特開 2023-88035 サージ防護回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023088035

(43)【公開日】2023-06-26

(54)【発明の名称】サージ防護回路

(51)【国際特許分類】

   H02H 9/04 20060101AFI20230619BHJP

   H02H 9/06 20060101ALI20230619BHJP

   H01T 1/16 20060101ALI20230619BHJP

   H01T 4/00 20060101ALI20230619BHJP

【ＦＩ】

H02H9/04 A

H02H9/06

H01T1/16 G

H01T4/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021202652

(22)【出願日】2021-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000123354

【氏名又は名称】音羽電機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】赤穂 智章

(72)【発明者】

【氏名】神田 雅隆

(72)【発明者】

【氏名】柴田 麻生

【テーマコード（参考）】

5G013

【Ｆターム（参考）】

5G013AA01

5G013BA02

5G013CB23

5G013CB24

5G013DA01

5G013DA12

(57)【要約】

【課題】電気機器を雷サージ等から保護でき、かつ、電力線通信にも問題が生じないサージ防護回路を提供する。
【解決手段】サージ防護回路は、電源側配線に接続される複数の電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、接地端子１２とを備える。複数の電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれと接地端子１２との間に、酸化亜鉛素子２４およびガス入り放電管２５が、直列に設けられている。複数の電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士の間の全てに、酸化亜鉛素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃおよびガス入り放電管２６ａ，２６ｂ，２６ｃが、直列に設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サージ防護回路であって、
電源側配線に接続される複数の電源側接続端子と、
接地端子とを備え、
前記複数の電源側接続端子のそれぞれと、前記接地端子との間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、
前記複数の電源側接続端子同士の間の全てに、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項2】

請求項１記載のサージ防護回路において、
直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、
前記複数の電源側接続端子は、三相３線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、
前記第１、第２および第３の電源側接続端子のうち少なくとも２つと、前記接続ノードとの間に、ガス入り放電管が設けられている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項3】

請求項１記載のサージ防護回路において、
中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、
前記複数の電源側接続端子は、三相３線式配電線の各相の線それぞれに接続される第１、第２および第３の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の前記中間電極と接続されており、前記第３の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項4】

請求項１記載のサージ防護回路において、
直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、
前記複数の電源側接続端子は、単相３線式配電線の各相の線および中性線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、前記第２の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項5】

請求項１記載のサージ防護回路において、
中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、
前記複数の電源側接続端子は、単相３線式配電線の各相の線および中性線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されており、前記第３の電源側接続端子は、前記第１ガス入り放電管の前記中間電極と接続されている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項6】

請求項１記載のサージ防護回路において、
直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、
前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、前記第２の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項7】

請求項１記載のサージ防護回路において、
中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、
前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【請求項8】

請求項１記載のサージ防護回路において、
直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、
前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の電源相の線および中性線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、
前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている
ことを特徴とするサージ防護回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気機器を雷サージ等から保護するためのサージ防護デバイス（ＳＰＤ（Surge Protective Device））の回路に関する。

【背景技術】

【0002】

サージ防護デバイス（ＳＰＤ（Surge Protective Device））は、電気機器を雷サージ等から保護するための装置であり、その内部には酸化亜鉛素子やガス入り放電管等の雷防護素子が設けられている。サージ防護デバイスは、主に、保護したい電気機器に対して並列に接続される。雷サージ過電圧が電源線に侵入してきた場合、その過電圧に応じて雷防護素子が動作を開始し、雷サージ電流を大地に流す。このとき、サージ防護回路に発生する電圧が電気機器に加わるが、この電圧を電気機器の耐電圧よりも低く抑えることによって、当該電気機器の絶縁破壊を防止することができる。

【0003】

特許文献１では、分電盤に搭載される避雷器の回路構成例が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４７７３７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、電力線を通信回路としても利用する技術である電力線通信の普及が進んでいる。そして、最近では、ＨＤ－ＰＬＣ（High Definition Power Line Communication）と呼ばれる、ＩＥＥＥ１９０１規格による高速電力線通信が採用され始めている。ＨＤ－ＰＬＣでは、電力線に重畳する信号周波数として数ＭＨｚ～数十ＭＨｚが利用されている。

