JP2011010407A

JP2011010407A - Surge protection circuit and method

Info

Publication number: JP2011010407A
Application number: JP2009149609A
Authority: JP
Inventors: Teppei Matsumoto; 鉄平松本
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-01-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surge protection circuit and method, capable of properly protecting a plurality of devices from surge voltages such as external devices and a control device for controlling the external devices which are different in breakdown voltages with respect to the surge voltages.SOLUTION: The surge protection circuit 6 protects the external devices 4, 5 and the control device 2 for controlling the external devices 4, 5 from the surge voltages which may be applied thereto. The surge protection circuit 6 includes a first surge voltage detection means 7 which detects the first surge voltage higher than the breakdown voltages of the external devices 4, 5, and a second surge voltage detection means 8 which detects the second surge voltage higher than the first surge voltage, and also higher than a breakdown voltage of the control device. When the first surge voltage detection means 7 detects the first surge voltage, the first surge voltage detection means outputs signals for protecting the external devices 4, 5 to the control device 2.

Description

本発明は、サージ保護回路及びサージ保護方法に関する。 The present invention relates to a surge protection circuit and a surge protection method.

近年、商用電源線から電力の供給を受けて動作する電気機器を雷サージから保護するために、サージ保護回路が使用されている。 In recent years, surge protection circuits have been used to protect electrical devices that operate by receiving power from commercial power lines from lightning surges.

特許文献１には、雷サージ保護回路の異常を検知し焼損事故を未然に防ぐことができる無線基地局装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている無線基地局装置は、図７に示すように、内部電源電圧を受けて動作する内部回路と、商用電源を受けて内部電源電圧を発生する電源ユニット２１１と、外部から電源ユニットに向かう商用電源の入力経路に接続される保護回路２１２と、異常発生を管理者に通知する中央制御部２１３を有する。そして、保護回路２１２は、入力経路に侵入するサージを吸収する雷サージ保護回路２２１と、雷サージ保護回路２２１の試験を行なうための試験回路２２３と、試験モードにおいて雷サージ保護回路２２１を入力経路から切り離し試験回路２２３に接続するスイッチ回路２２２と、試験回路２２３に試験開始指示を与える試験回路制御部２２４を有する。 Patent Document 1 discloses a technique related to a radio base station apparatus that can detect a lightning surge protection circuit abnormality and prevent a burnout accident in advance. As shown in FIG. 7, a radio base station apparatus disclosed in Patent Document 1 includes an internal circuit that operates by receiving an internal power supply voltage, a power supply unit 211 that receives a commercial power supply and generates an internal power supply voltage, A protection circuit 212 connected to the commercial power supply input path from the power supply unit to the power supply unit, and a central control unit 213 for notifying the administrator of the occurrence of an abnormality. The protection circuit 212 includes a lightning surge protection circuit 221 that absorbs a surge entering the input path, a test circuit 223 for testing the lightning surge protection circuit 221, and the lightning surge protection circuit 221 in the test mode. Switch circuit 222 connected to test circuit 223, and test circuit control unit 224 for giving a test start instruction to test circuit 223.

また、特許文献２には、遠方から接近してくる雷放電と突然近接した雷放電の両方に対応できる襲雷検出回路が開示されている。特許文献２に開示されている襲雷検出回路３１０は、図８に示すように、雷サージ検出回路３２０、徐々に遠方から近づく雷に対して雷接近を判別する第１判別回路３３０と急に発達した近接の雷雲に対して雷接近を判別する第２判別回路３４０を設けた判別回路３５０及び出力回路３６０から構成される。 Patent Document 2 discloses a lightning strike detection circuit that can cope with both lightning discharge approaching from a distance and lightning discharge approaching suddenly. As shown in FIG. 8, the lightning detection circuit 310 disclosed in Patent Document 2 includes a lightning surge detection circuit 320, and a first determination circuit 330 that determines lightning approach to lightning that gradually approaches from a distance. It consists of a discrimination circuit 350 and an output circuit 360 provided with a second discrimination circuit 340 for discriminating lightning approach to a developed thundercloud.

第１判別回路３３０は、第１レベル値以上であり、かつ、所定時間内に所定数以上の雷サージが発生した場合に、雷接近と判別する。また、第２判別回路３４０は、第１レベル値よりも高い第２レベル値以上の雷サージが発生した場合に、直ちに雷接近と判別する。また、出力回路３６０は、雷接近と判別した場合に、電源線路や通信線路からの被保護機器の切り離しや非常電源への切り替え等の保護動作を行っている。 The first determination circuit 330 determines that lightning is approaching when the lightning surge is equal to or higher than the first level value and a predetermined number of lightning surges occur within a predetermined time. Further, the second determination circuit 340 immediately determines that a lightning is approaching when a lightning surge of a second level value higher than the first level value occurs. Further, when it is determined that lightning is approaching, the output circuit 360 performs a protective operation such as disconnecting a protected device from the power line or communication line or switching to an emergency power source.

特開２００４−２９７８４９号公報JP 2004-297849 A 特開２００４−３６１３４９号公報JP 2004-361349 A

一般的に、無線基地局装置は局舎内に設置されており、局舎内は空調装置を用いて温度や湿度が適切な状態に保たれている。そして、無線基地局装置の中には、空調装置等の外部装置への電源の供給・遮断を制御する制御装置が内蔵されたものがある。
このような無線基地局装置は、高電圧の雷サージ電圧から制御装置を保護するために、雷サージ電圧によって発生した雷サージ電流をフレームグランドに流すことによって、雷サージ電圧が制御装置に直接印加されないようにしている。 Generally, a radio base station apparatus is installed in a station building, and the temperature and humidity are maintained in an appropriate state using an air conditioner in the station building. Some wireless base station devices have a built-in control device that controls supply / cutoff of power to an external device such as an air conditioner.
Such a radio base station device applies lightning surge voltage directly to the control device by passing the lightning surge current generated by the lightning surge voltage to the frame ground in order to protect the control device from high voltage lightning surge voltage. I'm trying not to be.

しかし、無線基地局装置が備える制御装置と、この制御装置により制御される外部装置とでは、サージ電圧に対する耐圧が異なる。よって、無線基地局装置がサージ電流をフレームグランドに流すことによって、サージ電圧から制御装置を保護することができたとしても、外部装置の耐圧が制御装置の耐圧よりも低い場合、外部装置を保護することができないという問題があった。 However, the withstand voltage against the surge voltage is different between the control device provided in the radio base station device and the external device controlled by this control device. Therefore, even if the radio base station device can protect the control device from the surge voltage by sending surge current to the frame ground, the external device is protected if the withstand voltage of the external device is lower than that of the control device. There was a problem that could not be done.

よって、本発明の目的は、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができるサージ保護回路及びサージ保護方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a surge protection circuit and surge protection capable of appropriately protecting a plurality of devices having different withstand voltages against surge voltages, such as an external device and a control device for controlling the external device, from the surge voltage. Is to provide a method.

