JP2018532366A - 回路保護システム及び方法 - Google Patents

Abstract

ケーブル配線媒体を保護するための、直流送電及び／又は交流送電回路保護システムを提供する。回路保護システムは、電源、受電装置、及び回路保護モジュールを備え、回路保護モジュールは、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を有する。保護システムは、電源と受電装置との間に配置され、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置が所定のレベルを上回ると、ケーブル配線媒体を通って流れる電流を遮断する。さらに、回路内に、回路保護システム、及び回路保護モジュールを配置する方法と、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置が所定のレベルを上回ったときに、回路を遮断する方法とが提供される。

Description

本開示は一般に、通信ケーブル配線媒体、並びに様々な従来及び新たなケーブル構造、及び新たな装置の材料に対する、過電流及び過電圧保護のための回路保護システム、及び方法に関する。新たな装置は、これに限定されないが、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）技術を使用する、現在知られている装置を含む。より詳細には、本開示は、通信回路、及び関連するワイヤ及び導体、特に、現行の米国電気工事基準（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｄｅ、ＮＥＣ）分類第７章のクラス２及びクラス３回路、並びに第８章の通信回路用に、過電圧及び／又は過電流保護を提供する、回路保護システム、及び方法に関する。回路保護システムの保護モジュールは、電源と受電装置との間の任意の位置に配置され、通信ケーブル配線媒体の制限となる、物理構造、ワイヤゲージ及びその他の要因に基づいて、回路に入ることが可能な電流を制限することができる。また、回路保護システムは、通信ケーブル配線媒体の温度上昇を検知する能力を有し、通信ケーブル媒体を熱劣化から保護することが可能な、最高温度閾値による切断を提供する。

従来、通信回路、並びに関連するワイヤ及び導体は、低電力（即ち、擬似電圧（ｐｈａｎｔｏｍ ｖｏｌｔａｇｅ））及びデータ通信信号を伝送するために設計され、且つこのことが意図されており、ケーブル配線システム及び部品は元来、高レベルの電力を伝送するためには設計されていない。

あいにく、現在の電気工事及び建築の規格基準は、通信ケーブル（例えば、撚り対線、及び／又は同軸ケーブル）、並びにその導体を送電媒体として使用する際の問題に対処していない。今日では、高電圧の交流（ＡＣ）電力を伝送するためにこれまで依存してきた配線システムに代えて、低電圧通信ケーブル配線媒体を使用することが、非常に大きな動向となって市場に存在する。このようなシステムは、これに限定されないが、コンピュータ、室内照明及びビル照明、遠隔カメラ、無線アクセスポイント、患者監視システム、アクセスカードリーダ、ビル自動化システム及びその他を含む。従来の多くの高圧交流配線システムとは異なり、多くの新技術に基づく機器は、小さい子供を含む、家族全員がアクセスすることができる。例えば、多くの家庭が、充電ステーションへの接続、及び接続解除を含む、家族共有のｉＰａｄ（登録商標）の全ての操作を小さい子供に行わせている。このような同軸ケーブル及び／又は撚り対線は、電源出力ではないので、人体に害を及ぼさないというのが通説である。しかしながら、回路保護システムなしで、ＰｏＥ及び類似の技術を用いる傾向が広がるにつれて、人々にとって利用しやすい機器が、重大な危害を及ぼす可能性がある。

この垂直市場において、急速に革新が進む現在の環境では、電力の安全性の問題に対して規制又は強制を行うことは、ますます困難になるであろう。今日の施設に設置されている、規格に適合した通信システムを検査することの困難さがこの一例である。この施設の管理者が、今日では最大３０ｗａｔｔｓのＰｏＥ又は類似の技術を実装することによって、この施設全体の運営費を大幅に削減することを決めた場合、通信ネットワークが設置済みで、且つビルが建物使用許可証（ＣＯ）を受けているために、管理者の計画は何ら問題とならない。一般に、建造物は使用を許可する前に、適用可能な安全規格及び安全要件に適合していることを保証するために、監督機関（Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ Ｈａｖｉｎｇ Ｊｕｒｉｓｄｉｃｔｉｏｎ、ＡＨＪ）が施設構造物を検査しなければならない。ＣＯの認証を受けるということは、構造物又はビルが、必要な消防安全点検に全て合格していることを意味する。しかしながら、次の管理者が、最大２００ｗａｔｔｓになる可能性がある、ＰｏＥ＋＋又はその他の電力供給技術を設置することを決定した場合、ケーブル配線システムを含む通信システムは、元来そのような高電力レベルを伝送するようには設計されておらず、またケーブル配線システムは壁の内部に配置されて、ケーブル配線システムについての詳細な情報は容易には得られないために、多くの消防安全上の問題が、なお存在する可能性がある。

このようなケーブル配線システム内で電力が増加し続けると、それに付随した問題が起きる。送電によって発生した熱は、回路及びその部品全体で上昇する。これらの撚り対線、及び同軸ケーブルが、例えば、ライザー、トランク、複合設計などの中で束ねられている場合、或いは組み合わされた経路内に実装されている場合、熱の増加が大幅な温度上昇を引き起こす可能性がある。これらの経路は、これに限定されないが、ケーブルトレイ、可撓電線管、及び剛性電線管システムを含む場合がある。昇温により、現行の絶縁材料及び外被材料が溶融する可能性があり、且つアーク放電の状態、及び最終的には火災になる場合がある。さらに、周囲の大気温度、及び天候条件などの環境要因が、ケーブルにおける発熱量の増加の一因となる可能性がある。

したがって、人命保護、及び／又は機器故障に対する、過電圧、過電流、及び電力の制限保護を行う必要がある。物理ケーブル及び導体媒体、活動状態の機器、及び人命を保護し、人々が人命保護規定を実装するのを支援できるように、回路保護システム内に過電流制限制御点があることが望ましい。

本開示は、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を備える、回路保護モジュールを開示する。

回路保護モジュールによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、回路基板である。

回路保護モジュールによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、ジャックインターフェースを有する壁プレート体（ｗａｌｌ ｐｌａｔｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）である。

回路保護モジュールによれば、回路基板は、過電流及び／又は過電圧回路モジュールの所定の電力レベルを設定するために、複数のクランプダイオード、ヒューズ、及び発光ダイオードを含む。

回路保護モジュールによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、リセット可能なヒューズなどの、ヒュージブルリンクであってもよい。熱回路保護装置は、サーミスタであってもよい。

回路保護モジュールによれば、回路保護モジュールは、通信ジャック、変圧器、及び保護出力ポートを更に備えることができる。通信ジャックは、変圧器の前にあってもよく、過電流及び／又は過電圧モジュール、且つ／或いは熱回路保護装置は、変圧器と保護出力ポートとの間に配置されてもよい。

回路保護モジュールによれば、熱回路保護装置は、ケーブル導体の経時的な温度変化を検知する。

回路保護モジュールによれば、温度変化は、周囲温度によって誘発された変化を含む。

回路保護モジュールによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、少なくともリレー及びヒューズを備え、リレーは、保護の１次機構になり、且つヒューズは、保護の２次機構になる。

回路保護モジュールによれば、回路保護モジュールは、複数のジャンパ及び複数のディップスイッチを更に備え、複数のジャンパ及び複数のディップスイッチとは、調節可能な保護電力レベルを設定するために使用される。

本開示は、ケーブル配線媒体を保護するための、直流送電及び／又は交流送電回路保護システムを開示する。回路保護システムは、電源、受電装置、ケーブル配線媒体及び回路保護モジュールを備え、回路保護モジュールは、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を有する。回路保護システムが、電源と、受電装置との間に配置されることによって、電流は、ケーブル配線媒体を通って流れ、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置が所定のレベルを上回ると遮断される。

回路保護システムによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、ジャックインターフェースを有する壁プレート体である。

回路保護システムによれば、回路基板は、過電流及び／又は過電圧回路モジュールの所定の電力レベルを設定するために、複数のクランプダイオード、ヒューズ、及び発光ダイオードを含む。

回路保護システムによれば、過電流及び／又は過電圧回路モジュールは、リセット可能なヒューズなどの、ヒュージブルリンクであってもよい。熱回路保護装置は、サーミスタであってもよい。

