JP2003070156A

JP2003070156A - 避雷システムおよび避雷ユニット

Info

Publication number: JP2003070156A
Application number: JP2001256362A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Udagawa; 洋宇田川; Hideo Kawamura; 英雄川村
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】機器が内部絶縁破壊する前にアレスタが作動
するようにして、機器を確実に雷サージから保護する。【解決手段】避雷システムは、複数の機器と、この複
数の機器間で信号を伝送する伝送線Ｌｎと、を備えてい
る。線路ＬｎとアースＧ２との間には、雷サージから機
器を保護する保護回路３が並列接続されている。保護回
路３は、放電ギャップ式のアレスタＡＲ１・ＡＲ２と、
直列接続部３ａと、を互いに並列接続して構成されてい
る。直列接続部３ａは、抵抗素子Ｒ１と、電圧依存性素
子である両方向ツェナーダイオードＺＤ１とを互いに直
列に接続して構成されている。抵抗素子Ｒ１は、線路Ｌ
ｎの固有抵抗に比べて抵抗が小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雷サージから機器
を保護する避雷システムおよび避雷ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、広い敷地内に複数設置される
機器を集中制御する集中制御システムには、機器を雷サ
ージから防護するため、保安器（アレスタ）や耐雷トラ
ンス等が設けられている。以下、従来の集中制御システ
ムの一例として、火災報知設備の構成を説明する。

【０００３】例えば、図１０に示すように、従来の火災
報知システム１０は、敷地内の防災センターに設けられ
る受信機１１と、敷地内の各棟に設けられる複数の中継
器盤１２とを備えて構成されている。なお、図１０にお
いては、便宜上、中継器盤１２を一つのみ図示してい
る。受信機１１は伝送線Ｌにより各棟の中継器盤１２と
接続されており、また、各棟の中継器盤１２は、図示し
ない感知器や発信機等の複数の端末器と接続されてい
る。受信機１１は各棟の中継器盤１２との間で信号を送
受信して、敷地内の火災監視を行うものである。

【０００４】図１１を参照して受信機１１の構成を説明
すると、受信機１１の筐体内には、複数の機器収納ユニ
ット１１ａ（図１１では一つのみ図示）が設けられてい
る。機器収納ユニット１１ａは筐体１１ｂ（一部分のみ
図示）に接続されており、筐体１１ｂはアースＧに接続
されている。機器収納ユニット１１ａ内には半導体部品
等からなる機器回路が設けられている。他棟（中継器盤
１２）と接続される伝送線Ｌを介して、機器回路に制御
信号が入出力するようになっている。

【０００５】また、受信機１１と同様に、各中継器盤１
２の筐体は、それぞれの設置位置においてアースに接続
されている。ところで、落雷時には、落雷した地点から
の距離に応じて大地電位差が生じる。このため、落雷の
際には、受信機１１、各中継器盤１２それぞれの筐体が
接続されているアース間に大きな電位差が生じて、大地
から大きな雷サージエネルギーが侵入することがある
（図１０に図示）。この雷サージから各機器内の機器回
路（例えば、受信機１１内の伝送ＩＣ１１ｃ）を保護す
べく、機器回路と伝送線Ｌとの間に、保安器１１ｄが設
けられている。

【０００６】保安器１１ｄにおいては、図１１および図
１２に示すように、外線側Ｙ（中継器盤１２側）と機器
側Ｘ（受信機１１側）とを接続する伝送線Ｌと、アース
Ｇとの間に、放電ギャップ式アレスタＡＲが並列接続さ
れている。図１２を参照して保安器１１ｄの構成を説明
すると、各伝送線Ｌの線間には、３極の放電ギャップ式
アレスタＡＲが並列接続されており、各アレスタＡＲは
アースＧに接続されている。また、アレスタＡＲの接続
位置よりも機器側Ｘには、抵抗Ｒが各伝送線Ｌに対して
直列にそれぞれ接続されている。また、抵抗Ｒの接続位
置よりも機器側Ｘには、各伝送線Ｌの線間に両方向ツェ
ナーダイオードＺＤが並列接続されている。

