JP2005204371A - ブロッキングフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 雷サージを吸収するための動作電圧の変更を容易にすると共に、電灯線通信に用いられている家庭電気機器を雷サージから保護するブロッキングフィルタを提供する。
【解決手段】 商用電源を供給するラインに発生した雷サージを吸収するブロッキングフィルタにおいて、一方のラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第１の突起と、第１の突起と向かい合うように他方のラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第２の突起とを具備するサージ吸収装置と、サージ吸収装置の後段に設けられ、電灯線通信に際してサージ吸収装置からの商用電源を宅側に供給し、宅内の電灯線通信で発生する高周波信号がサージ吸収装置側に流れることを阻止するフィルタ部とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高電気エネルギーの雷サージを吸収する電灯線通信用のブロッキングフィルタに関する。

雷サージは、電力を伝送する電力線に対する落雷などによって発生する。雷サージが宅内に侵入した場合、その高電気エネルギーによって、宅内に設置されている各種の電気機器を破壊することになる。このために、電力を供給する電力線には、サージ対策が施されている。このサージ対策には、次のようなものがある。電力線間でサージを吸収する場合には、バリスタが用いられる。また、電力線に発生したサージをグランドに落とす場合には、アレスタ（避雷器）が用いられる。

バリスタやアレスタを用いた雷サージの吸収対策には、次のような課題がある。つまり、雷サージを吸収するためのバリスタやアレスタの動作電圧はあらかじめ固定されている。したがって、バリスタやアレスタの動作電圧を変更するためには、別のものを用いなければならないという不便さがある。

しかも、雷サージがブロッキングフィルタに流れた場合、電灯線通信のために電源に接続されている家庭電気機器に被害を与えることがある。ブロッキングフィルタは、電灯線通信により発生する高周波信号の通過を阻止するものである。

本発明は、前記の課題を解決し、雷サージを吸収するための動作電圧の変更を容易にすると共に、電灯線通信に用いられている家庭電気機器を雷サージから保護するブロッキングフィルタを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、商用電源を供給するラインに発生した雷サージを吸収するブロッキングフィルタにおいて、一方の前記ラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第１の突起と、前記第１の突起と向かい合うように他方の前記ラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第２の突起とを具備するサージ吸収装置と、前記サージ吸収装置の後段に設けられ、電灯線通信に際して前記サージ吸収装置からの商用電源を宅側に供給し、宅内の電灯線通信で発生する高周波信号が前記サージ吸収装置側に流れることを阻止するフィルタ部とを有することを特徴とするブロッキングフィルタである。
請求項２の発明は、請求項１に記載のブロッキングフィルタにおいて、前記第１の突起および前記第２の突起は尖塔状の形であることを特徴とする。

請求項１の発明により、互いに向かい合う突起を用いて、雷サージを吸収するので、突起の間隔を調整すれば、雷サージを吸収するための動作電圧の変更を容易にすることができ、かつ、フィルタ部の前段にサージ吸収装置を設けるので、宅内で行われる電灯線通信には全く影響を与えることがない。請求項２の発明により、突起の先端が尖塔状の形をして先端が尖っているために、放電を発生し易くすることができる。

つぎに、本発明の実施形態について説明する。本実施形態によるブロッキングフィルタを図１に示す。図１のブロッキングフィルタＢＦは次のように接続される。図２に示すように、柱上トランス１０１で低圧に変換された単相三線式では、０ボルトの中性線であるＮ線と、１００ボルトの２本の線であるＬ１線およびＬ２線とによって、各住宅１１０内に商用電源が供給される。このとき、供給側のＮ線、Ｌ１線、Ｌ２線の３線と、住宅１１０内に配線されている需要側のＮ線、Ｌ３線、Ｌ４線の３線との間に、ブロッキングフィルタＢＦが接続される。

ブロッキングフィルタＢＦによれば、需要側のＮ線、Ｌ３線、Ｌ４線に接続されている送信機１１１が受信機１１２に高周波信号を送るとき、この信号は、ブロッキングフィルタＢＦによって通過が阻止されるので、供給側のＮ線、Ｌ１線、Ｌ２線に漏れることがない。図１のブロッキングフィルタＢＦは、サージ吸収装置１と、この後段に接続されたフィルタ部２と、入力端子３Ａ〜３Ｃと、出力端子４Ａ〜４Ｃとで構成されている。

