JP2004273362A

JP2004273362A - 耐サージ素子の寿命判定方法及び寿命判定回路

Info

Publication number: JP2004273362A
Application number: JP2003065193A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Hashiba; 勝敏橋場
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】耐サージ素子の寿命に応じて確実かつタイムリな保守を行えるようにし、これにより耐サージ素子とこの素子を使用した電子機器の信頼性の向上を図る。
【解決手段】バリスタ１２にサージが印加された場合に、そのサージ電流を電流センサ１３及び電流検出部１４により検出すると共に、サージの印加回数をカウントする。そして、寿命判定部１５において、上記サージ電流の検出値及びサージ印加回数のカウント値を、固定設定された規約波尾長の最大値をパラメータとしてインパルス寿命特性と照合し、その照合結果をもとに上記バリスタ１２が寿命に達したか否かを判定する。そして、寿命に達している場合には、その旨を、判定結果報知部１６において表示することにより、保守員等に報知するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば移動通信システムの基地局装置において、雷サージや静電気放電等から電子回路を保護するために使用される、バリスタやアレスタ等の耐サージ素子の寿命を判定する寿命判定方法及び寿命判定回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、移動通信システムの基地局装置等の電子機器においては、雷サージや静電気放電等のように電源配線や通信線路を伝わって機器内に浸入するサージから機器内の電子回路を保護するために、電源配線や通信線路に耐サージ回路を設けている。
【０００３】
図９は従来提案されている耐サージ回路の構成の一例を示すものである。この耐サージ回路は、耐サージ素子としてのバリスタ１と、このバリスタ１に直列に接続された温度ヒューズ２とからなり、外部電源６に接続された負荷５に対し並列に接続される。なお、３は外部電源６からの過電流により溶断するヒューズ、４は電源スイッチである。このような耐サージ回路を設けることにより、電源配線にサージが印加されると、バリスタ１の抵抗値が低下してサージによる過電流はバリスタ１によりバイパスされ、この結果負荷５が保護される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
発明協会公開技報公技番号２００２−５００６３６（２００２−０６−２１）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、バリスタ１に代表される耐サージ素子は、温度や湿度等の使用環境の変化や、サージが繰り返し印加されると、耐サージ性能の劣化を起こす。そして、耐サージ性能が電子機器で必要とされる性能以下に劣化すると、その後のサージの印加により電子機器内の電子回路が破損するおそれがある。また、バリスタ１のバリスタ電圧が電子機器の回路電圧値まで低下すると、バリスタ１の漏れ電流が増加してバリスタ１が発熱し、最終的に短絡破壊に至って最悪の場合には電子機器の焼損を引き起こすおそれがある。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、耐サージ素子の寿命に応じて確実かつタイムリな保守を行えるようにし、これにより耐サージ素子及びこの素子を使用した電子機器の信頼性の向上を図り得る耐サージ素子の寿命判定方法及び寿命判定回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明に係わる寿命判定方法及び寿命判定回路は、耐サージ素子にサージが印加された場合に、当該サージの電流値を検出すると共に、上記耐サージ素子に対するサージの印加回数を計数する。そして、上記検出されたサージの電流値と、上記計数されたサージの印加回数と、予め用意された上記耐サージ素子の寿命特性とに基づいて、上記耐サージ素子の寿命を判定し、この寿命の判定結果を報知するようにしたものである。
【０００８】