【０００７】この構成により、異常過電圧（サージ）が
伝送線Ｌから侵入すると、アレスタＡＲはそれぞれ放電
して、サージ電流を地中に逃がす。また、両方向ツェナ
ーダイオードＺＤのツェナー降伏作用により、各伝送線
Ｌの線間にかかる電圧が低い電圧に抑えられる。これに
より、機器側Ｘに印可するサージ電圧が低い電圧に抑え
られ、受信機１１の機器回路が雷サージにより絶縁破壊
するのを防止している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構成で
雷サージ対策を行っても、アレスタＡＲが実質的に作動
せず、雷サージによって機器回路の半導体部品が破壊さ
れてしまう場合があった。原因としては、以下のことが
考えられる。

【０００９】すなわち、侵入するサージ電圧が機器回路
へ伝達するまでの時間は２０〜５０ｎｓｅｃ程度であ
る。これに対して、アレスタＡＲが反応して放電するま
での時間はおよそ１μｓｅｃである。つまり、アレスタ
ＡＲが放電するまでの時間よりも、伝送線Ｌから侵入す
るサージ電圧が機器回路に至るまでの時間の方が短い。
そして、複数の中継器盤１２それぞれから受信機１１に
侵入する雷サージや、伝送線Ｌを伝わってきたサージの
反射波が重なり合った場合には、理想化された雷サージ
よりも立ち上がりが急峻なサージ合成波が発生すると考
えられる。

【００１０】以上のことから、アレスタＡＲが放電する
までの１μｓｅｃの間に、通常の雷サージよりも立ち上
がりが急峻な高いサージエネルギーが侵入した場合に、
機器収納ユニット１１ａ内で筐体と機器回路との間で放
電し（図１１に示す矢印Ｄ）、これにより機器回路の半
導体部品が破損するのではないかと考えられる。

【００１１】このように、雷サージ対策をしているにも
関わらず、機器の内部絶縁破壊が起きてしまうため、そ
の対処に時間やコストがかかり、修理の間には火災報知
システム１０の機能が停止してしまう、という問題が生
じていた。

【００１２】以上の問題をふまえ、本発明の課題は、ア
レスタが作動する前に機器が内部絶縁破壊してしまうの
を防止し、機器を確実に雷サージから保護することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜図３に示す
ように、複数の機器（受信機２、中継器盤（図示略））
と、この複数の機器間で信号を伝送する線路（伝送線Ｌ
１〜Ｌｎ）と、を備え、雷サージから前記機器を保護す
る避雷システム（火災報知システム１）であって、前記
線路の固有抵抗に比べて抵抗が小さい抵抗素子（Ｒ１）
と、所定電圧以下では電流を流さない電圧依存性素子
（両方向ツェナーダイオードＺＤ１）とを直列に接続し
て構成される直列接続部（３ａ）と、放電ギャップ式ア
レスタ（アレスタＡＲ１・ＡＲ２）と、を互いに並列接
続して構成される保護回路（３）が、前記線路（Ｌｎ）
とアース（Ｇ２）との間に並列接続されていることを特
徴とする。ここで、前記の電圧依存性素子は、印可電圧
に依存して抵抗値が変化し、ある一定電圧で急に電流が
流れ出す電圧−電流特性を有する素子のことであり、具
体的には、例えば、ツェナーダイオードや、バリスタ等
が挙げられる。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、線路とアー
スとの間に前記保護回路が並列接続されており、保護回
路を構成する直列接続部の抵抗素子の抵抗が線路の固有
抵抗に比べて小さいので、雷サージが線路から侵入する
と、雷サージは瞬時に抵抗素子側へ導かれ、直列接続部
を介してサージ電流がアースへ逃がされる。これによ
り、線路から機器側へ侵入するサージ電圧が低い電圧値
に抑えられるので、機器側で放電せず、内部絶縁破壊が
起こらない。その後、保護回路の放電ギャップ式アレス
タが反応し、放電を開始する。したがって、放電ギャッ
プ式アレスタが作動する前に機器が内部絶縁破壊してし
まうのを防止でき、機器を確実に雷サージから保護する
ことができる。

