(57)【要約】【課題】外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができるサージ保護回路及びサージ保護方法を提供すること【解決手段】本発明の第１の態様にかかるサージ保護回路６は、印加されるサージ電圧から外部装置４、５と当該外部装置４、５を制御する制御装置２を保護するサージ保護回路６であって、外部装置４、５の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する第１のサージ電圧検出手段７と、第１のサージ電圧よりも大きく、且つ制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する第２のサージ電圧検出手段８とを備え、第１のサージ電圧検出手段７は、第１のサージ電圧を検出した場合、外部装置４、５を保護するための信号を制御装置２に出力する。【選択図】図１
2011010407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護回路であって、
前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する第１のサージ電圧検出手段と、
前記第１のサージ電圧よりも大きく、且つ前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する第２のサージ電圧検出手段と、を備え、
前記第１のサージ電圧検出手段は、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力する、サージ保護回路。
【請求項２】
前記第２のサージ検出手段は、前記第２のサージ電圧を検出した場合、当該検出を通知する信号を前記制御装置に出力する請求項１に記載のサージ保護回路。
【請求項３】
前記サージ保護回路は、さらに任意の大きさの第３のサージ電圧を検出する第３のサージ電圧検出手段を備え、
前記第３のサージ電圧検出手段は、前記第３のサージ電圧を検出した場合、当該検出を通知する信号を前記制御装置に出力する請求項１又は２に記載のサージ保護回路。
【請求項４】
前記制御装置は、それぞれ耐圧の異なる第１及び第２の外部装置を制御し、
前記第１のサージ電圧検出手段は、前記第１のサージ電圧として、前記第１の外部装置の耐圧よりも大きなサージ電圧を検出するとともに、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記第１の外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力し、
前記サージ保護回路は、さらに前記第２の外部装置の耐圧よりも大きなサージ電圧を検出する第３のサージ電圧検出手段を備え、
第３のサージ電圧検出手段は、前記第３のサージ電圧を検出した場合、前記第２の外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力する請求項２に記載のサージ保護回路。
【請求項５】
前記サージ電圧検出手段は、前記サージ電圧をヒューズによって検出する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサージ保護回路。
【請求項６】
前記サージ電圧検出手段は、前記ヒューズを複数有し、
前記複数のヒューズは、並列に接続されている請求項５に記載のサージ保護回路。
【請求項７】
前記サージ電圧検出手段は、さらに抵抗を有し、前記ヒューズと前記抵抗が並列に接続されている請求項５又は６に記載のサージ保護回路。
【請求項８】
前記制御装置は、前記外部装置を保護するための信号の入力に応じて、当該外部装置への電源供給を遮断する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサージ保護回路。
【請求項９】
前記サージ電圧は、雷によって印加される雷サージ電圧である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のサージ保護回路。
【請求項１０】
印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護方法であって、
前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出するステップと、
前記第１のサージ電圧よりも大きく、前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出するステップと、
前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力するステップと、を有する、サージ保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージ保護回路及びサージ保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用電源線から電力の供給を受けて動作する電気機器を雷サージから保護するために、サージ保護回路が使用されている。
【０００３】
特許文献１には、雷サージ保護回路の異常を検知し焼損事故を未然に防ぐことができる無線基地局装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている無線基地局装置は、図７に示すように、内部電源電圧を受けて動作する内部回路と、商用電源を受けて内部電源電圧を発生する電源ユニット２１１と、外部から電源ユニットに向かう商用電源の入力経路に接続される保護回路２１２と、異常発生を管理者に通知する中央制御部２１３を有する。そして、保護回路２１２は、入力経路に侵入するサージを吸収する雷サージ保護回路２２１と、雷サージ保護回路２２１の試験を行なうための試験回路２２３と、試験モードにおいて雷サージ保護回路２２１を入力経路から切り離し試験回路２２３に接続するスイッチ回路２２２と、試験回路２２３に試験開始指示を与える試験回路制御部２２４を有する。
