通信設(shè)備過電壓過電流保護(hù)用集成電路型保安單元

廣東省電信有限公司科學(xué)技術(shù)研究院、南京普天通信股份有限公司等。2100433B

劉裕城、陳少川等。

在通信領(lǐng)域安裝在配線架上的保安單元，肩負(fù)著保護(hù)通信設(shè)備免遭過電壓、過電流損壞的重任。保安單元是插在總配線架（MDF）保安接線排上的為防止人身和設(shè)備受過電壓、過電流傷害的裝置。所謂過電壓、過電流，是指出現(xiàn)在設(shè)備上的超過設(shè)備本身正常工作電壓和電流的外來電壓和電流。 保安單元是隨著過電壓、過電流防護(hù)器件的進(jìn)步而發(fā)展的。目前，按器件及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要為：氣體放電管加PTC、半導(dǎo)體放電管加PTC等2種類型保安單元。

1、氣體放電管加PTC保安單元

工作原理：

當(dāng)外線過電壓時，氣體放電管放電，將外線上的電流引導(dǎo)入地，如果持續(xù)時間較長，放電管持續(xù)放電發(fā)出的熱量使熱熔塊熔化，使外線對地直接導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)短路失效保護(hù)，同時輸出告警信號；

當(dāng)線路遭受過電流侵襲時，PTC阻值迅速上升，使線路近似于開路狀態(tài)，過電流現(xiàn)象得到控制，之后，過電流消失，PTC自動恢復(fù)；

2、半導(dǎo)體放電管加PTC保安單元

氣體放電管的模式是電離放電，放電后溫度高，可能影響總配線架的使用壽命；同時氣體放電管存在因慢性漏氣而失效的現(xiàn)象，失效后外線與地線呈現(xiàn)開路狀態(tài)，在這種情況下，保安單元的防護(hù)可靠性降低，甚至不能起到應(yīng)有的保護(hù)作用。

半導(dǎo)體放電管保安單元除具有氣體放電管保安單元的基本功能外，還有如下特點(diǎn)：半導(dǎo)體管由于放電時溫度低、不易引起火災(zāi)；不存在慢性漏氣現(xiàn)象，保安單元的防護(hù)可靠性好；半導(dǎo)體放電管對浪涌沖擊電壓的反應(yīng)速度可以低于1ns，反應(yīng)速度快。

常見的保安單元品牌有普天,華為，日海，阿爾卡特，周通保安單元等。

保安單元各監(jiān)督總體的判定方法以及檢驗(yàn)實(shí)施細(xì)則如下：

按GB/T2828.1—2003/ISO 2859—1：1999《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序》抽樣，監(jiān)督質(zhì)量水平P0=0.25%，檢驗(yàn)水平為Ⅱ級，保安單元實(shí)施細(xì)則見表2。

表 2

注?。?）：放電管的直流擊穿電壓及絕緣電阻試驗(yàn)外的其它指標(biāo)在放電管進(jìn)廠時及保安單元例行試驗(yàn)送檢時進(jìn)行，檢測規(guī)程見“半導(dǎo)體放電管的技術(shù)要求及檢測方法”。

注 （2）：過流防護(hù)器件的本細(xì)則“過流防護(hù)性能”規(guī)定以外的指標(biāo)，在過流防護(hù)器材進(jìn)廠時和保安單元例行試驗(yàn)送檢時進(jìn)行。檢測規(guī)程見“通信設(shè)備過電流保護(hù)用正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻器技術(shù)要求及測試方法”

注 （3）：保安單元的高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、溫度變化試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)在例行試驗(yàn)送檢時進(jìn)行。 2100433B

本要求遵循的依據(jù)