【００１５】また、保護回路の放電ギャップ式アレスタ
と、電圧依存性素子とにより、通常時（サージが侵入し
ていないとき）には、線路とアースとの間の絶縁性を保
つことができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の避
雷システムにおいて、線路を複数備え、各線路間にはサ
ージ吸収素子（両方向ツェナーダイオードＡ１〜Ａｎ）
が並列に接続され、前記複数の線路のうちの任意の一つ
の線路（Ｌｎ）とアースとの間にのみ保護回路が並列接
続されていることを特徴とする。ここで、サージ吸収素
子とは、サージによって生じる電位差を吸収する素子で
あり、具体的には、例えば、ツェナーダイオードや、バ
リスタ等が挙げられる。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、各線路間に
はサージ吸収素子が並列に接続されているので、雷サー
ジが複数の線路のうちの少なくとも一つから侵入する
と、雷サージによって各線路間に生じる電位差が、サー
ジ吸収素子により吸収されるとともに、サージ吸収素子
が吸収しきれなかった分の雷サージが、任意の一つの線
路に接続された保護回路に瞬時に導かれ、直列接続部を
介してアースに逃がされる。その後、放電ギャップ式ア
レスタが反応し、放電を開始する。

【００１８】したがって、従来では、線路間を雷サージ
から保護するために、例えば、図１１に示すように、線
路間それぞれに放電ギャップ式アレスタを接続する必要
があったが、請求項２記載の発明では、一つの線路のみ
に放電ギャップ式アレスタを接続するだけで、線路間を
雷サージから保護できる。よって、放電ギャップ式アレ
スタの設置数を減らすことができ、設備コストの削減を
はかることができる。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の避雷システムにおいて、保護回路において、放電
ギャップ式アレスタが複数並列に接続されていることを
特徴とする。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、保護回路に
おいて、放電ギャップ式アレスタが複数並列に接続され
ているので、雷サージが侵入したときに、複数のうち一
つの放電ギャップ式アレスタが放電してギャップが摩耗
したとしても、ギャップが摩耗していない他の放電ギャ
ップ式アレスタにより、その後も引き続き、保護回路に
よるサージ保護機能が保たれる。したがって、保護回路
の寿命をより長くすることができる。また、ギャップが
摩耗した放電ギャップ式アレスタを交換するだけで、保
護回路の寿命を延長することができる。

【００２１】請求項４記載の発明は、例えば、図９に示
すように、複数の機器と、この複数の機器間で信号を伝
送する線路と、を備えるシステムに設けられ、雷サージ
から前記機器を保護する避雷ユニット（ユニット基板
５）であって、前記線路の固有抵抗に比べて抵抗が小さ
い抵抗素子と、所定電圧以下では電流を流さない電圧依
存性素子とを直列に接続して構成される直列接続部と、
放電ギャップ式アレスタと、を互いに並列接続して構成
され、前記線路とアースとの間に並列接続される保護回
路を備えることを特徴とする。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、避雷ユニッ
トの保護回路が、システムの線路とアースとの間に並列
接続された状態では、請求項１記載の発明と同様に、雷
サージが線路から侵入すると、雷サージが瞬時に抵抗素
子へ導かれて、直列接続部を介してアースに逃がされる
とともに、電圧依存性素子によりサージ電圧が低い電圧
値に抑制される。これにより、機器側に侵入するサージ
電圧が低い電圧値に抑えられるので、放電ギャップ式ア
レスタが放電を開始する前に、機器側で絶縁破壊が起こ
ることがない。

【００２３】したがって、避雷ユニットをシステムに設
けて、保護回路を線路とアースとの間に並列接続するだ
けで、システムの機器を確実に雷サージから保護するこ
とができる。また、寿命により避雷ユニットの機能が低
下した場合には、避雷ユニットを丸ごと交換するだけで
よいので、修理の手間を省略することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１に示す火災報
知システム１は、本発明の避雷システムを適用したもの
であり、図１０に示す従来の火災報知システム１０と同
様に、防災センターに設置される機器である受信機２
と、各棟に設置される機器である複数の中継器盤（図示
略）と、を備えて構成されている。受信機２と各中継器
盤はそれぞれ、伝送線（線路）Ｌによって接続されてお
り、伝送線Ｌにより、受信機２と各中継器盤との間で信
号が伝送されている。

【００２５】受信機２の筐体内には、複数の機器収納ユ
ニット２ａ（図１では一つのみ図示）が設けられてい
る。上述の伝送線Ｌを介して、各機器収納ユニット２ａ
内の各機器回路に制御信号が入出力するようになってい
る。各機器収納ユニット２ａは筐体２ｂ（一部のみ図
示）に接続されており、筐体２ｂはアースＧ２に接続さ
れている。

