JPH0347052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給電電流を転極する機能を具備するデ
イジタル交換機の加入者回路に設ける地絡検出保
護回路に関す。

デイジタル交換機の加入者回路には、加入者線
を経由して宅内装置に直流電流（通話電流）を供
給する給電機能を具備している。この種給電機能
は、トランジスタおよび演算増幅器等の電子素子
により構成される定低抗給電回路により、小形且
つ経済的に実現される場合が多い。例えば交換機
主電源が−48ボルトの場合、それぞれ直流200オ
ーム程度の低抗を有する給電回路を加入者線のＡ
線側およびＢ線側に接続し、前記主電源から両給
電回路および加入者線を経由して宅内装置に直流
電流を供給する。

なお公衆電話機等を収容する加入者回路におい
ては、公衆電話機に投入された硬貨を収納する為
の課金パルスを生成する為に、公衆電話機に供給
する直流電流の極性を反転させる転極機能が要求
される。なおかかる直流電流の転極は通話中に行
われる為、転極の際に生ずる直流電流の過渡現象
に起因する衝撃雑音を極力緩和させる必要があ
る。

一方加入者線が障害等で接地する地絡障害が発
生した場合に、加入者回路の給電電流が異常に増
加し、給電回路を構成するトランジスタ等の電子
素子の破損を招く恐れがある。例えば前述の如き
定低抗給電回路を用いた場合、正常時は100ミリ
アンペア以下の直流電流が供給されているが、加
入者線に地絡障害が発生した場合には、通常負電
源（前例では−48ボルト）に接続されているＡ線
側給電回路には200ミリアンペア以上の直流電流
が流れることとなる。

〔従来の技術〕

従来ある加入者回路においては、前述の如き定
低抗給電方式を採用した給電回路を構成するトラ
ンジスタ等の各種部品の電流容量を充分大きく設
定し、地絡障害が発生して過大電流が流れても破
損しない様配慮している。

また前記定低抗給電方式に定電流給電方式を組
合せ、地絡障害が発生した場合にも所定以上の直
流電流が流れるのを阻止する試みもなされてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の如き従来ある加入者回路においては、電
流容量を充分大きく設定した部品は過大電流によ
り破損される恐れは無いが、過大電流に伴う発熱
は避けられず、加入者回路の温度が上昇し、電子
部品の劣化或いは破損を招き易い。

また定低抗給電方式に定電流給電方式を組合せ
ることは給電回路の構成が複雑となり、加入者回
路の小形化・経済化を損なう恐れがある。

本発明は、加入者線に地絡障害が発生した場合
に、当該加入者回路の構成を複雑とすること無
く、加入者回路の発熱を防止可能とすることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点は、加入者線に直流電流を供給する
給電回路と、該給電回路の給電する直流電流を制
御する電位を出力する転極制御回路とを具備する
転極形加入者回路において、前記加入者線の電圧
を予め定められた閾値と比較することにより、前
記加入者線に発生する地絡状態を検出する地絡検
出回路と、前記地絡検出回路が前記加入者線の地
絡状態を検出した場合に、前記転極制御回路が出
力する前記電位を前記地絡状態にある加入者線の
電位に等しく設定させることにより、前記給電回
路からの給電電流を制限する保護回路と、前記地
絡検出回路が前記加入者線の地絡状態を検出した
場合に、前記加入者線に地絡回復監視用の小電流
を供給し、前記地絡検出回路により前記加入者線
の地絡状態の回復を検出可能とする復旧回路とを
設け、前記地絡検出回路が前記加入者線に発生し
ていた地絡状態の回復を検出した場合に、前記給
電回路からの給電電流を平常状態に復元させるこ
とを特徴とする本発明により解決される。

〔作用〕

給電回路から加入者線のＡ線に負電源（−48ボ
ルト）、Ｂ線に地気が供給されている状態で加入
者線（Ａ線）に地絡障害が発生すると地絡検出回
路が地絡を検出し、転極制御回路が出力する電位
を地絡状態にある加入者線の電位に等しく設定さ
せる為、地絡時に加入者線に供給される直流電流
は最小限に維持され、当該加入者回路の破損が防
止される。

