专利名称：用于检测市话电缆工频入侵的采样电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采样电路，具体涉及用于检测外界工频(比如220V或380V电压)入侵固定电话网的采样电路。
背景技术：
固定电话的工作依赖于固定电话网，随着固定电话用户不断增加，固定电话网的容量和范围迅速扩大，外线非常复杂，很难控制，一旦串入外界工频220V或380V电压，很容易使电话局机房遭到破坏。几年来我国几乎每年都有电话局机房被烧毁的事故发生，其原因都是外界工频220V或380V的入侵，造成MDF(总配线架)发热过量，最终导致机房烧毁。工频入侵大体有二种情况一是工频电压入侵电话线路后，在电话线路中形成一定量值的入地电流，我们可以通过监测这个入地电流来发现某一根通信电缆中是否有工频电压的入侵，这就是现有技术中广泛采用的工频电流检测环的监测办法；二是工频电压入侵电话线路后，并没有形成入地电流，显然这种情况靠现有的技术还不能检测出来，而这个电压的存在同样会造成很大的危害，当维修人员维护与这根线路相关的设备时，就会造成触电危险，因此这种工频入侵后未形成入地电流的工频入侵情况同样是危险的，是需要检测出来并报警的。
为能检测出这一情况，人们通常想到在通信电缆上接一测量仪器，以电话局机房大地为参考点，来测量线路上的交流感应电压，但这种测量方法是很难行得通的。因为第一，要测出入侵的交流电压的话，它的准确参考点应该是交流电的中线(也就是三相四线制的变压器的零线接地点，一般都在变电所的周围做成一个接地网)。而在此方法中具体是以在通信机房中的接地线为参考点(一般在机房的周围构成一个接地网)，而这接地线虽然也是通入大地，但与三相四线制的变压器的零线接地点不在同一个位置，距离相差甚远，二个接地点之间存在着地电阻，并且这一电阻会随着距离的变化而变化，这对于测量是一个随机的干扰信号。第二，由于目前在供电系统中，三相不平衡的状态十分普遍，因三相不平衡会使三相四线制的中线上产生电流，此电流造成中线电位并非是零电位，而形成一个中线电压，此电压又是随着三相不平衡电流的变化而变化，它对于测量又是一随机的干扰信号。以上这两个干扰信号的存在使测量的精确度大打折扣，有时甚至这两干扰信号会比须要检测出的信号还要大得多。当然，为消除这两干扰信号可以将测量参考点移到变压器的中线上，但这在实际操作中基本上是不可能实现的。
另外，一根通信电缆中有成百上千对电话线路，一根根的检测电话线路，这也是不可能也不经济。
因此，设计出一种既精确性高又经济可行的检测工频入侵的采样电路正是本实用新型的目的。
发明内容
为达到上述目的，本发明检测方法采用的技术方案是一种用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，包括氖管和光敏元件；氖管一端串于电缆中的电话线上，另一端接地；光敏元件和氖管耦合得到电信号。
上述技术方案的有关内容和变化以及工作原理解释如下1、所述氖管一端串于电缆中的一根空电话线上，另一端接地。氖管的起辉电压可以根据需要进行选择。
这一采样原理如下若这根电缆中的成百上千的电话线中有任一根电话线被工频入侵后，在这电话线周围就存在着50Hz的交变磁场，在这一根电缆的有限空间中，该电缆中的空电话线会受到交流磁场的感应，产生与入侵电压成正比的感应电压，氖管就会因两端的电位差而起辉，氖管发光的强度也与感应电压的大小成正比，再通过光敏元件转换为电信号，从而完成测量工频入侵的信号采样。
2、所述的光敏元件是一光敏电阻或光敏器件，用来感应氖管发出的光信号将其转化为电信号。
3、所述氖管一端串于电缆中的电话线上，另一端接限流电阻再接地。限流电阻的大小可调节氖管的亮度，是否采用可根据实际需要来确定。
本实用新型使用了氖管，氖管是一种较特殊的气体放电管，只要相对于大地有一定的电位差，它即会起辉。同时，其起辉发光的程度与二端电位差的大小有关。本实用新型就利用这二个特点，十分方便地测得相对于机房大地的交流感应电压的存在。并且，因是测量电缆中的空电话线上的感应电压，就可以完全避开了上述所讲的二个随机干扰电压的存在，测量精确，在一根电缆上只须接一测量设备即可监控电缆中的成百上千的电话线，更加经济可行，同时设备又十分的简单。另外，串联氖管接地可以说是虚拟的接地，线路上不会产生电流，因此可以用于要求对地悬空的场合；氖管与光敏元件之间又没有电气上的连接，使得测量地与信号地可以完成隔离，增加了测量的安全性。
利用这样的采样电路，可以十分方便地测得在通信电缆中有交流电的入侵，也可以检测得某根电话线路或者某根电源线路与交流电源是否发生了碰触。
