JP2727129B2 - 交流混触保護回路 - Google Patents
交流混触保護回路Info
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- JP2727129B2 JP2727129B2 JP32130489A JP32130489A JP2727129B2 JP 2727129 B2 JP2727129 B2 JP 2727129B2 JP 32130489 A JP32130489 A JP 32130489A JP 32130489 A JP32130489 A JP 32130489A JP 2727129 B2 JP2727129 B2 JP 2727129B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低電圧回路、例えば通信回線に生じた交流混
触による電子機器の破損を防止する交流混触保護回路に
関するものである。
触による電子機器の破損を防止する交流混触保護回路に
関するものである。
（従来技術） 低電圧で動作する半導体素子などを使用する電子機器
が接続された回路、例えば通信回路においては、サージ
性電圧例えば雷サージからの保護と、配電線（例えばAC
100ボルト 200ボルト）との混触により交流電圧の侵入
による障害から電子機器を保護するため、次に示すよう
な対策が一般にとられている。
が接続された回路、例えば通信回路においては、サージ
性電圧例えば雷サージからの保護と、配電線（例えばAC
100ボルト 200ボルト）との混触により交流電圧の侵入
による障害から電子機器を保護するため、次に示すよう
な対策が一般にとられている。
即ち第１図に示す回路図のように、被保護電子回路Ａ
側の線路L1,L2間に、横サージ保護用の双方向性２端子
サイリスタZ1と、中点が接地された直列の双方向性２端
子サイリスタZ2,Z3を接続すると共に、線路L1,L2と直列
に線路遮断器Ｂ例えばヒューズ、或いは電磁式やサーモ
スタット方式のブレーカを接続して保護する方法であ
る。
側の線路L1,L2間に、横サージ保護用の双方向性２端子
サイリスタZ1と、中点が接地された直列の双方向性２端
子サイリスタZ2,Z3を接続すると共に、線路L1,L2と直列
に線路遮断器Ｂ例えばヒューズ、或いは電磁式やサーモ
スタット方式のブレーカを接続して保護する方法であ
る。
この回路においてはサイリスタのブレークオーバー電
圧やヒューズの電流容量などの選定により、線路への雷
サージ侵入時には双方向性２端子サイリスタZ1或いは
Z2,Z3のブレークオーバーにより雷サージを側路して、
被保護電子回路Ａを保護する。また例えば配電線Ｌによ
る交流混触時には双方向性２端子サイリスタZ1,Z2など
がオンして被保護電子回路に大きな電流が流れこむのを
一時的に阻止しておき、このとき流れる電流によりヒュ
ーズなどのブレーカＢを動作させて、線路L1,L2を遮断
するようにして保護するものである。
圧やヒューズの電流容量などの選定により、線路への雷
サージ侵入時には双方向性２端子サイリスタZ1或いは
Z2,Z3のブレークオーバーにより雷サージを側路して、
被保護電子回路Ａを保護する。また例えば配電線Ｌによ
る交流混触時には双方向性２端子サイリスタZ1,Z2など
がオンして被保護電子回路に大きな電流が流れこむのを
一時的に阻止しておき、このとき流れる電流によりヒュ
ーズなどのブレーカＢを動作させて、線路L1,L2を遮断
するようにして保護するものである。
（従来技術の問題点） しかし一般に交流混触時ターンオンした双方向性２端
子サイリスタの電流に耐える時間は数秒程度である。従
ってサイリスタが破損する以前に、ヒューズなどのブレ
ーカＢが動作するようにして線路を遮断することが要求
され、これが満たされないときには被保護電子回路Ａ
に、これを焼損させるような電流が流れる。
子サイリスタの電流に耐える時間は数秒程度である。従
ってサイリスタが破損する以前に、ヒューズなどのブレ
ーカＢが動作するようにして線路を遮断することが要求
され、これが満たされないときには被保護電子回路Ａ
に、これを焼損させるような電流が流れる。
しかしヒューズは安価であるが消耗品であるため、切
断時交換しなければならない。従って面倒であるばかり
でなく、交換を忘れたときには保護が行われなくなる欠
点がある。これに加えて一般にヒューズは応答が遅い欠
点があり、しかも混触電圧により流れる電流値が異なる
と、これに伴い切断時間が変わる。従って保護動作が確
実でない欠点がある。
断時交換しなければならない。従って面倒であるばかり
でなく、交換を忘れたときには保護が行われなくなる欠
点がある。これに加えて一般にヒューズは応答が遅い欠
点があり、しかも混触電圧により流れる電流値が異なる
