JPS5826253B2 - safety retainer - Google Patents
safety retainerInfo
- Publication number
- JPS5826253B2 JPS5826253B2 JP53062890A JP6289078A JPS5826253B2 JP S5826253 B2 JPS5826253 B2 JP S5826253B2 JP 53062890 A JP53062890 A JP 53062890A JP 6289078 A JP6289078 A JP 6289078A JP S5826253 B2 JPS5826253 B2 JP S5826253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- capacitor
- primary
- terminal
- stray capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、防爆地域に設けられた本質安全回路に過大な
電気エネルギーが流入することを阻止し、また防爆地域
において火花を生じたジする恐れのあるエネルギーの流
入を阻止するためのいわゆる安全保持器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention prevents excessive electrical energy from flowing into an intrinsically safe circuit installed in an explosion-proof area, and also prevents the inflow of energy that may cause sparks in an explosion-proof area. It relates to a so-called safety barrier.
安全保持器は、たとえば非危険場所に設けられた一般回
路と防爆地域に設けられた本質安全回路との間に介在さ
れており、非危険場所に設置されている。The safety barrier is interposed between, for example, a general circuit provided in a non-hazardous area and an intrinsically safe circuit provided in an explosion-proof area, and is installed in a non-hazardous area.
従来からの安全保持器としては、直列に抵抗が介在され
た抵抗バリアや、所定電圧値を超える電圧が本質安全回
路に流入するのを防ぐために並列に接続されたツェナー
ダイオードを備えるツェナーバリアや、その他リレー、
トランスおよびフォトカプラなどをそれぞれ用いたバリ
アが知られている。Conventional safety barriers include resistance barriers in which a resistor is inserted in series, Zener barriers in which Zener diodes are connected in parallel to prevent voltages exceeding a predetermined voltage value from flowing into an intrinsically safe circuit, and Other relays,
Barriers using transformers and photocouplers are known.
これらの安全保持器は、いずれも高周波電力たとえば1
0KHz以上の無線周波数信号を低損失で伝播させるこ
とが不可能である。All of these safety keepers require high frequency power, for example 1
It is impossible to propagate radio frequency signals above 0 KHz with low loss.
また危険な場所に設置する電気機器は、異常時、即ち回
路短絡時またば、開放時における電気火花の発生による
爆発火災事故を防止するためには、それ相当の安全対策
が必要である。Furthermore, electrical equipment installed in dangerous locations requires appropriate safety measures in order to prevent explosions and fires caused by the generation of electrical sparks in the event of an abnormality, ie, a short circuit or an open circuit.
その安全対策の1つに、異常時に危険場所で発生するエ
ネルギーを爆発火災に至らしめない微弱なものに制限す
る構成がある。One of the safety measures is to limit the energy generated in hazardous areas in the event of an abnormality to a weak energy that does not cause an explosion or fire.
安定保持器は、危険場所に設置する電気機器に送り込む
電気エネルギーを制限することにより、前記安全対策を
図るものである。Stabilizers take the above-mentioned safety measures by limiting the electrical energy sent to electrical equipment installed in hazardous locations.
しかし、安全保持器は無線周波数の高周波エネルギーの
みを通過させれば良いため、不要な直流成分を含む低周
波エネルギーは危険度を軽減する目的から見れば、阻止
する必要がある。However, since the safety keeper only needs to pass high-frequency energy of radio frequencies, it is necessary to block low-frequency energy containing unnecessary direct current components from the viewpoint of reducing the degree of danger.
ここで、異常時における直流を含む低周波エネルギーの
電流の帰路は、大地、電線管、ケーブルシールドなどが
考えられる。Here, the return path of low-frequency energy current including direct current during an abnormality may be the ground, electric conduit, cable shield, or the like.
したがって本発明の主な目的は、高周波電力を低損失で
伝播させることができ、かっ防爆地域において危険な状
態を招来する恐れのある過大な高周波エネルギー及び異
常時における直流を含む低周波エネルギーが本質安全回
路に流入することを阻止するようにした安全保持器を提
供することである。Therefore, the main object of the present invention is to be able to propagate high-frequency power with low loss, and to eliminate excessive high-frequency energy that may cause a dangerous situation in explosion-proof areas and low-frequency energy including direct current in abnormal situations. It is an object of the present invention to provide a safety keeper that prevents the flow of water into a safety circuit.
第1図は本発明の一実施例の安全保持器の縦断面図であ
り1第2図は第1図のト」線から見た断面図である。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a safety retainer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken from the line T in FIG. 1.