入力端子３Ａ〜３Ｃは商用電源の供給側に接続され、出力端子４Ａ〜４Ｃは需要側（宅側）に接続される。入力端子３Ａ〜３Ｃと出力端子４Ａ〜４Ｃとの間には、サージ吸収装置１とフィルタ部２との直列回路が接続されている。入力端子３Ａと出力端子４Ａとの間と、入力端子３Ｂと出力端子４Ｂと、入力端子３Ｃと出力端子４Ｃとの間には、商用電力を伝えるためのライン５Ａ〜５Ｃが設けられている。

フィルタ部２は、図３に示すように、リアクトル２１、２２と、コンデンサ回路２３、２４と、コンデンサ２５と、出力端子２６Ａ〜２６Ｃと、入力端子２７Ａ〜２７Ｃとを備えている。

入力端子２７Ａは入力端子３Ａを経て単相三線式の供給側のＬ３線に接続され、入力端子２７Ｂは入力端子３Ｂを経てＮ線に接続され、入力端子２７Ｃは入力端子３Ｃを経てＬ２線に接続されている。出力端子２６Ａは出力端子４Ａを経て宅側のＬ３線に接続され、出力端子２６Ｂは出力端子４Ｂを経てＮ線に接続され、出力端子２６Ｃは出力端子４Ｃを経てＬ４線に接続されている。出力端子２６Ａと出力端子２６Ｂとの間には、宅内の家電製品から発生する高周波信号ＣＨ１が加えられ、同じく、出力端子２６Ｃと出力端子２６Ｂとの間には、高周波信号ＣＨ２が加えられている。なお、図示を省略しているが、入力端子２７Ｂと出力端子２６Ｂとは電気的に接続されている。

コンデンサ回路２３は、リアクトル２１と共に第１のフィルタを形成する。本実施形態では、コンデンサ回路２３は入力端子２７Ａと入力端子２７Ｂとの間に接続されたコンデンサによって形成されている。コンデンサ回路２４は、リアクトル２２と共に第２のフィルタを形成する。本実施形態では、コンデンサ回路２４は入力端子２７Ｃと入力端子２７Ｂとの間に接続されたコンデンサによって形成されている。

リアクトル２１は出力端子２６Ａと入力端子２７Ａとの間に接続され、リアクトル２２は出力端子２６Ｃと入力端子２７Ｃとの間に接続されている。リアクトル２１、２２は、コア２８に設けられている。

コア２８は次のようにして形成されている。つまり、棒状コア２８Ａ、２８Ｂの両端が棒状コア２８Ｃ、２８Ｄによって連結されて、ロ字状のコアが形成されている。さらに、棒状コア２８Ｃ、２８Ｄの中央に、かつ、棒状コア２８Ｃと、棒状コア２８Ｄとの間に、パスコア２８Ｅが設けられている。つまり、パスコア２８Ｅの両側に棒状コア２８Ａ、２８Ｂが配置されている。リアクトル２１は棒状コア２８Ａに設けられ、リアクトル２２は棒状コア２８Ｂに設けられている。パスコア２８Ｅによって、リアクトル２１とリアクトル２２との磁気的な結合が切られている。

サージ吸収装置１は、入力端子３Ａ〜３Ｃとフィルタ部２との間に挿入され、１組の突起１Ａ_１、１Ｂ_１と別の組の突起１Ａ_２、１Ｂ_２とで構成されている。１組の突起１Ａ_１、１Ｂ_１と別の組の突起１Ａ_２、１Ｂ_２とは同じであるので、以下では突起１Ａ_１、１Ｂ_１の組について説明する。突起１Ａ_１、１Ｂ_１は、電力を伝えるライン５Ａ、５Ｂに設けられている。突起１Ａ_１、１Ｂ_１は、細い線状に形成され、突起１Ａ_１、１Ｂ_１の先端が互いに向かい合うように、ライン５Ａ、５Ｂに配置されている。このとき、突起１Ａ_１の先端と突起１Ｂ_１の先端とは、所定の距離Ｌ１だけ離されて配置されている。この距離Ｌ１によって、サージ吸収装置１が雷サージを吸収するために放電を開始する電圧、つまり動作電圧が決められる。このとき、距離Ｌ１が接近する程、低い電圧の雷サージを吸収することができる。

