JPS5939850B2 - 通信用保安器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有線通信線の屋内引込点に挿入される通信用保
安器に関する。

有線通信線の屋内引込点には、電話機その他の通信機を
落雷または電力線の混触から保護するとともに、通信機
を使用する者の安全をはかるために、通信用保安器が挿
入される。

この通信用保安器の機能は原則的に二つあり、その第一
は通信線に異常高圧が発生したときに通信線を短絡する
機能であり、その第二は通信線に異常高圧が発生したと
きに通信線と通信機とを切離す機能である。

この第一の短絡する機能は速動性であることが望ましく
、しかも短絡した一対の通信線をアースすることが望ま
しい。

従ってこの第一の機能を満たすため、一対の通信線とア
ースとに接続された３極放電管が広く使用されている。

また上記第二の切離す機能としては、最も一般的なもの
は大電流による発熱で溶融するヒユーズであり、速動性
が必要な場合には接点遮断器が用いられる。

これらはいずれも通信線に直列に挿入される： このような従来構造の装置により、一応通信線に混入す
る雷サージあるいは電力線混触等から通信機を保護する
ことができるが、次のようないくつかの改善すべき点が
ある。

すなわち、（１）ヒユーズは劣化すると大電流によらな
くとも切断することがあり、このため定期的なヒユーズ
交換作業が必要である、 （２）接点遮断器は高価であり形状が大きい、（３）電
力線混触等の異常電圧が長時間にわたり持続するときに
は、放電管は破損する、 等の欠点がある。

本発明はこれを改良するもので、 （１）劣化による誤動作がない、 （２）構造が簡単で安価である、 （３）放電管の動作が持続するときには機械構造による
回路動作がある、 ことのできる通信用保安器を提供することを目的とする
。

本発明は、放電管が放電動作を持続すると発熱すること
を利用するもので、放電管の近傍に、発熱により変形す
る感温材により構成されこの発熱により解放される係止
構造を配置し、この係止構造が解放されたとき、スプリ
ング力により可動片を移動させて、この可動片により回
路の短絡または切断を行うように構成される。

上記感温材の一例は熱軟化性樹脂であり、他の一例は低
融点合金であり、他の一例はバイメタルである。

これらの感温材の変形温度の下限は８５０Ｃ〜２５０℃
が好ましい。

以下図面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明実施例回路の基本的な回路図である。

線路端子Ｌ１．Ｌ２には屋外から引込まれる一対の有線
通信線Ｌ１．Ｌ２が接続される。

アース端子Ｅは屋外アースに接続される。

端子Ｌ１．Ｌ２の電位は開閉回路ＳＡ１またはＳＡ２を
介して、宅内端子■１．■２に接続される。

宅内端子■１．■２には図外の宅内装置が接続される。

また必要な場合には、アース端子Ｅと同電位の宅内用ア
ース端子Ｅ′が、宅内装置のアース端子に接続される。

また、線路端子Ｌ１．Ｌ２の電位およびアースは、開閉
回路ｓＢの各電極に導かれる。

さらに、線路端子Ｌ１．Ｌ２の電位およびアースは、三
極放電管■の各電極に接続される。

ここで、開閉回路ＳＡ１およびＳＡ２は定常時に閉じて
、端子Ｌｌｌ■ｌまたはＬ２．■２の間を導通させる。

また、開閉回路ｓＢは定常時に開いて、端子Ｌ１．Ｌ２
およびアースの間には導通がない。

第１図に示す回路の動作を説明すると、定常時には、単
に端子Ｌ１の電位は端子■１に導かれ、端子Ｌ２の電位
は端子■２に導かれ開閉回路ＳＢにも、三極放電管■に
も一切導通がなく、通信が行われる。

この状態で、線路端子Ｌ１．Ｌ２間に、あるいは線路端
子Ｌ１．Ｌ２とアースとの間に、異常高電圧が到来する
と、三極放電管■が動作を開始して、線路端子Ｌ１．Ｌ
２およびアースとの間を低いインピーダンスで短絡し、
これが宅内装置に達しないように防護する。

