JPH02272369A

JPH02272369A - 避雷器の故障検出装置

Info

Publication number: JPH02272369A
Application number: JP9469489A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shiozawa; 塩沢　一雄; Chuhei Kamoshita; 鴨志田　忠平
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-07
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2790476B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、避雷器の故障を検出するための装置に関す
る。

（従来の技術）従来、電気機器を雷撃から保護するため、電気機器の電
源線や信号線（以下、信号線の名称で代表する。）に落
雷により発生する過度過電圧を大地に放電させるための
避雷器が用いられている。

この避雷器は、電圧制限素子と電流制限素子とが直列に
接続されて構成されており、これを信号線と大地間に配
線されたリード線に挿入して使用されている。

電圧制限素子は、一定の放電電圧を与えるギャップ又は
素子からなる、いわゆるサージアブゾーバであり、一方
、電流制限素子は放電電流を支配して続流を遮断するよ
うな電流特性を有する素子から形成されている、いわゆ
るアレスタから構成されている。

避雷器は、列車制御用現場機器、例えは信号機や転てつ
機等を雷撃がら保護するために不可欠のものである。特
に、近年の電子化された機器においては、放雷により損
傷を受けると制御機器全体の交換を伴い復旧に長時間を
要するだけでなく、経済的損傷が大きくなるという欠点
がある。

なぜならば、信号線と制御機器とは、フォトカプラ等に
より電気的に非接触状態に保たれているけれども、信号
線が放電すると、制御機器を収納したシャーシを介して
内部の半導体素子等が高電圧にさらされて破壊されてし
まうからである。

従って、避雷器は刊本制御上不可欠な保護機器となって
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の避雷器においては、避雷器の
故障を検出する有効な手段がないため、避雷器の故障に
よる制御機器の損傷を極力防止するために故障の有無に
関係なく、定期的に新品と交換しなければならないとい
う不便があった。

ところで、避雷器の故障としては、構造上の特質から電
流制限素子がシュートモードで故障することが多いが、
この場合、信号線が放電したとき、その異常電圧は大地
に放電されて制御機器は保護され、放雷時の目的は一応
達することができる。しかし放雷時でない通常時におい
ても、信号線か大地にアースされた状態になるため、信
号電流がリークしたり、あるいはリード線を介してノイ
ズが侵入して、制御機器が誤動作するという不都合かあ
った。このような不都合は、電子化された制御機器では
信号電流の強弱により影響を受けやすいため、特に問題
となることかあった。

この発明は、信号線に接続される制御機器の電子化に対
応して、信頼性の高い避雷器の要請に応えるなめになさ
れたものであって、避雷器の故障を容易に検出すること
のできる装置の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記目的達成のために、避雷器と、検出器とを有し、避雷器は、電圧制限素子と電流制限素子とを直列に接続
してなり、通信線、信号線あるいは送電線と大地との間
に配線されたリード線に挿入されており、検出器は、電圧制限素子と電流制限素子との接続中点の
電位を検出し、この検出値の変化から避雷器の故障を検
出する、ようにしたことを特徴とするものである。

（作用）避雷器では、信号線か放電した際、電圧制限素子を介し
て異常高電圧を大地に放電するとともに、電流制限素子
を介して放電電流の続流か遮断される。これにより、そ
の信号線に接続されている制御機器が保護されるととも
に、放電後は制御機器の正常動作が再開される。

検出器では、電圧制限素子と電流制限素子の接続中点の
電位の変化か監視されており、電流制限素子かショート
モードで故障したときは、その電位がほぼ０まで低下し
て避雷器の故障か検知される。

（実施例）以下、本発明を図面に基いて説明する。

図面は、本発明に係る避雷器の故障検出装置を鉄道の信
号線に適用した場合の概略構成図である。

図中ｆ１１．４！ｚは一端が電源Ｅに接続され、他端が
コントロールボックスＣのスイッチング素子としてのフ
ォトカプラ１に接続された往復路の信号線であり、この
信号線の復路１１には、信号灯が負荷Ｒとして直列に接
続されている。

従って、フォトカプラ１の発光ダイオード１ａか図示し
ない電子化された制御機器の出力で発光したとき、その
光線が受光素子１ｂをオンさせ、いわゆるスイッチオン
となって負荷Ｒに電源Ｅから電流が供給される。これに
より負荷である信号灯が点灯される。

一方、発光ダイオード１ａがオフされたときは受光素子
１ｂがスイッチオフとなり、信号灯への電流か遮断され
て消灯される。

各信号線ｆ１１．１２には放電の際、その実常電圧を大
地へ放電するための避雷器２か設けられている。

避雷器２は、各信号線１１．ｉ。に一端が接続されたリ
ード線ｆ！３．１ｈに設けられた周知の電圧制限素子３
ａ、３ｂと、これら両電圧制限素子３ａ、３ｂの出力端
に一端か接続され、他端がアースされたリード線ｌ、中
に介挿された周知の電流制限素子４とで構成されている
。