回路保護システムによれば、回路保護モジュールは、通信ジャックと一体化されてもよい。回路保護モジュールは、通信ジャックの２次部品であってもよい。

回路保護システムによれば、回路保護システムは、ケーブル媒体の電力レベル制限に基づいて色分けされる。

回路保護システムによれば、回路保護システムは、中央ハブ位置に配置されてもよい。

回路保護システムによれば、回路保護モジュールは、通信ジャックと、受電装置との間の変換アダプタであってもよい。

回路保護システムによれば、回路保護システムは、過電流及び／又は過電圧制限制御点を更に有することができる。

回路保護システムによれば、回路保護システムは、圧接コネクタ（ＩＤＣ：Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を更に備えることができる。

回路保護システムによれば、回路保護システムは、使用可能な電流の状態を示す、状態表示器を更に備えることができる。

本開示は、直流送電及び／又は交流送電回路のケーブル配線媒体を保護する方法を開示する。本方法は、（ａ）回路内のケーブル配線媒体を保護するための、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を備える、回路保護モジュールを配置するステップと、（ｂ）過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置が所定のレベルを上回ると、回路を遮断するステップとを含む。

本開示による、回路保護システムの分解組立図である。 本開示による、回路保護システムの別の分解組立図である。 本開示による、回路保護システムの別の分解組立図である。 本開示による、回路保護システムの更に別の分解組立図である。 本開示による、回路保護モジュールの概略図である。 本開示による、単純な回路保護モジュールの基板部品図である。 図３Ａの単純な導体割り込み制御モジュールの図である。 図３Ｂの左側の図の詳細図である。 図３Ｂの右側の図の詳細図である。 図３Ｂの高性能導体割り込み制御モジュールの基板部品図である。 図３Ｃの高性能導体割り込み制御モジュールの図である。 図３Ｄの左上の図の詳細図である。 図３Ｄの右上の図の詳細図である。 図３Ｄの左下の図の詳細図である。 図３Ｄの右下の図の詳細図である。 図３Ｃの高性能導体割り込み制御モジュールの部品を説明する表である。 ＰｏＥ対応型装置の配線回路の概略図である。 ＰｏＥ対応型装置の配線回路における、回路保護システムの概略図である。 ＰｏＥ非対応型装置の配線回路の概略図である。 ＰｏＥ非対応型装置の配線回路における、回路保護システムの概略図である。 電力による色分けをした回路の概略図である。 外部ユーザ用のアダプタを有する、回路保護組立体の概略図である。 外部ユーザ用のアダプタを有する、回路保護組立体の概略図である。 ある電力レベルにおける、回路保護組立体の適用を示す。 別の電力レベルにおける、回路保護組立体の適用を示す。 更に別の電力レベルにおける、回路保護組立体の適用を示す。 更に別の電力レベルにおける、回路保護組立体の適用を示す。

図１及び図２は、本開示による、回路保護システムの分解組立図を示す。

図１において、回路保護システム１００は、プリント基板組立体１０２、ケーブル導体の終端になり得る圧接コネクタ（ＩＤＣ）組立体１０４、２つの状態ＬＥＤ表示器１０８、ＬＥＤ取り付け基板１１０、内部部品ハウジング１１２、関連する相手側プラグに物理接点を提供する、接触タイン組立体１１４、接触タイン組立体ホルダ１１８、ハウジング１２０及び回路保護モジュール１２２を備える。

図１Ａにおいて、回路保護モジュール１２２は、単純な導体割り込み制御モジュール（Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ、ＣＩＣＭ）１２３を含む。単純なＣＩＣＭ１２３は、基板アート図１２３ａ及び基板部品図１２３ｂを含む。単純なＣＩＣＭ１２３の基板部品図１２３ｂは、図３Ｂ、図３Ｂ−ａ、及び図３Ｂ−ｂで説明される。

図１Ｂにおいて、回路保護モジュール１２２は、高性能ＣＩＣＭ１２５を含む。高性能ＣＩＣＭ１２５は、基板アート図１２５ａ及び基板部品図１２５ｂを含む。高性能ＣＩＣＭ１２５の基板部品図１２５ｂは、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｄ−ａ、図３Ｄ−ｂ、図３Ｄ−ｃ、及び図３Ｄ−ｄで説明される。

図２は、回路保護システムを組み立てる手順を示す。図２において、回路保護モジュール１２２は、プリント基板組立体１０２の上に取り付けられる。プリント基板組立体１０２は、次に、ＩＤＣ組立体１０４に取り付けられる。ＩＤＣ組立体１０４は、組立体基部１０６の上に配置される。２つの状態ＬＥＤ表示器１０８は、取り付け基板１１０に取り付けられて、回路内の使用可能な電流の状態を示すことができる。取り付け基板１１０は、内部部品ハウジング１１２の右側カバー板であってもよい。ＩＤＣ組立体１０４は組立体基部１０６と共に、接触タイン組立体１１４はホルダ１１８と共に、内部部品ハウジング１１２の内部に配置される。内部部品ハウジング１１２は、ハウジング１２０の内部で適切に組み立てられる。

図３は、本開示による、回路保護モジュールの概略図である。回路保護モジュール１２２は、単純なＣＩＣＭ１２３、及び高性能ＣＩＣＭ１２５とは異なる実施形態１２４を有する。回路保護モジュール１２２の実施形態１２４は、ＲＪ通信ジャック３１５、ケーブル媒体３０２、４つの変圧器３０５、４つの過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７、ポート端部３１７及び２つの保護ポート３１３を備える。ＲＪ４５通信ジャック３１５は、２つの信号対３０３及び、必要な場合に使用できる、２つの予備対３０１を有する。４対のＲＪ４５通信ジャック３１５は、それぞれ４つの変圧器３０５に接続される。変圧器３０５は、４つの過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７に接続され、これらはＦ１、Ｆ２、Ｆ３、及びＦ４と名付けられる。一実施形態において、過電流及び／又は過電圧回路ブレーカはヒュージブルリンクであってもよい。ヒュージブルリンクは、直接的なヒューズとして実装されてもよく、或いはリセット可能な回路保護システムとして組み込まれてもよい。導体１及び２はＦ１に対応し、導体４及び５はＦ３に対応し、導体７及び８はＦ４に対応し、導体３及び６はＦ２に対応する。過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７は、電圧保護用であり、電圧又は電流の閾値を有する。閾値は、予め決定されてもよい。導体３０１の電圧又は電流が、過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７の閾値よりも高いときは、過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７は、回路を切断する。ポート端部３１７は、回路の流れ図を表す図３０９及び熱回路保護用の熱回路保護装置３１１を含む。１つの実施形態において、熱回路保護装置３１１は、サーミスタであってもよい。熱回路保護装置３１１は、ケーブル媒体の材料を過熱及び溶融から保護することができる。通常、外被材料は、６０℃、７５℃、又は９０℃用に設計される。前述したように、熱の増加は、大幅な温度上昇を引き起こす可能性がある。熱回路保護装置３１１は、温度が予め定められた閾値よりも高いときは、回路を切断する。したがって、回路モジュール１２４は、これらによって実装される、２つの保護機構を有する。１つは、過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７による過電圧及び過電流保護であり、もう１つは、熱回路保護装置３１１による熱保護である。

ＰｏＥとして知られている技術において、現行では、ケーブル媒体を保護するために使用可能な外部物理層方式は存在せず、またシステム全体の通信回路電力ネットワークに使用可能な保護システムは存在しない。ＰｏＥシステムなどの電力供給技術を用いている現行の通信システムは、最大１５ｗａｔｔｓの電力を伝送することができ、且つＰｏＥ＋システムについては、最大３０ｗａｔｔｓの電力を伝送することができる。例えば、ＰｏＥ＋＋及びその他の新しい技術は、最大２００ｗａｔｔｓ以上の電力を供給する能力を有することができる。本開示は、送電媒体として通信ネットワーク（通信ケーブルを含む）が使用される、任意の回路を保護するのに適している。また、本開示は、規格基準が承認されるのに伴い、増加する電力容量を満たすように設計され得る。

