JPS63302726A - Surge absorber unit - Google Patents
Surge absorber unitInfo
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- JPS63302726A JPS63302726A JP13751887A JP13751887A JPS63302726A JP S63302726 A JPS63302726 A JP S63302726A JP 13751887 A JP13751887 A JP 13751887A JP 13751887 A JP13751887 A JP 13751887A JP S63302726 A JPS63302726 A JP S63302726A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、たとえば、大規模なコンピュータ制御シス
テムや火災警報システム等のように、信号伝送路を介し
て、遠方に設置した外部機器と中央機器との間を接続し
て構築するシステムにおいて、信号伝送路または電源ラ
インを通じて侵入する雷電圧から有効に中央機器を保護
するために使用する、サージアブソーバユニットに関す
る。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is applicable to systems that connect remotely installed external equipment and central equipment via signal transmission paths, such as large-scale computer control systems and fire alarm systems. This invention relates to a surge absorber unit that is used to effectively protect central equipment from lightning voltage that enters through signal transmission paths or power lines in systems constructed by connecting between the two.
従来技術
大規模なコンピュータ制御システムや火災報知システム
等においては、各種センサや操作端末のような外部機器
は、中央機器から遠く離れて設置され、これらの外部機
器と中央機器との間は、各種ケーブルを用いた信号伝送
路を介して接続されている。Conventional technology In large-scale computer control systems, fire alarm systems, etc., external devices such as various sensors and operation terminals are installed far away from the central device, and there are various connections between these external devices and the central device. They are connected via a signal transmission path using a cable.
而して、これらのシステムにおいては、殊に、信号伝送
路が屋外ケーブルとなるときは、信号伝送路を介して侵
入する雷電圧によって、中央機器が誤動作を起したり、
破壊されたりすることがないように、充分なる雷対策を
施す必要がおるものである。In these systems, especially when the signal transmission path is an outdoor cable, the central equipment may malfunction due to lightning voltage that enters through the signal transmission path.
It is necessary to take sufficient measures against lightning to prevent damage.
そこで、この雷対策として従来行なわれていた手法は、
システムの内容によってケースバイケースであって、極
めて多(の工夫がなされている所であるが1.要は、如
何にして、雷による誘導雷電圧を有効にアースに放流し
、また、機器に侵入する前に減衰させ、吸収させ、阻止
するかが問題となる。Therefore, the conventional method of countermeasures against lightning is as follows:
It depends on the contents of the system on a case-by-case basis, and there are quite a number of ways to do it. The question is how to attenuate, absorb, and stop it before it invades.
これらの雷対策の中でも、最も一般性があり、しかも、
広く用いられているものは、信号伝送路を形成する2線
間に、避雷器へと、抵抗Rと、電圧非直線素子2とによ
る対称π型回路を構成するものである(第3図)。この
ものは、ライン側端子Ll 、L2に接続される信号伝
送路を介して侵入して来る雷電圧は、まず、避雷器Aに
よって、その波高値を制限し、しかる後、抵抗Rによっ
て電流を制限しながら、電圧非直線素子Zにより、アー
ス端子Eから大地への放流を行なうことによって、機器
側端子TI 、T2における雷電圧の大きざを、そこに
接続される中央機器のインパルス耐電圧以下に抑制しよ
うとするものである。Among these lightning countermeasures, it is the most common, and
A widely used circuit is one in which a symmetrical π-type circuit is constructed between two wires forming a signal transmission path and a lightning arrester by a resistor R and a voltage nonlinear element 2 (FIG. 3). In this device, the lightning voltage that enters through the signal transmission path connected to the line side terminals Ll and L2 is first limited in its peak value by the lightning arrester A, and then the current is limited by the resistor R. At the same time, by discharging current from the ground terminal E to the earth using the voltage non-linear element Z, the magnitude of the lightning voltage at the equipment side terminals TI and T2 is reduced to less than the impulse withstand voltage of the central equipment connected thereto. It is something that we are trying to suppress.
発明が解決しようとする問題点
而して、かかる従来技術によるときは、避雷器Aは、制
限電圧は低くとれるが、その放電遅れ時間に基づく応答
速度の限界があること、電圧非直線素子Zは、応答が早
く、エネルギ耐量も大きいが、制限電圧を充分に低くす
ることができないこと、抵抗Rは、電流制限機能を有す
るものの、高周波に対する阻止能力を有しないこと等の
ため、全体として、急峻な大エネルギの雷電圧に対する
電圧抑制性能が必ずしも充分でないという問題が避けら
れないものである。Problems to be Solved by the Invention According to the prior art, the lightning arrester A can have a low limiting voltage, but there is a limit to the response speed based on the discharge delay time, and the voltage non-linear element Z has a low limit voltage. , the response is fast and the energy withstand is large, but the limiting voltage cannot be made low enough, and although the resistor R has a current limiting function, it does not have the ability to block high frequencies. The problem is that the voltage suppression performance against high-energy lightning voltages is not necessarily sufficient.