と、これに伴い切断時間が変わる。従って保護動作が確
実でない欠点がある。
また電磁式やサーモスタット式ブレーカはヒューズの
ように交換を必要としないが、一般にヒューズより更に
応答が遅く、しかも混触発生時流れる電流によって応答
時間が変わり、形状も大型となり大きな取付けスペース
を必要とするなどの難点がある。
ように交換を必要としないが、一般にヒューズより更に
応答が遅く、しかも混触発生時流れる電流によって応答
時間が変わり、形状も大型となり大きな取付けスペース
を必要とするなどの難点がある。
（発明の目的） 本発明は交流混触時の保護を確実に行いうる交流混触
保護装置の提供を目的とするものである。
保護装置の提供を目的とするものである。
（問題点を解決するための本発明の手段） 本発明は混触電圧から一定レベルの切替信号を作り、
これにより動作するゲート信号切替回路を用いて交流電
圧の正負に対応した極性で線路に接続された、例えばゲ
ートターンオフサイリスタ（逆導通サイリスタ以下GTO
と称す）や、逆導通ノーマリオンタイプの静電誘導サイ
リスタ以下SI Thyと称す）のように、ゲート信号の極性
によってオンオフが可能な素子を制御して線路の遮断を
行って保護するようにしたものである。そして従来用い
られている電流を動作要素とするヒューズ，電磁式更に
サーモスタット式ブレーカのように混触により流れる電
流の大小によって応答時間が変わるなどの前記従来技術
の欠点を除去して、確実な交流混触時の保護を行えるよ
うにしたものである。次に本発明を実施例によって説明
する。
これにより動作するゲート信号切替回路を用いて交流電
圧の正負に対応した極性で線路に接続された、例えばゲ
ートターンオフサイリスタ（逆導通サイリスタ以下GTO
と称す）や、逆導通ノーマリオンタイプの静電誘導サイ
リスタ以下SI Thyと称す）のように、ゲート信号の極性
によってオンオフが可能な素子を制御して線路の遮断を
行って保護するようにしたものである。そして従来用い
られている電流を動作要素とするヒューズ，電磁式更に
サーモスタット式ブレーカのように混触により流れる電
流の大小によって応答時間が変わるなどの前記従来技術
の欠点を除去して、確実な交流混触時の保護を行えるよ
うにしたものである。次に本発明を実施例によって説明
する。
（実施例） 第２図は本発明の一実施例図（第１図と同一符号部分
は同等部分を示す）である。図においてL1,L2は線路、
Ａは被保護電子回路、Z1,L2,Z3はそれぞれ双方向性２端
子サイリスタであって、こらは第１図と同様に接続され
る。
は同等部分を示す）である。図においてL1,L2は線路、
Ａは被保護電子回路、Z1,L2,Z3はそれぞれ双方向性２端
子サイリスタであって、こらは第１図と同様に接続され
る。
Ga,Gbは本発明の交流混触保護回路であって、L1,L2の
何れの線路に混触があった場合にも応答できるように
L1,L2に接続され、これは次の各部からなる。D1,D2はそ
れぞれ混触検出用ダイオードであって、配電線路Ｌと線
路との混触により、線路L1,L2に生じた交流電圧の正負
を通過させるため、逆極性に直列されて線路L1,L2に接
続されるう。S1とS2はGTOであって、それぞれは流れる
電流の正負に対応して逆極性となるように線路L1,L2に
直列に接続される。SDは混触信号検出回路であって、線
路L1,L2の電圧で動作する例えばインバータとセットＳ
−リセットＲフリップフロップの組合わせからなるラッ
チ回路が用いられ、ダイオードD1,D2を介して加えられ
た交流混触電圧を一時記憶して所要の一定レベルの切替
信号を送出する。GSはゲート信号切替回路であって、例
えば切替信号により接片ｇが接点ロとハに切替えられる
スイッチ回路SW（電子的スイッチ回路でもよい）と、一
端が上記スイッチ回路SWの接点ロとハにそれぞれ接続さ
れ、他端がゲート抵抗R1,R2を介してGTO S1,S2のゲート
に接続された逆並列接続のバッテリBa,Bbからそれぞれ
形成され、以上で交流混触保護回路が形成される。
何れの線路に混触があった場合にも応答できるように
L1,L2に接続され、これは次の各部からなる。D1,D2はそ
れぞれ混触検出用ダイオードであって、配電線路Ｌと線
路との混触により、線路L1,L2に生じた交流電圧の正負
を通過させるため、逆極性に直列されて線路L1,L2に接
続されるう。S1とS2はGTOであって、それぞれは流れる
電流の正負に対応して逆極性となるように線路L1,L2に
直列に接続される。SDは混触信号検出回路であって、線
路L1,L2の電圧で動作する例えばインバータとセットＳ
−リセットＲフリップフロップの組合わせからなるラッ
チ回路が用いられ、ダイオードD1,D2を介して加えられ
