JP3253003B2 - 雷防護アダプタ - Google Patents

雷防護アダプタ

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JP3253003B2
JP3253003B2 JP00043796A JP43796A JP3253003B2 JP 3253003 B2 JP3253003 B2 JP 3253003B2 JP 00043796 A JP00043796 A JP 00043796A JP 43796 A JP43796 A JP 43796A JP 3253003 B2 JP3253003 B2 JP 3253003B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信機器を雷サージ等
の過電圧から保護するための雷防護アダプタに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】外部通信線と内部通信線を有する通信機
器においては、数kV〜数十kVの雷サージ等の過電圧
が外部通信線から流入し、通信装置を破壊して内部通信
線へと流出することがある。この通信装置の破壊を防ぐ
ため、外部通信線と内部通信線の間に、雷サージのバイ
パス回路として、通信装置が破壊にいたる電圧以下に制
限する避雷素子を挿入することは周知の事実である。
【0003】その従来技術の一例を図3,図4に示す。
図3は、外部通信線が2線式、内部通信線が2線式の場
合、図4は、外部通信線が2線式、内部通信線が4線式
の場合である。L1,L2は外部通信線、L3〜L6は
内部通信線、TEは通信装置、Pは雷防護アダプタで、
Z1は前記外部通信線L1,L2の線間電圧を制限する
ための避雷素子、Z2〜Z9は前記外部通信線L1,L
2と内部通信線L3,L4の電圧を制御するための避雷
素子である。通常、避雷素子Z1〜Z9には、ガス放電
管やバリスタ、双方向性2極サイリスタ(PNPN素
子)等が用いられる。通信装置TEの外部通信線L1,
L2、内部通信線L3,L4の線間および外部通信線L
1,L2と内部通信線L3,L4の間の雷サージ耐力
が、150〜500Vであるため、これらの避雷素子Z
1〜Z9には制限電圧が120V〜470Vのものが用
いられる。
【0004】外部通信線L1,L2と内部通信線L3,
L4が同じ2線式の図3の従来例では、外部通信線L
1,L2の線間に電圧制限用の避雷素子Z1が1個、外
部通信線L1と内部通信線L3の間およびL2とL4の
間には電圧制限用の避雷素子Z2,Z3が使用され、こ
れが雷サージ等の過電圧に対する防護回路の基本とな
る。外部通信線と内部通信線の間(L1とL3の間、L
2とL4の間)の雷サージ耐力が150Vで、外部通信
線,内部通信線の線間(L1とL2の間、L3とL4の
間)の雷サージ耐力がともに400Vの場合、避雷素子
Z1,Z2,Z3に制限電圧120Vのものを適用すれ
ば通信装置を防護できる。
【0005】ところが、外部通信線L1,L2と内部通
信線L3〜L6の数が一致しない図4の従来例では、避
雷素子Z1を1個使用することは図3の例と同じである
が、外部通信線と内部通信線間に対しては、外部通信線
L1,L2に対して避雷素子Z4,Z5を、内部通信線
L3〜L6に対して避雷素子Z6〜Z9を使用し、中間
点で接続せざるを得なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このため、図4の例で
は、次のような問題があった。
【0007】(1)外部通信線から内部通信線の間(例
えばL1とL3間)に、直列に2個の避雷素子(Z4と
Z6)が挿入されることになるため、通信装置TEが図
3と同様、150Vの耐力である場合、図4の避雷素子
Z4〜Z9には、図3の避雷素子Z2,Z3(制限電圧
120V)の1/2の制限電圧の避雷素子(制限電圧6
0V)を使用しなければならない。しかし、例えばPN
PN素子の場合は、動作速度の速い避雷素子として多く
用いられているが、市販品としては制限電圧がせいぜい
100V程度のものまでであり、それ以下の制限電圧の
ものは販売されていないという問題があった。PNPN
素子の場合、制限電圧を小さくするには、不純物濃度を
大きくする方法があるが、不純物濃度を大きくすると制
限電圧のコントロールが難しくなるという製造上の問題
が生じるためである。
【0008】(2)外部通信線の線間に対して、避雷素
子Z1とZ4およびZ5とが並列に接続されるため、避