なお転極制御回路は転極の際に出力電位を略直
線的に変化させる為、給電回路から加入者線に供
給される直流電流の転極も急激には行われず、衝
撃雑音も緩和される。

〔実施例〕

以下、本発明を図面により説明する。第１図は
本発明による地絡検出保護回路の基本構成図であ
り、第２図は本発明の一実施例による地絡検出保
護回路を示す図である。

第１図においては、加入者線のＡ線およびＢ線
にそれぞれ直流電流（通話電流）を供給するＡ線
側給電回路１およびＢ線側給電回路２と、Ａ線側
給電回路１およびＢ線側給電回路２が各々供給す
る直流電流の転極制御を行うＡ線側転極回路３お
よびＢ線側転極制御回路４と、Ａ線およびＢ線の
電位の和を監視して地絡を検出する地絡検出回路
５と、地絡検出回路５が加入者線の地絡状態を検
出した場合にＡ線側転極制御回路３のＡ線側給電
回路１に対する出力インピーダンスをハイインピ
ーダンス状態に設定させる保護回路６と、地絡検
出回路５が加入者線の地絡状態を検出した場合に
加入者線に地絡検出回路５が地絡回復を監視する
為の小電流を供給する復旧回路７とが示される。

第２図において、トランジスタ１１および２
１、演算増幅器３１並びに低抗４１乃至１０１は
Ａ線側給電回路１を構成し、トランジスタ１２お
よび２２、演算増幅器３２並びに低抗４２乃至１
０２はＢ線側給電回路２を構成する。

またPNPトランジスタ１３、NPNトランジス
タ２３、PNPトランジスタ３３、ホトカプラ４
３、ホトカプラ５３、低抗６３乃至１１３、低抗
１２３、並びにコンデンサ１３３はＡ線側転極制
御回路３を構成し、PNPトランジスタ１４、
NPNトランジスタ２４、NPNトランジスタ３
４、ホトカプラ４４、ホトカプラ５４、低抗６４
乃至１１４および１２４、並びにコンデンサ１３
４はＢ線側転極制御回路４を構成する。

更に低抗１５乃至３５、比較器４５、ダイオー
ド１６、並びに低抗５５および６５は地絡検出回
路５を構成し、低抗２６，３６およびNPNトラ
ンジスタ４６は保護回路６を構成し、NPNトラ
ンジスタ５６および低抗６６乃至８６は復旧回路
７を構成する。

通常の給電状態では、Ａ線転極制御回路３およ
びＢ線転極制御回路４のホトカプラ４３，５３，
４４および５４は付勢されておらず、トランジス
タ１３および２４は遮断状態、トランジスタ２
３，３３，１４および２４は導通状態となり、コ
ンデンサ１３３は−48ボルトに充電され、コンデ
ンサ１３４は放電される。その結果Ａ線側給電回
路１の転極制御入力端子１には−48ボルトが入
力され、またＢ線側給電回路２の転極制御入力端
子２には地気が入力され、Ｂ線側給電回路２の
地気から低抗６２、トランジスタ２２、低抗４
２、Ｂ線、宅内装置、Ａ線、Ａ線側給電回路１の
低抗４１、トランジスタ１１および低抗５１を経
由して負電源（−48ボルト）に直流電流が供給さ
れる。かかる場合のＡ線側給電回路１およびＢ線
側給電回路２の給電低抗は略200オームである。

なお直流電流を転極する場合には、ホトカプラ
４３，５３，４４および５４が付勢され、トラン
ジスタ３３および３４が遮断状態となり、トラン
ジスタ１３および２４が活性状態を経て導通状態
となり、またトランジスタ１４および２３が遮断
状態となる。その結果コンデンサ１３３はトラン
ジスタ１３のコレクタ電流（定電流）により徐々
に放電され、コンデンサ１３４はトランジスタ２
４のコレクタ電流（定電流）により徐々に充電さ
れ、Ａ線側給電回路の転極制御入力端子１に入
力される電圧も−48ボルトから略一定の割合で地
気に変化し、またＢ線側給電回路の転極制御入力
端子２に入力される電圧も地気から略一定の割
合で−48ボルトに変化する。最終的にはＡ線側給
電回路１の地気から低抗６１、トランジスタ２
１、低抗４１、Ａ線、宅内装置、Ｂ線、Ｂ線側給
電回路２の低抗４２、トランジスタ１２および低
抗５２を経由して負電源（−48ボルト）に直流電
流が供給される。

一方地絡検出回路５においては、低抗１５およ
び２５は同一の高低抗値（例えば100キロオーム）
に、また低抗３５は低抗１５（＝２５）の半分の
低抗値（例えば50キロオーム）に設定されてい
る。従つて加入者線（Ａ線）に地絡障害が発生し
ていない場合には、比較器４５の入力端子（＋）
に接続されている低抗１５乃至３５の接続点の電
位は約−36ボルトとなる。一方比較器４５の入力
端子（−）には低抗５５および６５による分圧回
路により予め定められた閾値電位（例えば約−30
ボルト）が入力されている。この様に入力端子
（＋）に入力されている電位が閾値電圧以下の場
合には、比較器４５の出力端子からは地絡検出信
号は出力されていない（−48ボルトに維持され
る）。かかる状態で加入者線（Ａ線）に地絡障害
が発生すると、低抗１５乃至３５の接続点の電位
は約−24ボルトとなり、前記閾値電圧より上昇す
る。その結果比較器４５は出力端子から地絡障害
検出信号を出力し、ダイオード１６を介して保護
回路６および復旧回路７に伝達する（−48ボルト
以下となる）。該地絡障害検出信号は、保護回路
６の低抗２６を経由してトランジスタ４６のベー
スに入力され、トランジスタ４６を導通状態とす
る。

