专利名称：光电保安单元的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及通信设备总配线架保安单元，更确切地说是涉及一种光 电保安单元。
背景技术：
在通信设备总配线架中使用保安单元，该保安单元连接在通信电缆与电 信交换设备之间，用于对通信电缆及电信交换设备进行短路、雷击、过电流、 过电压等的防护。当通信线路上有高电压或大电流故障电时，保安单元会自行闭合接地短 路将故障电引入地同时告警，从而避免大电流流入电信交换设备，而对小电流的故障则自动限流，实现对电信交换设备的保护。此类保安单元也称为短 路式保安单元，短路式保安单元一般是一次性使用，发生故障后更换，因此 浪费较大。另外，短路式保安单元虽然保护了电信交换设备，但由于通信线 路中故障电的存在，仍会烧坏通信电缆，因此短路式保安单元只保护机房设 备不能保护通信线缆。信息产业部新颁发的总配线架标准YD/T694-2004中，要求采用断开式 保安单元，当通信线路中有高电压、高电流故障电时，保安单元自行断开并 告警，从而实现对通信线缆与电信交换设备的双重保护，而对小电流故障则 自动限流，断开式保安单元一般也是一次性使用的，浪费较大的问题仍未解 决。业界针对一次性使用保安单元浪费大的现象，开发出许多可复用的断开 式保安单元，包括金属双簧片感热式、软磁铁感热式、热敏棘轮感热式、集 成块保护式等。其中金属双簧片感热式、软磁铁感热式、热敏棘轮感热式的保安单元都需在保护动作发生后由人工复位才能再使用，而集成块保护式保安单元成本极高，不易推广使用。特别是在执行YD/T694-2004标准时，要 求大电流开路告警和交流187V 600欧小电流告警，若仍釆用上述机电式保 安单元，其实现难度是很大的。中国专利02282066.3 "光控式半导体保安单元"，针对机电式保安单元 所存在的告警速度慢、告警电路不能自复、大电流不能告警等问题，首次将 光电控制技术应用于保安单元中，进行大电流取样、光控触发告警，提高了 对过电压的反应速度等，基本上实现了可复用的断开式保安。中国专利 2004200006404.4 "光控式保安单元，，，在前述"光控式半导体保安单元" 的基础上，又进一 步改进了电路设计。图l中示出"光控式保安单元"的电路结构。参见图1,图中a、 b连接通信电缆，a，、 b，连接位于机房中的电信交换 设备，S、 E端连接配线架上告警系统的48V直流电源。氖管Hl (H2)串接高阻值电阻R1 (R2)及放电管Dl ( D2 )构成光控 告警取样电路。熔丝FU1 (FU2)串接具有正温度系数的热敏电阻PTCR1 (PTCR2)构成第一防护电路。放电管D3,D4构成第二防护电路。电阻R4、 R5,光敏电阻R3，稳压管D5，电容C,可控硅D6及发光二极管D7连接 构成具有延时记忆功能和告警指示功能的光控告警触发电路。当a、 b线路上出现的过电压超过FUl或FU2的额定电流时，FU1或FU2 (或同时)快速熔断，通过断路有效保护了连接在a，、 b，线上的电信交换设 备及连接在a、 b上的通信电缆。当a、 b线路上出现过电压但未超过FU1或FU2的额定电流时，热敏电 阻PTCR1、 PTCR2的阻值急剧增大，通过"切断"电流也可有效保护a，、 b， 线上的电信交换设备。此时，》文电管D3或D4放电(或同时》文电)，进一 步有效保护a，、 b，线上的电信交换设备。将热敏电阻PTCR1、 PTCR2设置 在放电管D3、 D4之前，也有利于保护放电管D3、 D4，使其不会受过电流 的长时间冲击。只要a、b线路上的电压信号足以让放电管Dl或D2放电(或同时放电)， 氖管Hl或H2亮(或同时亮)，光敏电阻R3受光照而阻值减小，触发可控 硅D6导通，发光二极管D7亮。图中电容C、电阻R5和稳压管D5并联连 接，构成延时记忆电路，设置电容C可避免因雷击或感应电压产生的误告警 问题，而可控硅D6—经触发就处于自保状态，使告警指示电路具有告警指 示与记忆的功能，提醒维护人员快速处理故障。当故障消除后，热敏电阻PTCR1 、 PTCR2恢复原有的阻值，保安单元 又可正常工作。