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APPAREIL POUR LA PROTECTION AUTOMATIOUE CONTRE LES SURCOURANTS. PRESENTANT DES FONCTIONS DE SIGNALISATION
INDIVIDUELLE DE DEFAUTS ET DE MISE A LA MASSE
PERMANENTE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne un appareil pour la protection automatique contre les surcourants, présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente, et en particulier un appareil amélioré pour la protection automatique contre les surcourants, présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente, capable de détecter automatiquement si un surcourant, qui est provoqué par un court-circuit entre des câbles de communication, s'écoule vers un commutateur,
et de limiter de manière appropriée l'écoulement de surcourant vers ce commutateur, et lorsqu'un surcourant dépassant une valeur de seuil s'écoule de manière continue vers ce commutateur, de bloquer de façon permanente une ligne de câble et un côté de masse de manière à empêcher des modifications de caractéristiques d'un dispositif limiteur de courant et une rupture du système, et capable de signaler individuellement des
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états de défaut de manière à vérifier facilement le système, en fournissant un dispositif de signalisation individuelle de défauts, et d'empêcher des défauts éventuels dans le système, en augmentant ainsi l'efficacité du fonctionnement, de la gestion et de la maintenance du système de communication.
2. Description de la technique classique
Un appareil de protection contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction de signalisation de défauts est décrit dans une demande de modèle d'utilité Coréen, numéro de série 94-9172, qui a été introduite par l'inventeur de cette invention. Il est destiné à commuter un barreau de connexion variable du type unidirectionnel à basculement et un barreau de connexion variable du type bidirectionnel à basculement lorsqu'un surcourant est détecté, et à fournir une unité de signalisation de défauts entre un point de contact fixe et la masse, de sorte qu'un défaut provoqué par un surcourant puisse être vérifié de manière visible.
La figure 1A représente un appareil pour la protection automatique contre les surcourants, du type à basculement, présentant une fonction classique de signalisation lorsqu'un courant normal lui est appliqué, la figure 1B représente un diagramme de circuit d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction classique de signalisation lorsqu'un surcourant lui est appliqué, et la figure 1C représente un appareil pour la protection automatique contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction classique de signalisation lorsqu'un surcourant lui est appliqué en continu et connecté de manière permanente à la masse.
Comme le montrent ces figures, une ligne d'abonné Ll est reliée à la masse 16 par l'intermédiaire d'un tube à décharge 11 dans un gaz, qui constitue un dispo-
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sitif de protection contre les surcourants, et un varistor à oxyde de zinc 12. Un surcourant est empêché de s'écouler vers la ligne d'abonné L1 par décharge du surcourant vers la masse 16, de sorte que des dispositifs de commutation sont protégés vis-à-vis du surcourant qui leur est appliqué par l'intermédiaire de la ligne d'abonné Ll. La ligne d'abonné L1 est reliée à un point 13a de contact avec une électrode d'un dispositif semiconducteur 13 à résistance.
Un barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel et un barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel conservant chacun une température différente sont reliés au point de contact d'électrode 13a et au point de contact d'électrode 13b du dispositif semiconducteur 13 à résistance. Un point de contact dynamique 17a du barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel et un point de contact dynamique 14a du barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel de la ligne Tl située côté commutateur sont commutés. Une unité de signalisation de défauts 20, constituée d'une résistance 21 et d'une lampe à décharge 22, est connectée entre le point de contact fixe 15a et la masse 16.
De plus, le barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel et le barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel présentent des parties incurvées 17b et 14b formées sur leur partie intermédiaire, pour être chacun du type à basculement. De plus, le barreau de connexion 14 variable du type à basculement unidirectionnel présente une certaine température supérieure à celle du barreau de connexion 17 variable du type à basculement bidirectionnel.
Le fonctionnement de l'appareil classique pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts
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et de mise à la masse permanente va maintenant être décrit en référence aux dessins annexés.
