JPH07273692A - クロストーク防止方法および信号伝達装置 - Google Patents
クロストーク防止方法および信号伝達装置Info
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- JPH07273692A JPH07273692A JP5650194A JP5650194A JPH07273692A JP H07273692 A JPH07273692 A JP H07273692A JP 5650194 A JP5650194 A JP 5650194A JP 5650194 A JP5650194 A JP 5650194A JP H07273692 A JPH07273692 A JP H07273692A
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高エネルギー信号を伝達する場合の新規なクロ
ストーク防止方法と、それによる信頼性の高い信号伝達
装置を提供する。 【構成】ＡＶＲ２の送信回路２２−１〜６及びサイリス
タ盤１の受信回路１２−１〜６と、この間の往復路を接
続する芯線対３１−１〜６をもつ伝送ケーブル３で、コ
ンバータを制御するパルス信号を伝達する。各芯線対３
１は相互に静電遮蔽する個別シールド３３を備え、この
シールド３３は、送信回路２２の定電位位置３３１、即
ち送信回路２２の電源２４または送信回路２２の＋側出
力端に接続される。Ｔｒ23-1のオンで芯線対３３−１の
帰路（Ｌ12）の電圧が低下しても、ＰＳ３３−１は定電
位点３３１−１からほぼ同時に充電され、その電位は一
定に保たれるので、他相の芯線３３−６などにクロスト
ークを発生させない。
ストーク防止方法と、それによる信頼性の高い信号伝達
装置を提供する。 【構成】ＡＶＲ２の送信回路２２−１〜６及びサイリス
タ盤１の受信回路１２−１〜６と、この間の往復路を接
続する芯線対３１−１〜６をもつ伝送ケーブル３で、コ
ンバータを制御するパルス信号を伝達する。各芯線対３
１は相互に静電遮蔽する個別シールド３３を備え、この
シールド３３は、送信回路２２の定電位位置３３１、即
ち送信回路２２の電源２４または送信回路２２の＋側出
力端に接続される。Ｔｒ23-1のオンで芯線対３３−１の
帰路（Ｌ12）の電圧が低下しても、ＰＳ３３−１は定電
位点３３１−１からほぼ同時に充電され、その電位は一
定に保たれるので、他相の芯線３３−６などにクロスト
ークを発生させない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号伝達装置におけるノ
イズ対策に係り、特にエネルギー信号の高いパワーエレ
クトロニクス分野における伝送ケーブルでのクロストー
ク防止方式に関する。
イズ対策に係り、特にエネルギー信号の高いパワーエレ
クトロニクス分野における伝送ケーブルでのクロストー
ク防止方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】クロストークの防止方法として、例え
ば、日刊工業新聞社発行、伊藤健一著「アース回路−こ
うすれば電子回路は正しく働くーＮＤＣ５４９」に記載
のように、対よりの信号線を使用したり、シールドケー
ブルを使用し一点接地したり、回路とケーブル間に絶縁
トランスを設けて平衡回路を形成するものなどが知られ
ている。
ば、日刊工業新聞社発行、伊藤健一著「アース回路−こ
うすれば電子回路は正しく働くーＮＤＣ５４９」に記載
のように、対よりの信号線を使用したり、シールドケー
ブルを使用し一点接地したり、回路とケーブル間に絶縁
トランスを設けて平衡回路を形成するものなどが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のク
ロストーク防止方法は、コンピュータや通信など信号の
みを伝達するエレクトロニクス分野など、信号エネルギ
ーが小さくてすむ弱電の場合に有効であることが多い。
しかし、近年のパワーエレクトロニクス分野は従来の弱
電の境界を越え、大きな信号電力を必要とすることも多
い。
ロストーク防止方法は、コンピュータや通信など信号の
みを伝達するエレクトロニクス分野など、信号エネルギ
ーが小さくてすむ弱電の場合に有効であることが多い。
しかし、近年のパワーエレクトロニクス分野は従来の弱
電の境界を越え、大きな信号電力を必要とすることも多
い。
【０００４】図４は、その一例を示電力コンバータで、
自動電圧調整装置（ＡＶＲ）２からのゲートパルス信号
を、ケーブル３でサイリスタ盤１に伝送している。サイ
リスタ盤１のＳＣＲ１１を制御するゲートパルスは、Ｓ
ＣＲ１１の容量に応じた一定以上の電力（電流）を必要
とする。
自動電圧調整装置（ＡＶＲ）２からのゲートパルス信号
を、ケーブル３でサイリスタ盤１に伝送している。サイ
リスタ盤１のＳＣＲ１１を制御するゲートパルスは、Ｓ
ＣＲ１１の容量に応じた一定以上の電力（電流）を必要
とする。
【０００５】ケーブル３は、対よりの芯線３１の６組を
シールド３６で一括遮蔽し、サイリスタ盤１の筐体に接
地している。各対の芯線の一方は、ＡＶＲ２の送信回路
２２の出力の＋側とサイリスタ盤１の受信回路１２の＋
側（ゲート側）を接続し、芯線の他方は、受信回路１２
の−側（カソード側）と送信回路２２の−側を接続して
いる。送信回路２２の出力の＋側は正電源に、−側はト
ランジスタ２３を介して負電源に接続されている。
シールド３６で一括遮蔽し、サイリスタ盤１の筐体に接
地している。各対の芯線の一方は、ＡＶＲ２の送信回路
２２の出力の＋側とサイリスタ盤１の受信回路１２の＋
側（ゲート側）を接続し、芯線の他方は、受信回路１２
