专利名称：保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配线架长时间过电流失效保护并告警的实现方法及其装置，确切地说，涉及一种利用PTC热敏电阻实现长时间过电流失效保护并告警的方法及其装置。
一侧连接交换机外线，另一侧连接交换机入口和出口的内部电缆布线的总配线架，为了保证交换机的正常工作和防止人身和设备遭受由外线进入的过电压过电流伤害而在总配线架上必须设置有保安单元(又称保安器)。这种过电压、过电流的主要来源是1、外线上或附近的雷击造成的电涌；2、外线附近的电力线或电力装置和铁路电气化系统发生故障时，在外线上感应出的交流电压；3、外线与220伏电力线或城市无轨电车电线的直接碰撞。
现在，总配线架设备都已采用由PTC(Positive temperature cofficient)正温度系数热敏电阻、气体放电管和铅锡合金热熔片等元件构成的保安器，该装置目前可以承担过电流或过电压的瞬时动作保护和长时间的过电压失效保护并及时告警的功能。其中的放电管失效保护机构的工作原理是在放电管长时间放电时，放电管产生的热能将使与其紧邻的热熔片产生塑性变形，再在弹力作用下，使放电管与地线短接而使外线a线或b线直接接地，同时发出告警声响指示，实现失效保护。然而，现有的保安器的一个重要缺陷是没有长时间过电流失效保护及告警的功能。也就是，当外线上遇到过载情况，又不足以使放电管对地放电时，则由PTC热敏电阻承受过载，此时热敏电阻的内阻变大，成为高阻性呈相对开路状态。由于热敏电阻两端长时间过载，又不能产生失效动作保护而接地泄流，将使其上产生的热能储集在保安器上而损坏设备；且因热敏电阻处于过载加电状态，如操作人员无意触碰，对人身安全会造成极大危险；再者，因不产生声光告警信号，操作人员不能及时发现故障而尽快排除之，将使该故障影响配线架正常工作。
本发明的目的是提供一种可以解决上述缺陷的利用热敏电阻来实现长时间过电流失效保护并告警的方法及其装置。
本发明的长时间过电流失效保护的方法是这样实现的在保安器的机壳内，将承载长时间过电流而发热的正温度系数热敏电阻紧邻贴近安设在铅锡合金热熔片的一侧，使热敏电阻上产生的热能可以传导至该铅锡合金热熔片，并在该铅锡合金热熔片达到一定温度时，使该热熔片产生塑性变形，再在压簧的弹力作用下，使其接地簧片位移而让外线的a线或b线接地，同时，及时接通告警电路发出声光告警信号。
其中正温度系数的热敏电阻的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。
其中铅锡合金热熔片可以是一个，紧邻安装在气体放电管和PTC热敏电阻两者中间；也可以是两个，分别紧邻贴靠安装在气体放电管及PTC热敏电阻的一侧。
其中热熔化的塑性变形温度可以根据需要选择不同温度参数的产品。
本发明的热敏电阻失效保护并告警的装置是这样实现的包括有机壳、压簧、放电管、铅锡合金热熔片、热敏电阻、接线簧片和由发光二极管组成的声光告警装置，在型机壳内纵向平行顺序安装设有两列由压簧、气体放电管、FS铅锡合金热熔片和位于两列元件中间的与压簧联动的接地泄流簧片构成的长时间过压放电卸载保护机构，其中气体放电管紧邻安设在失效保护铅锡合金热熔片的一侧，机壳的里侧安设有配线簧片，机壳的外侧手柄端面上安设有告警指示发光二极管，其特征在于在机壳内的FS铅锡合金热熔片的另一侧紧邻贴近安设有正温度系数的热敏电阻，使热敏电阻上产生的热能可以传导至铅锡合金热熔片。
其中安设告警指示发光二极管的机壳外侧手柄的端面呈斜面状。
本发明的特点是通过对原有总配线架保安器的结构改进，使气体放电管与PTC热敏电阻分别紧邻贴靠安设在失效保护[fail--safe(FS)]铅锡合金热熔片的两侧，当保安器遇到长时间过电流超载，而放电管又不能接地泄流时，使PTC热敏电阻长期超载产生的热能传导给铅锡合金热熔片，使之产生塑性变形，再在压簧弹力作用下，使其接地簧片位移而让外线的a线或b线接地；同时及时接通告警电路发出声光告警信号。本发明解决了总配线架长时间过电流的失效保护并告警，进一步完善了保安器的失效保护功能，有利于保障工作人员的人身安全和设备的正常运行。此外，本发明还对保安器的告警指示灯的安装位置作了调整，使之更加容易察觉以便及时排除故障。
下面结合附图和实施例具体介绍本发明的实现方法及其装置构造。
图1是本发明一个实施例结构示意图；图2是本发明一个实施例的立体示意图；图3是本发明的电原理图。
本发明利用热敏电阻解决长时间过电流失效保护并告警的方法是(参见图1、图2)在保安器的机壳1内，将承载长时间过电流而发热的正温度系数热敏电阻5紧邻贴近安设在铅锡合金热熔片4的一侧，使热敏电阻5上产生的热能可以传导至该铅锡合金热熔片4，并在该铅锡合金热熔片4达到一定温度时，使该热熔片4产生塑性变形，再在弹力压簧2的作用下，使其接地簧片6位移而让外线的a线或b线接地，同时，及时接通告警电路发出声光告警信号。此时，操作人员可根据告警指示，迅速查出每一回路的故障所在，及时排除该故障，从而保证设备和人身的安全。