したがってこの発明によれば、耐サージ素子の使用中に、当該耐サージ素子に印加されたサージの電流値と、サージの印加回数と、予め用意された寿命特性とをもとに、耐サージ素子の寿命が判定され、その判定結果が保守員等に報知される。すなわち、耐サージ素子の寿命の自動監視がなされる。このため、例えば保守員は、耐サージ素子が寿命に達したことを認識することが可能となり、これにより耐サージ素子の交換等の保守作業を遅滞なくまた早すぎることもなく常に適切なタイミングで行うことが可能となる。
【０００９】
したがって、耐サージ素子を、常に必要とされる耐サージ性能が保証される状態で使用することができ、これにより耐サージ素子及びこの素子を使用する電子機器の破損や焼損を未然に防止して、信頼性を高く保持することができる。また、耐サージ素子の交換を早すぎず常に適切なタイミングで行えるので、不必要な保守作業が行われないようになり、これにより経済性を高めることができる。
【００１０】
また、上記印加されたサージの電流値と、サージの印加回数とに加え、サージ波形の波尾長を検出する。そして、この検出されたサージの電流値、波尾長及び印加回数と、予め用意された耐サージ素子の寿命特性とに基づいて、耐サージ素子の寿命を判定し、この寿命の判定結果を報知するように構成することも可能である。
このように構成することで、検出されたサージの電流値と、サージの印加回数とに加え、サージの波尾長も考慮して耐サージ素子の寿命を判定することが可能となる。このため、例えば常に波尾長が最大となる条件下で寿命判定を行う場合に比べ、さらに正確な寿命判定が可能となる。
【００１１】
上記サージの波尾長の検出方法としては、印加されたサージの波形を検出してその波形データを記憶し、この記憶された波形データからその規約原点、波高値、波高点及び波尾における半波高点を検出する。そして、この検出された規約原点、波高値、波高点及び波尾における半波高点をもとに波尾長を算出する方法を採用するとよい。このようにすると、サージごとにその波形が変化しても波尾長を正確に求めることができる。
【００１２】
さらに、サージの印加回数を計数する方法として、印加されたサージの電流値が予め設定した規定値以上であるか否かを判定し、電流値が規定値以上と判定されたサージが印加された場合にのみ印加回数の計数値をカウントアップすることも可能である。このようにすると、耐サージ素子の耐サージ性能にほとんど影響を与えない低電圧のサージが印加された場合に、この低電圧のサージを寿命判定の条件から除くことができ、これによりさらに正確な寿命判定を行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明に係わる寿命判定方法及び判定回路の第１の実施形態は、耐サージ素子としてのバリスタにサージが印加された場合に、そのサージ電流を検出すると共に、サージの印加回数をカウントアップする。そして、このサージ電流の検出値及びサージ印加回数のカウント値を、波尾長の最大値をパラメータとして、予め記憶してある上記バリスタの寿命特性と照合し、その照合結果をもとに上記バリスタが寿命に達したか否かを判定して、寿命に達した場合にその旨を表示するようにしたものである。
【００１４】
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる寿命判定回路を備えた電子機器の構成を示すブロック図である。電子機器内には負荷としての電子回路１０が設けられ、この電子回路１０には図示しない電源回路から給電線１１ａ，１１ｂを介して電源電圧が供給される。
【００１５】
上記給電線１１ａ，１１ｂ間には耐サージ素子としてバリスタ１２を使用した耐サージ回路が接続されている。また、この耐サージ回路の上記バリスタ１２と給電線１１ｂとの間には、電流センサ１３が設けられている。この電流センサ１３は、例えばコイルを使用した非接触センサからなり、上記耐サージ回路を流れるサージ電流に対応する電圧値を出力する。図２（ａ）は上記電流センサ１３の構造の一例を、また（ｂ）は検出特性の一例をそれぞれ示す図である。
【００１６】
上記電流センサ１３から出力された検出電圧は電流検出部１４に入力される。電流検出部１４は、電圧判定器と、電圧／電流変換器と、カウンタとを備える。電圧判定器は、上記電流センサ１３から出力された検出電圧をしきい値と比較することにより、当該検出電圧がサージに起因するものであるか否かを判定する。電圧／電流変換器は、上記電圧判定器によりサージが印加されたと判定された場合に、上記電流センサ１３から出力された検出電圧を電流値に変換して寿命判定部１５へ出力する。カウンタは、上記電圧判定器によりサージが印加されたと判定された場合に、サージ印加回数のカウント値をカウントアップしてそのカウント値を寿命判定部１５へ出力する。
【００１７】