回路保護モジュール１２２は、別の２つの異なる実施形態を有する。回路保護モジュール１２２の１つの実施形態は、単純なＣＩＣＭ１２３を有し、且つ回路保護モジュール１２２のもう１つの実施形態は、高性能ＣＩＣＭ１２５を有する。具体的には、単純なＣＩＣＭ１２３は、単純な回路基板１２３ｂを有し、且つ高性能ＣＩＣＭ１２５は、高性能回路基板１２５ｂを有する。単純なＣＩＣＭ１２３、及び高性能ＣＩＣＭ１２５の詳細は、図３Ｂ、及び図３Ｄでそれぞれ説明される。

図３Ａを参照すると、単純な回路基板１２３ｂは、単純なＣＩＣＭ１２３によって規定された個別のワイヤ導体をそれぞれ保護するように、電圧及びアンペア数の所定の閾値を設定するために、抵抗器（「Ｒ」）と、ヒューズ（「Ｆ」）と、キャパシタ（「Ｃ」）と、クランプダイオード（「Ｄ」）の組み合わせを使用する。

１つの個別のワイヤ導体は、ＲＪ４５ジャックの８つの位置の１つの接点に対応する。例えば、図３Ａにおいて、Ｘ３及びＸ４は、ＲＪ４５の８つの位置のうちの２つの接点に対応する。個別のワイヤ導体が、対応するクランプダイオードＤ１〜Ｄ４、及びヒューズＦ１及びＦ２によって設定された電圧及び電流の制限を超える場合、単純なＣＩＣＭ１２３は、電圧及び電流の制限を超えた個別のワイヤ導体を保護するために停止されて、火災又は安全上の問題となる可能性のある過熱から、ケーブル配線媒体を保護する。

単純なＣＩＣＭ１２３の個別のワイヤ導体に、過電圧及び過電流が起きると、４つの発光ダイオード（ＬＥＤ）１〜４のうちの１つが、導体の障害の状態を示すために、視覚的な表示を提供することができる。具体的には、ヒューズＦ１及びＦ２のうちの１つが機能しなくなると、ＬＥＤ１〜４のうちの１つが、例えば、非活動状態になる。

単純なＣＩＣＭ１２３におけるヒューズＦ１又はＦ２の電流の上限は調節されてもよいので、ヒューズＦ１又はＦ２は、ＲＪ４５ジャックの各接点の閾値を設定する。図８に示すように、閾値は、ＲＪ４５ジャックの色分けによって識別することができる。例えば、図８に示すように、ＲＪ４５ジャックの色は、異なる電力閾値を表す、緑色、紫色、又は黄色であってもよい。

ヒューズＦ１及びＦ２は、電流上限を設定し、したがって単純なＣＩＣＭ１２３の電力レベルを設定する。単純なＣＩＣＭ１２３に接続されたケーブルを通して引き出された電力が増加すると、電流は、ある程度のレベルまで上昇してから、一定に保たれる。電流がヒューズＦ１又はＦ２の定格よりも低い場合は、ケーブルと単純なＣＩＣＭ１２３との間の接触が維持され、電流は引き続き、単純なＣＩＣＭ１２３を通って流れる。電流及び電力が増加すると、ヒューズＦ１又はＦ２が熱くなり始め、最終的には、ヒューズＦ１又はＦ２の内部リンクが開いて、単純なＣＩＣＭ１２３に接続された末端装置（Ｅｎｄ Ｄｅｖｉｃｅ；エンドデバイス）からの電力を切断する。リンクを開く時間は、ヒューズ定格、及び単純なＣＩＣＭ１２３に接続されたケーブル配線媒体を通して引き出された、電流のレベルに依存する。

任意選択で、温度が通常の作動条件を上回ったときに、抵抗の増加、又はケーブル導体の変化と相関する温度上昇を検知するために、サーミスタが使用される。一実施形態において、サーミスタは、過電流及び／又は過電圧回路に配置されてもよい。ケーブル導体の温度上昇によって、ケーブル導体で抵抗増加が生じる。サーミスタは、抵抗増加を検知し、且つＳｔｅｉｎｈａｒｔ−Ｈａｒｔ式によって、これを電圧出力に変換する。電圧出力は、既存の回路電圧に加えられる。したがって、本開示の回路保護モジュール、又は回路保護システムは、周囲温度の変化、及びケーブル導体の経時的なリアルタイムの温度上昇を含む、経時的な温度変化を検知することができる。例えば、周囲温度が異なるためにケーブル導体の温度が変更されたときは、温度によって抵抗の変化が生じる。サーミスタは、抵抗の変化を電圧出力に変換する。この場合も、電圧出力は、既存の回路電圧に加えられる。この（結合された）総合電圧が、ＣＩＣＭの設定閾値を超えるときは、ヒューズ又はリレーが活動状態になって、過電圧及び／又は過電流回路を遮断する。

図３Ｂ、図３Ｂ−ａ、及び図３Ｂ−ｂにおいて、単純なＣＩＣＭ１２３は、２つのヒューズＦ１及びＦ２、４つの過電圧過渡電圧抑制（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ−Ｖｏｌｔａｇｅ―Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ、ＴＶＳ）保護ダイオードＤ１〜Ｄ４、４つの抵抗器Ｒ１〜Ｒ４、及び４つのＬＥＤ１〜４を有する。Ｘ１−１、Ｘ２−１、Ｘ５−１、及びＸ６−１は、単純なＣＩＣＭ１２３の取り付け穴に対応する。

図３Ｂでは、末端装置に電力を送達するために、２つの平行な経路があり、各ヒューズＦ１又はＦ２の定格は、全電力の半分である。例えば、図３Ｂ−ａにおいて、ヒューズＦ１の電流は、３５０ｍｉｌｉａｍｐｅｒｅ（ｍＡ）であり、且つヒューズＦ２の電流もまた、３５０ｍＡである。理論的には、単純なＣＩＣＭ１２３の回路は、比較的バランスが取れており、且つ各ヒューズＦ１又はＦ２を流れる電流は等しい。しかしながら、接続不良のために不均衡が生じた場合は、高電流が１つの対から引き出され、高電流を伴うヒューズは、結果的に開くことになる。高電流を伴うヒューズが開くと、全電力を引き出すために、２つの平行な経路のうち、残った１つの経路に頼ることになる。結果として、第２のヒューズは、その定格を２倍超過するために、短時間で開く。

保護ダイオードＤ１〜Ｄ４は、ケーブル配線媒体にわたって公称電圧が存在しているときは、電流を伝導しないように格付けされる。単純なＣＩＣＭ１２３のダイオードＤ１〜Ｄ４の閾値電圧に達する、印加された過剰電圧、又は電圧のスパイクが存在するときは、ダイオードＤ１〜Ｄ４はそのレベルの電圧を維持し、且つダイオードＤ１〜Ｄ４は電流の伝導を開始する。電圧に過渡的なスパイクが存在する状況では、ダイオードＤ１〜Ｄ４は、電流を短時間伝導して、ヒューズが開かないようにすることができる。しかしながら、単純なＣＩＣＭ１２３を流れる一定の過剰電圧があるときは、ダイオードＤ１〜Ｄ４は大電流を引き出し、ヒューズＦ１及びＦ２が開く。

単方向ダイオードが使用される場合は、電圧源の極性を正しくする必要があり、正しくない場合はダイオードが低電圧で伝導して、逆極性保護を提供する。双方向ダイオードが使用される場合、双方向ダイオードを通過する電圧は、いずれの極性であってもよく、或いは交流電圧であってもよい。

ＬＥＤ１〜４は、電力が末端装置まで通じているかどうかの状態を示す。ＬＥＤ１〜４は、電力が印加されて、ヒューズが開かれていないときに点灯される。個々の線のうちの１つが開いている場合は、２つのＬＥＤがオンになり、且つ他の２つのＬＥＤはオフになる。したがって、ＬＥＤは、開かれている線を識別するための手段として使用することができる。例えば、図３Ｂ並びに図３Ｂ−ａ及び図３Ｂ−ｂを参照すると、入力部でピン４の１つの正の直流電源が開かれると、ＬＥＤ１及びＬＥＤ３には電力が通わない一方で、ＬＥＤ２及びＬＥＤ４はオンのままとなる。ピン７の１つの負の直流電源が開かれると、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２がオフになり、且つＬＥＤ３及びＬＥＤ４がオンになる。