【００２６】各機器収納ユニット２ａとＡＣ電源Ｐとの
間には耐雷トランスＴＲが接続されており、耐雷トラン
スＴＲを介して受信機２にＡＣ電源が供給されている。
耐雷トランスＴＲは、落雷等によりＡＣ接地相Ｇ１とア
ースＧ２の間に電位差が生じた場合に、保護機能を発揮
して、アースＧ２にエネルギーを逃がすものである。

【００２７】図２に示すＬ１〜Ｌｎは、機器側Ｘ（受信
機２側）と、外線側Ｙ（中継器盤側）との間を接続する
伝送線である。各伝送線Ｌ１〜Ｌｎの間には、サージ吸
収素子である両方向ツェナーダイオードＡ１〜Ａｎ−１
がそれぞれ並列接続されている。また、両方向ツェナー
ダイオードＡ１〜Ａｎ−１よりも機器側Ｘには、伝送線
Ｌ１・Ｌｎの間に両方向ツェナーダイオードＡｎが並列
接続されている。図２中、楕円で図示したのは、各伝送
線Ｌ１〜Ｌｎの固有抵抗であるサージインピーダンスお
よび大地帰路インピーダンス（以下、インピーダンスと
略称する）Ｉ１〜Ｉｎである。両方向ツェナーダイオー
ドＡ１〜Ａｎのツェナー降伏作用により、各伝送線Ｌ１
〜Ｌｎの線間に高い電圧差が生じた場合には、線間にか
かる電圧がツェナー電圧に抑えられるようになってい
る。

【００２８】また、複数の伝送線Ｌ１〜Ｌｎのうちの一
つの伝送線Ｌｎと、アースＧ２との間には、保護回路３
が並列接続されている。保護回路３の一端は、伝送線Ｌ
ｎにおける両方向ツェナーダイオードＡｎ−１・Ａｎそ
れぞれの接続位置の間に接続されている。なお、図２で
は図示を省略しているが、保護回路３の他端は、図１に
示すように、受信機２の筐体２ｂに接続されており、保
護回路３は筐体２ｂを介してアースＧ２に接続されてい
る。

【００２９】図３に示すように、保護回路３は、二つの
アレスタＡＲ１・ＡＲ２と、直列接続部３ａと、が並列
接続されて構成されている。アレスタＡＲ１・ＡＲ２
は、放電ギャップ式のアレスタであり、異常過電圧（サ
ージ）が印可されると放電し、電流を減少するものであ
る。

【００３０】直列接続部３ａは、抵抗素子Ｒ１と、電圧
依存性素子である両方向ツェナーダイオードＺＤ１とが
直列に接続されて構成されている。抵抗素子Ｒ１の抵抗
は、伝送線Ｌ１〜ＬｎのインピーダンスＩ１〜Ｉｎに比
べて十分に小さな値であり、例えば、１０Ω程度に設定
されている。直列接続部３ａは、抵抗素子Ｒ１が伝送線
Ｌｎ側に、両方向ツェナーダイオードＺＤ１がアースＧ
２側になるように接続されている。

【００３１】以上の構成の火災報知システム１におい
て、通常時（例えば、雷サージが侵入していないとき
等）には、保護回路３のアレスタＡＲ１・ＡＲ２と、両
方向ツェナーダイオードＺＤ１とにより、伝送線Ｌ１〜
ＬｎとアースＧ２との間の絶縁性が保たれている。

【００３２】次に、図４および図５を参照して、サージ
電圧が伝送線Ｌを介して侵入した場合の動作を説明す
る。ここで、図５は、雷サージが侵入した場合の電圧の
経時変化を示すグラフであり、Ｓ１・Ｓ２は、雷サージ
の重畳や反射などにより、立ち上がりが急峻な波形とな
った場合のサージ合成波、Ｘ１は、サージ波Ｓ１が侵入
した場合に受信機２側に印可される電圧波である。な
お、図５においては、図１０〜図１２に示す従来の火災
報知システム１０においてサージ波Ｓ１が侵入した場合
に受信機１１側に印可される電圧波Ｘ２も点線で図示し
ている。