寿命判定部１５は、上記使用中のバリスタ１２のインパルス寿命特性を記憶している。このインパルス寿命特性は、例えば図３に示すごとくサージの電流値と、波尾長と、印加回数との関係を表したものである。そして、上記電流検出部１４からサージの印加が通知されると、電流検出部１４により検出されたサージの電流値及び印加回数のカウント値を上記インパルス寿命特性と比較し、バリスタ１２が寿命に到達したか否かを判定する。なお、この判定に際しては波尾長をパラメータとし、その値は規約波尾長の最大値に固定設定する。
【００１８】
判定結果通知部１６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）又は液晶表示器（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）を使用した表示器を備える。そして、上記寿命判定部１５からバリスタ１２が寿命に到達したことを表す判定結果が通知された場合に、上記ＬＥＤを点灯するか或いはＬＣＤにバリスタが寿命に達した旨を報知するメッセージを表示する。
【００１９】
次に、以上のように構成された寿命判定回路の動作を判定手順に従い説明する。保守員は、バリスタ１２を新規に接続するか又は交換すると、初期設定として、当該バリスタ１２のインパルス寿命特性を表す定格データを寿命判定部１５のメモリに記憶し、かつ電流検出部１４のカウンタをリセットする。
【００２０】
さて、電子機器の使用中に、雷サージが給電線１１ａ，１１ｂに印加されたとする。そうすると、バリスタ１２の抵抗値が急減してサージ電流がバリスタ１２を介して側流され、これにより電子機器１０はサージによる過電流から保護される。
【００２１】
一方、このときサージ電流は電流センサ１３により電圧値として検出され、この検出電圧は電流検出部１４に入力される。電流検出部１４では、先ず上記電流センサ１３から出力された検出電圧がしきい値と比較され、これにより当該検出電圧がサージに起因するものであるか否かが判定される。そして、サージが印加されたと判定されると、その旨が寿命判定部１５に通知されると共に、上記電流センサ１３から出力された検出電圧が電圧／電流変換器により電流値に変換され、この変換された電流値が寿命判定部１５に供給される。またそれと共に、カウンタのサージ印加回数のカウント値がカウントアップされ、このカウントアップ後のカウント値が寿命判定部１５に供給される。
なお、検出電圧がサージに起因するものではないと判定された場合には、上記検出電圧の電流値への変換及び印加回数のカウントアップは行われない。
【００２２】
寿命判定部１５では、上記電流検出部１４からサージの印加が通知されると、サージ電流の検出値及びサージ印加回数のカウント値が、予め記憶されているインパルス寿命特性と比較され、これによりバリスタ１２が寿命に到達したか否かが判定される。
【００２３】
例えば、いま電流検出部１４から供給されたサージ電流の検出値が１０Ａでかつサージ印加回数のカウント値が１回だったとする。これらを、波尾長を１０００μｓｅｃの固定値として図３に示すインパルス寿命特性と照合すると、このときの条件ではサージ印加回数の寿命は１０〜１００回であるため、上記サージ印加回数のカウント値＝１回はまだ寿命に到達していないと判定される。
【００２４】
これに対し、電流検出部１４から供給されたサージ電流の検出値が２０Ａでかつサージ印加回数のカウント値が７回だったとする。前述と同様に波尾長を１０００μｓｅｃの固定値とすると、この条件ではバリスタ１２の寿命は図３の“Ｘ”に示すようにサージ印加回数が２回〜１０回である。このため、上記サージ印加回数のカウント値＝７回は寿命に達したと判定され、その旨が判定結果報知部１６に通知される。
【００２５】
判定結果通知部１６は、上記寿命判定部１５から寿命に到達した旨の通知を受け取ると、ＬＥＤを点灯するか或いはＬＣＤにバリスタ１２が寿命に達した旨の報知メッセージを表示する。
【００２６】
したがって、保守員は例えば定期点検において、上記ＬＥＤの点灯或いはＬＣＤにおける報知メッセージの表示を見ることにより、バリスタ１２が寿命に到達しているか否かを一目で確認することができる。そして、寿命に達している場合には、例えばその場でバリスタの交換作業を行うか、或いはメーカ等に交換を依頼することが可能となる。
【００２７】