た交流混触電圧を一時記憶して所要の一定レベルの切替
信号を送出する。GSはゲート信号切替回路であって、例
えば切替信号により接片ｇが接点ロとハに切替えられる
スイッチ回路SW（電子的スイッチ回路でもよい）と、一
端が上記スイッチ回路SWの接点ロとハにそれぞれ接続さ
れ、他端がゲート抵抗R1,R2を介してGTO S1,S2のゲート
に接続された逆並列接続のバッテリBa,Bbからそれぞれ
形成され、以上で交流混触保護回路が形成される。
このような構成とした本発明は次のように動作して保
護を行う。
護を行う。
（ステップ１） 回線が通常状態においては第３図（ａ）の説明図のよ
うにゲート信号切替回路Ｇの接片ｇは接点イ，ロとを接
続し、バッテリーBaによってGTO S1,S2のゲート電圧
（ゲート・カゾード間）を正に保つ。
うにゲート信号切替回路Ｇの接片ｇは接点イ，ロとを接
続し、バッテリーBaによってGTO S1,S2のゲート電圧
（ゲート・カゾード間）を正に保つ。
このためGTO,S1,S2は導通状態を維持し、ｉのように
電流を流す。なお図中vmは配電線からの誘導により線路
に生じた電圧である。
電流を流す。なお図中vmは配電線からの誘導により線路
に生じた電圧である。
（ステップ２） 線路例えばL1に配電線Ｌとの混触が発生し、ダイオー
ドD1,D2の接続点の電圧がダイオードの耐圧を越える
と、ダイオードD1,D2を介して混触信号検出回路SDに第
３図（ｂ）のように電流i1が流れる。このため混触信号
検出回路SDは所要の一定レベルをもった切替信号を送出
して、ゲート信号切替回路GSの接片ｇを接点イとハ間に
接続し、バッテリーBbによりGTO S1,S2のゲート電圧
（ゲート・カソード間）を負極性として阻止状態とし、
それにより線路を遮断して被保護電子回路Ａの保護を行
う。
ドD1,D2の接続点の電圧がダイオードの耐圧を越える
と、ダイオードD1,D2を介して混触信号検出回路SDに第
３図（ｂ）のように電流i1が流れる。このため混触信号
検出回路SDは所要の一定レベルをもった切替信号を送出
して、ゲート信号切替回路GSの接片ｇを接点イとハ間に
接続し、バッテリーBbによりGTO S1,S2のゲート電圧
（ゲート・カソード間）を負極性として阻止状態とし、
それにより線路を遮断して被保護電子回路Ａの保護を行
う。
（ステップ３） 線路の復旧が行われて交流の混触がなくなり線路の交
流電圧が誘導電圧vmになり、ダイオードD1,D2の耐圧を
下廻ると混触信号検出回路SDには電流が流れなくなる。
流電圧が誘導電圧vmになり、ダイオードD1,D2の耐圧を
下廻ると混触信号検出回路SDには電流が流れなくなる。
このためゲート信号切替回路GSの切替回路SWの接片ｇ
は接点イロの間を自動的に接続する。このためGTO,S1,S
2のゲート電圧は正電極に保たれて導通状態となり、電
流ｉの流れこみを許して復帰状態となる。
は接点イロの間を自動的に接続する。このためGTO,S1,S
2のゲート電圧は正電極に保たれて導通状態となり、電
流ｉの流れこみを許して復帰状態となる。
なお通常用いられている双方向２端子サイリスタをサ
ージ防護用として用いた通信回線において、配電電圧AC
200ボルトの混触した場合に模擬実験を行ったところ、
双方向２端子サイリスタの破損を招くことなく確実に線
路を遮断できた。なおこのとき使用されたGTO,S1,S2と
してブレークオーバー電圧600ボルト、また一般に通信
回線の電流値は１アンペア以下であるため、1Aの電流容
量のものを用いた。またダイオードD1,D2の耐圧を通常
状態における線路電圧のピーク値以上であって、交流混
触時のピーク電圧である値以下である100ボルトに選定
した。
ージ防護用として用いた通信回線において、配電電圧AC
200ボルトの混触した場合に模擬実験を行ったところ、
双方向２端子サイリスタの破損を招くことなく確実に線
路を遮断できた。なおこのとき使用されたGTO,S1,S2と
してブレークオーバー電圧600ボルト、また一般に通信
回線の電流値は１アンペア以下であるため、1Aの電流容
量のものを用いた。またダイオードD1,D2の耐圧を通常
状態における線路電圧のピーク値以上であって、交流混
触時のピーク電圧である値以下である100ボルトに選定
した。
なお以上の説明においては、GTOについて説明した
が、SI Thyを使用して実施できることは明らかである。
が、SI Thyを使用して実施できることは明らかである。
また以上においては通信回線を例にとって説明した
が、GTOなどの電流容量を選択することにより、通信回
線以外の一般の弱電回路の交流混触保護にも適用でき
る。
が、GTOなどの電流容量を選択することにより、通信回
線以外の一般の弱電回路の交流混触保護にも適用でき
る。
