專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及市話通信線路中的接續(xù)與保護(hù)設(shè)備，具體涉及用于保護(hù)電信局內(nèi)人身及設(shè)備安全的總配線架中的保安單元。
背景技術(shù)：
總配線架作為市話通信線路中的一種配套設(shè)備，其一側(cè)連接外線電纜，另一側(cè)通過內(nèi)線電纜與交換機(jī)連接，具有配線、保護(hù)、測試及故障告警等功能。保安單元是總配線架的一個重要組成部分，其質(zhì)量及技術(shù)的可靠性對保護(hù)局內(nèi)設(shè)備和維護(hù)人員的人身安全起著至關(guān)重要的作用。
如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，保安單元基本都采用熱敏電阻(PTC)作為過電流防護(hù)器件，氣體或固體放電管(GDT、SA)作為過電壓防護(hù)器件，并在外線輸入端用熔絲(FUSE)或印制電路板上的銅箔作大電流開路保護(hù)。
以圖1的上半部分為例，當(dāng)線路中出現(xiàn)過電流時，熱敏電阻(PTC1)動作，在線路中產(chǎn)生高阻，從而起到保護(hù)作用。當(dāng)有過電壓出現(xiàn)(例如220V電力線搭接)時，放電管(SA1)導(dǎo)通，電流通過放電管泄放入地。根據(jù)線路對地電流的大小，可分為以下兩種情況當(dāng)線路對地電流較小(如小于10A)時，熔絲(FUSE1)或銅箔不動作，放電管釋放熱量使失效保護(hù)開關(guān)(K1)動作，產(chǎn)生告警信號，但不斷開內(nèi)、外線路；當(dāng)線路對地電流較大(如大于10A)時，熔絲(FUSE1)立即熔斷，對交換機(jī)起到保護(hù)作用，但因?yàn)閯幼鲿r間非常短，放電管釋放的熱量不足使失效保護(hù)開關(guān)產(chǎn)生動作，所以不能產(chǎn)生告警信號，其結(jié)果是機(jī)房維護(hù)人員不能及時發(fā)現(xiàn)線路故障，只能被動等待用戶申告，同時由于線路中始終存在高壓且無告警信號，對操作人員的安全性有一定的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，在實(shí)現(xiàn)保安單元的正常功能的基礎(chǔ)上，能在線路中出現(xiàn)220V電力線近端搭接(如線路對地電流在10A以上)時，準(zhǔn)確地發(fā)出告警信號，并斷開內(nèi)、外線，實(shí)現(xiàn)完善的開路告警保護(hù)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下提供一種實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其中針對每一根輸入信號線設(shè)有一個熱敏電阻作為過電流防護(hù)器件及一個放電管作為過電壓防護(hù)器件，所述放電管的第二側(cè)設(shè)有凸出軸，所述保安單元中還包括一個塑膠基座和裝在其底部的印制電路板，在所述保安單元中，針對每一根輸入信號線，在所述基座內(nèi)設(shè)有一個相應(yīng)的保護(hù)機(jī)構(gòu)安裝槽，各個安裝槽被其內(nèi)側(cè)隔片分隔為第一、第二、第三共三個單元；在第一個單元中，依次裝有內(nèi)線簧片、所述熱敏電阻、以及第三外線簧片，三者依次導(dǎo)通連接；在第二個單元中，依次裝有第一外線簧片、第一彈簧及移動簧片，所述第一彈簧套在所述移動簧片第一側(cè)的伸出軸上；第三個單元的中央與第二單元連通，其中依次裝有中央開槽的第二外線簧片、第二彈簧、第二側(cè)設(shè)有導(dǎo)電擋片的移動桿、所述放電管、中央開孔的低溫易熔環(huán)、第二地線簧片、絕緣片以及告警信號簧片；所述移動桿的第一端可穿過所述第二彈簧和第二外線簧片的中央而與所述移動簧片導(dǎo)通連接；所述放電管的凸出軸穿過低溫易熔環(huán)與所述第二地線簧片導(dǎo)通連接，并可在所述低溫易熔環(huán)熔化時進(jìn)一步與所述告警信號簧片導(dǎo)通連接；所述內(nèi)線簧片，第一、第二、第三外線簧片，第二地線簧片，以及告警信號簧片都焊裝在印制電路板上；而第一、第二彈簧，移動簧片，移動桿，放電管以及低溫易熔環(huán)可在各自的位置處沿軸向移動；所述第二外線簧片與第三外線簧片之間則通過導(dǎo)電線連通；所述第一外線簧片連接相應(yīng)的信號輸入線，所述內(nèi)線簧片則連接相應(yīng)的信號輸出線，所述第二地線簧片連接到接地端E，所述告警信號簧片連接到告警信號端S。