以上述べたように第１の実施形態では、バリスタ１２にサージが印加された場合に、そのサージ電流を電流センサ１３を介して電流検出部１４で検出すると共に、サージの印加回数をカウントアップする。そして、寿命判定部１５において、上記サージ電流の検出値及びサージ印加回数のカウント値を、固定設定された規約波尾長の最大値をパラメータとしてインパルス寿命特性と照合し、その照合結果をもとに上記バリスタ１２が寿命に達したか否かを判定する。そして、寿命に達していると判定された場合に、その旨を、判定結果報知部１６においてＬＥＤを点灯するか或いはＬＣＤに報知メッセージを表示することにより、保守員等に報知するようにしている。
【００２８】
したがって、電子機器の運用中にバリスタ１２の寿命が自動監視される。このため、保守員はバリスタ１２が寿命に達したことを簡単かつ確実に認識することが可能となり、これによりバリスタ１２の交換等の保守作業を遅滞なくまた早すぎることもなく常に適切なタイミングで行うことが可能となる。この結果、バリスタ１２を、常に必要とされる耐サージ性能が保証される状態で使用することができ、これによりバリスタ１２及びこの素子を使用する電子機器の破損や焼損を未然に防止して、信頼性を高く保持することができる。また、バリスタ１２の交換を早すぎず常に適切なタイミングで行えるので、不必要な保守作業が行われないようになり、これにより経済性を高めることができる。
【００２９】
また、検出電圧がしきい値と比較され、検出電圧がしきい値以上の場合にのみ当該検出電圧がサージに起因するものと判定されて、寿命判定が行われる。このため、バリスタ１２の耐サージ性能にほとんど影響を与えない低電圧のサージが印加された場合に、この低電圧のサージを寿命判定の対象から除くことができ、これによりさらに正確な寿命判定を行うことが可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
この発明に係わる寿命判定方法及び判定回路の第２の実施形態は、耐サージ素子としてのバリスタにサージが印加された場合に、そのサージ電流を検出すると共にその電流波形から波尾長を求め、その上で印加回数をカウントアップする。そして、上記検出されたサージ電流値、算出された波尾長及びサージ印加回数のカウント値を、予め記憶してある上記バリスタの寿命特性と照合し、その照合結果をもとに上記バリスタが寿命に達したか否かを判定して、寿命に達した場合にその旨の報知メッセージを保守センタに送信するようにしたものである。
【００３１】
図４は、この発明の第１の実施形態に係わる寿命判定回路を備えた電子機器の構成を示すブロック図である。この電子機器は、例えば移動通信システムの基地局として使用される。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して説明を行う。
【００３２】
この実施形態の寿命判定回路は、電流センサ１３と、電流検出部１７と、マイクロコンピュータ２０とを備えている。
電流検出部１７は、電圧／電流変換器と、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器とを備える。そして、上記電流センサ１３から出力された検出電圧を電圧／電流変換器で電流値に変換したのち、この変換された検出電流値をＡ／Ｄ変換器でディジタル値に変換する。
【００３３】
マイクロコンピュータ２０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）２１を備える。このＣＰＵ２１には、バス２２を介して、入力インタフェース２３と、通信インタフェース２４とが接続され、さらにプログラムメモリ２５と、データメモリ２６とが接続される。
【００３４】
入力インタフェース２３は、ＣＰＵ２１の制御の下、上記電流検出部１７から検出電流のディジタル値を取り込む。通信インタフェース２４は、ＣＰＵ２１の制御の下、寿命報知メッセージを通信回線を介して図示しない保守センタへ送信する。
【００３５】
データメモリ２６には、寿命特性記憶部２６ａと、サージ波形記憶部２６ｂと、サージ印加回数記憶部２６ｃとが設けられている。寿命特性記憶部２６ａには、使用される上記バリスタ１２のインパルス寿命特性が記憶される。サージ波形記憶部２６ｂには、電流検出部１７で検出されたサージのインパルス電流波形データが記憶される。サージ印加回数記憶部２６ｃは、サージの印加回数のカウント値を記憶するために用いられる。
【００３６】
プログラムメモリ２５には、この発明に係わる寿命判定機能を実現するアプリケーションプログラムとして、サージ波形検出プログラム２５ａと、印加回数計数プログラム２５ｂと、波尾長算出プログラム２５ｃと、寿命判定プログラム２５ｄと、通知制御プログラム２５ｅとが記憶されている。
【００３７】