この異常高電圧の持続時間が例えば誘導雷に起因して短
い場合には、これが回復すると、三極放電管の動作も自
動的に終了し定常時の状態に復旧する。

しかし、この異常高電圧が例えば電力線との混触に起因
して、長時間にわたり持続するときには、開閉回路ＳＡ
１を開いて異常高電圧の宅内装置への侵入を遮断すると
ともに、開閉回路ＳＢを閉じて線路端子Ｌ１．Ｌ２を確
実にアース電位に維持することが必要になる。

この開閉回路ＳＡまたはｓＢの動作は、三極放電管■が
破壊する前に行われなければならない。

従来装置では、開閉回路ＳＡ１．ＳＡ２としてヒユーズ
を用いるものが多い。

また、高価高性能のものでは、開閉回路５Ａ１１ＳＡ２
に接点遮断器を用い、第１図の点Ｘ１．Ｘ２の電流によ
り、この接点遮断器を動作させるものがある。

また、従来装置では、開閉回路ｓＢとして、ヒユーズを
保持するスプリングのはねかえりにより動作するスプリ
ング電極、あるいは接点遮断器を用いるものが多い。

前述のように、ヒユーズは経年劣化があり、異常がない
にもかかわらず切断し、通信が不能になることがある。

また接点遮断器は高価であって、多数の宅内装置、特に
電話機のような簡単な装置に一個づつ挿入することは適
当でない。

第２図は本発明の実施例構造を示す図である。

この構造は第１図に示す電気回路の具体的な構造を示す
もので、その要部のみを機械構造がわかるように示しで
ある。

線路端子Ｌ１．Ｌ２の電位は、それぞれ、三極放電管■
の保持電極Ｐ１．Ｐ２を経由し、電線Ｗ１．Ｗ２を経由
し、中継端子Ｔ１．Ｔ２を介して、宅内端子■１．■２
に接続されている。

ここで、三極放電管■の保持電極Ｐ１．Ｐ２およびＰ３
は、絶縁体のホルダ旧に取付けられている。

この絶縁体のホルダＨには穴があけられ、この穴に熱軟
化性樹脂で構成された可動片である棒Ｂが挿入されて、
係止構造Ｑが構成される。

すなわちこの棒Ｂの先端がＴ字型に形成され、ホルダＨ
の穴から引抜くことができない構造となっている。

この棒Ｂの他端には絶縁体の円板Ｂ１が固着され、この
円板Ｂ１とホルダＨとの間に、スプリングＳＰが挿入さ
れる。

このスプリングＳＰは円板Ｂ１を図の矢印の方向に押や
ろうとするように作用するが、係止構造Ｑにより引留め
られた状態になっている。

この円板Ｂ１の反対面には、電極ＢＭが固着されこの電
極ＢＭには可動線Ｗ３により端子Ｔ３からアース電位が
与えられている。

この電極ＢＭと固定電極に１．に２は上述の開閉回路ｓ
Ｂを構成する。

固定電極に１．に２には、それぞれ線路端子Ｌ１．Ｌ２
の電位が接続されている。

絶縁体の円板Ｂ０には、その周近傍に小孔があり、電極
Ｐ１．Ｐ２と端子Ｔ１．Ｔ２とをそれぞれ接続する電線
Ｗ１．Ｗ２はこの小孔を貫通するように組立てられる。

この電線Ｗ１．Ｗ２は細い電線であって、その両端は電
極Ｐ１とＰ２と端子Ｔ１．Ｔ２にはんだ付されているが
、係止構造Ｑが解放されてスプリングＳＰが伸びるとき
には、このスプリングＳＰの力により引きちぎられる構
造のものである。