1.1 YD/T694—1999《總配線架》

1.2 YD/T940—1999《通信設(shè)備過電壓保護(hù)用半導(dǎo)體管》

1.3 YD/T741—2002《通信設(shè)備過電流保護(hù)用正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻器技 術(shù)要求》

1.4 GB/T2828.1—2003/ISO 2859—1：1999《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序》

檢測項(xiàng)目、檢測方法及技術(shù)要求

3.1 外型結(jié)構(gòu)、安裝尺寸及外觀檢查

3.1.1 外型結(jié)構(gòu)及安裝尺寸符合圖紙要求，焊接點(diǎn)圓潤外形整潔無缺損、開裂 等現(xiàn)象，顏色符合要求，各成品之間色澤一致。

3.1.2 產(chǎn)品上應(yīng)有清晰的產(chǎn)品型號及注冊商標(biāo)的標(biāo)志，標(biāo)志應(yīng)牢靠，位置正確。

3.1.3 包裝盒符合要求，包裝盒上產(chǎn)品名稱型號等標(biāo)記明顯；盒內(nèi)工號、檢驗(yàn) 號、合格證等齊全。 測試儀器：絕緣電阻測試儀

3.2 絕緣電阻 要求：a、b 線之間，以及 a、b 線和地線、告警信號線，其它金屬件之間的 絕緣電阻在正常大氣條件（溫度15—35°C，相對濕度45―75%，氣壓8 6—106Kpa,下同）下不小于1000MΩ， （在高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、溫度 變化試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)后不小于100MΩ） 。

測試方法： 試驗(yàn)樣品的絕緣電阻應(yīng)在每個被試接端與連接到外殼或安裝板上 的其余所有接端之間 （即任意互不導(dǎo)通的兩端子之間以及任一端子與金屬固定件 之間）測試結(jié)果應(yīng)符合上述要求。 試儀器：DM－100B數(shù)字式微歐、微伏表

3.3 接觸電阻 保安單元插腳與保安排（或保安座，下同）間接線端子（或簧片，下同）間 接觸電阻； 要求： （1）在正常大氣條件下，兩相接觸的簧片之間的接觸電阻不大于7m Ω（在高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、溫度變化試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)后，接觸電阻增值不大于 3mΩ。 ） 將保安單元在保安排上每分鐘10－15次的頻率插拔200次， 保安單元 插腳與保安排接線端子間的接觸電阻增值不大于3mΩ。 保安單元與保安排之間除接觸電阻要求達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)外還必須插拔輕巧， 手感好。

3.4 告警信號

保安單元動作時告警信號明顯可見。

3.5過電壓防護(hù)性能參數(shù)（注1）

a 直流擊穿電壓Udc=230±3040 9

b 絕緣電阻：≥1×10 Ω

3.6 過電流防護(hù)性能

3.6.1PTC性能 性能（注2）

a 常溫電阻≤22Ω，a、b 線間電阻差≤2Ω； （經(jīng)耐沖擊電流能力， 耐工頻電流能力，耐工頻電壓能力及各項(xiàng)環(huán)境試驗(yàn)后復(fù)測值）進(jìn)口PTC常溫電 阻6.4－9.6Ω（8Ω±20%）

b 不動作電流，110mA1h 不動作， （測試電壓60Vdc,環(huán)境溫度在 40℃時）

c 限流特性（25℃時），見表1

表 1

3.6.2　內(nèi)線熔絲（管）性能

安全電流：0.4A1小時不動作

動作電流：1A>0.5S動作，2A≤0.5S動作

3.6.3　外線熔絲（管）性能

安全電流：5A1小時不動作；

動作電流：10A毫秒級動作。

3.7　失效保護(hù)性能

測試儀器：NLT－1型失效保護(hù)及告警測試儀

當(dāng)放電管放電電流達(dá)2.5Arms時，放電回路中的a線或b線應(yīng)在15S內(nèi)接地。

3.8　塑料件燃燒性能試驗(yàn)等

保安單元內(nèi)塑料件的質(zhì)量要求應(yīng)按廠檢測文件“阻燃ABS原料及塑料件通用檢測要求”的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

3.9　電鍍件質(zhì)量要求

保安單元內(nèi)電鍍件的質(zhì)量要求應(yīng)按廠檢測文件“電鍍件通用檢測要求”的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。