D是不同电力水平的电路保护组件的应用。
具体实施方式
图1和图2描绘了根据本公开内容的电路保护系统的分解图。
在图1中，电路保护系统100包括：PC板组件102、可以端接线缆导体的绝缘位移连接器(Insulation Displacement Connector，IDC)组件104、两个状态led指示器108、LED安装板110、内部部件壳体112、为相关联的匹配插头提供物理接触点的接触齿组件114、接触齿组件保持器118、壳体120以及电路保护模块122。
在图1A中，电路保护模块122包括简单导体中断控制模块(simple conductorinterrupt control module，CICM)123。简单CICM 123包括板工艺图123a和板部件图123b。在图3B、图3B-a和图3B-b中描述了简单CICM 123的板部件图123b。
在图1B中，电路保护模块122包括智能CICM 125。智能CICM 125包括板工艺图125a和板部件图125b。在图3C、图3D、图3D-a、图3D-b、图3D-c和图3D-d中描述了智能CICM 125的板部件图125b。
图2描述了组装电路保护系统的过程。在图2中，电路保护模块122安装在PC板组件102的顶部。然后，PC板组件102与IDC组件104安装在一起。IDC组件104位于组件基座106的顶部。两个状态led指示器108与安装板110安装在一起，状态led指示器108可以显示电路中的可用电流的状态。安装板110可以是内部部件壳体112的右盖板。IDC组件104与组件基座106和具有保持器118的接触齿组件114一起位于内部部件壳体112的内部。内部部件壳体112被合适地组装在壳体120的内部。
图3是根据本公开内容的电路保护模块的示意图。电路保护模块122具有与简单CICM 123和智能CICM 125不同的实施方式124。电路保护模块122的实施方式124包括：RJ通信插孔315、线缆介质302、四个变压器305、四个过电流和/或过电压断路器307、端口端部317以及两个保护端口313。RJ45通信插孔315具有两个信号对303和两个备用对301，如果需要可以使用两个备用对301。RJ45通信插孔315的四个对分别与四个变压器305连接。变压器305与被称为F1、F2、F3和F4的四个过电流和/或过电压断路器307连接。在一个实施方式中，过电流和/或过电压断路器可以是可熔连接(fusible link)。可熔连接可以被实现为直接熔断器，或者作为可复位电路保护系统被并入。导体1和2对应于F1，导体4和5对应于F3，导体7和8对应于F4，并且导体3和6对应于F2。过电流和/或过电压断路器307用于电压保护并且具有电压或电流的阈值。阈值可以预先确定。当导体301中的电压或电流高于过电流和/或过电压断路器307的阈值时，过电流和/或过电压断路器307将断开电路。端口端部317包括表示电路的流动图的图309和用于热电路保护的热电路保护器311。在一个实施方式中，热电路保护器311可以是热敏电阻器。热电路保护器311可以防止线缆介质的材料过热和熔化。通常护套材料是针对60℃、70℃或90℃来设计的。如上所述，热的增加会导致温度的大幅升高。当温度高于预定阈值时，热电路保护器311将断开电路。因此，电路模块124具有由此实现的两种保护机制。一种是由过电流和/或过电压断路器307进行的过电压和过电流保护，另一种是由热电路保护器311进行的热保护。
在被称为PoE的技术中，目前没有可用于保护线缆介质的外部物理层方法，并且没有可用于全系统通信电路电力网络的保护系统。使用诸如PoE系统的供电技术的当前通信系统可以传输最高达15瓦的功率，并且针对PoE+系统可以传输最高达30瓦的功率。诸如PoE++等的新兴技术等可以具有提供最高达200瓦或更高的功率的能力。本公开内容适合保护通信网络(包括通信线缆)被用作电力传输介质的任何电路。此外，可以设计本公开内容以满足随着规范和标准被批准而增加的电力性能。
电路保护模块122具有另外两种不同的实施方式。电路保护模块122的一种实施方式具有简单CICM 123，电路保护模块122的另一实施方式具有智能CICM 125。具体地，简单CICM 123具有简单电路板123b，智能CICM 125具有智能电路板125b。在图3B和图3D中分别描述了简单CICM 123和智能CICM 125的详细描述。
参照图3A，简单电路板123b利用电阻器(“R”)、熔断器(“F”)、电容器(“C”)和钳位二极管(“D”)的组合来设置电压和安培数的预定阈值以保护由简单CICM 123限定的个体线导体中的每一个。
个体线导体对应于RJ45插孔的八个位置的触点。例如，在图3A中，X3和X4对应于RJ45的八个位置中的两个触点。当个体线导体超过由相应的钳位二极管D1至D4以及熔断器F1和F2设置的电压和电流限制时，简单CICM 123将被切断以保护已经超过电压和电流限制的个体线导体，并且因此防止布线介质过热，布线介质过热可能导致潜在的火灾或安全隐患。
当简单CICM 123中的个体线导体发生过电压和过电流时，四个发光二极管(LED)1至4中的一个可以提供视觉指示以指示导体的故障状态。具体地，当熔断器F1和F2中的一个发生故障时，LED 1至LED 4中的一个将例如失活。
简单CICM 123中的熔断器F1或F2的电流上限可以被调整，因此熔断器F1或F2设置RJ45插孔的每个触点的阈值。如图8中所述，阈值可以通过RJ45插孔的颜色编码来识别。例如，如图8中所述，RJ45插孔的颜色可以是表示不同电力阈值的绿色、紫色或黄色。
熔断器F1和F2设置简单CICM 123的电流上限并且因此设置简单CICM 123的电力水平。当由与简单CICM 123连接的线缆汲取的电力增加时，电流升高至某一电平，并且然后保持恒定。如果电流低于熔断器F1或F2的额定值，则保持线缆与简单CICM 123之间的接触，并且电流继续流过简单CICM 123。随着电流和功率增加，熔断器F1或F2将开始变热，并且最终熔断器F1或F2的内部连接将断开并且将电力从与简单CICM 123连接的终端设备断开。断开该连接的时间依赖于熔断器额定值以及通过与简单CICM 123连接的布线介质汲取的电流的水平。
可选地，利用热敏电阻器来检测与当温度超过并且高于正常工作条件时线缆导体的电阻增加或变化相关的温度升高。在一个实施方式中，热敏电阻器可以位于过电流和/或过电压电路中。线缆导体的温度增加引起线缆导体的电阻增加。热敏电阻器检测电阻增加并且通过Steinhart-Hart方程将电阻增加转换成电压输出。电压输出被添加至现有电路电压。因此，本公开内容的电路保护模块或电路保护系统可以检测随时间的温度变化，包括周围温度变化和线缆导体的随时间的实时温度增加。例如，当线缆导体的温度由于不同的周围温度而改变时，温度引起电阻变化。热敏电阻器将电阻变化转换成电压输出。再次，电压输出被添加至现有电路电压。当该总体(组合)电压超过CICM的设置阈值时，熔断器或继电器将激活并且切断过电压和/或过电流电路。
在图3B、3B-a和3B-b中，简单CICM 123具有两个熔断器F1和F2、四个过电压瞬态电压抑制(TVS)保护二极管D1至D4、四个电阻器R1至R4以及四个LED 1至4。X1-1、X2-1、X5-1和X6-1对应于简单CICM123的安装孔。
在图3B中，存在将电力传送至终端设备的两条平行路径，每个熔断器F1或F2的额定值是总电力的一半。例如，在图3B-a中，熔断器F1的电流为350毫安(mA)，并且熔断器F2的电流也为350mA。理论上，简单CICM 123的电路相对平衡，并且通过每个熔断器F1或F2的电流相等。然而，当由于不良连接而存在不平衡时，较高电流将通过一个对被汲取，并且具有较高电流的熔断器最终将断开。当具有较高电流的熔断器断开时，则将依靠两条平行路径中剩余的一条路径来汲取全部电力量。结果是，然后第二熔断器将在短时间内断开，因为其额定值将被两倍超过。
