[发明专利]通信线路绝缘器

说明书

技术领域

本发明涉及通信线路绝缘器（其被称为，例如，一个用于LAN的电涌保护设备（以下简称为“SPD”）），其被布置成在通信线路中进行干预，以保护相对应于包括连接到例如局域网（以下简称为“LAN”）线路的通信线路的光网络单元（以下简称为“ONU”），家庭网关（以下简称为“HGW”），个人计算机（以下简称为“PC”）和调制解调器的通信设备的目标设备。本发明尤其涉及具有耐高压性能的绝缘型通信线路绝缘器（例如绝缘型LAN SPD）。

背景技术

为了保护对应于保护目标设备的通信设备免受异常电压或异常电流（诸如从电源线、通信线或接地线进入的雷击电涌），SPD被安装在每根导线中。如下所述，SPD的大致可分为两种类型（即电流释放类型和绝缘型）。

作为相关技术中的一种电流释放型SPD，例如，有已知的用于电力的电流释放型SPD在日本专利特开号2008-206263中公开和用于通信的电流释放型SPD在日本专利特开号11-341677中公开。这些电流释放型SPD由过压保险丝，压敏电阻等组成，并且这些元件都接地。作为操作，通过使SPD接受异常电流并将异常电流释放到接地侧，防止异常电流进入通信设备侧。

同样地，作为相关技术中的一种绝缘型SPD，例如，有已知的用于电力的绝缘型SPD在日本专利特开号2005-151705中公开和用于通信的绝缘型SPD在日本专利特开号10-64740在公开。这些绝缘型SPD的构成包括绝缘电压逆变器（即绝缘变压器），并且，虽然有很多通过对绝缘变压器设置静电屏蔽从而接地的SPD类型，也有SPD类型是不接地的。作为操作，通过使绝缘变压器在电源线或通信线的线路中进行干预，该线路中形成绝缘单元，因此，只要绝缘变压器未被破坏，异常电流不会进入通信设备侧。

解释过绝缘型SPD，在此绝缘型SPD中使用的绝缘变压器有介于初级绕组（winding）和次级绕组之间的寄生电容。因此，即使对应于电源线侧或通信线侧的初级侧和对应于电力设备侧或通信设备的次级侧通过使用绝缘变压器被绝缘，部分例如从绝缘变压器的初级绕组侧进入的雷电电涌的异常电流通过寄生电容的电容耦合进入绝缘变压器的次级绕组侧。

为了解决这个悬而未决的问题，如在日本专利特开号2005-151705和日本专利特开号10-64740中公开的相关技术中的绝缘型SPD，期望的是从根本上在绝缘变压器的初级绕组侧和次级绕组侧之间设置静电屏蔽并把这种静电屏蔽固定于地面。通过这种方式，可能抑制从初级绕组侧流入到次级绕组侧的异常电流（也就是说，它可能极大地降低所谓的电涌变化率），因此能够可靠地保护电源设备或通信设备免受异常电流或异常电压。此外，有一种方法通过在绝缘变压器的第一绕组侧之前或在绝缘变压器的次级绕组侧之后设置释放型SPD并把该释放型SPD的接地端子固定于地面从而防止异常电流或异常电压在电源设备侧或通信设备侧干扰。

接着，给出相关技术中“分离型”和“无需接地”的LAN SPD的说明。

近年来，关于对应通信线的通信线路，LAN线路变得常见。通信设备，例如连接到LAN线路的ONU，HGW和PC，包括，例如连接到LAN线路的LAN连接器，连接到该LAN连接器的脉冲电压逆变器（即脉冲变压器）和连接到该脉冲变压器并发送和接收脉冲信号的LAN控制器。为了保护这样的通信设备免受如雷电电涌的异常电压或异常电流，如在日本专利特开号2011-10085中公开的相关技术的LAN SPD也安装在通信设备和LAN线路之间。

例如，安装在普通房子或建筑物的办公室中的通信设备中，由于接地端子通常安装在一个预定的有限的地方，许多情况下很难铺设从LANSPD到接地端子的接地线。因此，对于在普通房子或建筑物的办公室中使用的LAN SPD，很多情况下，需要“绝缘型”和“无需接地”的SPD。这种SPD在，例如相关技术的日本专利特开号2008-136303中公开。

然而，相关技术中通信线路绝缘器的一种的绝缘型LAN SPD有以下问题（a）和（b）。

（a）关于合作问题

在相关技术中使用绝缘变压器的绝缘型LAN SPD的耐压值常被设计为5kV左右。这是因为考虑到进入LAN线路的雷电电涌的异常电压常常等于或低于5kV的现实。另外，超过5kV的电压被施加到LAN SPD的初级侧时，尽管通过绝缘变压器的电容耦合在LAN SPD的次级侧上引起电压，在次级侧上引起的电压最大值为1kV左右。连接到LAN SPD的次级侧的通信设备通常具有可以承受大约1kV的电压的结构。