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、各構成素子の特性を巧みに補完することによって、
急峻な大エネルギの雷電圧に対しても充分な電圧抑制性
能を発揮することができるようにした、新規のサージア
ブソーバユニットを提供することにある。Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to skillfully complement the characteristics of each component, thereby achieving
An object of the present invention is to provide a new surge absorber unit that can exhibit sufficient voltage suppression performance even against steep and high-energy lightning voltages.
問題点を解決するための手段
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、一対ず
つのライン側端子と機器側端子の他にアース端子を備え
、対応するライン側端子と機器側端子との間には、それ
ぞれ、インダクタンス素子を介装し、各ライン側端子と
アース端子との間には、それぞれ、!正非直線素子と避
雷器との並列回路を介装し、ざらに、各機器側端子とア
ース端子との間には、それぞれ、電圧非直線素子を介装
したことをその要旨とする。Means for Solving the Problems The configuration of the present invention to achieve the above object is to provide a ground terminal in addition to each pair of line side terminals and equipment side terminals, and to connect the corresponding line side terminals and equipment side terminals. An inductance element is inserted between each line side terminal and the ground terminal, respectively. The gist is that a parallel circuit of a positive nonlinear element and a lightning arrester is interposed, and a voltage nonlinear element is interposed between each equipment terminal and the ground terminal.
作用
而して、この構成によるときは、さほど大きなエネルギ
を有しない雷電圧に対しては、避雷器が動作して、その
制限電圧を低く抑えることができる一方、避雷器によっ
て除去し切れない程度の大エネルギの雷電圧に対しては
、ライン側の電圧非直線素子が作動して、これを除去す
ることができる。加えて、インダクタンス素子は、機器
側の電圧非直線素子に流入する雷電流、殊に、その高周
波成分を制限して、その制限電圧を充分に低く抑えると
ともに、雷電圧の高周波成分が機器側に伝達されるのを
阻止することができる。Therefore, with this configuration, the arrester operates against lightning voltage that does not have much energy and can keep the limiting voltage low, but when the lightning voltage is too large to be removed by the arrester, The voltage non-linear element on the line side operates to remove the energy lightning voltage. In addition, the inductance element limits the lightning current flowing into the voltage nonlinear element on the equipment side, especially its high frequency component, and keeps the limiting voltage sufficiently low, and also prevents the high frequency component of the lightning voltage from flowing into the equipment side. transmission can be prevented.
ざらに、電圧非直線素子は、避雷器に比して、その応答
時間が格段に速いので、急峻な雷電圧に対しても、充分
に対応することができる。In general, voltage non-linear elements have a much faster response time than lightning arresters, so they can adequately cope with sudden lightning voltages.
以上のように作用するものである。It works as described above.
実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。Example Examples will be described below with reference to the drawings.
サージアブソーバユニット10は、避雷器△、Aと、イ
ンダクタンス素子L%Lと、電圧非直線素子Z1、Zl
、Z2、Z2とを含んでなる(第1図)。The surge absorber unit 10 includes lightning arresters △, A, inductance elements L%L, and voltage nonlinear elements Z1, Zl.
, Z2, and Z2 (Fig. 1).
これらの構成素子は、一対のライン側端子L1、L2と
、一対の機器側端子T1、T2と、アース端子E、Eと
の間において、対称形に、2組のπ型回路を形成してい
る。すなわち、対応する各ライン側端子11 、L2と
機器側端子TI 、T2との間には、それぞれ、インダ
クタンス素子りが介装され、各ライン側端子L1、L2
とアース端子Eとの間には、それぞれ、避雷器Aと電圧
非直線素子Z1との並列回路が介装されている他、各機
器側端子TI 、T2とアース端子Eとの間には、それ
ぞれ、電圧非直線素子Z2が介装されている。These components form two π-type circuits symmetrically between a pair of line-side terminals L1 and L2, a pair of device-side terminals T1 and T2, and ground terminals E and E. There is. That is, an inductance element is interposed between the corresponding line side terminals 11, L2 and the equipment side terminals TI, T2, and each line side terminal L1, L2
A parallel circuit consisting of a lightning arrester A and a voltage non-linear element Z1 is interposed between the terminals TI, T2 and the ground terminal E, respectively. , a voltage non-linear element Z2 is interposed.
