JP2550218Y2 - サージ保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、雷サージや開閉サージ
等の異常高電圧から電気設備を保護するためのサージ保
護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、雷サージ等の異常高電圧から線路
や線路に接続された電気機器を含む電気設備を保護する
サージ保護装置として、図３及び図４に示すようにバリ
スタを使用したものが知られている。図３の装置は、線
路Ｌ１と接地端Ｅの間にサージ吸収素子としてのバリス
タ１を、線路Ｌ２と接地端の間にバリスタ２を接続し、
さらに線路Ｌ１，Ｌ２間にバリスタ３を接続したもので
ある。また、図４の装置は図３の構成に加え、バリスタ
１，２の接続点と接地端Ｅ間にガスアレスタ４を接続し
たものである。

【０００３】これらの装置では、縦サージが侵入する
と、正極性の場合、線路Ｌ１→バリスタ１→（ガスアレ
スタ４→）接地端Ｅの通路で吸収され、同様に線路Ｌ２
→バリスタ２→（ガスアレスタ４→）接地端Ｅの通路で
吸収される。負極性の場合は、これと逆の通路で吸収さ
れる。また、横サージが侵入すると、線路Ｌ１側が正極
性の場合は、線路Ｌ１→バリスタ３→線路Ｌ２の通路で
吸収される。負極性の場合は、これと逆の通路で吸収さ
れる。このようにして、線路Ｌ１，Ｌ２に侵入する縦サ
ージ及び横サージを吸収することができ、且つサージの
極性に拘らずサージを吸収することができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サージ保護装置は、いずれも線路Ｌ１，Ｌ２と接地端Ｅ
間及び線路Ｌ１，Ｌ２間のそれぞれにサージ吸収素子と
してのバリスタを接続する必要があるので、バリスタの
使用個数が多くなり高価格となる。また、バリスタの電
流耐量が不足する場合、バリスタを並列接続してバリス
タに流れる電流を分流させ１個当たりの電流負担を小さ
くする必要があり、バリスタに要する費用がより高価格
となる問題があった。

【０００５】本考案は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、バリスタ等のサージ吸
収素子の数を減じても電流耐量の向上がはかれるサージ
保護装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本考案に係わるサージ保護装置は、第１の線路と接地
端との間にツェナーダイオードからなるブリッジ回路の
交流側端子を接続し、該ブリッジ回路の整流側端子間に
サージ吸収素子を接続した第１のサージ吸収回路と、第
２の線路と接地端との間にツェナーダイオードからなる
ブリッジ回路の交流側端子を接続し、該ブリッジ回路の
整流側端子間にサージ吸収素子を接続した第２のサージ
吸収回路とを具備し、前記第１及び第２のサージ吸収回
路の各ブリッジ回路の整流側端子の同極性同士をそれぞ
れ接続してなることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本考案によれば、ツェナーダイオードのブリッ
ジ回路の整流側をサージ吸収素子で接続したサージ吸収
回路を２個用い、一方のブリッジ回路の整流側と他方の
ブリッジ回路の整流側を、サージ吸収素子が短絡しない
ように接続している。このため、サージ吸収素子にサー
ジ電流が分流して流れることになり、電流耐量が２倍と
なる。また、ツェナーダイオードのブリッジ回路に接続
したサージ吸収素子は、線路と接地端間のサージに対し
て動作するのみではなく、線間のサージに対しても動作
することになるので、線路間のサージ吸収素子を省略す
ることが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照して説明
する。

【０００９】図１は、本考案の第１の実施例に係わるサ
ージ保護装置を示す回路構成図である。図に示すよう
に、本考案によるサージ保護装置は、４個のツェナーダ
イオードとバリスタ等の半導体サージ吸収素子からなる
構成を基本とし、この基本の複数の組み合わせからな
る。

【００１０】図中１０は、４個のツェナーダイオード１
１〜１４でブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路の
整流側の端子１６，１７間にバリスタ１５を接続してな
る第１のサージ吸収回路である。２０も同様に、４個の
ツェナーダイオード２１〜２４でブリッジ回路を構成
し、このブリッジ回路の整流側の端子２６，２７間にバ
リスタ２５を接続してなる第２のサージ吸収回路であ
る。

