專(zhuān)利名稱(chēng)：具有雷電保護(hù)的維護(hù)終端部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信系統(tǒng)的維護(hù)終端部件。
在現(xiàn)代的電信系統(tǒng)中，在由提供服務(wù)方擁有、維護(hù)的電信網(wǎng)和由用戶(hù)擁有、維護(hù)的用戶(hù)住宅設(shè)備之間有一條分界線(xiàn)。維護(hù)終端部件(MTU)是一種通常用來(lái)確定故障是出在電信網(wǎng)還是出在用戶(hù)設(shè)備的電路。這種部件主要包括一些雙向開(kāi)關(guān)，這些開(kāi)關(guān)在線(xiàn)路上預(yù)定電壓和電流的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作，將用戶(hù)設(shè)備從電信網(wǎng)上斷開(kāi)。如果用戶(hù)斷開(kāi)后故障還是存在，那么問(wèn)題就出在電信網(wǎng)內(nèi)(例如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)用No.4,396,809和美國(guó)專(zhuān)利No.4,529,847)。
在現(xiàn)有技術(shù)的一些系統(tǒng)中，這種部件通常設(shè)置在可防止雷擊和過(guò)流的站保護(hù)器的用戶(hù)側(cè)。然而，電話(huà)經(jīng)營(yíng)公司日益關(guān)注將MTU安置在保護(hù)器的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的環(huán)路內(nèi)(通常是街道的電線(xiàn)桿上)。這樣安置會(huì)使部件遭受雷擊的次數(shù)增多和強(qiáng)度增大，容易損壞。而且，很可能受到由于電力線(xiàn)偶然與電話(huà)電纜相接觸時(shí)的功率交叉所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的影響。
本發(fā)明是一種將用戶(hù)與電信網(wǎng)斷開(kāi)的電路。這種電路包括分別與電信網(wǎng)的塞光和塞環(huán)導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)連接的第一和第二開(kāi)關(guān)裝置，分別與相應(yīng)開(kāi)關(guān)裝置串聯(lián)連接的第一和第二電阻，以及分別與相應(yīng)電阻和開(kāi)關(guān)裝置并聯(lián)連接的第一和第二電壓擊穿器件。在電阻兩端的電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，電壓擊穿器件擊穿，對(duì)開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行分流。
本發(fā)明的這些和其他一些特點(diǎn)將參照附圖
加以詳細(xì)說(shuō)明。
該圖為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
圖中示出了來(lái)自電信網(wǎng)的塞光(T)、塞環(huán)(R)線(xiàn)。本發(fā)明的這個(gè)電路適合于連接在這些塞光、塞環(huán)線(xiàn)與用戶(hù)住宅的塞光、塞環(huán)(CT、CR)線(xiàn)之間。在CT和CR之間接有保護(hù)用戶(hù)住宅設(shè)備10的標(biāo)準(zhǔn)保持器11、12，例如氣體放電管保持器。
在本發(fā)明的這個(gè)電路中，第一、第二導(dǎo)線(xiàn)13、14用來(lái)分別接至電信網(wǎng)的塞光(T)、塞環(huán)(R)線(xiàn)。第一導(dǎo)線(xiàn)13接至第一限流電阻R1。同樣，第二導(dǎo)線(xiàn)14接至第二限流電阻R2。電阻R1、R2在通過(guò)的電流不大(通常為0.5安倍以下)時(shí)阻值很小(通常為1至6歐姆)，而在通過(guò)大電流時(shí)，阻值將大大增加(通?？稍龃蟮酱笥?0千歐姆)。這兩個(gè)電阻R1、R2可以采用在技術(shù)中稱(chēng)為PTC或Poly Switch那樣的標(biāo)準(zhǔn)器件。
限流電阻R1與標(biāo)準(zhǔn)電阻R3串聯(lián)，同樣，限流電阻R2與標(biāo)準(zhǔn)電阻R4串聯(lián)。電阻R3、R4可以是相同的，阻值通常為10至20歐姆。
電阻R3、R4分別與相應(yīng)的雙向開(kāi)關(guān)SW1、SW2串聯(lián)。這樣開(kāi)關(guān)可以是在許多MTU中所采用的那種標(biāo)準(zhǔn)型開(kāi)關(guān)。在本例中，每個(gè)開(kāi)關(guān)，例如是開(kāi)關(guān)SW1，包括一個(gè)由一對(duì)并聯(lián)的二端交流開(kāi)關(guān)D1、D2控制導(dǎo)通的三端雙向可控硅Tr1。電容C1、C2和電阻R5串聯(lián)起來(lái)與三端雙向可控硅Tr1并聯(lián)。電阻R6與電容C1、C2并聯(lián)。開(kāi)關(guān)SW1、SW2再分別接至導(dǎo)線(xiàn)15、16，從而也就與區(qū)別終端T連接。在本便中區(qū)別終端T包括反向連接的常規(guī)二極管D3和齊納二極管Z，以及串聯(lián)電阻R7。
