本发明涉及一种携带式单管多线制保安装置，更具体地说是涉及一种具有在高压电力架空线对通信线产生危险的电磁感应电压时，控制通信线上维护人员的人身电流和电压，以及提供维护人员通话设施，检测放电管点火电压和限制音响冲击电能等四种主要功能的单管多线制通话保安装置。 众所周知，为了保护弱电通信线上维护人员受强电线电磁感应的危险影响，除了采用双方相互避让的措施外，通常在受强电影响的通信线上长期安装一定数量的固定式放电器。这种方法，不需要人工操作，有一定的保护作用。但是这种方法，只能把外界较高的感应电压，分段限制在规定的对地电压范围（500伏）以内，它要求接地电阻阻值很小，这有时难以做到;且在放电管动作时可能产生漏码现象，特别是雷雨季节，放电管动作机率较多;还需要经常检查测试，维护工作量较大。
目前，国内外采用的保安装置，基本是固定式的。虽然，早在1970年国际大电网会议上，波兰电力协会会员M.Jaczewski和A.Pilatowicz在其发表的《Interference Between Power and Telecommunication Lines.Field and Model Tests》论文中已经提到了携带式保安装置这一名称，有关专家们也一直致力于研究出一种新型的保安装置，但至今没有看到具体资料介绍，也没有看到有关的照片和实物出现。
本发明的目的正是提供一种新型保安电路（接地方式），以防止高压电力线对通信线的电磁感应对通信线上维护人员人身的危险影响。
为了达到上述目的，本发明认真考虑了这一问题的复杂性和严肃性，提出并验证了为把金属陶瓷放电管〔18〕接在外部通信线〔19〕的甲线（或其它任何一根外部通信线）上，而维护人员〔20〕在外部通信线〔19〕的乙线（或其它任何一根或多根外部通信线）上工作。维护人员穿带的脚扣〔22〕扣在电线杆〔21〕上，接在电线杆〔21〕下部的铜带〔23〕则与接地棒〔24〕连接，将人身和电线杆身回路与放电管回路连成如图7、8、9所示的H型接地方式的正确性和可靠性。
除此而外，本发明还提供了一种检测电路、一种通话电路和一种限制音响冲击电能电路。其目地是即使维护人员的人身得到可靠保护，又便于操作和工作联络。
本发明的较佳实施例将结合附图予以描述，其中：
图1，通话和检测电原理图;
图2，发信电原理图;
图3，收信电原理图;
图4，送话电原理图;
图5，受话电原理图;
图6，检测电原理图;
图7，保安电路原理图;
图8，保安等值电路图;
图9，H型接地方式图;
图10，单管4线保护试验接线图;
图11，V01计算曲线。
1.保安电路
参见图1、7、8、9、10，本发明的保安电路主要由金属陶瓷放电管〔18〕、外部通信线〔19〕、维护人员〔20〕、电线杆〔21〕、脚扣〔22〕和铜带〔23〕构成。并把金属陶瓷放电管〔18〕接在外部通信线〔19〕的甲线上，而维护人员〔20〕在外部通信线〔19〕的乙线上工作，维护人员穿带的脚扣〔22〕扣在电线杆〔21〕上，接在电线杆〔21〕下部铜带〔23〕与接地棒〔24〕连接，构成人身回路和电线杆身回路与放电管回路并联成H型接地方式。
这时，如果V01＝V02，那么由于H型接地方式，使放电管回路同人身和电线杆身回路，在电路上并联，而放电管放电后残压很低，使接地点P的电位VX升高很多，这个电位又对两个回路是共同的，因此人身和杆身回路主要受到放电管残压的作用，再加上电线杆身电阻R13和维护人员穿带的脚扣与电线杆壁的接触电阻R12二者的分压和限流作用于是人身和电线杆身回路中人身部分所承受的电压就不会超过放电管残压，因此外部通信线〔19〕乙线上的维护人员就可以得到可靠的保护。
如果V01≠V02，那么人身和杆身回路不仅受到放电管残压的作用，还受到V01与V02电压差的作用，在这个电压差不很大，而R12和R13又相当大时（如晴天干电线杆），R12和R13仍能对人身起到可靠的保护作用。
如果V01＞＞V02，而R12和R13又较小时（如雨天湿电线杆），则要验称通过人身的电流或人身承受的电压是否在给定允许值范围内，其实用计算方法如下：
从图7、图8可以得出下列各电压、电流的关系式：
V01＝E1-I1r1
