RU27266U1

RU27266U1 - PROTECTION MODULE OF TELECOMMUNICATION EQUIPMENT BY CURRENT AND VOLTAGE

Info

Publication number: RU27266U1
Application number: RU2002116518/20U
Authority: RU
Inventors: Хрибар Жига; Клун Матьяж; Мурко Владимир; В.А. Милюшенко; С.Н. Сибирцев
Original assignee: Хрибар Жига; Клун Матьяж; Мурко Владимир; Милюшенко Виктор Александрович; Сибирцев Сергей Николаевич
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-01-10

Abstract

Модуль защиты телекоммуникационного оборудования по току и напряжению, включающий корпус, печатную плату и установленные на ней детали, объединенные электрической схемой, содержащей не менее двух позисторов, а также контакт заземления, отличающийся тем, что позисторы соединены попарно в единую монолитную сборку, а контакт заземления выведен на переднюю кромку печатной платы.The current and voltage protection module of telecommunication equipment, including a housing, a printed circuit board and parts installed on it, combined by an electrical circuit containing at least two posistors, as well as a ground contact, characterized in that the resistors are connected in pairs in a single monolithic assembly, and the ground contact brought to the front edge of the circuit board.

Description

МОДУЛЬ ЗАЩИТЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮPROTECTION MODULE OF TELECOMMUNICATION EQUIPMENT BY CURRENT AND VOLTAGE

Полезная модель относится к устройствам комплексной защиты по току и напряжению телекоммуникационного оборудования, например, автоматических телефонных станций (АТС), а, именно, к элементам конструкции этих устройств.The utility model relates to integrated protection devices for current and voltage of telecommunication equipment, for example, automatic telephone exchanges (PBX), and, in particular, to the structural elements of these devices.

Известно устройство защиты электрических цепей телекоммуникационного оборудования от переходных процессов (патент РФ №2071161, МКИ(6) Н02Н9/04,, опубликованный 27.12.1996), представляющее собой электрическую схему, содержащую два устройства с положительным температурным коэффициентом, каждое из которых включено в токонесущую линию последовательно с катушкой индуктивности, а также расположенные между токонесущей линией и заземлением устройства фиксации напряжения в виде двуханодных диодов, последовательно с которыми включены конденсаторы, кроме того устройство защиты содержит искровые разрядники, установленные между токонесущими линиями и шиной заземления.A device is known for protecting electrical circuits of telecommunications equipment from transients (RF patent No. 2071161, MKI (6) Н02Н9 / 04, published December 27, 1996), which is an electrical circuit containing two devices with a positive temperature coefficient, each of which is included in the current-carrying a line in series with the inductor, as well as voltage-fixing devices in the form of two-anode diodes located between the current-carrying line and grounding, in series with which capacitors are connected e of the protection device comprises a spark gaps established between the current-carrying bus lines and grounding.

Известен также модуль защиты коммутатора для телефонных систем (см. патент РФ №2140685, МКИ(6) Н01Н37/76, опубликованный 27.10.1999 года), содержащий в цепях защиты по току терморезисторы со скачкообразным переходом сопротивления в высокоомное состояние при достижении рабочим током критического значения, а в цепях защиты по напряжению - трехэлектродный разрядник, выводы среднего электрода которого контактируют с одной стороны с шиной заземления, а с другой с индикатором состояния.A switch protection module for telephone systems is also known (see RF patent No. 2140685, MKI (6) H01N37 / 76, published October 27, 1999), which contains thermistors in the current protection circuits with a jump-like transition of the resistance to a high resistance state when the operating current reaches a critical value values, and in the voltage protection circuits there is a three-electrode spark gap, the terminals of the middle electrode of which are in contact with the ground bus on one side and with the status indicator on the other.

Применяемые в схемах защиты устройства, изменяющие свое электрическое сопротивление при воздействии на них повышенного электрического тока от единиц до нескольких тысяч Ом, называются позисторами, имеют положительный температурный коэффициент электрического сопротивления и при превышении некоторого порогового значения силы тока начинают нагреваться, что и вызывает повышение их электрического сопротивления. Этот процесс яв.11яется тепловым и потому сравнительно медленным и может длиться от долей секунды до нескольких минут в зависимости от величины протекаемого тока, теплофизических свойств материала позистора, первоначального его электрического сопротивления и условий теплового рассеивания в корпусе модуля защиты.The devices used in the protection circuits that change their electrical resistance when exposed to increased electric current from units to several thousand ohms are called posistors, they have a positive temperature coefficient of electrical resistance and when a certain threshold value is exceeded, the current strength starts to heat up, which causes an increase in their electrical resistance. This process is thermal and therefore relatively slow and can last from fractions of a second to several minutes, depending on the magnitude of the current flowing, the thermophysical properties of the material of the posistor, its initial electrical resistance and the conditions of thermal dissipation in the housing of the protection module.