（発明の効果） 以上から明らかなように本発明によれば、交流混触が
なくなって回線が復旧すれば自動的に保護装置は復帰す
る。従って上記のヒューズのように交換する必要がない
ので保守が極めて容易である。またヒューズやサーモス
タット方式のブレーカのように電流によって動作するも
のではなく、交流混触電圧によって動作するので応答が
速くしかも応答時間もほぼ一定である。従って保護が確
実であるこれに加えて本発明製造は半導体素子によって
構成できるので、電磁式やサーモスタット式ブレーカに
比べて小型に形成できるので取付けスペースを少なくで
きるので、弱電機器などへの組込みが容易であるばかり
でなく、安価である。
なくなって回線が復旧すれば自動的に保護装置は復帰す
る。従って上記のヒューズのように交換する必要がない
ので保守が極めて容易である。またヒューズやサーモス
タット方式のブレーカのように電流によって動作するも
のではなく、交流混触電圧によって動作するので応答が
速くしかも応答時間もほぼ一定である。従って保護が確
実であるこれに加えて本発明製造は半導体素子によって
構成できるので、電磁式やサーモスタット式ブレーカに
比べて小型に形成できるので取付けスペースを少なくで
きるので、弱電機器などへの組込みが容易であるばかり
でなく、安価である。
第１図は従来の保護回路図、第２図は本発明の一実施例
回路図、第３図は本発明の動作説明図である。 L1,L2……線路、Ａ……被保護電子回路、Z1,L2,Z3……
双方向性２端子サイリスタ、Ｂ……線路遮断器、Ｌ……
配電線、Ga,Gb……交流混触保護回路、D1,D2……交流混
触検出用ダイオード、S1,S2……GTOまたはSI Thy、SD…
…混触信号検出回路、GS……ゲート信号切替回路、Ba,B
b……バッテリー。
回路図、第３図は本発明の動作説明図である。 L1,L2……線路、Ａ……被保護電子回路、Z1,L2,Z3……
双方向性２端子サイリスタ、Ｂ……線路遮断器、Ｌ……
配電線、Ga,Gb……交流混触保護回路、D1,D2……交流混
触検出用ダイオード、S1,S2……GTOまたはSI Thy、SD…
…混触信号検出回路、GS……ゲート信号切替回路、Ba,B
b……バッテリー。
Claims (1)
- 【請求項１】交流電流の正負に対応して逆極性に線路に
直列に接続された２個の逆導通ノーマリオンタイプ静電
誘導サイリスタまたは逆導通ゲートターンオフサイリス
タと、一端を線路に接続された交流混触検出用ダイオー
ドと、、このダイオードの出力により動作して切替信号
を送出する混触信号検出回路と、この回路からの切替信
号により前記逆導通ノーマリオンタイプ静電誘導サイリ
スタ、または逆導通ゲートターンオフサイリスタのゲー
ト電圧の極性を切替えるゲート信号切替回路とを備えた
ことを特徴とする交流混触保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32130489A JP2727129B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 交流混触保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32130489A JP2727129B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 交流混触保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183316A JPH03183316A (ja) | 1991-08-09 |
| JP2727129B2 true JP2727129B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=18131081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32130489A Expired - Fee Related JP2727129B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 交流混触保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727129B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32130489A patent/JP2727129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03183316A (ja) | 1991-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |