JP2004289262A - 雷試験回路及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】雷サージ電圧を被試験機器のアース端子に印加してインピーダンス回路で接地された電源線から雷電流が抜ける雷試験方法を提供する。
【解決手段】被試験機器１の交流電源線は、絶縁トランス４を介して商用電源に接続されている。インピーダンス回路３は、交流電源線の大地帰路インピーダンスに相当し、その一方の端は交流電源線の一方に接続されている。雷サージ発生器２のサージ出力は被試験機器１の機器アースに接続され、雷サージ発生器２のグランドはインピーダンス回路３の他方の端に接続されている。雷サージ発生器２は、高い出力インピーダンスである。雷サージ発生器２による雷サージ電圧を、被試験機器１のアース端子から印加して、接地された電源線から雷電流が抜けるような試験を行う。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用の交流電源を使用する機器の雷試験回路及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
商用電源を使用した機器では、雷サージ電圧を印加して落雷に対する耐力を試験することが行われている。
【０００３】
図２は、従来の雷試験回路の構成を示す。被試験機器１の交流電源線は、絶縁トランス４を介して商用電源に接続されている。雷サージ発生器２のサージ出力は被試験機器１の交流電源線の一方に接続され、雷サージ発生器２のグランドはインピーダンス回路３の一方の端に接続されている。インピーダンス回路３の他端は、被試験機器１の機器アースに接続されている。
【０００４】
雷サージ発生器２は、低い出力インピーダンス（５０Ω程度）であり、そのサージ出力が被試験機器１の交流電源線に与えられて、耐雷試験が行われていた。
【０００５】
また、商用の交流電源を使用する宅内通信機器へ通信線を介して直流電源を供給し、交流電源線を介して交流電源を供給し、供給状態の交流電源線の１線と接地との間にインピーダンス回路を接続し、給電状態の通信線に結合回路を介して雷サージ電圧を印加して耐雷試験を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２７８４６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路構成による試験では、アースから機器に雷障害を与えるケースに関しては、市場障害を再現させることが出来なかった。すなわち雷障害の解析に関して、従来の試験方法では再現しない現象があり、新しい試験方法が必要であった。
【０００８】
そこで本発明は、雷サージ発生器からの雷サージ電圧を、被試験機器のアース端子に印加して、インピーダンス回路で接地された電源線から雷電流が抜ける雷試験回路及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、交流電源に接続された被試験機器と、高い出力インピーダンスを有する雷サージ発生器と、交流電源線の大地帰路インピーダンスに相当するインピーダンス回路とを用い、前記雷サージ発生器のサージ出力を、前記被試験機器の機器アースに接続し、前記雷サージ発生器のグランドを、前記インピーダンス回路を介して前記被試験機器の交流電源線の一方に接続して、前記雷サージ発生器による雷サージ電圧を、前記被試験機器のアース端子から印加することを特徴とする。
【００１０】
以上の構成によって、アースから機器に雷障害を与える市場障害を再現させることが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明による雷試験回路の構成を示す。商用の交流電源を使用する被試験機器１の交流電源線は、絶縁トランス４を介して商用電源に接続されている。絶縁トランス４は、本雷試験回路に交流電源を供給すると共に、本雷試験回路と商用交流電源とを分離し、雷サージが本雷試験回路以外に流出するのを防ぎ、さらに交流電源線の１線の接地を可能とするために使用される。このため、絶縁トランス４には、本雷試験回路で加えた雷サージ電圧が他の場所に回り込まないような耐絶縁力が要求される。
【００１３】
インピーダンス回路３は、交流電源線の大地帰路インピーダンスに相当し、高圧（６６００Ｖ等）から１００Ｖ又は２００Ｖに変換する変圧器での接地インピーダンスと、その変圧器から被試験機器１までの交流電源線のインピーダンスを模擬したものである。通信装置では、５０Ωの疑似電源回路網等が使用される。このインピーダンス回路３の一方の端は交流電源線の一方に接続されている。
【００１４】
雷サージ発生器２のサージ出力は被試験機器１の機器アースに接続され、雷サージ発生器２のグランドはインピーダンス回路３の他方の端に接続されている。雷サージ発生器２は、高い出力インピーダンス（電流サージ設定：出力インピーダンス３ＫΩ以上が好ましい）である。
【００１５】
従来の雷サージ発生器では出力端が低インピーダンスで終端され、発生した雷サージが雷サージ発生器２の内部インピーダンス側に大部分流れ、市場障害再現に効果の無いことが判明した。このため本発明では、高インピーダンス出力の雷サージ発生器を使用した（電流サージ設定：出力インピーダンス３ＫΩ）。
【００１６】
この回路構成で、被試験機器１の電源を投入して、実際の使用状況と同条件とし、雷サージ発生器２による雷サージ電圧を、被試験機器１のアース端子から印加して、接地された電源線から雷電流が抜けるような試験を行う。すなわち、被試験機器１の機器アースに印加された雷サージは、被試験機器１の交流電源線の一方からインピーダンス回路３を介して雷サージ発生器２に戻る。
【００１７】
落雷が発生した瞬間にアース電位が一時的に上昇する場合、被試験機器１の機器アースと電源線のアース（一般の環境では電柱上のトランス部で接地されている）の間で電位差が生じ、その間で雷電流が流れるケースも考えられる。この様な場合、雷保護用として存在するアースから逆に機器に障害を与えることがあり得ると考えられる。
【００１８】
このアースから被試験機器１に雷障害を与えるケースを再現させるために、アースから雷サージ電圧を高インピーダンスで注入し、インピーダンス回路３で接地されている電源線に雷電流が流れる構成が有効である。
【００１９】
また、機器に流れる雷電流と分圧される雷電圧の関係から、あらゆる環境を想定するために電源線のインピーダンス回路のインピーダンス値を変化させて試験するのが有効である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、従来、雷が侵入するとされる配線からの雷印加では再現出来なかった市場での障害内容を再現することが出来た。この市場障害を再現させることにより、アースから機器に雷障害を与えるケースについて対策及び予防を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による雷試験回路の構成図である。
【図２】従来の雷試験回路の構成図である。
【符号の説明】
１ 被試験機器
２ 雷サージ発生器
３ インピーダンス回路
４ 絶縁トランス

