JPH05227267A - 通信線の切分け器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 通信線の切分け器から接点を追放し、信頼
性、安定性を向上させ、遠隔からの切分け試験が容易に
できる加入者用保安器に内蔵された切分け器を提供す
る。 【構成】 ツェナーダイオードＺ３，Ｚ４およびＺ５，
Ｚ６と電流保持形半導体スイッチＴＲＩＡＣ１およびＴ
ＲＩＡＣ２により構成され、通信回線に印加される電圧
値により回路内の所定の半導体スイッチを開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電話線その他通信線の保
守に利用する。本発明は通信線の保守分界点の切分けに
利用する。本発明は通信線の遠隔測定に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信線の宅内への引き込み点もしくはそ
の近傍には通信業者と利用者との通信線の保守分界点が
設定される。広く行われている契約は電話線の宅内引き
込み点に設けられる保安器を保守分界点とするものであ
る。保安器には、電話線に異常高電圧が到来すると通信
線を接地する避雷管や電話線に異常大電流が生じると回
線を切断するヒューズなどが実装されるとともに、この
保安器より局側の回線の保守責任は通信業者にあり、こ
の保安器より宅内装置側の回線の保守責任は利用者にあ
るように契約される。

【０００３】通信線に異常が発見されると、その通信線
の保守分界点のいずれの側にその原因があるかを知るこ
とは通信業者にとって重要である。旧くは通信業者の作
業者が出動して、異常のある通信線の保安器に測定器あ
るいは電話機を接続して、局側の回線に異常があるか否
かを確認する方法をとっていたが、この方法では保守分
界点の宅内側に異常があった場合にも作業者が出動する
ための作業工数を要することになることから、遠隔制御
により保安器で通信線を切分ける技術が使用されてい
る。

【０００４】これは図７にその概略の回路図を示すもの
である。Ｌ１、Ｌ２は線路端子であり局側の線路が接続
される。Ｉ１、Ｉ２は宅内端子であり宅内線路を介して
宅内機器（例えば電話機）が接続される。Ｅは接地端子
であり、ＡＲは避雷管であり、Ｆ１およびＦ２はヒュー
ズである。この回路では通常の通信状態では接点ｒ１お
よびｒ２は図示のように線路端子Ｌ１、Ｌ２と宅内端子
Ｉ１、Ｉ２を接続しているが、局側から線路端子Ｌ１、
Ｌ２間に切換信号を送信すると、リレー制御回路ＲＬが
作動し接点ｒ１、ｒ２を終端回路Ｔ側に切換えて、宅内
端子Ｉ１、Ｉ２は開放されて、線路端子Ｌ１、Ｌ２の間
に終端回路Ｔが接続される。このリレーは自己保持形で
あり線路端子Ｌ１、Ｌ２に切戻し信号が到来するまで保
持される。

【０００５】線路端子Ｌ１、Ｌ２が終端回路Ｔに接続さ
れた状態で、局側から試験を行うと通信線が正常であれ
ば局側からは通信線と終端回路Ｔの直列回路が見えるこ
とになるから、この切分け器までの通信線の異常または
正常を知ることができる。試験終了後に通信線に局側か
ら切戻し信号を送信して、接点ｒ１、ｒ２を復旧させ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来例回路は、遠
隔制御により保守分界点で切分けを行い遠隔測定を実施
できる優れた回路であるが、内部にスイッチ回路として
リレーおよびリレー接点を有するので水分の侵入や経年
変化による接点の損傷の恐れがある。また、接点を含む
回路では、長期間にわたり接点を一定の状態にしておく
と動作しなくなることがあり、一定の期間例えば１ケ月
毎に、この接点を動作させてみることが必要であり、こ
のための保守工数が大きくなる。これを改善するために
スイッチ回路を半導体回路とすることが試みられたもの
の、このような切分け器の内部に電源を設けることがで
きないことから、半導体スイッチ回路を採用した回路を
実現することができず、上述のようなリレーおよびリレ
ー接点を利用するものが実用されるようになった。さら
にこのリレーおよびリレー接点が切分け器の小型化を図
る上での妨げとなっていた。