このうち先ずサージ波形検出プログラム２５ａは、バリスタ１２にサージが印加されるごとにその電流波形、つまりサージ電流の時間変化を検出するもので、上記電流検出部１７において検出されたサージ電流値を所定のサンプリング周期で取り込み、この取り込んだ１波形分のサージ電流値をデータメモリ２６のサージ波形記憶部２６ｂに記憶する。
【００３８】
印加回数計数プログラム２５ｂは、バリスタ１２にサージが印加されるごとにその印加回数を表すカウント値をカウントアップし、そのカウント値を上記データメモリ２６のサージ印加回数記憶部２６ｃに記憶する。
【００３９】
波尾長算出プログラム２５ｃは、上記サージ波形記憶部２６ｂに記憶されたサージ電流波形のデータをもとに当該波形の規約原点、波高値、波高点及び波尾における半波高点を検出する。そして、この検出された規約原点、波高値、波高点及び波尾における半波高点をもとに波尾長を算出する。
【００４０】
寿命判定プログラム２５ｄは、上記サージ波形記憶部２６ｂに記憶されたサージ電流波形のデータをもとにサージ電流の最大値を検出し、この検出されたサージ電流値、上記波尾長算出プログラム２５ｃにより算出された波尾長、及び上記サージ印加回数記憶部２６ｃに記憶された印加回数のカウント値を、寿命特性記憶部２６ａに記憶されているインパルス寿命特性と照合する。そして、その照合結果をもとにバリスタ１２が寿命に達したか否かを判定する。
【００４１】
通知制御プログラム２５ｅは、上記通知制御プログラム２５ｅによりバリスタ１２が寿命に達したと判定された場合に、その旨の報知メッセージを生成し、この報知メッセージを通信インタフェース２４から通信回線を介して保守センタへ送信する。
【００４２】
次に、以上のように構成された寿命判定回路の動作を判定手順に従い説明する。
電子機器の使用中に、雷サージが給電線１１ａ，１１ｂに印加されると、バリスタ１２の抵抗値が急減してサージ電流がバリスタ１２を介して側流され、これにより電子機器１０はサージによる過電流から保護される。
【００４３】
一方、このときサージ電流は電流センサ１３により電圧値として検出され、この検出電圧は電流検出部１７に入力される。電流検出部１４では、上記電流センサ１３から出力された検出電圧が先ず電圧／電流変換器により電流値に変換され、続いてＡ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換される。
【００４４】
さて、上記サージが発生するとマイクロコンピュータ２０は次のように寿命判定処理を実行する。図５は、マイクロコンピュータ２０の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
【００４５】
すなわち、マイクロコンピュータ２０は、ステップ５ａでサージの発生を検出するとステップ５に移行し、このステップ５ｂにおいて上記電流検出部１７からサージ電流の検出値を所定のサンプリング周期で順次取り込み、この取り込んだ１波形分のサージ電流値をデータメモリ２６のサージ波形記憶部２６ｂに記憶する。例えば、サージ電流波形が図６に示すような単極性インパルス電流波形であれば、一定の周期で設定される複数のサンプリングタイミングｔ_０，ｔ_１，ｔ_２，…，ｔ_ｎ…においてそれぞれ電流値ｉ_０，ｉ_１，ｉ_２，…，ｉ_ｎ…を検出し、この検出された電流値ｉ_０，ｉ_１，ｉ_２，…，ｉ_ｎ…をサージ波形記憶部２６ｂに記憶する。
【００４６】
そして、１波形分の電流検出値を記憶し終わると、次にマイクロコンピュータ２０は上記サージ波形記憶部２６ｂに記憶された１波形分の電流検出値をもとに、ステップ５ｃ〜ステップ５ｆにおいてそれぞれ規約原点、波高値、波高点及び半波高点を検出する。
【００４７】
図７は、その検出方法を説明するための図である。先ず規約原点Ｏ_１は、波頭における１０％波高点Ａと９０％波高点Ｂとを結ぶ直線が時間軸と交わる点として検出される。波高点Ｐは波形上の最高点として検出され、波高値ＣＦ￣は検出された上記波高点Ｐにおける電流の瞬時値として検出される。最後に半波高点Ｑ_１，Ｑ_２は、波高値ＣＦ￣の５０％に相当する波形上の点の瞬時値として検出される。
【００４８】
続いてマイクロコンピュータ２０は、ステップ５ｇにより、上記検出された各値をもとに波尾長Ｔ_２を算出する。波尾長Ｔ_２は、波高点Ｐより後の波形部分（波尾）の継続時間であり、規約原点Ｏ_１から波尾の半波高点Ｑ_２までの長さとして算出される。なお、Ｔ_１は波頭長を示す。この算出された波尾長Ｔ_２は、ステップ５ｈによりサージ波形記憶部２６ｂに追加記憶される。
【００４９】
