JPS637137A - 過電圧保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＰＣＭ伝送路等の通信線路において、雷サー
ジや送電線の一線地絡等によって線路に侵入する異常電
圧から中継器等を保護するための過電圧保護回路に関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の通信線路においては、信号の減衰を保障
するために線路の途中に中継器を設けている。第５図は
その一例を示すもので、図においてＬ　１１１　Ｌ　２
１ＨＬ　Ｌ　２１　Ｌ　ｚ　ｚは端局２１から別の端局
（図示せず）に信号を送信する上りの通信線路、Ｌｌ、
ｇ　Ｌ４１ｇ　Ｌ１３１ｔ　Ｌ４１は更に別の端局（図
示せず）からの信号を端局２４にて受信するための下り
の通信線路、２２．２３は中継器、２５〜３０はそれぞ
れアレスタ等の過電圧保護素子からなる保安器を示して
いる。なお１図示されていないが、保安器２７の後段お
よび保安器２８の前段には必要に応じて更に別の保安器
および中継器が端局との間にそれぞれ設けられている。

しかして、この通信線路では、端局２１，２４側のトラ
ンスＴ、、Ｔ、の２次巻線の中点間に直流電源等からな
る給電回路３３を接続し、この電流を各線路に信号と共
に重畳して中継器２２．２３の入出力側のトランスＴ、
、Ｔ、およびＴ４．Ｔ、の各１次・２次巻線の中点間に
接続された給電回路３１．３２に供給している。これら
の給電回路３１．３２は１例えば抵抗とツェナーダイオ
ードとの直列回路がらなり。

ツェナーダイオードの両端の電圧を中継器２２．２３に
給電するものである。

ここで、保安器２５〜３０内のアレスタはその公称放電
開始電圧が等しく設定されており、例えば図の区間Ａ内
に侵入した異常電圧に対しては、保安器２５〜３０のう
ちの何れもがそれぞれ動作する可能性を持っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、周知のようにアレスタには放電開始特性のバ
ラツキがあり、また給電回路３１．３２のインピーダン
スは一般に極めて低いため、例えば。

区間Ａの線路Ｌ工、に侵入した異常電圧が保安器２６と
、この保安器２６から給電回路３１を介して保安器２７
とに印加された場合に保安器２７が先に動作したとすれ
ば、サージ電流が線路Ｌ１□側から給電回路３１を介し
て保安器２７内のアレスタ→大地へと流れてしまい、こ
れによって給電回路３１が破壊されて中継器２２が動作
不能になるという問題があった。

また、個々の保安Ｊａ２５〜３０内の各アレスタも同時
に動作するとは限らないため、ある保安器内の一方のア
レスタが先に動作して他方が動作していない状態におい
て、線路Ｌ１ｚｔＬ１□間または線路Ｌ　１２　＃　Ｌ
　２２間または線路Ｌ　３　ｚ　ｐ　Ｌ　４１間、線路
Ｌ３２゜Ｌ、２間に線間電圧が発生し、中継器２２．２
３．給電回路３１〜３３または端局２１，２４が破損す
るおそれがあった。

本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもので
、その目的とするところは、上りおよび下りの各通信線
路に侵入した異常電圧に対して常に単一のアレスタの如
き過電圧保護素子を動作させることにより、従来の如く
過電圧保護素子の動作上のバラツキによるサージ電流の
流入を防いで給電回路、中継器、端局等を保護し、しか
もコストの低減および保守作業の簡素化を可能にした過
電圧保護回路を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、各一対の線路から
なる上りの通信線路および下りの通信線路の途中にそれ
ぞれ接続された中継器の入出力間を、直列に接続された
複数のダイオードと１例えば別のダイオード、トランス
の巻線またはコイルの中点等を介して直流的にそれぞれ
接続すると共に、上りの通信線路および下りの通信線路
を複数のダイオードとアレスタ等の単一の過電圧保護素
子とからなる保安回路を介して接続したことを特徴とす
る。

（作用） 本発明においては、上りまたは下りの各通信線路に侵入
した異常電圧に対して、上りおよび下りの通信線路間に
接続された保安回路内のアレスタの如き単一の過電圧保
護素子が動作する。

ここで、保安回路を介したサージ電流の経路には給電回
路が存在しないため、サージ電流は当該給電回路に流れ
得ない。また、この保安回路の動作時には上りおよび下
りの各通信線路に過電圧が発生せず、通信線路間に異常
電圧が発生することもない。

