FI85929B - Skyddskrets foer skydd av en abonnentkrets mot oeverspaenningar. - Google Patents

Description

1 85929

Suojauspiiri tilaajapnnn ynjannitesuoiausta varten

Keksintö koskee suo.i auspiina digitaalisen aikaiakoisen tiedonsiirtoverkon, erityisesti puhe 1mverxon. elektronisen liitännän sisältävän ti laaj api inn y 1 i.i annit.esuoi austa varten, saraoinxuin tilaajapnrnn Kuuluvien testikayttöön tarkoitettu.!en elektronisten kytkimien y i uannitesuojausta varten, joiden testlkytkimien avulla voidaan erixseen erottaa liitetyn tilaajajohdon johtunet ja vastaavat ti laaj apurin liitännät toisistaan ja erikseen Kytkeä testipunt tilaajajohdon johtimille ja/tai vastaaviin ti1aajapiirin liitäntöihin.

Tällaisen suojauspiirin välttämättömyys syntyy silta, että 11 laaj api inn 11 itantäkytkennät on tehty Käyttäen elektronisia komponentteja, ja siitä, että testlkytxennan kytkimet ovat elektronisia kytkimiä. Tähänastiset tιlaajapiirit, joissa 1ιitantapilnssä käytetään muuntajia ja jännitettä kestäviä vastuksia, ja joissa testιιιitanta tapahtuu sähkömagneettisilla releillä, voivat Kestää lyhytaikaisia yli-.. jännitteitä jopa suuruusluokkaan 1 K\i asti ilman vauriota, • , jolloin suojauspiiri tässä tapauksessa Kay turhaksi.

« · • “ Tällaiselle suojauspiirille voidaan asettaa vaatimukseksi, ·** että se ei vaikuta tilaajajohdon johtimien vastussymmetriaan.

1·· Edelleen on taattava, että tilaajajohdon virran Katketessa : : : häiriöstä johtuen, on voitava määritellä johtuuko tämä viasta tilaajajohdossa itsessään vai viasta suojauspiirissä. Tämän lisäksi on suojauspiiri voitava toteuttaa mahdollisimman Pienin Kustannuksin.

• · • ·» *. . Keksinnön mukaisesti tämä tehtävä ratkaistaan käyttämällä alussa mainitun tapaista suojauspiiriä, lonka keksinnön φ mukaisia tunnusmerkkejä on, että siihen kuuluu kullekin tilaajajohdon jontimelle järjestetty, mainitun erotuskytkimen . johdon puoleisen pään ja johtimeiie liittymiseksi t · · • · · · • · · · « · 2 85929 järjestetyn test ikytKimen välille liitetty Kynnysarvopiirl, jonka rakenne on samanlainen kuin toiseen 1 ontuneen intetyn Kynnysarvopi inn ja lonka läpi johdetaan yιijannitteet maapotentlaa 11in Intettyyn kytkentäpisteeseen, seka että siihen kuuluu kunkin testlkytkimen rinnalla johtuneen liittyvä toinen kynnysarvopnn, joka on yhdistettävissä kolmannen kynnysarvopnrin kautta maapotent ιaa 1 nn johtavaan kytkentäpisteeseen.

Keksinnön mukaisella suojauspiirillä on ensisijaisen suojauksen aikaansaava kynnysarvopιlrι, joka Käytännössä toteutetaan johtuneen kytketyllä suhteellisen pienohmise1 ia vastuksella ja tämän vastuksen ja maapotentlaaia m johtavan kytkentäpisteen välisellä tyristoridiodi11 a. järjestetty siten, että jos edellä mainittu vastus, ioxa myös voi toimia suojavastuksena, on palanut poikki, voidaan tilaajajohdon kokeiluun tarkoitetun testι1ιιtannan avulla todeta, että tilaajajohdon virtakatkos johtuu kyseisen vastuksen vikaantumisesta eikä tilaajajohdon katkoksesta tai tilaajajohdon johtimien oikosulusta. Identtisen rakenteen ja samanlaisen kytkentatavan ansiosta aikaansaadaan symmetriset olosuhteet.

Muut suojauselementit varmistavat talloin, että myös tilaajajohdon kokeiluun tarkoitettu testikytkin on suojattu ylijän-nitteitä vastaan, vaikka se ei olekaan ensimmäisen kynnysarvopi lr in suojausvaikutuksessa.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti on kustannusten saastamiseKsi kolmas kynnysarvopiiri järjestetty siihen liittyvien testikytkimien kanssa yhteiseksi useammalle tiiaaj api iri1 le.

