JPH03852Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、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つてケーブル
に侵入する異常電圧から中継器を保護するための
保護回路に関する。

（従来の技術） 従来、PCM伝送路等の通信線路においては、
信号の減衰を補償するために通信線路の途中に中
継器を設けている。第３図はこの種の伝送路の一
例を示すもので、図において１１Ａ，１２Ａは送
信側の端局、１１Ｂ，１２Ｂは受信側の端局、１
３は中継器、L₁〜L₄、L₁′〜L₄′はケーブル、T₁〜
T₆はトランス、A₁〜A₄はケーブルL₁，L₂，L₁′，
L₂′に侵入した異常電圧を吸収するための避雷管、
S₁〜S₄は同じくバリスタ等のサージ吸収素子、Z₁
〜Z₄は電流制限用のインピーダンスをそれぞれ示
している。

この伝送路においては、端局１１Ａ，１２Ｂ側
のトランスT₁，T₅の２次巻線の中性点間に直流
電源Ｂが接続され、これによる直流電流をケーブ
ルL₁，L₂の信号分に重畳してトランスT₂の１次
巻線の中性点から抵抗Ｒ、ツエナーダイオード
ZD、トランスT₃の２次巻線の中性点およびケー
ブルL₁′，L₂′へと流すことにより、抵抗Ｒおよび
ツエナーダイオードZDからなる直列回路の両端
に生じた電圧降下を中継器１３の電源とし、同時
にケーブルの有効利用を図つている。

そして、この伝送路において、雷サージ等によ
り例えばケーブルL₁またはL₂に図示するような
異常電圧が侵入すると、避雷管A₁またはA₂が放
電してサージ電流を大地に逃し、もつて中継器１
３に異常電圧が加わるのを防止している。ここ
で、サージ吸収素子S₁，S₂は避雷管A₁，A₂が動
作するまでの間、サージ電圧を吸収するべく動作
する。また、他方の避雷管A₃，A₄およびサージ
吸収素子S₃，S₄は、受信側のケーブルL₁′または
L₂′に異常電圧が侵入した際に同様の保護動作を
行なうものである。なお、図示されていないが、
ケーブルL₃，L₄とL₃′，L₄との間にも同様に構成
された他の中継器、避雷管、サージ吸収素子等が
接続される。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、異常電圧の吸収に際し、避雷管
A₁〜A₄の放電特性、特にその放電開始電圧が一
様であれば問題はないが、この種の避雷管にあつ
ては、第４図に示すようにある避雷管が電圧V₁、
時間t₁にて放電するのに対して、別の避雷管は電
圧V₂、時間t₂に至つてから放電を開始するという
ように放電開始電圧について著しいバラツキが存
在する。

このため、例えば受信側の避雷管A₃，A₄の放
電開始電圧が送信側の避雷管A₁，A₂よりも低い
場合には、ケーブルL₁またはL₂に侵入した異常
電圧によつて受信側の避雷管A₃，A₄が先に放電
し、これによるサージ電流がケーブルL₁または
L₂からトランスT₂の１次巻線、抵抗Ｒおよびツ
エナーダイオードZD、トランスT₃の２次巻線、
避雷管A₃，A₄を介して大地に流れることになり、
これによつて抵抗Ｒおよびツエナーダイオード
ZDを破壊するため中継器１３が動作不能になる
恐れがあつた。

これを防止するために、第５図に示す如く抵抗
ＲおよびツエナーダイオードZDの直列回路に対
して並列に別の避雷管A₅を接続し、避雷管A₃ま
たはA₄の放電に基づく前記直列回路両端の電圧
Ｅによつてこの避雷管A₅を放電させ、抵抗Ｒお
よびツエナーダイオードZDに長期にわたつて大
電流が流れないようにする試みも提案されている
が、この回路でも電圧Ｅが避雷管A₅の放電開始
電圧に達するまでは大きなサージ電流が前記直列
回路に流れ込むこととなり、これによつて抵抗Ｒ
およびツエナーダイオードZDを破壊してしまう
という問題があつた。

