JPH0712868A - 雷サージ測定装置 - Google Patents

雷サージ測定装置

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JPH0712868A
JPH0712868A JP18186293A JP18186293A JPH0712868A JP H0712868 A JPH0712868 A JP H0712868A JP 18186293 A JP18186293 A JP 18186293A JP 18186293 A JP18186293 A JP 18186293A JP H0712868 A JPH0712868 A JP H0712868A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雷サージと通信装置などの障害発生に係る因
果関係を切り分けて的確に究明できるようにする。 【構成】 比較器1〜タイマ回路3を通じて雷サージが
入来する装置の動作異常の時刻を示す時刻信号Stをカ
ウンタ4から出力する。入力分圧回路7〜タイマ回路1
0を通じて入来する雷サージの立ち上がり時刻を示す時
刻信号Siをカウンタ4から出力する。入力分圧回路
7、ピークメモリ回路11、A/D変換器13〜メモリ
回路15を通じて入来する雷サージの波高値を示す波高
値信号Ssをカウンタ4で計数し、かつ、時刻信号S
t,Siに対応して出力する。入力分圧回路7、ピーク
メモリ回路11、比較器12、パルス発生回路18、F
/F回路19、ANDゲート24を通じて入来する雷サ
ージの波頭長を示す波頭長信号Suをカウンタ4で計数
し、かつ、時刻信号St,Siに対応して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信装置などで雷サー
ジにより発生した障害時刻と、雷サージの入来時刻及び
雷サージの波高値及び波頭長データを同時に測定する雷
サージ測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、通信装置には落雷、空中帯電など
による雷サージが通信線などから入来して半導体素子の
破壊、電極間放電などによる障害が発生する。この対策
として雷サージを電子回路の半導体素子及び回路部品に
回り込まないように放電させるアレスタ(Arrester)が慣
用的に用いられている。このアレスタは、その効果を十
分に発揮できない場合がある。例えば、雷サージの波高
値が大き過ぎてアレスタで吸収できない場合や、雷サー
ジの立上り時間が速く、波頭長が短いためアレスタが応
答しない場合がある。
【0003】このような雷サージによる通信装置の障害
対策に供する雷サージ測定装置が用いられている。この
ような雷サージ測定装置として、特開昭56ー0934
66号公報に開示される「通信回線の雷サージ障害監視
装置」、特開昭57ー108672号公報に開示された
「雷サージ波尾長測定装置」、特開昭57ー10867
3号公報に開示された「雷サージ波頭長測定装置」など
の提案を挙げることが出来る。このような雷サージ測定
装置で雷サージの波高値を測定する場合、雷サージが入
来する通信装置などの入力回路にコンデンサを設け、こ
のコンデンサに蓄積された波高値をオシロスコープで観
測している。また、波頭長又は波尾長をカウンタ回路な
どで計数している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の雷サージ測定装置では雷サージの波高値をオシ
ロスコープで観測する場合、極めて短い時間内に偶発的
に生じる雷サージを確実に捉えて、その波形を精密に観
測することは困難であった。また、波頭長又は波尾長を
観測する場合、雷サージが入来する通信装置の故障との
因果関係が不明の場合が多く、雷サージの統計的な性質
のみが判明するものの、通信装置などの障害発生に係る
時刻及び因果関係が的確に究明できないという欠点があ
る。
【0005】本発明は、上述した事情にかんがみてなさ
れたものであり、通信装置などで発生した障害時刻と、
雷サージの入来時刻及び雷サージの波高値及び波頭長デ
ータが同時に測定でき、雷サージと通信装置などの障害
発生に係る因果関係を的確に究明できる雷サージ測定装
置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の雷サージ測定装置は、雷サージが入来する
装置の動作異常を示す動作異常時刻データを出力する異
常時刻出力手段と、入来する雷サージの立ち上がり時刻
を示す雷サージ入力時刻データを出力する雷サージ入力
時刻出力手段と、入来する雷サージの波高値を示す波高
値データを動作異常時刻データ及び雷サージ入力時刻デ
ータとともに出力する波高値出力手段と、入来する雷サ
ージの波頭値を示す波頭値データを動作異常時刻データ
及び雷サージ入力時刻データとともに出力する波頭値出
力手段とを備える構成としてある。
【0007】この構成に加え、波高値出力手段からの波
高値データ及び波頭値出力手段からの波頭値データを計
数して、波高値及び波頭値をマイクロセカンド秒のデー
タとして出力する計数手段を備える構成としてある。
【0008】また、異常時刻出力手段は雷サージが入来
する装置の動作異常信号の電圧を基準電圧と比較し、雷
サージが基準電圧を越える場合に比較信号を出力する比
較器と、比較器からの比較信号のレベルを変換するレベ
ル変換器と、レベル変換器からの信号の立ち上がりで動
作異常時刻データを出力するタイマ回路とを備える構成
としてある。
【0009】さらに、雷サージ入力時刻出力手段は、雷
