JPH0336207Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 考案の属する技術分野 本考案は、通信機器類を雷サージ等の障害波か
ら保護するために用いる二次側における多回線保
安回路に係り、詳しくは横電圧による多回線保安
回路への迂回を防止する回路に関するものであ
る。

(2) 従来技術とその問題点 障害波から機器や人体を保護するためには、通
信機器類、例えば加入電話回線の加入者側では、
電話局に至る外線と屋内に布設された内線との分
岐点に加入者保安器（一次側）を設置することが
義務づけられている。

上記加入者保安器は第１図Ａの回路図に示すよ
うに、外線側に接続する外線端子１Ａ，１Ｂと内
線側に接続する内線端子２Ａ，２Ｂとがヒユーズ
４Ａ，４Ｂを介して接続され、対の通信線間（以
下、線間という。）にはガス放電管形二極避雷器
５Ａ，５Ｂが挿入され、避雷器５Ａ，５Ｂ間には
大地に接続する接地端子３Ａ，３Ｂが設けられて
いる。障害波は、大部分が通信線と大地との間に
生じるものであつて、特別な場合を除いて同一方
向に設備された線間では電圧が同電位となる。こ
こで、上記避雷器５Ａ，５Ｂは、放電開始電圧に
バラツキがあるので、障害波が同位相で印加され
ても同時に動作するとは限らない。従つて、内線
端子２Ａ，２Ｂでは、いずれか一方の避雷器５Ａ
が先に放電するといずれか他方の避雷器５Ｂの放
電開始電圧までの電圧を生じることとなる。

上記線間の電圧に対しては、第１図Ｂに示すよ
うな三極形避雷器６を用いて解決している。この
避雷器６は同一気体中に３個の電極を有してお
り、いずれか一方の電極で放電すると、その放電
による電子が作用し他の放電してない電極を刺激
して放電開始電圧をいちじるしく小さく抑制する
ためである。

ところが、最近の多回線化された機器では、多
くの回線が内部の半導体素子に集中するために各
線間だけでなく回線間の電圧も抑制しなければな
らなくなつた。特に障害波の位相が相違する場合
には、一層線間電圧を発生させ易いので、一次側
の加入者保安器だけでは十分に対応できなくなつ
ている。しかしながらガス放電管形避雷器では、
回線に対応した電極を用意することは構造的に極
めて困難であつた。

そこで、第２図に示すように二次側において多
回線保安器が試みられ始めた。ここに、図中７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…７Ｎ−１，７Ｎは屋内端
子、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…８Ｎ−１，８Ｎは
機器端子、９は接地端子、１０はブリツジに構成
されたダイオード、１１は放電管形三極避雷器で
ある。一般にこの多回線保安器は機器内部か機器
の近傍に取付け、屋内端子７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７
Ｄ…７Ｎ−１，７Ｎは前記加入者保安器を必要回
線用意してそれぞれの内線端子に接続するととも
に、機器端子８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…８Ｎ−
１，８Ｎは機器内の電子回路（図示せず）に接続
し、接地端子９には接地線（図示せず）を前記加
入者保安器の接地端子３まで布設して共通接地さ
せて用いる。ダイオード１０は各通信線にブリツ
ジに構成された入力端子側を接続して出力端子側
を共通にして避雷器１１の電極に接続されてい
る。

ここで仮にある方向の極性（正又は負）の障害
波が印加されたとき、その電圧が避雷器１１の放
電開始電圧以上のときに限つて障害波の極性に見
合つた方向に接続してあるダイオード１０を通
り、避雷器１１を放電して大地に流れる。しかし
ながら、、実用化に際しては次の問題点がある。

(a) 一次側の加入者保安器の避雷器５Ａ，５Ｂ又
は６は大きな障害波を除去し、二次側の多回線
保安器の避雷器１１は避雷器５Ａ，５Ｂ又は６
で除去できなかつた漏れ電圧を除去することを
目的とする。一方、避雷器１１は、多回線保安
器に接続される機器を保護するために、できる
だけ低電圧で動作することが望ましい。したが
つて、避雷器１１は、避雷器１１と避雷器５
Ａ，５Ｂ又は６との間の通信線による電圧降下
を考慮して、避雷器５Ａ，５Ｂ又は６の放電開
始電圧と同等か或いはこれより低く設定されて
いるのが通常である。

