JP3473819B2 - 雷防護アダプタ - Google Patents
雷防護アダプタInfo
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Description
ジ等の過電圧から保護するための雷防護アダプタに関す
るものである。
デジタル回線の加入者側においては、電話センタに接続
する通信線2線に対して、回線終端装置または交流電源
を使用する回線終端装置内蔵形ターミナルアダプタ等を
接続し、さらに交流電源を使用するパソコンなどの通信
機器を接続する構成となる。このような構成では、通信
線または電源線から雷サージが侵入して故障となること
があり、その雷防護回路として、通信線2線と交流電源
線間にてバイパス回路を構成することは周知の事実であ
る。
いて、L1,L2は電話センタに接続する2線の通信
線、ARRは加入者保安器、DSUは回線終端装置、T
Eは通信機器、AC1,AC2は交流電源線、Gはアー
ス端子、FGはフレームグランド、LPは前記回線終端
装置DSUや通信機器TEを雷サージから防護するため
の雷防護アダプタである。C1,C2はそれぞれ前記回
線終端装置DSU,通信機器TEの内部回路、R1〜R
6は過大な電流が前記回線終端装置DSUの内部回路に
流入するのを防止するための抵抗、Z1〜Z17は避雷
素子であり、ガス入り放電管やバリスタ、PNPN半導
体素子などが用いられる。
どが、野外の通信線や電源線に誘導した雷サージが通信
線から電源線へ流出するとき、または電源線から通信線
に流出するときに発生する。このため、通常、前記回線
終端装置DSU内には避雷素子Z1〜Z7が、通信機器
TE内に避雷素子Z8〜Z13が実装されており、雷防
護アダプタLPを接続しなくても、これらの避雷素子が
動作して雷サージのバイパス経路を構成し(図4の実線
矢印)、前記回線終端装置DSUや通信機器TEの内部
回路C1,C2の故障を防止できるように設計してい
る。しかし、多雷地域などでは、これらの避雷素子が内
蔵されていても、過大な雷サージ電流が流入するとこれ
らの避雷素子を破壊してしまうことがある。このため、
さらに図4のような雷防護アダプタLPを接続して、前
記回線終端装置DSUや通信機器TEのバイパス回路を
付加する対策が行われている。
線側の避雷素子Z14,Z15および電源側の避雷素子
Z16,Z17を実装しており、雷サージに対して、前
記回線終端装置DSUと通信機器TEの避雷素子の直列
回路より低い電圧で通信線と電源線の間をバイパスでき
るように設計されている。通常、前記回線終端装置DS
Uの避雷素子Z4〜Z7は通信線の直流給電電圧等を考
慮して動作開始電圧135V〜195Vのものが用いら
れ、通信機器TEの避雷素子Z8〜Z11には動作開始
電圧200V〜500Vのものが、Z12,Z13には
動作開始電圧300V〜2kV前後のものが用いられ
る。
の避雷素子Z14,Z15には動作開始電圧200V〜
300V(<135V+200V)、電源線側の避雷素
子Z16,17には動作開始電圧300V〜1kV(<
300V〜2kV)の避雷素子を用いる。このようにす
れば、雷害の最も多い通信線〜電源線の間の雷防護に関
しては、前記回線終端装置DSUや通信機器TEの避雷
素子が動作する前に雷防護アダプタLPの避雷素子が動
作して、雷サージ電流を雷防護アダプタLPの方に流す
ことができ(図4の点線矢印)、前記回線終端装置DS
Uや通信機器TEの被害を減少することが可能である。
策を施しても、製造ばらつき等によって避雷素子Z4,
Z5とZ6,Z7の間や、避雷素子Z14とZ15の間
などに動作特性のばらつきが生じるのは避けられず、通
信線L1とL2の間にサージ電圧が生じることがある。
この通信線L1とL2の間に発生するサージ電圧の対策
として、前記回線終端装置DSUに避雷素子Z1が挿入
されているが、避雷素子Z1が動作すると雷サージ電流
がL1,R1,R2,L2のように流れることとなり、
その電流が大きいと今度は抵抗R1,R2が溶断して回
線断という故障が発生してしまう問題がある。また、避
雷素子Z1が動作しないような低いサージ電圧の場合で
も、前記回線終端装置DSUの内部回路C1にサージが
侵入して回路自体が誤作動するという問題も発生してい
る。
L2の間のサージ電圧によって、前記回線終端装置DS
Uが誤動作したり、前記回線終端装置DSU内の抵抗が
溶断して回線断となる問題を解決することにある。
ダプタは、デジタル回線の通信線に接続する回線終端装