雷素子Z1単体の場合よりも静電容量が増大し、特にデ
ィジタル信号を伝送する高周波回線では使用できなくな
るケースがでてくる。例えば、INSネット64回線で
は102kHzで線間インピーダンス2.5kΩという
回線規定があり、これを満足するには線間静電容量は6
00pF以下でなければならない。しかし、バリスタで
制限電圧が120V程度のものは、静電容量が500〜
1400pFもあり適用できなかったり、PNPN素子
でも制限電圧120Vのものは300〜400pF程度
であるため、並列回路の場合、適用限界に近く、余裕が
なくなるという問題がある。
【0009】(3)外部通信線に対する避雷素子Z4,
Z5と内部通信線に対する避雷素子Z6〜Z9の中間接
続点は、装置のフレームグランド等の大地Eに接地され
ることがあるが、このような場合、例えば避雷素子Z
4,Z5の静電容量の製造バラツキによって縦電流減衰
量が大きくなり、外部通信線の高周波帯域の伝送特性に
悪影響を及ぼすケースがでてくる。内部通信線に対して
も、避雷素子Z6〜Z9の製造バラツキによって、同じ
ような問題が発生する可能性がある。このため、静電容
量を十分小さくするとともに、製造バラツキが発生しな
いような工夫が必要である。上記と同じINSネット6
4回線では縦電流減衰量が300kHzで−54dBと
いう規定があり、避雷素子Z4とZ5、Z6とZ7など
の静電容量偏差は約15pF程度でなければならない。
しかし、バリスタなどは製造バラツキが±10%程度発
生するので、例えば静電容量500pFもあるバリスタ
はそのバラツキも±50pF程度生じてしまうため、使
用できないという問題がある。
【0010】本発明の目的は、外部通信線が2線式、内
部通信線が4線式の場合について、外部通信線と内部通
信線間の避雷素子を各々の線に対して1個のみとして雷
防護回路を構成することにより、外部通信線と内部通信
線がともに2本の場合と同じ特性の避雷素子を使用でき
るようにし、ディジタル信号等の高周波回線にも容易に
適用できる雷防護アダプタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる雷防護ア
ダプタは、2線式の外部通信線と4線式の内部通信線を
有する通信機器用の雷防護アダプタにおいて、前記外部
通信線の間に双方向性2極サイリスタを挿入するととも
に、前記外部通信線と内部通信線の間の防護用として、
各々の外部通信線1線と内部通信線2線の間、または各
々の外部通信線1線と内部通信線4線の間に、双方向性
2極サイリスタを1個ずつ挿入したものである。
【0012】
【作用】本発明においては、雷サージが外部通信線の線
間に印加されたとき、外部通信線と内部通信線の線間に
印加されたときのいずれも十分に双方向性2極サイリス
タによって制限電圧以下にすることができ、しかも双方
向性2極サイリスタの特性を特別のものとしない従来の
ものを使用できる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例の構成を示す
回路図である。図1において、外部通信線L1とL2の
線間に線間電圧制限用の双方向性2極サイリスタZ1
(以下、Zを双方向性2極サイリスタという)を1個挿
入し、外部通信線と内部通信線の間には、外部通信線L
1の1線に対して内部通信線L3とL4の2線に接続さ
れるように、双方向性2極サイリスタZ10および双方
向性2極サイリスタZ11を挿入する。同じく外部通信
線L2に対しては内部通信線L5とL6が接続されるよ
うに双方向性2極サイリスタZ12,Z13を挿入し、
雷防護アダプタPが構成される。そして、Z1,Z10
〜Z13の双方向性2極サイリスタ(PNPN素子)
は、製造バラツキが±10pF程度と非常に小さいもの
である。
【0014】この雷防護アダプタPでは、次の特徴があ
る。
【0015】(1)外部通信線L1とL2間に雷サージ
電圧が加わった場合、双方向性2極サイリスタZ1が動
作して防護できるのはもちろんであるが、外部通信線L
1とL3,L4との間に雷サージ電圧が加わった場合
も、双方向性2極サイリスタZ10,Z11が動作して
その間の電圧を制限できる。また、外部通信線L2と内
部通信線L5,L6との間に加わる雷サージ電圧も双方
向性2極サイリスタZ12,Z13によって、その間の
電圧を制限できる。外部通信線と内部通信線の間には、
各々双方向性2極サイリスタZ10〜Z13が1個ずつ
挿入されているので、従来技術の図3と同じ双方向性2
極サイリスタ(制限電圧120V)を適用しても、同じ
