JP2013178998A - 動作トリガ用２極避雷管及び動作トリガ用バリスタ - Google Patents

Abstract

【課題】サージ電流の流入による通信機器の故障を防止するための３極避雷管が、その動作タイミングの差により発生する電位差により通信機器が故障することを防止する。
【解決手段】動作トリガ付き避雷装置１００は、１ペアの通信ケーブル３００ａ、３００ｂに流入したサージ電流から通信機器５００を保護する３極避雷管１０と、当該３極避雷管１０のアース電極１２とアースの間に直列接続した動作トリガ用の２極避雷管２０とで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する技術に関する。

通信機器に接続された通信ケーブルに２極避雷管や３極避雷管を接続することにより、落雷による雷サージや高圧線による誘導サージから当該通信機器を保護する技術がある（特許文献１参照）。

その２極避雷管又は３極避雷管は、通信ケーブルに一定以上の過大電圧がかかると動作し、その過大電圧に基づくサージ電流を対極側又はアース側へ放流すことにより、そのサージ電流が通信機器に侵入することを防止する。

図８は、従来の雷防護対策装置の基本的構成を示す図である。この雷防護対策装置７００は、例えば動作電圧を１５０Ｖとする１つの３極避雷管１０により構成される。

３極避雷管１０は、通信ケーブル接続用の２つの第１ライン電極１１ａ及び第２ライン電極１１ｂを備え、第１ライン電極１１ａと第２ライン電極１１ｂとの間にはアース電極１２が対向配置されている。第１ライン電極１１ａは、保護対象の通信機器５００に接続された１ペアの通信ケーブルのうち、一方の通信ケーブル３００ａに接続され、第２ライン電極１１ｂは、他方の通信ケーブル３００ｂに接続される。

通信ケーブル３００ａ，３００ｂに３極避雷管１０の動作電圧以上のサージ電流が流入した場合、第１ライン電極１１ａとアース電極１２との間に当該サージ電流に基づく放電が生じると共に、第２ライン電極１１ｂとアース電極１２との間にも放電が生じることにより、そのアース電極１２からアース側にサージ電流を放流する。

この原理動作は、ＬＡＮ等の複数のペア通信ケーブルを対象とする複数の３極避雷管１０で構成される場合であっても同様である（図９に示す第１の３極避雷管１０＿１や第ｎの３極避雷管１０＿ｎ）。

特開２０００−９２６９６号公報

しかしながら、２以上の２極避雷管又は１以上の３極避雷管から構成される雷防護対策装置において、サージ電流が流入した際における避雷管内又は各避雷管の動作タイミングが異なるため、その避雷管に接続された１ペア内の通信ケーブル間又は複数のペア通信ケーブル間に電位差が発生し、通信機器が故障するという問題があった。

図８に示した雷防護対策装置７００において、サージ電流が侵入した場合、第１ライン電極１１ａとアース電極１２との間（以下、極管）と第２ライン電極１１ｂとアース電極１２との間（以下、極管）とが同時に放電してサージ電流をアース側に放流するとは限らず、サージ電流の電圧が３極避雷管１０の動作電圧付近の際には、片方の極管のみ動作する場合がある。これにより、一方の通信ケーブル３００ａと他方の通信ケーブル３００ｂとの間に電位差が生じて通信機器が故障する場合がある。

図９に示した雷防護対策装置７００においては、個々の３極避雷管１０内の２つの極管での動作タイミングの差のみでなく、第１の３極避雷管１０＿１と第ｎの３極避雷管１０＿ｎとでも動作タイミングが異なる（３極避雷管同士における動作タイミングの差）ため、同様に通信機器が故障する場合がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止することにある。

請求項１記載の動作トリガ用２極避雷管は、一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に動作トリガ用２極避雷管を直列接続するため、その３極避雷管が本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、３極避雷管内の２つの極管が同時に動作するので、その一対の通信線の線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