＝V8+VX……（1）
V02＝E2-I人r2
＝V人+I人（R12+R13）+I6R14……（2）
V人＝（V02-V01）+（V8-V11）
＝V02-V11-VX……（3）
I人＝V人/R人……（4）
从式（2）、式（3）可得：
V人＝（E2-I人·r2）-V01+（V8-V11）……（5）
因I人＜＜I1，故I人r2可以忽略不计，这是偏于安全的。
人身允许电流，我国尚无规定，拟从严控制，可以按下列公式：
I =165t]]>
（毫安）（t的单位为秒），取算得电流的1/5，即当触电时间为0.2秒左右时，允许I人约70毫安。则在人体电阻1500欧时，允许V人约100伏。
令V人≤100伏，V8≤50伏，
又令α＝V11/V人，即V11＝αV人≤100α，将各项式入式（5）得：
E2≤V01+100α+50伏……（6）
又从式（1）得：
I1r1＝E1-V8-VX＝E1-V8-I2R10……（7）
令k＝I2/I1即I2＝kI1
代入式（7）得：
I1= (E1-V8)/(r1+kR10) ……（8）
将式（8）代入式（1）得：
V01= E1-E1- V8r1+k R10·r1=E1k R10r1+V81+k R10/r1……]]>(9)
令 (kR10)/(r1) =A,V8=50伏
则V01= (E1A+50)/(1+A) ……（10）
当A值已知时，V01与E1为线性关系，可用图11表示，这样已知A值和E值，即可由图11求得V01，再由式（6），根据一定的α值，即可求得E2的允许值，从而判断乙线上的实际E2值是否在人身安全的允许范围内。
这里：E1、E2：分别为甲和乙通信线上的感应对地电压;
r1、r2：分别为甲和乙通信线的电阻;
V01：放电管回路对地电压;
V02：人身和杆身回路对地电压;
V8：放电管放电后的残压;
I1：放电管放电电流;
I2：流过放电管接地棒的电流;
VX：放电管接地点的电位;
V人：模拟人身电阻（R人）的电压降;
I人：人身电流;
R10：放电管接地棒的接地电阻;
R11：放电管回路与人身和杆身回路之间的并联铜带与杆壁的接触电阻;
R12：人所穿脚扣与杆壁的接触电阻;
R13：人所穿脚扣与并联铜带间的杆身电阻;
R14：杆基接地电阻;
I6：通过杆基电阻的电流;
L1：通信线的计算长度，即由保安器回路至接地终端的距离;
r01：通信线单位长度的电阻;
k：接地棒接地电流与放电管放电电流之比;
α：杆身电压降（含接触电阻压降）与人体电压降之比
A：计算参数A= (kR10)/(r1) ,r1=r01L1
以上E1、E2、k、α、r1、R10等参数取值方法如下：
（1）E1、E2的取值：为便于实用，且偏于安全起见，考虑通信线一端开路，另一端接地的较严重情况，这时感应对地电压即等于感应纵电动势。
（2）k的取值：从图10，当忽略I人时，R10与（R11+R14）并联，则电流分配关系为：K= (I2)/(I1) = (R11+R14)/(R10+(R11+R14)) …（11）R10、R11和R14都与土壤条件及电杆干、湿程度等有关，它们之间有一定关系，因此，可以根据R10来选取k值，通过对大量测试数据的分析，可按表1选取k值：
表1R10（欧）100以下100～200左右200～400左右400～700左右700～1000左右k=I2/I10.90.80.70.60.5
（3）α的取值：根据各种天气和电杆干、湿程度情况下测试的数据，分析归纳，可按表2选取α值： 表2
（4）r1的取值：可先根据通信线的大小和线温40℃，由表3确定单位长度的电阻r01：
表3铁线直径（毫米）电阻（r01)欧／公里20℃40℃2.044.0248.033.019.5521.334.011.0012.00
然后选取通信线的计算长度L1，可偏安全地取为两增音站间，或两终端站间距离的一半。最后将此计复长度L1与上表数据r01相乘，即可求出r1。
（5）R10的取值：当采用本发明所配备的接地棒时，可根据当地的土壤电阻率ρ按表4确定R10：
表4ρ（欧·米）103050100200300500R10（欧）29881472935868801466