サージを基準電圧と比較し、雷サージが基準電圧を越え
る場合に比較信号を出力する比較器と、比較器からの比
較信号のレベルを変換するレベル変換器と、レベル変換
器からの信号の立ち上がりを示す基準時間データと雷サ
ージ入力時刻データとを出力するタイマ回路とを備える
構成としてある。
【0010】また、波高値出力手段は、雷サージの波高
値をホールドするピークメモリ回路と、ピークメモリ回
路からの波高値信号をデジタル化するA/D変換器と、
A/D変換器からのデジタル化波高値信号をレベル変換
するレベル変換器と、レベル変換器からの波高値データ
を保持し、この保持した波高値データをマイクロセカン
ド秒のデータとして送出する計数手段に出力するメモリ
回路とを備える構成としてある。
【0011】さらに、波頭値出力手段は、雷サージの波
高値をホールドするピークメモリ回路と、雷サージのレ
ベルがピークメモリ回路からの波高値より低下した場合
に比較信号を出力する比較回路と、比較回路からの比較
信号をレベル変換するレベル変換器と、レベル変換器か
らの比較信号が入力されてパルスを出力するパルス発生
回路と、パルス発生回路からのパルスで雷サージの波形
における波高値からの波尾長に対応する信号を送出する
フリップフロップ回路と、フリップフロップ回路からの
信号でゲートを閉じて雷サージの立ち上がりから波高値
までのデータを計数手段に出力するためのANDゲート
とを備える構成としてある。
【0012】さらに、これらの構成に加え、複数の線路
における雷サージの入来を識別した入路識別信号を、計
数手段から出力する波高値データ及び波頭値データとと
もに出力する雷サージ入路識別手段を備える構成として
ある。
【0013】この構成に加えて、雷サージ入路識別手段
は、雷サージの入来する複数の線路におけるそれぞれの
雷サージの電圧に比例した被測定電圧を出力する複数の
入力分圧手段と、この複数の入力分圧手段から被測定電
圧が出力された場合に雷サージが入来した線路を示す入
路識別信号出力する複数の入路識別信号出力手段とを備
える構成としてある。
【0014】
【作用】上記構成からなる、本発明の雷サージ測定装置
は、入来する雷サージの波高値及び波頭値を示すマイク
ロセカンド秒のデータを動作異常時刻及び雷サージ入力
時刻とともに出力している。したがって、通信装置など
で発生した障害時刻と、雷サージの入来時刻及び雷サー
ジの波高値及び波頭長データが同時に測定されて、雷サ
ージと通信装置などの障害発生に係る因果関係を的確に
切り分けて究明できるようになる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の雷サージ測定装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の雷
サージ測定装置の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図1において、この雷サージ測定装置は、図示しな
い通信装置が、異常動作の場合に警報信号が入力される
入力端子T1と、警報信号の電圧と、しきい値の基準電
圧Eoとを比較し、警報信号の電圧が基準電圧Eoを越
える場合にプラス(+)電位の比較信号Saを出力する
比較器1と、この比較器1からのプラス(+)電位の信
号をハイ(H)レベル信号に変換するレベル変換器2
と、このレベル変換器2からのハイ(H)レベル信号が
入力され、警報信号が入力され現在の時刻信号St、す
なわち、入力端子T1に接続された通信装置で障害が発
生した時刻(時分秒)を送出するタイマ回路3とを有し
ている。
【0016】また、この雷サージ測定装置には出力端子
T4を通じて通信装置で障害が発生した際の時刻信号S
t及び以降で説明する雷サージが入来した時刻の時刻信
号Siと、雷サージの波高値をマイクロセコンド秒で示
す波高値信号Ssと雷サージの波頭長をマイクロセコン
ド秒で示す波頭長信号Suの出力データを送出するカウ
ンタ4が設けられている。
【0017】さらに、この雷サージ測定装置には、入力
端子T2,T3を通じて雷サージが入来する線路、例え
ば、低電圧電力線又は通信線と接続され、雷サージの入
力がない場合にロー(L)レベルを出力し、雷サージが
入力されるとハイ(H)レベルの被測定電圧Sbを出力
する入力分圧回路7と、この入力分圧回路7からのハイ
又はローレベル信号と基準電圧Eoとを比較し、基準電
圧Eoを越える場合にプラス(+)電位の信号を出力す
る比較器8と、この比較器8からのプラス(+)電位の
信号をハイ(H)レベル信号に変換するレベル変換器9
とが設けられている。
【0018】また、この雷サージ測定装置には、レベル
変換器9からのハイ(H)レベル信号の入力時刻、すな
わち、入力端子T2,T3を通じて雷サージが入来した
時刻の時刻信号Siを出力するタイマ回路10と、入力
分圧回路7からのハイ又はローレベル信号の被測定電圧
Sbのピーク値をホールドするピークメモリ回路11
と、被測定電圧Sbとピークメモリ回路11からの波高
値信号Sdを比較した比較信号Seを出力する比較器1
2とが設けられている。
【0019】さらに、この雷サージ測定装置には、波高
値信号Sdをデジタル化するA/D変換器13と、デジ
タル化した波高値信号をレベル変換するレベル変換器1
4と、レベル変換した雷サージの波高値を示す波高値信
号Ssを保持して出力するメモリ回路15と、比較信号
Seをレベル変換するレベル変換器17と、このレベル
変換器17からの出力に対応してパルスを出力するパル
ス発生回路18とが設けられている。
【0020】また、この雷サージ測定装置には、パルス
