JP5290838B2 - 保安器 - Google Patents

Description

本発明は、高周波信号を同軸ケーブルを介して伝送するＣＡＴＶシステム等の高周波伝送システムから加入者側端末装置に伝送信号を引き込むのに使用される保安器に関する。

従来、ＣＡＴＶシステム等の高周波伝送システムから加入者側に伝送線を引き込む際には、システム側の伝送線に重畳された落雷等に伴う異常電圧によって加入者側端末装置に過電流が流れ、加入者側端末装置が故障することのないよう、その引き込み経路に保安器を設けるようにされている。

この保安器には、通常、高周波信号が通過するのを許可し、直流信号が通過するのを阻止する絶縁型のものが使用される。そして、この保安器には、システム側同軸ケーブルの中心導体と外部導体との間に接続される避雷器（所謂アレスタ）が設けられ、落雷等によってシステム側同軸ケーブルに高電圧が発生した際、その高電圧が、アレスタを介して、システム側同軸ケーブルの外部導体（詳しくはその外部導体が接地されたグランドライン）に放電されるようにしている。

また、この種の保安器には、加入者側同軸ケーブルの外部導体を介して入力されるノイズ成分が、システム側同軸ケーブルへと出力され、他の加入者側からのノイズ成分と混合されて、高レベルの流合雑音となるのを防止するために、一対の結合トランスを用いて構成される雑音除去回路を設けることも提案されている（例えば、特許文献２等参照）。

特開昭６３−１９５９８１号公報 特開２００２−５７６３３号公報

ところで、従来の保安器は、加入者側同軸ケーブルにアレスタを接続することにより、落雷等によって加入者側同軸ケーブルから入力される高電圧から加入者側の受信端末を保護することは考えられていたが、加入者側で発生した高電圧から保安器自体を保護することは考えられていなかった。

このため、加入者側で落雷が発生し、その誘導電圧が加入者側同軸ケーブルの外部導体を介して保安器に入力されると、加入者側同軸ケーブルの外部導体とシステム側同軸ケーブルの外部導体との間に設けられた直流信号遮断用のコンデンサに過電圧が印加されて、そのコンデンサが放電により破壊することがあった。

そして、このように直流信号遮断用のコンデンサが破壊し、上記各同軸ケーブルの外部導体同士が短絡状態になった際には、高周波信号は通常通り保安器を通過できるので、保安器の故障を検知できず、その後の落雷等で上記各同軸ケーブルの外部導体間に過電流が流れ、加入者側或いはシステム側の機器が故障してしまうことがあった。

一方、雑音除去回路を設けた保安器においては、直流信号遮断用のコンデンサが高耐圧であるため破壊せず、雑音除去回路を形成している結合トランスやコンデンサ等に過電流が流れて、これらが破損することがある。

そして、この場合には、高周波信号が正常に通過できなくなるので、加入者側からの通報、高周波信号の伝送状況の監視、等により、保安器の故障を検知できるものの、保安器を正常に復旧させるには、雑音除去回路を交換しなければならず、コストがかかるという問題があった。

また特に、住宅が密集した地域で落雷が発生すると、加入者毎に設置された多数の保安器が同時に故障するので、その地域での復旧に時間がかかるという問題もある。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、高周波伝送システムから加入者側端末装置に伝送信号を引き込むのに使用される保安器において、落雷等によってシステム側で発生した高電圧から加入者側の機器を保護できるだけでなく、加入者側で発生した高電圧から保安器自身を保護できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、
高周波信号伝送システムにおいて高周波信号を加入者側に配信するのに使用されるシステム側同軸ケーブルを接続するための入力端子と、
加入者側受信端末に接続される加入者側同軸ケーブルを接続するための出力端子と、
前記入力端子の中心導体と前記出力端子の中心導体との間に設けられ、前記高周波信号が通過するのを許可し、直流信号が通過するのを阻止する直流遮断回路と、
を備え、
前記入力端子の外部導体は、地面に設置されるグランドラインに接続され、
前記出力端子の外部導体は、前記高周波信号が通過するのを許可し、直流信号が通過するのを阻止するコンデンサを介して、前記グランドラインに接続され、
しかも、前記入力端子の中心導体と前記グランドラインとの間、及び、前記出力端子の外部導体と前記グランドラインとの間には、それぞれ、避雷器が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保安器において、前記直流遮断回路は、当該保安器を通過する高周波信号から、前記入力端子の外部導体を介して入力される雑音成分を除去する雑音除去回路を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の保安器においては、システム側同軸ケーブルが接続される入力端子の中心導体とグランドラインとの間だけでなく、加入者側同軸ケーブルが接続される出力端子の外部導体とグランドラインとの間にも避雷器が設けられている。

