CN2463999Y - 总配线架的过压过流防护及告警装置 - Google Patents

Abstract

一种配线架保安单元的过压过流防护及告警装置,由分离的过压防护装置和过流防护装置组成,其中,过压防护装置插接在总配线架外线模块中,过流防护装置插接在总配线架内线模块中。其中,大电流保护器件设置在在过压防护支路中,在内线模块设置过流防护装置,当线路中有持续过电压过电流时,会进行限流保护并发出过流告警信号;由于将过压防护和过流防护从传统的一体化结构中分离出来,减小了整个装置的体积,便于安装操作。

Description

总配线架的过压过流防护及告警装置

本实用新型涉及配线架保护技术，尤其涉及总配线架的过压过流防护及告警装置。

在目前的配线架中，为实现线路的过压、过流防护及其告警，通常设计一个具有过压过流防护和告警功能的装置安装在总配线架上的保安单元内，现有的这种产品大多在防护装置的主回路中采用了熔丝结构来实现大电流开路防护，如用熔丝或印刷电路板上的细铜箔替代熔丝，同时设有过流告警开关K3，如图1所示；另一种在主回路中直接焊接有熔断丝，无过流告警装置，如图2所示。两个装置中的主回路中均串接有过流保护器件R1、R2，同时在接地回路中均采用了放电管作为过压保护器件，以及受过压保护器件放电管控制的旁路连接的失效保护器件FS1、FS2、K1、K2，其中，图1中还并接有过流告警开关K3，图2则直接连接告警指示器件。这样，当有电力线搭接到通信线路时，由于线路电压超过了放电管击穿电压，放电管被击穿，此时电流通过放电管被泄放到地。而当通讯线路因与电力线搭接产生的对地电流小于5A(线路电阻大于50Ω)时，放电管被击穿，所发出的热量短时间内使FS开关导通，开关K1(K2)闭合并发出告警信号，电流不通过放电管而直接对地泄放；此时，以上两种防护装置中的大电流开路保护装置(例如，熔丝熔断)均不会断开，熔丝或铜箔均不会发热，可产生FS动作和过压告警信号。亦不会发热，防护方式和效果一致。但当线路电流增加到5A-9A时，前一种熔丝结构方式的FS失效开关会闭合(由于大电流开路保护装置的熔断电流值在10A左右)并发出告警信号(见图1)。在电流泄地过程中，当大电流开路保护装置为铜箔线，性能不易控制，铜箔会发热，可能在一段时间后烧断或未被烧断，该过程持续发出的热量会使印制板炭化，进一步作用，会烧坏保安单元和配线架模块，熔丝结构的大电流开路装置在此种情况下，也会因大电流通过虽未熔断但被烧红发热，也有前述危险；在电流泄地过程中，FS失效动作并发出过压告警信号(见图2)；当线路电流大于10A时，会导致熔丝迅速熔断，两种方式的大电流开路装置会很快烧断，尽管保护主设备，但由于时间过短，放电管发出的热量不能使FS闭合，因而无过压告警信号输出。

随着在通信系统越来越多地实施接入网(如光纤到小区)，使得交换系统的配线架与通讯终端的距离可能很短，由于碰线电流的大小取决于线路电阻即线路的长短，因此很可能出现前面提到的较大电流(5A甚至10A以上)的情况。