の−側（カソード側）と送信回路２２の−側を接続して
いる。送信回路２２の出力の＋側は正電源に、−側はト
ランジスタ２３を介して負電源に接続されている。
【０００６】このようなサイリスタ盤１の出力を、発電
機の界磁電圧として用いる場合などには、中央操作室の
ＡＶＲ２とサイリスタ盤１を接続するケーブル長は片道
５００ｍにも及ぶ。
機の界磁電圧として用いる場合などには、中央操作室の
ＡＶＲ２とサイリスタ盤１を接続するケーブル長は片道
５００ｍにも及ぶ。
【０００７】ＳＣＲ１１−１〜６の各々を、３相交流の
１周期（２π）の一部の期間だけ順次オンして周知の直
流変換が行われる。この場合、ＡＶＲ２のパルス発生回
路２１の出力によって、送信回路２２のトランジスタ２
３−１〜６の各々をオン／オフし、ＳＣＲ１１のゲート
に与えるパルス信号を発生している。
１周期（２π）の一部の期間だけ順次オンして周知の直
流変換が行われる。この場合、ＡＶＲ２のパルス発生回
路２１の出力によって、送信回路２２のトランジスタ２
３−１〜６の各々をオン／オフし、ＳＣＲ１１のゲート
に与えるパルス信号を発生している。
【０００８】図６に、この装置におけるゲートパルス信
号の時間波形図を示す。Ｓ１は主パルス、Ｓ２は補助パ
ルスで正規の制御信号であるが、これ以外にＮ１〜Ｎ４
のノイズが重畳し、これによってＳＣＲ１１が誤点弧す
る場合がある。
号の時間波形図を示す。Ｓ１は主パルス、Ｓ２は補助パ
ルスで正規の制御信号であるが、これ以外にＮ１〜Ｎ４
のノイズが重畳し、これによってＳＣＲ１１が誤点弧す
る場合がある。
【０００９】ノイズの原因は主に、各相間の浮遊容量を
介して電気的結合を生じるためのクロストークである。
すなわち、送信回路を動作して一対の芯線に信号を重畳
するときに芯線間の電圧が変化するため、この浮遊容量
に他の相の芯線から充電電流が流れ、これが他の相のノ
イズとなる。
介して電気的結合を生じるためのクロストークである。
すなわち、送信回路を動作して一対の芯線に信号を重畳
するときに芯線間の電圧が変化するため、この浮遊容量
に他の相の芯線から充電電流が流れ、これが他の相のノ
イズとなる。
【００１０】各相の芯線間の浮遊容量による電気的結合
を防止するために、各相毎に静電遮蔽を施し、接地する
ことは周知である。しかし、本例の場合は、このような
従来の対策によっては、十分な効果を上げることができ
なかった。これは、後述するように、信号電力が大きく
且つ、ケーブルが長い場合に充放電時間の影響が無視で
きなくなるためである。
を防止するために、各相毎に静電遮蔽を施し、接地する
ことは周知である。しかし、本例の場合は、このような
従来の対策によっては、十分な効果を上げることができ
なかった。これは、後述するように、信号電力が大きく
且つ、ケーブルが長い場合に充放電時間の影響が無視で
きなくなるためである。
【００１１】本発明の目的は、かかる高エネルギー信号
による電気的結合の現象の把握に基づき、高エネルギー
信号を伝達する場合の新規なクロストーク防止方法と、
それによる信頼性の高い信号伝達装置を提供することに
ある。
による電気的結合の現象の把握に基づき、高エネルギー
信号を伝達する場合の新規なクロストーク防止方法と、
それによる信頼性の高い信号伝達装置を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、複数の送信回路及び受信回路と、この間を接続する
複数の芯線をもつ伝送ケーブルによってパルス信号を伝
達する装置において、前記伝送ケーブルは、前記送信回
路と受信回路を結ぶ芯線対と他の芯線対との間を静電遮
蔽する個別シールド（ＰＳ）を具備し、前記個別シール
ド（ＰＳ）を対応する前記送信回路の所定の定電位位置
に接続することにより達成される。
は、複数の送信回路及び受信回路と、この間を接続する
複数の芯線をもつ伝送ケーブルによってパルス信号を伝
達する装置において、前記伝送ケーブルは、前記送信回
路と受信回路を結ぶ芯線対と他の芯線対との間を静電遮
蔽する個別シールド（ＰＳ）を具備し、前記個別シール
ド（ＰＳ）を対応する前記送信回路の所定の定電位位置
に接続することにより達成される。
【００１３】前記定電位位置は、前記送信回路の電源ま
たは＋側出力端であることを特徴とする。あるいは、前
記送信回路の信号発信位置の近傍で、前記芯線と前記個
別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量に対し、前記定電位位
置から個別シールド（ＰＳ）を経由する場合と、前記送
信回路の電位変動を受ける芯線を経由する場合で、ほぼ
等距離となるように設定されることを特徴とする。
たは＋側出力端であることを特徴とする。あるいは、前
記送信回路の信号発信位置の近傍で、前記芯線と前記個
別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量に対し、前記定電位位
置から個別シールド（ＰＳ）を経由する場合と、前記送
信回路の電位変動を受ける芯線を経由する場合で、ほぼ
等距離となるように設定されることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明の構成によれば、前記定電位位置の電位
は、前記送信回路の動作時に、電位変動する側の芯線と
前記個別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量への充電電流
を、当該個別シールド（ＰＳ）から遅滞無く与えること
で、前記個別シールド（ＰＳ）の電位変動を抑制できる
ので、電位変動の影響を個別シールドの外部の芯線に及
ぼすことがなく、クロストークを防止できる。