更に１本発明では、各中継器毎にそれぞれ設けられる複
数の保安回路について、その何れの過電圧保護素子が最
先に動作するかは依然として不確定であり、注目してい
る中継器に付設された過電圧保護素子が動作しない場合
も生じ得るが、この場合には中継器の入出力間を接続す
る複数のダイオードがサージ電流をバイパスして他の動
作中の過電圧保護素子を介して大地に流すように作用す
る。また、前記複数のダイオードは、その順方向電圧降
下が中継器の給電回路の両端電圧よりも大きくなるよう
に設定しておくことにより、給電回路の電源電圧に支障
を与えることもない。

（実施例） 以下、図に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すもので、図において
、Ｌ□１〜Ｌ４２は従来と同様にＰＣＭ伝送路等を楕成
する線路であり、このうちＬよ１．Ｌ２□。

Ｌ　ｚ　ｚ　ＨＬ　２２は端局１から図示されていない
別の端局に信号を伝送するための上りの線路、またり、
１゜Ｌ　４１．Ｌ３２１　Ｌ１２は図示されていない更
に別の端局から端局２に信号を伝送するための下りの線
路を示している。

これらの線路の途中にはトランスＴ、、Ｔ、およびＴ４
．Ｔｓを介して中継器３，４がそれぞれ設けられ、中継
器３，４には抵抗ＲおよびツェナーダイオードＺＤの直
列回路からなる給電回路５，６が設けられている。−方
、端局１，２に設けられたトランスＴ１．Ｔ、の２次巻
線の中点間には従来と同様に直流電源等からなる給電回
路８が接続されており、線路Ｌ工、〜Ｌ２□側を正側、
線路り、１〜Ｌ４□側を負側として各線路に直流電流を
重畳し、トランスＴ、、Ｔ、を経たツェナーダイオード
ＺＤの両端の電圧により中継器３，４に給電している。

しかして線路Ｌ工２．Ｌ２□間にはダイオード群工〜Ｄ
４がそれぞれ逆直列接続され、ダイオードＤ□。

Ｄ２の中点およびダイオードＤ、、Ｄ、の中点間にはダ
イオードＤ、、Ｄ、が順接続されていると共に、これら
のダイオードＤ□〜Ｄ、と同様に線路Ｌｉ２９Ｌ２□間
にもダイオードＤ７〜Ｄ工２が接続されている。また、
ダイオードＤ、、　Ｄ、の中点およびダイオードＤ１□
、　Ｄｉ、の中点間には、直列に接続された複数のダイ
オードからなるダイオード群ＤＡ。

ＤＢが設けられ、これらのダイオード群ＤＡ、　ＤＢに
はダイオードＤ１３．ＤＬ４がそれぞれ逆並列に接続さ
れている。

一方、線路Ｌ３１＃Ｌ４□間にも、ダイオードＤ□〜Ｄ
６と同様にダイオードＤ□、〜Ｄ２ｏが接続され、また
、線路ＩＪ　３２ｔ　Ｌ’４２間にも、ダイオードＤ７
〜Ｄｉ２と同様にダイオードＤ２□〜Ｄ２ｇが接続され
ている。そして、ダイオードＤ　２．、　ＩＥＩ、、の
中点およびダイオードＤｉ、、　Ｄ、。の中点間にはダ
イオード群ＤＣ，ＤＤが設けられ、二九らのダイオード
群ＤＣ，ＤＤにはダイオードＤ　２．、　Ｄ２．がそれ
ぞれ逆並列に接続されている。

しかして、ダイオード群ＤＡ、ＤＢのカソード。

アノード間とダイオード群ＤＣ，ＤＤのアノード。

カソード間との間には、保安回路７が接続される。

この保安回路７は、各ダイオード群ＤＡ、　ＤＢ、　Ｄ
Ｃ，ＤＤの間に接続されたダイオードＤ２ｇ〜Ｄｆｆ２
と。

ダイオードＤ２．．　Ｄ、。の中点およびダイオードＤ
３□、Ｄｏの中点間に接続された過電圧保護素子として
のアレスタＡｒｒと、このアレスタＡｒｒの一端にアノ
ードが接続されてカソードが接地されたダイオードＤ。

