| 電信系統(tǒng)失效造成的成本上升、偏僻地區(qū)自動化設(shè)備使用的增加以及用戶對高質(zhì)量維護(hù)的期待,所有這些都使得電話線路的損失不能令人接受。因而,許多電信設(shè)備的生產(chǎn)商推出了可復(fù)位的保護(hù)器件,比如聚合正溫度系數(shù)（PPTC）的過流保護(hù)器件,以及有折回技術(shù)的過壓器件,例如晶閘管等,來增強(qiáng)設(shè)備的安全性和可靠性。 電氣過載 直接或間接的閃電沖擊,或者埋置地下的電纜中的地電流就是最常見的過載源。對于交流電力系統(tǒng)來說,共用一極或者共用電纜溝和接地棒也可能在端部和環(huán)形導(dǎo)體內(nèi)引起電流。當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時,這些電流會變得非常大。 在電信電路上會出現(xiàn)三種電力系統(tǒng)引起的過載： ● 當(dāng)電源線與電話線相連,同時通過電話電纜驅(qū)動大電流時出現(xiàn)的電源交擾。 ● 當(dāng)鄰近的電源線攜帶強(qiáng)大電流時,由于故障或瞬態(tài)轉(zhuǎn)換過程而發(fā)生的電源感應(yīng)。 ● 當(dāng)由于電源故障或者閃電對地的沖擊,導(dǎo)致在故障點和基本接地點之間產(chǎn)生顯著的電位差,從而引起大電流時,產(chǎn)生接地電位的上升。 
圖1：這個用戶環(huán)路總局終端的簡化模型表明了電路保護(hù)組件是怎樣構(gòu)成的 保護(hù)方法 按慣例,線路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)常被分割成初級和次級兩部分。初級保護(hù)裝置具有比次級保護(hù)裝置更大的能量控制能力,但初級保護(hù)組件的觸發(fā)門限通常不如次級保護(hù)組件精確。圖1舉例說明了一個由電子接口驅(qū)動的傳統(tǒng)總局（CO）用戶環(huán)路的簡化模型,圖中表明了各種保護(hù)組件的配置情況。 初級保護(hù),即保護(hù)過載的第一級,一般歸屬于總局設(shè)備的主配線板（MDF）,且位于建筑物的入口。初級保護(hù)是用來把超過粗略確定的門限以上的所有過載都從被保護(hù)的設(shè)備轉(zhuǎn)移開,而進(jìn)入可靠的大地。 次級保護(hù)對繞過初級保護(hù)的殘留電壓和電流起作用,在需要保護(hù)的設(shè)備上安排次級保護(hù)裝置通常是設(shè)備生產(chǎn)商的責(zé)任。 次級保護(hù)一般既包括過壓裝置又包括限流裝置。過壓保護(hù)對防止浪涌事故和設(shè)備的損壞是很必要的,限流裝置既能防止線路損壞又能防止過壓裝置損壞,并且由于通常次級保護(hù)裝置的工作門限低于初級保護(hù)裝置,所以要協(xié)調(diào)初級和次級過壓裝置的動作。 保護(hù)器件 保護(hù)器件一般分為電流限制或電壓限制兩種。電流限制器件保護(hù)設(shè)備免受交流電源感應(yīng)和電源故障的影響,因為在這類故障持續(xù)期間,焦耳熱可能導(dǎo)致著火危險或者損壞熱敏元件。電壓限制器件可以防止元件或系統(tǒng)絕緣的介電擊穿,因為介電擊穿可能引起大電流、燃弧以及其他潛在的事故。 電流限制可以通過使用電阻、保險絲或PPTC器件來實現(xiàn)。在電信應(yīng)用領(lǐng)域電阻很少采用,因為在故障環(huán)境持續(xù)期間,需要能經(jīng)受得住功耗的昂貴的大功率電阻。 可以使用特殊設(shè)計的保險絲,它們除了要對障礙跳閘敏感外,還必須要在故障過程之后被替換。此外,耐放電的保險絲通常比PPTC器件具有更大的維持電流,因此允許通過更高等級的故障電流。 優(yōu)選的解決辦法是用有源器件,比如像PPTC器件,它在正常工作時具有較低的電阻,而在故障狀態(tài)下具有較高的電阻。這類器件是自復(fù)位的,在電路脫離供電并且故障清除后,它們能恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。 