置または回線終端装置内蔵形ターミナルアダプタに接続
される雷防護アダプタにおいて、前記通信線の2線間の
双方向性2極サイリスタやアバランシェダイオード,ツ
ェナーダイオードなどを挿入して雷サージのバイパス回
路を構成したことにより、前記双方向性2極サイリスタ
やアバランシェダイオード,ツェナーダイオードなどの
動作による、前記通信線間のクランプ電圧がほぼゼロボ
ルトになるようにするものである。
2極サイリスタやアバランシェダイオード,ツエナーダ
イオードなどの動作開始電圧が155V以下であるもの
である。
線L1とL2の2線間のサージ電圧によって前記回線終
端装置DSUの誤動作や抵抗断が発生する。
に示す。実験は、図4と同じ構成で前記回線終端装置D
SU,通信機器TEに給電した状態とし、1×40μs
の雷サージ電圧波形を通信線L1とL2の間に印加し、
印加電流とともに前記回線終端装置DSUの状態をモニ
タした。R1,R2は15Ωの抵抗、Z1は動作開始電
圧110Vの双方向性2端子サイリスタ(以下、PNP
N素子という)であり、Z14,Z15には動作開始電
圧200VのPNPN素子を用いた。
下では前記回線終端装置DSUの避雷素子Z1が動作し
ない領域であるが、それ以下の155V〜210Vの電
圧で前記回線終端装置DSUの誤作動が発生する。通信
線L1とL2の間のサージ電圧が210V以上になる
と、避雷素子Z1が動作するため前記回線終端装置DS
Uの誤作動もなくなるが、その電圧が290Vを越える
と今度はサージ電流により抵抗R1,R2が溶断すると
いう問題が発生する。さらに電圧が上昇すると、雷防護
アダプタLPにおいて通信線L1,L2間に直列に挿入
されている避雷素子Z14,Z15が動作するため、抵
抗R1,R2の溶断が発生しない。
素子Z14,Z15に動作開始電圧200Vの避雷素子
を使用した場合であるが、この避雷素子の動作開始電圧
が高い場合や時間遅れを伴う避雷素子の場合は、さらに
抵抗R1,R2の溶断が発生する範囲が広くなり、回線
断故障が発生しやすくなる。雷防護アダプタLPの避雷
素子Z14,Z15の動作開始電圧を低くすれば前記回
線終端装置DSUの誤動作や抵抗R1,R2の溶断を防
止できる可能性はあるが、一方では、伝送、制御信号や
通信線に生じる電力線からの誘導電圧を考慮すると、ア
ースに直接接続される可能性のある避雷素子Z14,Z
15の動作開始電圧を137V以下にはできないという
問題があり、通信線L1,L2間は274V以上になっ
てしまうという問題がある。
間のサージ電圧を押えるための手段として、雷防護アダ
プタLPまたは前記回線終端装置DSUにおいて、その
入力部分の通信線L1とL2の線間に双方向性のPNP
N素子を挿入するものである。そして、その動作開始電
圧を155V以下としたものである。
回線終端装置DSUの通信線のL1とL2の間に動作開
始電圧155V以下の双方向性のPNPN素子を挿入す
ることで、加入者保安器ARRや前記回線終端装置DS
Uの雷防護回路の動作特性のばらつきによって通信線L
1,L2間に雷サージ電圧が発生しても、その問の電圧
は155V以上にはならず、回線終端装置DSUの誤動
作や抵抗断を防止できる。PNPN素子は高速動作であ
り、ガス入り避雷管のような遅れが発生しないため、高
信頼で電圧を制御することができる。
ISDN回線やデジタル専用線等のデジタル回線に接続
する回線終端装置に接続される雷防護アダプタの実施例
である。雷防護アダプタLPの避雷素子Z14,Z15
よりも通信線L1,L2側に、動作開始電圧125V〜
155Vの双方向性PNPN半導体素子Z18を挿入す
る。この避雷素子Z18には、高速動作で、かつ、動作
後の電圧をほぼ0Vに維持する双方向性のPNPN半導
体素子が最も適している。この避雷素子Z18にバリス
タを用いると、バリスタは電流の大きさによって抑制電
圧が変動するので、前記回線終端装置DUSの誤動作が
発生する可能性が大きい。また、避雷素子Z18にガス
入り放電管を用いると、動作遅れによってサージ電圧を
完全に制御できず、前記回線終端装置DSUの誤動作や
抵抗断に対する防護効果が得られない。なお、その他の
構成は図4と同じである。
の避雷素子Z18として動作開始電圧150VのPNP
N素子を挿入し、通信線L1とL2の間に1×40sの
電圧波形で2kVのサージ電圧を印加したが、通信線L
1とL2の間の電圧は150V以上にはならず、前記回
線終端装置DSUの誤動作や抵抗断もまったく発生しな
かった。