当跨布线介质存在标称电压时，保护二极管D1至D4被认为不传导电流。当存在达到简单CICM 123中的二极管D1至D4的阈值电压的过大施加电压或电压中的尖峰时，二极管D1至D4将电压保持在该水平，并且二极管D1至D4开始传导电流。在电压中存在瞬态尖峰的情况下，二极管D1至D4将在短时间内传导电流，这可能不会断开熔断器。然而，当存在通过简单CICM 123的持续过大电压时，二极管D1至D4将汲取大电流，并且熔断器F1和F2将断开。
如果利用单向二极管，则电压源的极性必须是正确的，或者二极管将在低电压下导通并且提供反极性保护。如果利用双向二极管，则通过双向二极管的电压可以是任一极性或AC电压。
LED 1至LED 4指示关于电力是否传递至终端设备的状态。当施加电力并且熔断器未断开时，LED 1至LED 4将亮起。如果个体线路断开，则两个LED将导通并且另外两个LED将关断。因此，LED可以用作识别断开的线路的工具。例如，参照图3B、图3B-a和图3B-b，当引脚4的一个正DC电源在输入端断开时，LED 1和LED 3将没有电力，而LED 2和LED 4将保持导通。如果引脚7的一个负DC电源断开，则LED 1和LED2将关断，而LED 3和LED 4导通。
当两条线路断开时，无论两条线路是两条正线路引脚4和5还是两条负线路引脚7和8，所有四个LED都将关断。断开一条正线路和一条负线路将使四个LED中的三个LED熄灭。例如，如果引脚4和引脚7在输入侧被断开，则电压将仅被施加至LED 4，而LED 1、LED 2和LED 3将关断。
为了使用AC电压，LED 1至LED 4以及二极管1至二极管4是双向的。当LED 1至LED4在两个方向均为绿色，LED 1至LED 4以其全亮度亮起，指示电力通过。如果LED具有一对绿色和红色照明，即一个方向为绿色并且另一个方向为红色，则LED 1至LED 4可以显示关于电力是否存在的状态，并且还显示电压的极性的状态。在一个电压极性中，LED1至LED 4的绿色和红色对中的仅绿色部分被点亮。在反向极性中，绿色和红色对LED的仅红色部分被点亮。如果DC电路上存在AC电压，则在一半时间内绿色部分将亮起，并且在另外一半时间内红色部分将亮起，这呈现橙色外观。
参照图3B、图3B-a和图3B-b，如果任何一条线路汲取电流超过熔断器F1和F2的额定电流，则熔断器F1和F2将熔断。如果熔断器F1或F2熔断，则两个LED将熄灭，并且线路的电力被中断。如果任何线路的电压超过二极管1至二极管4的钳位二极管值，则二极管1至二极管4将汲取电流并且熔断该二极管所连接的熔断器。如上面所讨论的，LED 1至LED 4可以是红色和绿色对以指示极性错误。
熔断器F1和F2的熔断值依赖于电力供应装置和期望的电力限制。熔断器F1和F2的功率可以是：
每腿0.35A×2×48V＝33.6瓦 式(1)
每腿0.625A×2×48V＝60瓦 式(2)
每腿1.0A×2×48V＝96瓦 式(3)
图3C是智能CICM 125的板部件图。与简单CICM 123不同，智能CICM 125使得能够通过利用熔断器和继电器的组合来建立预定义的设定点。预定义的设定点由跳线(即，X8和X13)以及由跳线安装和激活的熔断器或继电器(即，X9和X14)来决定。
在智能电路中，LED 1至LED 8被用作视觉指示以提供对导体的保护水平的逐步测量。预定义阈值的百分比由LED 1至LED 8的颜色变化来指示。可以调整该百分比以满足智能CICM 125的不同需求。
利用继电器选项(即，K1和K2)来激活智能CICM 125可以在个体线连接器上的故障被校正之后复位直流(DC)电力。
在智能CICM 125的实施方式中示出了继电器和熔断器两者。注意，本实施方式的电气结构使得继电器用作主要保护机构。当发生事故并且继电器失灵或被损坏时，则熔断器将作为辅助保护机构(即第二量级)来保护和禁用过电流和/或过电压电路。
在智能CICM 125中，可以利用两个熔断器F1和F2以及两个瞬态电压抑制(TVS)二极管来对正在被供电的终端设备提供保护。智能CICM125使用通过若干LED进行的对由终端设备汲取的相对电力水平的指示。电流感测可以用于操作继电器以断开至终端设备的电力，并且使得在故障清除之后能够复位该单元。在智能CICM 125的电路中，选项是熔断器或继电器，但是可以重新布置使得继电器将提供主动保护，同时熔断器提供与继电器触点串联的故障保护连接。
如图3D所示，在本公开内容的一个实施方式中，针对DC对中的每一个使用两个镜像电路。具体地，上面的电路在引脚4与引脚7之间，而下面的电路在引脚5与引脚8之间。在图3D-c和图3D-d中描述了从引脚5至引脚8的电路的部件。从引脚4至引脚7的镜像电路的部件类似于图3D-c和图3D-d中的部件。因此，不包括对图3D-a和图3D-b的描述。
在图3D、图3D-c和图3D-d中，存在用于下面的电路的本地电力供应装置。简单线性直流(DC)调节器包括D4、DZ3、U4、C10、C11、C12和C13。已经在图3D-c、图3D-d和图3E中描述了智能CICM 125的部件。例如，C10、C11、C12和C13是具有各种电容的电容器。如果需要，可以使用更复杂的供应装置。这些部件为智能CICM 125的下面的电路提供12伏(V)DC电源，并且12伏DC电源用于与四个电阻器R27、R29、R30和R31相关联的参考电压。参考电压用于电流测量和指示。高电导率快速二极管D4提供反极性保护，而DZ3用于延迟对下面的电路的供电。如果使用集中化点(中心)来识别正在被供电的终端设备，则该电路的汲取会干扰该处理。由于利用较低的电压来探测终端设备，DZ3的正向压降将不会使电流传递至供应装置和电路，直到该处理完成之后。一旦存在较高电压，则DZ3传导电流，并且下面的电路将变成有效。
电流感测由R28和U5-B来完成。设置电路的增益和电路的电力水平经由X13选择跳线来进行。较低的增益设置允许较高的电流和电力水平，因此仅使用三种可能的跳线中的一种。
跳线操纵和/或激活可以以许多不同的方式——包括物理操纵和电气布线或激活——来完成。一个实施方式利用与跳线的腿一致的双列直插式封装(dual inlinepackage，DIP)开关。根据DIP开关切换键的组合，可以在过电流和/或过电压电路中插入各种跳线组合或者从过电流和/或过电压电路中排除各种跳线组合。如果智能CICM 125具有被设置成各种阈值水平的能力，则DIP开关切换键的开或关的位置可以指示特定于应用的最大CICM电压阈值。例如，可以使用切换键1为“开”、切换键2为“关”并且切换键3为“关”来表示75瓦功率电平。然后，可以通过使用切换键位置的不同组合来将智能CICM 125重新配置成较高的功率阈值。例如，可以使用切换键1为“关”、切换键2为“开”并且切换键3为“关”来表示100瓦。
如图3D-c所示，由U5-B产生的电压被发送至U5-C、U5-D和U5-A的输入端，并且与参考电压进行比较。随着电流信号水平升高，这些比较器的输出将切换极性并且改变亮起的LED的指示器。放大器增益(X-13)与参考电压的组合决定LED中的一个将被点亮的点。
具体地，在本公开内容的实施方式中，电流值被设置成使绿色LED被点亮直到电流为X13设置的约95％(在正常操作下)。当电流高于95％时，绿色LED将关断并且黄色LED然后被点亮直到(最大电力达到)105％。当电流升高至105％以上时，橙色LED然后导通，警告下面的电路立即跳闸。