発生回路18からの単一パルスでリセットするフリップ
フロップ(F/F)回路19と、ピークメモリ回路11
のホールドを解除してリセットするパルスを送出するパ
ルス発生回路21と、雷サージ入力が複数続いて入力し
た場合に、カウンタ4の誤動作するのを阻止するための
リセット信号Sjを出力する保護回路23と、波頭長信
号Suをカウンタ4に出力するANDゲート24とが設
けられている。
【0021】次に、この実施例の構成における動作につ
いて説明する。図2は、図1に示す構成の各部の動作に
おける処理波形を示すタイミングチャートである。図1
及び図2において、入力端子T1には図示しない通信装
置からの警報信号が入力される。通信装置が正常動作の
場合の警報信号は零電位である。この場合、比較器1は
警報信号の電圧が基準電圧Eoを越えないため図2
(a)に示す零レベルの比較信号Saを出力する。した
がって、レベル変換器2からの出力がロー(L)レベル
となり、タイマ回路3からは通信装置で障害が発生した
際の時刻信号Stは出力されない。
【0022】また、通信装置に故障が発生した場合、入
力端子T1に警報信号が入力される。比較器1では警報
信号の電圧が、しきい値である基準電圧Eoを越えるた
め図2(a)に示すプラス(+)電位の比較信号Saを
出力する。したがって、レベル変換器2からハイ(H)
レベル信号が出力され、通信装置で異常動作が発生した
ことを示す時刻信号Stをタイマ回路3からカウンタ4
に送出し、カウンタ4が、その時刻(時分秒)を示す時
刻信号Stを出力データとして出力する。
【0023】ここで雷サージの入来がない場合は、入力
端子T2,T3の電位差が零である。又は入力端子T
2,T3に接続した線路における電圧値であり雷サージ
による変動がない。したがって、入力分圧回路7からの
被測定電圧Sbは零レベルとなり、比較器8では基準電
圧Eoを越えないため図2(c)に示す零レベルの比較
信号Scを出力する。レベル変換器9からロー(L)レ
ベルの信号がANDゲート24に入力され、かつ、タイ
マ回路10からの通信装置で異常動作が発生したことを
示す時刻信号Stに対応した基準時間信号Smとともに
入力される。この場合、レベル変換器9からの出力がロ
ー(L)レベルであるためANDゲート24が閉じて、
タイマ回路10からの基準時間信号Smがカウンタ4に
入力されない。
【0024】また、ピークメモリ回路11の出力は零レ
ベルとなり、レベル変換器17からの出力がロー(L)
レベルとなり、パルス発生回路18からパルスが出力さ
れない。このときフリップフロップ回路19の出力がハ
イ(H)レベルとなってANDゲード24が開となる。
【0025】次に、雷サージが入力端子T2,T3に入
力された場合、入力分圧回路7は瞬時の雷サージに比例
した図2(b)に示す被測定電圧Sbを出力する。ピー
クメモリ回路11は被測定電圧Sbに追従して動作し、
被測定電圧Sbが図2(b)に示す波高値(ピーク値)
eに達すると、この被測定電圧Sbをホールドする。こ
の波高値信号SdはA/D変換器13でデジタル化さ
れ、レベル変換器14を通じてメモリ回路15で記憶
し、かつ、カウンタ4の入力端cに図2(i)に雷サー
ジの波高値を示す波高値信号Ssとして出力し、カウン
タ4から波高値信号Ssを出力データとして送出する。
【0026】同時に図2(b)に示すように比較器8は
被測定電圧Sbが基準電圧Eoを超えた瞬間から出力レ
ベルを正電位に反転し、その比較信号Scをレベル変換
器9に出力する。レベル変換器9が高レベルの信号を出
力し、ANDゲート24を開いてタイマ回路10から図
2(h)に示す基準時間信号Smをカウンタ4の入力端
dに入力する。
【0027】次に被測定電圧Sbがピークの波高値eよ
り、わずかに低下した瞬間から比較器12のプラス
(+)入力端のレベルよりもマイナス(−)入力端のレ
ベルが小さくなり、比較器12の出力が図2(e)に示
すプラス(+)電位に反転した比較信号Seを出力す
る。これにより、レベル変換器17より高レベルの信号
が出力され、パルス発生回路18より時間幅の狭い単一
パルスを送出する。この単一パルスをフリップフロップ
回路19に入力してリセットする。
【0028】このリセットで、フリップフロップ回路1
9から図2(f)に示すように低レベルの信号Sfに変
化させ、ANDゲート24を閉じてカウンタ4が基準時
間信号Smの計数を停止する。すなわち、通信装置に故
障が発生した際の警報信号に対応し、カウンタ4が被測
定電圧Sbが基準電圧Eoを超えた瞬間から、ピークの
波高値eよりわずかに低下する瞬間までの時間における
基準時間信号Smを計数して、雷サージの波頭長を示す
波頭長信号Suの出力データを送出する。
【0029】フリップフロップ回路19はリセットされ
たことにより、高レベルの信号をパルス発生回路21へ
送出する。パルス発生回路21はピークメモリ回路11
からの波高値信号Seが基準電圧Eo以下に低下する時
間より大きい時間幅を持つ図2(g)に示す単位パルス
Sgをピークメモリ回路11に送出し、ホールドを解除
してリセットする。保護回路23は雷サージ入力が複数
続いて入力した場合に、カウンタ4が誤動作するのを阻
止するために、フリップフロップ回路19に図2(j)
に示すリセット信号Sjを出力してセットする。
【0030】このようにしてカウンタ4は出力端子T4
を通じて、通信装置で障害が発生した際の時刻信号St
と、雷サージが入来した時刻の時刻信号Siとを示す出
力データを送出する。同時に、時刻信号St,Siに対
応した雷サージの波高値をマイクロセコンド秒で示す波
高値信号Ssと、雷サージの波頭長をマイクロセコンド
