JPH1169603A - 加入者線の過電圧保護装置 - Google Patents

加入者線の過電圧保護装置

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JPH1169603A
JPH1169603A JP9229898A JP22989897A JPH1169603A JP H1169603 A JPH1169603 A JP H1169603A JP 9229898 A JP9229898 A JP 9229898A JP 22989897 A JP22989897 A JP 22989897A JP H1169603 A JPH1169603 A JP H1169603A
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JP
Japan
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overvoltage
line
subscriber
subscriber line
voltage
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JP9229898A
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English (en)
Inventor
Masahiro Eda
昌弘 江田
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NEC Tohoku Corp
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NEC Tohoku Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】加入者線の伝送損失などの特性劣化を伴わずに
加入者線の商用電力線混触等の過電圧から加入者機器保
護を保護する。 【解決手段】過電圧検出信号101により動作してその
接点4a、4bで加入者線を切断するスイッチ4と、加
入者線のチップ線、リング線とアース間にそれぞれ印加
される過電圧を短絡し、スイッチ4が動作するまでの間
加入者機器を保護する過電圧保護素子1、2と、その短
絡電流による降下電圧VS を検出するPTC抵抗器5
と、VS が基準電圧以上となった時に過電圧検出信号1
01を出力する過電圧検出部3とから構成されている。
PTC抵抗器はPositive Temperatu
re Coefficient抵抗を主体とした抵抗器
で、電圧の印加後時間と共に抵抗値が増大する特性を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は加入者線の過電圧保
護装置に関し、特に電力線混触時等の過電圧から加入者
線に接続される機器を保護する過電圧保護装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、加入者線からの雷サージなど過大
電圧から接続された機器を保護するために放電管あるい
はアレスターなどを用いた保安器が一般に用いられてい
る。その1例として例えば特開平4−304096号公
報に記載された保護装置が一般に知られている。
【0003】この保護装置の構成を図4に示す。この保
護装置は交換機側の放電管など用いた保安器ここでは保
護フラグ(MDF)と交換機との間に設置される。4
1,42は第1および第2過電流保護素子、43は過電
圧保護素子をそれぞれ示す。
【0004】第1および第2過電流保護素子41,42
は保護フラグの出力端子401,402にそれぞれ連結
され、第1および第2過電流保護素子41,42として
は再使用が可能であり、負性抵抗特性をなくすためにポ
リマーを利用したPTC(Positive Temp
erature Coefficient,以下PTC
という)抵抗を用いて過電流を調節することができる。
すなわち、電力線混触により過電圧が加わるとPTC抵
抗を通じて流れる電流によりPTC抵抗の温度が臨海温
度まで上昇すると、PTC抵抗の動作抵抗値は急増し
(0.1〜1.0MΩ)、電流は減少する。
【0005】しかし、線路の接地(GND)に対するイ
ンピーダンス不平衡特性のため、第1過電流保護素子4
1の出力端(TIP)と第2通過流保護素子42の出力
端(RING)の抵抗値の差は±1(%)以内でなけれ
ばならない。過電圧保護素子43は第1過電流保護素子
41(TIP)と第2過電流保護素子42出力端(RI
NG)間に挿入されて連結され、過電圧保護素子43の
出力端(GND)は交換機バックボードと連結される。
【0006】過電圧保護素子43は多層サイリスター形
態の半導体素子またはガス封入管形態の素子を用いて許
容電圧以上が流れ込むと短絡状態になって過電圧を保護
し、速い応答特徴を有しているため、過電圧流入時に短
時間内エネルギーを吸収することができる。図3はこの
過電圧保護素子の特性図であって、図面に示す通り、過
電圧制限範囲以上の電圧が流入時に短絡状態になり、こ
の電圧が除去されると既存の状態に戻る素子であって、
多層サイリスター形態の半導体素子およびガス封入管形
態の素子を利用している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の過電
圧保護装置は、加入者線に挿入する過電流保護素子にP
TC抵抗を用いているので次のような問題がある。即