ところが、このように各避雷器の放電開始電
圧を設定すると、各避雷器の特性のバラツキに
よつて避雷器５Ａ，５Ｂ又は６が放電する前に
避雷器１１が放電してしまい、大きな障害波が
過電圧制限素子１０に流入してこれを破損さ
せ、機器内部に損傷を与えることがあつた。そ
のため、高耐量の過電圧制限素子１０を使用し
なければならず、大型化及びコスト高を招来し
ていた。

(b) 多回線保安器の避雷器１１に接地線を接続し
て加入者保安器の接地端子まで布設して共通接
地する必要があつた。このため、構造及び取付
作業が複雑化していた。

(3) 考案の目的 しかして本考案は、上記欠点を解消するために
提供されたものであつて、ニユートラル線を用い
ることによつて回路を簡素化して横電圧の発生を
分散することを、この目的とするものである。

(4) 考案の特徴 上記目的を達成するための本考案に係る多回線
保安回路の特徴は、多対の通信線に各々の過電圧
制限素子の入力端子が接続されるとともに、上記
過電圧制限素子の各々の出力端子がニユートラル
線に共通接続され、上記通信線と過電圧制限素子
と接続点の屋内端子側の通信線に各々抵抗素子を
挿入し、上記ニユートラル線を電気的に大地から
浮かせたことにある。以下、図面第３図以降に基
づいて説明する。

(5) 考案の一実施例 図面第３図は、本考案の一実施例に係る多回線
保安器の設計回路図である。図中従来例と同一
符号は同等部分を示すので、重複説明を省略す
る。

図中、２０は過電圧制限素子、２１〜２５は
夫々説明上に必要な回路区分を示す記号である。

過電圧制限素子としては、正負両極性の障害波
に対して規定電圧以上を放流させるために各線間
にツエナーダイオード２０を対向して接続したも
のを用いる。

まず、区分２１は屋内端子７Ａの通信線から他
のすべての屋内端子７Ａ〜７Ｎの通信線に対して
ツエナーダイオード２０を接続した部分、区分２
２は屋内端子７Ｂの通信線から他のすべての屋内
端子７Ａ，７Ｃ〜７Ｎに通信線に対してツエナー
ダイオード２０を接続した部分、同様に区分２３
〜２５は屋内端子７Ｃ…７Ｎの各通信線から他の
すべての屋内端子７Ａ〜７Ｎに通信線に対してツ
エナーダイオード２０を夫々接続した部分であ
る。ここで、ツエナーダイオード２０は、並列接
続させても制限電圧が変化することがなく、電圧
に対して絶縁となつている領域と導通になつてい
る領域が急激であれば、並列接続されているツエ
ナーダイオード２０のうち最も低いツエナーダイ
オード２０に全て電流が流れるので、ツエナーダ
イオード２０の高耐量化に対してもそれほど効果
がない。

第４図は、上記設計回路図のうち電圧ツエナ
ーダイオード２０の並列となつた部分を省略した
ときの設計回路図である。ツエナーダイオード
２０の個数は、屋内端子数をＮ個とした場合には
（Ｎ−１）Ｎ個である。

第５図は、上記設計回路図のツエナーダイオ
ード２０を共通接続した設計回路図である。こ
こで、ツエナーダイオード２０の対向した部分を
電気的に大地さら浮いているニユートラル線で接
続すれば、各区分２１〜２５の並列接続したツエ
ナーダイオード２０を対向する一組に省略するこ
とができる。ニユートラル線２６を設けても、通
信線には何等影響を与えないものである。

第６図は、上記設計回路図からツエナーダイ
オード２０を片方向に接続した基本回路図であ
る。ここで、屋内端子７Ａ〜７Ｎ側の通信線に
は、ツエナーダイオード２０の接続点に近接して
各々抵抗素子が挿入されている。上記抵抗素子と
しては、正特性サーミスタ２７を用いた。

なお、第２図に示す従来例と同様に、屋内端子
７Ａ…７Ｎは、例えば第１図Ｂに示す加入者保安
器を（Ｎ／２）個用いるとすれば、それぞれの加
入者保安器の内線端子２Ａ，２Ｂに接続される。
また、機器端子８Ａ…８Ｎは、通信機器内の電子
回路に接続される。さらに、正特性サーミス２７
はその非直線性によつて通信には影響を与えな
い。