【００３３】本実施の形態の火災報知システム１におい
て、図５に示すサージ波Ｓ１が伝送線Ｌ１〜Ｌｎを介し
て侵入すると、雷サージによって伝送線Ｌ１〜Ｌｎの各
線路間に生じる電位差が、両方向ツェナーダイオードＡ
１〜Ａｎにより吸収される。また、各伝送線Ｌ１〜Ｌｎ
のインピーダンスＩ１〜Ｉｎそれぞれに比べて、抵抗素
子Ｒ１の抵抗値が十分に小さい値に設定されているた
め、両方向ツェナーダイオードＡ１〜Ａｎにより吸収し
きれなかった分の雷サージが、抵抗素子Ｒ１側へ導かれ
る。そして、サージ電流が直列接続部３ａを介して筐体
２ｂへ導かれ、アースＧ２へ逃がされる。

【００３４】これにより、図４に示す伝送線Ｌｎと筐体
２ｂとの間の電位差がＶｃに抑えられ、図５に示すよう
に、およそ２０ｎｓｅｃで、受信機２側に印可される電
圧Ｘ１が低く抑えられる。このため、機器収納ユニット
２ａ内で筐体と機器回路との間ｄ（図１にも図示）で放
電せず、絶縁性が保たれる。その後、アレスタＡＲ１・
ＡＲ２が反応して放電するまでの時間（１μｓｅｃ）が
経過し、電圧Ｘ１がアレスタの放電電圧値Ｖ１に到達す
ると、アレスタＡＲ１・ＡＲ２が放電を開始し、電圧Ｘ
１がさらに低い値に抑えられる。

【００３５】これに対し、図１０〜図１２に示す従来の
火災報知システム１０では、サージ波Ｓ１が伝送線Ｌを
介して侵入すると、各伝送線Ｌの線間に生じる電位差は
両方向ツェナーダイオードＺＤにより吸収される。しか
し、図５に示すように、受信機１１側に印可される電圧
Ｘ２は、アレスタＡＲが反応するまでの時間（１μｓｅ
ｃ）が経過するまで減衰しない。このため、電圧Ｘ２が
半導体破損電圧Ｖ２に到達することがあり、この場合に
は、受信機２内で内部絶縁破壊が起こる。そして、１μ
ｓｅｃ時間が経過すると、アレスタＡＲが放電を開始
し、電圧Ｘ２が低い値に抑えられる。

【００３６】以上のように、本実施の形態の火災報知シ
ステム１によれば、各伝送線Ｌ１〜Ｌｎの線間に両方向
ツェナーダイオードＡ１〜Ａｎが並列に接続され、伝送
線ＬｎとアースＧ２との間に上述の構成の保護回路３が
並列接続されているので、雷サージが侵入すると、各伝
送線Ｌ１〜Ｌｎの線間に生じる電位差が両方向ツェナー
ダイオードＡ１〜Ａｎにより吸収されるとともに、吸収
しきれなかった分の雷サージが保護回路３に瞬時に導か
れて、直列接続部３ａを介してアースＧ２に逃がされ
る。これにより、受信機２側に印可される電圧が低く抑
えられる。その後、アレスタＡＲ１・ＡＲ２が反応する
ので、従来と異なり、受信機２で内部絶縁破壊する前に
アレスタＡＲ１・ＡＲ２が作動することになる。したが
って、受信機２を確実に雷サージから保護することがで
きる。

【００３７】また、従来では、伝送線Ｌの各線路間にア
レスタＡＲを接続する必要があったが、本実施の形態の
火災報知システム１では、一つの伝送線Ｌｎのみに保護
回路３を接続するだけで、各伝送線Ｌ１〜Ｌｎを雷サー
ジから保護できる。よって、アレスタの設置数を減らす
ことができ、設備コストの削減をはかれる。

【００３８】また、保護回路３の両方向ツェナーダイオ
ードＺＤ１は、抵抗素子Ｒ１と、アレスタＡＲ１・ＡＲ
２とにより、雷サージのストレスから保護されている。
このため、保護回路３の寿命は、主にアレスタＡＲ１・
ＡＲ２に依存している。このような保護回路３におい
て、二つのアレスタＡＲ１・ＡＲ２を並列接続する構成
としたので、雷サージが侵入したときに、一方のアレス
タＡＲ１が放電してギャップが摩耗したとしても、まだ
ギャップが摩耗していないもう一方のアレスタＡＲ２に
より、引き続き、保護回路３によるサージ保護機能が保
たれる。よって、保護回路３の寿命をより長くすること
ができる。