在达到设置电流的110％时，红色LED经由D5被点亮并且锁定。将保持该状态直到下面的电路断电并且被允许复位。驱动红色LED的相同输出也对开关U6供电。
如果跳线X14从引脚1跳到引脚2，并且安装了熔断器F2，则开关将使输出短路或短接并且使熔断器F2熔断。这是一次性操作，因为熔断器F2需要更换以使电力传递至输出。
如果跳线X14从引脚2跳到引脚3，并且安装了继电器K2，则开关U6将驱动继电器并且通过继电器引脚4和6向终端设备断开下面的电路。这是可复位状况，因为对该单元断电将重闭继电器触点并且闭合电路。当继电器K2被从引脚8驱动至引脚3时，一旦电路被激活，则R52被用于降低继电器中的电力。
在F2不存在的情况下，可以利用过电压来切断下面的电路。如果DZ4开始传导电流，则感测电阻器R28将产生电压，并且信号将传递并切断下面的电路。
图4是用于PoE就绪设备的接线电路的示意图。图4示出了没有本公开内容中公开的电路保护系统的PoE电路的标准方法。图4呈现了连接至PoE终端设备的PoE就绪设备的通用配置。接线电路400包括PoE供电装置(PSE)401、传输部分405和终端设备407。PSE 401包括变压器403、数据411、输入电力413、变压器403前面的导体423以及变压器403后面的导体425。传输部分405(线缆)包括导体419和导体421。终端设备407包括桥409、输出电力417、数据415和变压器403。
本公开内容的电路保护系统可以放置在受保护电路的不同位置处。
系统的一个实施方式是通过将电路保护系统定位在输出口处来直接保护终端设备。图5是用于PoE就绪设备的接线电路中的电路保护系统的示意图，并且表示通信永久链接电路内电路保护系统的可能位置。在该实施方式中，电路保护系统100位于终端设备407的工作区域输出口处。该实施方式可以使线缆的导体端接于壁板的后部中电路保护系统100的IDC组件104上。转接线(或类似手段)可以用于壁板RJ45插孔与受电设备装置RJ45插孔之间的连接。
在图5中，电路保护系统100包括放置在终端设备407前面的电路模块124。已经在图4中描述了图5中的用于PoE就绪设备的接线电路400，并且已经在图3中描述了电路模块124。因此，省略对接线电路400和电路模块124的说明。
此外，可以通过将电路保护系统直接构建在电路板中来实现通信布线介质保护，所述电路板目前直接位于物理插孔例如简单CICM 123和智能CICM 125中。物理插孔包括但不限于如图3和图5所示的RJ45通信插孔315。
具有电路保护系统的辅助或主要电路板也可以以集成方式被定位在通信插孔旁边，或者如图5所示作为辅助部件附加在例如通信壁板后面作为子/父单元。
另外，本公开内容的电路保护系统可以以转接板的形式被定位在中跨供电装置集中化位置处。图6是用于非PoE准就绪设备的接线电路的示意图。在图6中，接线电路600包括：非PoE设备601、第一数据传输部分603、电力输入和数据传输中跨电力注入器设备605、第二传输部分606以及终端设备607。第一传输部分603进一步包括数据615、导体621和导体627。第二传输部分606携载输入电力613、导体623、以及导体625上的数据。终端设备607包括变压器609、桥611、数据619和电力617。
在非PoE就绪设备电路600中，不存在PSE。这种类型的实现方式的电源将采取外部电力供应设备的形式。一种常见设备被称为中跨注入器。外部电源613位于PoE终端设备607的上游。然而，本公开内容可以被定位在电力供应设备下游的电路内的任何点。本公开内容可以作为线缆永久链接的组成部分例如RJ45插孔而被并入，或者可以作为连接至电力供应设备的下游或者受电设备的上游的外部部件而驻留。一个这样的示例可以是直接位于中跨注入器下游的多端口转接板。
图7是用于非PoE就绪设备的接线电路中的电路保护系统的示意图。在图7中，包括电路模块124的电路保护系统100被放置在中跨注入器的下游。已经在图6中描述了图7中的用于非PoE就绪设备的接线电路600，并且已经在图3中描述了电路模块124。因此，再次省略对接线电路600和电路模块的说明。电路保护系统100可以作为线缆永久链接的组成部分例如RJ45插孔而被并入，或者可以作为连接至电力供应设备的下游或受电设备的上游的外部部件而驻留。
本公开内容的电路保护系统也可以是不同的形式。
本公开内容可以具有限制控制点以确保安全性。经过专业培训并获得许可的安装人员将能够基于安装的通信系统的风格、额定值和其他因素以及设计人员的使用意图来在该系统内安装具有30瓦额定功率的电路保护系统。如果检测到过电流，则使用额定功率为30瓦的插座可以引起断开(例如，熔断器或断路器)。在使用可复位的断路器类型的熔断器的情况下，至少电路保护系统100将触发所安装的通信系统的所有者和/或管理者进行重新检查，以确保其符合下一代PoE装置和要求。
本公开内容还可以包括使用在插座上容易看到的颜色或字母/字母数字名称。颜色编码将直接与设计者或安装者打算使通信布线系统被使用的电流额定值相关。当拥有者或管理者控制预先安装的通信系统时，本公开内容将使得用户能够基于颜色编码或字母/字母数字名称信息来确定所安装的通信部件的最大额定功率以及实现正确的保护模块的方法。知道基于布线系统来保护设施而不是仅仅基于期望实现一块电子设备来保护设施，用户现在可以自由地实现任何PoE受电设备。
图8是具有电力的颜色编码的电路的示意图。在图8中，30瓦PZT摄像机801与导体803连接，并且连接器803插入到出口插孔805中。导体803和出口插孔805以绿色进行颜色编码以指定电力限制。类似地，60瓦PZT摄像机807与导体809连接，导体809与出口插孔811连接。导体809和出口插孔811以紫色进行颜色编码以指定电力限制。类似地，100瓦PZT摄像机813与导体813连接，导体813与出口插孔817连接。导体815和出口插孔817以黄色进行颜色编码以指定电力限制。
电路保护系统可以用作高电压熔断器系统。一旦电路在出口插座处检测到过电流，则电路将通过断开终端设备而有效中断，因此将在由过电流造成任何损坏之前保护线缆介质。例如，当在出口插座处发生过电流时，图3中的过电流和/或过电压断路器307将有效地断开终端设备。
电路保护系统可以采取可复位熔断器(re-settable fuse)的形式，或者可以通过设计永久地禁用需要专业服务来重新激活的插座。这可以被看作是装置和人身安全的基础，并且将消除由非合格人员无意复位的危险。在该实施方式中，所有源布线介质将到达设施中的集中化点处，使得能够实现多端口保护单元。
此外，本公开内容可以是从集中化点(中心)位置的过电流保护。这将使得能够从单个管理点保护整个网络。这可以是从单个中心或主要分布点发散出的通信电路组。在该主要分布点内，将以个体为基础保护每个电路免于过电流或浪涌。将电路保护系统定位在集中化点中将使整个系统管理和安全性问题能够以更高效的方式被检测和解决。这尤其适用于广阔的建筑物、校园和企业环境。再次，电路保护系统的该实施方式可以采取可复位熔断器的形式，或者可以通过设计永久禁用需要专业服务来重新激活的电路。这可以被设置为用于装置和人身安全的基础，并且将消除由非合格人员无意复位的危险。
本公开内容的电路保护系统可以具有许多另外的特征。例如，本公开内容的一个实施方式可以如图1和图2所示通过指示器灯或一些状态指示器108在该插座处显示可用电流。大多数设施中的通信网络具有携载电流电路和非携载电力电路二者。可用电流状态指示器可以与上面图8中所概述的颜色编码(颜色与检测到的电力相关)结合。颜色将指示可用电流，以使得终端用户能够将设备与正确的插座相匹配，这与终端用户如何将传统灯泡与灯相匹配类似。本公开内容还能够可视地指示电路的故障状况。
