[实用新型]光电保安单元

说明书

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，若仍采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1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H1(H2)串接高阻值电阻R1(R2)及放电管D1(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FU1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，放电管D3或D4放电(或同时放电)，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D1或D2放电(或同时放电)，氖管H1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D6一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竞争力及推广应用。

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。