Pour commencer, lorsqu'une tension de surcourant s'écoule vers la ligne d'abonné Ll, la tension de surcourant est déchargée vers la masse 16 par l'intermédiaire du tube à décharge 11 dans un gaz et du varistor à oxyde de zinc 12, de sorte que l'écoulement de la tension de surcourant vers la ligne Tl située côté commutation est bloqué, ce qui protège la commutation de la tension de surcourant. De plus, au cas où une tension de courant normale s'écoule vers le dispositif à résistance 13 depuis la ligne d'abonné Ll, de la chaleur n'est pas produite sur le dispositif semiconducteur 13 à résistance.
Par conséquent, comme le point de contact dynamique 14a du barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel et le point de contact 17a du barreau de connexion 17 variable unidirectionnel sont ouverts, comme représenté dans la figure 1A, la tension de courant normale s'écoule vers la ligne Tl située côté commutation, par l'intermédiaire du dispositif semiconducteur 13 à résistance, de sorte qu'une communication normale est possible.
Cependant, lorsqu'une tension de surcourant est appliquée brusquement sur la ligne d'abonné Ll due au fait d'un court-circuit entre les câbles du système, le niveau de résistance du dispositif semiconducteur 13 à résistance est augmenté fortement par le surcourant qui lui est appliqué, de sorte qu'il est nécessaire de limiter la quantité du courant s'écoulant vers le dispositif semiconducteur 13 à résistance. A ce moment, de la chaleur apparaît sur le dispositif semiconducteur 13 à résistance, à cause de la valeur accrue de la résistance du dispositif semiconducteur 13 à résistance.
Lorsque la température du dispositif semiconducteur 13 à résistance est supérieure à la température conservée dans le bar-
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reau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel, le barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel est instantanément actionné par la partie incurvée 14b, de sorte que le point de contact dynamique 14a est débranché du point de contact fixe 15a, comme représenté dans la figure 1B.
Par conséquent, le surcourant s'écoulant depuis la ligne d'abonné Ll s'écoule vers la masse 16 par l'intermédiaire du dispositif semiconducteur 13 à résistance, du barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel et de l'unité de signalisation de défauts 20, de sorte que la tension de surcourant est empêchée de s'écouler en direction de la ligne Tl située côté commutateur, ce qui protège le commutateur du surcourant provenant de la ligne d'abonné Ll.
De plus, il est possible de vérifier si un surcourant a été appliqué au système en vérifiant visuellement la lampe à décharge 22 de l'unité de signalisation de défauts 20.
Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, le surcourant est empêché, la valeur de la résistance du dispositif semiconducteur 13 à résistance est devenue normale, et le barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel s'écarte automatiquement du point de contact fixe 15a, et comme représenté dans la figure 1A, le barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel est connecté au point de contact fixe 15A, de sorte qu'un fonctionnement normal peut être possible.
Cependant, dans le cas où un surcourant est appliqué en continu sur la ligne d'abonné Ll, une température relativement élevée se produit sur le dispositif semiconducteur 13 à résistance. A ce moment, la température du dispositif semiconducteur 13 à résistance est supérieure à celle conservée dans le barreau de connexion 17
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variable du type à basculement unidirectionnel, le barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel est actionné en basculement par sa partie incurvée 17b, le point de contact dynamique 17a est déconnecté du point de contact fixe 15a, comme représenté dans la figure 1C, et le surcourant provenant de la ligne d'abonné Ll s'écoule vers la masse 16 par l'intermédiaire du barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel et de l'unité à signalisation de défauts 20,
de sorte que le surcourant s'écoulant vers le dispositif semiconducteur 13 à résistance peut être bloqué. De plus, lorsque le barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel est déconnecté du point de contact fixe 15a, la température de la chaleur dans le dispositif semiconducteur 13 à résistance est diminuée, et le barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel se déconnecte du point de contact fixe 15a. Il est ainsi possible d'empêcher un incendie, une rupture du circuit et une déconnexion du dispositif semiconducteur 13 à résistance vis-à-vis du circuit.
De plus, la lampe à décharge 22 de l'unité de signalisation de défauts 20 reste dans un état de basculement marche/arrêt à cause du surcourant qui s'écoule vers l'unité de signalisation de défauts 20, de sorte qu'il est possible de vérifier visuellement un défaut du système.