本発明の第１の態様にかかるサージ保護回路は、印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護回路であって、前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する第１のサージ電圧検出手段と、前記第１のサージ電圧よりも大きく、且つ前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する第２のサージ電圧検出手段と、を備え、前記第１のサージ電圧検出手段は、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力するものである。 A surge protection circuit according to a first aspect of the present invention is a surge protection circuit that protects an external device and a control device that controls the external device from an applied surge voltage, and has a voltage greater than the withstand voltage of the external device. First surge voltage detecting means for detecting one surge voltage, and second surge voltage detecting means for detecting a second surge voltage that is larger than the first surge voltage and larger than the withstand voltage of the control device. When the first surge voltage is detected, the first surge voltage detection means outputs a signal for protecting the external device to the control device.

本発明の第２の態様にかかるサージ保護方法は、印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護方法であって、前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出するステップと、前記第１のサージ電圧よりも大きく、前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出するステップと、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力するステップと、を有するものである。 A surge protection method according to a second aspect of the present invention is a surge protection method for protecting an external device and a control device that controls the external device from an applied surge voltage, the surge protection method being greater than the breakdown voltage of the external device. Detecting a first surge voltage, detecting a second surge voltage greater than the first surge voltage and greater than a withstand voltage of the control device, and detecting the first surge voltage, Outputting a signal for protecting the external device to the control device.

上述した各態様により、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができるサージ保護回路及びサージ保護方法を提供することができる。 According to each aspect described above, a surge protection circuit and a surge protection method capable of appropriately protecting a plurality of devices having different withstand voltages against a surge voltage, such as an external device and a control device for controlling the external device, from the surge voltage. Can be provided.

本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the surge protection system concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの構成図である。It is a block diagram of the surge protection system concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェースの構成図である。It is a block diagram of the external interface concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部の構成図である。It is a block diagram of the fuse part concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部の構成図である。It is a block diagram of the fuse part concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部の構成図である。It is a block diagram of the fuse part concerning Embodiment 3 of this invention. 特許文献１にかかる無線基地局装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a radio base station apparatus according to Patent Document 1. FIG. 特許文献２にかかる襲雷検出回路の構成図である。It is a block diagram of the lightning strike detection circuit concerning patent document 2. FIG.

本発明の実施の形態１．
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要を示す構成図である。 Embodiment 1 of the present invention.
First, with reference to FIG. 1, the outline | summary of the surge protection system concerning Embodiment 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an overview of a surge protection system according to a first embodiment of the present invention.

サージ保護システムは、制御装置２、外部装置４、５及びサージ保護回路６を有する。制御装置２は、サージ保護回路６を介して、任意の信号線１０、１１によって、外部装置４、５と接続されている。 The surge protection system includes a control device 2, external devices 4 and 5, and a surge protection circuit 6. The control device 2 is connected to external devices 4 and 5 through arbitrary signal lines 10 and 11 via a surge protection circuit 6.

制御装置２は、外部装置４、５の監視及び制御を行う装置である。
サージ保護回路６は、制御装置２に印加されるサージ電圧から制御装置２を保護する回路である。サージ保護回路６は、第１のサージ電圧検出手段７及び第２のサージ電圧検出手段８を有する。
第１のサージ電圧検出手段７は、外部装置４、５の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する。また、第１のサージ電圧検出手段７は、第１のサージ電圧を検出した場合、外部装置４、５を保護するための信号９を制御装置２に出力する。
第２のサージ電圧検出手段８は、第１のサージ電圧よりも大きく、且つ制御装置２の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する。
外部装置４、５は、制御装置２によって監視及び制御される装置である。 The control device 2 is a device that monitors and controls the external devices 4 and 5.
The surge protection circuit 6 is a circuit that protects the control device 2 from a surge voltage applied to the control device 2. The surge protection circuit 6 includes first surge voltage detection means 7 and second surge voltage detection means 8.
The first surge voltage detection means 7 detects a first surge voltage larger than the withstand voltage of the external devices 4 and 5. The first surge voltage detection means 7 outputs a signal 9 for protecting the external devices 4 and 5 to the control device 2 when detecting the first surge voltage.
The second surge voltage detection means 8 detects a second surge voltage that is greater than the first surge voltage and greater than the withstand voltage of the control device 2.
The external devices 4 and 5 are devices that are monitored and controlled by the control device 2.

続いて、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの動作の概要ついて説明する。 Next, an outline of the operation of the surge protection system according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described.

まず、外部装置４、５と接続される信号線１０、１１を介して、制御装置２に雷サージ電圧が印加される場合に、サージ保護回路６は、このサージ電圧が直接、制御装置に印加されないように保護する。
このときに、第１のサージ電圧検出手段７は、このサージ電圧が、外部装置４、５の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧である場合、それを検出する。
また、第２のサージ電圧検出手段８は、このサージ電圧が、第１のサージ電圧よりも大きく、且つ制御装置２の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧である場合、それを検出する。
そして、第１のサージ電圧検出手段７は、第１のサージ電圧を検出した場合、外部装置４、５を保護するための信号９を制御装置２に出力する。 First, when a lightning surge voltage is applied to the control device 2 via the signal lines 10 and 11 connected to the external devices 4 and 5, the surge protection circuit 6 applies the surge voltage directly to the control device. Protect from being done.
At this time, if the surge voltage is a first surge voltage larger than the withstand voltage of the external devices 4 and 5, the first surge voltage detection means 7 detects it.
Further, the second surge voltage detection means 8 detects this surge voltage when it is a second surge voltage that is larger than the first surge voltage and larger than the withstand voltage of the control device 2.
The first surge voltage detection means 7 outputs a signal 9 for protecting the external devices 4 and 5 to the control device 2 when detecting the first surge voltage.

続いて、図２を参照して、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの構成図である。 Then, with reference to FIG. 2, the surge protection system concerning Embodiment 1 of this invention is demonstrated in detail. FIG. 2 is a configuration diagram of the surge protection system according to the first exemplary embodiment of the present invention.

サージ保護システムは、局舎１内に設置される制御装置２及び外部装置４、５を含む。制御装置２は、自身が有する外部インタフェース３を介して、任意の信号線１０、１１によって、外部装置４、５と接続されている。 The surge protection system includes a control device 2 and external devices 4 and 5 installed in the station building 1. The control device 2 is connected to the external devices 4 and 5 through arbitrary signal lines 10 and 11 via the external interface 3 that the control device 2 has.

制御装置２は、外部装置４、５の監視及び制御を行う装置である。制御装置２は、例えば、無線基地局装置に内蔵されている。また、制御装置２は、後述にて説明する図３に示すように、内部回路２１を有する。
内部回路２１は、外部装置４、５を監視又は制御するための通信データを外部インタフェース３のメイン回路３２に出力する。また、内部回路２１は、この監視又は制御に応じて、外部装置４、５から送信された通信データを取得したメイン回路３２から、この通信データの出力を受ける。 The control device 2 is a device that monitors and controls the external devices 4 and 5. The control device 2 is built in, for example, a radio base station device. Further, the control device 2 has an internal circuit 21 as shown in FIG. 3 described later.
The internal circuit 21 outputs communication data for monitoring or controlling the external devices 4 and 5 to the main circuit 32 of the external interface 3. The internal circuit 21 receives the output of the communication data from the main circuit 32 that has acquired the communication data transmitted from the external devices 4 and 5 in accordance with the monitoring or control.