在低电压系统内，许多当前的PoE装置和类似的交换机不提供作为标准特征的负载平衡。因此，从装置保护和安全角度来看，过电流保护问题变得更有意义。例如，当使用300瓦电力供应的交换机向10个终端设备供电时，每个终端设备可用的总功率将为30瓦。当使用相同的PoE交换机为五个终端单元供电时，可用功率可以达到60瓦。当本公开内容的实施方式在终端设备插座处使用并且具有30瓦的额定功率时，不论所传送的电力如何，30瓦是插座的阈值。这将使得能够保护终端设备，而与源向终端设备(有意或无意地)传送额外瓦特数的能力无关。
用于PoE和其他低电压系统的负载平衡装置的可用性不能直接解决负载与系统的预期使用的兼容性的问题。作为示例，可以安装所讨论的电路保护系统，其初始设计是打算用于每个设备的功率用量为30瓦。在本公开内容中安装的插孔插座——包括插孔、线缆和导体——被检查并且被额定30瓦的使用量。
现在实现的POE++交换机允许60瓦设备。在最初实施时，使用了30瓦终端设备。当终端设备改变成60瓦设备并且被激活时，终端设备将从新的PoE++交换机要求60瓦功率，本公开内容的实施方式将60瓦认为是过流事件并且使得断开电力或将功率限制至初始系统设计和能力内的30瓦，因为POE++交换机仅被设置用于30瓦。只有30瓦的能量通过POE++交换机。POE++交换机将断开电路，并且此断开并非意在保护有源设备，而是将用于防止过电流对电路内其他部件例如线缆、护套材料和/或导体的损坏，从而防止可能的灾难性事件，例如火灾或电弧放电。
本公开内容的另一实施方式可以采取用户附接适配器的形式。该适配器可以是将由用户实现并且将位于有源设备与布线出口插座之间的小设备。该实施方式可以包含如在其他实施方式中看到的以上保护和通知方面的任何或全部。该适配器还可以作为通规(Go)或止规(No-Go)设备进行定位和使用，以进一步帮助用户理解特定于插座什么电力类型可用。
基于外部用户的适配器可以在不同类型的连接器之间创建转换点。目前，由于低电压电力系统中可用的合格或限定类型的连接器的特定编码和标准工作很少，因此能够提供上述保护、通知方面并且允许在不同连接器样式之间适配的适配器是有益的。示例是适配器将DIN(即，圆形)连接器连接至RJ45通信出口插座。图9是具有基于外部用户的适配器的电路保护组件的示意图。在图9中，30瓦限制PTZ摄像机801通过DIN-DIN转接线901与RJ45出口插孔805连接。外部适配器903可以添加在DIN-DIN转接线901与出口插孔805之间。外部适配器903包括DIN接口907、电路保护模块122、双绞线911和RJ45接口913。出口插孔805具有RJ45接口909。另一示例是适配器将USB连接器连接至RJ45通信出口插座。图10是具有基于外部用户的适配器的电路保护组件的示意图。在图10中，30瓦限制PTZ摄像机801通过USB-USB转接线1001与RJ45出口插孔805连接。外部适配器1003可以添加在USB-USB转接线1001与出口插孔805之间。外部适配器1003包括USB接口1007、电路保护模块122、双绞线1011和RJ45接口1005。适配器将是两个不同连接器之间的转换点，同时确保所安装的通信系统(即线缆、导体、护套等级以及相关联的硬件)与终端用户打算使用的设备相匹配，因此与适配器的相关联的Go/No-Go方面相匹配。
图11A至图11D是不同电力水平的电路保护组件的应用。在图11A中，电路保护组件包括：为终端设备1160提供电力的PSE设备1100；设备线组件1105，其连接壁板安装的CICM组件1115与终端设备1160之间的两个端口；两个转接板1125和1135，其提供布线灵活性以允许两组“永久链接”线缆1120和1140的连接；以及转接线组件1130，其用于连接转接板1125与1135上或之间的两个端口。转接线组件1130的线缆性能通常将匹配壁内永久链接布线1120的线缆性能。壁板1110可以是出口与壁板安装的CICM组件1115结合的任何组合。
根据本公开内容的一个实施方式，在图11A至图11D中，壁内永久链接布线1120和1140以及转接线组件1130的额定功率均为140瓦。在图11A中，PSE设备1100的额定功率为60瓦。在图11B和图11C中，PSE设备1101的额定功率为100瓦，以及在图11D中，PSE设备1102额定功率为140瓦。
根据本公开内容的一个实施方式，图11A和11B中的CICM组件1115的额定功率为60瓦，图11C中的CICM组件1116的额定功率为100瓦，以及图11D中的CICM组件1117的额定功率为140瓦。
在图11A中，因为PSE设备是60瓦设备，并且CICM组件1115的额定功率为60瓦，并且壁内永久链接布线1120和1140以及转接线组件1130的额定功率均为140瓦，因此授予初始安装许可。
在图11B中，如上所述，PSE设备1101是100瓦设备，并且CICM组件1115的额定功率为60瓦，并且壁内永久链接布线1120和1140以及转接线组件1130的额定功率均为140瓦。当在没有适当的工程咨询的情况下，100瓦PSE设备1101被实施在现有系统(原始安装针对60瓦使用)上时，CICM组件1115被激活。CICM组件1115感测到高于额定电力阈值的电力并且中断至终端设备1160的电力。在图11B的电路上电力被中断，这需要授权人员维修或更换CICM组件1115。因此，在PSE设备1101与终端设备1160之间不存在电力。
在图11C中，PSE设备1101是100瓦设备，并且CICM组件1116的额定功率为100瓦，并且壁内永久链接布线1120和1140以及转接线组件1130的额定功率均为140瓦。在电路被中断之后，如在图11B中所讨论的，授权维修人员评估现有基础设施的壁内布线1120和1140以及相关联的安装实践和其他需求的方面。一旦所有要求被满足，则授权的维修人员用100瓦CICM组件1116替换60瓦CICM组件1115。因此，图11C的电路现在可以根据国家、州和市级规范安全地实施100瓦系统。
在图11D中，PSE设备1102是140瓦设备，CICM组件1116的额定功率为100瓦，并且壁内永久链接布线1120和1140以及转接线组件1130的额定功率均为140瓦。再次，CICM组件1116将激活。CICM组件1116感测到高于额定电力阈值的电力并且中断电力。在图11D的电路上电力被中断，这需要授权人员来维修或更换CICM组件1116。因此，PSE设备1102与终端设备1160之间不存在电力。授权的维修人员可以使用额定功率为140瓦的CICM组件1117。因此，当CICM组件1117被升级以反映140瓦阈值时，终端用户在适当的工程咨询的情况下实施140瓦PSE设备1102。在升级过程期间，可能要求电工满足NEC规范的要求。
前述的本公开内容可以被集成到全电路保护系统中。该系统可以通过各种方式提供识别已安装的通信线缆的特定参数的方式。例如，一种方式可以是开发能够利用供应商部件编号和型号的数据库的应用。这些标识符将与特定线缆的特定物理参数和性能参数相关联。然后，该信息将被用作正确选择和实施电路保护系统的基础。
因为电路保护系统可以是不同的形式并且可以被放置在具有不同特征的不同位置处，所以重要的是要注意，用于电路保护系统的一系列部件将是可用的。可以基于由行业机构例如UL、IEEE、ANSI、CENELEC以及ISO等开发的推荐和规范来利用每个变体保护电路，所述推荐和规范可以是电流或任何其他变量。由于目前没有可用于高功率以太网(HPoE)通信电路(HPoE)的最大电流限制，所以这些行业机构将有责任指定部件要求、安装实践和安全阈值。许多这些行业机构例如国家消防协会(NFPA)和国家电气规范(NEC)将基于安全问题为这样的设备创建可执行规范。本公开内容不应该限于任何电力上限，并且可以结合不断出现的标准和规范更新来设计。