Keksinnonmukaisessa kytkennässä kynnysarvopiirien kynnysarvon . määräävänä elementtinä on edullisimmin tyristoridiodi, kuten : on osoitettu.

i >

Edelleen eräässä toisessa keksinnön mukaisessa suoritusesi-merkisssä tα1aajapiirin liitäntöihin kuiioisenxin tilaaja- * : Piirin liityntään tarkoitetun testlkytkimen tιlaajapiirin ‘ 3 85929 puolelle on järjestetty toinen Kynnysarvopiin. jonka toimintakynnys on alempana kuin muitten Kynnysarvopiirien toimintakynnys.

Tällä tavalla voidaan ottaa huomioon, ettei varsinaisen suojauspiirin toimintakynnystä voida määrätyistä syistä asettaa niin alhaiseksi, että se kaikissa tapauksissa estäisi 11 itäntapi inn rakenneosien tuhoutumisen. Eräs syy on siinä, että tilaajajohdolle annettava soittovirta eräissä tapauksissa esiintyy merkittävällä amplitudilla. Suojauspiirin toimintakynnys ja sitä vastaava testlkytkimen janmtekestoi-suus on siksi oltava niin korkealla, että toisaalta suojaus-piiri ei toimi, mutta että toisaalta testikytkimen tuhoutumista ei tarvitse pelätä, jotavastoin 1iitantapiirin komponenteille ei tätä silmällä pitäen tarvitse asettaa erityisiä vaatimuKsia. koska 1iitäntäpiin on soittovaiheen aikana erotettuna tilaajajohdosta, eikä näinollen soittovirran vaikutuksen alaisena.

Ns. hienosuojaa, joka aikaansaadaan mainitulla toisella kynnysarvopiiri1lä» voidaan edelleen täydentää keksinnön toisen suoritusesimerkin mukaisesti siten, että testejä !\ varten järjestetty edellämainittu erotuskytkin toteutetaan : elektronisilla komponenteilla, joilla on paastot i lassa • « · j." virranraj oitusta varten asiaankuuluva päästövastus .

• * · « · · · »

Seuraavassa selostetaan keksintöä lähemmin suoritusesimerkin * · • “ avulla ja piirustukseen viitaten.

• · · · • · * • ·

Piirustuksessa ovat kuviot:

Kuvio 1. Kytkentäkaavio, joka esittää mainitun testikytkimen t ;'.φ> järjestelyn tilaajajohdon ja ti laaj api lr in suhteen * ilman suojauspiiriä.

• · · » ·

Kuvio 2. Keksinnön mukainen suojauspiiri jossa suojauspiirin osalta esitetään tilaajajohdon ja 11 laaj api irin yksi johdin.

• * • · • ·« • · 4 85929

Kuviossa 1 on SLIC tilaajapiin, joka liittää tilaajajohdon TL johtimun a ja h.

Testimahdollisuuden aikaansaamiseksi tilaajajohtoon ja/tai tilaajapuriin SLIC, on järjestetty testikytkimet STal, STa2. STM, STb2 seka erotusxytkimet (pitkittäissuuntaiset kytkimet) La ja Lb. Naiden erotusKytkimien avulla voidaan tilaajajohdon TL johtimet a ja b erottaa joko yhdessä tai erikseen tilaajapiirin SLIC 1ιitannoistä.

Testikytkimet STai ja STM on liitetty tilaajohdon TL johtimiin a ja b erotuskytkimien La ja Lb johtopuole1 la ja liittyvät laitteistoihin, joilla suoritetaan johdon kokeilut, mutta joita ei tässä esitetä. Testikytkimet STa2 ja STb2 liittyvät tilaajajohdon johtimiin erotuskytkimien La ja Lb toisella puolella, ja liittyvät myös mainittuihin testi-laitteistoihin.

Testikytkimiä ja erotuskytkimiä voidaan ohjata mielivaltaisissa yhdistelmissä. Erotuskytkimien La ja Lb ollessa auki, on mahdollista kokeilla erikseen toisaalta tilaajajohto siihen liittyvine päätelaitteineen ja toisaalta tilaajapiiri. f • Mainittujen kytkimien osalta ovat kyseessä elektroniset 1 kytkimet, jotka esimerkiksi voivat muodostua MuS-transistori-: parista, jolloin transistorit on kytketty vastakkain, jotta ne voivat estää molempisuuntaisia virtoja, mutta ne voivat myös muodostua Triac-kytkimistä tai Triac-kytkimien ja MOS-transistonen yhdistelmistä.

