JPS6185018A - 負荷抵抗への給電用の給電回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は負荷抵抗への給電のための給電回路を有し該給
電回路は制御装置により可制御の電子的スイッチを介し
て負荷電流回路の端子の端子対に接続されており、電子
的スイッチは給電回路から端子対へ達している電流給電
路の１つの中に第１トランジスタの被制御区間を含み第
１トランジスタの制御端子は電流給電回路の作用状態の
際第１トランジスタが導通しそれの非作用状態の際非導
通になるような制御電位におかれているように構成され
ており、第１トランジスタの被制御区間に並列にサイリ
スタのアノード−カソード間が設けられており、サイリ
スタの制御電極は第１抵抗を介して当該サイリスタの一
方の主電極に接続され、ツェナーダイオードの形の非直
線性の２端子回路を介してそれの他方の主電極に接続さ
れており、前記２端子回路は限界値電圧を下回る電圧の
際は阻止状態におかれ上回る電圧の際導通状態におがれ
、第１抵抗はサイリスタの制御区間に並列に接続されて
いる。負荷抵抗への給電用の給電回路装置に関する。

上記において負荷抵抗は１つ又は複数の部分抵抗から構
成され得る。上記第１抵抗はＦＥＴ又はバイポーラトラ
ンジスタであってよい。

この種回路装置は既にドイツ連邦共和国特許出願第３４
２５５３（５２号明細書に提案されている。

既に提案されている回路装置は相互に逆の極性を以て負
荷に接続可能な２つの給電回路を有し、一方又は他方の
給電回路を用いて負荷抵抗に選択的給電のための装置を
有する。一方の給電回路の出力側はスイッチング装置を
介して負荷抵抗に接続されており、このスイッチング装
置はトランジスタとサイリスタとにより構成された自動
的に作動接続、遮断可能な電子的スイ゛ツチを有する。

電子的スイッチは給電回路作動の際は導通し非作動の際
は阻止されるという特性を有する。

スイッチング装置を有する給電回路及び別の給電回路は
逆に極性づけられた出力電圧で交互に作動又は非作動状
態におかれるので、電子的スイッチは非作動状態におか
れた給電回路の出力により／作動状態におかれた給電回
路の出力側へ負荷が加えられるのを阻止する。このこと
は即夕殆電回路の出力電圧に対して阻止状態におかれて
いるが他方の給電回路の出力電圧に対して導通状態にお
かれ従って他方の給電回路に対して実際上出力電圧の短
絡を成すようなダイオードが出力側にて作用するような
給電回路において殊に重要である。出力側にて作用する
この種ダイオードは電力交換装置又は整流器の構成部分
であってもよいし、または給電回路の保護のため付加的
に取付けられるダイオードであってよい。

制御装置を所属の給電回路の出力電圧に依存してスイッ
チング装置を制御する場合、次のような作動状態が起こ
り得る際困難性がある、即ち給電回路からは著しくわず
かな出方電圧しが送出されずこの出力電圧によっては電
子的スイッチのトランジスタが十分には導通制御されな
いような作動状態が起こる際困難性がある。

相互に逆の極性を以て負荷抵抗に接続可能な２つの給電
回路を有する回路装置は既にドイツ連邦共和国特許出願
第３２１６４９７号公開公報から公知である。この公知
回路装置では一方の給電回路は定電流源から成る。定電
流源への電圧制限器の接続によって別の給電回路が構成
される。位置標定位置状態における人身保安に鑑みて機
器電圧が例えば最大限６０Ｖに低減される。

２つの給電回路は１つの共通の給電電流路対を介して切
換スイッチに接続されており、この切換スイッチは負荷
抵抗を選択的に一方又は他方の極性で両給電電流路に接
続する。切換スイッチとしては自動的な故障点標定を可
能にし相応に制御されるリレーが用いられる。

負荷抵抗は直列に接続された複数の負荷に一定直流電流
を給電する１つの遠隔給電ループである。この遠隔給電
ループは複数並列分岐を有しこれらの並列分岐は夫々、
遠隔給電電圧に対して逆方向に極性づけられた１つのダ
イオードと、それに並列に設けられた１つの抵抗とを有
する。遠隔給電電圧に対して逆方向に極性づけられたチ
ェック電圧を遠隔給電ループの入力側に加え、遠隔給電
ループがどこかの個所で断線した場合、断線個所の手前
に設けられているすべての並列分岐中に電流が流れる。

和電流は給電部にて測定される。各測定定値には１つの
断線した増幅器（中継器）領域が対応づけられている。

発明が解決しようとする問題点 遠隔給電装置は一定電流から一定電圧へ切換えられる。

位置測定電力に比しての遠隔給電電力が大になればなる
ほど、上記のことは益々困難になる。さらに、複数遠隔
給電装置の直列動作の場合極性切換えは比較的複雑であ
る。

電気的負荷に異なった極性の電圧を選択的に給電する別
の手段は手動操作による機械的接点の使用である。

さらに、Ｗ、Ｓ、　ヤーン著“エレクトリッジ・フエル
ンイーバーヴアツヘンウシトフエルンベディーネン”、
１９６２年リヒアすトプラウム出版社ミュ／ヒエン、第
２１８頁から、電気的遠隔制御の際電気的線路を多重に
利用しこのことを異なる極性の遠隔制御信号を用いて行
なうことが既に公知である。

