CN2398761Y - 一种过压保护装置 - Google Patents

Abstract

一种过压保护装置,分别包括外线接地装置,外线卡线条装置和放电管装置及其固定架,其中该固定架内设置有一截面为阶梯形状的固体放电管,包括上、下两电极部;接地及告警装置,包括弹簧;具有一定厚度的易熔环,被压紧到固体放电管的下部电极;支撑板,向上支撑所述易熔环;边框,从所述支撑板上隆起,与该上部电极间隔设置;静触点,其端部固定在所述固定架的外部;动触点,与所述支撑板一体成型设计,并穿过该固定架上的狭缝,与该静触点隔离设置。

Description

一种过压保护装置

本实用新型涉及一种过压保护装置，具体地说是涉及一种应用于与程控交换机配套的配线设备上的过压保护装置。

在现有的大型程控交换机设备中，其配套设备上通常都配备有保安单元。然而全球大部分发达国家和地区，由于市电线路均埋藏在地下，因此在这些地区的过压保护装置仅考虑防雷击和短时高压感应的危害即可，而无需考虑防电力线碰触等持续过电压危害。这样的地区，配线架上应用结构简单的气体放电管的过压保护盒即可。如图1所示的是在上述设计思路下爱立信电话公司生产的过压保护盒10，当遇到雷击或短时高压感应时，会有一瞬时高压通过弹性卡接片12施加在气体放电管14的两端，并击穿该气体放电管14，经外线接地框16接地，从而确保安全。可是，在全球的另外一些地区，其市电线路采用的是高架线的方式，处于自然环境中的电话电缆线会因诸多意外的因素而与布电线路发生碰触，因此这种公知的过压保护盒10已不能满足保护设备的现实需要。并且由于通常情况下过压保护装置的使用时间较长，而无论如何该现有技术的气体放电管14长期使用时，都会有少许的漏气，过压保护指标便大大劣化，过电压防护的可靠性也会随之大大下降，对局内设备和人身带来安全隐患。

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种过压保护装置，该装置采用固体放电管，用于提高过压保护装置的稳定性；同时通过在该过压保护装置中设置易熔环和接地及告警装置，用于排除持续过电压所造成的危害。

本实用新型通过如下技术方案来实现：

一种用于程控交换机配线架的过压保护装置，包括一个外线接地装置，一端设置为开口，用于与所述配线架的接地装置相连；一个外线卡线条装置，与所述外线接地装置相互扣接而形成一个保护壳体，用于分别压接外线电缆的输入端；一个弹性卡接片，通过其一端固定到所述外线卡线条装置底部而与所述外线卡线条装置所压接的外线电缆相接；一个放电管装置及其固定架，设置在所述壳体内，其中所述固定架内设置有一截面为阶梯形状的固体放电管，包括上部电极部，通过其上所压接的所述弹性卡接片而与外线电缆相通；下部电极部，宽度略窄于所述上部电极部，与所述外线接地装置相通，用于形成排泄过电压的通路；一一接地及告警装置，包括一弹簧，与所述外线接地装置连接；一具有一定厚度的易熔环，被压紧到所述固体放电管的下部电极；设置有一支撑板，利用所述弹簧向上支撑所述易熔环；一边框，从所述支撑板上隆起，伸出在所述固体放电管的下部电极与所述固定架之间的空间，与所述上部电极间隔设置；一静触点，其端部固定在所述固定架的外部；一动触点，与所述支撑板一体成型设计，并穿过所述固定架上的狭缝，与所述静触点隔离设置。