次にマイクロコンピュータ２０は、ステップ５ｏで、上記検出された波高値ＣＦ￣をしきい値と比較し、波高値ＣＦ￣はしきい値以上であるか否かを判定する。この判定の結果、波高値ＣＦ￣がしきい値未満だったとすると、上記検出された電流波形はサージではないと判断する。そして、ステップ５ｐにより、上記検出された各値をサージ波形記憶部２６ｂから消去し、制御を終了する。
【００５０】
一方、上記判定の結果、波高値ＣＦ￣がしきい値以上だったとする。この場合マイクロコンピュータ２０は、上記検出された電流波形をサージであると判断してステップ５ｉに移行し、ここでサージ印加回数記憶部２６ｃに記憶されているサージ印加回数のカウント値をカウントアップする。
【００５１】
続いてマイクロコンピュータ２０は、ステップ５ｊにより寿命特性記憶部２６ａからバリスタ１２の寿命特性データを読み出し、ステップ５ｋにおいて上記サージ波形記憶部２６ｂに記憶されている上記サージ電流波形の波高値ＣＦ￣と、上記サージ印加回数記憶部２６ｃに記憶されているサージ印加回数のカウント値を、上記算出された波尾長Ｔ_２をパラメータとして、上記読み出された寿命特性データと照合する。そして、この照合結果をもとにステップ５ｍによりバリスタ１２が寿命に達したか否かを判定する。
【００５２】
例えば、いまサージ電流の波高値ＣＦ￣が１００Ａ、サージ印加回数のカウント値が１０回、サージ波尾長が２００μｓｅｃだったとし、かつ寿命特性データとして図８に示す特性が記憶されていたとすると、この条件（図８に示す“Ｙ”）での寿命はサージ印加回数が１００回から１０００回なので、バリスタ１２はまだ交換時期に達していないと判定する。
【００５３】
これに対し、サージ電流の波高値ＣＦ￣が１００Ａでサージ波尾長が２００μｓｅｃの場合で、かつサージ印加回数のカウント値が２００回になったとすると、このカウント値＝２００回は１００回から１０００回の範囲に達しているため、バリスタ１２は交換時期に達したと判定する。
【００５４】
上記判定の結果、バリスタ１２が交換時期に達したと判定すると、マイクロコンピュータ２０はステップ５ｎに移行する。そして、このステップ５ｎで寿命報知メッセージを生成し、このメッセージを通信回線、例えば基地局と移動通信交換機との間を接続する制御回線を使用して、図示しない保守センタへ送信する。上記寿命報知メッセージには、交換時期に達した旨のメッセージと、基地局の識別情報（ＩＤコード）とが挿入される。
【００５５】
保守センタは、上記寿命報知メッセージが到来すると、この寿命報知メッセージを保守コンソールに表示する。したがって、保守管理担当者は上記表示されたメッセージにより、ＩＤコードで表される基地局のバリスタ１２が交換時期に達したことを認識することができ、例えばメーカの保守員を現地に派遣してバリスタ１２の交換作業を行わせることができる。
【００５６】
以上述べたように第２の実施形態では、バリスタ１２にサージが印加された場合に、サージ電流の検出及びサージ印加回数のカウントに加えて、サージ電流波形の波尾長Ｔ_２を求める。そして、この求められた波尾長Ｔ_２をパラメータとして、上記サージ電流の検出値及びサージ印加回数のカウント値を寿命特性データと照合し、バリスタ１２の寿命を判定するようにしている。
【００５７】
したがって、サージごとにその波尾長Ｔ_２を考慮してバリスタ１２の寿命を判定することができ、これにより電流波形の異なるサージが印加された場合でも、サージごとに正確な寿命判定を行うことが可能となる。
【００５８】
また、サージ電流波形を検出して記憶し、この記憶された電流波形から規約原点、波高値、波高点及び半波高点をそれぞれ検出してその検出値をもとに波尾長Ｔ_２を算出するようにしている。このため、ただ単に電流値を監視する場合に比べ、波尾長Ｔ_２を高精度に求めることができる。
【００５９】
さらに、寿命判定の結果、バリスタ１２が寿命に達したと判定された場合に寿命報知メッセージを生成し、このメッセージを通信回線を介して保守センタへ送信し表示させるようにしている。このため、保守員は各基地局を巡回することなく、保守センタにおいて各基地局のバリスタの寿命を遠隔監視することができ、これにより保守効率をさらに高めることができる。
【００６０】
（その他の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、寿命判定回路を電子回路１０とは別に設けた場合を例にとって説明したが、電子回路１０内に設けてもよい。寿命判定回路を電子回路１０内に設けることにより、電子回路１０に既に備えられているマイクロコンピュータにより寿命判定処理を行わせることが可能となり、これにより電子機器の回路構成を簡単かつ小型化することができる。