【００３９】また、一方のアレスタＡＲ１のギャップが
摩耗した場合には、アレスタＡＲ１を交換するだけで、
保護回路３の寿命を延長することができる。このため、
定期的な点検のみで火災報知システム１のサージ保護を
連続的に行え、雷サージによるシステムダウンを回避で
きる。

【００４０】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、適宜に変更可能である。

【００４１】例えば、図６に示すように、受信機２と、
他棟に設置される中継器盤４との間を接続する伝送線Ｌ
のサージインピーダンスを大きくするため、コモンモー
ドサージ保護のコアＣを挿入する構成としても良い。図
７（ａ）、（ｂ）には、伝送線Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）にコア
Ｃを挿入した場合の構成を図示した。この構成によれ
ば、伝送線Ｌ１・Ｌ２の線間に生じる電圧差を打ち消し
合って、より効果的に雷サージ（コモンモード）から線
間を保護することができる。また、信号（ノーマルモー
ド）に対しては、コアＣによる影響はないので、通常通
りの信号の送受信を行える。

【００４２】また、図８に示すように、ジャンパピンＪ
などを用いて、各伝送線Ｌ１〜Ｌｎに抵抗Ｒを直列に接
続するか、短絡するか、を選択できる構成としても良
い。この構成とすれば、伝送線Ｌの配線長が短く、サー
ジインピーダンスが期待できない場合にも、抵抗Ｒを直
列接続させることにより、直列接続部３ａの両方向ツェ
ナーダイオードＺＤ１がサージの大電流によりストレス
を受けるのを防止することができる。

【００４３】また、受信機２側に、保護回路３や、各伝
送線Ｌ１〜Ｌｎに接続される両方向ツェナーダイオード
Ａ１〜Ａｎを備える避雷ユニットであるユニット基板５
（図９に図示。保護回路３、両方向ツェナーダイオード
Ａ１〜Ａｎについては、符号の図示を省略）を設置し
て、各伝送線Ｌ１〜Ｌｎ、および受信機２の筐体２ｂに
接続する構成としても良い。ユニット基板５には、アレ
スタＡＲ１・ＡＲ２を差し込んで接続するための差込端
子Ｔ１が設けられている。これにより、容易にアレスタ
ＡＲ１・ＡＲ２の交換を行えるようになっている。ま
た、ユニット基板５には、上述したジャンパピンＪも設
けられている。

【００４４】このユニット基板５を受信機２に設置する
構成とすれば、ユニット基板５全体の機能が寿命により
低下した場合に、ユニット基板５を丸ごと交換すればよ
いので、修理の手間を省略することができる。また、設
置当初においてサージ保護機能を有しない受信機に、ユ
ニット基板５を追加設置することにより、サージ保護を
行うことができる。

【００４５】また、伝送線Ｌ１〜Ｌｎの線間に、両方向
ツェナーダイオードＡ１〜Ａｎが並列接続されている構
成としたが、これに限らず、例えば、バリスタ等の他の
サージ吸収素子を並列接続する構成としても良い。線間
保護のために設けるサージ吸収素子は、アレスタＡＲ１
・ＡＲ２よりも反応速度が速いものを用い、具体的に
は、例えば、１．５Ｗのダイオードや、３Ｗのバリスタ
等が好ましいが、これらの例に限定されるものではな
い。

【００４６】また、保護回路３において、抵抗素子Ｒ１
の抵抗は１０Ω程度であるものとしたが、伝送線Ｌ１〜
ＬｎのインピーダンスＩ１〜Ｉｎに比べて十分に低い値
であればよく、抵抗値は適宜に変更可能である。また、
二つのアレスタＡＲ１・ＡＲ２を並列接続するものとし
たが、三つ以上のアレスタを並列接続しても良いし、場
合によってはアレスタを一つだけ接続する構成としても
良い。

