JP3891369B2

JP3891369B2 - 通信ケーブル用保安器

Info

Publication number: JP3891369B2
Application number: JP30775097A
Authority: JP
Inventors: 幸彦西; 淳一鈴木
Original assignee: Shoden Corp
Current assignee: Shoden Corp
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JPH11146556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雷サージ等の影響を防止するために通信ケーブルに設置される保安器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報処理装置間を接続する通信ケーブルに雷サージ等の異常な電圧、電流が侵入してきた場合の対策して、通信ケーブルに保安器を設置している。その場合、保安器の接地と各保護対象機器の筐体接地を同一または共通とするのが理想的である。しかしながら、システムの構成上すべての機器を同一接地とすることは難しく、実際の保安器の接地はそれぞれ単独でおこなわれるのがほとんどである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、システムを構成する各機器を単独で接地をすると、場合によっては、雷サージ等の影響を防止できないことがある。それは例えば、次のような場合である。図６は、従来の接続例を示し、通信ケーブル１１上には、保安器１、トランシーバ１７が設置され、トランシーバ１７には、ハブ１９を介して保護対象機器のパソコン１８が接続されている。また、パソコン１８はそのさし込みプラグ２２がコンセント１５に差し込まれることにより、電源が供給される。コンセント１５へは、柱上トランス９から電源ライン２１を介して電源が供給される。この保安器１の接地Ｅ１と電源ライン２１の接地Ｅ２は、距離を隔てた互いに異なる位置となる。
【０００４】
ここで、通信ケーブル１１に雷サージが侵入した場合を考えると、保安器１が作動して雷サージは保安器１から接地Ｅ１に流れる。このとき接地抵抗Ｒのため接地Ｅ１の電位が上昇する。その結果、接地Ｅ１と電源ライン２１の接地Ｅ２との間には、電位差Ｖ_(E1-E2)が生じる。この電位差は、接地Ｅ１に流れる電流値に比例するため、流れたサージ電流が多いと大きな値となり、その発生電圧がパソコン１８等の絶縁耐圧を越えた場合には、サージ電流が機器の電源回路に侵入して機器を破壊することになる。
【０００５】
また、図７に示すように、例えば柱上トランス９から電源ライン２１にサージ電流が侵入した場合は、そのサージ電流は、電源ライン２１の接地Ｅ２に流れるが、同様に、接地抵抗Ｒのため接地Ｅ２の電位が上昇する。その結果、保安器１の接地Ｅ１との間には、電位差Ｖ_(E2-E1)が生じ、その高電圧がそのままパソコン１８等の機器に加わり機器を破壊することになる。一般に、雷サージは、通信ケーブル１１側に侵入するよりも電源ライン２１側に侵入する場合の方が多く、また、接地Ｅ２の接地抵抗は１００Ω程度であるため、雷サージ侵入時の電位上昇は相当なものとなり、機器が破壊される可能性は決して小さいものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、同軸ケーブルを接続するための１対のコネクタと、
１対の電源接続用端子と、
前記コネクタの中心導体同士を接続する配線、及び、前記コネクタの外部導体同士を通信ケーブル接地端子に接続する配線、からなる１対の配線と、
この一対の配線の間に接続されて両配線間に所定値以上の電圧が発生した場合に両配線間を短絡するダイオードスタックからなる第１の保護回路と、
１対の電源接続用端子間に接続されて両端子間に所定値以上の電圧が発生した場合に両端子間を短絡する保護回路であって、両端子間に順次、直列に接続された第１のバリスタ、第１の３極アレスタ、第２のバリスタからなる第２の保護回路と、
前記３極アレスタの中間極に接続された保安器接地端子と前記通信ケーブル接地端子との間に接続されてこれらの端子間に所定値以上の電圧が発生した場合に両端子間を短絡する保護回路であって、互いに並列接続された第２のアレスタ及び第３のバリスタからなる第３の保護回路と、
を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明にかかる通信ケーブル用保安器の実施形態の外観を示し、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は右側面図、図（ｃ）は底面図である。図において、１は保安器本体であり、左右側面には、同軸ケーブルからなる通信ケーブルの途中に接続するためのＮ形接栓（ジャック）２，３が設置されている。また、本体１の表面の上部にはパイロットランプ６が設置され、下部には保安器接地端子Ｅと通信ケーブル接地端子ＳＧと、電源接続用端子ＰＯＷＥＲが設けられている。
【００１０】
図２は、図１に示された通信ケーブル用保安器の電気的構成を示す回路図である。図示されるように、コネクタであるところのＮ形ジャック２，３の中心導体同士を配線７により接続するとともに、外部導体同士を配線８により接続する。また、この配線８は通信ケーブル接地端子ＳＧにも接続されている。さらに、配線７と配線８との間には、ダイオードスタックＤ１〜Ｄ４が直列に接続されて保護回路が形成されている。この保護回路は第１の保護回路であり、配線７と配線８との間すなわち通信ケーブルの中心導体と外部導体との間に所定電圧以上の電圧が印加されると、保護回路が導通状態となり短絡される。
【００１１】
また、電源接続用端子ＰＯＷＥＲには、ヒューズＦ１，Ｆ２がそれぞれ接続されるとともに、発光ダイオードからなるパイロットランプ６が接続され、さらに、直列に接続されたバリスタＶＡＲ１，アレスタＡＲＲ１，バリスタＶＡＲ２からなる保護回路が接続されている。この保護回路は第２の保護回路であり、電源接続用端子ＰＯＷＥＲの相間に所定電圧以上の電圧が印加されると、保護回路が導通状態となり短絡される。なお、電源接続用端子ＰＯＷＥＲは交流電源に直接接続するか、電源コードとＥ（接地）付き差込みプラグを介して電源コンセントに接続される。
【００１２】
なお、アレスタＡＲＲ１は３極構成であり、その中間極部分は、保安器接地端子Ｅに接続されているとともに、配線８との間に、並列接続されたアレスタＡＲＲ２とバリスタＶＡＲ３とからなる保護回路が接続されている。この保護回路は第３の保護回路であり、通信ケーブルの中心導体および外部導体と保安器接地端子Ｅとの間に所定電圧以上の電圧が印加されると、保護回路が導通状態となり短絡される。
ここで、図２の回路からなる通信ケーブル用保安器の実施例の具体的な性能を、表１に示す。
【００１３】
【表１】