Tel que décrit ci-dessus, l'appareil classique pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente est destiné à empêcher qu'un surcourant s'écoule vers le côté commutation Tl par l'intermédiaire du dispositif semiconducteur 13 à résistance, parce que la valeur initiale de la résistance est augmentée fortement, d'un niveau n à un
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chiffre à un niveau de quelques dizaines d'n. Le barreau de connexion 14 variable du type à basculement bidirectionnel et le barreau de connexion 17 variable du type à basculement unidirectionnel sont destinés à se décharger en utilisant la chaleur produite par le surcourant, de manière à allumer la lampe à décharge,
de sorte qu'il est possible de protéger la ligne Tl du côté commutation et de vérifier l'état de fonctionnement du système en vérifiant la lampe à décharge qui s'allume et s'éteint.
Cependant, dans un état où un surcourant supérieur à un niveau de courant normal est appliqué instantanément sur celui-ci, le barreau de connexion 14 variable bidirectionnel est connecté à l'unité de signalisation de défauts 20 et à la masse 16, et l'unité de signalisation de défauts 20 est allumée. Cela se produit à l'état normal. En d'autres termes, bien que le dispositif semiconducteur 13 à résistance soit en fonctionnement, l'unité de signalisation de défauts 20 est allumée. De plus, lorsqu'un courant normal est supérieur à une tension de courant de seuil et qu'un écoulement continu de surcourant lui est appliqué, le barreau de connexion 17 variable unidirectionnel est déconnecté de manière permanente de la masse 16, et l'unité de signalisation de défauts 20 est allumée, de sorte qu'il est difficile de vérifier si le système est normal.
De plus, pour limiter l'écoulement de courant dans la lampe à décharge 22 de l'unité de signalisation de défauts 20, comme le dispositif à résistance 11 d'une résistance n reliée à la masse 16 en série présente un niveau de résistance relativement élevé par rapport au niveau de résistance de la ligne Tl du côté commutation, le surcourant ne se décharge pas bien vers la masse 16. En d'autres termes, comme le surcourant peut s'écouler vers la ligne Tl du côté commutation, le système de la ligne Tl du côté commutation ne peut être protégé
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rapidement.
RESUME DE L'INVENTION
Par conséquent, un objet de la présente invention est de fournir un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente, qui surmonte les problèmes rencontrés dans un appareil classique pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil amélioré pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente, capable de détecter automatiquement si un surcourant, qui provient d'un court-circuit entre des câbles de communication, s'écoule vers un commutateur, et de limiter de manière appropriée l'écoulement de surcourant vers ce commutateur, et lorsqu'un surcourant dépassant une valeur de seuil s'écoule en continu vers le commutateur, de bloquer de manière permanente une ligne de câble et un côté de masse, de manière à empêcher des modifications des caractéristiques d'un dispositif limiteur de courant et une rupture du système, et dans lequel il est possible de signaler individuellement des états de défaut,
de manière à vérifier facilement le système, en fournissant un dispositif de signalisation individuelle de défauts, en vérifiant visuellement un commutateur, et en empêchant des défauts éventuels dans le système, en augmentant ainsi l'efficacité du fonctionnement, de la gestion et de la maintenance du système de communication.
Pour atteindre les objets ci-dessus, on fournit un
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appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente, qui comprend un matériau fusible d'isolation déposé sur la surface supérieure d'une borne d'entrée du semiconducteur ; un point de contact à ressort du côté masse s'appuyant élastiquement sur le matériau fusible d'isolation et relié à la masse ; et un point de contact à ressort côté lampe de signalisation de défauts, s'appuyant élastiquement sur le matériau fusible d'isolation et relié à une lampe de signalisation de défauts alimentée en énergie.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1A est un diagramme de circuit d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction classique de signalisation, lorsqu'un courant normal y est appliqué, la figure 1B est un diagramme de circuit d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction classique de signalisation, lorsqu'un surcourant y est appliqué, la figure 1C est un diagramme de circuit d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants du type à basculement présentant une fonction classique de signalisation, lorsqu'un surcourant y est appliqué de manière continue, et est connecté en permanence à la masse,
la figure 2A est une vue en perspective d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention,
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la figure 2B est un diagramme de circuit d'un circuit équivalent d'un état normal d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention, la figure 2C est une vue en coupe transversale d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente, lorsqu'il se trouve dans un état de fonctionnement normal,
la figure 2D est un diagramme de circuit d'un circuit équivalent à un état normal d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention, lorsque les fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente sont en fonctionnement lorsqu'un surcourant y est appliqué de mani- ère continue, et la figure 2E est une vue en coupe transversale d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention, de manière à montrer un état de fonctionnement lorsqu'un surcourant y est appliqué de mani- ère continue.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La figure 2A représente un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente, la figure 2B représente un circuit équivalent d'un état normal d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise
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à la masse permanente,
la figure 2C est une vue en coupe transversale d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente lorsqu'il se trouve dans un état de fonctionnement normal et la figure 2D représente un circuit équivalent d'un état normal d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention lorsque des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente sont en fonctionnement lorsqu'un surcourant est appliqué sur celui-ci de manière continue,
et la figure 2E représente un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente selon la présente invention, de manière à montrer un état de fonctionnement lorsqu'un surcourant est appliqué sur celui-ci de manière continue.