【０００７】本発明は、切分け器の信頼性を向上するこ
とを目的とする。本発明は切分け器の接点回路を不要と
することを目的とする。また、本発明は切分け器の小型
化を図ることを目的とする。本発明は、内部電源を必要
とせずに半導体スイッチ回路を用いることができる新し
い思想の切分け器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチ回路
を線路端子に与えられる電圧で導通状態になり供給電流
で保持される電流保持形半導体スイッチにより構成する
ことを特徴とする。ここに電流保持形半導体スイッチと
は、二端子回路であって、半導体素子が利用され、その
二端子間の電圧が所定値に達すると導通してその二端子
間に電流が流れ、その電流が持続する限りその二端子間
の電圧が前記所定値を下回っても導通状態を保持し、そ
の電流値が一定の小さい値以下になるとその二端子間が
開放状態になる特性を有する。サイリスタ、トライアッ
ク、サイダック、ダイアックなどの名称で知られている
素子は、その素子のみで上記の特性を有するものもあ
り、これらの素子の組み合わせ、これらの素子とダイオ
ードや抵抗器との組み合わせにより実現されるスイッチ
回路はその例である。そして電圧の前記所定値を線路端
子に与えられる電圧よりいくぶん低い電圧に選び、前記
電流値の一定の小さい値を供給電流（もしくは通話電
流）より小さい電流値に選ぶ。

【０００９】本発明の切分け器は、避雷管およびヒュー
ズを含む保安器内に実装できるようにきわめて小型に構
成することができる。また上記遠隔測定用回路として、
抵抗器とコンデンサの直列回路およびこのコンデンサに
並列に接続された定電圧ダイオード対を含む構成とする
ことにより、回路構成を単純化することができる。

【００１０】

【作用】本発明は、通信回線の利用されていない状態、
例えば通信装置または電話機がオンフックの状態になる
ときには通信線にはほとんど電流がないことに着目した
ものである。通信線に電流がない状態では電流保持形半
導体スイッチ回路は自動的に開放状態になる。このとき
には宅内端子、宅内通信設備は通信線と実質的に切り離
されているが実用上には問題はない。

【００１１】通信装置がオフフックされると電流保持形
半導体スイッチ回路には電圧が発生し導通状態となる。
導通状態となると電流保持形半導体スイッチ回路の二端
子間電圧は低くなるが、供給電流（もしくは通話電流）
が持続する限りその導通状態は保持される。したがって
通信には支障がない。

【００１２】通信装置が電話機である場合に、呼出用の
１６Ｈｚの電流が到来すると、絶対値が所定値を越える
電圧で１サイクルに２回づつ電流保持形半導体スイッチ
回路が導通して呼出用の１６Ｈｚの電流を通過させる。
したがってベルは鳴動する。

【００１３】線路端子間に接続されているインピーダン
ス値は通信の妨害にならない値を選ぶことは可能であ
り、さらに半導体スイッチ回路を設けることにより、線
路に印加する電圧および種類（ＡＣまたはＤＣ）により
そのインピーダンス値を変更するように設定できる。

【００１４】本発明の切分け器は、接点およびリレーを
含まないから、水分の侵入や経年変化による影響はほと
んど問題にならず、きわめて高い信頼性と長期間にわた
る安定性を期待できる。さらに切分け器を小型化するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】本発明第一実施例装置の構成を図１を参照し
て説明する。図１は本発明第一実施例装置の構成を示す
図である。

【００１６】本発明は通信線が接続される一対の線路端
子Ｌ１、Ｌ２と、宅内装置が接続される一対の宅内端子
Ｉ１、Ｉ２と、線路端子Ｌ１、Ｌ２および宅内端子Ｉ
１、Ｉ２の間に挿入されたスイッチ回路１と、一対の線
路端子間Ｌ１、Ｌ２に接続された遠隔測定用回路２とを
備えた通信線の切分け器において、スイッチ回路１は、
線路端子Ｌ１、Ｌ２に与えられる電圧で導通状態になり
供給電流で保持される電流保持形半導体スイッチにより
構成されたことを特徴とする。電流保持形半導体スイッ
チは１個のトライアックと、このトライアックのゲート
電極とアノード電極との間に接続されたツェナーダイオ
ード対により構成される。

【００１７】また、本発明第一実施例装置である通信線
の切分け器は避雷管ＡＲおよびヒューズＦ１およびＦ２
を含む保安器３内に実装され、遠隔測定用回路２が、抵
抗器Ｒ１、Ｒ２とコンデンサＣの直列回路およびこのコ
ンデンサＣに並列に接続されたツェナーダイオード対Ｚ
１、Ｚ２を含む構成である。

【００１８】次に、図２を参照して本発明第一実施例装
置の動作を説明する。図２は本発明第一実施例装置の動
作を説明する等価回路図である。各スイッチはダイオー
ドまたはスイッチ回路のＯＮ、ＯＦＦを表す。