制限電圧(120V)が実現できる。
【0016】(2)外部通信線L1と内部通信線L5の
間に雷サージ電圧が加わった場合は、双方向性2極サイ
リスタZ1とZ12の経路により両双方向性2極サイリ
スタが動作するので制限電圧が240Vとなり、内部通
信線のL3とL5の間に雷サージが加わった場合は、双
方向性2極サイリスタZ10,Z1,Z12の経路によ
り各双方向性2極サイリスタが動作するので電圧制限が
360Vとなるが、これは図3と同じ制限電圧である。
【0017】(3)外部通信線L1とL2間に挿入する
双方向性2極サイリスタはZ1の1個のみであるため、
外部通信線L1とL2間の静電容量が大きくならず、I
NSネット64回線の条件も満足できる。内部通信線L
3〜L6に対しても、双方向性2極サイリスタZ10と
Z11などが直列に接続されるので、静電容量の問題が
発生しない。また、外部通信線と内部通信線間に接地点
を設けないため、縦電流減衰量の問題もない。
【0018】図2は、本発明の第2の実施例の構成を示
す回路図である。この実施例では、外部通信線L1から
内部通信線L3〜L6それぞれの線に対して双方向性2
極サイリスタZ10〜Z13を、外部通信線L2と内部
通信線L3〜L6の間にも双方向性2極サイリスタZ1
4〜Z17が挿入されている。
【0019】この雷防護アダプタPは、図1の実施例と
同じく外部通信線と内部通信線の間の双方向性2極サイ
リスタを1個とし、なおかつ、外部通信線の1線と内部
通信線の4線の間の制限電圧をすべて同じ条件としたこ
とに特徴がある。この構成では、内部通信線のL3とL
5の間に雷サージが加わった場合も、Z10〜Z12の
経路により制限電圧が240Vで双方向性2極サイリス
タを動作させることが可能である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、2線式
の外部通信線と4線式の内部通信線を有する通信機器用
の雷防護アダプタにおいて、前記外部通信線の間に双方
向性2極サイリスタを挿入するとともに、前記外部通信
線と内部通信線の間の防護用として、各々の外部通信線
1線と内部通信線2線の間、または各々の外部通信線1
線と内部通信線4線の間に、双方向性2極サイリスタを
1個ずつ挿入したので、以下の効果が得られる。
【0021】(1)外部通信線と内部通信線の間に、同
じ双方向性2極サイリスタを各々1個ずつ挿入すること
で、2線式の外部通信線と4線式の内部通信線間の雷防
護回路が構成できる。
【0022】(2)従来技術と同じ双方向性2極サイリ
スタを適用しても、同じ制限電圧の雷防護アダプタを実
現できる。
【0023】(3)外部通信線間の静電容量が大きくな
らない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図3】外部通信線が2線式、内部通信線が2線式の場
合の従来技術を説明する回路図である。
【図4】外部通信線が2線式、内部通信線が4線式の場
合の従来技術を説明する回路図である。
【符号の説明】
L1,L2 外部通信線 L3〜L6 内部通信線 TE 通信装置 P 雷防護アダプタ Z1,Z10〜Z17 双方向性2極サイリスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−117313(JP,A) 特開 平5−95623(JP,A) 実開 平1−120739(JP,U) 実開 昭63−21440(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02H 9/04 H02H 7/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2線式の外部通信線と4線式の内部通信
    線を有する通信機器用の雷防護アダプタにおいて、前記
    外部通信線の間に双方向性2極サイリスタを挿入すると
    ともに、前記外部通信線と内部通信線の間の防護用とし
    て、各々の外部通信線1線と内部通信線2線の間、また
    は各々の外部通信線1線と内部通信線4線の間に、双方
    向性2極サイリスタを1個ずつ挿入したことを特徴とす
    る雷防護アダプタ。
JP00043796A 1996-01-08 1996-01-08 雷防護アダプタ Expired - Lifetime JP3253003B2 (ja)

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