【００１４】
なお、表中の※１の線間は中心導体〜外部導体間の保護性能を示し、※２の接地間は中心導体および外部導体〜保安器接地（Ｅ）間の保護性能を示す。
【００１５】
図３は、上述した通信ケーブル用保安器の接続例を示す図であり、保安器を取り付ける場合は、通信ケーブル１１の途中に設けられたＮ形プラグ１２，１３を、本体１のＮ形ジャック２，３に装着するとともに、電源接続用端子ＰＯＷＥＲを電源に接続する。また、本体１の接地端子Ｅに接地線２０を接続して接地Ｅ１とする。
一方、通信ケーブル１１にはトランシーバ１７が設置されており、このトランシーバ１７にパソコン１８がハブ１９を介して接続されている。このパソコン１８およびハブ１９は、それぞれのプラグ２２，２３が、電源ライン２１に設置されているコンセント１５，１６に差し込まれて電源が供給される。
【００１６】
図４は図３に示した接続例における動作の説明図である。なお、図４では本体１の電源をコンセント１４からとっている。まず、通信ケーブル１１に雷サージが侵入した場合は、通信ケーブル１１側の電位が上昇することにより、本体１の第３の保護回路が作動し雷サージ電流が接地Ｅ１へ流れるとともに、接地Ｅ１における接地抵抗Ｒにより電位が上昇した分は、コンセント１４および電源ライン２１を経て電源側の接地Ｅ２に流れる。
【００１７】
また、電源側に雷サージが侵入した場合は、雷サージ電流が電源ライン２１から接地Ｅ２に流れ、このときの接地Ｅ２における接地抵抗Ｒにより電位が上昇した分は、コンセント１４を経て本体１に印加され、それにより、本体１内の第２の保護回路が作動して、雷サージ電流が接地Ｅ１へ流れるとともに、その一部は第３の保護回路を介して通信ケーブル１１側へも流れる。このようにして、通信ケーブル１１側、電源ライン２１側のいずれに雷サージ等が侵入した場合でも、接地Ｅ１，Ｅ２間に生じる電位差は、最小限の値となって、パソコン１８およびハブ１９における電源回路と通信ケーブル回路との間の絶縁が破壊されることがなくなり、雷サージ等による異常電位、電流から機器を保護することが可能になる。
【００１８】
図５は、本発明にかかる通信ケーブル用保安器の他の接続例を示す図である。図では、建物Ｂ１，Ｂ２に、通信ケーブル１１が敷設されている状態を示す。建物Ｂ１内では、通信ケーブル１１に、トランシーバ３１，３２を介してパソコン３４，３５がそれぞれ接続されている。このトランシーバ３１，３２の両側の位置で保安器の本体１ａ，１ｂが通信ケーブル１１に接続されており、それぞれの接地線３７，３８はともに接地Ｅ３に接続されている。また、パソコン３４，３５は、Ｅ付き差し込みプラグ４２，４３により、コンセント５２，５３に接続されている。
【００１９】
同じく、建物Ｂ２内では、通信ケーブル１１に、トランシーバ３３を介してパソコン３６が接続されている。このトランシーバ３３の手前の位置で保安器の本体１ｃが通信ケーブル１１に接続されており、その接地線３９は接地Ｅ４に接続されている。また、パソコン３６は、Ｅ付き差し込みプラグ４６により、コンセント５６に接続されている。なお、４７は、通信ケーブル１１の末端に接続されたターミネータである。この場合は、サージ電流が侵入すると、建物Ｂ１，建物Ｂ２ごとに、前述した図４の場合と同様に保安器が作動して、機器がまもられる。
【００２０】