根据以上方法，经过大量计算和实验证明，H型接地方法的保安电路，在一般情况下，都能起到可靠的保安作用，并且特别适用于感应电压较高、雨季节较长和电线杆身较湿的工作场所。
2.检测电路
参见图1、图6。检测电路由手摇发电机（5），双刀双掷开关k（8），倍压整流器（9），检测指示电表（17）等部分组成。测量时，将双刀双掷开关k（8）置于检测位置，转动手摇发电机F（5）产生的交变电势，经倍压整流器（9）整流后，在检测柱与地柱之间形成0～300伏直流电压。当使金属陶瓷放电管（18）的引出接线柱（19）的甲或乙分别用导线与检测柱连接，就能直接检测出金属陶瓷放电管〔18〕的点火电压值，并由电表〔17〕直接指示。同时本检测电路也能够检测点火电压在250伏以下的其它型号金属陶瓷放电管的点火电压值。
3 通话电路工作原理
参见图1、图2、图3、图4、图5，本发明的通话工作原理是这样的：
（1）发信电路
参见图1、图2，发信电路由手摇发电机F〔5〕，弹簧片组〔6〕，按键AJ〔16〕等组成。当摇动手摇发电机F〔5〕，电枢在永久磁场内转动时，其发电机线圈返复切割磁力线，从而产生出交变电动势，发出16～25赫芝（HZ）的铃流信号电压。与此同时弹簧片组〔6〕由原来的触点（1-2）接通转换为（1-3）接通，以短路本机交流电铃DL〔15〕和送话及受话电路。
发信电路的主要作用是启动被叫用户收信设备发出信号，以实现双方通信联系。
（2）收信电路
参见图1、图3，由弹簧片组〔6〕，交流电铃DL〔15〕和隔铃流电容器C6〔14〕组成。在初始状态，弹簧片组〔6〕的1和2是接通的，此时手摇发电机F〔5〕的电枢线圈被短路。若主叫用户送来铃流信号电压，通过交流电铃DL〔15〕线圈时，便产生出交变磁通与交流电铃DL〔15〕的永久磁通按同方向相加，反方向相减的规则，使交流电铃〔15〕连有铃锤的软磁铁吸片两端吸力发生差异悬殊的交替变化，软磁吸片被交替地吸、斥，从而驱动铃锤返复敲击交流电铃〔15〕，以发出断续的铃声。
隔铃流电容器C6〔14〕用来分隔16～25HZ的铃流信号电路和送、受话电路，以控制铃流信号电压对受话电路的破坏性影响。
（3）送话电路
参见图1、图4，送话电路由电磁式送话器S〔2〕，达林顿复合放大器〔1〕，直流电源DC〔3〕，感应线圈HQ〔4〕，平衡网络ZP〔13〕组成。
按下握键OJ〔10〕后，接通直流电源DC〔3〕，送话器〔2〕的振动膜片受到声压作用时，铁芯中的磁能量发生交替变化，从而在送话器〔2〕的线圈中感应出与声压同频率的微弱交变电动势，经达林顿复合放大器〔1〕放大后，感应线圈HQ〔4〕的（1、4）端形成的交变电流在其次级（2、3）端感应的电流通过平衡网络ZP〔13〕送往对方用户单机。
本发明的感应线圈HQ〔4〕借助于平衡网络ZP〔13〕，将送话器〔2〕与复合放大器〔1〕组成的送话单元电路与受话器SH〔12〕交叉连接，以实现对送话单元电路的隔离达到消除测音的目的。同时还能起到隔离直流，防止直流电流流过受话器SH〔12〕及外部用户设备并且还能通过感应线圈HQ〔4〕初、次级圈数比的改变，实现送话电路与通信线路之间的较佳的阻抗配合，以提高送话效率。
（4）受话电路
参见图1、图5，根据感应线圈HQ〔4〕的工作原理，来自通信线上的话音信号电流，流经平衡网络ZP〔13〕的电流很小，大部分能量分配于发送支路和受话器上。从外线送来的用户话音信号，经双刀双掷开关k〔8〕的一端流过弹簧片组〔6〕的1、2端和感应线圈〔4〕的2、1端，送到电磁受话器SH〔12〕，再由隔铃流电容器C6〔14〕送到开关k〔9〕的2端，至外线用户构成回路进行通信。
4.限制音响冲击电能电路
参见图1，限制音响冲击电能电路〔11〕为压敏电阻Rm2，它跨接在受话器SH〔12〕的两端。当受话器SH〔12〕两端受到外界较高的信号电压影响时，压敏电阻Rm2〔11〕呈现出较小的电阻值，对受话器起了良好的旁路作用，从而减小通话人员所受音响电能对耳膜的冲击影响，保护耳膜不受损害。
本发明并不限制在上面以实施例所作示范说明的范围，允许在发明概念的范围内作出相适用的修改。