本考案は上記の問題点と解決するべく提案され
たもので、その目的とるところは、伝送路の送信
側ケーブルおよび受信側ケーブルと大地間に接続
した避雷管の如き単一の異常電圧吸収素子によつ
てケーブルに侵入した異常電圧を確実に吸収し、
中継器の電源回路にサージ電流が流入するのを未
然に防止するようにした中継器の保護回路を提供
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、本考案は、伝送路の
送信側のケーブルと受信側のケーブルとの間にト
ランスを介して接続され、かつ、前記トランス間
に流れる直流電流による電圧降下をもつて電源を
供給する電源回路を備えた中継器において、前記
送信側のケーブル間に接続される第１のダイオー
ドブリツジと、前記受信側のケーブル間に接続さ
れる第２のダイオードブリツジと、これら第１お
よび第２のダイオードブリツジの各出力端子間に
接続される異常電圧吸収素子と、前記第１および
第２のダイオードブリツジの各出力端子に逆接続
されてそれぞれ接地されるダイオードとを備える
と共に、前記異常電圧吸収素子の動作時における
その端子電圧が、前記電源回路の端子電圧よりも
低くなるように構成したことを特徴とする。

（作用） 本考案においては、伝送路の送信側ケーブルお
よび受信側ケーブルと大地間に接続された避雷管
等の異常電圧吸収素子の動作時における端子電圧
を、抵抗およびツエナーダイオード等によつて構
成された中継器の電源回路の端子電圧よりも低く
することにより、サージ電流が電源回路側に流れ
ないようにして中継器を異常電圧から保護するも
のである。

（実施例） 以下、図に沿つて本考案の一実施例を説明す
る。まず、第１図は本考案を用いたPCM伝送路
等の通信線路を示しており、図においてL₁，L₂
は図示されていない送信側の端局に接続されたケ
ーブル、L₁′，L₂′は同じく受信側の端局に接続さ
れたケーブルを示し、これらのケーブルL₁，L₂，
L₁′，L₂′はトランスTa，Tbを介して中継器１に
接続されている。この中継器１の電源端子には抵
抗ＲおよびツエナーダイオードZDからなる電源
回路２が接続されており、従来と同様にケーブル
L₁，L₂，L₁′，L₂′およびトランスTaの１次巻線、
トランスTbの２次巻線を介して供給される直流
電流による電圧降下を中継器１の電源電圧として
取り出すように構成されている。

一方、送信側のケーブルL₁，L₂間にはダイオ
ードD₁〜D₄からなる第１のダイオードブリツジ
DB₁が、また、受信側のケーブルL₁′，L₂′間には
ダイオードD₅〜D₈からなる第２のダイオードブ
リツジDB₂がそれぞれ接続されていて、これらの
ダイオードブリツジDB₁，DB₂の各出力端子は避
雷管等の異常電圧吸収素子３の両端にそれぞれ接
続されている。更に、ダイオードD₁，D₂の接続
点にはダイオードD₁₀が逆接続され、以下同様に
ダイオードD₃，D₄の接続点にはダイオードD₉が、
ダイオードD₅，D₆の接続点にはダイオードD₁₁
が、またダイオードD₇，D₈の接続点にはダイオ
ードD₁₂が逆接続されている。すなわち、ダイオ
ードD₉〜D₁₂はダイオードブリツジDB₁，DB₂の
各出力端子に対して逆接続されており、これらの
ダイオードD₉〜D₁₂の各他端は一括して接地され
ている。

また、ケーブルL₁，L₂，L₁′，L₂′には中和コイ
ルや抵抗等のインピーダンスＺおよびバリスタ等
のサージ吸収素子Ｓ，Ｓがそれぞれ接続され、サ
ージ吸収素子Ｓ，Ｓの接続点はダイオードD₉の
カソードまたはダイオードD₁₁のアノードに接続
される。ここで、インピーダンスＺおよびサージ
吸収素子Ｓ，Ｓは必要に応じて適宜設けられるも
ので、本考案の構成上、必ずしも必要不可欠なも
のではない。