このため、加入者側で落雷等が発生して、出力端子の外部導体に高電圧が発生した際には、その高電圧を、避雷器を介してグランドラインに放電させることができる。

よって、請求項１に記載の保安器によれば、絶縁型の保安器において、出力端子の外部導体とグランドラインとの間（換言すれば出力端子の外部導体と入力端子の外部導体との間）に設けられる直流信号成分遮断用のコンデンサが、出力端子を介して加入者側同軸ケーブルから入力される高電圧により破壊するのを防止できる。また、このコンデンサの破壊によって次回の落雷時に生じる、加入者側電子機器の故障、若しくは、システム側電子機器の故障、を防止することができる。

次に、請求項２に記載の保安器においては、当該保安器を通過する高周波信号から、前記加入者側同軸ケーブルの外部導体を介して入力される雑音成分を除去する雑音除去回路が設けられている。

このため、請求項２に記載の保安器によれば、落雷等により発生した高電圧が、出力端子を介して加入者側同軸ケーブルから入力された際に、その高電圧によって雑音除去回路に過電流が流れて、雑音除去回路が故障するのを防止することができる。
また、雑音除去回路が故障するのを防止できることから、保安器の信頼性を向上でき、しかも、加入者側で生じた落雷等によって雑音除去回路を交換する必要がないので、保安器の保守も低コストで行うことができる。

実施形態の保安器の構成を表す電気回路図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の保安器２の構成を表す電気回路図である。
本実施例の保安器２は、例えば、双方向ＣＡＴＶシステムから加入者宅内へと伝送線（同軸ケーブル）を引き込む部分に設けられて、システム側同軸ケーブルと加入者側同軸ケーブルとの間を直流的に遮断し、加入者側端末装置を落雷や漏電から保護するものである。

図１に示すように、保安器２には、システム側同軸ケーブルを接続するための入力端子４と、加入者側同軸ケーブルを接続するための出力端子６とが備えられている。入力端子４及び出力端子６は、中心導体と外部導体とを備えた同軸端子（接栓）にて構成されており、各端子４、６の中心導体は、同軸ケーブルの中心導体に接続され、各端子４、６の外部導体は、同軸ケーブルの外部導体に接続される。

そして、入力端子４の中心導体は、コンデンサ１４、雑音除去回路３０、及び、コンデンサ１８を介して、出力端子６の中心導体に接続されている。なお、コンデンサ１４，１８は、直流信号成分を遮断し、高周波信号を通過させるカップリング用のコンデンサである。

また、入力端子４の外部導体は、メッセンジャワイヤ等を介して地面に接地された保安器２のグランドラインに接続されており、そのグランドラインと入力端子の中心導体との間（換言すればシステム側同軸ケーブルの中心導体と外部導体との間）には、避雷器としてのアレスタ２０及びチョークコイル１２がそれぞれ接続されている。

また、出力端子６の外部導体は、コンデンサ２２を介して、保安器２のグランドラインに接続されている。なお、このコンデンサ２２は、直流信号成分を遮断し、高周波信号を通過させるカップリング用のコンデンサである。従って、本実施形態の保安器２は、入力端子４と出力端子６との間が、コンデンサ１４、１８、２２により直流的に完全に遮断された、絶縁型の保安器ということになる。

次に、雑音除去回路３０は、一対の結合トランス３２、３４を中心に構成されている。
この結合トランス３２、３４は、例えば、巻数比が１：１であり、前段の結合トランス３２の二次巻線の両端と後段の結合トランス３４の一次巻線の両端とをそれぞれ接続することにより、二次巻線と一次巻線とで閉ループを形成するよう縦続接続されている。そして、この二次巻線と一次巻線とを接続する経路の一方は、コンデンサ３７を介してグランドラインに接地されている。

また、前段の結合トランス３２の一次巻線の一端は、コンデンサ１４を介して入力端子４の中心導体に接続されると共に、コンデンサ３５を介してグランドラインに接続され、更に、チョークコイル３９を介して、後段の結合トランス３４の二次巻線の一端に接続されている。なお、結合トランス３２の一次巻線の他端は、コンデンサ３６を介してグランドラインに接地されている。