本实用新型的目的在于提供一种可以应用于总配线架上的过压过流防护及告警装置，以克服现有技术的上述缺点，在线路较短、电流较大的应用场合下，具有大电流开路保护和过流告警功能，特别是在近端碰线时能够发出告警信号，并可避免较大电流持续通过产生的热量，避免总配线架保安单元的接线排的损坏。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：构造一种总配线架的过压过流防护及告警装置，包括输入端(a、b)、输出端(a′、b′)、接地端(E)及告警信号端(S)，其特征在于，由分离的过压防护装置和过流防护装置组成，所述过压防护装置插接在总配线架外线模块中，所述过流防护装置插接在总配线架内线模块中。按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述过流防护装置包括连接在输入端a与输出端a′之间的过流防护器件101，连接在输入端b与输出端b′之间的过流防护器件102，还包括一端与所述接地端E连接，另一端连接过流告警指示单元103、并靠近所述过流防护器件101、102安装的过流防护告警开关104。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述过压防护装置包括连接在所述输入端(a)与所述接地端(E)之间的大电流开路保护装置105和过压保护器件106的串联回路，连接在所述输入端(b)与所述接地端(E)之间的大电流开路保护装置107和过压保护器件108的串联回路，还包括分别与所述过压保护器件106、108并联连接的失效保护装置109、110，以及一端连接接地端E、另一端连接告警指示器件103一端的两个告警开关111、112，所述告警指示器件103的另一端与告警信号端S连接，所述失效保护器件109和告警开关111靠近过压保护器件106而受其因过压放电散发出热量的控制，所述失效保护器件110和告警开关器件112靠近过压保护器件108而受其因过压放电产生的热量的控制，当任一线路有超过大电流开路装置熔断电流值的大电流危害时，大电流开路保护器件105、107(可以是熔丝结构)熔断但不中断通信线路。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述线路过流保护器件101、102可以是动作时间快于交换机用户装置过流保护器件的正温度系数热敏电阻(PCTR)，所述告警指示器件103是发光二极管。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述过压保护器件106、108可以是二极气体放电管、三极气体放电管或半导体放电管。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述过流防护装置包括印刷电路板202、安装在印刷电路板上的塑料壳201，在塑料壳201内装有过流保护器件101和102以及邻接过流保护器件101、102安装的过流保护告警开关器件，所述过流保护告警开关器件包括顺序排列安装的接地框209、热熔片208、绝缘块207、动触框206和弹性体205，当热熔片208被热熔化后，接地框209与动触框206接通导电。

按照本实用新型提供的过流防护装置，其特征在于，所述过流保护指示器件103可以外置或内置在过流防护装置中，其两端分别连接在过流告警端S和动触框206。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述失效保护器件109、110为导电触片-可熔绝缘片-导电触片结构。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述告警开关器件111、112为导电触片-可熔绝缘片-导电触片结构。

按照本实用新型提供的装置，其特征在于，所述失效保护器件、失效告警开关包括热熔片309、告警导通片303、304，压簧305，接地片306及告警导通片307。

实现本实用新型的总配线架中的过压过流防护及告警装置，将熔丝作为大电流保护器件设置在在过压防护支路中，不仅可防止烧坏保安单元和配线架模块，保护了主设备，当大电流对地泄放过程中熔丝熔断时，不断开线路，并具有大电流开路保护和过流告警功能，特别是在近端碰线时能够产生告警信号。又在内线模块单元内设置了过流防护装置，当线路中有持续过电压过电流时，过流单元的PTCR会进行限流保护并发出过流告警信号；由于将过压防护和过流防护从传统的一体化结构中分离出来，减小了整个装置的体积，便于安装操作。

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的说明，附图中：

图1为第一种现有技术保安单元的装置原理图；

图2为第二种现有技术保安单元的装置原理图；

图3为本实用新型总配线架过压过流防护及告警装置的电路原理图；

图4为本实用新型配线架过压过流防护及告警装置中过流防护装置的结构示意图。

图5为本实用新型配线架过压过流防护及告警装置中过压防护装置的结构示意图。

在如图3所示的本实用新型的装置中，包括输入端a、b，输出端a′、b′，接地端E及告警信号端S；在输入端a、b与接地端E之间分别串接有熔丝105(作为大电流保护器件)及过压保护器件106与熔丝107(作为大电流保护器件)及过压保护器件108。在输入端a、b与输出端a′、b′之间的主回路设置有线路过流保护器件101、102，线路过流保护器件101、102是动作时间快于交换机用户装置过流保护器件的正温度系数热敏电阻。在所述接地端E与告警信号端S之间设置有告警指示器件103。设置有一对失效保护器件109、110各与过压保护器件106、108并联，过压保护器件106、108可为二极放电管、三极气体放电管或半导体放电管。

在接地端E与告警指示器件103的输入端之间设置有过流保护告警开关器件104，并靠近过流保护器件101、102。设置有失效保护告警开关器件111、112与过流保护告警开关器件104并联。失效保护告警开关器件111、112分别与失效保护器件109、110联动。从而实现大电流开路保护和过流告警功能，特别是在近端碰线时能够发出告警信号。