【００１１】第１のサージ吸収回路１０の一方の交流側
端子１８を線路Ｌ１に接続し、第２のサージ吸収回路２
０の一方の交流側端子２８を線路Ｌ２に接続し、第１の
サージ吸収回路１０の他方の交流側端子１９と第２のサ
ージ吸収回路２０の他方の交流側端子２９を接続して、
その接続点３１を接地端Ｅに接続する。

【００１２】そして、第１のサージ吸収回路１０の整流
側端子１６と第２のサージ吸収回路２０の整流側の端子
２６とを短絡線３２で接続し、さらに第１サージ吸収回
路１０の整流側の端子１７と第２のサージ吸収回路２０
の整流側の端子２７とを短絡線３３で接続してサージ吸
収装置を構成する。なお、整流側の端子１６，２６の短
絡接続及び整流側の端子１７，２７の短絡接続は、それ
ぞれツェナーダイオード極性接続が同一極性同士の接続
とする。次に、上記構成された本装置の動作について説
明する。

【００１３】縦サージが線路Ｌ１，Ｌ２に侵入すると、
正極性の場合、線路Ｌ１は一つは線路Ｌ１→ツェナーダ
イオード１１→バリスタ１５→ツェナーダイオード１４
→接地端Ｅと、もう一つは線路Ｌ１→ツェナーダイオー
ド１１→短絡線３２→バリスタ２５→ツェナーダイオー
ド２４→接地端Ｅの２通路で吸収される。

【００１４】さらに、正極性の場合、線路Ｌ２は一つは
線路Ｌ２→ツェナーダイオード２１→バリスタ２５→ツ
ェナーダイオード２４→接地端Ｅと、もう一つは線路Ｌ
２→ツェナーダイオード２１→短絡線３２→バリスタ１
５→ツェナーダイオード１４→接地端Ｅの２通路で吸収
される。

【００１５】次に、負極性の場合、線路Ｌ１の一つは線
路Ｌ１→ツェナーダイオード１３→バリスタ１５→ツェ
ナーダイオード１２→接地端Ｅと、もう一つは線路Ｌ１
→ツェナーダイオード１３→短絡線３３→バリスタ２５
→ツェナーダイオード２２→接地端Ｅの２通路で吸収さ
れる。

【００１６】さらに、負極性の場合、線路Ｌ２の一つは
線路Ｌ２→ツェナーダイオード２３→バリスタ２５→ツ
ェナーダイオード２２→接地端Ｅと、もう一つは線路Ｌ
２→ツェナーダイオード２３→短絡線３３→バリスタ１
５→ツェナーダイオード１２→接地端Ｅの２通路で吸収
される。

【００１７】一方、横サージが線路Ｌ１，Ｌ２に侵入す
ると、線路Ｌ１側が正極性の場合には、一つは線路Ｌ１
→ツェナーダイオード１１→バリスタ１５→短絡線３３
→ツェナーダイオード２３→線路Ｌ２と、もう一つは線
路Ｌ１→ツェナーダイオード１１→短絡線３２→バリス
タ２５→ツェナーダイオード２３→線路Ｌ２の２通路で
吸収される。

【００１８】さらに、線路Ｌ２側が正極性の場合は、線
路Ｌ１→ツェナーダイオード１３→バリスタ１５→短絡
線３２→ツェナーダイオード２１→線路Ｌ２と、線路Ｌ
１→ツェナーダイオード１３→短絡線３３→バリスタ２
５→ツェナーダイオード２１→線路Ｌ２の２通路で吸収
される。