注意，过保护可以仅基于最大电流及相关联参数，例如物理线缆介质的热升高，这也是重要的。
注意，不管可用的设备过电流保护如何，实际的限制参数是物理安装的线缆介质。这可以是本公开内容的核心。
进一步注意到，可以利用视觉辅助例如颜色编码，并且可能将其并入到标准的文档中。该颜色编码将为设备安装人员提供基于安装的线缆轻松识别电路额定的最大电流的方式。
随着PoE等技术的不断发展，电力水平将持续增加。电路中安装的线缆将限制电力水平的增加。线缆可能成为电路中的薄弱环节，并且最终可能成为故障点。由于护套材料的熔化(退化)和随后的电弧放电是物理线缆介质内的故障的可能结果，因此熔化问题成为生命安全问题。
一旦通过使用应用或数据库识别了电路保护系统的正确模型，则可以做出决定来在集中位置即配电室或天花板箱或在周边位置例如壁装插座处保护电路。
当电路保护系统被应用于PoE就绪设备时，接线电路可以看起来类似于但不限于如图4所示的示例性实施方式。如在图5中所讨论的，电路保护系统可以位于插座处以保护终端设备。
当电路保护系统被应用于非PoE就绪设备时，接线电路可以看起来类似于但不限于如图6所示的示例性实施方式。如在图7中所讨论的，电路保护系统可以以转接板的形式位于中跨PSE集中化位置的下游。
如图6和图8中的上述实施方式所示，在通信线路中的各个点处定位电路保护系统的能力是本公开内容的优点。
物理层线缆设备的不同方法将需要各种安装位置，以保持高总体系统效率。如本公开内容的一个实施方式所示，在将电路保护系统集成到接线插孔和/或插座中的情况下，将使得本公开内容能够根据需要而实施，而不管线缆设备拓扑如何。
本公开内容的过电流保护是必要且重要的。如上所述，传统的通信线缆、导体、护套材料和连接器未被设计成承受由于传输较高电力和传统安装实践而引起的增加的安培数、相关联的发热和材料退化。
此外，本公开内容可以帮助地方检查员或拥有监督权的机构(AHJ)具有在授予最终检查许可之前评估系统的预期用途的符合性的基础。如果发生事件，则该基础还使得能够更合适地聚焦于忽视的论据。
注意，本文使用被应用在PoE或非PoE设备中的本公开内容的示例性实施方式来示出本公开内容的各种形式和布置。本公开内容在PoE设备中的应用可以用于非PoE设备，反之，本公开内容在非PoE设备中的应用可以用于PoE设备。
尽管已经参考一个或更多个示例性实施方式描述了本公开内容，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以使用等同物替换其元件。另外，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适合本公开内容的教示。因此，意在本公开内容将不限于作为所考虑的最佳模式公开的特定实施方式，而是本公开内容将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (34)

1.一种以太网供电PoE线缆介质电路保护模块，包括：
过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器，其测量和/或检测PoE线缆介质的热升高，其中，所述过电流和/或过电压电路模块包括开关设备，其中所述开关设备是选自于由钳位二极管、熔断器、发光二极管、跳线、DIP开关及它们的组合构成的组中的至少之一，用于设置所述过电流和/或过电压电路模块的预定电力水平以及还设置所述线缆介质电路保护模块的电力阈值水平，并且其中，所述线缆介质电路保护模块还包括二极管设备，所述二极管设备通过防止电力从电力供应装置流至受电设备直到所述线缆介质电路保护模块被复位从而允许所述受电设备被识别并且对来自所述电力供应装置的经由所述线缆介质电路保护模块来传递电力的请求进行响应，来允许所述线缆介质电路保护模块在操作期间被复位，由此禁止在所述PoE线缆介质上的超过所述预定电力水平的电力传输和/或防止在所述PoE线缆介质上产生过热。
2.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是电路板。
3.根据权利要求2所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是包括插孔接口的壁板组件。
4.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是可熔连接。
5.根据权利要求4所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述可熔连接是可复位熔断器。
6.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述热电路保护器是热敏电阻器。
7.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，还包括：通信插孔、变压器和保护输出端口，其中，所述通信插孔后面是所述变压器，并且所述过电流和/或过电压电路模块以及所述热电路保护器被布置在所述变压器与所述保护输出端口之间。
8.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述热电路保护器检测线缆导体随时间的温度变化。
9.根据权利要求8所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述温度变化包括由周围温度引起的变化。
10.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述过电流和/或过电压电路模块至少包括继电器和熔断器，所述继电器是主要保护机构，并且所述熔断器是辅助保护机构。
11.根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，其中，所述二极管设备是稳压二极管。
12.一种用于保护以太网供电PoE线缆介质的通信电路保护系统，所述通信电路保护系统包括：
电力供应装置，
受电设备，以及
电路保护模块，其包括过电流和/或过电压电路模块以及/或者热电路保护器，其测量和/或检测所述PoE线缆介质的热升高，所述电路保护模块还包括二极管设备，所述二极管设备通过防止电力从所述电力供应装置流至所述受电设备直到所述电路保护模块被复位从而允许所述受电设备被识别并且对来自所述电力供应装置的经由所述电路保护模块来传递电力的请求进行响应，来允许所述电路保护模块在操作期间被复位，
其中，所述电路保护模块被布置在所述电力供应装置与所述受电设备之间，使得当所述电力供应装置向所述受电设备发送请求时，所述二极管设备将会检测来自所述受电设备的识别自身的响应并且激活所述电路保护模块，由此使得当检测到(1)所述电力超过针对所述PoE线缆介质设置的所述电路保护模块的预定电力水平并且/或者(2)所述PoE线缆介质上产生过热时所述过电流和/或过电压电路模块能够中断所述电力流过所述PoE线缆介质，由此禁止所述电力在所述PoE线缆介质上的传输，
其中，所述过电流和/或过电压电路模块还包括用于设置所述电路保护模块的所述预定电力水平的开关设备。
13.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是电路板。
14.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是包括插孔接口的壁板组件。
15.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述过电流和/或过电压电路模块是可熔连接。
16.根据权利要求15所述的通信电路保护系统，其中，所述可熔连接是可复位熔断器。
17.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述热电路保护器是热敏电阻器。
18.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，所述电路保护模块还包括通信插孔、变压器和保护输出端口，其中，通信插孔后面是所述变压器，并且所述过电流和/或过电压电路模块以及所述热电路保护器被布置在所述变压器与所述保护输出端口之间。
19.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述电路保护模块与通信插孔集成。
20.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述电路保护模块是通信插孔的辅助部件。
21.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述通信电路保护系统被基于所述线缆介质的电力水平限制进行颜色编码。
22.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述通信电路保护系统被布置在集中化中心位置处。
23.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述电路保护模块是通信插孔与所述受电设备之间的转换适配器。
24.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，还包括过电流和/或过电压限制控制点。
25.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，还包括绝缘位移连接器。
26.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，还包括指示可用电流的状态的状态指示器。
27.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述热电路保护器检测线缆导体随时间的温度变化。
28.根据权利要求27所述的通信电路保护系统，其中，所述温度变化包括由周围温度引起的变化。
29.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述过电流和/或过电压电路模块至少包括继电器和熔断器，所述继电器是主要保护机构，并且所述熔断器是辅助保护机构。
30.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述开关设备是选自于由钳位二极管、熔断器、发光二极管、跳线、DIP开关及它们的组合构成的组的至少一个设备。
31.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述开关设备是选自于由钳位二极管、熔断器和发光二极管构成的组中的至少之一。
32.根据权利要求12所述的通信电路保护系统，其中，所述二极管设备是稳压二极管。
33.一种通信电路保护系统的保护以太网供电PoE线缆介质的方法，其特征在于：
在电力供应装置与受电设备之间布置根据权利要求1所述的线缆介质电路保护模块，
将来自所述电力供应装置的请求经由所述电路保护模块发送至所述受电设备，
将来自所述受电设备的识别响应经由所述电路保护模块发送至所述电力供应装置，
通过所述二极管设备检测所述受电设备已经将所述响应发送至所述电力供应装置，
使得所述电力供应装置能够将电力在所述PoE线缆介质上传递至所述电路保护模块和所述受电设备，以及
如果(1)所述过电流和/过电压电路模块确定来自所述电力供应装置的电力超过预定电力水平和/或(2)所述热电路保护器检测到在所述PoE线缆介质中产生过热，则中断所述电力在所述PoE线缆介质上到所述受电设备的传递。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述二极管设备是稳压二极管。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121194A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit integriertem Schutzverlauf und Verfahren
US10476684B2 (en) * 2016-06-03 2019-11-12 Crestron Electronics, Inc. Dual sourcing power over ethernet on a single data path
GB2552983B (en) * 2016-08-17 2021-04-07 Ge Aviat Systems Ltd Method and apparatus for detecting an electrical fault in a printed circuit board
US11054457B2 (en) 2017-05-24 2021-07-06 Cisco Technology, Inc. Safety monitoring for cables transmitting data and power
US10809134B2 (en) 2017-05-24 2020-10-20 Cisco Technology, Inc. Thermal modeling for cables transmitting data and power
US11431420B2 (en) 2017-09-18 2022-08-30 Cisco Technology, Inc. Power delivery through an optical system
US10541758B2 (en) 2017-09-18 2020-01-21 Cisco Technology, Inc. Power delivery through an optical system
TWI638494B (zh) * 2017-12-29 2018-10-11 和碩聯合科技股份有限公司 連接裝置及其連接裝置製造之方法
US11093012B2 (en) 2018-03-02 2021-08-17 Cisco Technology, Inc. Combined power, data, and cooling delivery in a communications network
US10281513B1 (en) 2018-03-09 2019-05-07 Cisco Technology, Inc. Verification of cable application and reduced load cable removal in power over communications systems
US10732688B2 (en) 2018-03-09 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. Delivery of AC power with higher power PoE (power over ethernet) systems