ここで、係止構造Ｑの先端は三極放電管■にほとんど接
触するほどの近傍に配置される。

前述のように棒Ｂは熱軟化性の樹脂で構成され、三極放
電管Ｖが発熱するとその感温材として作用して形状が変
形する。

このように構成された装置の動作を説明すると、定常時
は第２図に示すような状態にあって、スプリングＳＰの
力は係止構造Ｑによって引留められ、開閉回路ｓＢは閑
散された状態にあり、開閉回路ＳＡとして作用する細い
電線Ｗ１．Ｗ２は接続された状態にある。

異常高電圧が到来して三極放電管■が短く動作しても、
この状態は変化がない。

異常高電圧が長時間にわたり持続すると、三極放電管■
が連続的に動作して、三極放電管■が次第に温度上昇し
発熱状態となる。

この発熱は感温材である棒Ｂの係止構造Ｑを変形させ、
それまでスプリングＳＰの力を引留めていた係止構造が
耐えられなくなり、穴を抜けて解放されることになる。

このとき、スプリングＳＰの力により棒Ｂおよび円板Ｂ
１は図の矢印の方向に激しく移動する。

この移動により、細い電線Ｗ１およびＷ２は引きちぎら
れ、端子り、 、 Ｌ２と端子Ｔ１．Ｔ２との間の接続
は開かれる。

さらに円板Ｂ１が移動して、電極ＢＭは固定電極に１．
に２と接触してその移動が止まる。

このとき電極Ｂ１．に１．に２は相互に短絡され、電線
Ｗ３を通じてアース電位となる。

これにより、第１図で開閉回路ＳＡ１とＳＡ２が開き、
開閉回路ｓＢが閉じた状態となって、線路端子Ｌ１．Ｌ
２の電位は宅内端子■１．■２との間で遮断され、三極
放電管■はその各電極の電位が開閉回路ＳＢで短絡され
ることにより放電を中止する。

線路端子Ｌ１．Ｌ２は開閉回路ＳＨによりアース電位に
保持されて、侵入する異常高電圧はアースされる。

このように、本発明の装置では係止構造でスプリング力
を引留めておき、この係止構造が放電管の発熱により変
形して解放され、この解放に伴い開閉回路を機械的に動
作させるところにその特徴がある。

従って、開閉回路を電線のハンダ接続あるいは、確実な
接点の開閉動作等により、確実なものとすることができ
るので、定常時に誤動作を起して通信を途絶させる故障
が極めて少ない。

また、発熱により感温材が変形することによって、機械
力のバランスが破れる構造は、極めて確実な動作であっ
て、異常高圧が印加されたにもかかわらず動作しない動
作不良は極めて少ない。

上記例は、説明をわかりやすくするために、１個の係止
構造と１個のスプリングで、開放される開閉回路ＳＡＩ
ｔ ＳＡ２と、閉成される開閉回路ｓＢとが連動する
ように説明したが、これは個別に設けることができる。

すなわち、開放される開閉回路のみでも、あるいは閉成
される開閉回路のみでも、本発明を実施することができ
る。

さらに、係止構造とスプリングを２組用いて、それぞれ
が開放される開閉回路、閉成される開閉回路に利用され
るように構成することもできる。

上記例では、感温材に熱軟化性樹脂を用いた。

この感温材は夏期の気温上昇あるいは太陽光線によって
軟化することがなく、放電管の発熱によって軟化するも
のであれば、どのようなものを用いてもよい。

実施例で用いたものは、ＡＢＳガラス入りの樹脂で、約
１２０°Ｃで軟化するものであるが、極めて良好な試験
結果を得た。

すなわち、係止構造に用いられる感温材は、その変形温
度の下限が８０°Ｃ〜２５０℃、好ましくは１１０°Ｃ
〜１５００Ｃであって、熱軟化性樹脂、熱可溶性合金等
である。