在如图3所示的本实用新型的总配线架内线模块的过流防护装置中，包括输入端a、b，输出端a′、b′，接地端E及告警信号端S；在输入端a(b)与接地端E之间分别串接有作为大电流开路保护装置的熔丝105(107)和过压保护器件106(108)，所述过压保护器件106、108是二极气体放电管、或三极气体放电管或半导体放电管，所述大电流开路保护装置可以是安装在所述过压防护装置中电路板上两触点之间的易熔导体，该易熔导体与所述接触点所在的电路板之间存在一定空隙。在装置中还设置有一对过流防护器件101、102分别连接在输入端a、b与输出端a′、b′之间，过流防护器件101、102是动作时间快于交换机用户装置过流防护器件动作时间的正温度系数热敏电阻；在接地端E与告警信号端S之间设置有靠近所述过流防护器件101、102的过流防护告警开关104，靠近所述告警信号端S设置有发光二极管103，该二极管103的一端连接到告警信号端S，另一端连接到过流防护告警开关104的一侧(过流告警开关104的另一侧连接到接地端E)；从而实现大电流开路保护和过流告警功能。

在图4示出的本实用新型的总配线架接线排的过流防护装置的实施例的结构示意图中，在印刷电路板202上装有塑料壳201，在塑料壳201内装有两个并排放置的过流防护器件101、102，导电的接地框209靠近过流防护器件101、102设置；接地框209通过热熔片208与绝缘块207相邻，绝缘块207的另一侧是导电的动触框206，动触框206与塑料壳201边壁之间有弹性体，通常就是弹簧205。图3中的过流告警指示灯LED(103)可外置于图4所示的过流防护装置中，即将印制电路板202上两个触点通过导线与LED(103)连接，当然也可以将LED(103)安装在图4中的印制电路板上。如图4所示，可以将多个过流防护装置安装在一起，图4中示出的就是对应8个回路的8个过流防护装置在一起的结构，在两个相邻的防护单元的塑料壳201与印制板202之间，设有接地片204相连接，在两个相邻的防护单元的塑料壳201与塑料壳201之间通过与接地框209连接接地片203连接。在每一个过流防护装置中，过流防护告警开关104，具体采用依序连接的接地框209、热熔片208、绝缘块207、动触框206以及弹性体205构成。接地框209通过接地片204彼此连通接地，由于弹簧205的作用，动触框206与接地框209之间有绝缘块207和热熔片208，因此，接地框209与动触框206之间是绝缘的，当紧靠过流防护器件101、102安装的热熔片208因热而熔化时，由于弹簧205的作用，动触框206与接地框209导电接触，此时，绝缘块207处于两个框内不影响接触。图中没有示出动触框206与图3中告警指示装置103(LED)的连接。

图4示出的过流保护装置可以插接的总配线架的内线模块(测试排)中，这种设计将过流保护部分的各元器件组合后从传统的过压过流告警保安单元中分离出来，并与过压防护装置分开，独立设置在内线模块(测试排)内，不光实现在过流情况下及时产生告警信号，同时也减少了体积，进行更换和维护时，操作更便利，对通讯线路影响最小。

图5所示为本实用新型所述过压防护装置的一个实施例，装置中设有印刷电路板312以及安装在电路板中的以下器件：大电流开路保护器件310(对应于图3中105、107)，可以采用熔丝结构，即直接用熔丝或印制板上的细铜箔条，用于在大电流情况下使接地回路断开；失效保护器件中设有告警导通片303、304(对应于图3中109、110)分别并联连接在过压保护器件热熔片309两端，用于在持续过压放电情况下将其短接。在失效保护告警开关中，设有依序连接接地片306、热熔片309和告警导通片307；在出现过压导致放电管持续放电时接通告警回路；过压保护器件热熔片309(图3中106、108)，在过压时会瞬时熔化，从而使得接地片306与告警导通片307相接触导通。在失效保护告警开关与失效保护器件之间设有压簧305，当热熔片309熔化后，可使得保护器件和保护开关中的告警导通片和接地片相接触而导通，连接在电路板312一端的告警指示器件311(对应图3中的103)，可以是发光二极管，在出现过压情况时，由失效保护告警开关控制下发出告警信号。

下面按线路中，对地电流大小，分阶段进行说明：

在通信系统实施的模拟双绞线到户工程中，如果确定了双绞线的规格、型号，那么，当电力线搭接到通信线路上时，电流的大小决定于线路的长度。线路越短，线路电阻越小，电流就越大。当发生线路与电力线碰线事故时，如果碰触点与配线架保安单元之间的线路电阻较大(如40-50欧姆)，则线路对地电流小于5A，过压保护器件106、108被击穿所发出的热量短时间(如15秒)内使失效保护装置109、110闭合并发出告警信号，电流不通过过压保护器件106、108而直接对地泄放，大电流开路防护装置中的熔丝不会熔断，亦不会发热。