【0006】

ところで、サージ防護回路に用いられる酸化亜鉛素子は、数１０００ｐＦ程度の大きな静電容量値を有する。このため、従来のサージ防護回路を設けた電力線においてＨＤ－ＰＬＣを採用すると、大きな静電容量を有する酸化亜鉛素子の存在により、電力線に重畳される信号が減衰してしまい、通信ができないという問題が生じることがある。

【0007】

本発明は、前記のような問題に鑑み、電気機器を雷サージ等から保護でき、かつ、電力線通信にも問題が生じないサージ防護回路を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様では、サージ防護回路は、電源側配線に接続される複数の電源側接続端子と、接地端子とを備え、前記複数の電源側接続端子のそれぞれと、前記接地端子との間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、前記複数の電源側接続端子同士の間の全てに、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている。

【0009】

この態様によると、サージ防護デバイスの内部回路において、複数の電源側接続端子のそれぞれと接地端子との間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、かつ、複数の電源側接続端子同士の間の全てに、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている。このような回路を持つサージ防護デバイスを設置することによって、電源線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。これにより、電源線に侵入する雷サージに対して動作し、機器を保護することができるとともに、当該電源線を利用した電力線通信に対して、信号の減衰を抑制することができる。

【0010】

そして、前記態様のサージ防護回路において、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、前記複数の電源側接続端子は、三相３線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、前記第１、第２および第３の電源側接続端子のうち少なくとも２つと、前記接続ノードとの間に、ガス入り放電管が設けられている、としてもよい。

【0011】

これにより、三相３線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0012】

また、前記態様のサージ防護回路において、中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、前記複数の電源側接続端子は、三相３線式配電線の各相の線それぞれに接続される第１、第２および第３の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の前記中間電極と接続されており、前記第３の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されている、としてもよい。

【0013】

これにより、三相３線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0014】

また、前記態様のサージ防護回路において、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、前記複数の電源側接続端子は、単相３線式配電線の各相の線および中性線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、前記第２の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている、としてもよい。

【0015】

これにより、単相３線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0016】

また、前記態様のサージ防護回路において、中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、前記複数の電源側接続端子は、単相３線式配電線の各相の線および中性線それぞれに接続される、第１、第２および第３の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されており、前記第３の電源側接続端子は、前記第１ガス入り放電管の前記中間電極と接続されている、としてもよい。

【0017】

これにより、単相３線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0018】

また、前記態様のサージ防護回路において、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられており、前記第２の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている、としてもよい。

【0019】

これにより、単相２線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0020】

また、前記態様のサージ防護回路において、中間電極が、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、３極型の第１ガス入り放電管を備え、前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の各相の線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第１電極と接続されており、前記第２の電源側接続端子は、酸化亜鉛素子を介して、前記第１ガス入り放電管の第２電極と接続されている、としてもよい。

【0021】

これにより、単相２線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【0022】

また、前記サージ防護回路において、直列に設けられた酸化亜鉛素子およびガス入り放電管を介して、前記接地端子と接続された、接続ノードを備え、前記複数の電源側接続端子は、単相２線式配電線の電源相の線および中性線それぞれに接続される、第１および第２の電源側接続端子であり、前記第１の電源側接続端子と前記接続ノードとの間に、酸化亜鉛素子およびガス入り放電管が、直列に設けられている、としてもよい。

【0023】

これにより、単相２線式配電線に対して、電力線通信に問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、電気機器を雷サージ等から保護でき、かつ、電力線通信にも問題が生じないサージ防護回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態１に係るサージ防護回路の回路構成例

【図2】実施形態１に係るサージ防護回路の他の回路構成例

【図3】実施形態２に係るサージ防護回路の回路構成例

【図4】実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成例

【図5】実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成例

【図6】実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成例

【図7】実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成例

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施形態に係るサージ防護回路は、電源線に対して、雷サージ等から保護したい機器の前に設置する。

【0027】

（実施形態１）
図１は実施形態１に係るサージ防護回路（ＳＰＤ（Surge Protective Device）回路）の回路構成を示す回路図である。図１に示すサージ防護回路は、三相３線用である。

