[实用新型]一种使用过电流、过电压防护元件TBU的保安单元

说明书

技术领域

本实用新型是一种用于总配线架(main distribution frame)的外线防护设备——保安单元(protective unit)，插在保安接线排的插座内，可以防止电话局内的人身和设备遭受过电压过电流的伤害，属于交换机前端的一次保护设备技术领域。

背景技术

现行的保安单元中用于过电压、过电流保护的器件皆为放电管和热敏电阻(PTC)，其中的结构设计则有很大的差别，虽然经过长时间的不断发展，保安单元的防护性能已有所进步，但仍有不足之处，而且随着通信的不断发展，上述传统的保安单元的防护、传输性能有了新的要求，所以目前的保安单元面临以下问题：数目繁多且复杂的结构件装配烦琐，降低了整机性能可靠性；过电流动作速度慢，交换机二次保护中的PTC往往比保安器中的PTC动作响应快，使保安器的过流保护不起作用；保安单元的告警输出及失效保护装置需要通过热量的积累导致保安单元内机械结构动作才能完成，时间较长，且大电流时热量较大，安全性降低；保安单元内的失效保护装置一旦动作后不可恢复。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述一系列问题，设计一种使用过电流、过电压防护元件TBU的保安单元，采用具有过电流、过电压保护功能芯片(该芯片是FULTEC半导体公司型号为C850-180的芯片或过流过压防护功能与其等同的芯片)的自复式保安单元，

本实用新型的技术解决方案：过电压防护元件TBU(Transient BlockingUnit)的保安单元，其结构是包括对称设置的二组过流、过压防护电路和告警电路，其中第一组过流、过压防护电路由第一过电流、过电压防护元件和第一气体放电管和第一半导体放电管组成，所述的第一气体放电管和第一半导体放电管并接在第一过电流、过电压防护元件的二端；第二组过流、过压防护电路由第二过电流、过电压防护元件和第二气体放电管和第二半导体放电管组成，所述的第二气体放电管和第二半导体放电管并接在第二过电流、过电压防护元件的二端；二组过流、过压防护电路中的第一电阻、第二电阻分别接告警电路中的第一光耦、第二光耦的输入端；告警电路中的第一光耦、第二光耦的输出端相接，并通过第三电阻接可控硅SC的控制极，可控硅SC的阳极接发光二极管。

本实用新型的优点：保安单元为全电子结构不需任何传统依靠热量动作的机械结构来实现保护和告警，集过电流保护、过电压保护、告警于一体，减少了结构件的安装，可靠性高；保安单元的过流保护响应时间仅几微秒，比PTC快很多，实现即时保护，有效保护交换机内部由PTC和熔丝组成的二次保护系统；过电流保护和过电压保护完全自复，且TBU保护模式线路电流几乎为零，不产生热量，防止设备和电缆损坏；良好的传输性能，频率在10MHz下其插损0.3～0.6dB，回损23～16dB，适合XDSL(非对称数字用户环路)的传输要求。

附图说明

附图1是本实用新型的电原理图。

图中的D1、D2是第一、第二光耦(型号：4N25)，D3、D4是第一、第二过电流、过电压防护元件，Z1、Z3是第一、第二气体放电管，Z2、Z4是第一、第二半导体放电管，R4是第一电阻，R2是第二电阻，R3是第三电阻，R1是第四电阻，R5是第五电阻，SC是可控硅(型号：MCR100-6)，V1-V3是二极管、V3是发光二极管，C1、C2是电容。a、b是外线，a’、b’是外线a、b通过第一、第二过电流、过电压防护元件D3、D4后的内线。

具体实施方式

对照附图，过电压防护元件TBU(Transient Blocking Unit)的保安单元，其结构是包括对称设置的二组过流、过压防护电路和告警电路，其中第一组过流、过压防护电路由第一过电流、过电压防护元件D3和第一气体放电管Z1和第一半导体放电管Z2组成，所述的第一气体放电管Z1和第一半导体放电管Z2并接在第一过电流、过电压防护元件D3的二端；第二组过流、过压防护电路由第二过电流、过电压防护元件D4和第二气体放电管Z3和第二半导体放电管Z4组成，所述的第二气体放电管Z3和第二半导体放电管Z4并接在第二过电流、过电压防护元件D4的二端；二组过流、过压防护电路中的第一电阻R4、第二电阻R2分别接告警电路中的第一光耦D1、第二光耦D2的输入端；告警电路中的第一光耦D1、第二光耦D2的输出端相接，并通过第三电阻R3接可控硅SC的控制极，可控硅SC的阳极接发光二极管V4。

二组防护电路各由TBU和气体放电管、半导体放电管组成，告警电路包括二只光耦和可控硅、二极管、电阻、电容以及发光二极管。当外线a或b遭受过电流、过电压入侵时，TBU瞬间成高阻状态，阻止危害电流流入后端，从而保护设备和人员的安全；同时，TBU成高阻后，入侵电流经第一电阻(限流)R4或第二电阻(限流)R2分流后，促使光耦驱动后端告警电路，导致发光二极管V3发光，输出告警信号；当外线a或b遭受雷击入侵时，气体放电管瞬间动作，将雷击电流导入地线，保护后端设备的安全。