電壓擊穿器件VB1、VB2分別與相應(yīng)串聯(lián)的R1、R3、SW1和R2、R4、SW2并聯(lián)。在本例中，電壓擊穿器件VB1、VB2都是標(biāo)準(zhǔn)的氣體放電管保護(hù)器，如TII銷(xiāo)售的“Model73-230-Fs”將號(hào)的那些。典型的電壓擊穿范圍為230至260伏特。應(yīng)該注意的是，每個(gè)電壓擊穿器件，如VB1，都有三個(gè)接線(xiàn)端一個(gè)接輸入導(dǎo)線(xiàn)13，一個(gè)接輸出導(dǎo)線(xiàn)15，而第三個(gè)通過(guò)電阻R8接至另一個(gè)電壓擊穿器件VB2。
這種MTU的一般工作情況與諸如美國(guó)專(zhuān)利No.4,396,809和美國(guó)專(zhuān)利No.4,529,847所指示的標(biāo)準(zhǔn)MTU相同。因此，開(kāi)關(guān)SW1和SW2是常開(kāi)的。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)13、14上加有足夠高的電壓時(shí)，例如由于用戶(hù)摘機(jī)，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)就閉合，從而通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)15、16為用戶(hù)提供服務(wù)。具體地說(shuō)，當(dāng)達(dá)到門(mén)限電壓(對(duì)于組合開(kāi)關(guān)SW1和SW2為34伏特)時(shí)，雙向擊穿二極管D1和D2導(dǎo)通，從而使雙向可控硅Tr1進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，在導(dǎo)線(xiàn)13、14和用戶(hù)設(shè)備之間形成了一條低阻抗的通路，這樣就能進(jìn)行正常通信。在正常通信期間，終端負(fù)載T由于反向連接配置的二極管D3、Z而呈現(xiàn)相當(dāng)大的阻值，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)不起任何影響。
在希望測(cè)試MTU的作用時(shí)，中央局將一個(gè)電壓(例如60至100伏特)加到導(dǎo)線(xiàn)13、14上。這個(gè)電壓不僅足以使開(kāi)關(guān)SW1、SW2導(dǎo)通，而且還足以使齊納二極管Z擊穿，從而使電流流過(guò)二極管D2、Z和電阻R7。因此，中央局就能確定這區(qū)別終端T的情況。
在希望對(duì)故障進(jìn)行測(cè)試時(shí)，中央局將一個(gè)高的直流電壓(例如60至100伏特)加到導(dǎo)線(xiàn)13、14上，使開(kāi)關(guān)SW1、SW2閉合。如果在中央局和用戶(hù)設(shè)備之間有故障，則將由中央局檢測(cè)出來(lái)。然后，再加上一個(gè)不足以閉合開(kāi)關(guān)SW1、SW2的低電壓(例如小于12伏特)，斷開(kāi)用戶(hù)設(shè)備10和住宅內(nèi)保護(hù)器11、12。如果故障依舊存在，那么可以確定問(wèn)題是出在通信網(wǎng)內(nèi)。
在遭到雷擊的情況下，在R1、R3和R2、R4將會(huì)出現(xiàn)更高的電壓(通常大于230伏特)。電阻的端這樣高的電壓將使相應(yīng)的擊穿器件VB1或VB2擊穿導(dǎo)通，從而為開(kāi)關(guān)SW1或SW2分流掉過(guò)量的電流，使這些電流不經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)而流入導(dǎo)線(xiàn)15、16。
在這種情況下，電阻R1、R3和R2、R4起著建立觸發(fā)擊穿器件所必需的電壓降的作用。例如，R1和R3的組合電阻(對(duì)于R2和R4也是這樣)為20歐姆，則12安培的閃電電流所建立的大約230伏特的電壓將使擊穿器件VB1、VB2受到觸發(fā)而進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)。限流電阻R1、R2的阻抗不能很快改變，因?yàn)槔纂娮饔玫臅r(shí)間太短，改變不了這兩個(gè)電阻的阻抗。
在發(fā)生與低壓電力線(xiàn)交叉相碰(通常為110伏特)的情況下，電阻R1、R2的阻值就會(huì)改變，從而限制了流過(guò)開(kāi)關(guān)SW1、SW2的電流。擊穿器件VB1、VB2由于這電壓太低而不會(huì)受到觸發(fā)。一旦過(guò)壓消失，R1和R2就回到正常的低阻狀態(tài)。