ち、PTCは通常の使用電流(約130mA)では低抵
抗であるが、しかしこの抵抗値は数10Ω〜100Ωあ
り、この分加入者線の伝送損失が増加することになる。
また、2つのPTCのこの抵抗値を同一値にすることは
困難があり、このため加入者線の対地不平衡減衰量が悪
化するという問題がある。
【0008】更に、このPTCが動作すると発熱により
高温となるが、この状態が長く続くと実装プリント基板
及び周辺部品が焦げて使用不能となる問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の加入者線の過電
圧保護装置は、加入者側のチップ線とリング線のそれぞ
れに挿入され過電圧検出信号により回路を開くスイッチ
部と、前記加入者線に接続される加入者機器側のチップ
線とリング線との間に挿入され電力線混触事故により前
記回線側に加わる過電圧を短絡するための直列に接続さ
れた2つの過電圧保護素子と、2つの前記過電圧保護素
子の接続点とアース間に挿入されたPCT(Posit
ive Temperature Coefficie
nt)抵抗器と、前記PCT抵抗器の降下電圧を監視し
この降下電圧が所定値を越えた時に前記過電圧検出信号
を出力する過電圧検出部とを備えている。
【0010】また、前記過電圧検出部は、所定の基準電
圧を発生する基準電圧発生器と、前記PCT抵抗器の降
下電圧と前記基準電圧とを入力し前者が後者以上の電圧
となった時にオンまた以下の電圧となった時にオフのパ
ルス信号を出力する電圧比較器と、前記パルス信号をカ
ウントして所定の回数をカウントした時に信号を出力す
るカウンタと、前記カウンタの出力信号をラッチし前記
過電圧検出信号を出力するラッチ回路とを備える構成と
しても良い。
【0011】また、前記過電圧検出部は、前記ラッチ回
路のラッチをリセットするリセット信号を所定の周期で
発生するリセット信号発生器を備えるようにしても良
い。
【0012】更に、前記カウンタはカウント数を2とし
てリセットを30ms毎に行うように設定するようにし
ても良い。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態例
を示すブロック図、図2は図1における過電圧検出部の
ブロック図である。
【0014】図1において、端子11、12に接続され
る加入者線側のチップ線とリング線のそれぞれに挿入さ
れ過電圧検出信号101により回線を開くスイッチ4
と、端子13,14に接続される加入者機器側のチップ
線とリング線との間に挿入され、電力線混触事故により
回線側に加わる過電圧を短絡するために直列に接続され
た2つの過電圧保護素子1、2と、2つの過電圧保護素
子1、2の直列接続点とアース間に挿入されたPCT
(Positive Temperature Coe
fficient)抵抗器5と、PCT抵抗器5の降下
電圧を監視しこの降下電圧が所定値を越えた時に過電圧
検出信号101を出力する過電圧検出部3とで構成され
ている。
【0015】図2において、過電圧検出部3は、所定の
基準電圧VT を発生する基準電圧発生器32と、PCT
抵抗器5の降下電圧VSと基準電圧VTとを入力し前者が
後者以上の電圧となった時にオンまた以下の電圧となっ
た時にオフのパルス信号を出力する電圧比較器33と、
このパルス信号をカウントして所定の回数をカウントし
た時に信号を出力するカウンター回路34と、カウンタ
ー回路34の出力信号をラッチし過電圧検出信号を出力
するラッチ回路31と、ラッチ回路31のラッチをリセ
ットするリセット信号102を周期的に発生するリセッ
ト信号発生回路35とから構成される。
【0016】次に本装置の動作について説明する。平常
時はスイッチ4の接点4a、4bは図示の状態で端子1
1、12に接続された加入者線は端子13、14に接続
された加入者機器に直接接続されている。加入者線が商
用電力線と混触し、例えば加入者線にAC100Vが印
加されると、過電圧保護素子1、2にそれぞれPCT抵
抗器5を介して対アース間にこの過電圧が加わり過電圧
保護素子1、2はオンの状態となる。PCT抵抗器5は
この時低抵抗値であるので加入者線は略短絡状態とな
り、この過電圧は加入者機器側には印加されずにスイッ
チ4が動作するまでの間加入者機器を保護する。
【0017】過電圧保護素子1、2は多層サイリスタ構
造の半導体素子で図3に示す双方向特性を有している。
図示のように±の印加電圧が制限電圧VB 以上になると
負特性領域には入り短絡状態となる。また、スイッチ4
は電磁リレーを使用しており、その接点4a、4bの接
点抵抗は1Ω以下と充分低い。
【0018】PTC抵抗器5の降下電圧VS は、加入者
線に過電圧が加わり過電圧保護素子1、2がオンする
と、この短絡電流がPTC抵抗器5を通して流れ、時間
の経通に伴ってPTC抵抗器5の抵抗値は上昇するので
その降下電圧VS も共に上昇する。このVS は図2に示
す過電圧検出部3の電圧比較器33の一方の入力端子に
加えられ、他方の入力端子に加えられた基準電圧VT
比較され、VS >VT となった時に電圧比較器33は出
力電位がオンとなる。そしてVS が低下すれば出力電位
がオフとなりパルス信号を出力する。即ち混触した電力
線がAC100Vであれば50あるいは60Hzのパル
ス出力となる。
【0019】このパルス信号はカウンター回路34でカ
ウントされ、ここではパルス信号を2回カウントした時
に出力信号を出力する。この出力信号はラッチ回路31
でラッチされて後、過電圧検出信号101としてスイッ
チ4へ出力される。スイッチ4はこの過電圧検出信号1