【００１９】このように本実施例では、４個のツェナー
ダイオードからなるブリッジ回路を構成し、このブリッ
ジ回路の整流側の端子間にバリスタ等の半導体サージ吸
収素子を接続してなるサージ吸収回路を２組用い、これ
を線間に直列に接続し、２組のサージ吸収回路の整流側
の端子間のそれぞれをツェナーダイオードの同極性同士
を組みとして短絡接続したことで、サージ電流をバリス
タ２個に分流することができる。このため、２倍の電流
耐量が得られることになり、バリスタの防護性能の向上
をはかることができる。

【００２０】また、一般には対接地に設けられるバリス
タに対し線間に設けられるバリスタは、線間に電圧が印
加されている関係上、対接地間のバリスタに比較して動
作電圧は数倍高い動作のものが使用されているが、本実
施例では対接地間に配設されたバリスタが線間に対して
も動作するので、防護性能の向上がはかられる。そし
て、線間分のバリスタが省略できると共に、線間に対し
てもバリスタに分流されるので、２倍の電流耐量とな
る。

【００２１】これに加えて、次のような効果も得られ
る。 (1) サージに対しツェナーダイオードの回り込みにより
常に１個のバリスタの接続された状態に動作するので、
バリスタの動作差による電圧の発生がない。 (2) サージ電流に対してバリスタに分流するので、バリ
スタの設置個数倍の電流耐量となり、特性向上がはかれ
る。 (3) 線間も対接地間バリスタが動作するので、別に線間
用バリスタを必要としないし、節約効果が得られる。 (4) 静電容量が等価的に小さくなり、高周波回線やデジ
タル回線における歪が改善され、これらの使用範囲の拡
大がはかれる。

【００２２】図２は、本考案の第２の実施例に係わるサ
ージ吸収装置を示す回路構成図である。なお、図１と同
一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略す
る。この実施例は、基本的には先に説明した第１の実施
例と同様であり、第１の実施例と異なる点は、２つのブ
リッジ回路の接続点３１と接地端Ｅとの間にガスアレス
タ４０を挿入したことにある。この実施例の場合、動作
は基本的に第１の実施例と同様であり、第１の実施例と
相違する点は、ガスアレスタ４０の動作電圧に達した時
点で接続点３１が接地され、上記動作電圧以上のサージ
吸収が行われることである。

【００２３】なお、本考案は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。実施例ではサージ吸収
素子としてバリスタを用いたが、これに限らず他の半導
体サージ吸収素子を用いることができる。

【００２４】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、ブ
リッジ回路の整流側の端子間にサージ吸収素子を接続し
たサージ吸収回路を２組を直列に接続し、この２組のサ
ージ吸収回路の整流側の同極性同士を短絡した構成とし
ているので、サージ電流はサージ吸収素子に分流して流
れることになる。従って、サージ吸収素子の数を減じて
も電流耐量の向上がはかれるサージ保護装置を実現する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係わるサージ保護装置
を示す回路構成図、

【図２】本考案の第２の実施例に係わるサージ保護装置
を示す回路構成図、

【図３】従来のサージ保護装置を示す回路構成図、

【図４】従来のサージ保護装置を示す回路構成図。

【符号の説明】

１０…第１のサージ吸収回路、１１〜１４…ツェナーダ
イオード、１５…バリスタ（サージ吸収素子）、１６，
１７…整流側端子、１８，１９…交流側端子、２０…第
２のサージ吸収回路、２１〜２４…ツェナーダイオー
ド、２５…バリスタ（サージ吸収素子）、２６，２７…
整流側端子、２８，２９…交流側端子、３２，３３…短
絡線、４０…ガスアレスタ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の線路と接地端との間にツェナーダイ
   オードからなるブリッジ回路の交流側端子を接続し、該
   ブリッジ回路の整流側端子間にサージ吸収素子を接続し
   た第１のサージ吸収回路と、第２の線路と接地端との間
   にツェナーダイオードからなるブリッジ回路の交流側端
   子を接続し、該ブリッジ回路の整流側端子間にサージ吸
   収素子を接続した第２のサージ吸収回路とを具備し、前
   記第１及び第２のサージ吸収回路の各ブリッジ回路の整
   流側端子の同極性同士をそれぞれ接続してなることを特
   徴とするサージ保護装置。