は、前記送信回路の動作時に、電位変動する側の芯線と
前記個別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量への充電電流
を、当該個別シールド（ＰＳ）から遅滞無く与えること
で、前記個別シールド（ＰＳ）の電位変動を抑制できる
ので、電位変動の影響を個別シールドの外部の芯線に及
ぼすことがなく、クロストークを防止できる。
【００１５】本発明の別視点からみた作用として、各個
別シールド（ＰＳ）を信号発信源の近くに接続すること
により、一方の芯線の電位が変化してから芯線間の浮遊
容量へ充電電流が流れるまでの経路が、個別シールド
（ＰＳ）外の芯線からの充電経路に比べて十分に短いた
め、個別シールド（ＰＳ）の電位変動が瞬時に回復され
る。
別シールド（ＰＳ）を信号発信源の近くに接続すること
により、一方の芯線の電位が変化してから芯線間の浮遊
容量へ充電電流が流れるまでの経路が、個別シールド
（ＰＳ）外の芯線からの充電経路に比べて十分に短いた
め、個別シールド（ＰＳ）の電位変動が瞬時に回復され
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１７】図１は、本発明のパルス信号伝達方法を好
適に実施する電力コンバータの構成図である。電力コン
バータは、交流電源を直流電源に変換するサイリスタ盤
１と、サイリスタ盤の動作を制御するＡＶＲ２と、サイ
リスタ盤１とＡＶＲ２を接続して制御信号を伝送するケ
ーブル３から構成される。
適に実施する電力コンバータの構成図である。電力コン
バータは、交流電源を直流電源に変換するサイリスタ盤
１と、サイリスタ盤の動作を制御するＡＶＲ２と、サイ
リスタ盤１とＡＶＲ２を接続して制御信号を伝送するケ
ーブル３から構成される。
【００１８】サイリスタ盤１は、３相−６極（ＵＰ、Ｗ
Ｎ、ＶＰ、ＵＮ、ＷＰ、ＶＮ）各相のサイリスタ１１−
１〜１１−６でブリッジ回路を構成し、各サイリスタを
順にπ／３毎に点弧させることにより、３相交流を直流
電源に変換する。各サイリスタ１１は受信回路１２を介
してゲート信号を受信する。
Ｎ、ＶＰ、ＵＮ、ＷＰ、ＶＮ）各相のサイリスタ１１−
１〜１１−６でブリッジ回路を構成し、各サイリスタを
順にπ／３毎に点弧させることにより、３相交流を直流
電源に変換する。各サイリスタ１１は受信回路１２を介
してゲート信号を受信する。
【００１９】ＡＶＲ２は、パルス発生回路２１とパルス
増幅回路２２−１〜２２−６で構成される。各パルス増
幅回路２２は、正電源２４と負電源２５間に接続され、
パルス発生回路２１から与えられる信号に応じて動作す
るトランジスタ２３を備えて、信号の送信回路を構成し
ている。パルス増幅回路２２の各々は、対応するサイリ
スタ１１をπ／３毎に点弧させる。
増幅回路２２−１〜２２−６で構成される。各パルス増
幅回路２２は、正電源２４と負電源２５間に接続され、
パルス発生回路２１から与えられる信号に応じて動作す
るトランジスタ２３を備えて、信号の送信回路を構成し
ている。パルス増幅回路２２の各々は、対応するサイリ
スタ１１をπ／３毎に点弧させる。
【００２０】図２は、一つのパルス増幅回路２２に対
し、パルス発生回路２１から１周期（２π）毎に出力す
るパルス信号の時間波形図である。１周期のπ／３の期
間に発生されるｓ１、ｓ２のパルス信号が、π／３毎に
順次、各パルス増幅回路２２のトランジスタ２３に与え
られる。パルスｓ１、ｓ２でトランジスタ２３がオンし
ている期間（３００μｓ）、正電源２４からケーブル３
を通じて受信回路１２に電流が流れ、電圧約１００ｖ、
電流約１Ａのパルス信号が受信回路１２に伝送され、受
信回路１２で電流を数Ａ程度に高めて（電圧は１／数）
ゲートＧに印加され、サイリスタ１１をオン動作させ
る。
し、パルス発生回路２１から１周期（２π）毎に出力す
るパルス信号の時間波形図である。１周期のπ／３の期
間に発生されるｓ１、ｓ２のパルス信号が、π／３毎に
順次、各パルス増幅回路２２のトランジスタ２３に与え
られる。パルスｓ１、ｓ２でトランジスタ２３がオンし
ている期間（３００μｓ）、正電源２４からケーブル３
を通じて受信回路１２に電流が流れ、電圧約１００ｖ、
電流約１Ａのパルス信号が受信回路１２に伝送され、受
信回路１２で電流を数Ａ程度に高めて（電圧は１／数）
ゲートＧに印加され、サイリスタ１１をオン動作させ
る。
【００２１】図３は、本実施例で使用するケーブル３の
断面図である。絶縁体３２で被覆され芯線となる導体３
１は、２本の芯を対よりにした上から個別シールド（Ｐ
Ｓ）３３で遮蔽され、さらに絶縁体３４で被覆されてい
る。この個別ケーブル３０を円周状に６本配し、一括し
て共通シールド（ＣＳ）３６で遮蔽し、さらにシース３
７で覆っている。ケーブル内の隙間には、介在物３５が
充填されている。
断面図である。絶縁体３２で被覆され芯線となる導体３
１は、２本の芯を対よりにした上から個別シールド（Ｐ
Ｓ）３３で遮蔽され、さらに絶縁体３４で被覆されてい
る。この個別ケーブル３０を円周状に６本配し、一括し
て共通シールド（ＣＳ）３６で遮蔽し、さらにシース３
７で覆っている。ケーブル内の隙間には、介在物３５が
充填されている。
【００２２】本実施例では、クローストーク対策として
図１に示すように、ケーブル３の個別シールド（ＰＳ）
３３の各々を、ＡＶＲ２の出力の＋側（パルス増幅回路
２２の＋側）位置３３１に接続している。
図１に示すように、ケーブル３の個別シールド（ＰＳ）
３３の各々を、ＡＶＲ２の出力の＋側（パルス増幅回路
２２の＋側）位置３３１に接続している。
【００２３】図５に、本実施例によるゲートパルス信号
の時間波形図を示す。図示のように、主パルスＳ１と補
助パルスＳ２の正規制御信号は正常に保たれ、ノイズの