施例はデジタル回線に接続される回線終端装置内蔵形タ
ーミナルアダプタに接続される雷防護アダプタの実施例
であり、DSU−TEは回線終端装置内蔵形ターミナル
アダプタを示し、その他は図1と同じである。
ログ通信線でも使用できるようにするため、避雷素子Z
14,Z15の動作開始電圧の下限値をアナログ通信線
のダイヤル信号でも問題とならない125V以上として
いる。すなわち、アナログ回線では、電話を呼び出すダ
イヤル信号により75±8V(実効値)=117V(ピ
ーク値)の電圧が加わるからである。
構成に双方向性2極サイリスタを用いたが、その他にア
バランシェダイオード,ツエナーダイオードを2個組合
せて用いても同等のバイパス回路を構成することができ
る。
の最も多い通信線〜電源線の間に対しては従来と同じ防
護回路を構成しているので、その基本的な雷防護を確保
するとともに、送電線誘導電圧等に対する問題もない。
その上で、通信線の2線の間に関してサージ電圧制御用
の双方向性2極サイリスタアバランシェダイオード,ツ
エナーダイオード等を挿入しており、動作直後において
は、通信線側の線間の電圧をほぼ0ボルトに維持するの
で、回線終端装置や回線終端装置内蔵形ターミナルアダ
プタの誤動作を防止できるとともに、回線終端装置の抵
抗の溶断も防止できる効果が得られる。そして、双方向
性2極サイリスタやアバランシェダイオード,ツエナー
ダイオードなどの動作開始電圧が155V以下であるの
で回線終端装置や回線終端装置内蔵形ターミナルアダプ
タの誤動作を十全に防止できる。また、この双方向性2
極サイリスタ等に動作開始電圧125V以上の素子を用
いれば、ダイヤル信号に対しても影響を与えないので、
本発明による雷防護アダプタをアナログ回線にも適用で
きる効果がある。
す回路図である。
示す回路図である。
を示す図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 デジタル回線の通信線に接続する回線終
端装置または回線終端装置内蔵形ターミナルアダプタに
接続される雷防護アダプタにおいて、前記通信線の2線
間の双方向性2極サイリスタやアバランシェダイオー
ド,ツェナーダイオードなどを挿入して雷サージのバイ
パス回路を構成したことにより、前記双方向性2極サイ
リスタやアバランシェダイオード,ツェナーダイオード
などの動作による、前記通信線間のクランプ電圧がほぼ
ゼロボルトになるようにすることを特徴とする雷防護ア
ダプタ。 - 【請求項2】 通信線の2線間に挿入した双方向性2極
サイリスタやアバランシェダイオード,ツエナーダイオ
ードなどの動作開始電圧が155V以下であることを特
徴とする請求項1記載の雷防護アダプタ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18809197A JP3473819B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 雷防護アダプタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18809197A JP3473819B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 雷防護アダプタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1141798A JPH1141798A (ja) | 1999-02-12 |
JP3473819B2 true JP3473819B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16217554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18809197A Expired - Lifetime JP3473819B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 雷防護アダプタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-14 JP JP18809197A patent/JP3473819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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