【００４７】また、受信機２側に保護回路３を接続する
構成としたが、中継器盤側にも保護回路３を接続する構
成としても良い。さらに、本発明の避雷システム、避雷
ユニットの適用例として火災報知システム１を挙げた
が、この例に特に限定されるものではなく、例えば、プ
ラント設備の集中制御システムや、警備システム等、各
種システムに設置される機器のサージ保護に本発明を適
用できるのは勿論である。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、保護回路
が線路とアースとの間に並列接続されているので、雷サ
ージが線路から侵入すると、雷サージは瞬時に保護回路
の抵抗素子側へ導かれてアースへ逃がされる。これによ
り、線路から機器側へ侵入するサージ電圧が低く抑えら
れ、その後、保護回路の放電ギャップ式アレスタが放電
を開始する。したがって、機器が内部絶縁破壊する前に
放電ギャップ式アレスタが作動することになり、機器を
確実に雷サージから保護できる。

【００４９】請求項２記載の発明によれば、一つの線路
のみに放電ギャップ式アレスタを接続するだけで、線路
間を雷サージから保護できる。よって、放電ギャップ式
アレスタの設置数を減少でき、設備コストの削減をはか
れる。請求項３記載の発明によれば、保護回路の寿命を
より長くすることができる。また、ギャップが摩耗した
放電ギャップ式をアレスタに交換するだけで、保護回路
の寿命を延長できる。

【００５０】請求項４記載の発明によれば、避雷ユニッ
トをシステムに設けて、保護回路を線路とアースとの間
に並列接続するだけで、システムの機器を確実に雷サー
ジから保護できる。また、避雷ユニットの機能が低下し
た場合には、避雷ユニットを丸ごと交換すればよく、修
理の手間を省略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の避雷システムを適用した一実施の形態
の火災報知システムの受信機側の構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【図２】図１中の伝送線、および保護回路の回路構成を
示す概略図である。

【図３】図２中の保護回路の構成を示す図である。

【図４】図２中の保護回路の動作を説明するための図面
である。

【図５】図２中の保護回路の作動特性を説明するための
グラフである。

【図６】コモンモードサージ除去用のコアを備える火災
報知システムを示す概略図である。

【図７】図６に示すの伝送線の回路の構成例を示す図で
ある。

【図８】抵抗・短絡切替用のジャンパピンを備える火災
報知システムの一例を示す図である。

【図９】本発明の避雷ユニットを適用した一実施の形態
のユニット基板を示す概略斜視図である。

【図１０】従来の火災報知システムを示す概略図であ
る。

【図１１】図１０中の受信機側の構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【図１２】図１１中の保安器の回路構成を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１火災報知システム（避雷システム）２受信機（機器）３保護回路３ａ直列接続部５ユニット基板（避雷ユニット）Ａ１〜Ａｎ両方向ツェナーダイオード（サージ吸収素
子）ＡＲ１・ＡＲ２アレスタ（放電ギャップ式アレスタ）Ｇ２アースＬ１〜Ｌｎ伝送線（線路）Ｒ１抵抗素子ＺＤ１両方向ツェナーダイオード（電圧依存性素子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の機器と、この複数の機器間で信号
を伝送する線路と、を備え、雷サージから前記機器を保
護する避雷システムであって、前記線路の固有抵抗に比べて抵抗が小さい抵抗素子と、
所定電圧以下では電流を流さない電圧依存性素子とを直
列に接続して構成される直列接続部と、放電ギャップ式
アレスタと、を互いに並列接続して構成される保護回路
が、前記線路とアースとの間に並列接続されていること
を特徴とする避雷システム。
【請求項２】線路を複数備え、各線路間にはサージ吸収素子が並列に接続され、前記複数の線路のうちの任意の一つの線路とアースとの
間にのみ保護回路が並列接続されていることを特徴とす
る請求項１記載の避雷システム。
【請求項３】保護回路において、放電ギャップ式アレ
スタが複数並列に接続されていることを特徴とする請求
項１または２記載の避雷システム。
【請求項４】複数の機器と、この複数の機器間で信号
を伝送する線路と、を備えるシステムに設けられ、雷サ
ージから前記機器を保護する避雷ユニットであって、前記線路の固有抵抗に比べて抵抗が小さい抵抗素子と、
所定電圧以下では電流を流さない電圧依存性素子とを直
列に接続して構成される直列接続部と、放電ギャップ式
アレスタと、を互いに並列接続して構成され、前記線路
とアースとの間に並列接続される保護回路を備えること
を特徴とする避雷ユニット。