みが十分に低減されているので、ＳＣＲの誤点弧を招く
心配がない。
の時間波形図を示す。図示のように、主パルスＳ１と補
助パルスＳ２の正規制御信号は正常に保たれ、ノイズの
みが十分に低減されているので、ＳＣＲの誤点弧を招く
心配がない。
【００２４】次に、本実施例の構成によって、かかる平
行ケーブル間でクロストークが低減できる理由を、従来
構成との対比で説明する。
行ケーブル間でクロストークが低減できる理由を、従来
構成との対比で説明する。
【００２５】図７は、図４に示した従来構成の等価回路
図である。説明を簡単にするためＵＰ相とＶＮ相のみを
示し、ＶＮ相のパルス増幅回路２２のＴｒ6をオンにし
て受信側負荷Ｚ6に電流を流すときに、オフ状態のＵＰ
相の負荷Ｚ1にクロストークを生じる原因を説明する。
図である。説明を簡単にするためＵＰ相とＶＮ相のみを
示し、ＶＮ相のパルス増幅回路２２のＴｒ6をオンにし
て受信側負荷Ｚ6に電流を流すときに、オフ状態のＵＰ
相の負荷Ｚ1にクロストークを生じる原因を説明する。
【００２６】同図で、Ｌ11、Ｌ12はＵＰ相、Ｌ61、Ｌ62
はＶＮ相のそれぞれ往復の芯線を示す。Ｃ12はＬ11とＬ
12間、Ｃ16はＬ11とＬ62間、Ｃ61はＬ12とＬ62間の浮遊
容量である。ＤＳＷは、Ｌ11からＬ12に電流が流れると
きのケーブル長によって生じる遅れを表す模擬スイッチ
である。
はＶＮ相のそれぞれ往復の芯線を示す。Ｃ12はＬ11とＬ
12間、Ｃ16はＬ11とＬ62間、Ｃ61はＬ12とＬ62間の浮遊
容量である。ＤＳＷは、Ｌ11からＬ12に電流が流れると
きのケーブル長によって生じる遅れを表す模擬スイッチ
である。
【００２７】この回路で、Ｔｒ6がオンすると、Ｌ62の
電圧が下がりＬ61よりＺ6に電流が流れる。このとき、
Ｌ11→Ｚ1→Ｌ12→Ｃ61→Ｌ62→Ｔｒ6と充電電流ｉc1が
流れる。しかし、Ｌ11、Ｌ62のケーブル長をそれぞれ約
５００ｍとすると、電流ｉc1がＣ61にたどり着くまでに
約５μｓの時間を要する。すなわち、この期間は電流ｉ
c1からみて、ＤＳＷが恰もオフ状態にあるのと等価であ
る。
電圧が下がりＬ61よりＺ6に電流が流れる。このとき、
Ｌ11→Ｚ1→Ｌ12→Ｃ61→Ｌ62→Ｔｒ6と充電電流ｉc1が
流れる。しかし、Ｌ11、Ｌ62のケーブル長をそれぞれ約
５００ｍとすると、電流ｉc1がＣ61にたどり着くまでに
約５μｓの時間を要する。すなわち、この期間は電流ｉ
c1からみて、ＤＳＷが恰もオフ状態にあるのと等価であ
る。
【００２８】従って、この約５μｓの時間は、Ｌ11とＬ
12間のＣ12を経由してＣ61に充電電流ｉc2が流れ、電流
ｉc1がＬ12たどり着くとＣ12の充電が停止する。この後
に、Ｃ12の充電電荷がＺ1に放電を開始する。
12間のＣ12を経由してＣ61に充電電流ｉc2が流れ、電流
ｉc1がＬ12たどり着くとＣ12の充電が停止する。この後
に、Ｃ12の充電電荷がＺ1に放電を開始する。
【００２９】Ｚ1に流れる充電電流ｉc1と放電電流ｉd1
は、１タイミングのクロストークとなる。放電電流ｉd1
の値は、Ｃ12に加わる電圧と主にＺ1のインピーダンス
で決まるのでｉc1に比べはるかに大きい。なお、放電時
間はケーブル長と放電ループのインピーダンスに依存す
る。
は、１タイミングのクロストークとなる。放電電流ｉd1
の値は、Ｃ12に加わる電圧と主にＺ1のインピーダンス
で決まるのでｉc1に比べはるかに大きい。なお、放電時
間はケーブル長と放電ループのインピーダンスに依存す
る。
【００３０】図８は、各相間に個別シールドＰＳを設
け、筐体の接地点Ｅに接続した従来例の等価回路図であ
る。なお、±Ｖ電源の中点と接地点Ｅは、点線のように
電気的結合されているものとする。
け、筐体の接地点Ｅに接続した従来例の等価回路図であ
る。なお、±Ｖ電源の中点と接地点Ｅは、点線のように
電気的結合されているものとする。
【００３１】この構成は、Ｔｒ6のオンによってＬ62の
電圧が下がった場合に、相間に設けられたＰＳの電位を
接地電位に抑えて、Ｃ12→ＣPS6-2への充電電流の発生
を防止しようとするものである。
電圧が下がった場合に、相間に設けられたＰＳの電位を
接地電位に抑えて、Ｃ12→ＣPS6-2への充電電流の発生
を防止しようとするものである。
【００３２】しかしながら、ケーブルが長く且つ、電源
Ｖと接地Ｅの結合点が離間しているために、電源Ｖから
の充電電流がＥ→ＰＳ→ＣPS62と到達するのに時間がか
かり、ＥＤＳＷのスイッチで等価的に示される数μｓの
遅れ時間が生じる。従って、図６の場合と同様に、この
遅れ時間の期間にＣ12を経由してＣPS6-2に充電電流が
流れ、その後Ｃ12からの放電によってクロストークが発
生する。
Ｖと接地Ｅの結合点が離間しているために、電源Ｖから
の充電電流がＥ→ＰＳ→ＣPS62と到達するのに時間がか
かり、ＥＤＳＷのスイッチで等価的に示される数μｓの
遅れ時間が生じる。従って、図６の場合と同様に、この
遅れ時間の期間にＣ12を経由してＣPS6-2に充電電流が
流れ、その後Ｃ12からの放電によってクロストークが発
生する。
【００３３】図９は、図１に示した本実施例の等価回路
であり、各相毎に設けられたＰＳiは各送信回路の信号
の発信源に近い定電位点（＋Ｖ側）に接続されている。
これによれば、Ｚ6に流れる信号電流と、ＰＳ6に流れる
充電電流の起点が同じであり、Ｔｒ6のオンでＬ62の電
圧が下がるのと同時に充電電流がＰＳ6→ＣPS6-2と流れ
るので、ＰＳ6の電位、ＣPSの電位はほとんど変化しな
い。なお、同図における定電位点は、実際には送信回路
の電源（＋Ｖ）または＋側出力端である。
であり、各相毎に設けられたＰＳiは各送信回路の信号