秒で示す波頭長信号Suの出力データをカウンタ4が出
力端子T4を通じて送出する。この時刻信号St,S
i、波高値信号Ss及び波頭長信号Suを図示しない印
字装置などからハードコピーとして出力する。
【0031】この時刻信号St,Si、波高値信号Ss
及び波頭長信号Suのそれぞれの波高値及び波頭値に基
づいて、障害が発生した通信装置における障害内容を検
討して、通信装置などの障害発生に係る因果関係を的確
に究明できることになる。
【0032】次に、他の実施例を説明する。この例で
は、雷サージが入来する複数の線路を区別して、それぞ
れの線路における波高値及び波頭値並びに、時刻を表示
する。図3は、この他の実施例における要部構成を示す
ブロック図である。図3において、入力端子T2a,T
3aには低電圧電力線が接続される。さらに入力端子T
2b,T3bにはデータ伝送を行う通信線が接続され、
また入力端子T2c,T3cには、例えば、無線装置の
サーキレータの受信入力端が接続される。また、入力端
子T2a,T3aには入力分圧回路30と、入力端子T
2a,T3aに雷サージが入力されたことを示す識別信
号を送出する識別回路31とが設けられている。同様に
入力端子T2b,T3bに入力分圧回路32と、識別回
路33が連接され、さらに入力端子T2c,T3cにも
入力分圧回路34と、識別回路35が連接されている。
【0033】この構成では、入力分圧回路30,32,
34から被測定電圧Sbを出力した際に、識別回路3
1,33,35から入路識別信号S1,S2,S3を出
力する。すなわち、入力端子T2a,T3aに接続され
たは低電圧電力線、入力端子T2b,T3bに接続され
た通信線、入力端子T2c,T3cに接続された受信入
力端における雷サージの入来を入路識別信号S1,S
2,S3によって切り分けることが出来るようになる。
この入路識別信号S1,S2,S3(低電圧電力線、通
信線、受信入力端)を図1におけるカウンタ4からの時
刻信号St,Si、波高値信号Ss、波頭長信号Suと
ともに表示装置で明示する。この明示で、得られた時刻
信号St,Si、波高値信号Ss、波頭長信号Suの入
路が容易に判明することになる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の雷サージ
測定装置は、入来する雷サージの波高値及び波頭値を示
すマイクロセカンド秒のデータを動作異常時刻及び雷サ
ージ入力時刻とともに出力しているため、通信装置など
で発生した障害時刻と、雷サージの入来時刻及び雷サー
ジの波高値及び波頭長データが同時に測定でき、雷サー
ジと通信装置などの障害発生に係る因果関係を的確を究
明が可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雷サージ測定装置の実施例における構
成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す構成の各部の動作における処理波形
を示すタイミングチャートである。
【図3】他の実施例における要部構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1,8,12 比較器 2,9,14,17 レベル変換器 3,10 タイマ回路 4 カウンタ 7 入力分圧回路 11 ピークメモリ回路 15 メモリ回路 18,21 パルス発生回路 19 フリップフロップ回路 24 ANDゲート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 雷サージ測定装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信装置などで雷サー
ジにより発生した障害時刻と、雷サージの入来時刻及び
雷サージの波高値及び波頭長データを同時に測定する雷
サージ測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、通信装置には落雷、空中帯電など
による雷サージが通信線などから入来して半導体素子の
破壊、電極間放電などによる障害が発生する。この対策
として雷サージを電子回路の半導体素子及び回路部品に
回り込まないように放電させるアレスタ(Arrester)が慣
用的に用いられている。このアレスタは、その効果を十
分に発揮できない場合がある。例えば、雷サージの波高
値が大き過ぎてアレスタで吸収できない場合や、雷サー
ジの立上り時間が速く、波頭長が短いためアレスタが応
答しない場合がある。
【0003】このような雷サージによる通信装置の障害
対策に供する雷サージ測定装置が用いられている。この
ような雷サージ測定装置として、特開昭56ー0934
66号公報に開示される「通信回線の雷サージ障害監視
装置」、特開昭57ー108672号公報に開示された
「雷サージ波尾長測定装置」、特開昭57ー10867
3号公報に開示された「雷サージ波頭長測定装置」など
の提案を挙げることが出来る。このような雷サージ測定
装置で雷サージの波高値を測定する場合、雷サージが入
来する通信装置などの入力回路にコンデンサを設け、こ
のコンデンサに蓄積された波高値をオシロスコープで観
測している。また、波頭長又は波尾長をカウンタ回路な
どで計数している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の雷サージ測定装置では雷サージの波高値をオシ
ロスコープで観測する場合、極めて短い時間内に偶発的
に生じる雷サージを確実に捉えて、その波形を精密に観
測することは困難であった。また、波頭長又は波尾長を