【０００４】
また、特許文献２には、遠方から接近してくる雷放電と突然近接した雷放電の両方に対応できる襲雷検出回路が開示されている。特許文献２に開示されている襲雷検出回路３１０は、図８に示すように、雷サージ検出回路３２０、徐々に遠方から近づく雷に対して雷接近を判別する第１判別回路３３０と急に発達した近接の雷雲に対して雷接近を判別する第２判別回路３４０を設けた判別回路３５０及び出力回路３６０から構成される。
【０００５】
第１判別回路３３０は、第１レベル値以上であり、かつ、所定時間内に所定数以上の雷サージが発生した場合に、雷接近と判別する。また、第２判別回路３４０は、第１レベル値よりも高い第２レベル値以上の雷サージが発生した場合に、直ちに雷接近と判別する。また、出力回路３６０は、雷接近と判別した場合に、電源線路や通信線路からの被保護機器の切り離しや非常電源への切り替え等の保護動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９７８４９号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、無線基地局装置は局舎内に設置されており、局舎内は空調装置を用いて温度や湿度が適切な状態に保たれている。そして、無線基地局装置の中には、空調装置等の外部装置への電源の供給・遮断を制御する制御装置が内蔵されたものがある。
このような無線基地局装置は、高電圧の雷サージ電圧から制御装置を保護するために、雷サージ電圧によって発生した雷サージ電流をフレームグランドに流すことによって、雷サージ電圧が制御装置に直接印加されないようにしている。
【０００８】
しかし、無線基地局装置が備える制御装置と、この制御装置により制御される外部装置とでは、サージ電圧に対する耐圧が異なる。よって、無線基地局装置がサージ電流をフレームグランドに流すことによって、サージ電圧から制御装置を保護することができたとしても、外部装置の耐圧が制御装置の耐圧よりも低い場合、外部装置を保護することができないという問題があった。
【０００９】
よって、本発明の目的は、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができるサージ保護回路及びサージ保護方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様にかかるサージ保護回路は、印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護回路であって、前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する第１のサージ電圧検出手段と、前記第１のサージ電圧よりも大きく、且つ前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する第２のサージ電圧検出手段と、を備え、前記第１のサージ電圧検出手段は、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力するものである。
【００１１】
本発明の第２の態様にかかるサージ保護方法は、印加されるサージ電圧から外部装置と当該外部装置を制御する制御装置を保護するサージ保護方法であって、前記外部装置の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出するステップと、前記第１のサージ電圧よりも大きく、前記制御装置の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出するステップと、前記第１のサージ電圧を検出した場合、前記外部装置を保護するための信号を前記制御装置に出力するステップと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
上述した各態様により、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができるサージ保護回路及びサージ保護方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェースの構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部の構成図である。
【図７】特許文献１にかかる無線基地局装置の構成図である。
【図８】特許文献２にかかる襲雷検出回路の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態１．
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの概要を示す構成図である。
【００１５】
サージ保護システムは、制御装置２、外部装置４、５及びサージ保護回路６を有する。制御装置２は、サージ保護回路６を介して、任意の信号線１０、１１によって、外部装置４、５と接続されている。
【００１６】
制御装置２は、外部装置４、５の監視及び制御を行う装置である。
サージ保護回路６は、制御装置２に印加されるサージ電圧から制御装置２を保護する回路である。サージ保護回路６は、第１のサージ電圧検出手段７及び第２のサージ電圧検出手段８を有する。
第１のサージ電圧検出手段７は、外部装置４、５の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧を検出する。また、第１のサージ電圧検出手段７は、第１のサージ電圧を検出した場合、外部装置４、５を保護するための信号９を制御装置２に出力する。
第２のサージ電圧検出手段８は、第１のサージ電圧よりも大きく、且つ制御装置２の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧を検出する。
外部装置４、５は、制御装置２によって監視及び制御される装置である。
【００１７】
続いて、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの動作の概要ついて説明する。