の発信源に近い定電位点（＋Ｖ側）に接続されている。
これによれば、Ｚ6に流れる信号電流と、ＰＳ6に流れる
充電電流の起点が同じであり、Ｔｒ6のオンでＬ62の電
圧が下がるのと同時に充電電流がＰＳ6→ＣPS6-2と流れ
るので、ＰＳ6の電位、ＣPSの電位はほとんど変化しな
い。なお、同図における定電位点は、実際には送信回路
の電源（＋Ｖ）または＋側出力端である。
【００３４】図１０は、図９の浮遊容量を当間隔の分布
定数で示したものである。ケーブル長を５００ｍとし
て、ＰＳ6とＬ62の１００ｍ間隔点を、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ及びａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’，ｅ’とする。この
場合に、電源ＶからＰＳ6を経由するａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅの各点と、電源ＶからＴｒ6を経由するａ’，ｂ’，
ｃ’，ｄ’，ｅ’の各点はほぼ等距離である。
定数で示したものである。ケーブル長を５００ｍとし
て、ＰＳ6とＬ62の１００ｍ間隔点を、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ及びａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’，ｅ’とする。この
場合に、電源ＶからＰＳ6を経由するａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅの各点と、電源ＶからＴｒ6を経由するａ’，ｂ’，
ｃ’，ｄ’，ｅ’の各点はほぼ等距離である。
【００３５】したがって、Ｌ62の電圧がＴｒ6側から下
がった瞬間に、ＰＳ6からの充電電流がＣPS6-2（１〜
４）を充電するので、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ各点の電位は
殆ど変化しない。このため、ＰＳ1とＰＳ6間の浮遊容量
ＣPSの充電電位の変化がないので、１相の芯線間浮遊容
量Ｃ12を経由する充電電流は流れず、Ｃ12の放電による
Ｚ1へのクロストーク電流も発生しない。
がった瞬間に、ＰＳ6からの充電電流がＣPS6-2（１〜
４）を充電するので、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ各点の電位は
殆ど変化しない。このため、ＰＳ1とＰＳ6間の浮遊容量
ＣPSの充電電位の変化がないので、１相の芯線間浮遊容
量Ｃ12を経由する充電電流は流れず、Ｃ12の放電による
Ｚ1へのクロストーク電流も発生しない。
【００３６】図１１は、図１の変形例による等価回路図
で、個別シールドＰＳ1、ＰＳ6は電源の負側に接続され
ている。これによっても、同等の効果を達成できる。
で、個別シールドＰＳ1、ＰＳ6は電源の負側に接続され
ている。これによっても、同等の効果を達成できる。
【００３７】すなわち、同図でＴｒ6がオフ状態のとき
ＣＰＳ６−１，ＣＰＳ６−２には、電源電圧Ｖが印加さ
れ充電されている。この状態でＴｒ6がオンすると、Ｌ
62の電位がＰＳ6と同じになるため、ＰＳ6は充電電位の
分だけ下がろうとする。しかし、ＣＰＳ６−１，ＣＰＳ
６−２の電荷はＬ62、Ｔｒ6、ＰＳ6のループで即座に放
電されるので、ＰＳ6の電位やＣPSの電位はほとんど変
化せず、１相のＺ1にクロストークを発生させることは
ない。
ＣＰＳ６−１，ＣＰＳ６−２には、電源電圧Ｖが印加さ
れ充電されている。この状態でＴｒ6がオンすると、Ｌ
62の電位がＰＳ6と同じになるため、ＰＳ6は充電電位の
分だけ下がろうとする。しかし、ＣＰＳ６−１，ＣＰＳ
６−２の電荷はＬ62、Ｔｒ6、ＰＳ6のループで即座に放
電されるので、ＰＳ6の電位やＣPSの電位はほとんど変
化せず、１相のＺ1にクロストークを発生させることは
ない。
【００３８】以上に説明したように、信号を伝送する複
数の閉回路を、送信回路と受信回路の往復経路となる複
数の芯線対をもつ伝送ケーブルによって構成する場合
に、送信回路が動作してその出力のー側に接続されてい
る芯線の電位が急激に下ると、芯線間や芯線とシールド
間の浮遊容量の充電電圧を維持しようとして、他相の芯
線やシールドから充電電流が流れ込み、これがクロスト
ーク発生の原因となる。
数の閉回路を、送信回路と受信回路の往復経路となる複
数の芯線対をもつ伝送ケーブルによって構成する場合
に、送信回路が動作してその出力のー側に接続されてい
る芯線の電位が急激に下ると、芯線間や芯線とシールド
間の浮遊容量の充電電圧を維持しようとして、他相の芯
線やシールドから充電電流が流れ込み、これがクロスト
ーク発生の原因となる。
【００３９】しかし、本実施例では、芯線対毎の個別シ
ールド（ＰＳ）を設け、それを送信回路の定電位位置
（出力端の＋側または±電源）に接続しているので、送
信回路近傍での芯線の電位変化に瞬時に反応でき、芯線
とＰＳ間の浮遊容量に自身のＰＳを経由して充電電流を
流して、ＰＳの電位変動を抑制する。
ールド（ＰＳ）を設け、それを送信回路の定電位位置
（出力端の＋側または±電源）に接続しているので、送
信回路近傍での芯線の電位変化に瞬時に反応でき、芯線
とＰＳ間の浮遊容量に自身のＰＳを経由して充電電流を
流して、ＰＳの電位変動を抑制する。
【００４０】すなわち、自相の芯線の電位変動が、個別
シールド（ＰＳ）外部の他相の芯線に及ぶことが殆どな
い。この結果、他相の閉回路に発生する充電電流は大幅
に低減し、クロストークを防止できる。
シールド（ＰＳ）外部の他相の芯線に及ぶことが殆どな