と、アレスタＡｒｒの一端にカソードが接続されてアノ
ードが接地されたダイオードＤ、４とから構成されてい
る。

この動作を説明すると、いま、例えば線路Ｌ１□に正の
異常電圧が侵入した場合を考えると、この電圧はダイオ
ードＤ１．Ｄ、、ダイオード群ＤＡ。

Ｄ２．、Ｄ、、を介してアレスタＡｒｒに印加さ九る。

これによりアレスタＡ　ｒ　ｒ　ｚが放電すると、サー
ジ電流はダイオードＤ、→Ｄ、→ＤＡ→Ｄｉｓ→アレス
タＡ　ｒｒ　−）　Ｄ　３　）を介して大地に流れる。

また、線路Ｌ工□に負の異常電圧が侵入した場合には、
大地からダイオードｐ　、４−＋アレスタＡｒｒ−＋Ｄ
、−＋Ｄ１ｉ→Ｄ６→Ｄ、→線路Ｌ１□の経路でサージ
電流が流れる。

更に、線路Ｌ２１に正または負の異常電圧が侵入した場
合には、上記のダイオードＤ１ｇＤ３に代えてＤ２．Ｄ
４が導通する他は上述した場合と同様の経路にてサージ
電流が流れる。

一方、線路Ｌ１□に正の異常電圧が侵入した場合には、
サージ電流はダイオードＤ、→Ｄ工、→Ｄ１４→Ｄ２ｇ
→アレスタＡｒｒ→Ｄｏを介して大地に流れる。また、
線路ＬＬ２に負の異常電圧が侵入した場合には、大地か
らダイオードＤ　３４→アレスタＡｒｒ→Ｄ３□→ＤＢ
→Ｄ□２→Ｄ９→線路Ｌ工２の経路でサージ電流が流れ
る。線路Ｌ２□に正または負の異常電圧が侵入した場合
には、上記のダイオードＤ、。

Ｄ、に代えてり、、Ｄｌ。が導通ずる他は上述した場合
と同様の経路にてサージ電流が流れる。

他方、線路り、□〜Ｌ　４２に正または負の異常電圧が
侵入した場合には、サージ電流の経路となるダイオード
がＤ　ｘ　ｓ　〜Ｄ　２　ｓ　＋　Ｄ　ｚ。、　Ｄ３□
、　ＤＣ，ＤＤ＜７）何れかに代わるほかは上述したの
と同様の動作となり、何れにしても単一のアレスタＡｒ
ｒの動作によって異常電圧を吸収することができる。

こうしてアレスタＡｒｒが動作した場合には、各線路Ｌ
ｉ、〜Ｌ４□に過電圧が生じず、線間電圧や上りおよび
下りの通信線路間の異常電圧が発生することもなく、こ
れによって給電回路５，６．８に過電流が流入するおそ
れもない。

また、平常時において、ダイオード群ＤＡ、　ＤＯの順
方向電圧降下、またはＤＣ，ＤＤの順方向電圧降下の値
が、それぞれ給電回路５，６の給電電圧よりも大きくな
るように各ダイオード群ＤＡ、　ＤＢ。

ＤＣ，ＤＤのダイオードの直列個数を設定しておけば、
給電回路５，６の動作に支障をきたすこともないもので
ある。

加えて、図示されていないが、この種の通信線路では中
継器３の出力側および中継器４の入力側にも必要に応じ
て別の中継器が設けられることがあり、この中継器にも
図示する如き保安回路７を有する保護回路が設けられる
。この場合、これら複数の保安回路７内のどのアレスタ
Ａｒｒが最初に動作するかは依然として不確定であると
いうことができる。しかるに、例えば線路Ｌ工、に侵入
した正の異常電圧によって図示するアレスタＡｒｒが動
作する以前に、中継器３出力側の別のアレスタが動作し
たとしても、中継器３の入出力間がダイオード群ＤＡ、
ＤＢおよびダイオードＤ工、Ｄ、、Ｄ□２゜Ｄ、を介し
て直流的に接続されているため、サージ電流は線路Ｌ１
１→Ｄ工→Ｄ５→ＤＡ−＋　ＤＢ−＋　Ｄ１□→Ｄ、→
線路Ｌユ２を介して次段の保安回路内のアレスタから大
地へと流れ、これによって給電回路５に過電流が流れる
のを防いでいる。従って、このように各保安回路毎にア
レスタの動作上のバラツキがあっても、本発明では何ら
支障がないものである。