本発明の課題とするところは給電回路がその出力側にて
逆極性の外部電圧に対して保護されており、電子的スイ
ッチにて設けられているトランジスタが、小さな出力電
圧の際でも少なくとも近似的に十分に導通制御されるよ
うに冒頭に述べた形式の回路装置を構成することにある
。

問題点解決のだめの手段 上記課題の解決のため本発明によれば冒頭に述べた形式
の回路装置にお、いて、制御装置は給接続された制御区
間を有するトランジスタとを備え、第２トランジスタの
制御端子は第２トランジスタの被制御区間を介して、第
２抵抗の、第１トランジスタと反対の側の端子に接続さ
れているのである。

上記において、トランジスタの被制御区間とはトランジ
スタのソース・ドレイン区間又はエミッタ・コレクタ区
間と解され、トランジスタの制御区間とはデート・ソー
ス又はベース・エミッタ区間と解され得る。

その場合第２トランジスタはバイポーラトランジスタで
あってもよいし、またはＦＥＴであってもよい。

スイッチング装置を備えた給電回路が作動されると、先
ず半導体スイッチのサイリスタが電流を導き、このこと
はトランジスタが電流を引受けるまで行なわれる。その
場合半導体スイッチに設けられたトランジスタが、次の
ような作動状態においても即ち著しく低い出力電圧のも
とて給電回路から大きな電流が送出される作動状態にお
いても許容されない大きな損失電力を惹起しないという
利点が得られる。

本発明の実施例により給電回路が定電流源として構成さ
れると、この定電流源は有利に低抵抗の負荷抵抗又は短
絡回路で終端され得、その際電子的スイッチに対して過
負荷の危険が生じないようになる。

本発明の別の実施例により定電流源の負荷回路中に別の
定電流源が配置されると、電子的スイッチと制御装置と
から成るスイッチ装置の確実な機能を可能にするのに、
定電流源の規定値が精確に一致しなくてもよいという特
別な利点が得られる。スイッチング装置を備えだ定電流
規定値を有する場合、当該電流源から著しく小さな出力
電圧が送出され、その際有利にスイッチング装置の確実
な機能が損なわれることはない。

本発明の別の実施例によれば第２トランジスタの制御端
子に第６の抵抗が前置接続される。

本発明の別の実施例によれば第１トランジスタの制御区
間に並列に抵抗および／又はツェナーダイオードを設け
、第２トランゾスタの被制御区間と第２抵抗との間に第
４の抵抗を設ける。

その場合、第１トランジスタの制御区間に並列にツェナ
ーダイオ−「を配設の際、短絡時給見回路の出力側にて
出力電流の過度に大きな部分が第２トランジスタの被制
御区間を流れることが回避される。

第２トランジスタの別の保護手段が次のようにして簡単
な技術手段により達成され得る、即ち第１抵抗の被制御
区間と第２抵抗と第４抵抗とから成る直列接続体に並列
に、所属の給電ビ路に対して逆方向に極性づけられたツ
ェナーダイオードが設けられているのである。

本発明の実施例によれば相互に逆向きの極性を以て１つ
の負荷抵抗に接続可能な２つの給電回路と、それぞれ給
電電流路を介して給電回路に接続された、負荷抵抗に対
する端子対と、一方又は他方の給電回路を用いて負荷抵
抗へ選択的に給電するための装置とを備え、さらに、少
なくとも、電子的スイッチと制御装置とを有する給電回
路にてそれの作動のために設けられたスイッチング素子
が出力回路外部に設けられているのである。

本発明の別の実施例によれば一方の給電回路は遠隔給電
ループ中に存在している電気負荷へ直流直列給電により
遠隔給電を行なうための遠隔給電電流源として構成され
、他方の給電回路は遠隔給電ループの抵抗のチェックの
だめの装置として構成され、さらに給電電流源を形成す
る給電回路は出力回路外部に設けられたスイッチング素
子を用いて、ループ抵抗チェック装置によりループ抵抗
に依存して作動および（又は非作動）状態におかれるよ
うに構成されているのである。

故障点標定および／又はチェック装置を有する遠隔給電
装置にて回路装置を使用する場合、チェック電圧源ない
し位置測定電圧源として有利に固有の補助電圧が用いら
れ、この補助電圧は比較的低コストの小型電力変換装置
によって有利に形成され得る。補助電圧は一定であり、
当初から人身保安の要求に適うように選定されている。

実施例 本発明の他の実施例を請求範囲第９〜第１２項の請求項
に示す。

次に図示の実施例を用いて本発明を説明する。

第１図に示す回路装置は２つの給電回路４および５−を
備えている。給電回路４は遠隔給電源として用いられて
おり、スイッチ３１を介して給電源電圧端子Ｕｖに接続
されている。給電回路５は、チェック電圧源として用い
られ、スイッチ３２を介して給電源電圧端子Ｕｖに接続
されている。スイッチ３１および３２は次のように一緒
に作動される即ち一方が開いている時には他方が閉じて
いるように一緒に作動される。

給電回路４はその出力側から正の電圧Ｕ４を発生する。

給電回路５の出力側には出力電圧Ｕ５に対して阻止方向
に極性づけられたダイオード５０・が作用するように接
続されている。

給電回路４および５の出力側はそれぞれ電子的スイッチ
６および７を介して共通の負荷抵抗１に接続されている
。

給電回路４の出力側の正端子は、負荷抵抗１の端子１１
に直接接続され、負端子は電力電界効果トランジスタ（
ＦＥＴ）　６１のソース−ドレイン区間とこれに直列に
接続された抵抗９６とを介して負荷抵抗１の端子１２に
接続されている。