い。この結果、他相の閉回路に発生する充電電流は大幅
に低減し、クロストークを防止できる。
【００４１】図１２に、従来と本実施例によるクロスト
ーク対策の試験結果を示す。試験は、サイリスタ盤１に
３相ＡＣ２２０ｖを印加し、送信回路２２の直流電源に
１１０ｖ（＋５０ｖ、−５０ｖ）、送受信間ケーブル長
約５００ｍ、ゲートパルス信号１０ｖ／３００μｓで行
った。
ーク対策の試験結果を示す。試験は、サイリスタ盤１に
３相ＡＣ２２０ｖを印加し、送信回路２２の直流電源に
１１０ｖ（＋５０ｖ、−５０ｖ）、送受信間ケーブル長
約５００ｍ、ゲートパルス信号１０ｖ／３００μｓで行
った。
【００４２】（ａ）は一括シールド（ＣＳ）方式、
（ｂ）は個別シールド（ＰＳ）の接地方式で、いずれも
従来例である。（ｃ）は本実施例による個別シールド
（ＰＳ）の電源側接続方式である。（ｄ）は個別シール
ド（ＰＳ）のコモン側（電圧変動側）接続方式である。
試験結果は、ＳＣＲのＧ−Ｋ間でみたノイズ値が、
（ａ）３．１ｖ、（ｂ）０．３６ｖ、（ｃ）０．０５
ｖ、（ｄ）１．５ｖである。因みに、本試験に用いたサ
イリスタの点弧信号の閾い値は０．１ｖ／数μｓであ
る。
（ｂ）は個別シールド（ＰＳ）の接地方式で、いずれも
従来例である。（ｃ）は本実施例による個別シールド
（ＰＳ）の電源側接続方式である。（ｄ）は個別シール
ド（ＰＳ）のコモン側（電圧変動側）接続方式である。
試験結果は、ＳＣＲのＧ−Ｋ間でみたノイズ値が、
（ａ）３．１ｖ、（ｂ）０．３６ｖ、（ｃ）０．０５
ｖ、（ｄ）１．５ｖである。因みに、本試験に用いたサ
イリスタの点弧信号の閾い値は０．１ｖ／数μｓであ
る。
【００４３】このように、本実施例によるノイズは、従
来に比べて１〜２桁ていど低減され、誤点弧を防止でき
ることが認められる。なお、ＰＳの電位が変動する
（ｄ）方式の場合は、従来の個別シールド（ＰＳ）の接
地方式よりも劣っている。これは、（ｄ）によるＰＳの
電位変動は、電源Ｖと接地点Ｅを含む長い経路による充
電遅れのためであり、本実施例の構成の妥当性を示す反
面の例証となっている。
来に比べて１〜２桁ていど低減され、誤点弧を防止でき
ることが認められる。なお、ＰＳの電位が変動する
（ｄ）方式の場合は、従来の個別シールド（ＰＳ）の接
地方式よりも劣っている。これは、（ｄ）によるＰＳの
電位変動は、電源Ｖと接地点Ｅを含む長い経路による充
電遅れのためであり、本実施例の構成の妥当性を示す反
面の例証となっている。
【００４４】図１２は、他の実施例の構成を示したもの
である。クローストーク対策は図１と同様に、ケーブル
３の個別シールド（ＰＳ）３４の各々を、ＡＶＲ２の出
力回路の＋側（パルス増幅回路２２の＋側）３４１に接
続している。これと共に、各相を一括遮蔽する共通シー
ルド（ＣＳ）３６を設け、接地している。
である。クローストーク対策は図１と同様に、ケーブル
３の個別シールド（ＰＳ）３４の各々を、ＡＶＲ２の出
力回路の＋側（パルス増幅回路２２の＋側）３４１に接
続している。これと共に、各相を一括遮蔽する共通シー
ルド（ＣＳ）３６を設け、接地している。
【００４５】これによれば、前実施例や本実施例の各Ｐ
Ｓに電位を与える場合に、ＣＳを接地することによりケ
ーブル周りに電界が発生しないようにしている。さら
に、ＣＳは外部ノイズ源の高い側の筐体に接地してい
る。本例の場合は、サイリスタのアノードからカソード
への電流による電磁誘導と、その交流電圧による誘導に
よる影響を小さくするために、サイリスタ盤１の筐体に
接地する。
Ｓに電位を与える場合に、ＣＳを接地することによりケ
ーブル周りに電界が発生しないようにしている。さら
に、ＣＳは外部ノイズ源の高い側の筐体に接地してい
る。本例の場合は、サイリスタのアノードからカソード
への電流による電磁誘導と、その交流電圧による誘導に
よる影響を小さくするために、サイリスタ盤１の筐体に
接地する。
【００４６】本実施例によれば、ケーブル内でのクロス
トークを防止できると共に、ケーブル周りでの静電界の
発生や外部誘導によるノイズの低減が可能になる。
トークを防止できると共に、ケーブル周りでの静電界の
発生や外部誘導によるノイズの低減が可能になる。
【００４７】本発明によるノイズ対策方式は上記した実
施例に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、
図３に示すように、個別シールドＰＳを絶縁材３４で覆
って各ＰＳ間を絶縁し、各対ごとに独立した遮蔽構造と
することにより、ＰＳの電位が若干変化してもＰＳ外の
他の芯線への影響を回避する。
施例に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、
図３に示すように、個別シールドＰＳを絶縁材３４で覆
って各ＰＳ間を絶縁し、各対ごとに独立した遮蔽構造と
することにより、ＰＳの電位が若干変化してもＰＳ外の
他の芯線への影響を回避する。
【００４８】さらに、本実施例ではＡＶＲを送信側、サ
イリスタ盤を受信側とする発電設備を対象としたが、複
数の芯線をもつケーブルまたは類似の平行伝送線群を用
いて、２以上の送受信用閉回路を構成する場合に、これ
ら閉回路間のノイズ対策として広く適用可能である。
イリスタ盤を受信側とする発電設備を対象としたが、複
数の芯線をもつケーブルまたは類似の平行伝送線群を用
いて、２以上の送受信用閉回路を構成する場合に、これ
ら閉回路間のノイズ対策として広く適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】本発明のクロストーク防止方法によれ
ば、信号伝送路間を静電遮蔽する個別シールドに、送信
側の定電位を与えて送信側の動作による電位変動を抑制