観測する場合、雷サージが入来する通信装置の故障との
因果関係が不明の場合が多く、雷サージの統計的な性質
のみが判明するものの、通信装置などの障害発生に係る
時刻及び因果関係が的確に究明できないという欠点があ
る。
【0005】本発明は、上述した事情にかんがみてなさ
れたものであり、通信装置などで発生した障害時刻と、
雷サージの入来時刻及び雷サージの波高値及び波頭長デ
ータが同時に測定でき、雷サージと通信装置などの障害
発生に係る因果関係を的確に究明できる雷サージ測定装
置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の雷サージ測定装置は、雷サージが入来する
装置の動作異常を示す動作異常時刻データを出力する異
常時刻出力手段と、入来する雷サージの立ち上がり時刻
を示す雷サージ入力時刻データを出力する雷サージ入力
時刻出力手段と、入来する雷サージの波高値を示す波高
値データを動作異常時刻データ及び雷サージ入力時刻デ
ータとともに出力する波高値出力手段と、入来する雷サ
ージの波頭長を示す波頭長データを動作異常時刻データ
及び雷サージ入力時刻データとともに出力する波頭長
力手段とを備える構成としてある。
【0007】この構成に加え、波高値出力手段からの波
高値データ及び波頭長出力手段からの波頭長データを計
数して、波高値及び波頭長を101〜103ボルト及び
イクロセカンド秒のデータとして出力する計数手段を備
える構成としてある。
【0008】また、異常時刻出力手段は雷サージが入来
する装置の動作異常信号の電圧を基準電圧と比較し、雷
サージが基準電圧を越える場合に比較信号を出力する比
較器と、比較器からの比較信号のレベルを変換するレベ
ル変換器と、レベル変換器からの信号の立ち上がりで動
作異常時刻データを出力するタイマ回路とを備える構成
としてある。
【0009】さらに、雷サージ入力時刻出力手段は、雷
サージを基準電圧と比較し、雷サージが基準電圧を越え
る場合に比較信号を出力する比較器と、比較器からの比
較信号のレベルを変換するレベル変換器と、レベル変換
器からの信号の立ち上がりを示す基準時間データと雷サ
ージ入力時刻データとを出力するタイマ回路とを備える
構成としてある。
【0010】また、波高値出力手段は、雷サージの波高
値をホールドするピークメモリ回路と、ピークメモリ回
路からの波高値信号をデジタル化するA/D変換器と、
A/D変換器からのデジタル化波高値信号をレベル変換
するレベル変換器と、レベル変換器からの波高値データ
を保持し、この保持した波高値データを101〜103
ルトのデータとして送出する計数手段に出力するメモリ
回路とを備える構成としてある。
【0011】さらに、波頭長出力手段は、雷サージの波
高値をホールドするピークメモリ回路と、雷サージのレ
ベルがピークメモリ回路からの波高値より低下した場合
に比較信号を出力する比較回路と、比較回路からの比較
信号をレベル変換するレベル変換器と、レベル変換器か
らの比較信号が入力されてパルスを出力するパルス発生
回路と、パルス発生回路からのパルスで雷サージの波形
における波高値からの波尾長に対応する信号を送出する
フリップフロップ回路と、フリップフロップ回路からの
信号でゲートを閉じて雷サージの立ち上がりから波高値
までのデータを計数手段に出力するためのANDゲート
とを備える構成としてある。
【0012】さらに、これらの構成に加え、複数の線路
における雷サージの入来を識別した入路識別信号を、計
数手段から出力する波高値データ及び波頭長データとと
もに出力する雷サージ入路識別手段を備える構成として
ある。
【0013】この構成に加えて、雷サージ入路識別手段
は、雷サージの入来する複数の線路におけるそれぞれの
雷サージの電圧に比例した被測定電圧を出力する複数の
入力分圧手段と、この複数の入力分圧手段から被測定電
圧が出力された場合に雷サージが入来した線路を示す入
路識別信号出力する複数の入路識別信号出力手段とを備
える構成としてある。
【0014】
【作用】上記構成からなる、本発明の雷サージ測定装置
は、入来する雷サージの波高値及び波頭長を示す101
〜103ボルト及びマイクロセカンド秒のデータを動作
異常時刻及び雷サージ入力時刻とともに出力している。
したがって、通信装置などで発生した障害時刻と、雷サ
ージの入来時刻及び雷サージの波高値及び波頭長データ
が同時に測定されて、雷サージと通信装置などの障害発
生に係る因果関係を的確に切り分けて究明できるように
なる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の雷サージ測定装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の雷
サージ測定装置の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図1において、この雷サージ測定装置は、図示しな
い通信装置が、異常動作の場合に警報信号が入力される
入力端子T1と、警報信号の電圧と、しきい値の基準電
圧Eoとを比較し、警報信号の電圧が基準電圧Eoを越
える場合にプラス(+)電位の比較信号Saを出力する
比較器1と、この比較器1からのプラス(+)電位の信
号をハイ(H)レベル信号に変換するレベル変換器2
と、このレベル変換器2からのハイ(H)レベル信号が
入力され、警報信号が入力され現在の時刻信号St、す
なわち、入力端子T1に接続された通信装置で障害が発
生した時刻(時分秒)を送出するタイマ回路3とを有し
ている。
【0016】また、この雷サージ測定装置には出力端子
T4を通じて通信装置で障害が発生した際の時刻信号S