請求項２記載の動作トリガ用２極避雷管は、請求項１記載の動作トリガ用２極避雷管において、前記３極避雷管は、前記一対の通信線が２以上の場合にそれぞれ対応する２以上の３極避雷管であって、前記動作トリガ用２極避雷管は、当該２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、上記動作トリガ用２極避雷管は、２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されるため、２以上の３極避雷管が同時に動作するので、２以上の一対の通信線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

請求項３記載の動作トリガ用２極避雷管は、請求項１又は２記載の動作トリガ用２極避雷管において、前記動作トリガ用２極避雷管は、前記３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されることを特徴とする。

本発明によれば、上記動作トリガ用２極避雷管は、３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されるため、３極避雷管を有する従来のサージ防護対策装置の更なる対策装置として提供できる。

請求項４記載の動作トリガ用バリスタは、一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に動作トリガ用バリスタを直列接続するため、その３極避雷管が本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、３極避雷管内の２つの極管が同時に動作するので、その一対の通信線の線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

請求項５記載の動作トリガ用バリスタは、請求項４記載の動作トリガ用バリスタにおいて、前記３極避雷管は、前記一対の通信線が２以上の場合にそれぞれ対応する２以上の３極避雷管であって、前記動作トリガ用バリスタは、当該２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、上記動作トリガ用バリスタは、２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されるため、２以上の３極避雷管が同時に動作するので、２以上の一対の通信線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

請求項６記載の動作トリガ用バリスタは、請求項４又は５記載の動作トリガ用バリスタにおいて、前記動作トリガ用バリスタは、前記３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されることを特徴とする。

本発明によれば、上記動作トリガ用バリスタは、３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されるため、３極避雷管を有する従来のサージ防護対策装置の更なる対策装置として提供できる。

請求項７記載の動作トリガ用２極避雷管は、２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に動作トリガ用２極避雷管を直列接続するため、その２以上の２極避雷管が本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、その２以上の２極避雷管が同時に動作するので、２以上の一対の通信線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

請求項８記載の動作トリガ用バリスタは、２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする。

本発明によれば、２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に動作トリガ用バリスタを直列接続するため、その２以上の２極避雷管が本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、その２以上の２極避雷管が同時に動作するので、２以上の一対の通信線間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

本発明によれば、サージ電流の流入による通信機器の故障を防止できる。

第１の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 第３の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 第４の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 第５の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 第６の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。 動作トリガ付き避雷装置での効果検証結果を示す図である。 従来の雷防護対策装置の構成（１ペア線）を示す図である。 従来の雷防護対策装置の構成（複数ペア線）を示す図である。

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。

〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置１００は、サージ電流の流入方向に対して通信機器５００を保護するように当該通信機器５００の前段で１ペアの通信ケーブル３００ａ，３００ｂに挿入接続され、３極避雷管１０及び２極避雷管２０で構成される。

３極避雷管１０は、第１ライン電極１１ａ及び第２ライン電極１１ｂを備え、その第１ライン電極１１ａと第２ライン電極１１ｂとの間に対向配置されたアース電極１２を具備する。第１ライン電極１１ａは、その１ペアである通信ケーブル３００ａ，３００ｂのうち、一方の通信ケーブル３００ａに接続され、第２ライン電極１１ｂは、他方の通信ケーブル３００ｂに接続される。

２極避雷管２０は、ライン電極２１及びアース電極２２で構成される。ライン電極２１は、３極避雷管１０のアース電極１２に接続され、アース電極２２は、アースに接続される。このような２極避雷管２０としては、例えばアレスタを例に用いることができる。

ここで、通信ケーブル３００ａ，３００ｂに流入したサージ電流の電圧が３極避雷管１０の動作電圧に近い場合、その３極避雷管１０は、「動作しない」又は「動作が遅れる」など、動作特性にバラツキがある。