【００６１】
また、寿命報知メッセージに、現時点でのサージ印加回数のカウント値もしくはこのカウント値をもとに推定される交換期限を表す情報を含めて送信するとよい。このようにすると、保守担当者は交換期限をより正確に把握することができ、これにより保守効率が高くかつ的確な保守スケジュールを立案することが可能となる。
【００６２】
さらに、サージ印加回数のカウント値と寿命特性データとをもとに交換の緊急度を判定し、この緊急度を表す情報を表示するようにしてもよい。このようにすると、保守管理者はさらに的確な保守スケジュールを立案することが可能となる。
【００６３】
さらに、耐サージ素子としてはバリスタ以外にアレスタ等のその他の素子を使用することが可能であり、さらに耐サージ素子単体ではなく複数の素子により耐サージ機能を発揮する耐サージ回路にもこの発明は適用可能である。要するに、サージ電流の印加回数により寿命が決定される特性を持つ素子或いは回路であれば、如何なる素子或いは回路にもこの発明を適用可能である。
その他、電子機器の種類や寿命判定回路の回路構成、判定手順等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、耐サージ素子にサージが印加された場合に、当該サージの電流値を検出すると共に、上記耐サージ素子に対するサージの印加回数を計数する。そして、上記検出されたサージの電流値と、上記計数されたサージの印加回数と、予め用意された上記耐サージ素子の寿命特性とに基づいて、上記耐サージ素子の寿命を判定し、この寿命の判定結果を報知するようにしている。
【００６５】
したがって、この発明によれば、耐サージ素子の寿命に応じて確実かつタイムリな保守を行えるようになり、これにより耐サージ素子及びこの素子を使用した電子機器の信頼性の向上を図り得る耐サージ素子の寿命判定方法及び寿命判定回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる寿命判定回路を備えた電子機器の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した寿命判定回路に使用される電流センサの構造及び検出特性の一例を示す図。
【図３】図１に示す電子機器に使用されるバリスタのインパルス寿命特性の一例を示す図。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わる寿命判定回路を備えた電子機器の構成を示す回路ブロック図。
【図５】図４に示した寿命判定回路に使用されるマイクロコンピュータの処理手順と処理内容を示すフローチャート。
【図６】サージ電流波形の検出方法を説明するための図。
【図７】サージ電流波形から波尾長を算出する方法を説明するための図。
【図８】図４に示す電子機器に使用されるバリスタのインパルス寿命特性を示す図。
【図９】従来における耐サージ回路の構成の一例を示す回路図。
【符号の説明】
１０…電子回路、１１ａ，１１ｂ…給電線、１２…バリスタ、１３…電流センサ、１４，１７…電流検出部、１５…寿命判定部、１６…判定結果報知部、２０…マイクロコンピュータ、２１…ＣＰＵ、２２…バス、２３…入力インタフェース、２４…通信インタフェース、２５…プログラムメモリ、２５ａ…サージ波形検出プログラム、２５ｂ…印加回数計数プログラム、２５ｃ…波尾長算出プログラム、２５ｄ…寿命判定プログラム、２５ｅ…通知制御プログラム、２６…データメモリ、２６ａ…寿命特性記憶部、２６ｂ…サージ波形記憶部、２６ｃ…サージ印加回数記憶部。

Claims

耐サージ素子にサージが印加された場合に、当該サージの電流値を検出する工程と、
前記耐サージ素子に対する前記サージの印加回数を計数する工程と、
前記検出されたサージの電流値と、前記計数されたサージの印加回数と、予め用意された前記耐サージ素子の寿命特性とに基づいて、前記耐サージ素子の寿命を判定する工程と、
前記寿命の判定結果を報知する工程と
を具備したことを特徴とする耐サージ素子の寿命判定方法。
耐サージ素子にサージが印加された場合に、当該サージの電流値を検出する検出手段と、
前記耐サージ素子に対する前記サージの印加回数を計数する計数手段と、
前記検出手段により検出されたサージの電流値と、前記計数手段により計数されたサージの印加回数と、予め用意された前記耐サージ素子の寿命特性とに基づいて、前記耐サージ素子の寿命を判定する判定手段と、
前記判定手段による寿命の判定結果を報知する報知手段と
を具備したことを特徴とする耐サージ素子の寿命判定回路。