t及び以降で説明する雷サージが入来した時刻の時刻信
号Siと、雷サージの波高値を101〜103ボルトで示
す波高値信号Ssと雷サージの波頭長をマイクロセコン
ド秒で示す波頭長信号Suの出力データを送出するカウ
ンタ4が設けられている。
【0017】さらに、この雷サージ測定装置には、入力
端子T2,T3を通じて雷サージが入来する線路、例え
ば、低電圧電力線又は通信線と接続され、雷サージの入
力がない場合にロー(L)レベルを出力し、雷サージが
入力されるとハイ(H)レベルの被測定電圧Sbを出力
する入力分圧回路7と、この入力分圧回路7からのハイ
又はローレベル信号と基準電圧Eoとを比較し、基準電
圧Eoを越える場合にプラス(+)電位の信号を出力す
る比較器8と、この比較器8からのプラス(+)電位の
信号をハイ(H)レベル信号に変換するレベル変換器9
とが設けられている。
【0018】また、この雷サージ測定装置には、レベル
変換器9からのハイ(H)レベル信号の入力時刻、すな
わち、入力端子T2,T3を通じて雷サージが入来した
時刻の時刻信号Siを出力するタイマ回路10と、入力
分圧回路7からのハイ又はローレベル信号の被測定電圧
Sbのピーク値をホールドするピークメモリ回路11
と、被測定電圧Sbとピークメモリ回路11からの波高
値信号Sdを比較した比較信号Seを出力する比較器1
2とが設けられている。
【0019】さらに、この雷サージ測定装置には、波高
値信号Sdをデジタル化するA/D変換器13と、デジ
タル化した波高値信号をレベル変換するレベル変換器1
4と、レベル変換した雷サージの波高値を示す波高値信
号Ssを保持して出力するメモリ回路15と、比較信号
Seをレベル変換するレベル変換器17と、このレベル
変換器17からの出力に対応してパルスを出力するパル
ス発生回路18とが設けられている。
【0020】また、この雷サージ測定装置には、パルス
発生回路18からの単一パルスでリセットするフリップ
フロップ(F/F)回路19と、ピークメモリ回路11
のホールドを解除してリセットするパルスを送出するパ
ルス発生回路21と、雷サージ入力が複数続いて入力し
た場合に、カウンタ4の誤動作するのを阻止するための
リセット信号Sjを出力する保護回路23と、波頭長信
号Suをカウンタ4に出力するANDゲート24とが設
けられている。
【0021】次に、この実施例の構成における動作につ
いて説明する。図2は、図1に示す構成の各部の動作に
おける処理波形を示すタイミングチャートである。図1
及び図2において、入力端子T1には図示しない通信装
置からの警報信号が入力される。通信装置が正常動作の
場合の警報信号は零電位である。この場合、比較器1は
警報信号の電圧が基準電圧Eoを越えないため図2
(a)に示す零レベルの比較信号Saを出力する。した
がって、レベル変換器2からの出力がロー(L)レベル
となり、タイマ回路3からは通信装置で障害が発生した
際の時刻信号Stは出力されない。
【0022】また、通信装置に故障が発生した場合、入
力端子T1に警報信号が入力される。比較器1では警報
信号の電圧が、しきい値である基準電圧Eoを越えるた
め図2(a)に示すプラス(+)電位の比較信号Saを
出力する。したがって、レベル変換器2からハイ(H)
レベル信号が出力され、通信装置で異常動作が発生した
ことを示す時刻信号Stをタイマ回路3からカウンタ4
に送出し、カウンタ4が、その時刻(時分秒)を示す時
刻信号Stを出力データとして出力する。
【0023】ここで雷サージの入来がない場合は、入力
端子T2,T3の電位差が零である。又は入力端子T
2,T3に接続した線路における電圧値であり雷サージ
による変動がない。したがって、入力分圧回路7からの
被測定電圧Sbは零レベルとなり、比較器8では基準電
圧Eoを越えないため図2(c)に示す零レベルの比較
信号Scを出力する。レベル変換器9からロー(L)レ
ベルの信号がANDゲート24に入力され、かつ、タイ
マ回路10からの通信装置で異常動作が発生したことを
示す時刻信号Stに対応した基準時間信号Smとともに
入力される。この場合、レベル変換器9からの出力がロ
ー(L)レベルであるためANDゲート24が閉じて、
タイマ回路10からの基準時間信号Smがカウンタ4に
入力されない。
【0024】また、ピークメモリ回路11の出力は零レ
ベルとなり、レベル変換器17からの出力がロー(L)
レベルとなり、パルス発生回路18からパルスが出力さ
れない。このときフリップフロップ回路19の出力がハ
イ(H)レベルとなってANDゲード24が開となる。
【0025】次に、雷サージが入力端子T2,T3に入
力された場合、入力分圧回路7は瞬時の雷サージに比例
した図2(b)に示す被測定電圧Sbを出力する。ピー
クメモリ回路11は被測定電圧Sbに追従して動作し、
被測定電圧Sbが図2(b)に示す波高値(ピーク値)
eに達すると、この被測定電圧Sbをホールドする。こ
の波高値信号SdはA/D変換器13でデジタル化さ
れ、レベル変換器14を通じてメモリ回路15で記憶
し、かつ、カウンタ4の入力端cに図2(i)に雷サー
ジの波高値を示す波高値信号Ssとして出力し、カウン
タ4から波高値信号Ssを出力データとして送出する。
【0026】同時に図2(b)に示すように比較器8は
被測定電圧Sbが基準電圧Eoを超えた瞬間から出力レ
ベルを正電位に反転し、その比較信号Scをレベル変換
器9に出力する。レベル変換器9が高レベルの信号を出
力し、ANDゲート24を開いてタイマ回路10から図
2(h)に示す基準時間信号Smをカウンタ4の入力端
dに入力する。