トランジスタ４６のコレクタは、Ａ線側転極制
御回路３のトランジスタ２３のベースに接続され
ている為、それ迄導通状態にあつたトランジスタ
２３は遮断状態となる。トランジスタ１３および
２３が共に遮断状態（ハイインピーダンス状態）
となる為、コンデンサ１３３は、低抗８１および
９１を経由して地絡状態にあるＡ線と等電位に放
電される。その結果Ａ線側給電回路の転極制御入
力端子１にも地絡状態にあるＡ線電位が入力さ
れることとなり、トランジスタ１１は遮断状態と
なり、加入者線を経由して宅内装置に対する給電
は停止される。なお地絡障害が修復されると、Ａ
線には復旧回路７内の導通状態にあるトランジス
タ５６および低抗６６を介して負電源が供給され
る為、比較器４５は送出中の地絡検出信号を停止
し、トランジスタ４６は遮断状態となる。その結
果Ａ線側転極制御回路３内のトランジスタ２３は
再び導通状態となり、Ａ線側給電回路１は再び給
電機能を回復する。

以上の説明から明らかな如く、本実施例によれ
ば、地絡検出回路５が加入者線（Ａ線）の地絡障
害を検出すると、保護回路６およびＡ線側転極制
御回路３を介してＡ線側給電回路１の給電機能を
停止させる為、過大電流の給電が防止される。

なお、図面はあく迄本発明の一実施例に過ぎ
ず、例えば負電源電圧、Ａ線側給電回路１および
Ｂ線側給電回路２の内部低抗、地絡検出回路５を
構成する低抗１５乃至３５の低抗値等は例示する
ものに限定されることは無く他に幾多の変形が考
慮されるが、何れの場合にも本発明の効果は変わ
らない。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、加入者線に地絡障害が
発生した場合、給電回路からの給電が停止される
為、構成部品の電流容量を過大に設定する必要が
無くなり、また加入者回路の温度上昇に伴う劣
化・破損等も防止され、当該加入者回路の経済性
および信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地絡検出保護回路の基本
構成図、第２図は本発明の一実施例による地絡検
出保護回路を示す図である。 図において、１はＡ線側給電回路、２はＢ線側
給電回路、３はＡ線側転極制御回路、４はＢ線側
転極制御回路、５は地絡検出回路、６は保護回
路、７は復旧回路、１１，１２，１３，１４，２
１，２２，２３，２４，３３，３４，４６および
５６はトランジスタ、１５，２５，２６，３５，
３６，５１，５２，５５，６１，６２，６３，６
４，６５，６６，７１，７２，７３，７４，７
６，８１，８２，８３，８４，８６，９１，９
２，９３，９４，１０３，１０４，１１３，１１
４，１２３および１２４は低抗、１６はダイオー
ド、３１および３２は演算増幅器、４３，４４，
５３および５４はホトカプラ、４５は比較器、１
３３および１３４はコンデンサ、ＡはＡ線、Ｂは
Ｂ線、１および２は転極制御入力端子、を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加入者線に直流電流を供給する給電回路と、
   該給電回路の給電する直流電流を制御する電位を
   出力する転極制御回路とを具備する転極形加入者
   回路において、前記加入者線の電圧を予め定めら
   れた閾値と比較することにより、前記加入者線に
   発生する地絡状態を検出する地絡検出回路と、前
   記地絡検出回路が前記加入者線の地絡状態を検出
   した場合に、前記転極制御回路が出力する前記電
   位を前記地絡状態にある加入者線の電位に等しく
   設定させるこにより、前記給電回路からの給電電
   流を制限する保護回路と、前記地絡検出回路が前
   記加入者線の地絡状態を検出した場合に、前記加
   入者線に地絡回復監視用の小電流を供給し、前記
   地絡検出回路により前記加入者線の地絡状態の回
   復を検出可能とする復旧回路とを設け、前記地絡
   検出回路が前記加入者線に発生していた地絡状態
   の回復を検出した場合に、前記給電回路からの給
   電電流を平常状態に復元させることを特徴とする
   地絡検出保護回路。