186466. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés távközlési berendezés áramkörének túlfeszültségvédelmére
3 186466 4 Műszaki terület A találmány távközlési berendezés, pl. telefonközpont áramköreinek lúlfeszültségvédelmére alkalmas kapcsolási elrendezés. Ilyen túlfeszültségek lehetnek pl. a villámcsapás által okozott tranziensek a telefonközponthoz csatlakozó vonalakon, vagy úgynevezett hosszirányú zavarok az előfizetői vonalakon, melyeket földzárlatok okoznak. Korábbi technika Az Electronics c. folyóirat 1979. október 25—i számának 42. oldalán leírtak egy elrendezést a telefonhálózatokhoz csatlakozó áramkörök védelmére. Az elrendezést arra tervezték, hogy az előfizetői vonalakat védje pl. villámcsapás okozta tranziensek ellen és fő alkotórésze négy úgynevezett levágó dióda, amelyek az előfizetői vonal két vezetékét összekötik egy áramforrás két kapcsával. Ennél az elrendezésnél a vonal a és a b vezetéke közötti maximális feszültség az áramforrás kapocsfeszültségének értékére van korlátozva. Ennek a védöáramkörnek hátránya, hogy a nagy áramerősségű tranziens áramok, amelyeket az elrendezés az áramforrás negatív kapcsára vezethet, feszültségesést hozhatnak létre az áramforrásban, egyebek között annak belső ellenállása miatt. Az ilyen feszültségesések pedig tönkretehetnek más készülékeket. Ezen hátrány kiküszöbölésére javasolták pl. a 7 714 316-2számú svéd szabadalmi leírásban, hogy a negatív tranziens áramokat Zener-diódákkal egy akkumulátor negatív kapcsa helyett a földre kell levezetni. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a tranziensek elleni védelem a változó akkumulátor feszültség és a Zener-feszültség közötti tartományba eső feszültségekre nem szólal meg. Az ismert elrendezések további problémája a védelmi egység és az előfizetői vonal csöngető reléje közötti kölcsönhatásban rejlik. A csöngető jelet leggyakrabban egy relével kapcsolják rá a vonalra. A csöngető generátor váltakozó feszültséget hoz létre pl. -200V és +150V közötti tartományban, míg a vonalra kötött vonali áramkör működési tartománya OV éB az akkumulátor feszültség, pl. -56V közé esik. A vonali áramkör transiensek elleni védelmét, amelynek így az a feladata, hogy -56V-nál kisebb és OV-nál nagyobb feszültségek ellen védjen, a csöngető relé és a vonali áramkör közé kell beépíteni úgy, hogy a védőáramkor ne zárja rövidre a csöngető feszültséget. Az ilyen elrendezés hátránya, hogy időnként pl. villámcsapás által okozott zavarok esetén nagy tranziens áramok folynak a relé érintkezőkön át, amelyeket ennek következtében ezekre az áramokra kell méretezni. A találmány ismertetése A találmánnyal megoldandó műszaki feladat abban van, hogy egyetlen kapcsolási elrendezéssel egyidejűleg kiküszöböljük az ismert megoldások említett hátrányait. A találmány tehát kapcsolási elrendezés távközlési berendezés áramkörének túlfeszültségvédelmére, amely távközlési berendezésben az áramkörhöz vonalon keresztül vonali készülék van csatlakoztatva és a vonalon első üzemmódban beszédet és adatokat reprezentáló analóg és digitális jelek, második üzemmódban pedig váltakozó feszültségű jelzés van továbbítva, ahol a kapcsolási elrendezésnek a vonal és a föld között első és második áramútja van, mindegyik áramút tartalmaz legalább egy nemlineáris elektronikus elemet és az árainutak egyikében legalább az egyik nemlineáris elektronikus elem vezérelhelően van kialakítva. A találmány szerint az első üzemmódban az első áramútban lévő Vezérelhető elektronikus elem vezérlő elektródja pozitív lápfeszültségre, a második áramútban lévő vezérelhető elektronikus elem vezérlő elektródja pedig a védett áramkör tápfeszültségére van csatlakoztatva, a második üzemmódban az első áramútban lévő vezérelhető elektronikus elem, vezérlő elektródja a váltakozó feszültségű jelzés pozitív csúcsértékére, a második áramútban lévő vezérelhető elektronikus elem vezérlő elektródja pedig a váltakozó feszültségű jelzés negatív csúcsértékére van csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldás előnyei nyilvánvalóak, minthogy a védőárainkör hatékony a zavaró feszültség minden reálisan fölléphető értékével szemben, ugyanakkor azonban a csöngető relét csak a tényleges feladatára kell méretezni, amely abban áll, hogy a csöngető relé az összekötő elem a csöngető feszültség és az előfizető között. A rajzok rövid leírása A találmányt a továbbiakban a csatolt ábrákon szemléltetett kapcsolási rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra egy ismert elrendezés, a 2. ábra egy másik ismert elrendezés, a 3. ábra egy további ismert elrendezés, a 4. ábra a találmány szerinti elrendezés egy lehetséges kiviteli alakja, és az 5. ábra a találmány szerinti elrendezés egy részletesebben bemutatott további kiviteli alakja. A találmány megvalósítási módjai Az 1. ábra egy ismert elrendezést mutat, ahol az előfizetői vonal a és b vezetéke a vonalillesztő 1 áramkörhöz csatlakozik. Az 1 áramkörnek az a vezetéken bejövő pozitív 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