Недостатком выше перечисленных устройства защиты и модуля является недостаточно высокое быстродействие токовой защиты, реализованное на обычных позисторах. Они являются мало эффективными при применении в станциях с рабочим током около 60 ма. Подавляющая часть типов выпускаемых промышленностью, полимерных и керамических позисторов имеют рабочие токи, при которых их электрическое сопротивление не должно повыщаться, не менее 80 ма.The disadvantage of the above listed protection device and module is the insufficiently high performance of the current protection implemented on conventional posistors. They are not very effective when used in stations with a working current of about 60 mA. The vast majority of the types of industrial, polymer and ceramic posistors have operating currents at which their electrical resistance should not increase, at least 80 mA.

За прототип выбран штекер с защитой от перенапряжения для телекоммуникационных установок (см. патент РФ №2107975, МКИ (6) H01R 17/00, опубликованный 27.09.95), основными частями которого являются корпус с печатной платой, защитный разрядник, движок, пружина, пластина заземления, сигнализирующий элемент. Из этого описания видно, что штекер по патенту №2107975 является также модулем защиты телекоммуникационного оборудования, имеет применение, например, в кроссировочном оборудовании автоматических телефонных станций и вставляется в так называемый плинт, к которому подведены телекоммуникационные линии.For the prototype, a plug with overvoltage protection for telecommunication installations was selected (see RF patent No. 2107975, MKI (6) H01R 17/00, published September 27, 1995), the main parts of which are a housing with a printed circuit board, a protective arrester, a motor, a spring, ground plate, signaling element. From this description it can be seen that the plug according to patent No. 2107975 is also a protection module for telecommunication equipment, it is used, for example, in the cross-connection equipment of automatic telephone exchanges and is inserted into the so-called plinth to which telecommunication lines are connected.

заземления (в терминологии патента №2107975 с «массой) происходит только в случае наличия аварийной ситуации (в терминологии патента №2107975 «в случае длительного нарушения функционирования). Шина заземления (поз. 34 на фиг. 4) расположена в верхней части корпуса. При установке печатной платы в плинт сначала происходит соединение дорожек айве телекоммуникационной линией, подведенной к плинту, а затем происходит подключение схемы, собранной на печатной плате, к элементам, которые при наличии аварийной ситуации соединят токоведущие дорожки о и в с шиной заземления. Недостатком устройства по патенту №2107975 является недостаточная защита телекоммуникационной линии от перенапряжения в момент подключения модуля защиты.grounding (in the terminology of patent No. 2107975 with “mass”) occurs only in the event of an emergency (in the terminology of patent No. 2107975 “in case of prolonged malfunction). The ground bus (key 34 in FIG. 4) is located on the top of the chassis. When installing a printed circuit board in a plinth, first the quince tracks are connected by a telecommunication line connected to the plinth, and then the circuit assembled on the circuit board is connected to the elements that, in the event of an emergency, connect the current-carrying tracks o and b to the ground bus. The disadvantage of the device according to patent No. 2107975 is the insufficient protection of the telecommunication line against overvoltage at the time of connection of the protection module.

Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности защиты телекоммуникационного оборудования за счет повыщения быстродействия позисторов, а также за счет изменения порядка подсоединения модуля к линии.The proposed utility model solves the problem of increasing the reliability of protection of telecommunication equipment by increasing the speed of posistors, as well as by changing the order of connecting the module to the line.

Поставленная задача решается тем, что в модуле защитыThe problem is solved in that in the protection module

телекоммуникационного оборудования по току и напряжению, включающем корпус, печатную плату и установленные на ней детали, объединенные электрической схемой, содержащей не менее двух позисторов, а также контакт заземления, позисторы соединены попарно в единую монолитную сборку, а контакт заземления выведен на переднюю кромку печатной платы.telecommunication equipment for current and voltage, including a case, a printed circuit board and parts installed on it, combined by an electrical circuit containing at least two posistors, as well as an earth terminal, the resistors are connected in pairs in a single monolithic assembly, and the earth terminal is brought to the front edge of the printed circuit board .

Обычно любая схема защиты по току содержит по меньшей мере два позистора. Авторы усмотрели возможность повысить быстродействие позисторов. Для этого два позистора, представляющие собой плоские круглые детали, напоминающие таблетку, соединяют плоскими поверхностями посредством теплопроводящего электроизоляционного теплостойкого материала (склеивают) и устанавливают на печатную плату модуля защиты.Typically, any current protection circuit contains at least two posistors. The authors saw an opportunity to increase the speed of posistors. For this, two posistors, which are flat round parts resembling a tablet, are connected by flat surfaces using heat-conducting electrically insulating heat-resistant material (glued together) and mounted on a printed circuit board of the protection module.

Кроме того, авторы предлагают конструкцию печатной платы, на которой собрана схема защиты, с удлиненным, выступающим за корпус модуля концом, на передней кромке которого с обеих сторон платы расположен контакт заземления.In addition, the authors propose the design of the printed circuit board, on which the protection circuit is assembled, with an elongated end protruding beyond the module case, on the front edge of which there is a ground contact on both sides of the board.