由于與電力線(xiàn)交叉也可能在導(dǎo)線(xiàn)13和14上感應(yīng)出一個(gè)相當(dāng)高的電壓(例如大于230伏特)。在這種情況下，擊穿器件VB1、VB2就被觸發(fā)，從而保護(hù)了開(kāi)關(guān)SW1、SW2。然而，如果這電涌延續(xù)的時(shí)間太長(zhǎng)，氣體放電管可能會(huì)過(guò)熱。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，標(biāo)準(zhǔn)的氣體放電管具有一個(gè)使器件短路的失效保險(xiǎn)機(jī)制。如果發(fā)生了失效保險(xiǎn)，那么VB1、VB2的三個(gè)接線(xiàn)端就被短路，這樣，開(kāi)關(guān)SW1、SW2兩端形成了永久性的短路，從而保護(hù)了開(kāi)關(guān)，繼續(xù)服務(wù)。但是，電信網(wǎng)提供方必需要知道擊穿器件已損壞應(yīng)予替換。因此，本電路將擊穿器件VB1、VB2的第三接線(xiàn)端通過(guò)電阻R8接在一起。電信網(wǎng)提供方可發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)(例如大于40伏特)，測(cè)得現(xiàn)在導(dǎo)線(xiàn)13、14兩端有一個(gè)電阻R8的阻抗，這意味著用戶(hù)的擊穿器件已經(jīng)短路。
對(duì)于熟悉這技術(shù)領(lǐng)域的人們來(lái)說(shuō)顯然可以進(jìn)行種種修改。例如，雖然提到的是氣體放電管，但可用其他任何類(lèi)型的擊穿器件，如固態(tài)保護(hù)器等，跨接在開(kāi)關(guān)的兩端。在申請(qǐng)當(dāng)中所謂的“擊穿器件”是指任何在兩端電壓達(dá)到某預(yù)定值時(shí)將從高阻抗?fàn)顟B(tài)進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)的器件。此外，雖然所說(shuō)明的是用具有三個(gè)接線(xiàn)端的擊穿器件，但也可用具有兩個(gè)接線(xiàn)端的器件，一個(gè)接線(xiàn)端接至輸入線(xiàn)13或14，另一個(gè)接線(xiàn)端接至輸出線(xiàn)15或16。然而，最好還是用具有三個(gè)接線(xiàn)端的器件，因?yàn)檫@樣可以識(shí)別這擊穿器件是否已經(jīng)短路，如上所述。此外，本發(fā)明可以采用任何類(lèi)型的開(kāi)關(guān)SW1、SW2，包括繼電器，用來(lái)將用戶(hù)與非傳統(tǒng)POTS業(yè)務(wù)(包括ISDN)的電信網(wǎng)斷開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種包括適合分別與電信網(wǎng)的塞光線(xiàn)和塞環(huán)線(xiàn)串聯(lián)的第一和第二開(kāi)關(guān)裝置(SW1、SW2)、用來(lái)將用戶(hù)與電信網(wǎng)斷開(kāi)的電路，其特征是所述電路還包括分別與相應(yīng)開(kāi)關(guān)裝置串聯(lián)的第一和第二電阻(R3、R4)；以及分別與相應(yīng)的串聯(lián)電阻和開(kāi)關(guān)裝置并聯(lián)的第一和第二擊穿器件(VB1、VB2)，其作用是當(dāng)電阻兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)分流電信網(wǎng)電流，使這部分電流不通過(guò)開(kāi)關(guān)。
2.按權(quán)利要求1所提出的電路，其特征是所述電路還包括分別與第一和第二電阻串聯(lián)的第三和第四電阻(R1、R2)，第一和第二電阻具有恒定阻值，而第三和第四電阻具有取決于流過(guò)所述電阻的電流的可變阻值。
3.按權(quán)利要求1所提出的電路，其特征是其中所述擊穿器件(VB1、VB2)包括氣體電管保護(hù)器
4.按權(quán)利要求1所提出的電路，其特征是所述電路還包括一對(duì)適合與電信網(wǎng)的塞光和塞環(huán)線(xiàn)連接的輸入導(dǎo)線(xiàn)(13、14)和一對(duì)適合與用戶(hù)設(shè)備的塞光和塞環(huán)線(xiàn)連接的輸出導(dǎo)線(xiàn)(15、16)，所述擊穿器件都具有至少兩個(gè)接線(xiàn)端，其中一個(gè)接線(xiàn)端與其中一根輸入導(dǎo)線(xiàn)連接，而另一個(gè)接線(xiàn)端與相應(yīng)一根輸出導(dǎo)線(xiàn)連接。
5.按權(quán)利要求4所提出的電路，其特征是其中所述擊穿器件都還有一個(gè)第三接線(xiàn)端，所述兩個(gè)擊穿器件的第三接線(xiàn)端直接電連接在一起。
6.按權(quán)利要求5所提出的電路，其特征是其中所述兩個(gè)第三接線(xiàn)端通過(guò)一個(gè)第五電阻(R8)連接。
7.按權(quán)利要求1所提出的電路，其特征是其中所述開(kāi)關(guān)裝置各都包括一個(gè)由一對(duì)雙端交流開(kāi)關(guān)(D1、D2)控制導(dǎo)通的三端可控硅。
全文摘要
本發(fā)明推出了一種具有對(duì)雷電和過(guò)電流保護(hù)措施的維護(hù)終端部件。在這種部件中，電阻(R
文檔編號(hào)H04M3/18GK1134619SQ9610296
公開(kāi)日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日
發(fā)明者喬治·安德魯·德鮑克 申請(qǐng)人:美國(guó)電報(bào)電話(huà)Ipm公司