【００１９】ここで、スイッチ回路１のトライアックＴ
ＲＩＡＣ１およびＴＲＩＡＣ２、ツェナーダイオードＺ
３〜Ｚ６により構成された電圧弁別機能付き双方向スイ
ッチング半導体素子がＯＮ状態になる電圧を第一次制御
電圧とし、遠隔測定用回路２のツェナーダイオードＺ１
およびＺ２により構成された双方向電圧弁別半導体素子
が２個直列接続されて共にＯＮ状態になる電圧を第二次
制御電圧とする。電話回線に交換局から供給されている
無通話時直流電圧を基準にして、第一次制御電圧はそれ
よりも低く設定し、第二次制御電圧はそれよりも高く設
定する。このように設定された制御電圧により三つの状
態の回線制御が可能となる。

【００２０】つまり、線路端子Ｌ１、Ｌ２間に第一次制
御電圧未満の電圧を印加したとき、図２（ａ）に示すよ
うにスイッチ回路１および遠隔測定用回路２は両方とも
ＯＦＦ状態となる。すなわち、通信回線側と端末機器側
は完全に切り離された状態になる。

【００２１】また、線路端子Ｌ１、Ｌ２間に第一次制御
電圧以上の電圧を印加したときは、図２（ｂ）に示すよ
うにスイッチ回路１がＯＮ状態となる。この状態は端末
機器が通話中の状態でもある。

【００２２】さらに、線路端子Ｌ１、Ｌ２間に第二次制
御電圧以上の電圧を印加したときは、端末機器がＯＦＦ
状態において図２（ｃ）に示すように、スイッチ回路１
は加入者端末内部の容量を充電する時間だけ過渡的に一
瞬ＯＮ状態になるが、その後はＯＦＦ状態となり、遠隔
測定用回路２はＯＮ状態となる。通信回線は抵抗器Ｒ１
およびＲ２により終端される。なお、コンデンサＣは１
６Ｈｚが印加されたときに充放電状態になる。試験電源
に音声信号などの交流電源を使用した場合に、測定用イ
ンピーダンスとして作動する。

【００２３】このように、端末機器の使用状態を考慮し
ながら、スイッチ回路１の前記電圧弁別機能付き双方向
スイッチング半導体素子および遠隔測定用回路２の前記
双方向電圧弁別半導体素子を電圧制御することにより、
通信回線の切離し、接続、終端が可能となる。

【００２４】さらに具体的に制御電圧の設定について説
明すると、第一次制御電圧はツェナーダイオードＺ３
（またはＺ４）と、Ｚ５（またはＺ６）のツェナー電圧
の合計であり、第二次制御電圧はツェナーダイオードＺ
１（またはＺ２）のツェナー電圧である。この制御電圧
はツェナーダイオードのツェナー電圧により任意に設定
が可能である。通常は交換局からの供給電圧はＤＣ４８
Ｖであるから、第一次制御電圧はそれよりも低く設定
し、第二次制御電圧はそれよりも高く設定する。

【００２５】次に、図３を参照して本発明第一実施例装
置の障害点判別手順を説明する。図３は本発明第一実施
例装置の障害点判別手順を示すフローチャートである。

【００２６】まず、線路端子Ｌ１、Ｌ２間に第一次制御
電圧未満の電圧を印加する。このときツェナーダイオー
ドＺ３〜Ｚ６には電流は流れないため、トライアックＴ
ＲＩＡＣ１およびＴＲＩＡＣ２は動作しない。したがっ
て、端末機器は通信回線から完全に切り離されており、
印加した直流電流は流れない。このとき、直流電流が流
れるようであれば通信回線側の絶縁障害である。

【００２７】次に、線路端子Ｌ１、Ｌ２間にＤＣ４８Ｖ
を印加する。一般的に電話機には、待ち受け状態では
０．９μＦのコンデンサがベルコイルと直列になり、線
間に接続されている。したがって、このコンデンサに充
電されるまでの一瞬だけツェナーダイオードＺ３〜Ｚ６
に電流が流れ、トライアックＴＲＩＡＣ１およびＴＲＩ
ＡＣ２が動作して過渡電流が流れる。この過渡電流が流
れなければ通信回線側または端末機器側が断線である。
逆に、継続的に電流が流れるときは、端末機器側の絶縁
障害か、電話機が話中である（実際には話中か否かを初
めに確認して、話中のときにはこのような試験は行わな
い）。

【００２８】次に、線路端子Ｌ１、Ｌ２間に第二次制御
電圧以上の電圧を印加する。このときも前記ＤＣ４８Ｖ
を印加したときと同様に瞬間的に過渡電流が流れ、同時
にツェナーダイオードＺ１（またはＺ２）が動作し、抵
抗器Ｒ１およびＲ２によって線路端子Ｌ１、Ｌ２間は終
端されて直流ループ電流が流れる。この直流ループ電流
が流れないときは通信回線側の断線である。前記ＤＣ４
８Ｖ印加時に過渡電流が流れずにこの直流ループ電流が
確認されたときは端末機器の断線が判定できる。