電界効果トラ／ジスタロ１の制御電極はバイポーラトラ
ンジスタ９２のコレクターエミッタ間を介して給電回路
５の出力側の正端子に接続されている。

電子的スイッチ７は電圧制御されるトランジスタスイッ
チとして構成されている。出力Ｆ’ＥＴ７１のソース−
ドレイン区間は給電回路５の負端子から負荷抵抗１の端
子１１に達する電流路中に挿入されている。ＦＥＴ　７
１の制御電極は抵抗７２を介して給電回路５の出力側の
正端子に接続されている。

第１図に示した回路装置においては、電界効果トランジ
スタ６１および７１は、ｎ型トランジスタであって、そ
れぞれ当該の給電回路の負線路中に設けられている。ｐ
型の電界効果トランジスタを使用する場合には、そのソ
ース−ドレイン区間はソース電極を給電回路４もしくは
５の出力側の正端子と接続するようにして正線路中に挿
入され得る。変形された電子的スイッチ６の場合バイポ
ーラトランジスタとしてｎｐｎ形のものが使用され得る
。変形された電子的スイッチ７の場合ｒ−）バイアス抵
抗は当該給電回路の負線路に接続され得る。

第１図の回路装置の適用上場合によシＦＥＴ６１の代わ
りにバイポーラトランジスタを用いることおよび／又は
バイポーラトランジスタ９２の代わりにＦＥＴを用いる
ことが可能である。

更に電子的スイッチ７を電子的スイッチ６の形式の電子
的スイッチで置換できる。

第２図は、直列給電される再生装置九対する遠隔給電ル
ープの断線個所の位置測定用の回路装置を示す。遠隔給
電ループの断線個所を位置測定できるためこの遠隔給電
ループにはそれぞれダイオード２６とそれに直列に接続
された抵抗２５を含む並列分岐路が設けられる。ダイオ
ード２６は遠隔給電中は阻止状態となる。故障点標定は
、反対の極性の電圧を遠隔給電ループに供給することに
より行なわれる。

第２図に示した遠隔給電ループ１においては、通常の運
転中は括弧で括らずに示した極性が有効となる。遠隔給
電区間に断線が生じると、括弧で括って示した反対の極
性が有効となる。この極性状態においては、電流−電圧
測定で、断線個所に並列に接続されている抵抗２５から
なる区間抵抗を測定し、それにより断線の生じた増幅器
（中継器）個所が測定される。

第１図に示した回路装置によれば、選択的に遠隔給電区
間かまたは位置測定電圧ＵＭを電子的スイッチ６を介し
て遠隔給電ループ１ａに印加接続することができ、上記
スイッチ６は外部制御を行なうことなく自動的に遠隔給
電動作の際は導通になり位置測定動作の際は不導通にな
る。

例えば接点３１が開いており、接点３２が閉じている場
合には、補助電力変換器によって構成される給電回路５
だけが動作状態になる。この給電回路５は、例えば４０
Ｖを発生して電界効果トランジスタ７１は導通制御せし
められ電界効果トランジスタ６１は制御されない。と言
うのは、主電力変換器として構成されている給電回路４
の電圧は「零」であるからである。遠隔給電出力側１１
．１２は、極性（＋）、（−）で位置測定電圧４０Ｖが
現われる。この位置測定電圧によっては給電回路４には
電流が供給され得ない。それは、電界効果トランジスタ
６１が阻止されているからである。

第４図に示すようにＦＥＴ　６１に並列にサイリスタが
有利に接続されている；接点３１を閉じ接点３２を開く
と、遠隔給電電圧は遠隔給電出力側１１．１２にて＋、
−の極性を以て現われる。遠隔給電電流が流れＦＥＴ　
７１が阻止されると直ちにＦＥＴ　５１は導通する。

このように遠隔給電出力側１１．１２にて選択的に給電
回路４または５を作動接続、連断することにより、一定
の電流での遠隔給電圧かまたは逆に極性づけらされた一
定の位置測定電圧が得られる。

電界効果トランジスタ７１は給電回路４の動作の際に全
遠隔給電圧を阻止し、場合によって生じ得る障害電圧お
よび閃絡電圧に耐え得なければならない。特に大きな過
電圧が予期さるべき適用例においては、第６図に示すよ
うに、電界効果トランジスタ７１の代りにリレーが有利
に使用される。このように主電流路が機械的接点を介さ
ずに形成される装置構成の重要な利点が保持される。

第３図に示した回路構成は実質的に第１図に示した回路
構成と一致する。唯一の相違点は第１図に示した電子的
スイッチ７１の代りに機械的接点３３が用いられている
ことである。この接点３３は、給電回路５が作動される
と常に閉成される。このことは、例えばリレーの巻線を
給電回路５の入力側に接続して接点３３をこのリレーの
所属接点とすることにより達成できる。

電子的スイッチ６は有利にそのまま電子的スイッチとし
て用いることができる。というのはその阻止機能に高い
要求が課せられないからであ石。電界効果トランジスタ
６１は単に比較的低い位置測定電圧および位置測定回路
内のアレスタ２７及び２７ａによって設定された妨害電
圧を確実に阻止できさえすればよいからである。

