[发明专利]瞬变电压和潜行电流综合保护器

说明书

本发明总的来说涉及电话线保护装置。具体地说，本发明涉及一种新的改进了的电话线保护装置，它同时具有对瞬变电压和高的电流波动的防护功能。该保护装置适合于直接插入从一接线板向上伸出的端子中。

电话和通讯接线板具有多个从接线板上伸出的分开的指状端子，如众所周知的66型连接板，用于连接那些需要受到保护以免遭毁坏性高电压和电流破坏的装置。多年来，人们一直采用充气管或碳结构保护装置来保护电话线路免遭高电压和高电流的毁坏。这种称为外部装置的“初级”保护装置设置在外部电话线与进入建筑中的引线之间的连接处。

即使采用初级电压保护装置，由于与一高电压线路瞬时接触或由于其它原因而发生的放电冲击所产生的电压脉冲的上升沿仍会因为充气管或碳结构保护器的内在（固有）延迟而通过该初级装置。当电话交换装置由机械继电器类型转移到电子类型时，以及当在通讯网络中加入了敏感的计算机装置时，越加需要在初级保护装置与建筑物内部装置之间作连接的接线板处保护低电压电话和数据线路免受高瞬时电压的破坏。这种类型的保护装置称为“二级”保护器。二级保护器和初级保护器一起使用作为第二道防线，以对付越过初级保护的浪涌（脉冲）电流或瞬变电压脉冲。该二级装置也设置在离装置连接点尽可能近的地方，使得在建筑入口与主分配点之间发生的任何瞬变过程也被箝制住。

已知的“二级”保护装置包括用于防高瞬变电压的电气元件，并能直接插到一接线板的端子上。美国专利4，113，340、4，116，524、4，126，369、4，554，609和4，654，743号中揭示的插接型瞬变电压保护器就是已知二级保护装置的例子。

分立器件也被用于保护电话线路免遭通过初级保护的大电流（不是高电压）的破坏。这种二级保护器称作“潜行电流保护器”。在通讯领域中，西部电气公司制造的早期潜行电流保护器60D型熔丝是人们所熟悉的。60D熔丝是一种体积比较大的熔丝，它装在66M型连接板的扇形板上。装上之后，60D熔丝从连接板横向伸出，并伸出该接线板的顶部之上。结果，采用这种熔丝阻碍了有效的接线板间隔，并阻碍了接线板罩的使用。另外，使用这种60D型熔丝必需进行复杂而又费时的手工接线。

美国专利4，126，369和4，447，105号揭示了一种改进的潜行电流保护器，它直接安装在66型接线板的相邻端子上。然而，这种装置有几个重大的不利之处和缺陷。例如，这些潜行电流保护器可能包括一个矩形壳体，该壳体在其一侧附带有一向上伸出的较大的圆柱形附件（容纳一根熔丝）。大的圆柱体的出现使得该装置必须交替安装，阻碍了将装置面对面地堆叠起来和使用罩子。此外，由于部件的复杂性，使得该单元较难装配和安装，这些都导致较高的制造和安装成本。另外，在熔丝熔断之后，只能丢弃和更换整个单元。

于1987年10月30日提交、转让给本专利申请的受让人的美国专利申请第115，531号揭示了一种特别适用于直接插到接线板上的改进的潜行电流保护器，该申请的全部内容在此援引作为参考。这种改进的潜行电流保护器包括一个塑料壳体，壳体中有一对小且易于更换的圆柱形熔丝元件。

尽管有了上述已有技术保护装置，仍然需要有一种较为经济的改进的插接型保护器，要求它既能对毁坏性瞬变电压也能对毁坏性瞬变电流过载进行保护。

本发明的瞬变电压和潜行电流综合保护器克服或者缓解了已有技术中前面讨论过的以及其它的困难和缺陷。根据本发明，该保护装置包括一由两片组成的大致矩形的绝缘壳体。该壳体在其底部有四个隔开并对齐的开口，以接纳接线上竖直的端子。壳体的内部装有四个接触部件，它们用来实现与一个三电极电涌抑制器（例如晶体管）和一对圆柱形小熔丝元件的电气连接。每个接触部件包括一个母接头，在壳体中与四个对齐的开口相连通。壳体内部还包括一个在电气上连到电涌抑制器的中间电极的接地触头。该接地触头穿过壳体上的一个横向开口，与一个新颖的插接型接地汇流条连接器配接，或者与诸如母卷边型端子之类众苤姆至⒔酉叨俗爸门浣印?

与已有技术中用于诸如众所周知的66型接线板之类电话接线板的插接型保护装置相比，本发明的保护装置带有许多特点和优点。例如，与已有技术装置不同，本发明在一个单一的插接单元中综合了高速瞬变电压和潜行电流保护的功能。

另外，本发明采用了一个三电极电压浪涌抑制器（例如晶体管），而不是采用在已有技术保护器中常常能见到的两电极元件。采用三电极而不是两电极抑制器，可以实现更好的线路平衡（在触头和振铃之间的电压差达到最小）。