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一种防护电路
     技术领域

    本发明涉及通信线路领域，其中尤其涉及一种通信线路的防护电路。

     背景技术

    首先介绍两个有关本发明的名词：

    失效保护fail-safe(FS)。

    放电管失效保护装置，其作用是当放电管长时间(非瞬间)放电时，放电管发热使其动作，将放电管短路使通讯线路直接入地。

    在通信领域中，总配线架产品的保安单元在通信线路中起防护作用，当市电搭接在通讯线路中时，现有的传统保安单元防护电路是过流保护元件开路或高阻，过压保护元件对地导通放电并在较短时间内使得FS短路，将放电管两极短路，同时发出告警。

    如图1a和图1b所示为现有技术的防护原理图，其中：R₁和R₂为线路电阻，由线长和线径及材料决定其阻值。

    R₃和R₄为配线架过流保护元件，可为熔丝、热线圈、熔丝加热线圈组合、正温度系数热敏电阻PTCR(陶瓷材料cPTCR或有机高分子材料pPTCR)。

    FS₁和FS₂为放电管失效保护装置。

    K₁和K₂为与FS₁、FS₂联动的放电管失效保护告警开关。

    a、b为保安单元外线端；

    a’、b’为保安单元内线端；

    s为保安单元告警信号端；

    GDT1、GDT2为气体放电管(220V_AC时可以击穿)；

    SA1、SA2为半导体放电管(220V_AC时可以击穿)；

    当220V市电搭接在A(B)处时，过流保护元件R₃(R₄)首先开路或呈高阻，使a(b)点与A(B)点等电位，放电管被击穿，在对地泄放的过程中，FS₁(FS₂)为放电管失效保护装置，该装置闭合后放电管被短路，危害电流将持续经FS₁(FS₂)对地泄放，此时、配线架和外线电缆都有电流通过，同时与FS₁、FS₂联动的K₁(K₂)是放电管失效保护告警开关，告警开关闭合，发出告警。

    现有技术的缺点是：现有的防护电路在外线电缆较长而线路电阻(R₁和R₂)较大时是可行的，但当外线电缆较短而线路电阻(R₁和R₂)较小时，流经外线电缆和保安单元的电流将很大，可能在短时间内就会烧毁外线电缆和(或)配线架保安单元及接线排模块，甚至会导致火灾。

     发明内容

    由于现有技术的缺点，本发明提出了一种新的防护电路，目的是通过使用新的防护电路，无论外线电缆长短，线路电阻高低，在市电搭接时都不会有烧毁配线架和外线电缆的隐患，还能发出告警信号。

    为此，本发明采用如下方案：

    一种防护电路，包括并联于该配线架保安单元主线路与配线架地线之间的放电管，串接在主线路中的过流保护元件，与告警指示线路串接的告警开关，当放电管两端电压高于其击穿电压时被击穿，其特征在于还包括串接在主路线中的开路开关，所述开路开关与告警开关联动，放电管击穿后持续放电发热时使所述告警开关与开路开关联动，闭合告警开关，再断开主线路，放电管停止放电。

    所述的放电管可为气体放电管或半导体放电管。

    所述的放电管的击穿电压设置为市电电压范围内。

    所述的过流保护元件可为熔丝、热线圈、熔丝加热线圈组合或正温度系数热敏电阻PTCR。

    所述的正温度系数热敏电阻PTCR可为陶瓷材料cPTCR或有机高分子材料pPTCR。

    所述的告警和开路联动开关为热熔式开关，放电管持续放电时产生热量使其告警开关闭合，开路开关断开。

    本发明的优点是在市电搭接时不会烧毁配线架设备或外线电缆，并且雷击防护不受影响。

    图1a是现有技术中的气体放电管防护电路原理图；

    图1b是现有技术中地半导体放电管防护电路原理图；

    图2a是本发明技术方案的气体放电管防护电路原理图；

    图2b是本发明技术方案的半导体放电管防护电路原理图。

    由于现有技术的各种缺点，本发明提出了一种可以克服上述缺点的防护电路。本发明通过使用新的防护电路，无论外线电缆长短，线路电阻高低，在市电搭接时都不会有烧毁配线架和外线电缆的隐患，还能发出告警信号。