過壓保護(hù)器件包括金屬氧化物壓敏電阻（MOVs）、瞬變電壓抑制（TVS）二極管以及晶閘管。徑向引線的MOVs及其表面安裝型（有時稱為多層型,即MLVs）是電壓箝位器件,往往是成本最低的選擇方案。然而對于數(shù)據(jù)流量很高的電路來說它們是不適用的,因為它們的電容相對較大。 TVS二極管也是一種箝位器件,并且通常具有比MOVs更低的電容,因而能提供更好的保護(hù)方法。箝位器件的主要缺點是它們在故障期間具有很大的功耗,通常這將導(dǎo)致它們比類似的折回型器件有更大的物理尺寸。 晶閘管是折回型器件,它能提供最好的保護(hù)等級,盡管與MOVs和二極管比較起來價格適中。與能量控制能力類似的箝位器件相比,它們的低導(dǎo)通電壓便于較小波形因數(shù)的器件應(yīng)用,并可節(jié)省昂貴的印刷電路板的實際面積。晶閘管的較低電容特性,也允許把它們用在高數(shù)據(jù)流量的電路中。 協(xié)調(diào)保護(hù) 在電源感應(yīng)和電源交擾故障過程中（在這種場合下,交流電壓會超過晶閘管的轉(zhuǎn)折電壓）,過流保護(hù)器件被用來保護(hù)晶閘管。為了防止晶閘管損壞,協(xié)調(diào)過流保護(hù)器件的跳閘時間特性與晶閘管的損壞時間特性之間的關(guān)系,以確保過流器件在晶閘管損壞前起作用是很重要的。 
圖2：用于連到用戶環(huán)路的用戶終端上的典型保護(hù)系統(tǒng) 圖2表示的是為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)要求,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商所采用的一個典型保護(hù)系統(tǒng)。硅棒（SiBar）晶閘管保護(hù)敏感的電子設(shè)備免受快速的過壓事故,包括閃電瞬變過程的影響。饋線電阻是用來調(diào)節(jié)電話的穩(wěn)態(tài)電流的。 PolySwitch PPTC器件,可提供在持續(xù)的過流故障（比如像電源碰接和電源感應(yīng)）期間所要求的電流限制。另外,PolySwitch的基本電阻限制了故障電流,從而使硅棒晶閘管上的峰值電流應(yīng)力減至最小。 當(dāng)電路中接入PPTC器件時,它能提供兩個重要優(yōu)點：首先,它能保護(hù)饋線電阻免于過熱。在出現(xiàn)交流潛行電流（在200mA到1A的范圍內(nèi)）的情況下,如果沒有過電流保護(hù),饋線電阻會使保險絲不能斷開,它們可能過熱并引起電路板的損壞。接入PPTC器件可以幫助限制潛行電流,并能防止饋線電阻過熱。其次,器件可復(fù)位并使中斷的電話服務(wù)恢復(fù),而不需要修理或打維護(hù)電話。 保護(hù)器件的選擇 選作電路保護(hù)的專用器件,是以區(qū)域經(jīng)銷規(guī)范中對電源交擾和閃電要求為基礎(chǔ)的。應(yīng)當(dāng)按電壓的額定值來選擇PolySwitch PPTC器件,這些額定值是以設(shè)計設(shè)備時所采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的。線路板通常是接地的,因而每條線路上要使用兩個PolySwitch器件,一個在端部,一個在環(huán)線上。低電阻器件和電阻匹配器件,能滿足那些重點要考慮功耗和線路平衡應(yīng)用場合的要求。應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計設(shè)備時基于的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)所確定的浪涌電流額定值和系統(tǒng)正常工作時斷路電壓額定值來選擇硅棒器件。 |
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