Па фиг. 1 показан вид монолитной сборки, состоящей из двух позисторов. Па фиг 2 показан общий вид модуля защиты с удлиненной печатной платой. Па фиг. 3 показан вид печатной платы с деталями электрической схемы. Па фиг.4, фиг. 5 показан вид разводки печатной платы с той и другой стороны без элементов электрической схемы.Pa fig. 1 shows a view of a monolithic assembly consisting of two posistors. Pa 2 shows a general view of a protection module with an elongated printed circuit board. Pa fig. 3 shows a view of a printed circuit board with electrical circuit details. Pa fig. 4, fig. 5 shows a view of the wiring of the printed circuit board on either side without circuit elements.

Полезная модель содержит печатную плату 1, на которой выполнена схема соединения элементов электрической схемы (разводка) и корпус 2. Па плате 1 навесным монтажом закреплены сборка 3 из позисторов 4 и 5 и другие элементы электрической схемы, а, именно, газоразрядники, конденсаторы, варисторы и др. Плата 1 выполнена удлиненной, выступающей из корпуса 2. Па выступающем конце 6 платы 1 выполнен контакт 7 заземления, а на некотором расстоянии от него выполнены контакты 8 и 9, предназначенные для соединения с коммуникационной линией.The utility model contains a printed circuit board 1, on which the connection diagram of the elements of the electric circuit (wiring) and the housing 2 are made. Pa to the circuit board 1, the assembly 3 of posistors 4 and 5 and other elements of the electrical circuit, namely, gas discharge tubes, capacitors, varistors, are mounted etc. The circuit board 1 is made elongated, protruding from the housing 2. The protruding end 6 of the circuit board 1 has a ground contact 7, and at a certain distance from it, contacts 8 and 9 are made for connecting to the communication line.

Модуль защиты вставляют в плинт коммутатора. Благодаря выступающему концу 6 платы 1 с расположенным на нем контактом 7 заземления, сначала происходит соединение электрической схемы платы 1 с заземлением, а затем уже происходит соединение контактов 8 и 9 с коммуникационной линией, то есть подключение к линии модуля защиты.The protection module is inserted into the switch base. Due to the protruding end 6 of the board 1 with the ground contact 7 located on it, the electrical circuit of the board 1 is first connected to the ground, and then the contacts 8 and 9 are connected to the communication line, that is, connected to the line of the protection module.

При превышении протекающим по коммуникационной линии током порогового значения в сборке 3 значительно возрастает скорость нагрева позисторов за счет уменьшения почти в два раза площади поверхности теплового рассеивания, по сравнению с отдельно стоящими позисторами. Кроме того, оставшаяся часть теплоты рассеивания становится полезной, поскольку идет на подогрев соседнего позистора и в результате условный коэффициент полезного действия нагревания становится в несколько раз больше, что и значительно сокращает время срабатывания защиты по току.If the current flowing through the communication line exceeds the threshold value in assembly 3, the heating rate of the posistors increases significantly due to a nearly two-fold decrease in the surface area of thermal dissipation, compared to stand-alone posistors. In addition, the remaining part of the heat of dissipation becomes useful, since it goes to heat the neighboring posistor and as a result, the conditional heating efficiency becomes several times larger, which significantly reduces the response time of the current protection.

Возможны случаи, когда электрическая схема защиты будет иметь 4 позистора или более. В этих случаях авторы предлагают соединить позисторы попарно.There may be times when the protection circuitry will have 4 or more posistors. In these cases, the authors propose combining posistors in pairs.

Предлагаемый модуль защиты по току и напряжению имеет в несколько раз более быстрое время срабатывания, за счет применения монолитной сборки из двух позисторов.The proposed protection module for current and voltage has several times faster response time due to the use of a monolithic assembly of two posistors.

Предлагаемое улучшение конструкции разъема модуля защиты в виде контакта заземления, расположенного на передней кромке печатной платы модуля также повышает степень зашиты телекоммуникационной линии за счет погашения помех, возникающих в момент подключения модуля к линии.The proposed improvement in the design of the connector of the protection module in the form of a ground contact located on the front edge of the module circuit board also increases the degree of protection of the telecommunication line due to the suppression of interference that occurs when the module is connected to the line.

Авторы/ P Jf- Жига ХрибарAuthors / P Jf- Giga Hribar

Матьяж Клун Владимир Мурко Александрович Милюшенко Сергей Николаевич СибирцевMatyazh Klun Vladimir Murko Aleksandrovich Milyushenko Sergey Nikolaevich Sibirtsev

Claims

The protection module for telecommunication equipment current and voltage, including a housing, a printed circuit board and parts installed on it, combined by an electrical circuit containing at least two posistors, as well as a ground contact, characterized in that the resistors are connected in pairs in a single monolithic assembly, and the ground contact brought to the front edge of the circuit board.