本发明中的正温度系数的热敏电阻5的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。其中的铅锡合金热熔片4可以是一个，如图1、图2所示，其紧邻安装在气体放电管3和PTC热敏电阻5两者中间；也可以是两个，分别紧邻贴靠安装在气体放电管3及PTC热敏电阻5的一侧。其中铅锡合金热熔片4的塑性变形温度，可以根据需要选择不同温度参数的产品。
参见图1、图2所示的本发明一个实施例的结构示意图和立体示意图。其包括有机壳1、压簧2、放电管3、铅锡合金热熔片4、热敏电阻5、接线簧片6和由发光二极管8组成的声光告警装置，在型机壳1内纵向平行顺序安装设有两列由压簧2、气体放电管3，FS铅锡合金热熔片4和位于两列元件中间的与压簧2联动的接地泄流簧片9构成的长时间过压放电卸载保护机构，其中气体放电管3紧邻安设在FS铅锡合金热熔片4的一侧，机壳1的里侧安设有配线簧片6，机壳1的外侧手柄7端面上安设有告警指示发光二极管8，在机壳1内的FS铅锡合金热熔片4的另一侧紧邻贴近安设有正温度系数的热敏电阻5，使热敏电阻5上产生的热能可以传导至铅锡合金热熔片。
下面结合图3介绍本发明的工作原理当外接电缆(a、b线)意外碰触动力、照明或电车电缆线时，根据其碰触的距离远近或不同情况会导致外线给配线架保安器加载交流160-220V或直流60-500V的电压，由于线路电阻的作用，传至设备终端时的电压已达不到放电电压所需的190伏-260伏。这样，保安器上的放电管FD-a、FD-b并不动作，而由PTC-a、PTC-b热敏电阻长时间承受意外故障电压而发热，且其电阻增大；该热能传至与其紧邻靠贴安装的铅锡合金热熔片FS-a、FS-b，当温度达到某一数值(例如70℃)时，该热熔片产生塑性变形而融化，再在压簧2的弹力作用下，使开关K-a、K-b动作，接通地线E而泄流，同时告警信号线S与地线E也构成通路，其告警装置发出声光告警信号，告警发光二极管LED灯亮。图3中FD是R230气体放电管，PTC是正温度系数热敏电阻器，FS为70℃锡铅合金热熔片，K为热动作开关，LED为Φ3高亮度发光二极管。
本发明的另一改进之处是将保安器机壳外侧的手柄端面由平面改成斜面(参见图1)，这样其上安装的告警指示灯8亮时，工作人员只需站在机架一侧就能及时发现之，尽快排除故障。
权利要求
1.保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法，其特征在于在保安器的机壳内，将承载长时间过电流而发热的正温度系数热敏电阻紧邻贴近安设在铅锡合金热熔片的一侧，使热敏电阻上产生的热能可以传导至该铅锡合金热熔片，并在该铅锡合金热熔片达到一定温度时，使该热熔片产生塑性变形，再在压簧的弹力作用下，使其接地簧片位移而让外线的a线或b线接地，同时，及时接通告警电路发出声光告警信号。
2.如权利要求1所述的保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法，其特征在于其中正温度系数的热敏电阻的材料可以是高分子的，也可以是陶瓷的。
3.如权利要求1所述的保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法，其特征在于其中铅锡合金热熔片可以是一个，紧邻安装在气体放电管和PTC热敏电阻两者中间；也可以是两个，分别紧邻贴靠安装在气体放电管及PTC热敏电阻的一侧。
4.如权利要求1所述的保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法，其特征在于其中热熔化的塑性变形温度可以根据需要选择不同温度参数的产品。
5.一种保安器热敏电阻失效保护并告警的装置，包括有机壳、压簧、放电管、铅锡合金热熔片、热敏电阻、接线簧片和由发光二极管组成的声光告警装置，在型机壳内纵向平行顺序安装设有两列由压簧、气体放电管、FS铅锡合金热熔片和位于两列元件中间的与压簧联动的接地泄流簧片构成的长时间过压放电卸载保护机构，其中气体放电管紧邻安设在失效保护铅锡合金热熔片的一侧，机壳的里侧安设有配线簧片，机壳的外侧手柄端面上安设有告警指示发光二极管，其特征在于在机壳内的FS铅锡合金热熔片的另一侧紧邻贴近安设有正温度系数的热敏电阻，使热敏电阻上产生的热能可以传导至铅锡合金热熔片。
全文摘要
一种配线架保安器热敏电阻失效保护并告警的实现方法,是在保安器的机壳内,将承载长时间过电流而发热的正温度系数热敏电阻紧邻贴近安设在铅锡合金热熔片的一侧,使热敏电阻上产生的热能可以传导至该铅锡合金热熔片,并在该铅锡合金热熔片达到一定温度时,使该热熔片产生塑性变形,再在压簧的弹力作用下,使其接地簧片位移而让外线的a线或b线接地,同时,及时接通告警电路发出声光告警信号。
文档编号H02H3/08GK1197277SQ9810850
公开日1998年10月28日 申请日期1998年5月15日 优先权日1998年5月15日
发明者王际任, 汪学斌 申请人:青岛高科技工业园金斯达通信开发有限公司