２本の線が開いているときは、２本の線が、２本の正の線のピン４及び５であるか、或いは２本の負の線のピン７及び８であるかどうかにかかわらず、４つのＬＥＤの全てがオフになる。１本の正の線及び１本の負の線を開くことにより、４つのＬＥＤのうちの３つが消灯する。例えば、ピン４及びピン７が入力側で開かれている場合、電圧はＬＥＤ４のみに印加され、ＬＥＤ１、２、及び３はオフになる。

ＬＥＤ１〜４及びダイオード１〜４は、交流電圧を使用するために双方向である。ＬＥＤ１〜４が両方向において緑色であれば、ＬＥＤ１〜４は通電していることを示し、最高輝度で点灯する。ＬＥＤが、緑色及び赤色が対になった照明を有する場合、つまり、１方向が緑色で、且つ他の方向が赤色であれば、ＬＥＤ１〜４は、電力が存在しているかどうかの状態を示すことができ、また、電圧の極性の状態を示すことができる。１つの電圧極性では、ＬＥＤ１〜４の緑色及び赤色の対のうちの、緑色の部分のみが点灯する。逆極性では、ＬＥＤの緑色及び赤色の対のうちの、赤色の部分のみが点灯される。直流回路に交流電圧が存在する場合は、半分の時間は緑色の部分がオンになり、もう半分の時間は赤色の部分がオンになって、オレンジ色の外観を与える。

図３Ｂ、図３Ｂ−ａ、及び図３Ｂ−ｂを参照すると、いずれか１本の線が、ヒューズＦ１及びＦ２の定格電流を超える電流を引き出す場合は、ヒューズＦ１及びＦ２が飛ぶ。ヒューズＦ１又はＦ２が飛んだ場合は、２つのＬＥＤが消灯して、線への通電が遮断される。いずれかの線の電圧が、ダイオード１〜４のクランプダイオード値を超えた場合は、ダイオード１〜４は、電流を引き出して、ダイオードが結合されたヒューズを飛ばす。前述したように、ＬＥＤ１〜４は、極性の間違いを示すために、赤色及び緑色の対になり得る。

ヒューズＦ１及びＦ２のヒューズ値は、電圧源、及び所望の電力制限に依存する。ヒューズＦ１及びＦ２の電力は、

脚１本につき０．３５Ａ×２×４８Ｖ＝３３．６ｗａｔｔｓ 式１

脚１本につき０．６２５Ａ×２×４８Ｖ＝６０ｗａｔｔｓ 式２

脚１本につき１．０Ａ×２×４８Ｖ＝９６ｗａｔｔｓ 式３

図３Ｃは、高性能ＣＩＣＭ１２５の基板部品図である。単純なＣＩＣＭ１２３とは異なり、高性能ＣＩＣＭ１２５は、ヒューズ及びリレーの組み合わせを使用することによって、所定の設定点を確立することが可能である。所定の設定点は、ジャンパ（即ちＸ８及びＸ１３）及びジャンパ（即ちＸ９及びＸ１４）によって取り付けられ活動状態にされる、ヒューズ又はリレーとによって決定される。

高性能回路において、ＬＥＤ１〜８は、導体保護レベルの漸進的な測定を提供する、視覚的な表示として使用される。所定の閾値の割合は、ＬＥＤ１〜８の色の変化によって示される。この割合は、高性能ＣＩＣＭ１２５の別の要件を満たすように調節されてもよい。

高性能ＣＩＣＭ１２５を活動状態にするために、リレーオプション（即ちＫ１及びＫ２）を使用することにより、個別のワイヤコネクタで障害が回復された後で、直流（ＤＣ）電源をリセットすることができる。

リレー及びヒューズは両方とも、高性能ＣＩＣＭ１２５の実施形態に示される。本実施形態の電気的構造により、リレーは、保護の１次機構として作用できることに留意されたい。異常が発生して、リレーが故障したり、損傷を受けたりしたときは、過電流及び／又は過電圧回路を保護して無効にするために、ヒューズが保護の２次機構（即ち２桁目）として作用する。

高性能ＣＩＣＭ１２５では、給電される末端装置に保護を与えるために、２つのヒューズＦ１及びＦ２、並びに２つの過渡電圧抑制（ＴＶＳ）ダイオードとが使用されてもよい。高性能ＣＩＣＭ１２５は、いくつかのＬＥＤを介して末端装置によって引き出される、相対電力レベルの表示を使用する。末端装置への給電を切断して、障害が除去された後でユニットをリセットできるようにリレーを動作させるために、電流の検出が使用されてもよい。高性能ＣＩＣＭ１２５の回路では、オプションはヒューズ又はリレーのいずれかであるが、リレーは能動的な保護を提供し、ヒューズはリレー接点と直列したフェイルセーフリンクを提供するように、再配置されてもよい。

図３Ｄに示すように、本開示の一実施形態では、直流の対のそれぞれに２つのミラー回路が使用される。具体的には、上位回路は、ピン４とピン７との間にあり、且つ下位回路は、ピン５とピン８との間にある。ピン５からピン８までの回路の部品は、図３Ｄ−ｃ、及び図３Ｄ−ｄで説明される。ピン４からピン７までのミラー回路の部品は、図３Ｄ−ｃ、及び図３Ｄ−ｄの部品と同様である。したがって、図３Ｄ−ａ、及び図３Ｄ―ｂについての説明は含まれない。

図３Ｄ、図３Ｄ−ｃ、及び図３Ｄ−ｄでは、下位回路に使用される、ローカル電源がある。単純なリニア直流（ＤＣ）調整器は、Ｄ４、ＤＺ３、Ｕ４、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、及びＣ１３を含む。高性能ＣＩＣＭ１２５の部品は、図３Ｄ−ｃ、図３Ｄ−ｄ、及び図３Ｅで説明されている。例えば、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、及びＣ１３は、様々な静電容量を有するキャパシタである。必要に応じて、より高機能な電源が使用されてもよい。これらの部品は、高性能ＣＩＣＭ１２５の下位回路に１２ｖｏｌｔｓ（Ｖ）の直流電源を提供し、１２Ｖの直流電源は、４つの抵抗器Ｒ２７、Ｒ２９、Ｒ３０、及びＲ３１に関連付けられた、基準電圧に使用される。基準電圧は、電流の測定及び表示用である。高伝導高速ダイオードＤ４は、下位回路への給電を遅延させるためにＤＺ３が使用されている際に、逆極性保護を提供する。給電される末端装置の識別に中央点（ハブ）が使用される場合は、この回路の引き込みが、そのプロセスを妨害する可能性がある。末端装置の探査には低電圧が使用されるため、ＤＺ３の順方向降下により、そのプロセスが完了するまで、電源及び回路に電流は通らない。高電圧が存在するようになれば、ＤＺ３は電流を伝導し、下位回路が活動状態になる。

電流検出は、Ｒ２８及びＵ５−Ｂによって行われる。回路の利得、及び回路の電力レベルの設定は、Ｘ１３セレクトジャンパを介して行われる。利得設定を低くすると、高い電流及び電力レベルが可能になり、３つの使用可能なジャンパのうち、１つのみが使用される。

ジャンパの操作及び／又は活動化は、物理的な操作及び、電気的な経路指定又は活動化の両方を含む、いくつかの異なる方法で行うことができる。一実施形態では、ジャンパの脚と合致する、ディップ（ＤＩＰ）スイッチを使用する。ディップスイッチトグルの組み合わせによって、過電流及び／又は過電圧回路に様々な組み合わせのジャンパが挿入され、又は除去されてもよい。高性能ＣＩＣＭ１２５に、様々な閾値レベルに設定される機能がある場合は、ディップスイッチトグルのオン又はオフの位置によって、用途に固有の最大ＣＩＣＭ電圧閾値を決定することができる。例えば、７５ｗａｔｔｓの電力レベルは、トグル１が「オン」、トグル２が「オフ」、そしてトグル３が「オフ」で表されてもよい。異なるトグル位置の組み合わせを使用することによって、高性能ＣＩＣＭ１２５は、高電力閾値に再構成され得る。例えば、１００ｗａｔｔｓは、トグル１が「オフ」、トグル２が「オン」、そしてトグル３が「オフ」で表されてもよい。