在本實(shí)用新型中，還可在第二個單元中移動簧片的第二側(cè)裝一個中央開槽并可與向其移動的移動簧片導(dǎo)通連接的第一地線簧片(9)，所述第一接地簧片通過印制電路板上的保險器件連接到接地端E。
上述結(jié)構(gòu)的保安單元的電路原理如圖4所示，其中，第二接地簧片與告警信號簧片之間是否接觸相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K1、K1’是否閉合；移動桿的左端與移動簧片之間是否接觸相當(dāng)圖4中的K2、K2’是否閉合；而移動簧片與第一地線簧片之間是否接觸相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K3、K3’是否閉合。
可見，上述三種開關(guān)K1(K1’)、K2(K2’)、K3(K3’)均由失效保護(hù)器件(即低溫易熔環(huán))觸發(fā)，并可按設(shè)定順序動作。其中，所述保險器件是保險絲或設(shè)在所述印制電路板上的銅箔；所述低溫易熔環(huán)是低溫易熔金屬或低溫易熔塑料；所述放電管是氣體或固體放電管。
本實(shí)用新型通過各器件的巧妙組成，在出現(xiàn)220V電力線近端搭接時，可用一個失效保護(hù)器件按順序觸發(fā)相應(yīng)的控制開關(guān)，從而可準(zhǔn)確地發(fā)出告警信號，并斷開內(nèi)、外線，實(shí)現(xiàn)完善的開路告警保護(hù)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)保安單元的電路原理圖；圖2是本實(shí)用新型一個優(yōu)選實(shí)施例中所用的放電管的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一個優(yōu)選實(shí)施例中所用的告警信號簧片的形狀示意圖；圖4是本實(shí)用新型一個優(yōu)選實(shí)施例中保安單元的電路原理圖；圖5是與圖4對應(yīng)的保安單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是將過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)從圖5中取出后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中所示過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)的分解示意圖；圖8是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電路原理圖。
對附圖中涉及的零件編號說明如下1是塑膠基座，2是內(nèi)線簧片，3是熱敏電阻，4是第三外線簧片，5是印制電路板，6是第一外線簧片，7是第一彈簧，8是移動簧片，9是第一地線簧片，10是第二外線簧片，11是第二彈簧，12是移動桿，13是放電管，14是低溫易熔環(huán)，15是第二地線簧片，16是絕緣片，17是告警信號簧片。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型保安單元的一個優(yōu)選實(shí)施例如圖5所示，其電路原理如圖4所示，在圖5中，通過安裝在塑膠基座1端部的6個彈性金屬簧片18將輸入線(a和b)、輸出線(a’和b’)、地線(E)、以及信號線(S)引到保安單元的印制電路板(5)上，在印制電路板(5)上焊有相應(yīng)的金屬簧片作為引出線，從而可與前述彈性金屬簧片18及過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)中的各防護(hù)器件配合。
從圖5中可以看出，同一保安單元中有兩個結(jié)構(gòu)相同的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)。其具體結(jié)構(gòu)如圖6及圖7所示，由左向右依次為內(nèi)線簧片2、熱敏電阻3、第三外線簧片4、第一外線簧片6、第一彈簧7、移動簧片8、第一地線簧片9、第二外線簧片10、第二彈簧11、移動桿12、放電管13、低溫易熔環(huán)14、第二地線簧片15、絕緣片16、以及告警信號簧片17。