US10631443B2 (en) 2018-03-12 2020-04-21 Cisco Technology, Inc. Splitting of combined delivery power, data, and cooling in a communications network
US10672537B2 (en) 2018-03-30 2020-06-02 Cisco Technology, Inc. Interface module for combined delivery power, data, and cooling at a network device
US10958471B2 (en) 2018-04-05 2021-03-23 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting wire fault and electrical imbalance for power over communications cabling
US10735105B2 (en) 2018-05-04 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. High power and data delivery in a communications network with safety and fault protection
US11038307B2 (en) 2018-05-25 2021-06-15 Cisco Technology, Inc. Cable power rating identification for power distribution over communications cabling
US10763749B2 (en) 2018-11-14 2020-09-01 Cisco Technology, Inc Multi-resonant converter power supply
US11061456B2 (en) 2019-01-23 2021-07-13 Cisco Technology, Inc. Transmission of pulse power and data over a wire pair
US10790997B2 (en) 2019-01-23 2020-09-29 Cisco Technology, Inc. Transmission of pulse power and data in a communications network
US10680836B1 (en) 2019-02-25 2020-06-09 Cisco Technology, Inc. Virtualized chassis with power-over-Ethernet for networking applications
US11456883B2 (en) 2019-03-13 2022-09-27 Cisco Technology, Inc. Multiple phase pulse power in a network communications system
US10849250B2 (en) 2019-03-14 2020-11-24 Cisco Technology, Inc. Integration of power, data, cooling, and management in a network communications system
US11063630B2 (en) 2019-11-01 2021-07-13 Cisco Technology, Inc. Initialization and synchronization for pulse power in a network system
US11252811B2 (en) 2020-01-15 2022-02-15 Cisco Technology, Inc. Power distribution from point-of-load with cooling
US11853138B2 (en) 2020-01-17 2023-12-26 Cisco Technology, Inc. Modular power controller
US11088547B1 (en) 2020-01-17 2021-08-10 Cisco Technology, Inc. Method and system for integration and control of power for consumer power circuits
US11438183B2 (en) 2020-02-25 2022-09-06 Cisco Technology, Inc. Power adapter for power supply unit
US11637497B2 (en) 2020-02-28 2023-04-25 Cisco Technology, Inc. Multi-phase pulse power short reach distribution
US11307368B2 (en) 2020-04-07 2022-04-19 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plates for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US11320610B2 (en) 2020-04-07 2022-05-03 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plate for delivery to electronic and photonic integrated circuits

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1787314A (zh) * 2005-11-23 2006-06-14 杭州华为三康技术有限公司 电源保护装置及方法
CN103427674A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 成都酷玩网络科技有限公司 带保护功能的5v稳压电源
CN104125076A (zh) * 2014-07-04 2014-10-29 深圳创维数字技术股份有限公司 一种poe多媒体终端

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5429040A (en) * 1977-08-09 1979-03-03 Kowa Denki Kougiyou Kk Glass tube fuse using braided wire
JPS63276438A (ja) * 1987-05-06 1988-11-14 出雲化工機株式会社 サオヘの腸詰ウインナ−の捲付方法
DE3917270C2 (de) * 1989-05-23 1997-10-23 Krone Ag Anschlußleiste mit Überspannungsschutz
US5384428A (en) * 1992-12-22 1995-01-24 Pacusma Co. Ltd. Receptacle wall plate with built-in protection circuitry