位置測定回路内の機械接点７２は故障時のみに必要とさ
れるものであるから甘受され得る。

第６図の回路構成は、給電回路４および５の２つの出力
電圧の重畳に対しても鈍感である。

例えば、接点３２．３３が閉じられていて接点３１も閉
じられると、電界効果トランジスタ６１は導通になる。

そこで、一定の遠隔給電施工、が矢印ａ、ｂ、ｃの方向
に流れてダイオード５０を流れる。このことは、位置測
定電力変換器５に対して出力側における短絡を意味する
。

要するにこの場合、主電圧および位置測定電圧の重畳が
動作上越り得る場合には位置測定電力変換器５は短絡に
対して耐え得なければならない。

第４図は電子スイッチ６０と制御装置９０とを有するス
イッチ装置を示してあり、これは有利に電子的スイッチ
６及び制御装置９（第１゜３．５，６．７）又は電子的
スイッチ６ａ及び制御装置９ａ（第７図）として用いら
れる。電子的スイッチ６０は制御装置９０により所属の
給電回路の負荷電流に依存して制御される。電子的スイ
ッチ６０と制御装置９０は自動的に働くスイッチ装置を
形成しこのスイッチ装置は給電回路４を自動的に負荷抵
抗１と接続したり、当該接続を切る。

給電回路４の負端子から負荷抵抗１へ達する電流路中に
ＦＥＴ　５　ｉのソース・ドレイン区間が設けられてい
る。ＦＥＴ　６１はその制御電極が抵抗６２を介して制
御端子Ｓに接続されている。

ケ９−ト・ソース区間に並列に抵抗６４とツェナーダイ
オ−１’６３が接続されており、このツェナーダイオー
ドはＦＥＴの制御区間に加えるべき電圧に対して逆方向
に極性づけられている。

電界効果トランジスタ６１のンースードレイン区間に並
列にサイリスタ６５が設けられている。このサイリスタ
６５はそのアノードが電界効果トランジスタ６１のドレ
イン電極に接続されている。即ち、サイリスタ６５は電
子的給電回路４から供給される電流に対して導通方向に
極性づけられている。サイリスタ６５の制御電極は抵抗
６６を介してそのカソードに接続されると共にツェナー
ダイオード６７のカソードはサイリスタ６５のアノード
に接続されており、したがって給電回路４から発生され
る電流に対しては阻止方向に極性づけられている。ダイ
オード６８は、サイリスタ６５およびダイオード６８が
逆並列に接続されるような極性で電界効果トランジスタ
６１のンースードレイン区間に並列に設けられている。

ツェナーダイオード６３はｒ−トーソース区間を過度に
高い電圧から保護する。抵抗６４は整合抵抗であり、抵
抗６２は制御抵抗である。

これら抵抗は非常に高いオームにするのが有利である。

それというのは静的なケ゛−ド電流は必゛要としないか
らである。

スイッチ装置を給電回路４の出力電圧に依存して制御す
る場合、次のような際には困難性が生じる、即ち電子的
スイッチ４を十分には導通制御しないごくわずかな出力
電圧しか給電回路電子的スイッチ６０は制御装置９０に
よって制御される。制御装置９０は低オーム抵抗９６を
有し、この低抵抗はＦＥＴ　５１のソース・ドレイン区
間に直列に、所属の給電回路の負端子から負荷抵抗１に
達している電流路中に挿入接続されている。ＦＥＴ　６
１と抵抗９６との接続点は抵抗９３を介してバイポーラ
トランジスタ９４のベースに接続されている。抵抗９６
の、ＦＥＴ６１から遠い側の端子は抵抗９５を介してト
ランジスタ９２のエミッタに接続されている。トランジ
スタ９２のコレクタは電子的スイッチ６０の制御端子Ｓ
と接続されている。さらにトランジスタ９２のエミッタ
は給電電流に対して逆方向に極性づけられたツェナーダ
イオード９１を介してＦＥＴ　５１のソースに接続され
ている。

給電回路４は定量化された電流の源である。

ＦＥＴ６１の制御は上記の定量化された電流に依存して
行なわれる。

ＦＥＴ　５　ｌは有利に小形サイリスタにするとよいサ
イリスタ６５によって補充される。制御端子Ｓにおける
電子的スイッチカ；制御されずドレエナーダイオード６
７のツェナー電圧を超過するとサイリスタ６５は点弧す
る。そのｒ−トが制御されると直ちにサイリスタ６５に
おける電流をＦＥＴ、６１が引受ける。その電流の引受
けは完全に行なわれる、それというのはＦＥＴ　５１の
導通電圧の大きさがサイリスタ６５のそれのごく一部に
しかならないからである。それにひきつづいて制御端子
Ｓによる制御を再び行なわなくすると、サイリスタ６５
は電流が流れなくなってその装置構成は再び阻止状態に
おかれる。