Comme le montrent les figures, une ligne d'abonné Ll est reliée à la masse 16 par l'intermédiaire d'un tube à décharge 11 dans un gaz, qui constitue un dispositif de protection contre les surcourants, et d'un varistor à oxyde de zinc 12. Le surcourant appliqué sur la ligne d'abonné L1 est déchargé vers la masse 16 de manière à protéger vis-à-vis du surcourant une ligne Tl du côté commutation. La ligne d'abonné Ll est connectée à une borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance, qui constitue un dispositif de protection contre les surcourants.
Un matériau fusible d'isolation 5 est formé sur la surface supérieure du dispositif semiconducteur 13 à résistance, et un point de contact 7 à ressort côté masse et un point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation sont formés chacun à la
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surface de cette couche. La ligne Tl du côté commutation est reliée à une borne de sortie 13b du dispositif semiconducteur 13 à résistance. La lampe de signalisation de défauts 9 recevant une tension 10 est connectée à une borne de connexion d'extension 1 du point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation de défauts. La masse 16 est connectée à la borne de connexion d'extension 18 du point de contact 7 à ressort côté masse.
Le matériau fusible d'isolation 5 est fondu par la chaleur du dispositif semiconducteur 13 à résistance lorsqu'un surcourant supérieur au niveau de seuil s'écoule en continu entre la ligne d'abonné Ll et le dispositif semiconducteur 13 à résistance. Le point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation de défauts et le point de contact 7 à ressort côté masse sont connectés en permanence à la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance, de sorte qu'un surcourant s'écoulant depuis la ligne d'abonné Ll est empêché de s'écouler vers le commutateur ou d'autres dispositifs. En d'autres termes, le surcourant provenant de la ligne d'abonné L1 est envoyé à la masse 16 et à la lampe de signalisation de défauts 9, de sorte qu'il est possible de vérifier visuellement si le système fonctionne normalement.
La borne de connexion d'extension 4 de la borne de sortie 13b du dispositif semiconducteur 13 à résistance est connectée à la ligne Tl du côté commutation par l'intermédiaire d'une ouverture inférieure 2b d'un boîtier inférieur 2. Une borne de connexion d'extension 3 de la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance est reliée à la ligne d'abonné Ll par l'intermédiaire d'une rainure 2a découpée à travers une surface latérale.
La borne de connexion d'extension 18 du point de contact 7 à ressort côté masse et la borne de connexion d'extension 1 du point de contact 6 à res-
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sort côté lampe de signalisation de défauts sont connectées à la lampe de signalisation de défauts 9 et à la masse 16, respectivement, à travers les rainures 2c et 2d découpées dans la surface supérieure du boîtier inférieur 2.
Dans les dessins, la référence numérique 8 désigne un boîtier supérieur.
Le fonctionnement de l'appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente va maintenant être expliqué en référence aux dessins annexés.
Tout d'abord, la figure 2B montre un circuit équivalent d'un état normal d'un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente, et la figure 2C représente un appareil pour la protection automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle et de mise à la masse permanente lorsqu'il se trouve dans un état de fonctionnement normal. Comme on le voit dans les figures, la ligne d'abonné Ll est reliée à la masse 16 par l'intermédiaire du tube à décharge 11 dans un gaz, qui constitue un dispositif de protection contre les surcourants, et du dispositif à varistor 12.