外部インタフェース３は、制御装置２に外部装置４、５と通信する機能を提供する装置である。局舎１が落雷によって誘導雷や直撃雷を受けた場合に、外部装置４、５と接続される信号線１０、１１を介して、外部インタフェース３から雷サージ電圧が制御装置２に印加されることが考えられる。外部インタフェース３には、雷サージ電圧が印加されたときに、制御装置２に影響を及ぼさないように保護する雷サージ保護機能を設けている。雷サージ保護機能は、想定されるある程度の雷サージ電圧までは保護することは可能だが、特に直撃雷などの超高電圧が印加されると、必ずしも保護することが可能とは言えない。このため、保護できない大きさの雷サージ電圧が印加された場合には、制御装置２に異常を通知する必要があり、外部インタフェース３はその機能を備えている。 The external interface 3 is a device that provides the control device 2 with a function of communicating with the external devices 4 and 5. When the station building 1 receives a lightning strike or a direct lightning strike due to a lightning strike, a lightning surge voltage is applied from the external interface 3 to the control device 2 via the signal lines 10 and 11 connected to the external devices 4 and 5. It is possible. The external interface 3 is provided with a lightning surge protection function that protects the control device 2 from being affected when a lightning surge voltage is applied. The lightning surge protection function can protect up to a certain level of lightning surge voltage, but it cannot always be protected especially when an ultra-high voltage such as a direct lightning strike is applied. For this reason, when a lightning surge voltage having a magnitude that cannot be protected is applied, it is necessary to notify the controller 2 of an abnormality, and the external interface 3 has the function.

外部装置４、５は、制御装置２によって監視及び制御される装置である。外部装置４、５は、制御装置２よりも耐圧の低い装置である。外部装置４、５は、例えば、エア・コンディショナーのような空調装置である。 The external devices 4 and 5 are devices that are monitored and controlled by the control device 2. The external devices 4 and 5 are devices having a lower withstand voltage than the control device 2. The external devices 4 and 5 are air conditioners like an air conditioner, for example.

続いて、図３を参照して、本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェース３について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェース３の構成図である。 Next, the external interface 3 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the external interface 3 according to the first embodiment of the present invention.

外部インタフェース３は、ダイオード群３１、メイン回路３２及びヒューズ部３３を含む。
ダイオード群３１は、誘導雷や直撃雷など高負荷の雷サージ電圧により発生した雷サージ電流１００が、制御装置２に負荷されないように、雷サージ電流１００の流れをヒューズ部３３に流れるように切り替える。制御装置２には、制御対象となる全ての外部装置４、５から雷サージ電圧が印加される可能性がある。このため、ダイオード群３１は、外部装置４、５と接続されている全ての信号線１０、１１に、正常に動作する電圧よりも大きな電圧で、予め定めた値を越えた雷サージ電圧が印加された場合、メイン回路３２側に雷サージ電圧が印加されないように、雷サージ電圧により発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す。これにより、制御装置２の内部回路２１に雷サージ電圧が印加されることを防止することができる。よって、制御装置２が雷サージにより故障することを防止することができる。 The external interface 3 includes a diode group 31, a main circuit 32, and a fuse part 33.
The diode group 31 switches the flow of the lightning surge current 100 to the fuse portion 33 so that the lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage of a high load such as induced lightning or direct lightning is not loaded on the control device 2. . A lightning surge voltage may be applied to the control device 2 from all the external devices 4 and 5 to be controlled. For this reason, the diode group 31 applies a lightning surge voltage exceeding a predetermined value to all the signal lines 10 and 11 connected to the external devices 4 and 5 with a voltage larger than a normal operating voltage. In such a case, the lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage is passed through the fuse portion 33 so that the lightning surge voltage is not applied to the main circuit 32 side. Thereby, it is possible to prevent the lightning surge voltage from being applied to the internal circuit 21 of the control device 2. Therefore, it can prevent that the control apparatus 2 fails by a lightning surge.

メイン回路３２は、外部装置４、５から送信された通信データを内部回路２１に出力する処理や、内部回路２１から出力された通信データを外部装置４、５に送信する処理を実行する。
ヒューズ部３３は、ダイオード群３１によって流されてきた雷サージ電流１００をフレームグランド(以下、「ＦＧ」とする)に流す。また、ヒューズ部３３は、雷サージ電流１００が、予め定めた電流容量以上であるか否かを、自身に含まれるヒューズの溶断によって検出し、雷サージ電流１００が予め定めた電流容量以上であることを検出した場合は、制御装置２に、その旨を通知する断通知信号９０を出力する。ヒューズ部３３は、サージ保護回路として機能する。
つまり、ダイオード群３１及びヒューズ部３３は、雷サージ保護回路として機能する。 The main circuit 32 executes processing for outputting the communication data transmitted from the external devices 4 and 5 to the internal circuit 21 and processing for transmitting the communication data output from the internal circuit 21 to the external devices 4 and 5.
The fuse portion 33 causes the lightning surge current 100 that has been passed by the diode group 31 to flow to the frame ground (hereinafter referred to as “FG”). Further, the fuse portion 33 detects whether or not the lightning surge current 100 is equal to or greater than a predetermined current capacity by fusing a fuse included therein, and the lightning surge current 100 is equal to or greater than a predetermined current capacity. When this is detected, a disconnection notification signal 90 for notifying the controller 2 is output. The fuse part 33 functions as a surge protection circuit.
That is, the diode group 31 and the fuse part 33 function as a lightning surge protection circuit.

続いて、図４を参照して、本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部３３の構成図である。 Next, the fuse part 33 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the fuse portion 33 according to the first embodiment of the present invention.

ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、ヒューズ７１、７２を有する。また、ヒューズ７１、７２は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１、８２を有する。
抵抗６１は、ヒューズ７１が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７２に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６２は、ヒューズ７２が溶断したときに、雷サージ電流１００がＦＧに流れるようにするための抵抗である。
なお、抵抗６１、６２は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力を有する抵抗である。 The fuse part 33 includes resistors 61 and 62 and fuses 71 and 72. The fuses 71 and 72 have switches (hereinafter referred to as “SW”) 81 and 82.
The resistor 61 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the fuse 72 when the fuse 71 is blown.
The resistor 62 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the FG when the fuse 72 is blown.
The resistors 61 and 62 are resistors having a sufficient rated power so as not to be damaged even if an assumed large current flows.

ヒューズ７１は、外部装置４、５の耐圧よりも大きい雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７１は、好ましくは、外部装置４、５の耐圧と同じ大きさの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。ここで、外部装置４、５の耐圧とは、外部装置４、５が耐えることのできる最大電圧のことである。 The fuse 71 is a fuse whose current capacity is a lightning surge current 100 generated by a lightning surge voltage larger than the withstand voltage of the external devices 4 and 5. The fuse 71 is preferably a fuse whose current capacity is the magnitude of a current generated by a voltage having the same magnitude as the withstand voltage of the external devices 4 and 5. Here, the breakdown voltage of the external devices 4 and 5 is the maximum voltage that the external devices 4 and 5 can withstand.