【0027】次に被測定電圧Sbがピークの波高値eよ
り、わずかに低下した瞬間から比較器12のプラス
(+)入力端のレベルよりもマイナス(−)入力端のレ
ベルが小さくなり、比較器12の出力が図2(e)に示
すプラス(+)電位に反転した比較信号Seを出力す
る。これにより、レベル変換器17より高レベルの信号
が出力され、パルス発生回路18より時間幅の狭い単一
パルスを送出する。この単一パルスをフリップフロップ
回路19に入力してリセットする。
【0028】このリセットで、フリップフロップ回路1
9から図2(f)に示すように低レベルの信号Sfに変
化させ、ANDゲート24を閉じてカウンタ4が基準時
間信号Smの計数を停止する。すなわち、通信装置に故
障が発生した際の警報信号に対応し、カウンタ4が被測
定電圧Sbが基準電圧Eoを超えた瞬間から、ピークの
波高値eよりわずかに低下する瞬間までの時間における
基準時間信号Smを計数して、雷サージの波頭長を示す
波頭長信号Suの出力データを送出する。
【0029】フリップフロップ回路19はリセットされ
たことにより、高レベルの信号をパルス発生回路21へ
送出する。パルス発生回路21はピークメモリ回路11
からの波高値信号Seが基準電圧Eo以下に低下する時
間より大きい時間幅を持つ図2(g)に示す単位パルス
Sgをピークメモリ回路11に送出し、ホールドを解除
してリセットする。保護回路23は雷サージ入力が複数
続いて入力した場合に、カウンタ4が誤動作するのを阻
止するために、フリップフロップ回路19に図2(j)
に示すリセット信号Sjを出力してセットする。
【0030】このようにしてカウンタ4は出力端子T4
を通じて、通信装置で障害が発生した際の時刻信号St
と、雷サージが入来した時刻の時刻信号Siとを示す出
力データを送出する。同時に、時刻信号St,Siに対
応した雷サージの波高値を101〜103ボルトで示す波
高値信号Ssと、雷サージの波頭長をマイクロセコンド
秒で示す波頭長信号Suの出力データをカウンタ4が出
力端子T4を通じて送出する。この時刻信号St,S
i、波高値信号Ss及び波頭長信号Suを図示しない印
字装置などからハードコピーとして出力する。
【0031】この時刻信号St,Si、波高値信号Ss
及び波頭長信号Suのそれぞれの波高値及び波頭長に基
づいて、障害が発生した通信装置における障害内容を検
討して、通信装置などの障害発生に係る因果関係を的確
に究明できることになる。
【0032】次に、他の実施例を説明する。この例で
は、雷サージが入来する複数の線路を区別して、それぞ
れの線路における波高値及び波頭長並びに、時刻を表示
する。図3は、この他の実施例における要部構成を示す
ブロック図である。図3において、入力端子T2a,T
3aには低電圧電力線が接続される。さらに入力端子T
2b,T3bにはデータ伝送を行う通信線が接続され、
また入力端子T2c,T3cには、例えば、無線装置の
サーキレータの受信入力端が接続される。また、入力端
子T2a,T3aには入力分圧回路30と、入力端子T
2a,T3aに雷サージが入力されたことを示す識別信
号を送出する識別回路31とが設けられている。同様に
入力端子T2b,T3bに入力分圧回路32と、識別回
路33が連接され、さらに入力端子T2c,T3cにも
入力分圧回路34と、識別回路35が連接されている。
【0033】この構成では、入力分圧回路30,32,
34から被測定電圧Sbを出力した際に、識別回路3
1,33,35から入路識別信号S1,S2,S3を出
力する。すなわち、入力端子T2a,T3aに接続され
たは低電圧電力線、入力端子T2b,T3bに接続され
た通信線、入力端子T2c,T3cに接続された受信入
力端における雷サージの入来を入路識別信号S1,S
2,S3によって切り分けることが出来るようになる。
この入路識別信号S1,S2,S3(低電圧電力線、通
信線、受信入力端)を図1におけるカウンタ4からの時
刻信号St,Si、波高値信号Ss、波頭長信号Suと
ともに表示装置で明示する。この明示で、得られた時刻
信号St,Si、波高値信号Ss、波頭長信号Suの入
路が容易に判明することになる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の雷サージ
測定装置は、入来する雷サージの波高値及び波頭長を示
す101〜103ボルト及びマイクロセカンド秒のデータ
を動作異常時刻及び雷サージ入力時刻とともに出力して
いるため、通信装置などで発生した障害時刻と、雷サー
ジの入来時刻及び雷サージの波高値及び波頭長データが
同時に測定でき、雷サージと通信装置などの障害発生に
係る因果関係を的確を究明が可能になるという効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雷サージ測定装置の実施例における構
成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す構成の各部の動作における処理波形
を示すタイミングチャートである。
【図3】他の実施例における要部構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】 1,8,12 比較器 2,9,14,17 レベル変換器 3,10 タイマ回路 4 カウンタ 7 入力分圧回路 11 ピークメモリ回路 15 メモリ回路 18,21 パルス発生回路 19 フリップフロップ回路 24 ANDゲート

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 雷サージが入来する装置の動作異常を示