其中，內(nèi)線簧片2、第三外線簧片4、第一外線簧片6、第一地線簧片9、第二外線簧片10、第二地線簧片15、以及告警信號簧片17都是直接焊接在印制電路板5上的；而第一彈簧7、移動簧片8、第二彈簧11、移動桿12、放電管13、以及低溫易熔環(huán)14可在基座內(nèi)各自的位置處左右移動；第二外線簧片10與第三外線簧片4之間則通過導(dǎo)線或印制電路板5上的敷銅線連通。從圖5中可以看出，第三外線簧片4與第一外線簧片6之間、以及第一地線簧片9與第二外線簧片10之間分別被基座1內(nèi)側(cè)的隔片所隔開，不會相互接觸。其中，第二接地簧片15與告警信號簧片17之間是否接觸相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K1、K1’是否閉合；移動桿12的左端與移動簧片8之間是否接觸相當(dāng)圖4中的K2、K2’是否閉合；而移動簧片8與第一地線簧片9之間是否接觸相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K3、K3’是否閉合。
一、正常工作時1、由輸入線a或b所輸入的信號經(jīng)第一外線簧片6、移動簧片8、移動桿12、第二彈簧11、第二外線簧片10、第三外線簧片4、熱敏電阻3和內(nèi)線簧片2，連接到輸出線a’或b’；2、由輸入線a或b所輸入的信號經(jīng)第一外線簧片6、移動簧片8、移動桿12、放電管13和第二接地簧片15，連接到接地端E。
二、非正常工作時當(dāng)出現(xiàn)220V電力線與電纜線路搭接時，根據(jù)搭接點(diǎn)與配線架之間距離的不同，本實(shí)用新型保安單元有下列兩種不同的動作機(jī)理。
1、當(dāng)搭接點(diǎn)與配線架之間的距離較遠(yuǎn)時，線路電阻較大，所產(chǎn)生的電流較小，此時(1)過電壓使得放電管13放電，在輸入端與地之間形成回路放電管13發(fā)出的熱量使低溫易熔環(huán)14熔化，此時放電管13會在第二彈簧11作用下向右移動，其凸臺首先與告警信號簧片17接觸，從而將第二接地簧片15與告警信號簧片17之間接通，相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K1或K1’閉合，此時發(fā)光二極管會導(dǎo)通發(fā)光，發(fā)出告警信號；(2)與此同時，在放電管13的另一側(cè)，因放電管13右移，移動桿12會跟著右移而不再抵著移動簧片8，在第一彈簧7的作用下，移動簧片8會右移到與第一地線簧片9接觸，相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K3或K3’閉合而經(jīng)保險絲FUSE1或FUSE2接地，此時放電管13兩端均接地，從而會停止放電，各零件也會停止動作。
由于經(jīng)過線路中的電流較小(如小于10A)，支路中的保險絲發(fā)熱量較小，不會熔斷，從而僅實(shí)現(xiàn)接地告警功能。
2、當(dāng)搭接點(diǎn)與配線架之間的距離較近時，線路電阻較小，所產(chǎn)生的電流較大，此時(1)同樣，過電壓使得放電管13放電，在輸入端與地之間形成回路，放電管13發(fā)出的熱量使低溫易熔環(huán)14熔化，放電管13會在第二彈簧11作用下向右移動，其凸臺首先與告警信號簧片17接觸，從而將第二接地簧片15與告警信號簧片17之間接通，相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K1或K1’閉合，此時發(fā)光二極管會導(dǎo)通發(fā)光，發(fā)出告警信號；(2)與此同時，在放電管13的另一側(cè)，在第一彈簧7的作用下，移動簧片8右移與第一地線簧片9接觸，相當(dāng)于圖4中的控制開關(guān)K3或K3’閉合而經(jīng)保險絲FUSE1或FUSE2接地，此時放電管13兩端均接地，從而會停止放電，各零件也會停止動作；(3)由于經(jīng)過線路中的電流較大(如大于10A)，支路中的保險絲會迅速熔斷，放電管13又恢復(fù)為一端高壓而另一端接地，所以會再次放電，放電管13發(fā)出的熱量會使低溫易熔環(huán)14進(jìn)一步熔化，此時移動簧片8已抵在第一地線簧片9上不能再向右移，但移動桿12會在第二彈簧11的推動下向右移動，其結(jié)果是移動桿12的左端會與移動簧片8脫離接觸，相當(dāng)于圖4中的K2、K2’斷開，從而斷開由輸入線a或a’所輸入的電壓，實(shí)現(xiàn)大電流開路告警功能。