係止構造をバイメタルにより構成し、熱が加えられたと
きにその形状を変化させ、係止がはずれる構造のもので
もよい。

上記例では、開放される開閉回路として細い電線による
ものを例示したが、これは接点形のものでもよい。

また、電線が引きちぎられる他に、ハンダ付、特に低温
ハンダによりハンダ付された接続点がはずれるものでも
よい。

放電管は上記例のように三極放電管として１個を用い、
これの発熱を利用して１対の回路を連動して動作するよ
うに構成すれば、かりに１対の線路端子の一方のみに異
常高電圧が到来しても動作が行われるので好ましいが、
複数の放電管が各回路毎に含まれる構造のものであって
もよい。

放電管の極数はどのようなものであってもよい。

以上述べたように、本発明によれば、劣化による誤動作
がなく、動作が確実であって、接点遮断器を含む装置に
比べると、発熱体または電磁装置を別に備える必要がな
い小型かつ構造の簡単な装置が得られる。

また、本発明の装置は放電管が長時間動作して破損され
て、保安器としての機能を失う前に確実に機械機構によ
る回路の動作が行われて、短絡または切離しが行われる
ので、確実な装置防護ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の回路図、第２図は本発明実
施例装置の構造図。 Ｌｌ、Ｌ２・・・・・・線路端子、Ｅ・・・・・・アー
ス、■・・・・・・放電管、Ｑ・・・・・・係止構造、
Ｂ・・・・・・棒（可動片）、ＳＰ・・・・・・スプリ
ング、Ｋ１１ Ｋ、２・・・・・・固定電極、ＢＭ・・
・・・・電極（アース）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線路端子および（または）アースとの間に挿入され
   た放電管と、この放電管の近傍に配置されこの放電管の
   発熱により形状が変化する感温材により構成されこの発
   熱により解放される係止構造と、この係止構造により引
   留められるスプリングと、前記係止構造が解放されたと
   きこのスプリングの力により移動する可動片と、この可
   動片の移動により相互に短絡される上記線路端子および
   （または）アースの電位の電極とを含む通信用保安器。 ２ 感温材が熱軟化性樹脂である特許請求の範囲第１項
   記載の通信用保安器。 ３ 感温材が低融点合金である特許請求の範囲第１項記
   載の通信用保安器。 ４ 感温材がバイメタルである特許請求の範囲第１項記
   載の通信用保安器。 ５ 線路端子および（または）アース端子との間に挿入
   された放電管と、この放電管の近傍に配置されこの放電
   管の発熱により形状が変化する感温材により構成されこ
   の発熱により解放される係止構造と、この係止構造によ
   り引留められるスプリングと、前記係止構造が解放され
   たときこのスプリング力により移動する可動片と、この
   可動片の移動により上記線路端子と宅内端子との接続を
   遮断する遮断手段とを含む通信用保安器。 ６ 感温材が熱軟化性樹脂である特許請求の範囲第５項
   記載の通信用保安器。 ７ 感温材が低融点合金である特許請求の範囲第５項記
   載の通信用保安器。 ８ 感温材がバイメタルである特許請求の範囲第５項記
   載の通信用保安器。 ９ 線路端子と宅内端子との接続がこの二つの端子に両
   端がはんだ付された細い電線により構成され、可動片の
   移動に伴いこの細い電線がひきちぎられるように構成さ
   れた特許請求の範囲第５項記載の通信用保安器。 １０ 線路端子と宅内端子との接続がこの二つの端子の
   電位の電極の接触により行われ、可動片の移動に伴いこ
   の電極の接触を開放するように構成された特許請求の範
   囲第４項記載の通信用保安器。 １１ 一対の線路端子Ｌ１．Ｌ２とアースとの間に挿
   入された三極放電管と、この三極電管の近傍に配置され
   この三極放電管の発熱により形状が変化する感温材によ
   り構成されこの発熱により解放される係止構造と、この
   係止構造により引留められるスプリングと、前記係止構
   造が解放されたときこのスプリングの力により移動する
   可動片と、この可動片の移動により相互に短絡される上
   記一対の線路端子に接続された電極およびアースに接続
   された電極と、上記可動片の移動により上記線路端子と
   宅内端子との接続を遮断する遮断手段とを含む通信用保
   安器。