避雷器Aは、「ガスアレスタ」または「ガスチューブア
レスタ」の商品名で知られる不活性ガス封入型の高速避
雷器が好適であり、その制限電圧の目安となる直流放電
開始電圧が、伝送信号電圧に対して直近上位にあるもの
を選定する。なお、避雷器Aの応答時間としては、最大
50nSのものが入手できる。As the lightning arrester A, it is preferable to use an inert gas-filled high-speed lightning arrester known by the trade name of "gas arrester" or "gas tube arrester", and the DC discharge starting voltage, which is a guideline for the limiting voltage, is equal to the transmission signal voltage. Select the one that is at the top of the list. Incidentally, the response time of the lightning arrester A is 50 nS at maximum.
インダクタンス素子りは空心コイルであって、そのイン
ダクタンスは、伝送信号が直流レベルを含むアナログ信
号であるときには、数100μH程度のものを使用し、
また、伝送信号が高速パルス信号であるときには、これ
より相当に小さい値のものとすることが好ましい。The inductance element is an air-core coil, and when the transmission signal is an analog signal including a DC level, the inductance is approximately several hundred μH.
Further, when the transmission signal is a high-speed pulse signal, it is preferable to set the value to be considerably smaller than this.
電圧非直線素子Z1、Zl、Zl、Zlは、金属酸化物
半導体からなるもので、rZNRサージアブソーバ」の
商品名で市販されているものが好適である。応答時間5
0nS、エネルギ耐量90J以上のものが入手可能であ
る。The voltage nonlinear elements Z1, Zl, Zl, and Zl are made of metal oxide semiconductors, and are preferably commercially available under the trade name "rZNR Surge Absorber." response time 5
0 nS and energy withstand capacity of 90 J or more are available.
かかる構成のサージアブソーバユニット10は、外部機
器Sと中央機器Mとを接続する信号伝送路Tに対して、
中央機器Mの近傍において挿入して使用する(第2図)
。ただし、アース端子Eは、良好な接地状態で、大地に
接続するものとする。The surge absorber unit 10 having such a configuration has a signal transmission path T connecting an external device S and a central device M.
Insert and use near central device M (Figure 2)
. However, the earth terminal E shall be connected to the earth in a good grounding condition.
いま、信号伝送路Tを介して、雷電圧ESが侵入すると
、その極性に応じて、避雷器A、Aの一方が作動する。Now, when lightning voltage ES enters through the signal transmission path T, one of the lightning arresters A is activated depending on its polarity.
しかしながら、雷電圧ESの立上りが急峻であって、避
雷器Aの応答時間が遅すぎるときは、ライン側の電圧非
直線素子Z1、Zlの一方が作動して、避雷器への遅れ
をバックアップすることができる。However, when the rise of the lightning voltage ES is steep and the response time of the arrester A is too slow, one of the voltage nonlinear elements Z1 and Zl on the line side operates to back up the delay to the arrester. can.
一方、中央機器Mに侵入する雷電圧の大きさは、最終的
に、機器側の電圧非直線素子Z2、Zlの制限電圧によ
って抑えられるものであるが、電圧非直線素子Z2 、
Zlに流入する雷電流は、インダクタンス素子しによっ
て阻止されて充分小さい値となるから、電圧非直線素子
Z2 、Zlの制限電圧も、これに対応して、充分に小
さい値に抑えることができるものである。On the other hand, the magnitude of the lightning voltage that enters the central equipment M is ultimately suppressed by the limiting voltage of the voltage non-linear elements Z2 and Zl on the equipment side, but the voltage non-linear elements Z2,
Since the lightning current flowing into Zl is blocked by the inductance element and becomes a sufficiently small value, the limiting voltage of the voltage nonlinear element Z2 and Zl can also be correspondingly suppressed to a sufficiently small value. It is.
ざらに、避雷器A、Aは、その制限電圧を、伝送信号に
対して充分低く選定することができる一方、電圧非直線
素子Z1、Zl、Zl、Zlは、制限電圧を充分低くで
きない代わりに、そのエネルギ耐量が充分に大きいので
、この点でも、両者の相互補完がなされている。Roughly speaking, the limiting voltage of the lightning arresters A, A can be selected to be sufficiently low with respect to the transmission signal, while the voltage non-linear elements Z1, Zl, Zl, Zl cannot have the limiting voltage sufficiently low; Since their energy withstand capacity is sufficiently large, the two are complementary to each other in this respect as well.
一例としで、伝送信号電圧の最大値がDC130vの使
用条件で市販の素子を最適に組み合わせたとき、ライン
側端子L1 、L2の一方とアース端子Eとの間に、8
X20μ510kVの雷電圧ESを印加したときの、機
器側端子T1、T2の一方とアース端子Eとの間に現わ
れた出力電圧の波高値は、最大的320〜350■に抑
えることができた。As an example, when commercially available devices are optimally combined under the conditions of use where the maximum transmission signal voltage is 130 VDC, an 8.