ヒューズ７２は、制御装置２の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７２は、好ましくは、制御装置２の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。ここで、制御装置２の耐圧とは、制御装置２が耐えることのできる最大電圧のことである。なお、制御装置２の場合は、雷サージ保護機能によって保護されているため、より詳細には、制御装置２に直接印加される電圧が、制御装置２が耐えることのできる大きさまで小さくなるように、ダイオード群３１によって電流の一部又は全部をＦＧに流しきることのできる大きさの電圧のうち、最大の電圧が制御装置２の耐圧となる。
なお、制御装置２の耐圧は、外部装置４、５の耐圧よりも大きいため、ヒューズ７２の電流容量は、ヒューズ７１の電流容量よりも大きなものとなる。 The fuse 72 is a fuse whose current capacity is a lightning surge current 100 generated by a lightning surge voltage higher than the withstand voltage of the control device 2. The fuse 72 is preferably a fuse whose current capacity is the magnitude of a current generated by a voltage having the same height as the withstand voltage of the control device 2. Here, the withstand voltage of the control device 2 is the maximum voltage that the control device 2 can withstand. Since the control device 2 is protected by the lightning surge protection function, more specifically, the voltage directly applied to the control device 2 is reduced to a level that the control device 2 can withstand. The maximum voltage among the voltages with which a part or all of the current can be passed through the FG by the diode group 31 is the withstand voltage of the control device 2.
Since the control device 2 has a higher withstand voltage than the external devices 4 and 5, the current capacity of the fuse 72 is larger than the current capacity of the fuse 71.

ＳＷ８１、８２は、ヒューズ７１、７２が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８１、８２がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１、９２として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９１は、ヒューズ７１の溶断を通知する信号であり、断通知信号９２は、ヒューズ７２の溶断を通知する信号である。 SW81 and 82 are switches that are turned on when the fuses 71 and 72 are blown. SW 81 and 82 are turned ON, and signal changes caused by connection to a signal ground (hereinafter referred to as “SG”) are output to the control device 2 as disconnection notification signals 91 and 92. That is, the blow notification signal 91 is a signal that notifies the fuse 71 that is blown, and the blow notification signal 92 is a signal that notifies the fuse 72 that is blown.

以上に説明したように、ヒューズ部３３は、ダイオード群３１によって流されてきた雷サージ電流１００がヒューズ７１、７２の電流容量以内である場合、雷サージ電流１００をＦＧに流す。また、雷サージ電流１００が電流容量よりも大きい場合、雷サージ電流１００をＦＧに流すとともに、ヒューズ７１、７２が溶断して、その溶断を制御装置２に通知するようにしている。これにより、ヒューズ部３３は、制御装置２に対して、外部装置４、５や制御装置２の耐性よりも大きな雷サージ電圧が印加されたことを通知する。 As described above, when the lightning surge current 100 that has been passed by the diode group 31 is within the current capacity of the fuses 71 and 72, the fuse unit 33 passes the lightning surge current 100 to the FG. When the lightning surge current 100 is larger than the current capacity, the lightning surge current 100 is supplied to the FG, and the fuses 71 and 72 are blown to notify the control device 2 of the blow. As a result, the fuse unit 33 notifies the control device 2 that a lightning surge voltage greater than the resistance of the external devices 4 and 5 and the control device 2 has been applied.

続いて、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの動作について説明する。 Next, the operation of the surge protection system according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described.

まず、誘導雷や直撃雷によって、外部装置４、５等と接続される信号線１０、１１を介して、外部インタフェース３から雷サージ電圧が制御装置２に印加される場合、ダイオード群３１は、この雷サージ電圧によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す。
ヒューズ部３３は、ダイオード群３１から流れてきた雷サージ電流１００をヒューズ７１及びヒューズ７２を経由してＦＧに流す。これにより、雷サージ電圧が直接、制御装置２に印加されないようにして、制御装置２を保護している。 First, when a lightning surge voltage is applied from the external interface 3 to the control device 2 via the signal lines 10 and 11 connected to the external devices 4 and 5 by induced lightning or direct lightning, the diode group 31 A lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage is passed through the fuse portion 33.
The fuse portion 33 causes the lightning surge current 100 flowing from the diode group 31 to flow through the fuse 71 and the fuse 72 to the FG. Thereby, the control device 2 is protected so that the lightning surge voltage is not directly applied to the control device 2.

このときに、ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。この断通知信号９１が出力された場合には、局舎１の周辺において落雷が発生しており、再度落雷が発生したときに、制御装置２よりも耐圧の低い外部装置４、５が故障する可能性のある高さの雷サージ電圧が制御装置２や外部装置４、５に印加される可能性があると判断することができる。そのため、制御装置２は、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断することにより、外部装置４、５の故障を回避することができる。 At this time, the fuse 71 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 71 exceeds the current capacity. The switch 81 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 91 to the control device 2. When this disconnection notification signal 91 is output, a lightning strike has occurred around the station 1, and when the lightning strike occurs again, the external devices 4, 5 having a lower withstand voltage than the control device 2 fail. It can be determined that a lightning surge voltage with a possible height may be applied to the control device 2 and the external devices 4 and 5. Therefore, the control device 2 can avoid the failure of the external devices 4 and 5 by cutting off the power supply to the external devices 4 and 5 via the external interface 3.

また、外部装置４、５のうち、故障している装置があった場合は、ヒューズ７１を溶断させる大きさの雷サージ電流１００を発生させた高さの雷サージ電圧によって、故障が発生したと判断することができる。なお、このときの判断は、例えば、制御装置２に備えられた、もしくは、制御装置２に接続された表示装置(図示せず)に断通知信号９１の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。
なお、ヒューズ７１が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６１を経由してヒューズ７２に流れることとなる。 In addition, when there is a malfunctioning device among the external devices 4 and 5, it is assumed that a malfunction has occurred due to a lightning surge voltage having a height that generates a lightning surge current 100 large enough to blow the fuse 71. Judgment can be made. The determination at this time is performed by, for example, displaying the output result of the disconnection notification signal 91 on a display device (not shown) provided in the control device 2 or connected to the control device 2. Can be determined.
When the lightning surge current 100 flows again to the fuse portion 33 after the fuse 71 is melted, the lightning surge current 100 flows to the fuse 72 via the resistor 61.