また、後段の結合トランス３４の二次巻線の一端は、コンデンサ１８を介して出力端子の中心導体に接続されると共に、チョークコイル３９を介して、前段の結合トランスの一次巻線の一端に接続されており、結合トランス３４の二次巻線の他端は、出力端子の外部導体に接続されている。また、この結合トランス３４の二次巻線の両端は、コンデンサ３８、１６を介して互いに接続されている。

このように構成された雑音除去回路３０においては、コンデンサやチョークコイルによりローパスフィルタが形成されて、伝送すべき高周波信号の周波数帯域を越える信号成分の通過を遮断する。また、一対の結合トランス３２、３４により、出力端子６を介して加入者側同軸ケーブルの外部導体から入力された雑音信号がシステム側同軸ケーブルの外部導体へ出力されるのが防止（抑制）される。

従って、この雑音除去回路３０によれば、加入者側同軸ケーブルを介して入力される雑音信号が、他の保安器を介して出力される雑音成分と混合され、流合雑音となって、ＣＡＴＶシステムのセンタ装置に伝送されるのを防止することができる。なお、この雑音除去回路３０の動作は、上述の特許文献２に詳細に説明されているので、ここでは説明を省略する。

ところで、上記のように雑音除去回路３０を備えた保安器２においては、落雷等により発生した高電圧（誘導電圧）がシステム側同軸ケーブルを介して入力端子４に入力されるとその高電圧が、アレスタ２０を介して、グランドラインに放電され、出力端子６から加入者側同軸ケーブルへと出力されるのを防止できる。

しかし、落雷等により発生した高電圧（誘導電圧）が加入者側同軸ケーブルを介して出力端子６に入力されると、図１に点線で示す経路で雑音除去回路３０に過電流が流れ、雑音除去回路３０を構成している結合トランス３２、３４やコンデンサが破損し、高周波信号を通過させることができなくなる。

そこで、本実施形態では、入力端子４の外部導体と出力端子６の外部導体とを接続する直流信号遮断用のコンデンサ２２に対して並列に、避雷器としてのアレスタ２４を設け、落雷等によって加入者側同軸ケーブルを介して出力端子６に高電圧が入力された際には、その高電圧をアレスタ２４を介してグランドラインに放電させるようにしている。

この結果、本実施形態の保安器２によれば、落雷等により加入者側同軸ケーブルを介して高電圧が入力された際に、雑音除去回路３０の構成部品が破損するのを防止することができる。

また、雑音除去回路３０が故障するのを防止できることから、保安器２の信頼性を向上でき、しかも、加入者側で生じた落雷等によって雑音除去回路３０を交換する必要がないので、保安器２の保守も低コストで行うことができる。

以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、雑音除去回路３０を備えた保安器２について説明したが、単に絶縁トランス等が設けられた絶縁型の保安器であっても、本発明を適用できる。

つまり、絶縁型の保安器においては、直流信号遮断用のコンデンサ２２が設けられることから、落雷等により加入者側同軸ケーブルを介して高電圧が入力されると、コンデンサ２２に過電流が流れて、コンデンサ２２が破損することがある。

しかし、上記実施形態のように、このコンデンサ２２にアレスタ２４を並列接続すれば、コンデンサ２２に過電流が流れる前に、アレスタ２４により高電圧をグランドラインに放電させて、コンデンサ２２を保護することができる

２…保安器、４…入力端子、６…出力端子、１２，３９…チョークコイル、１４，１６，１８，２２，３５，３６，３７，３８…コンデンサ、２０…アレスタ、２４…アレスタ、３０…雑音除去回路、３２，３４…結合トランス。

Claims (2)

1. 高周波信号伝送システムにおいて高周波信号を加入者側に配信するのに使用されるシステム側同軸ケーブルを接続するための入力端子と、
   加入者側受信端末に接続される加入者側同軸ケーブルを接続するための出力端子と、
   前記入力端子の中心導体と前記出力端子の中心導体との間に設けられ、前記高周波信号が通過するのを許可し、直流信号が通過するのを阻止する直流遮断回路と、
   を備え、
   前記入力端子の外部導体は、地面に設置されるグランドラインに接続され、
   前記出力端子の外部導体は、前記高周波信号が通過するのを許可し、直流信号が通過するのを阻止するコンデンサを介して、前記グランドラインに接続され、
   しかも、前記入力端子の中心導体と前記グランドラインとの間、及び、前記出力端子の外部導体と前記グランドラインとの間には、それぞれ、避雷器が設けられていることを特徴とする保安器。
2. 前記直流遮断回路は、当該保安器を通過する高周波信号から、前記入力端子の外部導体を介して入力される雑音成分を除去する雑音除去回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の保安器。

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