Tässä vain lohkona esitetty tilaajapiin SLIC käsittää mm. elektronisen liitännän, jossa elektroniset purit toteuttavat | tavanomaisten tilaajapiirien vastaavassa paikassa olevien ; { : muuntajien ja vastusten toiminnot.

f

Sekä liitäntäpurin komponentit että myös testikytkentöjä j varten tarvittavat elektroniset kytkimet ovat alttiina ulkoi-: sille sähköisille vaikutuksille, jotka esim. salamaniskun tai verkkovirran kosketuksesta voivat päästä nuhin tilaajajohdon välityksellä, ja ne vaativat siksi ylijännitesuojauksen, jolloin aikaisemmin esitetyt ehdot on täytettävä.

5 85929

Kuviossa 2 esitetään tilaajajohdon johtimeen tai vastaavaan tilaajapurin liitäntään kytketty keksinnön mukainen suojaus-piirin osa. Tähän suojauspiirin osaan kuuluu verraten pieni-ohminen vastus RS1, esim. 5ΰ ö, joka on kytketty testikytki-men STal ja erotuskytkimen La välissä tilaajajohdon a-johti-meen, sekä kynnysarvopiirielementtina tyristoridiodi DT1 (ne 1ikerrosdiodiJ. joka on liitetty vastuksen RS1 tilaaja-piirin puoleisen pään ja maapotentiaaiia johtavan kytkentäpisteen välille. Tyristoridiodin sijasta voidaan myös käyttää tyristoria, jonka läpilyontιjannite on aseteltavissa vaatimuksia vastaavaksi säätämällä ohjausvirtaa.

Suojauspiiriin kuuluvat edelleen toinen tyristoridiodi DT2 rinnan testlkytkimen STal kanssa, sekä tämän kytkennän kanssa sarjassa oleva vastus RS2. Lopuksi kuuluu suojaus-piiriin kolmas tyristoridiodi DT3, joka on liitetty vastuksen RS2 kytkimen STal puoleisen pään ja maapotentlaa 11in liitetyn kytkentäpisteen välille. Diodi DT3 voi olla yhteinen useammalle tilaajajohdolle.

• * · • · * M» · :·. Vastuksesta RS1 ja tyristoridiodista DTl muodostuva • · · keksinnönmukaisen suojauspiirin osa suojaa erotuskytkintä La, .. testikytkinta STa2 sekä tilaajapurin SL1C 1 iitantäpiiriä • · *. / ylijännitteitä vastaan, sillä tyristoridiodi DTl. joka ♦ » * ***** tavallisesti on suuriohmisessa tilassaan, siirtyy sellaisen ylijännitteen esiintyessä pienohmiseen tilaan ja johtaa näin ollen y1uannitteet maapotentiaaiiin.

:’*.. Johtuen erikoisesta kytkennästä testikytkimen STal ja erotus- 4 :*:’: kytkimen La välissä, aikaansaadaan mahdollisuus kokeilla, onko tilaajajohdon virran katkeamisen syy johdossa itsessään * · * ·*·* vai vastuksen RS1 tuhoutumisessa. Tämä on sikäli mielen- • · · • « *···’ kiintoista. koska käytännössä suoiauspun ja siten myös vastus RS1 ovat tilaajapurin SLIC kanssa samalla • * * * « · * il • · 6 85929 pistoyksikolla, joten kun johdon virran katkeaminen voidaan osoittaa johtuvaksi vastuksen RSI tuhoutumisesta, riittää tämän vian korjaamiseksi vain kyseisen pistoyksikon vaihto.

Sellainen kokeilu voidaan suorittaa testil1ltynnäila testikytkimen STal kautta.

Tämäntapainen kokeilumahdollisuus Korvataan silla, että testikytkin STal jää tyristoridiodin DT1 suojavaikutuksen ulkopuolelle, jonka takia esillä olevaan Keksinnonmukaiseen suojauspiiriin lilttyy mainitut lisäosat tyristoridiodien DT2, DT3 ja vastuksen RS2 muodossa. Näiden osien kautta muodostuu y1ijannitteen esiintyessä pienohminen ohitustie maapotentiaaiιm jontavaan kytkentäpisteeseen, jonka takia ' testikytkin STal ohitetaan ja näin ollen suojataan ;

Soittojännitteen syottotavan mukaan voi olla tarpeellista asettaa suojauskytkimen kynnysarvo niin korkeaksi, että elektronisille kytkimille ja 11ltyntapiirι l ie voi päästä jännitteitä, jotka ylittävät naiden janmtekestoisuuden.