また、ヒューズ７２は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８２は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。
この断通知信号９２が出力された場合には、外部インタフェース３の雷サージ保護機能によって保護しきれない大きさの雷サージ電圧が印加されており、外部装置４、５が故障した可能性があると判断することができる。つまり、雷サージ電流１００が、ダイオード群３１によってＦＧに十分に流しきることのできない大きさであり、その電流が制御装置２に含まれる外部インタフェース３のメイン回路３２や内部回路２１に流れ、制御装置２が故障する可能性のある高さの雷サージ電圧が印加された可能性があると判断することができる。 The fuse 72 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 72 exceeds the current capacity. The switch 82 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 91 to the control device 2.
When the disconnection notification signal 92 is output, a lightning surge voltage having a magnitude that cannot be protected by the lightning surge protection function of the external interface 3 is applied, and the external devices 4 and 5 may have failed. It can be judged. That is, the lightning surge current 100 is not large enough to flow through the FG by the diode group 31, and the current flows to the main circuit 32 and the internal circuit 21 of the external interface 3 included in the control device 2. It can be determined that there is a possibility that a lightning surge voltage having a height that may cause the device 2 to fail is applied.

なお、このときの判断は、例えば、上述したように、表示装置に断通知信号９２の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。これにより、この表示された出力結果を、制御装置２又は制御装置２に含まれる装置の交換や修理を行う目安とすることができる。
なお、ヒューズ７２が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６２を経由してＦＧに流れることとなる。 The determination at this time can be determined by the operator, for example, by displaying the output result of the disconnection notification signal 92 on the display device as described above. Thereby, the displayed output result can be used as a guideline for exchanging or repairing the control device 2 or the device included in the control device 2.
When the lightning surge current 100 flows again to the fuse portion 33 after the fuse 72 is melted, the lightning surge current 100 flows to the FG via the resistor 62.

なお、断通知信号９１、９２の出力結果を併せて確認することにより、溶解したヒューズ７１、７２の電流容量に基づいて、雷サージ電流１００の範囲を算出することができるため、局舎１が受けた雷サージ電圧の高さを大まかなレベルで確認することも可能となる。具体的には、ヒューズ７１が溶断した旨を通知する断通知信号９１は出力されているが、ヒューズ７２が溶断した旨を通知する断通知信号９２は出力されていない場合は、ヒューズ７２を溶断させる大きさではないが、ヒューズ７１を溶断させる大きさの雷サージ電流１００が流れたことを知ることができる。
これにより、被雷した局舎１において、制御装置２では耐えられる雷サージ電圧だが、外部装置４、５では耐えられない雷サージ電圧であったというように、局舎１内設備の故障要因を判別する際の情報として使用することも可能である。 In addition, since the range of the lightning surge current 100 can be calculated based on the current capacity of the melted fuses 71 and 72 by checking the output results of the disconnection notification signals 91 and 92 together, the station 1 It is also possible to check the level of the received lightning surge voltage at a rough level. Specifically, if the blow notification signal 91 for notifying that the fuse 71 is blown is output, but the blow notification signal 92 for notifying that the fuse 72 is blown is not output, the fuse 72 is blown. It is possible to know that the lightning surge current 100 of a size that blows the fuse 71 flows, although it is not a magnitude that causes the fuse 71 to blow.
As a result, the lightning surge voltage that can be withstood by the control device 2 in the station 1 subjected to lightning, but the lightning surge voltage that cannot be tolerated by the external devices 4 and 5, It can also be used as information for determination.

以上に説明したように、本実施の形態１によれば、外部装置４、５とこの外部装置４、５を制御する制御装置２が設置される局舎１において、局舎１内の各装置２、４、５が正常に動作する動作電圧よりも高い異常電圧となる雷サージ電圧が印加される場合、つまり、外部インタフェース３のサージ保護機能によって保護される制御装置２の耐圧よりも低いが、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧の印加を検出した場合、外部装置４、５を保護するための断通知信号９１を制御装置２に出力するようにしている。そのため、制御装置２は、局舎１内にある外部装置４、５のように、自身よりもサージ保護機能が微弱であり耐圧の低い装置への電源供給を遮断するように制御することができるため、雷サージ電圧による外部装置４、５の故障を回避することができる。
つまり、本実施の形態１によれば、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。 As described above, according to the first embodiment, in the station 1 where the external devices 4 and 5 and the control device 2 for controlling the external devices 4 and 5 are installed, each device in the station 1 When a lightning surge voltage, which is an abnormal voltage higher than the operating voltage at which 2, 4, and 5 operate normally, is applied, that is, the breakdown voltage of the control device 2 protected by the surge protection function of the external interface 3 is lower. When a lightning surge voltage application higher than the withstand voltage of the external devices 4 and 5 is detected, a disconnection notification signal 91 for protecting the external devices 4 and 5 is output to the control device 2. Therefore, the control device 2 can control the power supply to a device having a surge protection function weaker than itself and a low withstand voltage, such as the external devices 4 and 5 in the office building 1. Therefore, failure of the external devices 4 and 5 due to lightning surge voltage can be avoided.
That is, according to the first embodiment, a plurality of devices having different withstand voltages against surge voltages, such as an external device and a control device that controls the external device, can be appropriately protected from the surge voltage.

また、背景技術において説明したような空調装置は、市販されているものによって構成されるため、雷サージ電圧が印加されないようにするため、空調装置自体に手を加えることが困難であるという問題もあった。
本実施の形態１によれば、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧を検出した場合に、制御装置２から外部装置４、５を制御することによって、外部装置４、５を雷サージ電圧から保護するようにしている。そのため、例えば、空調装置のような制御装置によって制御される外部装置自体に手を加えることなく、雷サージ電圧から外部装置を保護することができる。 In addition, since the air conditioner described in the background art is configured by a commercially available one, there is a problem that it is difficult to modify the air conditioner itself in order to prevent lightning surge voltage from being applied. there were.
According to the first embodiment, when a lightning surge voltage higher than the withstand voltage of the external devices 4 and 5 is detected, the external devices 4 and 5 are controlled by controlling the external devices 4 and 5 from the control device 2. Protects against surge voltage. Therefore, for example, it is possible to protect the external device from lightning surge voltage without modifying the external device itself controlled by a control device such as an air conditioner.

本発明の実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムの構成は、ヒューズ部３３の構成以外は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。 Embodiment 2 of the present invention.
Next, the surge protection system according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described in detail. The configuration of the surge protection system according to the second exemplary embodiment of the present invention is the same as that of the first exemplary embodiment except for the configuration of the fuse portion 33, and thus the description thereof is omitted.

図５を参照して、本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部３３の構成図である。 With reference to FIG. 5, the fuse part 33 concerning Embodiment 2 of this invention is demonstrated in detail. FIG. 5 is a configuration diagram of the fuse portion 33 according to the second embodiment of the present invention.

ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、６３、ヒューズ７１、７２、７３を有する。また、ヒューズ７１、７２、７３は、ＳＷ８１、８２、８３を有する。なお、抵抗６１、６２、ヒューズ７１、７２及びＳＷ８１、８２については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。 The fuse part 33 includes resistors 61, 62, 63 and fuses 71, 72, 73. Further, the fuses 71, 72, 73 have SW81, 82, 83. Since the resistors 61 and 62, the fuses 71 and 72, and the SWs 81 and 82 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

抵抗６３は、ヒューズ７３が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７１に流れるようにするための抵抗である。なお、抵抗６３は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力のものである。
ヒューズ７３は、外部装置４、５の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさのうち、任意の大きさを電流容量とするヒューズである。
ＳＷ８３は、ヒューズ７３が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８３がＯＮとなって、ＳＧと接続されることによる信号変化が断通知信号９３として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９３は、ヒューズ７３の溶断を通知する信号である。 The resistor 63 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the fuse 71 when the fuse 73 is blown. The resistor 63 is of sufficient rated power so that it does not break even when an assumed large current flows.
The fuse 73 is a fuse having a current capacity of any magnitude among the magnitudes of the lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage lower than the withstand voltage of the external devices 4 and 5.
SW83 is a switch that is turned on when the fuse 73 is blown. The signal change due to the switch 83 being turned on and being connected to the SG is output to the control device 2 as the disconnection notification signal 93. That is, the disconnection notification signal 93 is a signal for notifying that the fuse 73 is blown.

続いて、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムの動作について説明する。 Next, the operation of the surge protection system according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described.

誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す動作や、ヒューズ７１、７２における動作については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
本実施の形態２では、ヒューズ７３は、ヒューズ７１が溶断しない大きさの雷サージ電流１００であっても、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８３は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９３を出力する。この断通知信号９３が通知された場合には、制御装置２や外部装置４、５が故障した可能性はないと判断することができるが、制御装置２や外部装置４、５にある程度大きな雷サージ電圧が印加されて装置の劣化が進んだ可能性があると判断することができる。 Since the operation of causing the lightning surge current 100 generated by the induced lightning or direct lightning to flow through the fuse portion 33 and the operation of the fuses 71 and 72 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
In the second embodiment, the fuse 73 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 73 exceeds the current capacity, even if the lightning surge current 100 has a magnitude such that the fuse 71 does not blow. The switch 83 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 93 to the control device 2. When the disconnection notification signal 93 is notified, it can be determined that there is no possibility that the control device 2 and the external devices 4 and 5 have failed, but a certain amount of lightning is generated in the control device 2 and the external devices 4 and 5. It can be determined that there is a possibility that the apparatus has deteriorated due to the application of the surge voltage.

なお、このときの判断は、例えば、実施の形態１において説明したように、表示装置に断通知信号９３の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。これにより、この表示された出力結果を、外部装置４、５、制御装置２又は制御装置２に含まれる装置の交換や修理を行う目安とすることができる。
なお、ヒューズ７３が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６３を経由してヒューズ７１に流れることとなる。 The determination at this time can be determined by the operator, for example, by displaying the output result of the disconnection notification signal 93 on the display device as described in the first embodiment. Thereby, the displayed output result can be used as a guideline for exchanging or repairing the external devices 4, 5, the control device 2, or a device included in the control device 2.
When the lightning surge current 100 flows again to the fuse part 33 after the fuse 73 is melted, the lightning surge current 100 flows to the fuse 71 via the resistor 63.

以上に説明したように、本実施の形態２では、実施の形態１におけるヒューズ部３３の構成に対して直列にヒューズ７３を１つ追加した構成としている。このように、ヒューズを直列に追加するという簡単な構成によって、ヒューズ７１、７２、７３のいずれも溶断しない場合、ヒューズ７３のみが溶断して、ヒューズ７１、７２は溶断しない場合、ヒューズ７３及びヒューズ７１が溶断して、ヒューズ７２は溶断しない場合、全てのヒューズ７１、７２、７３が溶断する場合、といったように制御装置２に印加される雷サージ電圧の大きさによってヒューズ７１、７２、７３の溶断するパターンが細分化される。 As described above, the second embodiment has a configuration in which one fuse 73 is added in series to the configuration of the fuse portion 33 in the first embodiment. In this way, with a simple configuration in which fuses are added in series, when none of the fuses 71, 72, 73 is blown, only the fuse 73 is blown, and when the fuses 71, 72 are not blown, the fuse 73 and the fuse When the fuse 71 is blown and the fuse 72 is not blown, or when all the fuses 71, 72, and 73 are blown, the magnitude of the lightning surge voltage applied to the control device 2 is changed. The fusing pattern is subdivided.

よって、それぞれのパターンを断通知信号９１、９２、９３のいずれも通知されない場合、断通知信号９３のみ通知される場合、断通知信号９３及び断通知信号９２の２つが通知される場合、断通知信号９１、断通知信号９２及び断通知信号９３の３つが通知される場合、として検出することができる。そのため、実施の形態１と比較して、さらに雷サージ電圧の大きさを細分化して検出することができるため、局舎１内の制御装置や外部装置等の装置の故障可能性だけでなく、装置の劣化具合についても詳細に判断することが可能となる。 Therefore, when none of the disconnection notification signals 91, 92, and 93 is notified of each pattern, only when the disconnection notification signal 93 is notified, when the disconnection notification signal 93 and the disconnection notification signal 92 are notified, When the signal 91, the disconnection notification signal 92, and the disconnection notification signal 93 are notified, it can be detected as follows. Therefore, compared to the first embodiment, since the lightning surge voltage can be further subdivided and detected, not only the possibility of failure of the control device or the external device in the station building 1, It becomes possible to judge in detail also about the deterioration degree of an apparatus.

なお、本実施の形態２では、外部装置４及び外部装置５の耐圧が異なる場合に、ヒューズ７３を外部装置４の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とし、ヒューズ７１を外部装置５の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とすることもできる。これにより、ヒューズ７３の溶断による断通知信号９３が出力された場合は、外部装置４への電源供給を遮断し、ヒューズ７１の溶断による断通知信号９１が出力された場合は、外部装置５への電源供給を遮断するといったように、制御装置２が制御する外部装置４、５の耐圧が異なる場合であっても、サージ電圧から適切に保護することができる。 In the second embodiment, when the external device 4 and the external device 5 have different withstand voltages, the magnitude of the lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage higher than the withstand voltage of the external device 4 is determined as the current capacity. The magnitude of the lightning surge current 100 generated by the lightning surge voltage higher than the breakdown voltage of the external device 5 can be used as the current capacity. Thereby, when the blow notification signal 93 due to the fuse 73 being blown is output, the power supply to the external device 4 is cut off, and when the blow notification signal 91 due to the fuse 71 being blown is output, to the external device 5. Even when the withstand voltages of the external devices 4 and 5 controlled by the control device 2 are different, such as shutting off the power supply, it is possible to appropriately protect against the surge voltage.

以上に説明したように、本実施の形態２によれば、制御装置に印加される雷サージ電圧の大きさを細分化して検出することができるため、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置の劣化具合を判断することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, the magnitude of the lightning surge voltage applied to the control device can be subdivided and detected, so the external device and the control device that controls the external device. It is possible to determine the degree of degradation of the.

本発明の実施の形態３．
続いて、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムの構成は、ヒューズ部３３の構成以外は、実施の形態１及び２と同様であるため説明を省略する。 Embodiment 3 of the present invention.
Then, the surge protection system concerning Embodiment 3 of this invention is demonstrated in detail. The configuration of the surge protection system according to the third exemplary embodiment of the present invention is the same as that of the first and second exemplary embodiments except for the configuration of the fuse portion 33, and thus the description thereof is omitted.