【0028】

図１に示すサージ防護回路は、電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、接地端子１２とを備える。電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、三相３線式配電線の各相の線それぞれに接続される。接続ノード１７は、酸化亜鉛素子２４およびガス入り放電管２５を介して、接地端子１２と接続されている。電源側接続端子１１ａは、酸化亜鉛素子２１ａおよびガス入り放電管２６ａを介して、接続ノード１７と接続されている。電源側接続端子１１ｂは、酸化亜鉛素子２１ｂおよびガス入り放電管２６ｂを介して、接続ノード１７と接続されている。電源側接続端子１１ｃは、酸化亜鉛素子２１ｃおよびガス入り放電管２６ｃを介して、接続ノード１７と接続されている。また、図１に示すサージ防護回路では、ヒューズ等の切り離し装置６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、劣化表示回路７１ａ，７１ｂとが設けられている。

【0029】

図１の回路構成によると、三相３線式配電線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、接続ノード１７と接地端子１２との間に、酸化亜鉛素子２４およびガス入り放電管２５が直列に設けられる。電源側接続端子１１ａと電源側接続端子１１ｂとの間に、酸化亜鉛素子２１ａ，ガス入り放電管２６ａ，２６ｂ、および、酸化亜鉛素子２１ｂが設けられる。電源側接続端子１１ｂと電源側接続端子１１ｃとの間に、酸化亜鉛素子２１ｂ，ガス入り放電管２６ｂ，２６ｃ、および、酸化亜鉛素子２１ｃが設けられる。電源側接続端子１１ｃと電源側接続端子１１ａとの間に、酸化亜鉛素子２１ｃ，ガス入り放電管２６ｃ，２６ａ、および、酸化亜鉛素子２１ａが設けられる。

【0030】

このような構成により、図１に示すサージ防護回路は、電源線に侵入する雷サージに対して動作し、雷サージ電圧を抑制し、機器を保護することができる。加えて、電力線通信に対して、信号の減衰を小さく抑えることができる。酸化亜鉛素子の静電容量値は数１０００ｐＦ程度であり、この大きな静電容量のために、電力線通信における信号が減衰してしまうという問題があった。一方、ガス入り放電管の静電容量値は数ｐＦ程度であり、ガス入り放電管を酸化亜鉛素子と直列に配置することによって、合成容量を数ｐＦ程度にすることができる。これにより、電力線通信における信号の減衰を抑制することができる。

【0031】

なお、図１の回路構成において、ガス入り放電管２６ａ，２６ｂ，２６ｃのいずれか１つを省いてもかまわない。この構成でも、三相３線式配電線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになり、図１の回路構成と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、電源側接続端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち少なくとも２つと、接続ノード１７との間に、ガス入り放電管が設けられていればよい。

【0032】

また、図１の回路構成は、三相３線、単相３線共用の機種に適用してもかまわない。単線３相用として用いる場合は、例えば、電源側接続端子１１ｂを中性線に接続する。この場合、ガス入り放電管２６ｂを省いてもかまわない。

【0033】

なお、図１の回路構成において、酸化亜鉛素子２１ａとガス入り放電管２６ａの位置を入れ替えてもよいし、酸化亜鉛素子２１ｂとガス入り放電管２６ｂの位置を入れ替えてもよいし、酸化亜鉛素子２１ｃとガス入り放電管２６ｃの位置を入れ替えてもよい。また、酸化亜鉛素子２４とガス入り放電管２５の位置を入れ替えてもよい。

【0034】

なお、図１の回路構成において、ガス入り放電管２６ａ，２６ｂ，２６ｃの直流放電開始電圧の仕様値は同じであることが好ましい。あるいは、ガス入り放電管２６ａ，２６ｂ，２６ｃの直流放電開始電圧の値は、近いことが好ましい。ここでの近いとは、直流放電開始電圧の各値が、その平均値に対して±２０％以内にあることを意味する。これにより、全ての線間について、放電動作特性を合わせることができるので、機器保護を好適に実現することができる。