しているので、信号伝送路の電位変動の影響が個別シー
ルドの外部に及ばず、クロストークを防止できる効果が
ある。
ば、信号伝送路間を静電遮蔽する個別シールドに、送信
側の定電位を与えて送信側の動作による電位変動を抑制
しているので、信号伝送路の電位変動の影響が個別シー
ルドの外部に及ばず、クロストークを防止できる効果が
ある。
【００５０】本発明の信号伝達装置によれば、複数の芯
線対を個別シールドして一体構造としたケーブルを用
い、このシールドを送信側の信号出力端に近い定電位位
置に接続しているので、ケーブル内のクロストークを防
止し、信頼性を向上できる効果がある。
線対を個別シールドして一体構造としたケーブルを用
い、このシールドを送信側の信号出力端に近い定電位位
置に接続しているので、ケーブル内のクロストークを防
止し、信頼性を向上できる効果がある。
【図１】本発明の信号伝達装置の一実施例を示し、ケー
ブルによって接続される自動電圧調整装置（ＡＶＲ）と
サイリスタ盤からなる電力用コンバータの概略接続図で
ある。
ブルによって接続される自動電圧調整装置（ＡＶＲ）と
サイリスタ盤からなる電力用コンバータの概略接続図で
ある。
【図２】ＡＶＲのパルス発生装置から出力される１相分
のパルス信号の波形図である。
のパルス信号の波形図である。
【図３】本実施例に使用する伝送ケーブルの概略の断面
図である。
図である。
【図４】従来例の電力用コンバータの概略接続図であ
る。
る。
【図５】本実施例による受信回路のゲートパルス信号の
時間波形図である。
時間波形図である。
【図６】従来例における受信回路のゲートパルス信号の
時間波形図である。
時間波形図である。
【図７】図４に示した従来構成の等価回路図である。
【図８】他の従来構成の等価回路図である。
【図９】図１に示した本実施例の等価回路図である。
【図１０】図９を分布定数系で示した等価回路図であ
る。
る。
【図１１】図９の変形例を示す等価回路図である。
【図１２】従来と本実施例によるクロストーク対策の試
験結果を示す説明図である。
験結果を示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示す電力用コンバータ
の概略接続図である。
の概略接続図である。
１…サイリスタ盤、２…自動電圧調整装置（ＡＶＲ）、
３…伝送ケーブル、１１（１〜６）…サイリスタ（ＳＣ
Ｒ）、１２（１〜６）…受信回路、２１…パルス発生回
路、２２（１〜６）…送信回路、２３（１〜６）…トラ
ンジスタ（Ｔｒ）、３１（１〜６）…芯線（対）、３２
（１〜６）…個別シールド（ＰＳ）、３３…共通シール
ド（ＣＳ）、３４，…３５絶縁物、３７…シース、Ｖ…
送信回路の電源、Ｅ…シールド接地点、Ｚi…ｉ相の受
信回路インピーダンス、Ｌi1，Ｌi 2…ｉ相の往路芯線、
復路芯線、Ｃ12…１相の芯線（Ｌ11、Ｌ12）間の浮遊容
量、Ｃij…ｉ相とｊ相芯線間の浮遊容量、ＣiPS…ｉ相
の芯線とＰＳ間浮遊容量、ＣP Sij…ｉ相ＰＳとｊ相芯線
間の浮遊容量、ＣPS…ＰＳ間浮遊容量、ＤＳＷ，ＥＤＳ
Ｗ…遅延模擬スイッチ。
３…伝送ケーブル、１１（１〜６）…サイリスタ（ＳＣ
Ｒ）、１２（１〜６）…受信回路、２１…パルス発生回
路、２２（１〜６）…送信回路、２３（１〜６）…トラ
ンジスタ（Ｔｒ）、３１（１〜６）…芯線（対）、３２
（１〜６）…個別シールド（ＰＳ）、３３…共通シール
ド（ＣＳ）、３４，…３５絶縁物、３７…シース、Ｖ…
送信回路の電源、Ｅ…シールド接地点、Ｚi…ｉ相の受
信回路インピーダンス、Ｌi1，Ｌi 2…ｉ相の往路芯線、
復路芯線、Ｃ12…１相の芯線（Ｌ11、Ｌ12）間の浮遊容
量、Ｃij…ｉ相とｊ相芯線間の浮遊容量、ＣiPS…ｉ相
の芯線とＰＳ間浮遊容量、ＣP Sij…ｉ相ＰＳとｊ相芯線
間の浮遊容量、ＣPS…ＰＳ間浮遊容量、ＤＳＷ，ＥＤＳ
Ｗ…遅延模擬スイッチ。
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の送信回路及び受信回路と、この間
を接続する複数の近接する伝送路によってパルス信号を
伝達する方法において、 前記伝送路に沿って設けられ伝送路間を静電遮蔽するシ
ールドに、前記送信回路側から所定の電位を与えること
を特徴とするクロストーク防止方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記所定の電位は、前記送信回路の電源電圧または前記
送信回路の動作時に電位変動しない方の出力電圧を与え
ることを特徴とするクロストーク防止方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記所定の電位は、前記送信回路の動作時に、電位変動
する伝送路と前記個別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量へ
の充電電流を当該個別シールド（ＰＳ）から遅滞無く与
えることで、前記個別シールド（ＰＳ）の電位変動を抑
制することを特徴とするクロストーク防止方法。 - 【請求項４】 複数の送信回路及び受信回路と、この間
を接続する複数の芯線をもつ伝送ケーブルによってパル
ス信号を伝達する装置において、 前記伝送ケーブルは、前記送信回路と受信回路を結ぶ芯
線対と他の芯線対との間を静電遮蔽する個別シールド
（ＰＳ）を具備し、前記個別シールド（ＰＳ）を対応す
る前記送信回路の定電位位置に接続することを特徴とす
る信号伝達装置。 - 【請求項５】 請求項４において、 前記定電位位置は、前記送信回路の電源（＋側または−
側）または＋側出力端であることを特徴とする信号伝達
装置。 - 【請求項６】 請求項４または５において、 前記定電位位置は、前記送信回路の信号発信位置の近傍