図６を参照して、本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部３３の構成図である。 With reference to FIG. 6, the fuse part 33 concerning Embodiment 3 of this invention is demonstrated in detail. FIG. 6 is a configuration diagram of the fuse portion 33 according to the third embodiment of the present invention.

ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、６４、６５、ヒューズ７１、７２、７４、７５を有する。また、ヒューズ７１、７２、７４、７５は、ＳＷ８１、８２、８４、８５を有する。なお、抵抗６２、ヒューズ７１、７２及びＳＷ８１、８２については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。なお、本実施の形態３では、抵抗６１、６４、６５及びヒューズ７１、７４、７５が並列に接続されている点が実施の形態１と異なる。 The fuse part 33 includes resistors 61, 62, 64, 65 and fuses 71, 72, 74, 75. The fuses 71, 72, 74, and 75 have SWs 81, 82, 84, and 85, respectively. Since the resistor 62, the fuses 71 and 72, and the SWs 81 and 82 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. The third embodiment is different from the first embodiment in that the resistors 61, 64, 65 and the fuses 71, 74, 75 are connected in parallel.

抵抗６１は、ヒューズ７１が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７４に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６４は、ヒューズ７４が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７５に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６５は、ヒューズ７５が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７２に流れるようにするための抵抗である。
なお、抵抗６４、６５は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力のものである。 The resistor 61 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the fuse 74 when the fuse 71 is blown.
The resistor 64 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the fuse 75 when the fuse 74 is blown.
The resistor 65 is a resistor for allowing the lightning surge current 100 to flow through the fuse 72 when the fuse 75 is blown.
The resistors 64 and 65 have sufficient rated power so that they are not damaged even if an assumed large current flows.

ヒューズ７４、７５は、ヒューズ７１と同様に、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７４、７５は、好ましくは、ヒューズ７１と同様に、外部装置４、５の耐圧と同じ大きさの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。 Similarly to the fuse 71, the fuses 74 and 75 are fuses having a current capacity that is a lightning surge current 100 generated by a lightning surge voltage higher than the withstand voltage of the external devices 4 and 5. Note that the fuses 74 and 75 are preferably fuses having a current capacity that is generated by a voltage having the same magnitude as the withstand voltage of the external devices 4 and 5, similarly to the fuse 71.

ＳＷ８４、８５は、ヒューズ７４、７５が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８４、８５がＯＮとなって、ＳＧと接続されることによる信号変化が断通知信号９４、９５として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９４は、ヒューズ７４の溶断を通知する信号であり、断通知信号９５は、ヒューズ７５の溶断を通知する信号である。 SWs 84 and 85 are switches that are turned on when the fuses 74 and 75 are blown. SW84 and 85 are turned ON, and signal changes due to connection with SG are output to the control device 2 as disconnection notification signals 94 and 95. That is, the blow notification signal 94 is a signal that notifies the fuse 74 that is blown, and the blow notification signal 95 is a signal that notifies the fuse 75 that is blown.

続いて、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムの動作について説明する。 Then, operation | movement of the surge protection system concerning Embodiment 3 of this invention is demonstrated.

誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す動作や、ヒューズ７１、７２における動作については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
まず、ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。制御装置２は、断通知信号９１を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置２は、再び外部装置４、５に電源を供給する。このとき、本実施の形態３では、ヒューズ７１は、交換等がされておらず、溶断したままとする。 Since the operation of causing the lightning surge current 100 generated by the induced lightning or direct lightning to flow through the fuse portion 33 and the operation of the fuses 71 and 72 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
First, the fuse 71 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 71 exceeds the current capacity. The switch 81 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 91 to the control device 2. When receiving the disconnection notification signal 91, the control device 2 cuts off the power supply to the external devices 4 and 5 via the external interface 3 in order to protect the external devices 4 and 5.
Next, when there is no risk of lightning, the control device 2 supplies power to the external devices 4 and 5 again. At this time, in the third embodiment, the fuse 71 is not exchanged and remains blown.

次に、再び落雷が発生した場合は、雷サージ電流１００は、抵抗６１を経由してヒューズ７４に流れる。
ヒューズ７４は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８４は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９４を出力する。制御装置２は、断通知信号９４を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置２は、再び外部装置４、５に電源を供給する。このとき、本実施の形態３では、ヒューズ７１、７４は、交換等がされておらず、溶断したままとする。 Next, when a lightning strike occurs again, the lightning surge current 100 flows to the fuse 74 via the resistor 61.
The fuse 74 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 74 exceeds the current capacity. The switch 84 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 94 to the control device 2. When receiving the disconnection notification signal 94, the control device 2 shuts off the power supply to the external devices 4 and 5 via the external interface 3 in order to protect the external devices 4 and 5.
Next, when there is no risk of lightning, the control device 2 supplies power to the external devices 4 and 5 again. At this time, in the third embodiment, the fuses 71 and 74 are not exchanged and are kept blown.

次に、再び落雷が発生した場合は、雷サージ電流１００は、抵抗６１、６４を経由してヒューズ７５に流れる。
ヒューズ７５は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８５は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９５を出力する。制御装置２は、断通知信号９５を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
なお、ヒューズ７５が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６５を経由してＦＧに流れることとなる。 Next, when a lightning strike occurs again, the lightning surge current 100 flows to the fuse 75 via the resistors 61 and 64.
The fuse 75 is blown when the lightning surge current 100 flowing through the fuse 75 exceeds the current capacity. The switch 85 is turned ON by this melting and outputs a disconnection notification signal 95 to the control device 2. When receiving the disconnection notification signal 95, the control device 2 shuts off the power supply to the external devices 4 and 5 via the external interface 3 in order to protect the external devices 4 and 5.
When the lightning surge current 100 flows again to the fuse portion 33 after the fuse 75 is melted, the lightning surge current 100 flows to the FG via the resistor 65.

以上に説明したように、本実施の形態３では、同じ電流容量である３つのヒューズ７１、７４、７５を並列に接続するようにしている。そのため、ヒューズ７１、７４、７５の電流容量を超える雷サージ電流１００をヒューズの交換なしに３回検出することができる。つまり、ヒューズ７１、７４、７５の交換なしに同様の大きさの雷サージ電圧の印加を複数回、制御装置２に通知することができる。そのため、ヒューズ７１、７４、７５の交換なしに、制御装置２から外部装置４、５への電源供給を遮断して故障を回避する制御を複数回行うことができる。 As described above, in the third embodiment, the three fuses 71, 74, 75 having the same current capacity are connected in parallel. Therefore, the lightning surge current 100 exceeding the current capacity of the fuses 71, 74, 75 can be detected three times without replacing the fuse. That is, the application of the lightning surge voltage of the same magnitude can be notified to the control device 2 a plurality of times without replacing the fuses 71, 74, 75. Therefore, without replacing the fuses 71, 74, and 75, it is possible to perform control a plurality of times to cut off the power supply from the control device 2 to the external devices 4 and 5 and avoid the failure.