図３Ｄ−ｃに示すように、Ｕ５−Ｂによって生成された電圧は、Ｕ５−Ｃ、Ｕ５−Ｄ、及びＵ５−Ａの入力部に送られて、基準電圧と比較される。電流信号レベルが上昇すると、これらの比較器の出力によって極性を切り替えて、点灯されるＬＥＤの表示器を変更する。増幅器利得（Ｘ−１３）及び基準電圧の組み合わせによって、ＬＥＤの１つが点灯されるポイントが決定する。

具体的には、本開示のこの実施形態では、電流値は、電流が、（通常動作時に）Ｘ１３設定の約９５％になるまで、ＬＥＤが緑色に点灯するように設定される。電流が９５％を超えると、緑色のＬＥＤはオフになり、（最大電力に達する）１０５％までは、黄色のＬＥＤが点灯する。電流が１０５％よりも上昇すると、オレンジ色のＬＥＤがオンになり、下位回路がトリップしそうになっていることを警告する。

設定電流の１１０％に達すると、赤色のＬＥＤが点灯し、Ｄ５を介してラッチされる。この状態は、下位回路の電源が断たれて、リセットできるようになるまで維持される。赤色のＬＥＤを駆動させた同じ出力が、スイッチＵ６にも給電する。

ジャンパＸ１４が、ピン１からピン２までジャンプされて、ヒューズＦ２が取り付けられている場合は、スイッチは出力部をショート又は短絡して、ヒューズＦ２を飛ばす。出力部に流す電力を得るには、ヒューズＦ２の交換が必要になるので、これは１回限りの動作である。

ジャンパＸ１４が、ピン２からピン３までジャンプされ、且つリレーＫ２が取り付けられている場合は、スイッチＵ６はリレーを駆動させ、リレーピン４及び６を介して、下位回路を末端装置に対して開く。ユニットの電源を切ると、リレー接点が再閉路して回路を閉じるので、これはリセット可能な状態である。リレーＫ２がピン８からピン３まで駆動されると、回路が活動状態になったときにリレーの電力を下げるために、Ｒ５２が使用される。

Ｆ２が存在しない場合は、下位回路を遮断するために、過電圧が使用されてもよい。ＤＺ４が電流の伝導を開始すると、検出抵抗器Ｒ２８が電圧を生成し、信号が通って下位回路を遮断する。

図４は、ＰｏＥ対応型装置の配線回路の概略図である。図４は、本開示で開示される回路保護システムのないＰｏＥ回路に対する、標準的な手法を示す。図４は、ＰｏＥ末端装置に接続される、ＰｏＥ対応型装置の一般的な構成を示す。配線回路４００は、ＰｏＥ給電装置（ＰＳＥ）４０１、伝送部４０５及び末端装置４０７を含む。ＰＳＥ４０１は、変圧器４０３、データ４１１、電力供給４１３、変圧器４０３の前にある導体４２３及び変圧器４０３の後ろにある導体４２５を含む。伝送部４０５（ケーブル）は、導体４１９及び導体４２１を含む。末端装置４０７は、ブリッジ４０９、電力取出４１７、データ４１５、及び変圧器４０３を含む。

本開示の回路保護システムは、保護回路の別の位置に配置されてもよい。

システムの一実施形態は、回路保護システムを取出口に配置することによって、末端装置を直接保護するためのものである。図５は、ＰｏＥ対応型装置用の配線回路における、回路保護システムの概略図であり、通信常設リンク回路内における、回路保護システムの可能な配置の図である。この実施形態では、回路保護システム１００は、末端装置４０７の動作領域出口に配置される。本実施形態は、回路保護システム１００のＩＤＣ組立体１０４において、壁プレートの背面で終結する、ケーブルの導体を有することができる。壁プレートのＲＪ４５ジャックと、受電装置のＲＪ４５ジャックとの接続用に、パッチコード（又は類似の手段）が使用されてもよい。

図５において、回路保護システム１００は、末端装置４０７の前に配置された、回路モジュール１２４を含む。図５における、ＰｏＥ対応型装置用の配線回路４００は、図４で説明されており、且つ回路モジュール１２４は、図３で説明されている。したがって、配線回路４００、及び回路モジュール１２４の説明は省略される。

また、通信ケーブル配線媒体保護は、回路保護システムを回路基板の中に直接構築することによって行われてもよく、回路基板は、現行では単純なＣＩＣＭ１２３、及び高性能ＣＩＣＭ１２５などの物理ジャックに直接配置されている。物理ジャックは、これに限定されないが、図３及び図５に示す、ＲＪ４５通信ジャック３１５を含む。

回路保護システムを有する、２次又は１次回路基板は、通信ジャックと並んで一体的に配置されてもよく、或いは図５に示すように、通信壁プレートの背後に２次部品として追加される、子／親ユニットとして配置されてもよい。

さらに、本開示の回路保護システムは、パッチパネルの形態で、ミッドスパン給電機器の中央位置に配置されてもよい。図６は、ＰｏＥ非対応型装置の配線回路の概略図である。図６において、配線回路６００は、非ＰｏＥ装置６０１、第１のデータ伝送部６０３、電力供給及びデータ伝送ミッドスパンパワーインジェクタ装置６０５、第２の伝送部６０６、及び末端装置６０７を含む。第１の伝送部６０３は、データ６１５、導体６２１、及び導体６２７を更に含む。第２の伝送部６０６は、電力供給６１３、導体６２３、及び導体６２５のデータを保持する。末端装置６０７は、変圧器６０９、ブリッジ６１１、データ６１９、及び電力６１７を含む。

ＰｏＥ非対応型装置６００には、ＰＳＥは存在しない。この種の実装の電源は、外部電源装置の形態を取る。１つの一般的な装置が、ミッドスパンインジェクタとして知られている。外部電源６１３は、ＰｏＥ末端装置６０７の上流に配置される。しかしながら、本開示は、電源装置の下流にある回路内の、任意の箇所に配置されてもよい。本開示は、ＲＪ４５ジャックなどの、ケーブル常設リンクの一体的な部分として組み込まれてもよく、或いは電源機器の下流、又は受電装置の上流のいずれかに接続された、外部部品として置かれてもよい。このような１つの例は、ミッドスパンインジェクタの下流に直接配置された、複数ポートのパッチパネルであってもよい。

図７は、ＰｏＥ非対応型装置の配線回路における、回路保護システムの概略図である。図７において、回路保護システム１００は、ミッドスパンインジェクタの下流に配置された、回路モジュール１２４を含む。図７における、ＰｏＥ非対応型装置用の配線回路６００は、図６で説明されており、回路モジュール１２４は、図３で説明されている。したがって、ここでも配線回路６００、及び回路モジュールの説明は省略される。回路保護システム１００は、ＲＪ４５ジャックなどの、ケーブル常設リンクの一体的な部分として組み込まれてもよく、或いは電源機器の下流、又は受電装置の上流のいずれかに接続された、外部部品として置かれてもよい。

また、本開示の回路保護システムは、異なる形態であってもよい。

本開示は、安全を確保するために、制限制御点を有することができる。専門的な訓練を受けた有資格の設置者であれば、設置された通信システムの形式、定格及びその他の要因、並びに設計者による使用意図に基づいて、定格３０―ｗａｔｔの回路保護システムをこのシステムに設置することができるであろう。定格３０ｗａｔｔｓのレセプタクルを使用すると、過電流が検知された場合に（例えば、ヒューズ又はブレーカの）切断が生じる可能性がある。リセット可能なブレーカ型のヒューズが使用される場合は、回路保護システム１００は、これが次世代ＰｏＥの機器及び要件に適合することを確認するために、少なくとも、設置された通信システムの所有者及び／又は管理者による再検査のきっかけとなる。

本開示はまた、レセプタクルで見えやすくするように、色、又は英字／英数字による表示の使用を含んでもよい。色分けは、設計者又は設置者が、ケーブル配線システムが使用されることを意図した、電流の定格に直接関連する。所有者又は管理者が、予め設置された通信システムを制御する際、本開示によってユーザは、設置済みの通信部品の最大電力定格を判定し、且つ色分け、又は英字／英数字の指定情報に基づいて、正しい保護モジュールを実装する方法を決定することができる。ユーザは、１つの電子機器を実装しようとする要求のみによるのではなく、施設がケーブル配線システムに基づいて保護されていることを知った上で、任意のＰｏＥ受電装置を自在に実装できるようになる。