附图1为实施例一的故障示意图，表示通信电缆中有交流电的入侵；附图2为实施例一的电路示意图；附图3为实施例二的故障示意图，表示某根电话线路或者某根电源线路与交流电源发生了碰触；附图4为实施例二的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见附图2所示，一种用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，包括氖管S、限流电阻R2和光敏电阻R1；氖管S一端串于电缆中的一根空电话线C上，另一端接一限流电阻R2再接地；光敏电阻R1和氖管S耦合。光敏电阻R1后接放大电路，具体为电源Vcc通过电阻R3接光敏电阻R1，光敏电阻R1另一端接地，光敏电阻R1与电阻R3相接处接一电阻R4通至运放“+”端，运放“-”端接地，运放“+”端与运放输出端上跨接电阻R5，运放输出端可按报警设备。
工作原理如下参见附图1所示，局端送一对电话线A和B到用户端传输电话信号，电话线A发生故障与工频电网中的火线I相交，220V的工频电压入侵电话线A至局端MDF但未入地，所以电话线A上没有形成电流，但现在若有人触碰电话线A或与电话线A相关设备，可能发生触电事故。在通信工程中，虽然有成百上千对电话线分散到千家万户，但在进入电信机房时，所有的电话线最终会集中在一段有一定长度的电缆里而进入机房，所以电话线A也是经一电缆接到MDF上。已被工频入侵的电话线A周围存在着50Hz的交变磁场，在同一电缆中的空电话线C就会受到交流磁场的感应，产生与入侵电压成正比的感应电压，氖管S就会因两端的电位差而起辉，氖管S发光的强度也与感应电压的大小成正比，再通过光敏电阻R1转换为电信号，完成信号的采样，再经放大电路去驱动报警设备。
实施例二参见附图4所示，一种用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，包括氖管S1、氖管S2和光敏电阻R1；氖管S1一端串于电话线D上，另一端接一限流电阻R2再接地；氖管S2一端串于电话线F上，另一端接一限流电阻R3再接地；光敏电阻R1和氖管S1、氖管S2耦合。光敏电阻R1后接放大电路，具体为电源Vcc通过电阻R3接光敏电阻R1，光敏电阻R1另一端接地，光敏电阻R1与电阻R3相接处接一电阻R4通至运放“+”端，运放“-”端接地，运放“+”端与运放输出端上跨接电阻R5，运放输出端可接报警设备。
工作原理如下参见附图3所示，电信局的电源通过一对电话线D和F向远端的设备供直流电源，按要求这两电话线必须对地悬空。电话线D发生故障与工频电网中的火线I相交，220V的交流电压入侵电话线D，与电话线D串联的氖管S1就会因电话线D上的感应电压而起辉，氖管S1发光的强度也与感应电压的大小成正比，再通过光敏电阻R1转换为电信号，完成信号的采样，再可经放大电路去驱动报警设备。若是电话线F与工频电网中的火线I相交，则氖管S2起辉，再通过光敏电阻R1转换为电信号，原理同上。
权利要求1.一种用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，其特征在于包括氖管和光敏元件；氖管一端串于电缆中的电话线上，另一端接地；光敏元件和氖管耦合得到电信号。
2.根据权利要求1所述的用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，其特征在于所述氖管一端串于电缆中的一根空电话线上，另一端接地。
3.根据权利要求1所述的用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，其特征在于所述光敏元件是一光敏电阻或光敏器件。
4.根据权利要求1所述的用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，其特征在于所述氖管一端串于电缆中的电话线上，另一端接限流电阻再接地。
专利摘要一种用于检测市话电缆工频入侵的采样电路，其特征在于包括氖管和光敏元件；氖管一端串于电缆中的电话线上，另一端接地；光敏元件和氖管耦合得到电信号。本实用新型测量精度高，结构简单，经济实用，还可用于要求对地悬空的场合。利用这种采样电路，可以十分方便地测得在通信电缆中有交流电的入侵，也可以检测得某根电话线路或者某根电源线路与交流电源是否发生碰触。
文档编号H04M3/22GK2671247SQ20032012365
公开日2005年1月12日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者徐烈英 申请人:苏州工业园区新海宜电信发展股份有限公司