以上に説明したように、本実施の形態３によれば、容易にヒューズの交換ができないシステムであっても、ヒューズの交換をすることなく、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。 As described above, according to the third embodiment, even in a system in which a fuse cannot be easily replaced, an external device and a control device that controls the external device without replacing the fuse In addition, it is possible to appropriately protect a plurality of devices having different withstand voltages against the surge voltage from the surge voltage.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、本実施の形態では、落雷によって発生する雷サージ電圧から制御装置や外部装置を保護する場合について例示したが、雷以外の要因で発生するサージ電圧から保護するために用いてもよい。例えば、局舎内に人が入局していない状態であれば、サージ電圧が発生する要因としては、ほぼ落雷による雷サージ電圧しかないと判断できるが、人が入局している場合は、人的要因によって高電圧が印加されてしまう可能性もある。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the present embodiment, the case where the control device and the external device are protected from a lightning surge voltage generated by a lightning strike has been illustrated, but it may be used to protect from a surge voltage generated by a factor other than lightning. For example, if there is no person in the station, it can be determined that the surge voltage is caused only by lightning surge voltage caused by lightning strikes. There is a possibility that a high voltage may be applied depending on factors.

また、ヒューズの数や電流容量は、本実施の形態において例示したものに限られない。
例えば、実施の形態２では、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズを追加しているが、追加するヒューズの数や電流容量は、本実施の形態２において例示したものに限られない。例えば、制御装置２の耐圧よりも低く、外部装置の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズを追加してもよい。また、例えば、制御装置２の耐圧よりも低く、外部装置の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズと、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズの両方を追加してもよい。また、例えば、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズであって、それぞれ電流容量が異なる複数のヒューズを追加することにより、さらに細分化して雷サージ電圧を検出できるようにしてもよい。
例えば、その他に、実施の形態３では、ヒューズを３つ並列に接続して構成したヒューズ部を例示したが、並列に接続するヒューズの数はそれに限られない。 Further, the number of fuses and the current capacity are not limited to those exemplified in the present embodiment.
For example, in the second embodiment, a fuse having a current capacity that is a lightning surge current generated by a lightning surge voltage lower than the withstand voltage of the external device is added. The present invention is not limited to that exemplified in the second embodiment. For example, a fuse whose current capacity is a lightning surge current generated by a lightning surge voltage lower than the breakdown voltage of the control device 2 and higher than the breakdown voltage of the external device may be added. Further, for example, a fuse having a current capacity that is a lightning surge current 100 generated by a lightning surge voltage that is lower than the breakdown voltage of the control device 2 and higher than the breakdown voltage of the external device, and a lightning surge lower than the breakdown voltage of the external device You may add both the fuses which use the magnitude | size of the lightning surge current which generate | occur | produces with a voltage as a current capacity. In addition, for example, a fuse whose current capacity is the magnitude of a lightning surge current generated by a lightning surge voltage lower than the withstand voltage of an external device, and is further subdivided by adding a plurality of fuses each having a different current capacity. The lightning surge voltage may be detected.
For example, in the third embodiment, the fuse portion configured by connecting three fuses in parallel is illustrated, but the number of fuses connected in parallel is not limited thereto.

また、実施の形態２及び実施の形態３を組み合わせて実施するようにしてもよい。例えば、実施の形態２において追加されるヒューズについても、同様の電流容量のヒューズを並列して接続するようにして、雷サージ電圧の大きさを細分化して複数回検出することができるようにしてもよい。 Moreover, you may make it implement combining Embodiment 2 and Embodiment 3. FIG. For example, for the fuse added in the second embodiment, fuses having the same current capacity are connected in parallel so that the lightning surge voltage can be subdivided and detected multiple times. Also good.

１局舎
２制御装置
３外部インタフェース
４、５外部装置
６サージ保護回路
７第１のサージ電圧検出手段
８第２のサージ電圧検出手段
９信号
１０、１１信号線
２１内部回路
３１ダイオード群
３２メイン回路
３３ヒューズ部
６１、６２、６３、６４、６５抵抗
７１、７２、７３、７４、７５ヒューズ
８１、８２、８３、８４、８５ＳＷ
９１、９２、９３、９４、９５断通知信号
１００雷サージ電流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Station 2 Control apparatus 3 External interface 4, 5 External apparatus 6 Surge protection circuit 7 1st surge voltage detection means 8 2nd surge voltage detection means 9 Signals 10 and 11 Signal line 21 Internal circuit 31 Diode group 32 Main circuit 33 Fuse part 61, 62, 63, 64, 65 Resistor 71, 72, 73, 74, 75 Fuse 81, 82, 83, 84, 85 SW
91, 92, 93, 94, 95 Notification signal 100 Lightning surge current

Claims

A surge protection circuit that protects an external device and a control device that controls the external device from an applied surge voltage,
First surge voltage detecting means for detecting a first surge voltage larger than the withstand voltage of the external device;
A second surge voltage detecting means for detecting a second surge voltage that is greater than the first surge voltage and greater than the withstand voltage of the control device;
The first surge voltage detection means is a surge protection circuit that outputs a signal for protecting the external device to the control device when detecting the first surge voltage.

2. The surge protection circuit according to claim 1, wherein when the second surge detection unit detects the second surge voltage, the second surge detection unit outputs a signal notifying the detection to the control device.

The surge protection circuit further includes third surge voltage detection means for detecting a third surge voltage of an arbitrary magnitude,
3. The surge protection circuit according to claim 1, wherein when the third surge voltage detection unit detects the third surge voltage, the third surge voltage detection unit outputs a signal notifying the detection to the control device.

The control device controls the first and second external devices having different withstand voltages,
The first surge voltage detecting means detects a surge voltage larger than a withstand voltage of the first external device as the first surge voltage, and when the first surge voltage is detected, A signal for protecting the external device is output to the control device,
The surge protection circuit further includes third surge voltage detection means for detecting a surge voltage larger than the withstand voltage of the second external device,
3. The surge protection circuit according to claim 2, wherein the third surge voltage detection means outputs a signal for protecting the second external device to the control device when the third surge voltage is detected.

The surge protection circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the surge voltage detection means detects the surge voltage with a fuse.

The surge voltage detection means has a plurality of the fuses,
The surge protection circuit according to claim 5, wherein the plurality of fuses are connected in parallel.

The surge protection circuit according to claim 5 or 6, wherein the surge voltage detection means further includes a resistor, and the fuse and the resistor are connected in parallel.

The surge control circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control device cuts off power supply to the external device in response to an input of a signal for protecting the external device.

The surge protection circuit according to any one of claims 1 to 8, wherein the surge voltage is a lightning surge voltage applied by lightning.

A surge protection method for protecting an external device and a control device for controlling the external device from an applied surge voltage,
Detecting a first surge voltage greater than the breakdown voltage of the external device;
Detecting a second surge voltage that is greater than the first surge voltage and greater than the breakdown voltage of the control device;
And a step of outputting a signal for protecting the external device to the control device when the first surge voltage is detected.