When the lightning voltage ES of X20μ510kV was applied, the peak value of the output voltage appearing between one of the equipment side terminals T1 and T2 and the earth terminal E could be suppressed to a maximum of 320 to 350μ.
なお、このものは、信号伝送路Tのみならず、ACまた
はDCの高圧ないし低圧の電源ラインに挿入することも
できるものであり、そのときは、電源ラインを介して侵
入する雷電圧に対して、有効には器を保護することが可
能である。This device can be inserted not only into the signal transmission line T but also into an AC or DC high-voltage or low-voltage power line. , it is possible to effectively protect the vessel.
発明の詳細
な説明したように、この発明によれば、一対のライン側
端子と、一対の機器側端子と、アース端子とを設け、対
応するライン側端子と機器側端子との間にはインダクタ
ンス素子を介装し、ライン側端子とアース端子との間に
は避雷器と電圧非直線素子との並列回路を介装し、機器
側端子とアース端子との間には電圧非直線素子を介装す
ることによって、避雷器と電圧非直線素子とは、その制
限電圧と応答時間とエネルギ耐量の点で相互に補完し、
しかも、インダクタンス素子は、機器側の電圧非直線素
子に流入する雷電流、殊に、その高周波成分を阻止する
ことにより、機器側の電圧非直線素子の制限電圧を充分
に低く抑制することができるので、信号伝送路または電
源ラインを介して侵入する急峻な大エネルギの雷電圧に
対しても、充分な電圧抑制性能を発揮することができる
という優れた効果がある。As described in detail, according to the present invention, a pair of line side terminals, a pair of equipment side terminals, and a ground terminal are provided, and an inductance is provided between the corresponding line side terminals and the equipment side terminals. A parallel circuit consisting of a lightning arrester and a voltage non-linear element is interposed between the line side terminal and the earth terminal, and a voltage non-linear element is interposed between the equipment side terminal and the earth terminal. By doing so, the lightning arrester and the voltage non-linear element complement each other in terms of their limiting voltage, response time and energy capacity.
Moreover, the inductance element can suppress the limiting voltage of the voltage nonlinear element on the equipment side to a sufficiently low level by blocking the lightning current, especially its high frequency component, flowing into the voltage nonlinear element on the equipment side. Therefore, there is an excellent effect in that sufficient voltage suppression performance can be exhibited even against steep, high-energy lightning voltages that enter through signal transmission paths or power supply lines.
加えて、避雷器と電圧非直線素子とは、ともに、ありふ
れた市販の素子であるから、信号伝送路上の伝送信号の
種類と電圧値、または、電源ライン上の電源電圧値に応
じて、その定格値を最適に選定し、適確な性能のものを
簡単に実現することができるという実用的な効果もある
。In addition, since both lightning arresters and voltage non-linear elements are common commercially available elements, their ratings vary depending on the type and voltage value of the transmitted signal on the signal transmission path, or the power supply voltage value on the power line. There is also the practical effect that values can be optimally selected to easily achieve appropriate performance.
第1図と第2図は実施例を示し、第1図は全体構成図、
第2図は使用状態説明図である。
第3図は従来例を示す第1図相当図である。
Ll 、L2・・・ライン側端子
T1、T2・・・機器側端子
E・・・アース端子
A・・・避雷器
し・・・インダクタンス素子Figures 1 and 2 show examples, Figure 1 is an overall configuration diagram,
FIG. 2 is an explanatory diagram of the usage state. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional example. Ll, L2...Line side terminals T1, T2...Equipment side terminals E...Earth terminal A...Surge arrester...Inductance element
Claims (1)
一対の機器側端子と、アース端子とを備え、対応する前
記ライン側端子と機器側端子との間には、それぞれ、イ
ンダクタンス素子を介装し、前記各ライン側端子とアー
ス端子との間には、それぞれ、電圧非直線素子と避雷器
との並列回路を介装し、前記各機器側端子とアース端子
との間には、それぞれ、電圧非直線素子を介装してなる
サージアブソーバユニット。1) A pair of line side terminals, a pair of device side terminals corresponding to the line side terminals, and a ground terminal, and an inductance element is provided between the corresponding line side terminals and the device side terminals. A parallel circuit of a voltage nonlinear element and a lightning arrester is interposed between each of the line side terminals and the earth terminal, and a parallel circuit of a voltage nonlinear element and a lightning arrester is interposed between each of the equipment side terminals and the earth terminal. , a surge absorber unit equipped with a voltage non-linear element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13751887A JPS63302726A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Surge absorber unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13751887A JPS63302726A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Surge absorber unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63302726A true JPS63302726A (en) | 1988-12-09 |
Family
ID=15200549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13751887A Pending JPS63302726A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Surge absorber unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63302726A (en) |
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1987
- 1987-05-30 JP JP13751887A patent/JPS63302726A/en active Pending
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