次に、第２図は本発明の第２実施例を示している。この
実施例は、第１実施例のダイオード群ＤＡ−ＤＤを二分
してＤＡｌ、　ＤＡ、、〜ＤＤ工、ＤＤ２とし、これら
をダイオードＤ工、Ｄ２の中点およびり、。

Ｄ４の中点間、Ｄ、、　Ｄ、の中点およびり、、Ｄ□。

の中点間、Ｄ、１．　Ｄ２２の中点およびＤ　、、、　
Ｄ２４の中点間、Ｄ、、、Ｄ□の中点およびＤ□７ｔＤ
１ｍの中点間にそれぞれ接続したものである６なお、こ
の場合、ダイオード群ＤＣ，，ＤＣ２，ＤＤｌ、　ＤＤ
２およびダイオードＤ工、〜Ｄｉ、、Ｄ２□〜Ｄ２４の
接続方向は図示のとおりとする。

この実施例においても、第１実施例と同様に各線路Ｌ工
、〜Ｌ４□に侵入した異常電圧を単一のアレスタＡｒｒ
の動作によって吸収することができ、給電回路５，６等
にサージ電流が流れることがない。

また、給電回路５，６の電圧はダイオード群ＤＡよ。

ＤＢ、、ＤＤ□、ＤＣ２の順方向電圧降下により支障を
きたすおそれがない。

次いで、第３図は本発明の第３実施例を示している。こ
の実施例では、中継器３の入出力間をトランスＴ２の１
次巻線およびトランスＴ３の２次巻線の各中点間からダ
イオード群ＤＡ、ＤＢを介して直流的に接続し、同様に
中継器４の入出力間をトランスＴ４の１次巻線およびト
ランスＴ５の２次巻線の各中点間からダイオード群ＤＤ
、ＤＣを介して直流的に接続したものである。この実施
例によれば、第１．第２実施例と同様の異常電圧吸収効
果が得られるほか、ダイオード数の削減によって一層の
低コスト化を図ることができる。

更に、第４図は本発明の第４実施例であり、この実施例
では線路Ｌ１１〜Ｌ４２の各線間に接続したコイル０１
〜Ｃ４の中点からダイオード群ＤＡ、　ＤＢ。

ＤＤ、ＤＣを介して中継器３，４の入出力間を直流的に
接続しである。この実施例においても、第１ないし第３
実施例と同様に単一のアレスタＡｒｒにて異常電圧を吸
収でき、またダイオード群ＤＡ〜ＤＤの順方向電圧降下
によって給電回路５，６に何ら支障はないものである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、上りおよび下りの各通信
線路の入出力間にダイオード群を介して単一の保安回路
を接続したため、各通信線路に侵入した異常電圧に対し
て常に単一のアレスタの如き過電圧保護素子を動作させ
ることにより、過電圧保護素子の動作上のバラツキに起
因する給電回路へのサージ電流の流入を防ぐことができ
、また線間電圧の発生も防いで給電回路や中継器、端局
等を確実に保護することができる。

また、過電圧保護素子が１ｇですむため、コストの低減
や交換２点検等の保守作業の簡素化を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はそれぞれ本発明の第１ないし第４
実施例を示す回路図、第５図は従来例を示す回路図であ
る。 Ｌ１□〜Ｌ４２・・・線路　　　　　Ｔ□〜ＴＧ・・・
トランスＤ１〜Ｄ、４・・・ダイオード ＤＡ、ＤＡよ、　ＤＡ２．　ＤＢ、　ＤＢｌ、　ＤＢ、
、　ＤＣ，ＤＣｌ、　ＤＣ２，ＤＤ、ＤＤよ、ＤＤ２・
・・ダイオード群Ａｒｒ・・・アレスタ　　　　　　Ｒ
・・・抵抗ＺＤ・・・ツェナーダイオード　　Ｃ１〜Ｃ
４・・・コイル１．２・・・端局　　　　　　　３，４
・・・中継器５．６．８・・・給電回路　　　７・・・
保安回路第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各一対の線路からなる上りの通信線路および下りの通信
   線路の途中にそれぞれ接続された中継器の入出力間を、
   直列に接続された複数のダイオードを介して直流的にそ
   れぞれ接続すると共に、前記上りの通信線路および下り
   の通信線路を複数のダイオードと単一の過電圧保護素子
   とからなる保安回路を介して接続したことを特徴とする
   過電圧保護回路。