所述动触点与所述静触点之间的间隔小于所述边框与所述上部电极之间的间隔。

所述边框与所述上部电极之间的间隔小于所述易熔环的厚度。

所述接地及告警装置包括一与所述上部电极固定连接的基板，所述隆起的边框与所述基板间隔设置。

所述弹簧为缩腰弹簧。

所述固体放电管是以短路为失效模式的半导体放电管。

一种用于程控交换机配线架的过压保护装置，用于至少一对线路的过压保护，包括一个外线接地装置，一端设置为开口，用于与所述配线架的接地装置相连；一个外线卡线条装置，与所述外线接地装置相互扣接而形成一个保护壳体，用于分别压接外线电缆的输入端；至少一对弹性卡接片，分别通过其一端固定到所述外线卡线条装置底部而与所述外线卡线条装置所压接的外线电缆相接；至少一对放电管装置及其固定架，设置在所述壳体内，其中所述至少一对固定架内设置有至少一对截面为阶梯形状的固体放电管，分别包括上部电极部，通过其上所压接的所述弹性卡接片而与外线电缆相通；下部电极部，宽度略窄于所述上部电极部，与所述外线接地装置相通，用于形成排泄过电压的通路；至少一对接地及告警装置，分别包括一弹簧，与所述外线接地装置连接；一具有一定厚度的易熔环，被所述弹簧压紧到所述至少一对固体放电管的下部电极；至少一对支撑板，分别利用所述弹簧向上支撑所述至少一对易熔环；至少一对边框，从所述至少一对支撑板上隆起，分别伸出在所述至少一对固体放电管的下部电极与所述固定架之间的空间，与所述至少一对上部电极间隔设置；至少一个静触点，其端部固定在所述至少一对固定架的外部；至少一对动触点，与所述至少一对支撑板一体成型设计，并分别穿过所述至少一对固定架上的狭缝，与所述静触点隔离设置。

所述至少一对动触点与所述至少一个静触点之间的间隔小于所述至少一对边框与所述至少一对上部电极之间的间隔。

所述至少一对边框与所述所述至少一对上部电极之间的间隔小于所述至少一对易熔环的厚度。

被所述壳体夹紧的所述至少一对固定架之底部还固定有一个接地板装置，与所述外线接地装置连接。

根据本实用新型的一个方面，由于采用了技术先进、可靠性高的半导体放电管，保证了过电压保护装置的高质量和长时间运行；解决了气体放电管一直存在着放电参数不稳定、一致性较差和慢性漏气等问题。同时，由于固体放电管的失效模式为短路，即使它毁坏了也能确保防护功能，且又便于维护，因此长时间使用的可靠性极高。

根据本实用新型又一个方面，由于采用了易熔环，消除了电力线持续碰触时对设备可能造成的危害，同时确保了人身安全。

根据本实用新型再一个方面，由于本实用新型同时设置了接地及告警指示装置，维护人员可以容易地查找到故障所处的位置，即方便了排查，

下面结合附图通过对本实用新型较佳实施例的描述，将使本实用新型的上述目的和优点显而易见。

附图中，

图1是现有技术的气体放电管过压保护盒的纵向剖视图，示出了两个并列设置的用于保护一对线路的气体放电管；

图2是根据本实用新型的一个较佳实施例的过压保护装置剖视图，该过压保护装置设置一个固体放电管装置；

图3是根据本实用新型的另一个较佳实施例的过压保护装置剖视图，在该过压保护装置中设置了一对固体放电管装置，其中一个接地装置处于闭合状态；

图4A是根据本实用新型的又一个较佳实施例的过压保护装置的示意图，其中包括多对图2所示的过压保护装置并列设置；

图4B是沿图4A中A-A线的剖视图；

图5是本实用新型的过压保护装置的电路连接示意图。

下文将详细描述本实用新型。

本实用新型的一个较佳实施例的过压保护装置20的剖视图示出在图2中，该过压保护装置20设置了一个固体放电管装置22及其固定架220。首先，该装置20包括一个外线接地装置202，一端设置为开口，用于与所述配线架的接地装置相连；以及一个外线卡线条装置204，与所述外线接地装置202相互扣接而形成一个保护壳体206，用于分别压接外线电缆的输入端(未示出)。该壳体206用于放置该固体放电管装置22及其固定架220，而通过其一端固定到所述外线卡线条装置204的底部的弹性卡接片208抵靠在固体放电管装置22上，从而外线卡线条装置204所压接的外线电缆(未示出)便与本实用新型的放电管装置22相接。

固体放电管装置22包括有上部电极部222，所述弹性卡接片208压接在该上部电极部222；以及下部电极部224，宽度略窄于所述上部电极部222。因此，该下部电极224与所述固定架220之间形成一空间210。

特别的是，本实用新型为防止持续过电压的危害，增设了易熔环24和接地及告警装置26。如图2所示，一弹簧242，设置在固定架220的底部与所述外线接地装置202连接；一具有一定厚度的易熔环24设置在该下部电极部224的下部，因此靠所述弹簧242的弹力可将该易熔环24压紧。为便于安装，该弹簧242最好是缩腰弹簧。而本实用新型的接地及告警装置26包括一支撑板262，利用所述弹簧242的压力可向上支撑所述易熔环24，特别是该支撑板262具有一隆起的边框部264，伸出在所述下部电极224与所述固定架220之间的空间210，与所述上部电极222定距离间隔设置；一个静触点266，固定在所述固定架220的外部；以及一动触点268，与所述具有边框的支撑板262一体成型设计，并穿过所述固定架220上的狭缝(未示出)，与所述静触点266定距离隔离设置。当放电电流达到2.5A以上，并持续一段时间时，通常在15秒以内，易熔环24受热融化；支撑板262在弹簧242弹力的作用下向上顶起，使边框部264接触固体放电管22的上部电极部222，则接地装置闭合，因此经由该接地装置26和接地的弹簧242即可排泄持续过电压。同时，由于动触点268与支撑板262一体成型设计，当支撑板262向上顶起时，该动触点268也将接触静触点266，而启动如图5所示的告警指示电路30。