次いで、この動作を説明する。いま、第１図の
要部を示す第２図において、雷サージ等によつて
送信側のケーブルL₁またはL₂に正の異常電圧が
侵入したとすると異常電圧吸収素子３が放電・導
通し、サージ電流はダイオードD₁またはD₂→異
常電圧吸収素子３→ダイオードD₁₂の経路を経て
大地へと流れる。一方、受信側のケーブルL₁′ま
たはL₂′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D₅またはD₆→異常電圧吸
収素子３→ダイオードD₉の経路を経て大地へと
流れる。この時、異常電圧吸収素子３の端子電圧
Va、換言すれば避雷管のアーク電圧は約10V以
下であるのに対し、電源回路２においてその端子
電圧VbはツエナーダイオードZDの端子電圧によ
つて支配されて通常ほぼ10V以上であり、異常電
圧吸収素子３の非接地端に比べて高電位であるた
め、サージ電流は電源回路２側には流れ込まず、
すべて異常電圧吸収素子３を介して大地に逃げる
こととなる。

次に、ケーブルL₁またはL₂に負の異常電圧が
侵入した場合には、第１図において大地→ダイオ
ードD₁₀→異常電圧吸収素子３→ダイオードD₄ま
たはD₃の経路でケーブルL₁またはL₂にサージ電
流が流れ、一方、ケーブルL₁′またはL₂′に負の異
常電圧が侵入した場合には、大地→ダイオード
D₁₁→異常電圧吸収素子３→ダイオードD₈または
D₇の経路でケーブルL₁′またはL₂′にサージ電流が
流れるものであり、この場合にも電源回路２には
サージ電流が流れ得ない。

なお、この実施例では、異常電圧吸収素子３と
して避雷管を用いた場合を説明したが、動作時
（導通時）に電源回路２の端子電圧よりも低い所
定の端子電圧が得られるものであれば、例えばバ
リスタ等を複数直列に接続して用いることも可能
である。

（考案の効果） 以上詳述したように本考案によれば、いかなる
場合でも中継器の電源回路に影響を与えることな
く異常電圧吸収素子によりサージ電流を大地に逃
すことができるため、電源回路の破壊を未然に防
いで中継器を常に正常動作させることができる。

また、必要とする回路素子は単一の異常電圧吸
収素子と若干のダイオードブリツジ、ダイオード
のみであるから、構成が極めて簡単であり、低コ
ストにて提供できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図は同じく要部の回路図、第３図および第５図は
従来例を示す回路図、第４図は避雷管の放電開始
特性の説明図である。 １……中継器、２……電源回路、３……異常電
圧吸収素子、L₁，L₂，L₁′，L₂′……ケーブル、
Ta，Tb……トランス、Ｒ……抵抗、ZD……ツ
エナーダイオード、DB₁，DB₂……ダイオードブ
リツジ、D₁〜D₁₂……ダイオード、Ｚ……インピ
ーダンス、Ｓ……サージ吸収素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 伝送路の送信側のケーブルと受信側のケーブル
   との間にトランスを介して接続され、かつ、前記
   トランス間に流れる直流電流による電圧降下をも
   つて電源を供給する電源回路を備えた中継器にお
   いて、 前記送信側のケーブル間に接続される第１のダ
   イオードブリツジと、前記受信側のケーブル間に
   接続される第２のダイオードブリツジと、これら
   第１および第２のダイオードブリツジの各出力端
   子間に接続される異常電圧吸収素子と、前記第１
   および第２のダイオードブリツジの各出力端子に
   逆接続されてそれぞれ接地されるダイオードとを
   備えると共に、前記異常電圧吸収素子の動作時に
   おけるその端子電圧が、前記電源回路の端子電圧
   よりも低くなるように構成したことを特徴とする
   中継器の保護回路。