当线路电流较大(如5A以上)但不会使熔丝熔断时，电流对地泄放过程，失效保护器件109、110动作发出告警信号，一段时间后，熔丝可能会烧断，断开对地回路，主线路中的危害电流改由热敏电阻防护。

当线路电流更大时，保安单元过压回路中的熔丝会迅速熔断，109、110不能动作，无过压告警产生，由于主回路未断，过电压过电流使热敏电阻动作，阻值升高，在限流的同时，发出的热量会使过流保护告警开关器件104在一段时间内闭合，从而发出告警信号。通过实施本实用新型提供的总配线架的过压过流防护及告警装置，可以有效地保护通讯主设备，实现大电流保护和告警功能。既能在5A以下电流情况下，也能在5-9A范围电流情况下，提供电压对地泻放和告警功能，不切断主回路，从而有效保护主设备，不烧模块，而且能在10A以上电流情况下，在不断主线路前提下，提供过流保护，实现过流告警。

Claims (10)

1、一种配线架保安单元的过压过流防护及告警装置，包括输入端(a、b)、输出端(a′、b′)、接地端(E)及告警信号端(S)，其特征在于，由分离的过压防护装置和过流防护装置组成，所述过压防护装置插接在总配线架外线模块中，所述过流防护装置插接在总配线架内线模块中。

2、根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述过流防护装置包括连接在输入端a与输出端a′之间的过流防护器件(101)，连接在输入端b与输出端b′之间的过流防护器件(102)，还包括一端与所述接地端E连接，另一端连接过流告警指示单元(103)的、并靠近所述过流防护器件(101)、(102)安装的过流防护告警开关(104)。

3、根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述过压防护装置包括连接在所述输入端(a)与所述接地端(E)之间的大电流开路保护装置(105)和过压保护器件(106)的串联回路，连接在所述输入端(b)与所述接地端(E)之间的大电流开路保护装置(107)和过压保护器件(108)的串联回路，还包括分别与所述过压保护器件(106)、(108)并联连接的失效保护装置(109)、(110)，以及一端连接接地端E、另一端连接告警指示器件(103)一端的两个告警开关(111)、(112)，所述告警指示器件(103)的另一端与告警信号端S连接，所述失效保护器件(109)和告警开关(111)靠近过压保护器件(106)而受其因过压放电散发出热量的控制，所述失效保护器件(110)和告警开关器件(112)靠近过压保护器件(108)而受其因过压放电产生的热量的控制，当任一线路有超过大电流开路装置熔断电流值的大电流危害时，大电流开路保护器件(105)、(107)熔断但不中断通信线路。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述线路过流保护器件(101)、(102)是动作时间快于交换机用户装置过流保护器件的正温度系数热敏电阻PCTR，所述告警指示器件(103)是发光二极管。

5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述过压保护器件(106)、(108)是二极气体放电管、或三极气体放电管或半导体放电管，所述大电流开路保护装置可以是安装在所述过压防护装置的电路板上两触点之间的易熔导体，该易熔导体与所述接触点所在的电路板之间存在一定空隙。

6、根据权利要求4所述装置，其特征在于，所述过流防护装置包括印刷电路板(202)以及安装在印刷电路板上的外壳(201)，在壳体(201)内装有过流保护器件(101)、(102)以及邻接过流保护器件(101)、(102)安装在过流保护告警开关器件(104)，所述过流保护告警开关器件(104)包括顺序排列安装的接地框(209)、热熔片(208)、绝缘块(207)、动触框(206)和弹性体(205)，当热熔片(208)被热熔化后，接地框(209)与动触框(206)导电接触。

7、根据权利要求6所述过流防护装置，其特征在于，所述过流保护指示器件(103)可以外置或内置过流防护装置，其两端分别连接在过流告警端S和动触框(206)。

8、根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述失效保护器件(109)、(110)为导电触片-可熔绝缘片-导电触片结构，所述告警开关器件(111)、(112)为导电触片-可熔绝缘片-导电触片结构。

9、根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述过流保护装置可以每回线一个，也可以多回线(如8回线)并装8个组成一个整体。

10、根据权利要求8和9所述装置，其特征在于，所述失效保护器件(109、110)中设有依序连接的告警导通片(303)、热熔片(309)、接地片(306)，所述失效告警开关器件(111、112)中也设有依序连接的告警导通片、热熔片和接地片，所述失效保护器件与失效告警开关器件之间设有压簧(305)。

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