【００１８】
まず、外部装置４、５と接続される信号線１０、１１を介して、制御装置２に雷サージ電圧が印加される場合に、サージ保護回路６は、このサージ電圧が直接、制御装置に印加されないように保護する。
このときに、第１のサージ電圧検出手段７は、このサージ電圧が、外部装置４、５の耐圧よりも大きな第１のサージ電圧である場合、それを検出する。
また、第２のサージ電圧検出手段８は、このサージ電圧が、第１のサージ電圧よりも大きく、且つ制御装置２の耐圧よりも大きい第２のサージ電圧である場合、それを検出する。
そして、第１のサージ電圧検出手段７は、第１のサージ電圧を検出した場合、外部装置４、５を保護するための信号９を制御装置２に出力する。
【００１９】
続いて、図２を参照して、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの構成図である。
【００２０】
サージ保護システムは、局舎１内に設置される制御装置２及び外部装置４、５を含む。制御装置２は、自身が有する外部インタフェース３を介して、任意の信号線１０、１１によって、外部装置４、５と接続されている。
【００２１】
制御装置２は、外部装置４、５の監視及び制御を行う装置である。制御装置２は、例えば、無線基地局装置に内蔵されている。また、制御装置２は、後述にて説明する図３に示すように、内部回路２１を有する。
内部回路２１は、外部装置４、５を監視又は制御するための通信データを外部インタフェース３のメイン回路３２に出力する。また、内部回路２１は、この監視又は制御に応じて、外部装置４、５から送信された通信データを取得したメイン回路３２から、この通信データの出力を受ける。
【００２２】
外部インタフェース３は、制御装置２に外部装置４、５と通信する機能を提供する装置である。局舎１が落雷によって誘導雷や直撃雷を受けた場合に、外部装置４、５と接続される信号線１０、１１を介して、外部インタフェース３から雷サージ電圧が制御装置２に印加されることが考えられる。外部インタフェース３には、雷サージ電圧が印加されたときに、制御装置２に影響を及ぼさないように保護する雷サージ保護機能を設けている。雷サージ保護機能は、想定されるある程度の雷サージ電圧までは保護することは可能だが、特に直撃雷などの超高電圧が印加されると、必ずしも保護することが可能とは言えない。このため、保護できない大きさの雷サージ電圧が印加された場合には、制御装置２に異常を通知する必要があり、外部インタフェース３はその機能を備えている。
【００２３】
外部装置４、５は、制御装置２によって監視及び制御される装置である。外部装置４、５は、制御装置２よりも耐圧の低い装置である。外部装置４、５は、例えば、エア・コンディショナーのような空調装置である。
【００２４】
続いて、図３を参照して、本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェース３について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる外部インタフェース３の構成図である。
【００２５】
外部インタフェース３は、ダイオード群３１、メイン回路３２及びヒューズ部３３を含む。
ダイオード群３１は、誘導雷や直撃雷など高負荷の雷サージ電圧により発生した雷サージ電流１００が、制御装置２に負荷されないように、雷サージ電流１００の流れをヒューズ部３３に流れるように切り替える。制御装置２には、制御対象となる全ての外部装置４、５から雷サージ電圧が印加される可能性がある。このため、ダイオード群３１は、外部装置４、５と接続されている全ての信号線１０、１１に、正常に動作する電圧よりも大きな電圧で、予め定めた値を越えた雷サージ電圧が印加された場合、メイン回路３２側に雷サージ電圧が印加されないように、雷サージ電圧により発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す。これにより、制御装置２の内部回路２１に雷サージ電圧が印加されることを防止することができる。よって、制御装置２が雷サージにより故障することを防止することができる。
【００２６】
メイン回路３２は、外部装置４、５から送信された通信データを内部回路２１に出力する処理や、内部回路２１から出力された通信データを外部装置４、５に送信する処理を実行する。
ヒューズ部３３は、ダイオード群３１によって流されてきた雷サージ電流１００をフレームグランド(以下、「ＦＧ」とする)に流す。また、ヒューズ部３３は、雷サージ電流１００が、予め定めた電流容量以上であるか否かを、自身に含まれるヒューズの溶断によって検出し、雷サージ電流１００が予め定めた電流容量以上であることを検出した場合は、制御装置２に、その旨を通知する断通知信号９０を出力する。ヒューズ部３３は、サージ保護回路として機能する。
つまり、ダイオード群３１及びヒューズ部３３は、雷サージ保護回路として機能する。
【００２７】
続いて、図４を参照して、本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかるヒューズ部３３の構成図である。
【００２８】
ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、ヒューズ７１、７２を有する。また、ヒューズ７１、７２は、スイッチ(以下、「ＳＷ」とする)８１、８２を有する。
抵抗６１は、ヒューズ７１が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７２に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６２は、ヒューズ７２が溶断したときに、雷サージ電流１００がＦＧに流れるようにするための抵抗である。
なお、抵抗６１、６２は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力を有する抵抗である。
【００２９】