【0035】

（他の構成例）
上述の実施形態に係る回路構成において、２極型のガス入り放電管に代えて、３極型のガス入り放電管を用いてもかまわない。

【0036】

図２は実施形態に係るサージ防護回路の他の回路構成を示す回路図である。図２のサージ防護回路は、３極型のガス入り放電管２３を備えている。ガス入り放電管２３の中間電極は、ガス入り放電管２５および酸化亜鉛素子２４を介して、接地端子１２と接続されている。電源側接続端子１１ａは、酸化亜鉛素子２１ａを介して、ガス入り放電管２３の第１電極と接続されている。電源側接続端子１１ｂは、酸化亜鉛素子２１ｂおよびガス入り放電管２２を介して、ガス入り放電管２３の中間電極と接続されている。電源側接続端子１１ｃは、酸化亜鉛素子２１ｃを介して、ガス入り放電管２３の第２電極と接続されている。

【0037】

図２の回路構成でも、三相３線式配電線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１１ａと電源側接続端子１１ｂとの間に、酸化亜鉛素子２１ａ，ガス入り放電管２３，２２、および、酸化亜鉛素子２１ｂが設けられている。電源側接続端子１１ｂと電源側接続端子１１ｃとの間に、酸化亜鉛素子２１ｂ，ガス入り放電管２２，２３、および、酸化亜鉛素子２１ｃが設けられている。電源側接続端子１１ｃと電源側接続端子１１ａとの間に、酸化亜鉛素子２１ｃ，ガス入り放電管２３、および、酸化亜鉛素子２１ａが設けられている。ガス入り放電管２３の中間電極と接地端子１２との間に、酸化亜鉛素子２４およびガス入り放電管２５が直列に設けられている。

【0038】

したがって、図２のサージ防護回路によって、図１のサージ防護回路と同様の作用効果が得られる。また、図２のサージ防護回路では、ガス入り放電管の個数が少なくなっており、基板における部品配置が簡略化されるので、サージ防護デバイスの小型化が可能になる。

【0039】

なお、図２の回路構成において、ガス入り放電管２２を省いてもかまわない。

【0040】

（実施形態２）
上述の実施形態１では、三相３線用のサージ保護回路について説明した。本実施形態では、単相用のサージ保護回路について説明する。

【0041】

図３は実施形態２に係るサージ防護回路の回路構成を示す回路図である。図３に示すサージ防護回路は、単相３線用である。

【0042】

図３に示すサージ防護回路は、電源側接続端子１３ａ，１３ｂ，１３Ｎと、接地端子１４とを備える。電源側接続端子１３ａ，１３ｂ，１３Ｎは、単相３線式配電線の各相の線および中性線にそれぞれ接続される。接続ノード１８は、酸化亜鉛素子３３およびガス入り放電管３４を介して、接地端子１４と接続されている。電源側接続端子１３ａは、酸化亜鉛素子３１ａおよびガス入り放電管３５ａを介して、接続ノード１８と接続されている。電源側接続端子１３ｂは、酸化亜鉛素子３１ｂおよびガス入り放電管３５ｂを介して、接続ノード１８と接続されている。電源側接続端子１３Ｎは、接続ノード１８と接続されている。また、図４に示すサージ防護回路は、ヒューズ等の切り離し装置６３ａ，６３ｂ，６３ｃと、劣化表示回路７３ａ，７３ｂとが設けられている。

【0043】

図３の回路構成では、単相３線式配電線の各相の線および中性線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１３ａと電源側接続端子１３Ｎとの間に、酸化亜鉛素子３１ａおよびガス入り放電管３５ａが設けられる。電源側接続端子１３ｂと電源側接続端子１３Ｎとの間に、酸化亜鉛素子３１ｂおよびガス入り放電管３５ｂが設けられる。電源側接続端子１３ａと電源側接続端子１３ｂとの間に、酸化亜鉛素子３１ａ，ガス入り放電管３５ａ，３５ｂ、および、酸化亜鉛素子３１ｂが設けられる。接続ノード１８と接地端子１４との間に、酸化亜鉛素子３３およびガス入り放電管３４が直列に設けられる。

【0044】

このような構成により、図３に示すサージ防護回路は、実施形態１に係るサージ防護回路と同様に、電源線に侵入する雷サージに対して動作し、雷サージ電圧を抑制し、機器を保護することができる。加えて、電力線通信に対して、信号の減衰を小さく抑えることができる。