ＦＥＴ　６１のソース・ドレイン区間と抵抗９６と）・
ら成る直列接続体に次のような上昇する電圧を加えると
、即ち抵抗９６の外部端子が正電位におかれＦＢＴ　５
１のソースが負電位におかれるように上昇する電圧を加
′えると、その電圧の所定値までは電流が流れない。こ
の所定の電圧値を越えるとはじめて電子的スイッチは低
オームになり、電子的スイッチ６０のサイリスタ６５に
電流が流れることができる。給電回路４が一定の定量化
された電流の源である場合、抵抗９６にて生じる電圧降
下により、トランジスタ９２には抵抗９３により定まる
ベース電流が流れる。そうするとトランジスタ９２は導
通し制御端子Ｓはほぼ端子１２の電位をとる。それによ
りＭＯＳ　−ＦＥＴ　）ランジスタロ１はオンにな９、
並列接続されたサイリスタの電流を引受ける。これによ
り、給電回路４から別の給電回路例えば第１又は第６図
の給電回路５への切換えの場合における電子的スイッチ
の確実な阻止が行なわれ得る。

ＦＥＴ　６１のデートＧはツェナーダイオード６３を介
してソースと接続されているので、抵抗９６に極めて大
きな電流が流れると、例えば遠隔給電装置の出力側にて
短絡が起こると、その電流の一部がトランジスタ９２を
流れこれを破壊するおそれがある。抵抗９６より著しく
高オームの保護抵抗９５により、前述のような場合にお
いてもトランジスタ９２に不都合な電流が流れ得ないよ
うになる。トランジスタ９２に対する別の保護手段はツ
ェナーダイオード９１によって形成される。このツェナ
ーダイオードはバイパスとして高い電流の一部を引受け
る。

第１又は第３図の回路装置にてスイッチ装置を使用する
場合、ツェナーダイオード９１のツェナー電圧は有利に
給電回路５の出力電圧より大に選定されている、それと
いうのは通常は（そうしないと）給電回路５の作動状態
において漏れ電流が、非作動状態の給電回路４の出力側
を介して流れ給電回路５を負荷するおそれがあるからで
ある。

第４図に示す回路装置の場合、ＦＥＴ　５　ｉはｎ形で
あり、負線路中に設けられている。ｐ形のＦＥＴを第２
の抵抗と共に正線路中に設ける場合、デートバイアス抵
抗６２はｎｐｎ　）ランゾスタに接続さるべきものであ
る。その場合さらにソース電極と、相応のサイリスタの
アノーーを所属の給電回路の正端子に接続されねばなら
ない。

第５図に示した回路装置は、２つの構成二二４と構成ユ
ニット０から構成されている。構成ユニットＯは給電回
路５を備えており、その出力側には、出力電圧に対して
逆方向の衡性でダイオード５０が接続されている。給電
回路５の正端子は電流計８８および抵抗８２を介して遠
隔給電ループ１ａの端子１２に接続されている。

電界効果トランジスタ６１のドレイン電極は抵抗９６．
抵抗８１ならびにそれに直列に接続された抵抗８２を介
して遠隔給電ルーｆ　１　ａの端子１２に接続されてい
る。抵抗８２に並列に遠隔給電流に対して導通方向に極
性づけられたダイオ−１８３が接続されている。抵抗８
１には比較器８４が接続され、抵抗８２には比較器８５
が接続されている。比較器８４および８５の出力側は、
オアケ”−ト８６を介して給電回路４の制御入力端４０
に接続されている。さらに、リレー７１が、インバータ
８７を介してオアデート８６の出力側に接続されている
。

測定抵抗８２に充分大きな電流が流れると、比較器８４
および８５ならびにオアデート段８６を介して遠隔給電
回路４の制御入力側４０には「作動」命令が与えられ、
そしてリレー７１には「遮断」命令が与えられる。

遠隔給電区間１ａに断線が生じると測定抵抗８１および
８２が先ず無電流状態になる。その結果、オアｒ−ト８
６を介して、「遮断」命令が遠隔給電装置４０に与えら
れ、作動命令がリレー７１に与えられる。

制御装置９を介して制御される電子的スイッチＧは、遠
隔給電装置４０を介しての位置測定電流の短絡を阻止す
る。電流計８８における位置測定電流は、遠隔給電区間
１ａの状態に関する情報を与える。位置測定電流には１
つの断路の生じた区間が対応づけられる。遠隔給電区間
が正常である場合には測定抵抗８２を介して、リレー８
７に「作動命令」を与え遠隔給電装置４０に「遮断」命
令を与えるのに充分な電流が流れる。

第６図に示した回路装置は第５図の回路装置と大幅に一
致している。第５図の回路との相違点は、給電回路４の
代りに２つの給電回路４１および４２が設けられていて
、これら回路は入力側が並列に、また出力側が互いに直
列に接続すしている。２つの給電回路４１および４２は
、それらの出力側に現われる出力電圧に対して逆方向の
極性で接続されたダイオード４１および４２をそれぞれ
備えている。オアビード８６の出力側は給電回路４１お
よび４２の制御入力側４１１および４２１に接続されて
いる。負荷抵抗は遠隔給電ループ１ａによって形成され
ている。

回路装置は、３つの構成ユニットから成る。

即ち、遠隔給電装置４１と、遠隔給電装置４２と、遠隔
給電ループ１ａのルーツ抵抗のチェックのため独立な位
置測定装置として用いられる構成ユニット○である。

第７図に示した回路装置においては、遠隔給電ルーフｅ
′１　ａけ、２つの直列に接続された遠隔給電源から給
電される。第６図に示した回路装置と異なるのは、２つ
の同じ構造の構成ユニツ１−　Ｆ、およびＦ２が用いら
れている点である。構成ユニツ）Ｆ工およびＦ２は第５
図に示した回路装置と殆んど一致するものであシ、それ
ぞれ組込まれた固有の位置測定回路を有する遠隔給電装
置である。第５図の回路装置と異なる点は、リレー接点
７２ａが端子１１に固定的に接続されているのではなく
、固有の端子１３にて引出されている点である。