本实用新型的由于设置有接地及告警装置，因此在上述实施例中固体放电管22采用了下部电极部224比上部电极部222宽度略窄的形状，即截面为阶梯形状。可以理解的是也可以采用一个上下电极部形状相同的固体放电管，相应地，需要在上部电极部222之上固定一基板而同样可以设置接地及告警装置。

此外，为保证接地及告警装置26的动触点268与静触点266之间，以及边框部264与上部电极部222之间能够可靠地接触，应将该动触点268与该静触点266之间的间隔设置成小于该边框部264与上部电极部222之间的间隔，并且该边框部264与上部电极部222之间的间隔应当小于易熔环24的厚度。

根据本实用新型另一个实施例，可以在外线接地装置202和外线卡线条装置204相互扣接后所形成一个保护壳体206内设置两个固定放电管装置22和22’，用于一对线路的保护，如图3所示。两个固体放电管22和22’及其固定架220，220’是并列设置在壳体206内。特别之处在于，所述两接地装置的静触点266固定在两个固定架220，220’的外部；因此该两个告警装置是并联在告警电路中。在本实施例中，由于一对固体放电管装置22和22’同时使用，故为保证接地功能的可靠性，本使用新型在两个固定架220、220’的底部还设置了一个接地板270，与外线接地装置202紧密接触。

根据本实用新型另一个实施例，如图4A及图4B所示，可以在外线接地装置202和外线卡线条装置204相互扣接后所形成一个保护壳体206内并排设置十对固定放电管装置22和22’，可以对十对线路实行过压保护。同样地，为保证接地功能的可靠性，本使用新型在两个固定架220、220’的底部还设置了一个接地板270，与外线接地装置202紧密接触。

下述将结合本实用新型的过压保护装置的电路连接单元示意图来阐述其工作原理，图5示出的是一对线路的过压保护电路。该连接单元电路包括接外线电缆的输入端a和b；接地端E；经跳线连到测试接线排(未示出)的输出端a′和b′；分别串联连接在输入端a，b和输出端a′，b′之间的过流保护元件F1，F2，R1，R2；分别并联连接在过流保护元件F1，F2，R1，R2之连接点C，C′与E端之间的固体放电管222，222’；以及易熔环24，24’；一端接地，另一端接到一告警指示发光二极管H，并分别与易熔环24，24’联动的失效保护告警开关268，268’，以及与发光二极管H另一端相连的告警信号端S。由此可知，该电路的保护原理是当遇到220V电力线碰触外线电缆故障时，220V市电进入市话线路，电流通过外线电缆流过该过压保护单元到交换机的用户电路，当过电流持续一段时间后，保安单元的过流保护元件R1，R2发热而呈高阻或开路状态。同时固体放电管222，222’与过流保护元件F1，F2，R1，R2的连接点C，C′处的电压升为外线电缆碰触故障点的220V电压，当该电压的峰值高于固体放电管22，或22’的动作电压值时，该固体放电管22和/或22’对地放电。当放电管22和/或22’放电并发热持续一段时间后，它所发出的热量使易熔环24和/或24’受热融化，从而如图3中所示的支撑板262和/或262’将被弹簧242和/或242’向上顶起，进而带动一体设计的动触点268或268’，接通过压保护告警开关，接通告警电路使告警指示灯发光，并使262和/或262’的边框部264和/或264’碰到固体放电管22和/或22’的上部电极部222或222’，使该上部电极部222或222’接地，该固体放电管22和/或22’被接地保护装置旁路，电流经接地装置泄放而不再通过固体放电管。目前，本实用新型的固体放电管采用以短路为失效模式的半导体放电管。

当线路遇到雷击危害时，固体放电管22或22’两电极间电压差升至其冲击击穿电压值时，通常为400V或以下，该放电管22或22’即对地放电，将雷击流对地泄放；而雷击过后，放电管22或22’两电极间恢复开路状态，线路恢复正常。