一方、サージ電流の電圧がその動作電圧よりも明らかに高い場合には、その動作特性にバラツキはなく、３極避雷管１０内の２つの極管（第１ライン電極１１ａとアース電極１２との間（以下、第１極管）、及び第２ライン電極１１ｂとアース電極１２との間（以下、第２極管））が一斉に動作することが知られている。また、３極避雷管１０が複数の場合であっても、それら複数の３極避雷管１０は一斉に動作する。

そこで、本実施の形態では、上述したように、３極避雷管１０のアース電極１２に２極避雷管２０を直列接続させる。これにより、その３極避雷管１０を本来の動作電圧よりも高い電圧で動作させることが可能になる。

これにより、サージ電流が通信ケーブル３００ａ，３００ｂに流入した場合、３極避雷管１０の第１極管と第２極管とが一斉に動作するので、一方の通信ケーブル３００ａと他方の通信ケーブル３００ｂとの間の電位差が低減され、後段に位置する通信機器５００の故障を防止できる。

なお、３極避雷管１０に動作トリガ用の２極避雷管２０を接続することにより、その３極避雷管１０は本来の動作電圧で動作しなくなることから、必要に応じて適切な動作電圧になるように３極避雷管１０と２極避雷管２０とを組み合わせることが望ましい。例えば、動作電圧が通常（一般的に用いられている動作電圧値）よりも低い３極避雷管１０を選定することが考えられる。

以上より、本実施の形態によれば、１ペアの通信ケーブル３００ａ，３００ｂに流入したサージ電流から通信機器５００を保護する３極避雷管１０のアース電極１２に動作トリガ用の２極避雷管２０を直列接続するため、その３極避雷管１０が本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、３極避雷管１０内の２つの極管が同時に動作するので、その１ペア内の通信ケーブル間での電位差が低減され、サージ電流の流入による通信機器５００の故障を防止できる。

〔第２の実施の形態〕
図２は、第２の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態では、第１の実施の形態で用いた２極避雷管２０に代えて、その２極避雷管２０と同様に動作トリガ用として作用するバリスタ３０を３極避雷管１０のアース電極１２に直列接続する。具体的には、バリスタ３０の一方の端子を３極避雷管１０のアース電極１２に接続し、他方の端子をアースに接続する。なお、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

以上より、本実施の形態によれば、３極避雷管１０のアース電極１２に動作トリガ用のバリスタ３０を直列接続することにより、その３極避雷管１０は本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、３極避雷管１０の第１極管と第２極管とが一斉に動作するので、１ペア内の通信ケーブル間での電位差が低減され、通信機器５００の故障を防止できる。

〔第３の実施の形態〕
図３は、第３の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置１００は、１ペアの通信ケーブル３００ａ，３００ｂがｎ個（ｎは２以上の整数）の場合に、それぞれに対応するｎ個の３極避雷管１０で構成される。

本実施の形態では、動作トリガ用として作用する２極避雷管２０を、第１の３極避雷管１０＿１のアース電極１２＿１〜第ｎの３極避雷管１０＿ｎのアース電極１２＿ｎに直列接続する。

以上より、本実施の形態によれば、ｎ個の３極避雷管１０の各アース電極１２に動作トリガ用の２極避雷管２０を直列接続することにより、そのｎ個の３極避雷管１０は本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、個々の３極避雷管１０の第１極管と第２極管とが一斉に動作するのに加えて、更にｎ個の３極避雷管１０が一斉に動作するので、１ペア内の通信ケーブル間での電位差が低減されると共に、ｎ個の１ペア通信ケーブル間での電位差もそれぞれ低減され、通信機器５００の故障を防止できる。

〔第４の実施の形態〕
図４は、第４の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態では、第３の実施の形態で用いた２極避雷管２０に代えて、動作トリガ用のバリスタ３０を３極避雷管１０のアース電極１２に直列接続する。