同じ構成の遠隔給電装置を上記のように使用することに
よシそれぞれ固有の位置測定回路を設ける必要がないと
いう利点が得られる。また、第７図の回路構成によれば
、遠隔給電装置の互換性に対する要求も満たされる。

第７図において構成ユニットＦ２には第５図の回路装置
と同じ参照記号が用いられている。

また、構成ユニットＦ２の場合には、同じ参照記号にｒ
ａＪを付けて示しである。

２つの遠隔給電装置の出力側の直列回路は、構成二二ツ
）Ｆ工の端子１２を構成ユニットＦ２の端子１１ａと接
続することにより実現される。

さらに構成ユニットＦ１の端子１１は構成ユニツ）　Ｆ
２の端子１３ａに接続されている。オア素子８６．８６
ａの出力側は端子１４，１４８の接続点を介して相互に
接続されている。

第７図に示すように、遠隔給電装置は、２つの直列に接
続された遠隔給電回路ＦｌおよびＦ２を備えておりこれ
ら給電回路Ｆ１およびＦ２は同じ構成であって、それぞ
れ１つの完全な位置測定装置を備えている。遠隔給電区
間１ａに断線が生じると、測定抵抗８１および８１ａは
無電流状態になり遠隔給電回路Ｆ１およびＦ２は遮断さ
れる。同時に、「作動」命令に位置測定リレー７１およ
び７１ａに与えられる。遠隔給電装置９２の位置測定回
路８は遠隔給電区間に接続されていないので、遠隔給電
装置Ｆ２位置測定過程が妨害されることは有り得ない。

電流計８６＆は、区間断線場所に関する情報を与える。

測定抵抗８２は、遠隔給電区間１ａが正常であるかどう
かを調べる。正常である場合にはりレー接点７２ａｂが
開かれる。さらに装置Ｆｌ。

る。この実施例において測定抵抗８２ａにより遠隔給電
区間１ａが正常であることが検出されると差当り装置Ｆ
工は作動接続されない、それというのはそれの位置測定
によっては何も測定され得ないからである。但し装置Ｆ
１には直列に接続された装置Ｆ２から到来する電流が流
れる。そこで測定抵抗８１は上記電流が所定電流を越え
たかどうかをしらべる。そのように所定電流を越えると
装置Ｆ１も作動接続される。

のは接続線路１４−１４ａはほぼアース電位におかれて
いるからである。

このことは非直線性負荷の場合、殊に高い始動電圧を要
する電力変換装置の場合有利である。

装置Ｆ工が付加的接続線路１４ａ−１４を介してマスタ
ースレーブ方式で作動接続されると、遠隔給電区間のチ
ェックにつづいて唯１つのステップにおいて全遠隔給電
電圧が遠隔給電区間へ加えられる。

装置Ｆ１が作動接続されていない際ＦＥＴ　６１はオフ
になる。そのようになるのは位置測定後宮に最初装置Ｆ
２が作動接続されるからである。

サイリスタ６５がなければＦＥＴ５１はオンにならずに
装置Ｆ２の出力電圧全体を引受け、もって装置Ｆよの作
動を阻止することとなる。殊に自動機構であるスイッチ
３１が作動接続されスイッチ３１ａが誤って開放状態に
おかれると同じことが起こることとなる。

第４図に示すスイッチ装置は最初４層ダイオードの特性
を有し、その結実装置Ｆ１の所望の作動が可能である。

それにつづいてトランジスタの特性が現われる。このが
まだ必要であるのは遠隔給電区間１ａの断線の際オン状
態からオフ状態に移行しなければならないからである。

サイリスタ６５は電界効果トランジスタ６１を妨害電圧
および閃絡電圧に対して保護する。

ツェナーダイオード６７のツェナー電圧よりも高い電圧
が電圧効果トランジスタ６１のドレイン電極とソース電
極との間に現われ得ない。このツェナー電圧は位置測定
電圧よりも若干高く。

するのが有利である。このようにすれば位置測定に際し
て、装置の阻止能力が保証されるからである。装置をソ
ース電極とドレイン電極との間の過電圧に対して保護す
るために、ダイオード６８が並列に接続されている。サ
イリスタ６５としてカソード−アノード区間がダイオ−
゛ド特性を有するサイリスタ（例えば、謂ゆるデートタ
ーンオアサイリスタを用いる場合には、サイリスタ６５
がダイオード６８の保護機能を引受け、したがって上述
のような過電圧が予期されるべき場合にもダイオード６
８自体は省略することができる。ツェナーダイオード６
７のツェナー電圧は設計された位置測定電圧より犬にす
ると有利である。さもなければ、遠隔給電区間１ａに位
置測定電圧を加えると内部遠隔給電回路にもれ電流が流
れ、このもれ電流は言う迄もなく位置測定電圧源の十分
大きな電流予備のある際に甘受され得るものである。

給電回路の６０ボルト側の機械的スイッチ３１および３
２は、費用を高めることなく、給電回路、特にスイッチ
ングトランジスタに対して作用する電圧変換装置として
構成された回路装置で置換することができる。その実施
が第８図に示しである。電力変換装置は、第８図からも
明らかなように、ターンオフパルスをスイッチングトラ
ンジスタ４６に供給する制御回路を制御電圧でトリがま
たはブロッキングすることにより作用または非作用状態
にすることができる。