雷サージが入力端子３Ａを経てライン５Ａに伝わると、サージ吸収装置１の突起１Ａ_１の先端と、突起１Ｂ_１の先端とによって放電Ａが発生し、雷サージが吸収される。雷サージが吸収された商用電源は、フィルタ部２に加えられる。フィルタ部２は、この商用電源を宅側に供給する。一方、電灯線通信による高周波信号ＣＨ１が出力端子２６Ａに加えられると、この信号は、リアクトル２１とコンデンサ回路２３とで形成されるフィルタにより、入力端子２７Ａ側への通過が阻止される。同じように、高周波信号ＣＨ２が出力端子２６Ｃに加えられると、この信号は、リアクトル２２とコンデンサ回路２４とで形成されるフィルタにより、入力端子２７Ｃ側への通過が阻止される。さらに、出力端子２６Ａからの高周波信号は、コンデンサ２５によってバイパスされて、出力端子２６Ｃから出力され、出力端子２６Ｃからの高周波信号は、コンデンサ２５によってバイパスされて、出力端子２６Ａから出力される。

こうして、本実施形態によれば、サージ吸収装置１の突起１Ａ_１と突起１Ｂ_１（または突起１Ａ_２と突起１Ｂ_２）との間隔を調整することで、雷サージを吸収するための動作電圧の変更を容易にすることができる。かつ、フィルタ部２の前段にサージ吸収装置１を設けるので、宅内で行われる電灯線通信には全く影響を与えない。

以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれる。たとえば、本実施形態では、サージ吸収装置１は、一組の突起１Ａ_１、１Ｂ_１（または突起１Ａ_２と突起１Ｂ_２）をライン５Ａ、５Ｂ（またはライン５Ｃ、５Ｂ）に配列したが、図４に示すように、複数組の突起１Ａ_１、１Ｂ_１を、ライン５Ａ、５Ｂに配列してもよい。これによって、確実に雷サージを吸収することができる。また、図５に示すように、間隔の異なる突起、たとえば、間隔Ｌ２の突起１Ａ_１１、１Ｂ_１１と、間隔Ｌ３の突起１Ａ_１２、１Ｂ_１２と、間隔Ｌ４の突起１Ａ_１３、１Ｂ_１３とを、ライン５Ａ、５Ｂに配列してもよい。これによって、サージ吸収装置１が複数の動作電圧を持つので、どのようなレベルの雷サージでも吸収することができる。なお、別の組の突起（図１）についても同様である。

図４の具体例として、例えば図６に示すサージ吸収装置がある。このサージ吸収装置では、ラインバー３１、３２に対して互いに向かい合うように、鋸歯状の突起３１Ａ、３２Ａが設けられている。ラインバー３１は、図１の入力端子３Ａからフィルタ部２までの間に設けられた導電体である。ラインバー３２も同様である。図６のサージ吸収装置では、さらに、ラインバー３１がラインバー３２から安全規格距離Ｌだけ離されて配置されている。こうした構造のサージ吸収装置によって雷サージを吸収することができる。

さらに、本実施形態では、突起１Ａ、１Ｂの形状を線状にしたが、放電が発生しやすい尖塔状にしてもよい。

本発明の実施形態によるサージ吸収装置が組み込まれたフィルタを示す構成図である。 ブロッキングフィルタの接続を説明する説明図である。 図１のフィルタ部を示す回路図である。 図１の変形例を示す構成図である。 図１の別の変形例を示す構成図である。 サージ吸収装置の具体例を示す構成図である。

符号の説明

１ サージ吸収装置
１Ａ_１、１Ｂ_１、１Ａ_２、１Ｂ_２、１Ａ_１１〜１Ａ_１３、１Ｂ_１１〜１Ｂ_１３ 突起
２ フィルタ部
３Ａ〜３Ｃ 入力端子
４Ａ〜４Ｃ 出力端子
５Ａ〜５Ｃ ライン
２１、２２ リアクトル
２３、２４ コンデンサ回路
２５ コンデンサ
２６Ａ〜２６Ｃ 出力端子
２７Ａ〜２７Ｃ 入力端子
３１、３２ ラインバー
３１Ａ、３２Ａ 突起

Claims (2)

1. 商用電源を供給するラインに発生した雷サージを吸収するブロッキングフィルタにおいて、
   一方の前記ラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第１の突起（１Ａ_１）と、前記第１の突起（１Ａ_１）と向かい合うように他方の前記ラインに設けられ、形状が凸状をした少なくとも１本の第２の突起（１Ｂ_１）とを具備するサージ吸収装置（１）と、
   前記サージ吸収装置（１）の後段に設けられ、電灯線通信に際して前記サージ吸収装置（１）からの商用電源を宅側に供給し、宅内の電灯線通信で発生する高周波信号が前記サージ吸収装置（１）側に流れることを阻止するフィルタ部（２）と、
   を有することを特徴とするブロッキングフィルタ。
2. 前記第１の突起（１Ａ_１）および前記第２の突起（１Ｂ_１）は尖塔状の形であることを特徴とする請求項１に記載のブロッキングフィルタ。

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