検出器５は、電位計の機能を有し、所定電位以下のとき
に警報または警告灯表示ができるように構成されている
。

この検出器５の一端は、電圧制限素子３ａ３ｂと電流制
限素子４の接続されたリード線１５に接続され、すなわ
ち接続中点イに接続され、他端は大地にアースされたリ
ード線！６に介挿されている。

以上の構成からなる本実施例の動作を説明する。

今、避雷器２が正常のとき、信号線１１が被電したとす
ると、その異常電圧を電圧制限素子３ａの素子と、電流
制限素子４の各素子を介して信号線１１と大地との間に
導電路が形成され、これによりその異常電圧は大地へ放
電されて、信号線１１に接続されている制御機器がその
異常電圧から有効にｃＡ護される。

なお、信号線１２が被電のときも電圧制限素子３ｂを介
して同様に作用する。

放電終了後は、電流制限素子４の素子の特性に基いて、
放雷時に形成された導電路が遮断されるため、各信号線
Ｉｔ１．Ｉ２の信号電流の大地への流出が阻止され、各
信号線１１１２は再び正常な制御信号状態に維持される
。

したかって、放雷時に形成された導電路を介して大地か
ら制御機器へノイズか侵入したり、あるいは信号電流が
リークして制御機器が誤動作するという不具合が効果的
に防止される。

電流制限素子４の導通時（放雷時）は、接続中点イの電
位はほぼＯに等しくなり、一方、非導通時（被電のない
通常時）は信号線１１１２の電圧に基いて所定の電位以
上に維持されている。

一方、電流制限素子４がショートモードで故障している
場合に、いずれかの信号線１１ｐ２が被電したときは、
電圧制限素子３ａまたは３ｂ及び電流制限素子４を介し
て、上記の放雷時と同じく異常電圧を大地に放出でき、
一応、制御機器は保護される。

しかし、電流制限素子４かショートしているので、通常
時においても、各信号線１１゜１２と大地間に形成され
た導電路がそのまま残存され、この導電路を介して信号
電流のリークが発生し、または大地からのノイズが侵入
する。したがって、フォトカプラ１がオンとなっても負
荷Ｒへの電流が規定値通りとならず、所定の制御動作が
行なわれない不都合、すなわち信号灯が点灯しないか、
あるいは十分な照度が維持できないおそれが発生する。

さらに、信号線１ｔ　、　ｊ！ｚが制御機器へ制御信号
を送出する場合においては、すなわち、フォトカプラ１
の各素子の配置か逆の場合は、制御機器へ制御信号を送
出できす、制御機器か誤動作を行なうおそれが発生する
。

このような状況の場合の接続中点イの電位は、電流制限
素子４がショー１〜であるため、はぼＯとなっている。

したかって、検出器５は被電を受けない通常時に電位か
Ｏの場合、避雷器２か故障の旨を警報ないし表示灯でオ
ペレータへ報知するように作用する。

このため、オペレータは、警報ないし表示灯により避雷
器の故障を知ることかでき、その避雷器を速やかに交換
することかできるので、信号線１ｔ　、　ｊ！ｚの信号
送信状態を速やかに正常に復帰させることができる。

上述した本実施例においては、電圧制限素子３ａ、３ｂ
と電流制限素子４の接点中点の電位を検出器５で検出す
るように構成したので、信号線Ａｘ　、ｊ２ｚか被電を
受けない通常時において、その電位がほぼ０のときは、
電流制限素子４がショートし、すなわち避雷器２が故障
していることを容易に検出することができる。

従って、避雷器２の故障か速やかに検知することができ
るので、それを正常なものと交換して制御機器の誤動作
を防止できる効果がある。

（発明の効果）本発明は、電圧制限素子と電流制限素子の接点中点の電
位を検出器で検出するように構成したので、信号線が放
雷を受けない通常時において、その電位がほぼＯのとき
は、避雷器の電流制限素子がショート状態で故障してい
ることを容易に検出することができる。

従って、その避雷器を速やかに正常なものと交換するこ
とかできるので、制御機器の誤動作を効率よく防止でき
る効果がある。

また、従来のように正常な避雷器まで無差別に交換する
必要がなくなり、経済性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る避雷器の故障検出装置を鉄道の信
号線に適用した場合の概略構成図である。１・・・フォトカプラ、２・・・避雷器、３ａ、３ｂ・・・電圧制限素子、４・・・電流制限素子、５・・・検出器、１ｘ　、　ｆ！ｚ・・・信号線、Ｅ・・・電源、Ｒ・・・負荷（信号灯）。町」デ：：ｒ：

Claims

【特許請求の範囲】（イ）避雷器と、検出器とを有し、（ロ）前記避雷器は、電圧制限素子と電流制限素子とを
直列に接続してなり、通信線、信号線あるいは送電線と大地との間に配線されたリード
線に挿入されており、（ハ）前記検出器は、前記電圧制限素子と電流制限素子
との接続中点の電位を検出し、該検出値の変化から前記避雷器の故障を検出するもの、であることを特徴とする避雷器の故障検出装置。