次に、この回路の動作を説明する。

上記回路において、例えば屋内端子７Ａに正の
障害波の漏れ電圧が流入すると、まず正特性サー
ミスタ２７によつて侵入を阻止されることとな
る。そして、正特性サーミスタ２７による電圧降
下によつて吸収されなかつた電圧は、ツエナーダ
イオード２０に印加される。このツエナーダイオ
ード２０のツエナー電圧を越えた分が、ニユート
ラル線２６を経て、屋内端子７Ａに接続するツエ
ナーダイオード２０以外の各ツエナーダイオード
２０へ分散され、各ツエナーダイオード２０の順
方向電圧分降下して、電流となつて各通信線へ流
れていく。

また、例えば屋内端子７Ａに負の障害波の漏れ
電圧が流入した場合、正特性サーミスタ２７によ
る電圧降下によつて吸収されなかつた電圧は、ツ
エナーダイオード２０の順方向電圧分降下して、
ニユートラル線２６を経て、屋内端子７Ａに接続
するツエナーダイオード２０以外のツエナーダイ
オード２０へ分散される。そして、このツエナー
ダイオード２０のツエナー電圧を越えた分が、電
流となつて各通信線へ流れていく。

上記の各通信線へ流れ込む電流は、障害波の漏
れ電圧が幾重にも吸収されかつ多数に分割された
残りであるので、ほとんど問題にならない量であ
る。つまり、機器端子８Ａの電圧変化（機器端子
８Ｂ…８Ｎとの電圧差）はツエナーダイオード２
０のツエナー電圧＋順方向電圧以上にはならな
い。したがつて、機器の電子回路の耐電圧以内に
上記ツエナー電圧＋順方向電圧を設定しておけ
ば、機器の電子回路は安全に保護される。

即ち、屋内端子７Ａ〜７Ｎの通信線に片方向の
ツエナーダイオード２０を一個づつ使用するだけ
で両方向の特性を発揮させることができ、素子数
を著しく節約できるので、多回線保安器として形
状を小型化することが可能となり、コスト的にも
有利となるうえ、接地線の布設を不要とすること
ができる。

(6) 考案の効果 以上説明したように本考案によれば、一次側の
加入者保安器と二次側の多回線保安器とを分離し
た保安回路において、多回線保安器に避雷器を用
いずにニユートラル線等を用いることによつて、
横電圧の発生を分散することができる。その結
果、避雷器が導通することによる過電圧制限素子
の破損等の従来見られた故障をなくすことができ
る。

また、多対の通信線に夫々過電圧保護素子を接
続してその出力端子を電気的に大地から浮かせた
ニユートラル線に共通接続することで、フローテ
イングにより横電圧を分散でき、多回線保安器の
形状を小型化でき、接地線の布設を不要にでき
る。

【図面の簡単な説明】

図面第１図Ａはガス放電管形二極避雷器を使用
した一次側の加入者保安器の回路図、同Ｂはガス
放電管形三極避雷器を使用した一次側の加入者保
安器の回路図、第２図は従来の二次側の多回線保
安器の回路図、第３図以降は本考案の一実施例を
示し、第３図は多回線保安器の設計回路図、第
４図は同設計回路図、第５図は同設計回路図
、第６図は同設計回路図から得られた基本回
路図である。 １Ａ，１Ｂ……外線端子、２Ａ，２Ｂ……内線
端子、３Ａ，３Ｂ……接地端子、５Ａ，５Ｂ……
ガス放電形二極避雷器、６……ガス放電形三極避
雷器、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…７Ｎ……屋内端
子、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…８Ｎ……機器端
子、２０……ツエナーダイオード（過電圧制限素
子）、２１〜２５……回路区分、２６……ニユー
トラル線、２７……正特性サーミスタ（抵抗素
子）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多対の通信線に各々過電圧制限素子の入力端子
   が接続されるとともに、上記過電圧制限素子の
   各々の出力端子がニユートラル線に共通接続さ
   れ、上記通信線と過電圧制限素子との接続点の屋
   内端子側の通信線に各々抵抗素子を挿入し、上記
   ニユートラル線が電気的に大地から浮いているこ
   とを特徴とする多回線保安回路用横電圧分散回
   路。