    す動作異常時刻データを出力する異常時刻出力手段と、
    入来する雷サージの立ち上がり時刻を示す雷サージ入力
    時刻データを出力する雷サージ入力時刻出力手段と、入
    来する雷サージの波高値を示す波高値データを前記動作
    異常時刻データ及び雷サージ入力時刻データとともに出
    力する波高値出力手段と、入来する雷サージの波頭値を
    示す波頭値データを前記動作異常時刻データ及び雷サー
    ジ入力時刻データとともに出力する波頭値出力手段とを
    備える雷サージ測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構成に加え、波高値出力
    手段からの波高値データ及び波頭値出力手段からの波頭
    値データを計数して、波高値及び波頭値をマイクロセカ
    ンド秒のデータとして出力する計数手段を備えることを
    特徴とする雷サージ測定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の構成において、異常時刻
    出力手段は雷サージが入来する装置の動作異常信号の電
    圧を基準電圧と比較し、雷サージが基準電圧を越える場
    合に比較信号を出力する比較器と、前記比較器からの比
    較信号のレベルを変換するレベル変換器と、前記レベル
    変換器からの信号の立ち上がりで動作異常時刻データを
    出力するタイマ回路とを備えることを特徴とする雷サー
    ジ測定装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の構成において、雷サージ
    入力時刻出力手段は、雷サージを基準電圧と比較し、雷
    サージが基準電圧を越える場合に比較信号を出力する比
    較器と、前記比較器からの比較信号のレベルを変換する
    レベル変換器と、前記レベル変換器からの信号の立ち上
    がりを示す基準時間データと雷サージ入力時刻データと
    を出力するタイマ回路とを備えることを特徴とする雷サ
    ージ測定装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の構成において、波高値出
    力手段は、雷サージの波高値をホールドするピークメモ
    リ回路と、前記ピークメモリ回路からの波高値信号をデ
    ジタル化するA/D変換器と、前記A/D変換器からの
    デジタル化波高値信号をレベル変換するレベル変換器
    と、前記レベル変換器からの波高値データを保持し、こ
    の保持した波高値データをマイクロセカンド秒のデータ
    として送出する計数手段に出力するメモリ回路とを備え
    ることを特徴とする雷サージ測定装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の構成において、波頭値出
    力手段は、雷サージの波高値をホールドするピークメモ
    リ回路と、雷サージのレベルがピークメモリ回路からの
    波高値より低下した場合に比較信号を出力する比較回路
    と、前記比較回路からの比較信号をレベル変換するレベ
    ル変換器と、前記レベル変換器からの比較信号が入力さ
    れてパルスを出力するパルス発生回路と、前記パルス発
    生回路からのパルスで雷サージの波形における波高値か
    らの波尾長に対応する信号を送出するフリップフロップ
    回路と、前記フリップフロップ回路からの信号でゲート
    を閉じて雷サージの立ち上がりから波高値までのデータ
    を計数手段に出力するためのANDゲートとを備えるこ
    とを特徴とする雷サージ測定装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の構成に加え、複数の線路
    における雷サージの入来を識別した入路識別信号を、計
    数手段から出力する波高値データ及び波頭値データとと
    もに出力する雷サージ入路識別手段を備えることを特徴
    とする雷サージ測定装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の構成において、雷サージ
    入路識別手段は、雷サージの入来する複数の線路におけ
    るそれぞれの雷サージの電圧に比例した被測定電圧を出
    力する複数の入力分圧手段と、この複数の入力分圧手段
    から被測定電圧が出力された場合に雷サージが入来した
    線路を示す入路識別信号出力する複数の入路識別信号出
    力手段とを備えることを特徴とする雷サージ測定装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106707055A (zh) * 2016-11-23 2017-05-24 北京电子工程总体研究所 一种基于gtem的天线雷电浪涌耦合试验方法
US10547271B2 (en) 2014-05-16 2020-01-28 Snc Yap Support plate for photovoltaic panel
CN111766477A (zh) * 2020-08-04 2020-10-13 国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司 直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法及装置

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