Soittojänmtteiden takia on testlkytkimien kestettävä vastaavasti suuremmat y1ijannitteet, mutta 1iitantäpiirin elektroniset komponentit sitävastoin eivät ole vaarassa soittojännitteen takia, koska käyttötilassa "soitto" on ' : tilaajapiin erotettu soittovirran syottopisteestä. Jotta tilaajapiirin liitännän komponentit eivät voisi tuhoutua jännitteillä, joiden amplitudit ylittävät niiden sallitut raja-arvot, mutta ovat vielä suojauspiirin RS1/DT1 kynnysarvon alapuolella, on keksinnön mukaisella ensimmäisellä vaihtoehtoisella suoritusmuodolla tιlaajapiirin liitäntä-piirin hienosuojaksi järjestetty kahden diodin Dl ja D2 muodostama toinen kynnysarvopairi testikytkimen STa2 ja 1iitäntäpiirin tulon välille, jolloin diodi Dl on kytketty syöttöjännitteeseen liittyvän pisteen ja tilaajapiirin tulon ' välille, ja toinen diodi tulon ja maapotentiaaiun liitetyn pisteen välille. Tämän kynnysarvopiirin toimintakynnys on j vastaavasti matalammalla kuin suojauspiirin toimintakynnys. i t, • * s 7 85929 Tätä hienosuojaa voidaan täydentää käyttämällä erotuskytkimen La toteuttamiseksi komponenttia, jolla on päästötilassa virranrajoitukseen soveltuva vastus.

• · : • · * · • t » · 1 • · · • · • · · ·

Claims (5)

1. Suojauspiiri digitaalisen aikajakoisen tledonsilrto-verKon, erityisesti puhelinverkon, elektronisen liitännän sisältävän ti laaj apurin y 1 ij annitesuoj austa varten, samoinkuin tllaajapiirlin kuuluvien testikäyttöon tarxoitettujen elektronisten kytkimien ylijännitesuojausta varten, joiden testlkytkimien avulla voidaan erikseen erottaa liitetyn tilaajajohdon johtimet ja vastaavat 11 laaj api inn liitännät toisistaan ja erikseen kytkeä testipurit tilaajajohdon johtimille ja/tai vastaaviin tilaajapiirin liitäntöihin, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kullekin tilaajajohdon johtune lie (a, b) järjestetty, mainitun erotuskytkimen johdon puoleisen paari ia johtimelle (a) liittymiseksi järjestetyn test, ikytkimen (STal) väli lie liitetty kynnys-arvopiiri (RSi/DTl), jonka rakenne on samanlainen kuin toiseen jontimeen liitetyn kynnysarvonιirιn ja jonka läpi johdetaan y1uanmtteet maapotentiaaiιin liitettyyn kytkentäpisteeseen, seka että siihen kuuluu kunkin testikytkimen 13'Tai) rinnalla jontimeen (a) liittyvä toinen kynnysarvopiiri (DT2/RS2), joka on yhdistettävissä kolmannen kynnysarvopiirin (L)T3) kautta maapotentiaa 11 in johtavaan kytkentäpisteeseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puri, tunnettu • silta, että kolmas kynnysarvopiiri (DT3) on järjestetty siihen liittyvien testlkytkimien kanssa yhteiseksi useammalle 11laajapiiri1 le.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puri, tunnettu silta, että kynnysarvopiirien kynnysarvon määräävä elementti on tynstoridiodi (DTI. DT2, DT3) .

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - o mukainen piiri, t u n n e t t u silta, että tilaajapiirin liitäntöihin kulloisenkin 11 laaj api ir in lutyntään tarkoitetun testikytkimen (3Ta2) tιlaajapiirin puolelle on järjestetty toinen kynnysarvopiin (Dl, D2), jonka β 85929 toimintakynnys on alempana kuin muitten kynnysarvopiirien toimintakynnys.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen piiri, t un n e t t u siitä, että erotuskytkimenä (La) käytetään elektronisia komponentteja, joilla päästötilassa on virranrajoitusta varten asiaankuuluva päästövastus.