図８は、電力による色分けを有する回路の概略図である。図８において、３０―ｗａｔｔＰＺＴカメラ８０１は、導体８０３に接続され、且つコネクタ８０３は、取出口ジャック８０５に挿入される。導体８０３、及び取出口ジャック８０５は、電力制限を示すために緑色に色分けされる。同様に、６０―ｗａｔｔＰＺＴカメラ８０７は、導体８０９に接続され、導体８０９は、取出口ジャック８１１に接続される。導体８０９、及び取出口ジャック８１１は、電力制限を示すために紫色に色分けされる。同様に、１００―ｗａｔｔ ＰＺＴカメラ８１３は、導体８１３に接続され、導体８１３は、取出口ジャック８１７に接続される。導体８１５、及び取出口ジャック８１７は、電力制限を示すために黄色に色分けされる。

回路保護システムは、高電圧ヒューズシステムとして作用することができる。回路が、取出口レセプタクルで過電流を検知すると、回路は、末端装置を切断することによって効率的に遮断し、したがって過電流によって損傷が生じる前に、ケーブル媒体を保護する。例えば、図３の過電流及び／又は過電圧回路ブレーカ３０７は、取出口レセプタクルで過電流が発生したときに、末端装置を効率的に切断する。

回路保護システムは、リセット可能なヒューズの形状を取ることができ、或いは設計によって、再度活動状態にするには専門家による修理が必要となるように、レセプタクルを恒久的に使用不能にしてもよい。これは、機器及び人体に対する安全の基礎とも考えられ、また、資格のない者によって意図せずリセットされる危険性をなくす。本実施形態では、全ての電源ケーブル配線媒体が施設の中央点に来て、複数ポートの保護ユニットの実装を可能にする。

また、本開示は、中央点（ハブ）位置からの過電流保護であってもよい。これにより、単一の管理ポイントから、ネットワーク全体を保護することが可能になる。これは、単一のハブ、又は主要な分配点から出る、通信回路のバンクであってもよい。この主要な分配点内で、各回路は、過電流又はサージから個別に保護される。回路保護システムを中央点に配置することにより、システム全体の管理、並びに安全上の問題を検知してより効率的に解決することが可能になる。このことは、広範な、大学及び企業環境を構築するときに特に当てはまる。ここでも、回路保護システムのこの実施形態は、リセット可能なヒューズの形状を取ることができ、或いは設計によって、再度活動状態にするには専門家による修理が必要となるように、回路を恒久的に使用不能にしてもよい。これは、機器及び人体に対する安全の基礎として設定されてもよく、また、資格のない者によって意図せずリセットされる危険性をなくす。

本開示の回路保護システムは、多くの付加的な特徴を有し得る。例えば、本開示の一実施形態は、表示器のライト、又は図１及び図２に示すようないくつかの状態表示器１０８によって、そのレセプタクルで使用可能な電流を示すことができる。ほとんどの施設の通信ネットワークは、電流が流れている回路及び電流が流れていない回路の両方を有する。使用可能な電流状態表示器は、図８で概説したような、色分けと結び付けられてもよい（色は、検知された電力に関係する）。エンドユーザが装置を正しいレセプタクルに適合させられるように、色によって使用可能な電流を示し、これは、エンドユーザが、従来の電球をランプに適合させる方法に類似している。本開示はまた、回路の障害状態を視覚的に表示することもできる。

低電圧システム内では、多くの現行のＰｏＥ機器、及び類似のスイッチは、標準機能として負荷分散を提供していない。したがって、過電流保護の問題は、機器保護、及び安全の観点から、より意味を持つようになっている。例えば、３００―ｗａｔｔ電源を使用するスイッチが１０個の末端装置に給電する場合、各末端装置が使用できる総電力は、３０ｗａｔｔｓになる。同じＰｏＥスイッチが、５つの末端ユニットの給電に使用される場合、使用可能な電力は、最大６０ｗａｔｔｓになり得る。本開示の実施形態が、末端装置のレセプタクルで使用され、３０ｗａｔｔｓの定格を有する場合、送達される電力にかかわらず、３０ｗａｔｔｓがレセプタクルの閾値になる。これにより、（意図的に、又は意図せずに）末端装置に追加のワット数を送達する電源の性能にかかわらず、末端装置を保護することが可能になる。

ＰｏＥ及びその他の低電圧システムに負荷分散機器を使用できることは、システムの使用目的に対する負荷の適合性の問題に直接対処するものではない。例として、前述した回路保護システムは、装置毎の電力使用量が３０ｗａｔｔｓで使用されることを意図した、初期設計で設置されてもよい。ジャック、ケーブル、及び導体を含む、本開示で設置されるジャックレセプタクルは、３０―ｗａｔｔの使用量で検査され、格付けされる。

現在実装されているＰＯＥ＋＋スイッチは、６０―ｗａｔｔの装置に使用することができる。初期実装時には、３０―ｗａｔｔの末端装置が使用される。末端装置が６０―ｗａｔｔ装置に変更されて活動状態にされると、末端装置は、新たなＰｏＥ＋＋スイッチに６０ｗａｔｔｓの電力を要求するが、本開示の実施形態は、ＰＯＥ＋＋スイッチが３０ｗａｔｔｓ用にのみ設定されているために、６０ｗａｔｔｓを過電流事象と解釈して、電力を切断するか、又は当初のシステムの設計及び性能の範囲内の３０ｗａｔｔｓに制限する。３０ｗａｔｔｓのエネルギーのみが、ＰＯＥ＋＋スイッチを通過する。ＰＯＥ＋＋スイッチは回路を切断し、この切断によって、活動状態の装置を保護することは意図されていないが、過電流によって、ケーブル、外被材料、及び／又は導体などの、回路内の他の部品が損傷するのを防止する働きをし、火災やアーク放電などの、起こり得る最悪の事態を防止する。

本開示の別の実施形態は、ユーザ取り付け型のアダプタとしての形態を取ることができる。このアダプタは、ユーザによって実装され、活動状態の装置と、ケーブル配線のレセプタクルとの間に置かれる、小型の装置であってもよい。本実施形態は、他の実施形態に見られるような、前述の任意の保護及び通知の態様、又はその全てを組み込むことができる。このアダプタもまた、ユーザが、特にレセプタクルからどのような種類の電源を使用できるかを理解するのに更に役立つように、可否判定（Ｇｏ ｏｒ Ｎｏ―Ｇｏ）装置として配置され、且つ使用されてもよい。

外部ユーザ用のアダプタは、異なる種類のコネクタ同士の間に、変換点を作成することができる。現行では、低電圧電源システムに使用できるコネクタの種類を制限又は規定するのに有効な、具体的な規格基準がほとんどないため、前述した保護、通知態様を提供し、異なるコネクタ方式同士を適合させることが可能なアダプタがあれば有益であろう。１つの例として、アダプタは、ＤＩＮ（即ち丸型）コネクタをＲＪ４５通信レセプタクルに接続する。図９は、外部ユーザ用アダプタを有する、回路保護組立体の概略図である。図９において、３０―ｗａｔｔ制限ＰＴＺカメラ８０１は、ＤＩＮ−ＤＩＮパッチコード９０１を介して、ＲＪ４５取出口ジャック８０５に接続される。外部アダプタ９０３は、ＤＩＮ−ＤＩＮパッチコード９０１と、取出口ジャック８０５との間に追加され得る。外部アダプタ９０３は、ＤＩＮインターフェース９０７、回路保護モジュール１２４、撚り対線９１１、及びＲＪ４５インターフェース９１３を備える。取出口ジャック８０５は、ＲＪ４５インターフェース９０９を有する。別の例として、アダプタは、ＵＳＢコネクタをＲＪ４５通信レセプタクルに接続する。図１０は、外部ユーザ用のアダプタを有する、回路保護組立体の概略図である。図１０において、３０―ｗａｔｔ制限ＰＴＺカメラ８０１は、ＵＳＢ−ＵＳＢパッチコード１００１を介して、ＲＪ４５取出口ジャック８０５に接続される。外部アダプタ１００３は、ＵＳＢ−ＵＳＢパッチコード１００１と、取出口ジャック８０５との間に追加され得る。外部アダプタ１００３は、ＵＳＢインターフェース１００７、回路保護モジュール１２４、撚り対線１０１１、及びＲＪ４５インターフェース１００５を備える。アダプタは、２つの異なるコネクタ同士の間の変換点になると同時に、設置済みの通信システム（即ち、ケーブル、導体、ジャケット定格、及び関連するハードウェア）が、エンドユーザが使用しようとする装置に適合することを保証し、従ってアダプタの、関連する可否判定の態様は、