US5844326A (en) * 1997-06-23 1998-12-01 Cruising Equipment Company, Inc. Managed electrical outlet for providing rank-ordered over-current protection
DE10029649C9 (de) * 2000-06-15 2008-02-07 Adc Gmbh Verteileranschlußmodul für die Telekommunikations- und Datentechnik
US6816350B1 (en) * 2001-05-15 2004-11-09 Illinois Tool Works Inc. AC voltage protection circuit
ES2589308T3 (es) * 2003-03-14 2016-11-11 Abb Schweiz Ag Disyuntor electrónico
US7050285B2 (en) * 2003-06-04 2006-05-23 Illinois Tool Works Inc. Surge protector assembly with ground-connector status indicator circuitry
JP2005073356A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Calsonic Kansei Corp モータ駆動制御装置
IL160417A (en) * 2004-02-16 2011-04-28 Mosaid Technologies Inc Unit added to the outlet
US8149683B2 (en) * 2005-05-18 2012-04-03 Cisco Technology, Inc. Fail-safe inline power in a wired data telecommunications network
US20070165348A1 (en) 2006-01-18 2007-07-19 Wabash National, L.P. Circuit protection
US7554796B2 (en) * 2006-01-20 2009-06-30 Adc Telecommunications, Inc. Modular power distribution system and methods
US7808760B2 (en) 2006-03-28 2010-10-05 Kopelman Robert Z Electrical fire prevention from over-temperature conditions
US7561400B2 (en) * 2006-12-05 2009-07-14 Illinois Tool Works Inc. Base station protector assembly for surge protection
US7431600B2 (en) * 2007-01-31 2008-10-07 Cisco Technology, Inc. RJ style connector to eliminate cable electrostatic discharge events
US20090027821A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Littelfuse, Inc. Integrated thermistor and metallic element device and method
US8243412B2 (en) * 2008-04-25 2012-08-14 Adtran, Inc. Surge protection systems and methods for outside plant ethernet
US8498087B2 (en) * 2009-11-03 2013-07-30 Apple Inc. Thermal protection circuits for electronic device cables
US8982578B2 (en) * 2010-10-14 2015-03-17 Tyco Electronics Corporation Connector system and assembly having integrated protection circuitry
US8325052B2 (en) 2010-12-07 2012-12-04 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. Over-current protection apparatus
US20130021704A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Polytronics Technology Corp. Over-current and over-temperature protection device
WO2014161009A2 (en) * 2013-03-01 2014-10-02 Computer Performance, Inc. Power over ethernet injector
US9557505B2 (en) * 2013-03-18 2017-01-31 Commscope Technologies Llc Power and optical fiber interface
US20150155736A1 (en) * 2013-11-30 2015-06-04 Ying Sun Method and Apparatus for Extending Service Life of a Battery Source
US20150255930A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-10 Gilbert Lee Interfaces with built-in transient voltage suppression
US9158325B1 (en) * 2014-04-22 2015-10-13 Infineon Technologies Ag Cable quality detection and power consumer devices
CN104201662B (zh) * 2014-09-17 2018-01-02 深圳科安达电子科技股份有限公司 一种poe以太网络提供电涌能量控制的系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1787314A (zh) * 2005-11-23 2006-06-14 杭州华为三康技术有限公司 电源保护装置及方法
CN103427674A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 成都酷玩网络科技有限公司 带保护功能的5v稳压电源
CN104125076A (zh) * 2014-07-04 2014-10-29 深圳创维数字技术股份有限公司 一种poe多媒体终端

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