変成器４５の一次巻線はトランジスタ４６を介し電源電
圧ＵＶが印加されるコンデンサ４１とパルス的に接続さ
れる。トランジスタ４６を制御するのに制御回路４２が
設けられており、この制御回路４２は、ダイオード４３
および４４により互いに減結合されている阻止信号Ｓま
たは制御電圧Ｕｓｔのだめの２つの制御入力側を備えて
いる。変成器４５０２次巻線はダイオード４７を介して
出力コンデンサ４８に接続されている。ダイオード４７
の極性により正の電力電圧Ｕ４が得られる。ダイオ−げ
４７をダイオード５７で置き換えると出力側には反対の
極性の電圧Ｕ５が現われる。

第８図に示しである給電回路は公知手段［７ンクシヤウ
Ｊ　（１／１９８３　、第６６．６８頁）でパルス制御
されるシングルブロッキング形変換器として構成されて
いる。パルス持続期間中は、スイッチングトランジスタ
４６は導通する。

周期期間が一定の場合パルス幅にしたがってまた電圧Ｕ
４およびＵ５が制御電圧Ｕｓｔによって変えられる°。

負の制御電圧の値が大きくなると、パルス幅は益々狭く
なシ最終的には消失する。

出力電圧Ｕ４およびＵ５はその場合「零」になる。

パルスリセット用端子Ｓには、制御電圧Ｕｓｔに依存し
ない適当な電圧を印加することによシミ圧Ｕ４およびＵ
５を「零」にすることもできる。

第８図の回路においてダイオード４７をダイオード５７
で置換すると、導通形変換器が得られる。パルスの制御
ならびに電子的装置構成は原理的°には変わらない。

発明の効果 スイッチング装置を備えた給電回路の作動の際、半導体
スイッチがトランジスタにより電流の引受けられるまで
電流を導き、゛著しく低い出力電圧のもとて給電回路か
ら大きな電流の送出される作動状態においても非許容の
損失電力を惹起しないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、反対の極性を有する電圧を負荷抵抗（もしく
はインピーダンス）に供給するための２つの給電回路を
備えた回路装置を示す回路図、第２図は遠隔給電される
再生装置およびダイオード並列分岐路を備えた遠隔給電
ループを示す回路略図、第６図は、２つの給電回路を備
え、そのうち、一方は電子スイッチを介し、そして他方
は機械スイッチを介して共通の負荷抵抗に接続されてい
る回路装置を示す回路図、第４図は電界効果トランジス
タを備えた電子スイッチの回路図、第５図は２つの給電
装置のうち路のうち一方は２つの遠隔給電装置から構成
され他方が故障点標定装置に設けられている回路構成を
示す回路図、第７図は、それぞれ１つの遠隔給電源およ
びチェック電圧源を備えている２つの同じ構成の遠隔給
電装置を備えだ回路構成を示す回路図、第８図は、停止
可能な電力変換器として構成された給電回路を示す回路
図である。 １・・・負荷抵抗、４，５・・・給電回路、１ａ・・・
給電ループ、６，７・・・電子的スイッチ、８・・・位
置測定回路、９・・・制御装置、１１．１２・・・遠隔
給電出力側、３１，３２．７２・・・スイッチ、２７゜
２７　ａ−アレスタ、４１　、４２　、　Ｆｌ　、Ｆ２
−遠隔給電装置、４５・・・変換器、４６・・・スイッ
チングトランジスタ、４８・・・出力コンデンサ、４３
・・・主電力変換器、４４・・・補助電力変換器、６０
・・・電子的スイッチ、６１．６７．７１・・・電界効
果トランジスタ、６３，６γ・・・ツェナーダイオード
、６４・・・スイッチングトランジスタ、６５・・・サ
イリスタ、８１．８２・・・測定抵抗、８４゜８５・・
・比較器、８６・・・オアデート、８８，８６ａ・・・
電流計、８７・・・インバータ、９１・・・回路装置、
７１．７１ａ・・・リレー、７２・・・リレー接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負荷抵抗への給電のための給電回路を有し該給電回
   路は制御装置により可制御の電子的スイッチを介して負
   荷電流回路の端子対（１１、１２）に接続されており、
   電子的スイッチは給電回路から端子対へ達している電流
   給電路の１つの中に第１トランジスタ（６１）の被制御
   区間を含み第１トランジスタ（６１）の制御端子は電流
   給電回路（４）の作用状態の際第１トランジスタ（６１
   ）が導通しそれの非作用状態の際非導通になるような制
   御電位におかれているように構成されており、第１トラ
   ンジスタ（６１）の被制御区間に並列にサイリスタ（６
   ５）のアノード−カソード間が設けられており、サイリ
   スタ（６５）の制御電極は第１抵抗（６６）を介して当
   該サイリスタ（６５）の一方の主電極に接続され、ツェ
   ナーダイオードの形の非直線性の２端子回路（６７）を
   介してそれの他方の主電極に接続されており、前記２端
   子回路は限界値電圧を下回る電圧の際は阻止状態におか
   れ上回る電圧の際導通状態におかれ、第１抵抗（６６）
   はサイリスタ（６５）の制御区間に並列に接続されてい
   る負荷抵抗への給電用の給電回路装置において、制御装
   置は給電回路（４）の負荷電流回路中にトランジスタ（