Lorsqu'un surcourant s'écoule vers ceux-ci, le surcourant est déchargé vers la masse 16, de manière à protéger la ligne Tl du côté commutation et les instruments en charge vis-à-vis du surcourant. Lorsqu'un certain courant inférieur au niveau de tension de seuil est appliqué à la ligne d'abonné Ll, une chaleur relativement plus basse apparaît sur le dispositif semiconducteur 13 à résistance, et le matériau fusible d'isolation 5 n'est alors pas fondu. Le point de contact 7 à ressort côté masse et le point de contact 6 à ressort côté lampe de
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signalisation de défauts sont connectés à la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance par le matériau fusible d'isolation 5, de sorte que le système de communication peut fonctionner normalement.
Lorsqu'un surcourant est appliqué de manière continue à la ligne d'abonné Ll, ou qu'une charge électrique supérieure à un niveau normal lui est appliquée, une chaleur à température relativement élevée apparaît sur le dispositif semiconducteur 13 à résistance. Ainsi que le montrent les figures 2D et 2E, le matériau fusible d'isolation 5 est fondu, et le point de contact 7 à ressort côté masse et le point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation de défauts sont connectés à la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance.
La ligne d'abonné Ll reliée à la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance est reliée à la masse 16 par la borne de contact d'extension 18 du point de contact 7 à ressort côté masse, de sorte que la ligne Tl du côté commutation et les instruments en charge peuvent être rapidement protégés vis- à-vis du surcourant. De plus, comme la tension 10 s' écoule vers la masse 16 par l'intermédiaire de la lampe de signalisation de défauts 9, du point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation de défauts et du point de contact 7 à ressort côté masse, la lampe de signalisation de défauts 9 est allumée, de manière à indiquer qu'un surcourant est appliqué au système.
De plus, dans ce mode de réalisation de la présente invention, le point de contact 7 à ressort côté masse et le point de contact 6 à ressort côté lampe de signalisation de défauts peuvent être réalisés avec un ressort en plaque configurée en V, mais un ressort spiralé peut être adapté pour atteindre les mêmes effets de la présente invention.
Comme décrit plus haut, l'appareil pour la protec-
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tion automatique contre les surcourants présentant des fonctions de signalisation individuelle de défauts et de mise à la masse permanente est destiné à empêcher le surcourant de s'écouler vers la ligne côté commutation et les instruments en charge lorsque le surcourant supérieur à un niveau de courant normal est appliqué au système, la résistance du dispositif semiconducteur à résistance est changée d'un niveau n à un chiffre jusqu'à un niveau de plusieurs dizaines d'n. De plus, lorsqu'une charge électrique est appliquée au système ou qu'un surcourant est appliqué au système de manière continue, le matériau fusible d'isolation 5 est fondu par la chaleur du dispositif semiconducteur 13 à résistance,
et le point de contact 7 à ressort côté masse et le point de contact 6 à ressort côté signalisation des défauts sont connectés automatiquement à la ligne d'abonné Ll et à la borne d'entrée 13a du dispositif semiconducteur 13 à résistance, de sorte que le surcourant s'écoule vers la masse 16. De plus, il est possible de vérifier si un surcourant est appliqué au système. En outre, comme le point de contact 7 à ressort côté masse et le point de contact 6 côté lampe de signalisation de défauts sont actionnés de manière plus précise, la fonction de mise à la masse permanente et les fonctions de signalisation individuelle de défauts peuvent être utilisées correctement, de sorte que l'on peut obtenir une fiabilité des produits, une ligne de fabrication simple et une facilité du procédé d'assemblage.
De plus, comme il est possible de vérifier visuellement un état individuel de défaut du système par allumage de la lampe de signalisation de défauts, on augmente ainsi l'efficacité du fonctionnement, de la gestion et de la maintenance du système de communication.
Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits dans un but d'il-
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lustration, les personnes spécialisées dans la technique remarqueront que différentes modifications, additions et substitutions sont possibles sans quitter la portée et l'esprit de l'invention tels que décrits dans les revendications annexées.