ヒューズ７１は、外部装置４、５の耐圧よりも大きい雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７１は、好ましくは、外部装置４、５の耐圧と同じ大きさの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。ここで、外部装置４、５の耐圧とは、外部装置４、５が耐えることのできる最大電圧のことである。
【００３０】
ヒューズ７２は、制御装置２の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７２は、好ましくは、制御装置２の耐圧と同じ高さの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。ここで、制御装置２の耐圧とは、制御装置２が耐えることのできる最大電圧のことである。なお、制御装置２の場合は、雷サージ保護機能によって保護されているため、より詳細には、制御装置２に直接印加される電圧が、制御装置２が耐えることのできる大きさまで小さくなるように、ダイオード群３１によって電流の一部又は全部をＦＧに流しきることのできる大きさの電圧のうち、最大の電圧が制御装置２の耐圧となる。
なお、制御装置２の耐圧は、外部装置４、５の耐圧よりも大きいため、ヒューズ７２の電流容量は、ヒューズ７１の電流容量よりも大きなものとなる。
【００３１】
ＳＷ８１、８２は、ヒューズ７１、７２が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８１、８２がＯＮとなって、シグナルグランド(以下、「ＳＧ」とする)と接続されることによる信号変化が断通知信号９１、９２として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９１は、ヒューズ７１の溶断を通知する信号であり、断通知信号９２は、ヒューズ７２の溶断を通知する信号である。
【００３２】
以上に説明したように、ヒューズ部３３は、ダイオード群３１によって流されてきた雷サージ電流１００がヒューズ７１、７２の電流容量以内である場合、雷サージ電流１００をＦＧに流す。また、雷サージ電流１００が電流容量よりも大きい場合、雷サージ電流１００をＦＧに流すとともに、ヒューズ７１、７２が溶断して、その溶断を制御装置２に通知するようにしている。これにより、ヒューズ部３３は、制御装置２に対して、外部装置４、５や制御装置２の耐性よりも大きな雷サージ電圧が印加されたことを通知する。
【００３３】
続いて、本発明の実施の形態１にかかるサージ保護システムの動作について説明する。
【００３４】
まず、誘導雷や直撃雷によって、外部装置４、５等と接続される信号線１０、１１を介して、外部インタフェース３から雷サージ電圧が制御装置２に印加される場合、ダイオード群３１は、この雷サージ電圧によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す。
ヒューズ部３３は、ダイオード群３１から流れてきた雷サージ電流１００をヒューズ７１及びヒューズ７２を経由してＦＧに流す。これにより、雷サージ電圧が直接、制御装置２に印加されないようにして、制御装置２を保護している。
【００３５】
このときに、ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。この断通知信号９１が出力された場合には、局舎１の周辺において落雷が発生しており、再度落雷が発生したときに、制御装置２よりも耐圧の低い外部装置４、５が故障する可能性のある高さの雷サージ電圧が制御装置２や外部装置４、５に印加される可能性があると判断することができる。そのため、制御装置２は、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断することにより、外部装置４、５の故障を回避することができる。
【００３６】
また、外部装置４、５のうち、故障している装置があった場合は、ヒューズ７１を溶断させる大きさの雷サージ電流１００を発生させた高さの雷サージ電圧によって、故障が発生したと判断することができる。なお、このときの判断は、例えば、制御装置２に備えられた、もしくは、制御装置２に接続された表示装置(図示せず)に断通知信号９１の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。
なお、ヒューズ７１が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６１を経由してヒューズ７２に流れることとなる。
【００３７】
また、ヒューズ７２は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８２は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。
この断通知信号９２が出力された場合には、外部インタフェース３の雷サージ保護機能によって保護しきれない大きさの雷サージ電圧が印加されており、外部装置４、５が故障した可能性があると判断することができる。つまり、雷サージ電流１００が、ダイオード群３１によってＦＧに十分に流しきることのできない大きさであり、その電流が制御装置２に含まれる外部インタフェース３のメイン回路３２や内部回路２１に流れ、制御装置２が故障する可能性のある高さの雷サージ電圧が印加された可能性があると判断することができる。
【００３８】
なお、このときの判断は、例えば、上述したように、表示装置に断通知信号９２の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。これにより、この表示された出力結果を、制御装置２又は制御装置２に含まれる装置の交換や修理を行う目安とすることができる。
なお、ヒューズ７２が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６２を経由してＦＧに流れることとなる。
【００３９】
