МОДУЛЬ ЗАЩИТЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ

МОДУЛЬ ЗАЩИТЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Поставленная задача решается тем, что в модуле защиты
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Возможны случаи, когда электрическая схема защиты будет иметь 4 позистора или более. В этих случаях авторы предлагают соединить позисторы попарно.
Предлагаемый модуль защиты по току и напряжению имеет в несколько раз более быстрое время срабатывания, за счет применения монолитной сборки из двух позисторов.
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.
Авторы/ P Jf- Жига Хрибар
Матьяж Клун Владимир Мурко Александрович Милюшенко Сергей Николаевич Сибирцев