なお、本発明の通信ケーブル用保安器を設置する場合は、上述したように接地端子Ｅ，ＳＧをともに接地線に接続するのが望ましいが、現場の状況により接続が困難な場合、あるいは接続後に接地線が外れたり断線したような場合でも、保安器本体の接地端子Ｅは、その電源コードを介して電源ライン側の接地線に接続されるため、同様な効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、通信ケーブル側、電源側それぞれに第１および第２の保護回路を備えたことで、それぞれに所定電圧以上の異常電圧が侵入したときにそれら保護回路が作動して回路が保護される。また、通信ケーブルと電源との間にも第３の保護回路を設けたことで、通信ケーブル、電源のいずれかに異常な高電圧が侵入したときに、接地の不適当等のためにその異常高電圧が完全に除去されないで場合でも、他の通信ケーブルまたは電源に、第３の保護回路を介してその異常高電圧が流出されて、両者間に絶縁破壊を起こす電位差が生じることがなくなる。このように、接地が充分とれないような通信システムであっても、本発明の通信ケーブル用保安器を用いることで、雷サージ等から確実に機器を保護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の外観を示し、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は右側面図、図（ｃ）は底面図である。
【図２】図１の通信ケーブル用保安器の電気的構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態の接続例を示す図である。
【図４】図３に示した接続例における動作の説明図である。
【図５】本発明の実施形態の他の接続例を示す図である。
【図６】従来例を示す図である。
【図７】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１保安器本体
２，３Ｎ形接栓（ジャック）
６パイロットランプ
７，８配線
１１通信ケーブル
１２，１３Ｎ形プラグ
１４〜１６コンセント
１７トランシーバ
１８パソコン
１９ハブ
２０接地線
２１電源ライン
２２，２３プラグ
ＡＲＲ１，ＡＲＲ２アレスタ
Ｄ１〜Ｄ４ダイオードスタック
Ｅ保安器接地端子
ＳＧ通信ケーブル接地端子
ＰＯＷＥＲ電源接続用端子
ＶＡＲ１〜ＶＡＲ３バリスタ

Claims

同軸ケーブルを接続するための１対のコネクタと、
１対の電源接続用端子と、
前記コネクタの中心導体同士を接続する配線、及び、前記コネクタの外部導体同士を通信ケーブル接地端子に接続する配線、からなる１対の配線と、
この一対の配線の間に接続されて両配線間に所定値以上の電圧が発生した場合に両配線間を短絡するダイオードスタックからなる第１の保護回路と、
１対の電源接続用端子間に接続されて両端子間に所定値以上の電圧が発生した場合に両端子間を短絡する保護回路であって、両端子間に順次、直列に接続された第１のバリスタ、第１の３極アレスタ、第２のバリスタからなる第２の保護回路と、
前記３極アレスタの中間極に接続された保安器接地端子と前記通信ケーブル接地端子との間に接続されてこれらの端子間に所定値以上の電圧が発生した場合に両端子間を短絡する保護回路であって、互いに並列接続された第２のアレスタ及び第３のバリスタからなる第３の保護回路と、
を備えたことを特徴とする通信ケーブル用保安器。