上述电路结构中由于存在熔丝FU1、 FU2，当熔丝熔断后还需要人工替 换新的熔丝，因而不能称其是完全可复用的；另外电路结构仍相对复杂，例 如需要使用可控硅电路，成本比普通机电式保安单元高，从而影响了产品的 市场竟争力及推广应用。实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种光电保安单元，在已有 光控式保安单元电路结构的基础上，实现完全的可复用并进一步简化电路设 计从而降低成本。为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的 一种光电保 安单元，连接在电话电缆进线(a, b)与电信交换设备的电话进线(a'， b，)间， 并与总配线架的告警系统(S、 E)连接；包括过流防护及光控告警取样电路、过压防护器件和光控告警电路； 所述过流防护及光控告警取样电路，串联在电话电缆进线(a)与电信交换 设备的电话进线(a，)间，和串联在电话电缆进线(b)与电信交换设备的电话 进线(b，)间；所述的过压防护器件设置在电话电缆进线(a)与地线(E)间， 和设置在电话电缆进线(b)与地线(E)间，实施第一重电压保护；所述光控 告警电路中的光接收器件位于所述过流防护及光控告警取样电路中的发光器件 侧。更进一步地，所述的电信交换设备的电话进线(a，)与地线(E)间还设置 有所述的过压防护器件，和所述的电信交换设备的电话进线(b，)与地线(E) 间还设置有所述的过压防护器件，实施第二重电压保护。较佳地，所述光控告警电路是由光接收器件、三极管和发光二极管连接构 成的三极管单管开关电路。由上述的技术方案可见，本实用新型的这种光电保安单元，电路结构简 单，使用元器件很少，成本低廉。通过过压防护器件将a、 b、 a，、 b，接地提 供高、低两重电压保护，利用过流防护及光控告警取样电路提供将a与a， 和b与b，间的"断开"式过流保护，并在提供过流保护的同时，利用过流防 护及光控告警取样电路中的发光器件的发光取样功能来控制光控告警电路 中的光接收器件，由光控告警电路实现自身告警和通过S、 E端向总配线架 告警系统发送告警信号。本实用新型的光电保安单元是全自复式的，所使用 的所有元器件在进行过压、过流防护及光控告警取样后都可以自复，无需更 换即可恢复原有性能。
图1为中国专利2004200006404.4 "光控式保安单元"电路结构原理图； 图2为本实用新型光控保安单元电原理框图； 图3为图2所示原理框图的第一实施电路图； 图4为图2所示原理框图的第二实施电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图 并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。参见图2，为本实用新型光控保安单元的电原理框图，由两个具有相同 电路结构的过流防护及光控告警取样电路5、 6，四个结构相同的过压防护 器件l、 2、 3、 4和一个光控告警电路7组成。光控保安单元与通信电缆的进线端a、 b连接，和与电信交换设备的电 话进线端a，、 b，连接，过流防护及光控告警取样电路5、 6分别串接在a与a，、 b与b，间，四个过压防护器件，每两个串4妄成一组，分别并4姿在a与b间和 a，与b，间，过流防护及光控告警取样电路5、 6中的发光器件位于光控告警 电路7的光接收器件侧，光控告警电路7通过S、 E端连接总配线架的告警 系统，其中E端还和过压防护器件1与2的串接点、3与4的串接点连接并 接地。当a线或b线上有过电流或a、 b线上同时有过电流，如^^委触到220V交 流电时，过流防护及光控告警取样电路5、 6可同时实施断开线路及发出光 信号两个功能， 一方面有效保护通信电缆及电信交换设备，另一方面发出光 告警信号，驱动光控告警电路7动作。当a、 b线上的过电流消失后，过流 防护及光控告警取样电路5、 6恢复正常状态，从而实现可自复用功能。光 控告警电路7动作时发出光告警信号并同时通过S、 E端推动总配线架上告 警系统的排告警、列告警电路发出声光告警信号。