   ６１）の被制御区間に直列に設けられた第２の抵抗（９
   ６）と、第２抵抗（９６）に接続された制御区間を有す
   るトランジスタ（９２）とを備え、第２トランジスタ（
   ６１）の制御端子は第２トランジスタ（９２）の被制御
   区間を介して、第２抵抗（９６）の、第１トランジスタ
   （６１）と反対の側の端子に接続されていることを特徴
   とする負荷抵抗への給電用の給電回路装置。 ２、給電回路（４）は定電流源として構成されている特
   許請求の範囲第１項記載の回路装置。 ３、定電流源の負荷回路中に少なくとも１つの別の定電
   流源が設けられている特許請求の範囲第２項記載の回路
   装置。 ４、第２トランジスタ（９２）の制御端子に第３の抵抗
   （９３）が前置接続されている特許請求の範囲第１項か
   ら第３項までのうちいずれかに記載の回路装置。 ５、第１トランジスタ（６１）の制御区間に並列に抵抗
   （６４）および（又は）ツェナーダイオード（６３）が
   設けられており、第２トランジスタ（９２）の被制御区
   間と第２抵抗（９６）との間に第４の抵抗（９５）が設
   けられている特許請求の範囲第１項から第４項までのう
   ちいずれかに記載の回路装置。 ６、第１抵抗（６１）の被制御区間と第２抵抗（９６）
   と第４抵抗（９５）とから成る直列接続体に並列に、所
   属の給電回路（４）の出力電流に対して逆方向に極性づ
   けられたツェナーダイオード（９１）が設けられている
   特許請求の範囲第５項記載の回路装置。 ７、相互に逆向きの極性を以て１つの負荷抵抗（１）に
   接続可能な２つの給電回路（４、５）と、それぞれ給電
   電流路を介して給電回路 （４、５）に接続された、負荷抵抗（１）に対する端子
   対（１１、１２）と、一方又は他方の給電回路（４、５
   ）を用いて負荷抵抗 （１）へ選択的に給電するための装置とを備え、さらに
   、少なくとも、電子的スイッチと制御装置とを有する給
   電回路（４）にてそれの作動のために設けられたスイッ
   チング素子（３１）が出力回路外部に設けられている特
   許請求の範囲第１項から第６項までのうちいずれかに記
   載の回路装置。 ８、一方の給電回路（４）は遠隔給電ループ（１ａ）中
   に存在している電気負荷へ直流直列給電により遠隔給電
   を行なうための遠隔給電電流源として構成され、他方の
   給電回路 （５）は遠隔給電ループ（１ａ）の抵抗のチェックのた
   めの装置として構成され、さらに給電電流源を形成する
   給電回路（４）は出力回路外部に設けられたスイッチン
   グ素子を用いて、ループ抵抗チェック装置によりループ
   抵抗に依存して作動および（又は非作動）状態におかれ
   るように構成されている特許請求の範囲第７項記載の回
   路装置。 ９、給電回路（４、５、４１、４２）の少なくとも１つ
   が、出力側にて作用するダイオード（５０、４１０、４
   ２０）を有し、該ダイオードは固有の出力電圧に対して
   逆方向に極性づけられている特許請求の範囲第１項から
   第８項までのうちいずれかに記載の回路装置。 １０、チェック電流に対する電流測定抵抗（８２）と、
   遠隔給電電流に対する電流測定抵抗（８１）とが、直接
   的に直列に接続されており、チェック電流に対する電流
   測定抵抗（８２）は遠隔給電ループ（１ａ）と給電回路
   に達する２つの電流路との間の電流分岐中に設けられて
   おりかつ遠隔給電電流に対して順方向に極性づけられた
   ダイオード（８３）によって橋絡されており、遠隔給電
   電流に対する電流測定抵抗（８１）は、遠隔給電電流源
   を形成する給電回路（４）の出力側に接続されており、
   前記両電流測定抵抗（８１、８２）には夫々１つのコン
   パレータ（８４、８３）が接続されており、更に、コン
   パレータ（８４、８５）の出力側はオア素子（８６）を
   介して、遠隔給電電流源を形成する給電回路（４）の制
   御入力側（４０）に接続されている特許請求の範囲第８
   項又は第９項記載の回路装置。 １１、遠隔給電電流源とチェック電流源を形成する給電
   回路（４、５；４ａ、５ａ）はループ抵抗のチェック装
   置（８、８ａ）と共に同一の構成ユニット（Ｆ１、Ｆ２
   ）に収容されており、更に、一方の電流路を介して電流
   測定抵抗（８２）に接続されている、チェック電圧源を
   形成する給電回路（５、５ａ）の出力側は他方の電流路
   を介して別個に引き出されている特許請求の範囲第８項
   から第１０項までのうちいずれかに記載の回路装置。 １２、構成ユニット（Ｆ１）は別の同種の１つの構成ユ
   ニットと共に遠隔給電ループ（１ａ）に接続されており
   、該接続は遠隔給電電流源を形成する各給電回路の直列
   接続体が遠隔給電ループの入力側に接続され、更に、チ
   ェック電圧源を形成する給電回路（４、４ａ）の１つが
   、遠隔給電ループと接続されているように構成されてい
   る特許請求の範囲第１１項記載の回路装置。