なお、断通知信号９１、９２の出力結果を併せて確認することにより、溶解したヒューズ７１、７２の電流容量に基づいて、雷サージ電流１００の範囲を算出することができるため、局舎１が受けた雷サージ電圧の高さを大まかなレベルで確認することも可能となる。具体的には、ヒューズ７１が溶断した旨を通知する断通知信号９１は出力されているが、ヒューズ７２が溶断した旨を通知する断通知信号９２は出力されていない場合は、ヒューズ７２を溶断させる大きさではないが、ヒューズ７１を溶断させる大きさの雷サージ電流１００が流れたことを知ることができる。
これにより、被雷した局舎１において、制御装置２では耐えられる雷サージ電圧だが、外部装置４、５では耐えられない雷サージ電圧であったというように、局舎１内設備の故障要因を判別する際の情報として使用することも可能である。
【００４０】
以上に説明したように、本実施の形態１によれば、外部装置４、５とこの外部装置４、５を制御する制御装置２が設置される局舎１において、局舎１内の各装置２、４、５が正常に動作する動作電圧よりも高い異常電圧となる雷サージ電圧が印加される場合、つまり、外部インタフェース３のサージ保護機能によって保護される制御装置２の耐圧よりも低いが、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧の印加を検出した場合、外部装置４、５を保護するための断通知信号９１を制御装置２に出力するようにしている。そのため、制御装置２は、局舎１内にある外部装置４、５のように、自身よりもサージ保護機能が微弱であり耐圧の低い装置への電源供給を遮断するように制御することができるため、雷サージ電圧による外部装置４、５の故障を回避することができる。
つまり、本実施の形態１によれば、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。
【００４１】
また、背景技術において説明したような空調装置は、市販されているものによって構成されるため、雷サージ電圧が印加されないようにするため、空調装置自体に手を加えることが困難であるという問題もあった。
本実施の形態１によれば、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧を検出した場合に、制御装置２から外部装置４、５を制御することによって、外部装置４、５を雷サージ電圧から保護するようにしている。そのため、例えば、空調装置のような制御装置によって制御される外部装置自体に手を加えることなく、雷サージ電圧から外部装置を保護することができる。
【００４２】
本発明の実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムの構成は、ヒューズ部３３の構成以外は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
図５を参照して、本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態２にかかるヒューズ部３３の構成図である。
【００４４】
ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、６３、ヒューズ７１、７２、７３を有する。また、ヒューズ７１、７２、７３は、ＳＷ８１、８２、８３を有する。なお、抵抗６１、６２、ヒューズ７１、７２及びＳＷ８１、８２については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４５】
抵抗６３は、ヒューズ７３が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７１に流れるようにするための抵抗である。なお、抵抗６３は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力のものである。
ヒューズ７３は、外部装置４、５の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさのうち、任意の大きさを電流容量とするヒューズである。
ＳＷ８３は、ヒューズ７３が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８３がＯＮとなって、ＳＧと接続されることによる信号変化が断通知信号９３として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９３は、ヒューズ７３の溶断を通知する信号である。
【００４６】
続いて、本発明の実施の形態２にかかるサージ保護システムの動作について説明する。
【００４７】
誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す動作や、ヒューズ７１、７２における動作については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
本実施の形態２では、ヒューズ７３は、ヒューズ７１が溶断しない大きさの雷サージ電流１００であっても、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８３は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９３を出力する。この断通知信号９３が通知された場合には、制御装置２や外部装置４、５が故障した可能性はないと判断することができるが、制御装置２や外部装置４、５にある程度大きな雷サージ電圧が印加されて装置の劣化が進んだ可能性があると判断することができる。
【００４８】
なお、このときの判断は、例えば、実施の形態１において説明したように、表示装置に断通知信号９３の出力結果を表示することにより、作業者が判断可能とすることができる。これにより、この表示された出力結果を、外部装置４、５、制御装置２又は制御装置２に含まれる装置の交換や修理を行う目安とすることができる。
なお、ヒューズ７３が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６３を経由してヒューズ７１に流れることとなる。