【００２９】以上が本発明第一実施例装置の障害点判定
手順であり、通信回線側の断線および絶縁障害、端末機
器側の断線および絶縁障害の四つの障害の判定が容易に
できる。

【００３０】次に、本発明第二実施例装置の構成を図４
を参照して説明する。図４は本発明第二実施例装置の構
成図である。

【００３１】これは遠隔測定用回路２をトランジスタＴ
Ｒ１およびＴＲ２を用いた半導体スイッチ回路により構
成した例である。

【００３２】ツェナーダイオードＺ１（またはＺ２）が
ＯＮ状態になると、トランジスタＴＲ１（またはＴＲ
２）がＯＮとなり、通信回線は抵抗器Ｒ２（またはＲ
４）により終端する。抵抗器Ｒ２（またはＲ４）の抵抗
値の変更により、自由に終端抵抗値を変更することがで
きる利点がある。

【００３３】次に、本発明第三実施例装置の構成を図５
を参照して説明する。図５は本発明第三実施例装置の構
成図である。

【００３４】これは本発明第一実施例装置のトライアッ
クＴＲＩＡＣ１およびＴＲＩＡＣ２に変えて、単方向ス
イッチング素子であるサイリスタＳＣＲ１〜ＳＣＲ４を
逆並列に接続したものであり、トライアックＴＲＩＡＣ
１およびＴＲＩＡＣ２よりも小さな電流で、半導体素子
をスイッチングさせられる利点がある。

【００３５】次に、本発明第四実施例装置の構成を図６
を参照して説明する。図６は本発明第四実施例装置の構
成図である。

【００３６】これは本発明第一実施例装置のトライアッ
クＴＲＩＡＣ１およびＴＲＩＡＣ２、ツェナーダイオー
ドＺ１〜Ｚ６に代えて、双方向２端子サイリスタＤＩＡ
Ｃ１〜ＤＩＡＣ３（一般にはダイアックまたはサイダッ
クなどと呼ばれている）を使用した例である。

【００３７】上記例は、本発明の回路を保安器に実装し
た例を説明したが、図１の構成のうち避雷器ＡＲを除
き、ヒューズＦ１、Ｆ２を短絡した切分け器のみの回路
により使用することにより本発明を実施できる。

【００３８】

【発明の効果】切分け器の接点回路を不要として信頼
性、安定性を飛躍的に向上させるばかりでなく、切分け
回路を単純化し切分け器を小型化できる。さらに通信回
線の極性に無関係に遠隔切分けを可能にする。また、制
御電圧を任意に設定でき、その制御電圧により通信回線
側と端末機器側の障害判別が確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置の構成図。

【図２】本発明第一実施例装置の動作を説明する等価回
路図。

【図３】本発明第一実施例装置の動作を説明するフロー
チャート。

【図４】本発明第二実施例装置の構成図。

【図５】本発明第三実施例装置の構成図。

【図６】本発明第四実施例装置の構成図。

【図７】従来例を説明する図。

【符号の説明】

１ スイッチ回路 ２ 遠隔測定用回路 ３ 保安器 Ｅ 接地端子 Ｃ コンデンサ ＡＲ 避雷管 Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗器 Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード Ｌ１、Ｌ２ 線路端子 Ｉ１、Ｉ２ 宅内端子 Ｆ１、Ｆ２ ヒューズ Ｚ１〜Ｚ６ ツェナーダイオード ＴＲＩＡＣ１、ＴＲＩＡＣ２ トライアック ＳＣＲ１〜ＳＣＲ４ サイリスタ ＤＩＡＣ１〜３ 双方向２端子サイリスタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信線が接続される一対の線路端子と、
   宅内装置が接続される一対の宅内端子と、前記線路端子
   および前記宅内端子の間に挿入されたスイッチ回路と、
   前記一対の線路端子間に接続された遠隔測定用回路とを
   備えた通信線の切分け器において、 前記スイッチ回路は、線路端子に与えられる電圧で導通
   状態になり供給電流で保持される電流保持形半導体スイ
   ッチにより構成されたことを特徴とする通信線の切分け
   器。
2. 【請求項２】 避雷管およびヒューズを含む保安器内に
   実装された請求項１記載の通信線の切分け器。
3. 【請求項３】 遠隔測定用回路が、抵抗器とコンデンサ
   の直列回路およびこのコンデンサに並列に接続された定
   電圧ダイオード対を含む請求項１記載の通信線の切分け
   器。