図１１Ａ〜図１１Ｄは、異なる電力レベルにおける、回路保護組立体の適用である。図１１Ａにおいて、回路保護組立体は、末端装置１１６０に電力を供給するＰＳＥ装置１１００、壁プレートに取り付けられたＣＩＣＭ組立体１１１５と末端装置１１６０との間の２つのポートを接続するための機器コード組立体１１０５、２組の「常設リンク（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｌｉｎｋ）」ケーブル１１２０と１１４０とを接続できるように、ケーブル配線に融通性を与える２つのパッチパネル１１２５及び１１３５、並びにパッチパネル１１２５及び１１３５にある、又はこれらの間にある、２つのポートを接続するのに使用される、パッチコード組立体１１３０を備える。パッチコード組立体１１３０のケーブル性能は、通常は壁内常設リンクケーブル配線１１２０のケーブル性能と合致する。壁プレート１１１０は、壁プレート取り付け型のＣＩＣＭ組立体１１１５と組み合わせた、任意の取出口の組み合わせであってもよい。

本開示の一実施形態によれば、図１１Ａ〜図１１Ｄにおいて、壁内常設リンクケーブル配線１１２０及び１１４０、並びにパッチコード組立体１１３０は、全て定格１４０ｗａｔｔｓである。図１１Ａでは、ＰＳＥ装置１１００は定格６０ｗａｔｔｓ、図１１Ｂ及び図１１Ｃでは、ＰＳＥ装置１１０１は定格１００ｗａｔｔｓ、図１１Ｄでは、ＰＳＥ装置１１０２は定格１４０ｗａｔｔｓである。

本開示の一実施形態によれば、図１１Ａ、及び図１１ＢのＣＩＣＭ組立体１１１５は定格６０ｗａｔｔｓ、図１１ＣのＣＩＣＭ組立体１１１６は定格１００ｗａｔｔｓ、図１１ＤのＣＩＣＭ組立体１１１７は、定格１４０ｗａｔｔｓである。

図１１Ａでは、ＰＳＥ装置は６０―ｗａｔｔの装置であり、ＣＩＣＭ組立体１１１５は定格６０ｗａｔｔｓなので、壁内常設リンクケーブル配線１１２０及び１１４０、並びにパッチコード組立体１１３０は、全て定格１４０ｗａｔｔｓとされる。許可された初期設定が付与される。

図１１Ｂでは、前述したように、ＰＳＥ装置１１０１は１００―ｗａｔｔの装置であり、ＣＩＣＭ組立体１１１５は定格６０ｗａｔｔｓであり、且つ壁内常設リンクケーブル配線１１２０及び１１４０、並びにパッチコード組立体１１３０は、全て定格１４０ｗａｔｔｓとされる。既存のシステム（元の設定は６０ｗａｔｔｓの使用量）に、適切な技術的協議をすることなく、１００ｗａｔｔｓのＰＳＥ装置１１０１が実装されると、ＣＩＣＭ組立体１１１５が活動状態にされる。ＣＩＣＭ組立体１１１５は、定格電力閾値を上回る電力を検出して、末端装置１１６０への給電を遮断する。図１１Ｂの回路で電力が遮断されると、権限保持者がＣＩＣＭ組立体１１１５を修理又は交換することが必要になる。したがって、ＰＳＥ装置１１０１と、末端装置１１６０との間に電力は存在しない。

図１１Ｃでは、ＰＳＥ装置１１０１は１００―ｗａｔｔの装置であり、ＣＩＣＭ組立体１１１６は定格１００ｗａｔｔｓであり、且つ壁内常設リンクケーブル配線１１２０及び１１４０、並びにパッチコード組立体１１３０は、全て定格１４０ｗａｔｔｓとされる。図１１Ｂで説明したように、回路が遮断された後は、権限を有する修理担当者が、壁内ケーブル配線１１２０及び１１４０、並びに関連する設置方法、その他既存のインフラの必要な状況を調べる。全ての要件が満たされると、権限を有する修理担当者は、６０ｗａｔｔｓのＣＩＣＭ組立体１１１５を、１００ｗａｔｔｓのＣＩＣＭ組立体１１１６に交換する。したがって、図１１Ｃの回路はこれで、国、州、及び市町村の規格に従って安全に実装された、１００ｗａｔｔｓシステムを有することができる。

図１１Ｄでは、ＰＳＥ装置１１０２は１４０―ｗａｔｔの装置であり、ＣＩＣＭ組立体１１１６は定格１００ｗａｔｔｓであり、且つ壁内常設リンクケーブル配線１１２０及び１１４０、並びにパッチコード組立体１１３０は、全て定格１４０ｗａｔｔｓとされる。ここでも、ＣＩＣＭ組立体１１１６が活動状態になる。ＣＩＣＭ組立体１１１６は、定格電力閾値を上回る電力を検出して、電力を遮断する。図１１Ｄの回路で電力が遮断されると、権限保持者がＣＩＣＭ組立体１１１６を修理又は交換することが必要になる。したがって、ＰＳＥ装置１１０２と、末端装置１１６０との間に電力は存在しない。権限を有する修理担当者は、定格１４０ｗａｔｔｓのＣＩＣＭ組立体１１１７を使用することができる。したがって、ＣＩＣＭ組立体１１１７が１４０ｗａｔｔｓの閾値を反映するようアップグレードされると、エンドユーザは適切な技術的協議をして、１４０ｗａｔｔｓのＰＳＥ装置１１０２を実装する。アップグレードのプロセス中に、電気技術者は、ＮＥＣ規格の要件を満たすことが必要となる場合がある。

前述した本開示は、完全な回路保護システムに統合されてもよい。このシステムは、様々な方法を通じて、設置された通信ケーブルの特定のパラメータを識別する方法を提供することができる。例えば、１つの方法として、ベンダの部品番号、及び型番のデータベースを使用できる、アプリケーションを開発することができる。これらの識別子は、特定のケーブルの特定の物理的パラメータ、及び性能パラメータに相関する。この情報は、その後、回路保護システムの正しい選択及び実装の基礎として使用される。

回路保護システムは、形態が異なっている場合があり、且つ異なる特徴を有する、異なる位置に配置される場合があるので、回路保護システム用の様々な部品が使用可能になることに留意するのは重要である。各変形例は、電流、その他ＵＬ、ＩＥＥＥ、ＡＮＳＩ、ＣＥＮＥＬＥＣ、及びＩＳＯなどの、業界団体によって開発中の変数であってもよい、勧告及び規格に基づいて、回路を保護するために使用される。ＨＰｏＥ（Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）通信回路（ＨＰｏＥ）に使用可能な最大電流制限が今日存在しないため、これらの業界団体には、部品要件、設置方法、及び安全閾値を指定する責任がある。全米防火協会（ＮＦＰＡ）、及びＮＥＣなどの、これらいくつかの業界団体は、安全正の問題に基づいて、このような機器に対し法的強制力のある規格を作成するであろう。本開示は、いかなる電力の上限にも限定されるべきではなく、且つ絶えず行われる、基準及び規格の更新と連動して設計され得る。

また、過防食は、最大電流、及び物理ケーブル媒体の温度上昇などの関連するパラメータのみに基づき得ることに留意するのは重要である。

機器の過電流保護が利用可能であっても、実際の制限パラメータは、物理的に設置されたケーブル媒体であることに留意されたい。これは本開示の核心となり得る。

色分けなどの視覚的な補助が使用されてもよく、基準に関する文書に組み込まれる可能性があることに、更に留意されたい。この色分けは、装置の設置者に、設置済みのケーブルに基づいて回路に格付けされた最大電流を、容易に識別する方法を提供する。