设计时让过压防护器件1、 2的折转电压大于过压防护器件3、 4的折转电压，当a线或b线或a、 b线 上有大于过压防护器件1、 2的第一折转电压(交流峰值或直流330V-350V) 时，过压防护器件1、 2工作，对电信交换设备实施第一重电压保护；当过 流防护及光控告警取样电路5与a，线路上的过电压、过流防护及光控告警取 样电路6与b，线路上的过电压达到过压防护器件3、 4的第二折转电压如 190V-260V时，过压防护器件3、 4工作，对电信交换设备实施第二重电压 保护。当过电压消失时，过压防护器件1、 2、 3、 4恢复正常状态，从而实 现自复用功能。实施时也可只设计由过压防护器件1、 2组成的光电保安单元，即只实 施第一重电压保护。参见图3,是根据图2所示电原理框图设计的一种实施电路图。过压防 护器件l、 2、 3、 4采用放电管D1、 D2、 D3、 D4 (也可采用具有类似特性 的元器件或电路)，其中，放电管Dl、 D2的折转电压选择为峰值电压330V-350V， Dl、 D2串联为一组，并联在通信电缆的进线端a、 b之间，其 串联点连接总配线架告警系统的E端。放电管D3、 D4的折转电压选择为 190V-260V, D3、 D4串联为一组，并联在电信交换设备的电话进线端a，、 b， 之间，其串联点连接总配线架告警系统的E端。过流防护及光控告警取样电 路5、 6分别由光控取样电路和热敏电阻并联构成，其中光控取样电路由限 流电阻R3和取样发光管ND1连接构成，和由限流电阻R4和取样发光管 ND2连接构成。光控告警电路7可采用由光接收器件、三极管和发光二极管 连接构成的三才及管单管开关电路，本实施例中，由光每丈电阻R5、 PNP三极 管G、稳压二极管D5和发光二极管D6连接构成，实现光控告警功能。光 敏电阻也可采用其它具有光敏特性的光接收器件。以上实施例的过电流保护功能是由具有PTC特性的热敏电阻Rl、 R2 实现的，热敏电阻R1、 R2在正常电流情况下的阻值很小， 一旦其上有大电 流流过时，电流通过引起的发热将使R1、 R2的阻值迅速上升，并持续一段 时间，足以满足YD/T694-2004标准中规定的一'J、时的要求，起到"断开，，a 与a'间的钱路、b与b'间线路的作用，达到过电流保护的功能。电阻R3、 R4的功能为限流。当Rl或R2阻值升高时，以Rl为例，其两端电压增大，使得并联的取 样发光管ND1如氖管起辉发光，ND1的发光使光控告警电路7中光敏电阻 R5得到光照，阻值迅速下降，稳压二极管D5被击穿；该击穿电流使三极管 G导通，发光二极管D6发光，使保安单元本身发出光告警信号，同时通过 S、 E端输出告警信号，推动连接于S, E上的总配线架上的排告警和列告警 电路，发出声光告警。同理，在R2阻值增高或R1、 R2阻值都增高时，其 工作原理相同，不再贅述。取样发光管ND1、 ND2也不局限于使用氖管。当a或b线(或同时)上有超过交流220V的过电压如雷电感应电压或 操作感应电压并达到第一折转电压时，放电管Dl或D2(或同时)击穿》丈电。 以a线为例，放电管Dl在其上电压达到交流峰值或直流330-350V时被击 穿，由原来的阻断状态迅速变为接地导通状态，从而保护其后的过流防护及光控告警取样电路和a端上线缆；当a线或b线(或同时)上有交流220V 过电压、且a，或b，(或同时)上的电压达到第二折转电压时，放电管D3或 D4(或同时)击穿放电。同样以a，线为例，放电管D3在其上电压达到直流 190V-260V时被击穿，由原来的阻断状态迅速变为导通状态，从而保护a， 线上的电信交换设备。需要说明的是，在过流保护时，由于热敏电阻Rl、 R2的阻值上升很快，维持电流很小，只有几毫安，所以D3或D4(或同时) 只会受到很短暂的电流冲击，不容易损坏。在上述过压、过流问题消失后，热敏电阻Rl或R2上电流变小，温度 下降，阻值恢复正常的低阻，放电管D1、 D2、 D3和D4也会恢复阻断状态。 而且，在热敏电阻的阻值恢复后，其上电压下降，取样发光管ND1或ND2 将无法发光，光敏电阻R5失去光照，其阻值恢复正常，整个光控告警电路 恢复截止状态，告警信号消失，保安单元完全自复。参见图4，是根据图2所示电原理框图设计的又一种实施电路图。通过 与图3比较可见，该实施例电路结构不同于图3实施例电路结构的部分仅为 光控告警电路7的设计不同。光控告警电路7可采用由光接收器件、三极管 和发光二才及管连接构成的三极管单管开关电^各，本实施例中，由光敏电阻 R5、限流电阻R6、 NPN三极管Gl、发光二极管D6和二极管D7连接构成， 实现光控告警功能。