【００４９】
以上に説明したように、本実施の形態２では、実施の形態１におけるヒューズ部３３の構成に対して直列にヒューズ７３を１つ追加した構成としている。このように、ヒューズを直列に追加するという簡単な構成によって、ヒューズ７１、７２、７３のいずれも溶断しない場合、ヒューズ７３のみが溶断して、ヒューズ７１、７２は溶断しない場合、ヒューズ７３及びヒューズ７１が溶断して、ヒューズ７２は溶断しない場合、全てのヒューズ７１、７２、７３が溶断する場合、といったように制御装置２に印加される雷サージ電圧の大きさによってヒューズ７１、７２、７３の溶断するパターンが細分化される。
【００５０】
よって、それぞれのパターンを断通知信号９１、９２、９３のいずれも通知されない場合、断通知信号９３のみ通知される場合、断通知信号９３及び断通知信号９２の２つが通知される場合、断通知信号９１、断通知信号９２及び断通知信号９３の３つが通知される場合、として検出することができる。そのため、実施の形態１と比較して、さらに雷サージ電圧の大きさを細分化して検出することができるため、局舎１内の制御装置や外部装置等の装置の故障可能性だけでなく、装置の劣化具合についても詳細に判断することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施の形態２では、外部装置４及び外部装置５の耐圧が異なる場合に、ヒューズ７３を外部装置４の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とし、ヒューズ７１を外部装置５の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とすることもできる。これにより、ヒューズ７３の溶断による断通知信号９３が出力された場合は、外部装置４への電源供給を遮断し、ヒューズ７１の溶断による断通知信号９１が出力された場合は、外部装置５への電源供給を遮断するといったように、制御装置２が制御する外部装置４、５の耐圧が異なる場合であっても、サージ電圧から適切に保護することができる。
【００５２】
以上に説明したように、本実施の形態２によれば、制御装置に印加される雷サージ電圧の大きさを細分化して検出することができるため、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置の劣化具合を判断することが可能となる。
【００５３】
本発明の実施の形態３．
続いて、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムについて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムの構成は、ヒューズ部３３の構成以外は、実施の形態１及び２と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
図６を参照して、本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部３３について詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態３にかかるヒューズ部３３の構成図である。
【００５５】
ヒューズ部３３は、抵抗６１、６２、６４、６５、ヒューズ７１、７２、７４、７５を有する。また、ヒューズ７１、７２、７４、７５は、ＳＷ８１、８２、８４、８５を有する。なお、抵抗６２、ヒューズ７１、７２及びＳＷ８１、８２については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。なお、本実施の形態３では、抵抗６１、６４、６５及びヒューズ７１、７４、７５が並列に接続されている点が実施の形態１と異なる。
【００５６】
抵抗６１は、ヒューズ７１が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７４に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６４は、ヒューズ７４が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７５に流れるようにするための抵抗である。
抵抗６５は、ヒューズ７５が溶断したときに、雷サージ電流１００がヒューズ７２に流れるようにするための抵抗である。
なお、抵抗６４、６５は、想定される大電流が流れても破損しないような、十分な定格電力のものである。
【００５７】
ヒューズ７４、７５は、ヒューズ７１と同様に、外部装置４、５の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズである。なお、ヒューズ７４、７５は、好ましくは、ヒューズ７１と同様に、外部装置４、５の耐圧と同じ大きさの電圧によって発生する電流の大きさを電流容量とするヒューズである。
【００５８】
ＳＷ８４、８５は、ヒューズ７４、７５が溶断した時にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ８４、８５がＯＮとなって、ＳＧと接続されることによる信号変化が断通知信号９４、９５として制御装置２に出力される。つまり、断通知信号９４は、ヒューズ７４の溶断を通知する信号であり、断通知信号９５は、ヒューズ７５の溶断を通知する信号である。
【００５９】
続いて、本発明の実施の形態３にかかるサージ保護システムの動作について説明する。
【００６０】
誘導雷や直撃雷によって発生した雷サージ電流１００をヒューズ部３３に流す動作や、ヒューズ７１、７２における動作については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