Claims (6)

1. 交流電源に接続された被試験機器と、
   高い出力インピーダンスを有する雷サージ発生器と、
   交流電源線の大地帰路インピーダンスに相当するインピーダンス回路とを備え、
   前記雷サージ発生器のサージ出力が、前記被試験機器の機器アースに接続され、前記雷サージ発生器のグランドが、前記インピーダンス回路を介して前記被試験機器の交流電源線の一方に接続されていることを特徴とする雷試験回路。
2. 前記雷サージ発生器の出力インピーダンスが、３ＫΩ以上であることを特徴とする請求項１記載の雷試験回路。
3. 前記インピーダンス回路のインピーダンス値が可変であることを特徴とする請求項１又は２記載の雷試験回路。
4. 交流電源に接続された被試験機器と、
   高い出力インピーダンスを有する雷サージ発生器と、
   交流電源線の大地帰路インピーダンスに相当するインピーダンス回路とを用い、
   前記雷サージ発生器のサージ出力を、前記被試験機器の機器アースに接続し、前記雷サージ発生器のグランドを、前記インピーダンス回路を介して前記被試験機器の交流電源線の一方に接続して、前記雷サージ発生器による雷サージ電圧を、前記被試験機器のアース端子から印加することを特徴とする雷試験方法。
5. 前記雷サージ発生器に、出力インピーダンス３ＫΩ以上のものを用いることを特徴とする請求項４記載の雷試験方法。
6. 前記インピーダンス回路のインピーダンス値を可変して、前記雷サージ発生器による雷サージ電圧を印加することを特徴とする請求項４又は５記載の雷試験方法。

Images