【0045】

なお、図３の回路構成において、電源側接続端子１３Ｎと接続ノード１８との間に、酸化亜鉛素子を設けてもかまわない。この場合、図１の回路構成において、ガス入り放電管２６ｂを省いた構成と同じ構成になる。

【0046】

なお、図３の回路構成において、ガス入り放電管３５ａ，３５ｂの直流放電開始電圧の仕様値は同じであることが好ましい。あるいは、ガス入り放電管３５ａ，３５ｂの直流放電開始電圧の値は、近いことが好ましい。ここでの近いとは、直流放電開始電圧の各値が、その平均値に対して±２０％以内にあることを意味する。これにより、全ての線間について、放電動作特性を合わせることができるので、機器保護を好適に実現することができる。

【0047】

図４は実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成を示す回路図である。図４に示すサージ防護回路は、単相２線用である。

【0048】

図４に示すサージ防護回路は、電源側接続端子１５ａ，１５ｂと、接地端子１６とを備える。電源側接続端子１５ａ，１５ｂは、単相２線式配電線の各相の線にそれぞれ接続される。接続ノード１９は、酸化亜鉛素子４３およびガス入り放電管４４を介して、接地端子１６と接続されている。電源側接続端子１５ａは、酸化亜鉛素子４１ａおよびガス入り放電管４５ａを介して、接続ノード１９と接続されている。電源側接続端子１５ｂは、酸化亜鉛素子４１ｂおよびガス入り放電管４５ｂを介して、接続ノード１９と接続されている。また、図４に示すサージ防護回路は、ヒューズ等の切り離し装置６５ａ，６５ｂと、劣化表示回路７５とが設けられている。

【0049】

図４の回路構成では、単相２線式配電線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１５ａと電源側接続端子１５ｂとの間に、酸化亜鉛素子４１ａ，ガス入り放電管４５ａ，４５ｂ、および、酸化亜鉛素子４１ｂが設けられる。接続ノード１９と接地端子１６との間に、酸化亜鉛素子４３およびガス入り放電管４４が直列に設けられる。

【0050】

このような構成により、図４に示すサージ防護回路は、電源線に侵入する雷サージに対して動作し、雷サージ電圧を抑制し、機器を保護することができる。加えて、電力線通信に対して、信号の減衰を小さく抑えることができる。

【0051】

なお、図４の回路構成において、ガス入り放電管４５ａ，４５ｂの直流放電開始電圧の仕様値は同じであることが好ましい。あるいは、ガス入り放電管３５ａ，３５ｂの直流放電開始電圧の値は、近いことが好ましい。ここでの近いとは、直流放電開始電圧の各値が、その平均値に対して±２０％以内にあることを意味する。これにより、全ての線間について、放電動作特性を合わせることができるので、機器保護を好適に実現することができる。

【0052】

（他の構成例）
上述の実施形態に係る回路構成において、２極型のガス入り放電管に代えて、３極型のガス入り放電管を用いてもかまわない。

【0053】

図５は実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成を示す回路図である。図５のサージ防護回路は、単相３線用であり、３極型のガス入り放電管３２を備えている。電源側接続端子１３ａは、酸化亜鉛素子３１ａを介して、ガス入り放電管３２の第１電極と接続されている。電源側接続端子１３ｂは、酸化亜鉛素子３１ｂを介して、ガス入り放電管３２の第２電極と接続されている。電源側接続端子１３Ｎは、ガス入り放電管３２の中間電極と接続されている。接地端子１４は、ガス入り放電管３４および酸化亜鉛素子３３を介して、ガス入り放電管３２の中間電極と接続されている。

【0054】

図５の回路構成でも、単相３線式配電線の各相の線および中性線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１３ａと電源側接続端子１３Ｎとの間に、酸化亜鉛素子３１ａおよびガス入り放電管３２が設けられる。電源側接続端子１３ｂと電源側接続端子１３Ｎとの間に、酸化亜鉛素子３１ｂおよびガス入り放電管３２が設けられる。電源側接続端子１３ａと電源側接続端子１３ｂとの間に、酸化亜鉛素子３１ａ，ガス入り放電管３２、および、酸化亜鉛素子３１ｂが設けられる。ガス入り放電管３２の中間電極と接地端子１４との間に、酸化亜鉛素子３３およびガス入り放電管３４が直列に設けられる。