以上より、本実施の形態によれば、ｎ個の３極避雷管１０の各アース電極１２に動作トリガ用のバリスタ３０を直列接続することにより、そのｎ個の３極避雷管１０は本来の動作電圧よりも高い電圧で動作することから、個々の３極避雷管１０の第１極管と第２極管とが一斉に動作するのに加えて、更にｎ個の３極避雷管１０が一斉に動作するので、１ペア内の通信ケーブル間での電位差が低減されると共に、ｎ個の１ペア通信ケーブル間での電位差もそれぞれ低減され、通信機器５００の故障を防止できる。

〔第５の実施の形態〕
図５は、第５の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置１００は、３極避雷管１０を具備する従来の雷防護対策装置７００と、その３極避雷管１０のアース電極１２に接続された動作トリガ用の２極避雷管２０を具備する動作トリガ用避雷装置２００とで構成される。

以上より、本実施の形態によれば、動作トリガ用の２極避雷管２０は、３極避雷管１０を有する従来の雷防護対策装置７００とは異なる動作トリガ用避雷装置２００に具備されるため、従来の雷防護対策装置７００の更なる対策装置として提供できる。

〔第６の実施の形態〕
図６は、第６の実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置１００は、３極避雷管１０を具備する従来の雷防護対策装置７００と、その３極避雷管１０のアース電極１２に接続された動作トリガ用のバリスタ３０を具備する動作トリガ用避雷装置２００とで構成される。

以上より、本実施の形態によれば、動作トリガ用のバリスタ３０は、３極避雷管１０を有する従来の雷防護対策装置７００とは異なる動作トリガ用避雷装置２００に具備されるため、従来の雷防護対策装置７００の更なる対策装置として提供できる。

以上、動作トリガ用の２極避雷管２０又はバリスタ３０を１以上の３極避雷管１０に接続する場合について説明した。一方、第３の実施の形態と第４の実施の形態において、３極避雷管１０を２極避雷管２０に代えて、代替されたｎ個の２極避雷管の各アース電極に動作トリガ用の２極避雷管２０又はバリスタ３０を直列接続した場合であっても、その代替の２極避雷管を本来の動作電圧よりも高い電圧で動作させることが可能になることから、それら各実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

最後に、第４の実施の形態で説明した動作トリガ付き避雷装置１００での効果検証結果を図７に示す。この結果から、本実施の形態に係る動作トリガ付き避雷装置１００によれば、従来の雷防護対策装置７００よりも通信ケーブル間に発生する電圧差を抑えることが可能であることを把握できる。

１００…動作トリガ付き避雷装置
１０…３極避雷管
１１ａ…第１ライン電極
１１ｂ…第２ライン電極
１２…アース電極
２０…２極避雷管
２１…ライン電極
２２…アース電極
３０…バリスタ
２００…動作トリガ用避雷装置
３００…通信ケーブル（通信線）
５００…通信機器
７００…雷防護対策装置

Claims (8)

1. 一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に直列接続されることを特徴とする動作トリガ用２極避雷管。
2. 前記３極避雷管は、前記一対の通信線が２以上の場合にそれぞれ対応する２以上の３極避雷管であって、
   前記動作トリガ用２極避雷管は、
   当該２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする請求項１記載の動作トリガ用２極避雷管。
3. 前記動作トリガ用２極避雷管は、
   前記３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されることを特徴とする請求項１又は２記載の動作トリガ用２極避雷管。
4. 一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する３極避雷管のアース電極に直列接続されることを特徴とする動作トリガ用バリスタ。
5. 前記３極避雷管は、前記一対の通信線が２以上の場合にそれぞれ対応する２以上の３極避雷管であって、
   前記動作トリガ用バリスタは、
   当該２以上の３極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする請求項４記載の動作トリガ用バリスタ。
6. 前記動作トリガ用バリスタは、
   前記３極避雷管を有する装置とは異なる装置に具備されることを特徴とする請求項４又は５記載の動作トリガ用バリスタ。
7. ２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする動作トリガ用２極避雷管。
8. ２以上の一対の通信線に流入したサージ電流から通信機器を保護する２以上の２極避雷管の２以上のアース電極に直列接続されることを特徴とする動作トリガ用バリスタ。

Images