ＰｏＥ、及び類似の技術が引き続き開発されるにつれて、電力レベルも増加し続ける。回路内の設置済みのケーブルは、電力レベルの増加を制限することになる。ケーブルは、回路内の弱リンクになる可能性があり、最終的に障害点になる場合がある。外被材料の溶融（劣化）、及びそれに続くアーク放電は、物理ケーブル媒体内の障害によって起こり得る結果であり、溶融の問題は、人命保護の問題になる。

アプリケーション又はデータベースの使用を通じて、回路保護システムの正しいモデルが識別されると、中央位置、即ち分配クローゼット、又は天井ボックスで、或いは壁コンセントなどの周辺位置で、回路を保護する判断をすることができる。

回路保護システムが、ＰｏＥ対応型装置に適用されると、配線回路は、これに限定されないが、図４に示す例示的な実施形態と同様の外観になる。図５で前述したように、回路保護システムは、末端装置を保護するために、取出口に配置されてもよい。

回路保護システムが、ＰｏＥ非対応型装置に適用されると、配線回路は、これに限定されないが、図６に示す例示的な実施形態と同様の外観になる。図７で説明したように、回路保護システムは、パッチパネルの形態でミッドスパンＰＳＥ中央位置の下流に配置されてもよい。

図６及び図８で前述した実施形態に示すように、回路保護システムを、通信ワイヤ回路の様々な位置に配置できることが、本開示の利点である。

物理層のケーブル設備に対する別の手法では、システム全体の高効率を維持するために、様々な設置場所が必要になる。本開示の一実施形態に示すように、回路保護システムを配線ジャック及び／又は取出口に一体化することで、本開示は、ケーブル設備のトポロジーにかかわらず、必要に応じて実装されることが可能になる。

本開示の過電流保護は、必要且つ重要である。前述したように、従来の通信ケーブル、導体、外被材料、及びコネクタは、増加するアンペア数、関連する発熱、並びに高電力の伝送、及び従来の設置方法によって生じる、材料劣化に耐えるように設計されていない。

また、本開示は、現地の検査官、又は監督機関（ＡＨＪ）が、最終的な点検許可証を与える前に、使用用途に対するシステムのコンプライアンスを評価するための基盤を持つのに役立てることができる。この基盤によって、事象が発生した場合に、過失の主張が、より適切に焦点を合わせられることも可能になる。

ＰｏＥ又は非ＰｏＥ装置に適用される本開示の例示的な実施形態は、本明細書では、本開示の様々な形態及び配置を示すために使用されることに留意されたい。ＰｏＥ装置における本開示の適用は、非ＰｏＥ装置用に使用されてもよく、その逆もまた可能である。

１つ以上の例示的な実施形態を参照しながら、本開示が説明されてきたが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされてもよく、その部品が等価物に代替されてもよいことが理解されよう。また、その範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本開示の教示に適合させるために、多くの修正がなされてもよい。したがって、本開示は、考えられる最良の態様として開示された、特定の（複数の）実施形態に限定されないが、本開示は、添付の特許請求の範囲に入る、あらゆる実施形態を含むことが意図されている。

Claims (33)

1. 過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに熱回路保護装置
   を備える、回路保護モジュール。
2. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、回路基板である、請求項１に記載の回路保護モジュール。
3. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、ジャックインターフェースを有する壁プレート体（ｗａｌｌ ｐｌａｔｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）である、請求項２に記載の回路保護モジュール。
4. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールの所定の電力レベルを設定するために、複数のクランプダイオード、ヒューズ、及び発光ダイオードを含む、請求項１に記載の回路保護モジュール。
5. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、ヒュージブルリンクである、請求項１に記載の回路保護モジュール。
6. 前記ヒュージブルリンクが、リセット可能なヒューズである、請求項５に記載の回路保護モジュール。
7. 前記熱回路保護装置が、サーミスタである、請求項１に記載の回路保護モジュール。
8. 通信ジャック、変圧器、及び保護出力ポートを更に備え、前記通信ジャックが、前記変圧器の前にあり、前記過電流及び／又は過電圧回路モジュール及び前記熱回路保護装置が、前記変圧器と、前記保護出力ポートとの間に配置される、請求項１に記載の回路保護モジュール。
9. 前記熱回路保護装置が、ケーブル導体の経時的な温度変化を検知する、請求項１に記載の回路保護モジュール。
10. 前記温度変化が、周囲温度によって誘発された変化を含む、請求項９に記載の回路保護モジュール。
11. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、少なくともリレー及びヒューズを備え、前記リレーが、保護の１次機構になり、前記ヒューズが、保護の２次機構になる、請求項１に記載の回路保護モジュール。
12. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、複数のジャンパ及び複数のディップスイッチを更に備え、前記複数のジャンパ及び前記複数のディップスイッチが、調節可能な保護電力レベルを設定するために使用される、請求項１に記載の回路保護モジュール。
13. ケーブル配線媒体保護用の回路保護システムであって、
    電源と、
    受電装置と、
    過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を含む、回路保護モジュールと
    を備え、
    前記回路保護システムは、前記電源と前記受電装置との間に配置され、これによって電流が、前記ケーブル配線媒体を通って流れ、且つ前記過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは前記熱回路保護装置が所定のレベルを上回ると遮断され、
    前記回路保護モジュールは、直流送電回路保護システム、交流送電回路保護システム、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択されたものである、
    回路保護システム。
14. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、回路基板である、請求項１３に記載の回路保護システム。
15. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、ジャックインターフェースを有する壁プレート体である、請求項１４に記載の回路保護システム。
16. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールの所定の電力レベルを設定するために、複数のクランプダイオード、ヒューズ、及び発光ダイオードを含む、請求項１３に記載の回路保護システム。
17. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、ヒュージブルリンクである、請求項１３に記載の回路保護システム。
18. 前記ヒュージブルリンクが、リセット可能なヒューズである、請求項１７に記載の回路保護システム。
19. 前記熱回路保護装置が、サーミスタである、請求項１３に記載の回路保護システム。
20. 前記回路保護モジュールが、通信ジャック、変圧器、及び保護出力ポートを更に備え、前記通信ジャックが、前記変圧器の前にあり、前記過電流及び／又は過電圧回路モジュール及び前記熱回路保護装置が、前記変圧器と、前記保護出力ポートとの間に配置される、請求項１３に記載の回路保護システム。
21. 前記回路保護モジュールが、通信ジャックと一体化される、請求項１３に記載の回路保護システム。
22. 前記回路保護モジュールが、通信ジャックの２次部品である、請求項１３に記載の回路保護システム。
23. 前記回路保護システムが、前記ケーブル媒体の電力レベル制限に基づいて色分けされる、請求項１３に記載の回路保護システム。
24. 前記回路保護システムが、中央ハブ位置に配置される、請求項１３に記載の回路保護システム。
25. 前記回路保護モジュールが、通信ジャックと、前記受電装置との間の変換アダプタである、請求項１３に記載の回路保護システム。
26. 過電流及び／又は過電圧制限制御点を更に有する、請求項１３に記載の回路保護システム。
27. 圧接コネクタを更に備える、請求項１３に記載の回路保護システム。
28. 使用可能な電流の状態を示す、状態表示器を更に備える、請求項１３に記載の回路保護システム。
29. 前記熱回路保護装置が、ケーブル導体の経時的な温度変化を検知する、請求項１３に記載の回路保護システム。
30. 前記温度変化が、周囲温度によって誘発された変化を含む、請求項２９に記載の回路保護システム。
31. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、少なくともリレー及びヒューズを備え、前記リレーが、保護の１次機構になり、前記ヒューズが、保護の２次機構になる、請求項１３に記載の回路保護システム。
32. 前記過電流及び／又は過電圧回路モジュールが、複数のジャンパ及び複数のディップスイッチを更に備え、前記複数のジャンパ及び前記複数のディップスイッチが、調節可能な保護電力レベルを設定するために使用される、請求項１３に記載の回路保護システム。
33. 送電回路のケーブル配線媒体を保護する方法であって、
    前記回路内の前記ケーブル配線媒体を保護するための、過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは熱回路保護装置を備える、回路保護モジュールを配置するステップと、
    前記過電流及び／又は過電圧回路モジュール、並びに／或いは前記熱回路保護装置が所定のレベルを上回ると、前記回路を遮断するステップと
    を含み、
    前記ケーブル配線媒体は、直流送電回路、交流送電回路、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択した回路にある、
    方法。

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