【0055】

したがって、図５のサージ防護回路によって、図３のサージ防護回路と同様の作用効果が得られる。また、３極型のガス入り放電管３２を用いることによって、動作をより安定させることができる。

【0056】

図６は実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成を示す回路図である。図６のサージ防護回路は、単相２線用であり、３極型のガス入り放電管４２を備えている。電源側接続端子１５ａは、酸化亜鉛素子４１ａを介して、ガス入り放電管４２の第１電極と接続されている。電源側接続端子１５ｂは、酸化亜鉛素子４１ｂを介して、ガス入り放電管４２の第２電極と接続されている。接地端子１６は、ガス入り放電管４４および酸化亜鉛素子４３を介して、ガス入り放電管４２の中間電極と接続されている。

【0057】

図６の回路構成でも、単相２線式配電線の各相の線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１５ａと電源側接続端子１５ｂとの間に、酸化亜鉛素子４１ａ，ガス入り放電管４２、および、酸化亜鉛素子４１ｂが設けられる。ガス入り放電管４２の中間電極と接地端子１６との間に、酸化亜鉛素子４３およびガス入り放電管４４が直列に設けられる。

【0058】

したがって、図６のサージ防護回路によって、図４のサージ防護回路と同様の作用効果が得られる。

【0059】

図７は実施形態２に係るサージ防護回路の他の回路構成を示す回路図である。図７のサージ防護回路は、単相２線用であり、電源側接続端子１５ａは単相２線式配電線の電源相の線に接続され、電源側接続端子１５Ｎは単相２線式配電線の中性線に接続される。接続ノード１９は、酸化亜鉛素子４３およびガス入り放電管４４を介して、接地端子１６と接続されている。電源側接続端子１５ａは、酸化亜鉛素子４１ａおよびガス入り放電管４５ａを介して、接続ノード１９と接続されている。電源側接続端子１５Ｎは、接続ノード１９と接続されている。

【0060】

図７の回路構成では、単相２線式配電線の電源相の線および中性線について、対地間、および、全ての線間において、酸化亜鉛素子とガス入り放電管が直列に設けられることになる。すなわち、電源側接続端子１５ａと電源側接続端子１５Ｎとの間に、酸化亜鉛素子４１ａ，ガス入り放電管４５ａが設けられる。接続ノード１９と接地端子１６と間に、酸化亜鉛素子４３およびガス入り放電管４４が直列に設けられる。

【0061】

このような構成により、図７に示すサージ防護回路は、電源線に侵入する雷サージに対して動作し、雷サージ電圧を抑制し、機器を保護することができる。加えて、電力線通信に対して、信号の減衰を小さく抑えることができる。

【0062】

なお、図７の回路構成において、電源側接続端子１５Ｎと接続ノード１９との間に、酸化亜鉛素子が設けられていてもかまわない。

【0063】

なお、上述の各実施形態に示す回路構成において、２極型のガス入り放電管に代えて、３極型のガス入り放電管を用いてもかまわない。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明は、例えば、電力線通信に利用される電源線において、通信に影響を与えることなく電気機器を雷サージ等から保護するのに有用である。

【符号の説明】

【0065】

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 電源側接続端子
１２ 接地端子
１３ａ，１３ｂ，１３Ｎ 電源側接続端子
１４ 接地端子
１５ａ，１５ｂ，１５Ｎ 電源側接続端子
１６ 接地端子
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２，２４ 酸化亜鉛素子
２２Ａ，２３ ３極型ガス入り放電管
２５，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ ガス入り放電管
３１ａ，３１ｂ，３３ 酸化亜鉛素子
３２ ３極型ガス入り放電管
３４，３５ａ，３５ｂ ガス入り放電管
４１ａ，４１ｂ，４３ 酸化亜鉛素子
４２ ３極型ガス入り放電管
４４，４５ａ，４５ｂ ガス入り放電管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】