01により電磁リレーが動作し、その接点4a、4bが
開き加入者線を切断する。これにより加入者機器を過電
圧から保護する。
【0020】過電圧検出信号101は加入者機器側にも
送出するようになっているので、加入者機器側では加入
者線の断が過電圧保護装置が動作したためであることを
知ることができる。これにより加入者機器の使用者は電
力線混触の復旧を待ってリセット信号102を送出すれ
ばラッチ回路31はラッチ状態を解除しリセットされ
る。これにより、過電圧検出信号101は取り除かれス
イッチ4は動作を停止し加入者線を接続して元の状態に
復旧する。
【0021】また、加入者機器の使用者がリセット信号
101を送出するのが面倒であるなどの理由で送出でき
ない場合は、リセット信号発生回路35を設け、例えば
1秒周期でリセット信号102を発生するようにすれば
自動的にリセットすることができる。この場合、リセッ
ト信号を送出しても過電圧状態が復旧していなければ保
護装置に再動作し、この再動作をくり返して過電圧状態
の復旧を待つことになる。
【0022】尚、カウンター回路34のカウント回数は
任意の回数に設定することができるが、雷サージ発生な
どで過電圧の誤検出に対する保護手段とに2回程度に設
定し、リセット時間を30ms以上にしている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は加入者線の
過電圧保護装置は、加入者線が電力線混触などにより過
電圧が加わった時に過電圧保護素子とPTC抵抗器など
による検出回路でこの過電圧を検出し、加入者線をリレ
ー接点で切断して加入者機器を保護している。従って加
入者線に抵抗を有する電磁保護素子などの挿入する場合
と比べ、加入者線の伝送損失を増加させることもなく、
また不平衡減衰量を悪化させることないという効果があ
る。更にPTC抵抗器も過電圧検出後は電流が停止する
ので、高温にならず焼損の心配がなく、再利用が可能で
あるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の電流検出部の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】図1、図4の過電圧保護素子の特性を示す特性
図である。
【図4】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、2 過電圧保護素子 3 過電圧検出部 4 スイッチ 5 PTC抵抗器 31 ラッチ回路 32 基準電圧発生器 33 電圧比較器 34 カウンター回路 35 リセット信号発生回路 101 過電圧検出信号 102 リセット信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加入者側のチップ線とリング線のそれぞ
    れに挿入され過電圧検出信号により回路を開くスイッチ
    部と、前記加入者線に接続される加入者機器側のチップ
    線とリング線との間に挿入され電力線混触事故により前
    記回線側に加わる過電圧を短絡するために直列に接続さ
    れた2つの過電圧保護素子と、2つの前記過電圧保護素
    子の接続点とアース間に挿入されたPCT(Posit
    iveTemperature Coefficien
    t)抵抗器と、前記PCT抵抗器の降下電圧を監視しこ
    の降下電圧が所定値を越えた時に前記過電圧検出信号を
    出力する過電圧検出部とを備えることを特徴とする加入
    者線の過電圧保護装置。
  2. 【請求項2】 前記過電圧検出部は、所定の基準電圧を
    発生する基準電圧発生器と、前記PCT抵抗器の降下電
    圧と前記基準電圧とを入力し前者が後者以上の電圧とな
    った時にオンまた以下の電圧となった時にオフのパルス
    信号を出力する電圧比較器と、前記パルス信号をカウン
    トして所定の回数をカウントした時に信号を出力するカ
    ウンタと、前記カウンタの出力信号をラッチし前記過電
    圧検出信号を出力するラッチ回路とを備えることを特徴
    とする請求項1記載の加入者線の過電圧保護装置。
  3. 【請求項3】 前記過電圧検出部は、前記ラッチ回路の
    ラッチをリセットするリセット信号を所定の周期で発生
    するリセット信号発生器を備えることを特徴とする請求
    項2記載の加入者線の過電圧保護装置。
  4. 【請求項4】 前記カウンタはカウント数を2としてリ
    セットを30ms毎に行うように設定することを特徴と
    する請求項2あるいは3記載の加入者線の過電圧保護装
    置。
JP9229898A 1997-08-26 1997-08-26 加入者線の過電圧保護装置 Pending JPH1169603A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011117828A (ja) * 2009-12-03 2011-06-16 Primearth Ev Energy Co Ltd 電圧検出回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011117828A (ja) * 2009-12-03 2011-06-16 Primearth Ev Energy Co Ltd 電圧検出回路

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000801