当光敏电阻R5上有光照时，三极管G1导通，发光二 极管D6发光，使保安单元本身发出光告警信号，同时通过S、 E端输出告 警信号，推动连接于S、 E上的总配线架上的排告警和列告警电路，发出声 光告警信号，图中二极管D7的作用是保护三极管G1。实践表明，图4所示光控告警电路的告警效果优于图3所示的光控告警 电路。图4中其余电路结构及工作原理与图3中相同，不再贅述。由上述的实施例可见，本实用新型实施例的这种由两个结构完全相同的 过流防护及光控告警取样电路、四个过压防护器件和一个光控告警电路组成 的保安单元，其电路结构简单，使用元器件很少，成本低廉；通过四个过压 防护器件对地短路提供高、低两重电压保护，利用有PTC特性的热敏电阻提供"断开"式的过流保护，在提供过流保护的同时，巧妙地利用取样发光 管的起辉发光来控制光控告警电路工作，实现保安单元自身的光告警和向总配线架告警系统输出告警信号的功能；而且所有元器件在过压、过流防护后 都可以自动地自复，无需更换，且性能稳定。有效地保护了连接在a、 b上 的通信电缆和连接在a'、 b'上的电信交换设备。
权利要求1、一种光电保安单元，连接在电话电缆进线(a，b)与电信交换设备的电话进线(a’，b’)间，并与总配线架的告警系统(S、E)连接；其特征是包括过流防护及光控告警取样电路、过压防护器件和光控告警电路；所述过流防护及光控告警取样电路，串联在电话电缆进线(a)与电信交换设备的电话进线(a’)间，和串联在电话电缆进线(b)与电信交换设备的电话进线(b’)间；所述的过压防护器件设置在电话电缆进线(a)与地线(E)间，和设置在电话电缆进线(b)与地线(E)间，实施第一重电压保护；所述光控告警电路中的光接收器件位于所述过流防护及光控告警取样电路中的发光器件侧。
2、 如权利要求1所述的光电保安单元，其特征是所述的电信交换设备的电话进线(a，)与地线(E)间还设置有所述的过压 防护器件，和所述的电信交换设备的电话进线(b，)与地线(E)间还设置有所 述的过压防护器件，实施第二重电压保护。
3、 如权利要求1或2所述的光电保安单元，其特征是 所述过流防护及光控告警取样电路由光控取样电路和热敏电阻并联构成。
4、 如权利要求3所述的光电保安单元，其特征是 所述光控取样电路由限流电阻和取样发光管串联构成。
5、 如权利要求4所述的光电保安单元，其特征是 所述的取样发光管是氖管。
6、 如权利要求1或2所述的光电保安单元，其特征是，所述的过压防护器 件是放电管。
7、 如权利要求2所述的光电保安单元，其特征是所述的实施第一重电压保护的过压防护器件的折转电压大于所述的实施第 二重电压保护的过压防护器件的折转电压。
8、 如权利要求7所述的光电保安单元，其特征是所述实施第一重电压保护的折转电压为交流峰值或直流330V-350V，所述 实施第二重电压保护的折转电压为直流190V-260V。
9、 如权利要求1或2所述的光电保安单元，其特征是 所述光控告警电路是由光接收器件、三极管和发光二极管连接构成的三极管单管开关电路。
10，如权利要求9所述的光电保安单元，其特征是所述的光接收器件是 光敏电阻。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种光电保安单元，连接在电话电缆进线a，b与电信交换设备的电话进线a’，b’间，并与总配线架的告警系统连接。包括两个过流防护及光控告警取样电路、四个过压防护器件和一个光控告警电路。两个过流防护及光控告警取样电路，分别串联在a与a’间和b与b’之间；四个过压防护器件，每两个串联为一组，实现高低两重保护，分别并联在串接于a与a’间和b与b’间的PTC两端，且接地。实施过流保护时，过流防护器件实现“断开”和“限流”功能，同时取样发光管发光，控制光控告警电路发出告警信号。由过压防护器件实施过压接地功能。可完全地自动实现自复，且元器件少、电路结构简单、成本低廉。
文档编号H04Q1/20GK201130854SQ200720310608
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者卫其昌 申请人:上海蓝安高分子电子有限公司