    下面给出本发明的具体实施方式。如图2a、2b所示，分别为本发明的气体放电管防护电路原理图和半导体放电管防护电路原理图。

    其中：

    R₁和R₂为线路电阻，由线长和线径及材料决定其阻值；

    R₃和R₄为配线架过流保护元件，可为熔丝、热线圈、熔丝加热线圈组合、正温度系数热敏电阻PTCR(陶瓷材料cPTCR或有机高分子材料pPTCR)；

    K₁和K₂为开路开关；

    K₃、K₄为和K₁、K₂联动的告警开关；

    a、b为保安单元外线端；

    a’、b’为保安单元内线端；

    s为保安单元告警信号端；

    GDT1、GDT2为气体放电管(220V_AC时可以击穿)；

    SA1、SA2为半导体放电管(220V_AC时可以击穿)。

    如图2a所示，开路开关K₁和K₂，设置在线路入端，即保安单元外线端a、b，并分别与告警开关K₃和K₄联动，同步动作。在市电搭接造成持续过电流危害时，短时间内开路，以达到在持续过电压过电流危害时，断开线路和放电回路，并产生持续告警信号的目的，同时配线架设备R₃、R₄和外线电缆线路不至被持续过电压过电流所破坏并避免火灾隐患。

    需要注意的是：过流过压防护电路是整体来看待的，当220V电压输入后，R₃、R₄首先动作呈高阻，这样R₁、R₂阻值相对而言就很小了，E、G点电压就近似于220V，则放电管就将被击穿。

    与图1a相比，本具体实施方式取消了放电管的旁路接地线路，即取消了放电管失效保护装置FS₁、FS₂。

    在线路正常状态时K₁(K₂)闭合，K₃(K₄)断开；当220V市电搭接在A、B处时，R₃、R₄动作呈高阻，此时E、G点电位提升，达到气体放电管GDT1、GDT2被击穿范围，放电管在对地持续泄放的过程中，首先K₃(或K₄)告警开关闭合，发出告警。同时K₁或K₂开关动作由闭合变为使保安单元外线端主线路开路将危害电流切断，此时、配线架和外线电缆都无电流通过，告警信号持续存在。(注意：K₁(K₂)K₃(K₄)是联动开关，但要先闭合告警开关，再开路开关断开，如果反过来先断开开路开关，放电管无电流而停止发热，热开关的易溶金属将停止流动，告警开关将有可能不能闭合)。同理，另一具体实施方式如图2b所示，开路开关K₁、K₂，设置在线路入端，即保安单元外线端a、b，并分别与告警开关K₃和K₄联动，同步动作。在市电搭接造成持续过电流、过电压危害时，短时间内开路主线路，以达到断开线路和放电回路，并产生持续告警信号的目的，同时配线架设备R₃、R₄和外线电缆线路不至被持续过电压过电流所破坏并避免火灾隐患。

    与图1b相比，本具体实施方式取消了放电管的旁路接地线路，即取消了放电管失效保护装置FS₁、FS₂。

    在线路正常状态时K₁(K₂)闭合，K₃(K₄)断开；当220V市电搭接在A、B处时，半导体放电管SA1、SA2被击穿，在对地泄放的过程中，短时间内K₁或K₂开关动作由闭合变为使保安单元外线端主线路开路；，将危害电流切断，此时、配线架和外线电缆都无电流通过，同时联动的K₃(或K₄)告警开关闭合，发出告警。

    由以上两个具体实施例，可以得出本发明技术方案带来的有益效果有以下两点：

    有益效果1：市电搭接时不会烧毁配线架设备或外线电缆；

    有益效果2：雷击防护不受影响。

    以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。