まず、ヒューズ７１は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８１は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９１を出力する。制御装置２は、断通知信号９１を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置２は、再び外部装置４、５に電源を供給する。このとき、本実施の形態３では、ヒューズ７１は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００６１】
次に、再び落雷が発生した場合は、雷サージ電流１００は、抵抗６１を経由してヒューズ７４に流れる。
ヒューズ７４は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８４は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９４を出力する。制御装置２は、断通知信号９４を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
次に、落雷の恐れがなくなった場合、制御装置２は、再び外部装置４、５に電源を供給する。このとき、本実施の形態３では、ヒューズ７１、７４は、交換等がされておらず、溶断したままとする。
【００６２】
次に、再び落雷が発生した場合は、雷サージ電流１００は、抵抗６１、６４を経由してヒューズ７５に流れる。
ヒューズ７５は、自身を流れる雷サージ電流１００が電流容量を超えると溶断する。スイッチ８５は、この溶断によってＯＮとなり、制御装置２に断通知信号９５を出力する。制御装置２は、断通知信号９５を受けると、外部装置４、５を保護するために、外部インタフェース３を介して、外部装置４、５への電源供給を遮断する。
なお、ヒューズ７５が溶解した後に、ヒューズ部３３に再び雷サージ電流１００が流れてきた場合、雷サージ電流１００は、抵抗６５を経由してＦＧに流れることとなる。
【００６３】
以上に説明したように、本実施の形態３では、同じ電流容量である３つのヒューズ７１、７４、７５を並列に接続するようにしている。そのため、ヒューズ７１、７４、７５の電流容量を超える雷サージ電流１００をヒューズの交換なしに３回検出することができる。つまり、ヒューズ７１、７４、７５の交換なしに同様の大きさの雷サージ電圧の印加を複数回、制御装置２に通知することができる。そのため、ヒューズ７１、７４、７５の交換なしに、制御装置２から外部装置４、５への電源供給を遮断して故障を回避する制御を複数回行うことができる。
【００６４】
以上に説明したように、本実施の形態３によれば、容易にヒューズの交換ができないシステムであっても、ヒューズの交換をすることなく、外部装置とこの外部装置を制御する制御装置のように、サージ電圧に対する耐圧がそれぞれ異なる複数の装置をサージ電圧から適切に保護することができる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、本実施の形態では、落雷によって発生する雷サージ電圧から制御装置や外部装置を保護する場合について例示したが、雷以外の要因で発生するサージ電圧から保護するために用いてもよい。例えば、局舎内に人が入局していない状態であれば、サージ電圧が発生する要因としては、ほぼ落雷による雷サージ電圧しかないと判断できるが、人が入局している場合は、人的要因によって高電圧が印加されてしまう可能性もある。
【００６６】
また、ヒューズの数や電流容量は、本実施の形態において例示したものに限られない。
例えば、実施の形態２では、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズを追加しているが、追加するヒューズの数や電流容量は、本実施の形態２において例示したものに限られない。例えば、制御装置２の耐圧よりも低く、外部装置の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズを追加してもよい。また、例えば、制御装置２の耐圧よりも低く、外部装置の耐圧よりも高い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流１００の大きさを電流容量とするヒューズと、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズの両方を追加してもよい。また、例えば、外部装置の耐圧よりも低い雷サージ電圧によって発生する雷サージ電流の大きさを電流容量とするヒューズであって、それぞれ電流容量が異なる複数のヒューズを追加することにより、さらに細分化して雷サージ電圧を検出できるようにしてもよい。
例えば、その他に、実施の形態３では、ヒューズを３つ並列に接続して構成したヒューズ部を例示したが、並列に接続するヒューズの数はそれに限られない。
【００６７】
また、実施の形態２及び実施の形態３を組み合わせて実施するようにしてもよい。例えば、実施の形態２において追加されるヒューズについても、同様の電流容量のヒューズを並列して接続するようにして、雷サージ電圧の大きさを細分化して複数回検出することができるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１    局舎
２    制御装置
３    外部インタフェース
４、５    外部装置
６    サージ保護回路
７    第１のサージ電圧検出手段
８    第２のサージ電圧検出手段
９    信号
１０、１１    信号線
２１    内部回路
３１    ダイオード群
３２    メイン回路
３３    ヒューズ部
６１、６２、６３、６４、６５    抵抗
７１、７２、７３、７４、７５    ヒューズ
８１、８２、８３、８４、８５    ＳＷ
９１、９２、９３、９４、９５    断通知信号
１００    雷サージ電流
【図１】
2011010407.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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