当线路遇电力线感应危害时，配线架上的过流保护装置开路或呈高阻，使得感应过电压施加在固体放电管22或22’的两电极间，令该管导通，将感应过电压泄放到地，感应过电压消失后，放电管22或22’两电极间恢复开路状态。

虽然本实用新型以上述较佳实施例来举例描述，应当理解的是对于那些熟知本领域的普通技术人员根据本实用新型的技术方案做出的任何更改与变形都将属于本实用新型权利要求书所限定的保护范围。

Claims (11)

1、一种用于程控交换机配线架的过压保护装置，包括一个外线接地装置，一端设置为开口，用于与所述配线架的接地装置相连；

一个外线卡线条装置，与所述外线接地装置相互扣接而形成一个保护壳体，用于分别压接外线电缆的输入端；

一个弹性卡接片，通过其一端固定到所述外线卡线条装置底部而与所述外线卡线条装置所压接的外线电缆相接；

一个放电管装置及其固定架，设置在所述壳体内，其特征在于：所述固定架内设置有

一截面为阶梯形状的固体放电管，包括

上部电极部，通过其上所压接的所述弹性卡接片而与外线电缆相通；

下部电极部，宽度略窄于所述上部电极部，与所述外线接地装置相通，用于形成排泄过电压的通路；

一接地及告警装置，包括

一弹簧，与所述外线接地装置连接；

一具有一定厚度的易熔环，被压紧到所述固体放电管的下部电极；

一支撑板，利用所述弹簧向上支撑所述易熔环；

一边框，从所述支撑板上隆起，伸出在所述固体放电管的下部电极与所述固定架之间的空间，与所述上部电极间隔设置；

一静触点，其端部固定在所述固定架的外部；

一动触点，与所述支撑板一体成型设计，并穿过所述固定架上的狭缝，与所述静触点隔离设置。

2、根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于：所述动触点与所述静触点之间的间隔小于所述边框与所述上部电极之间的间隔。

3、根据权利要求1或2所述的过压保护装置，其特征在于：所述边框与所述上部电极之间的间隔小于所述易熔环的厚度。

4、根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于：所述接地及告警装置包括一与所述上部电极固定连接的基板，所述隆起的边框与所述基板间隔设置。

5、根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于：所述弹簧为缩腰弹簧。

6、根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于：所述固体放电管是以短路为失效模式的半导体放电管。

7、根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于：所述易熔环为低熔点铅锡合金材料。

8、一种用于程控交换机配线架的过压保护装置，用于至少一对线路的过压保护，包括

一个外线接地装置，一端设置为开口，用于与所述配线架的接地装置相连；

一个外线卡线条装置，与所述外线接地装置相互扣接而形成一个保护壳体，用于分别压接外线电缆的输入端；

至少一对弹性卡接片，分别通过其一端固定到所述外线卡线条装置底部而与所述外线卡线条装置所压接的外线电缆相接；

至少一对放电管装置及其固定架，设置在所述壳体内，其特征在于：所述至少一对固定架内设置有

至少一对截面为阶梯形状的固体放电管，分别包括

上部电极部，通过其上所压接的所述弹性卡接片而与外线电缆相通；

下部电极部，宽度略窄于所述上部电极部，与所述外线接地装置相通，用于形成排泄过电压的通路；

至少一对接地及告警装置，分别包括

一弹簧，与所述外线接地装置连接；

一具有一定厚度的易熔环，被压紧到所述至少一对固体放电管的下部电极；以及

至少一对支撑板，分别利用所述弹簧向上支撑所述至少一对易熔环；

至少一对边框，从所述至少一对支撑板上隆起，分别伸出在所述至少一对固体放电管的下部电极与所述固定架之间的空间，与所述至少一对上部电极间隔设置；

至少一个静触点，其端部固定在所述至少一对固定架的外部；

至少一对动触点，与所述至少一对支撑板一体成型设计，并分别穿过所述至少一对固定架上的狭缝，与所述静触点隔离设置。

9、根据权利要求8所述的过压保护装置，其特征在于：所述至少一对动触点与所述至少一个静触点之间的间隔小于所述至少一对边框与所述至少一对上部电极之间的间隔。

10、根据权利要求8或9所述的过压保护装置，其特征在于：所述至少一对边框与所述所述至少一对上部电极之间的间隔小于所述至少一对易熔环的厚度。

11、根据权利要求10所述的过压保护装置，其特征在于：被所述壳体夹紧的所述至少一对固定架之底部还固定有一个接地板装置，与所述外线接地装置连接。

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