で、前記芯線と前記個別シールド（ＰＳ）間の浮遊容量
に対し、前記定電位位置から個別シールド（ＰＳ）を経
由する場合と、前記送信回路の電位変動を受ける芯線を
経由する場合で、ほぼ等距離となるように設定されるこ
とを特徴とする信号伝達装置。 - 【請求項７】 請求項４または５または６において、 前記伝送ケーブルは、前記個別シールド（ＰＳ）を前記
芯線対の外周に設けると共に、絶縁材を介して全芯線対
を一括する外周に共通シールド（ＣＳ）を設け、前記共
通シールド（ＣＳ）を前記送信回路または受信回路のい
ずれか一方の高ノイズ源側に接地することを特徴とする
信号伝達装置。 - 【請求項８】 複数のサイリスタによるブリッジ回路を
備えて３相交流を直流に変換するコンバータと、前記サ
イリスタを制御するパルス信号を発生する複数の送信回
路を備える電圧調整装置（ＡＶＲ）と、各送信回路から
のパルス信号を各サイリスタのゲートに直結する受信回
路に送信する複数の芯線をもつ伝送ケーブルを備える電
力装置において、 前記伝送ケーブルは、前記送信回路と受信回路の往復路
を結ぶ芯線対毎にその外周に静電遮蔽の個別シールド
（ＰＳ）を設け、前記個別シールド（ＰＳ）を対応する
前記送信回路の電源または定電位出力端に接続すること
を特徴とする電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5650194A JPH07273692A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | クロストーク防止方法および信号伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5650194A JPH07273692A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | クロストーク防止方法および信号伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273692A true JPH07273692A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13028864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5650194A Pending JPH07273692A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | クロストーク防止方法および信号伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07273692A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0892510A1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-01-20 | Gec Alsthom T & D Sa | Liaison à basse tension de transmission d'ordres tout ou rien |
| JP2002277546A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Koden Electronics Co Ltd | 孔壁測定装置 |
| KR100483211B1 (ko) * | 1996-11-22 | 2005-09-02 | 소니 가부시끼 가이샤 | 접속케이블과통신장치와통신방법 |
| JP2021153271A (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社明電舎 | 光通信装置及び伝送路異常検出方法 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP5650194A patent/JPH07273692A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100483211B1 (ko) * | 1996-11-22 | 2005-09-02 | 소니 가부시끼 가이샤 | 접속케이블과통신장치와통신방법 |
| EP0892510A1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-01-20 | Gec Alsthom T & D Sa | Liaison à basse tension de transmission d'ordres tout ou rien |
| FR2766300A1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-01-22 | Gec Alsthom T & D Sa | Liaison a basse tension de transmission d'ordres tout ou rien |
| JP2002277546A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Koden Electronics Co Ltd | 孔壁測定装置 |
| JP2021153271A (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社明電舎 | 光通信装置及び伝送路異常検出方法 |
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