如圖8所示為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，相當(dāng)于將圖4中的保險絲FUSE1、FUSE2及控制開關(guān)K3、K3’取消，對應(yīng)在結(jié)構(gòu)上，就是將圖5所示保安單元中印制電路板上的保險絲及第一地線簧片9去掉。由于沒有保險絲FUSE1、FUSE2及控制開關(guān)K3、K3’可將放電管13兩端同時接地，所以，只要出現(xiàn)220V電力線與電纜線路搭接，放電管13就會一直放電，直到移動桿12的左端與移動簧片8之間脫離接觸，從而斷開內(nèi)、外線并使放電管停止放電。因此，在出現(xiàn)220V電力線與電纜線路搭接時，無論搭接點(diǎn)與配線架之間距離遠(yuǎn)近，均可發(fā)出告警信號并實(shí)現(xiàn)開路保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其中針對每一根輸入信號線設(shè)有一個熱敏電阻(3)作為過電流防護(hù)器件及一個放電管(13)作為過電壓防護(hù)器件，其特征在于，所述放電管的第二側(cè)設(shè)有凸出軸，所述保安單元中還包括一個塑膠基座(1)和裝在其底部的印制電路板(5)，針對每一根輸入信號線，在所述基座內(nèi)設(shè)有一個相應(yīng)的保護(hù)機(jī)構(gòu)安裝槽，各個安裝槽被其內(nèi)側(cè)隔片分隔為第一、第二、第三共三個單元；在第一個單元中，依次裝有內(nèi)線簧片(2)、所述熱敏電阻、以及第三外線簧片(4)，三者依次導(dǎo)通連接；在第二個單元中，依次裝有第一外線簧片(6)、第一彈簧(7)及移動簧片(8)，所述第一彈簧套在所述移動簧片第一側(cè)的伸出軸上；第三個單元的中央與第二單元連通，其中依次裝有中央開槽的第二外線簧片(10)、第二彈簧(11)、第二側(cè)設(shè)有導(dǎo)電擋片的移動桿(12)、所述放電管、中央開孔的低溫易熔環(huán)(14)、第二地線簧片(15)、絕緣片(16)以及告警信號簧片(17)；所述移動桿的第一端可穿過所述第二彈簧和第二外線簧片的中央而與所述移動簧片導(dǎo)通連接；所述放電管的凸出軸穿過低溫易熔環(huán)與所述第二地線簧片導(dǎo)通連接，并可在所述低溫易熔環(huán)熔化時進(jìn)一步與所述告警信號簧片導(dǎo)通連接；所述內(nèi)線簧片，第一、第二、第三外線簧片，第二地線簧片，以及告警信號簧片都焊裝在印制電路板上；而第一、第二彈簧，移動簧片，移動桿，放電管以及低溫易熔環(huán)可在各自的位置處沿軸向移動；所述第二外線簧片與第三外線簧片之間則通過導(dǎo)電線連通；所述第一外線簧片連接相應(yīng)的信號輸入線，所述內(nèi)線簧片則連接相應(yīng)的信號輸出線，所述第二地線簧片連接到接地端(E)，所述告警信號簧片連接到告警信號端(S)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其特征在于，在第二個單元中移動簧片的第二側(cè)，還裝有一個中央開槽并可與向其移動的移動簧片導(dǎo)通連接的第一地線簧片(9)，所述第一接地簧片通過印制電路板上的保險器件連接到接地端E。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其特征在于，所述保險器件是保險絲或設(shè)在所述印制電路板上的銅箔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其特征在于，所述低溫易熔環(huán)是低溫易熔金屬或低溫易熔塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，其特征在于，所述放電管是氣體或固體放電管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)大電流開路告警的保安單元，為解決現(xiàn)有產(chǎn)品不能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)開路告警保護(hù)的問題，本實(shí)用新型在放電管的第二側(cè)設(shè)有凸出軸，該保安單元中還包括一個塑膠基座和裝在其底部的印制電路板，在所述保安單元中，針對每一根輸入信號線在所述基座內(nèi)設(shè)有一個相應(yīng)的保護(hù)機(jī)構(gòu)安裝槽，在各個安裝槽中依次裝有內(nèi)線簧片、所述熱敏電阻、第三外線簧片、第一外線簧片、第一彈簧、移動簧片、第二外線簧片、第二彈簧、移動桿、所述放電管、低溫易熔環(huán)、第二地線簧片、絕緣片以及告警信號簧片；上述各組件相互配合，在有過電壓出現(xiàn)時使低溫易熔環(huán)可按順序觸發(fā)相應(yīng)組件之間的接通，從而可準(zhǔn)確地發(fā)出告警信號并實(shí)現(xiàn)開路保護(hù)功能。
文檔編號H04Q1/18GK2715443SQ20042004427
公開日2005年8月3日 申請日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者劉燦勝 申請人:深圳日海通訊技術(shù)有限公司