安全保持器1は、非危険場所に設けられた一般回路たと
えば送信回路2から出力される高周波電力たとえば10
KHz以上の無線周波数信号を、防爆地域の同軸伝送路
3釦よび導波管4を含むアンテナ回路に伝える。The safety keeper 1 receives high frequency power, for example, 10
A radio frequency signal of KHz or higher is transmitted to an antenna circuit including a coaxial transmission line 3 button and a waveguide 4 in an explosion-proof area.
伝送路3と導波管4とは鋼製であ勺、地中に埋設されて
いる。The transmission line 3 and the waveguide 4 are made of steel and are buried underground.
防食を行うために、導波管4には、接地電位に対してた
とえば一2vの負の電圧を印加するための直流電源5が
接続されている。In order to prevent corrosion, a DC power supply 5 is connected to the waveguide 4 for applying a negative voltage of, for example, -2V with respect to the ground potential.
送信回路2からの高周波電力は、安全保持器1の金属製
のケース6に保持された外部導体7と、中心導体8とか
ら成る一対の1次端子を有するコネクタ9に入力される
。High frequency power from the transmitting circuit 2 is input to a connector 9 having a pair of primary terminals consisting of an outer conductor 7 held in a metal case 6 of the safety holder 1 and a center conductor 8.
外部導体7は絶縁体10によってケース6と電気的に遮
断されており、中心導体8は絶縁体11によって外部導
体7と電気的に遮断されている。The outer conductor 7 is electrically isolated from the case 6 by an insulator 10, and the center conductor 8 is electrically isolated from the outer conductor 7 by an insulator 11.
安全保持器1は第1図の左右にほぼ対称な構造を有し、
ケース6は1次側Aの第1室12および第2室13むら
びに2次側Bの第3室14および第4室15の4つの部
屋に分割されている。The safety retainer 1 has a structure that is almost symmetrical to the left and right in FIG.
The case 6 is divided into four chambers: a first chamber 12 and a second chamber 13 on the primary side A, and a third chamber 14 and a fourth chamber 15 on the secondary side B.
第1室12において、外部導体7と一体的な外部導体1
6の端部には環状の電極17が形成される。In the first chamber 12, the outer conductor 1 is integral with the outer conductor 7.
An annular electrode 17 is formed at the end of the electrode 6 .
この電極17と、もう1つの電極を形成する遮蔽板18
との間には、誘電体19が介在されて、コンデンサ20
が形成される。This electrode 17 and a shielding plate 18 forming another electrode
A dielectric 19 is interposed between the capacitor 20 and the capacitor 20.
is formed.
外部導体16と同軸に設けられたヒユーズ21の一端は
中心導体8に接続され、他端は絶縁体22によって支持
されている。One end of a fuse 21 provided coaxially with the outer conductor 16 is connected to the center conductor 8, and the other end is supported by an insulator 22.
第2室13内にはコイル23が設けられており1コイル
23の一端は絶縁体22に支持されて、ヒユーズ21に
電気的に接続される。A coil 23 is provided in the second chamber 13 , and one end of the first coil 23 is supported by the insulator 22 and electrically connected to the fuse 21 .
コイル23の他端はコンデンサ24の中心電極25に接
続される。The other end of the coil 23 is connected to the center electrode 25 of the capacitor 24.
第3図はコンデンサ24の正面図である。FIG. 3 is a front view of the capacitor 24.
コンデンサ24ば、中心電極25と、遮蔽板18と一体
的な円筒状のもう1つの電極26と、両電極25.26
間に介在される誘導体27とから形成される。The capacitor 24 includes a center electrode 25, another cylindrical electrode 26 integral with the shielding plate 18, and both electrodes 25 and 26.
and a derivative 27 interposed therebetween.
コイル23と第2室13とは、入力される高周波電力の
周波数と共振するように形状、寸法が定められ、1次共
振回路が形成される。The shape and dimensions of the coil 23 and the second chamber 13 are determined so as to resonate with the frequency of the input high-frequency power, thereby forming a primary resonance circuit.
その共振周波数を微調整するために、第2室13内に進
退可能なねじなどのトリマコンデンサ28が設けられる
。In order to finely adjust the resonance frequency, a trimmer capacitor 28 such as a screw that can be moved back and forth is provided in the second chamber 13.
コンデンサ24の中心電極25と、コンデンサ20の電
極ITとはリード線29によって接続される。Center electrode 25 of capacitor 24 and electrode IT of capacitor 20 are connected by lead wire 29 .
第2室13内には、コイル23と電磁結合されたコイル
30が設けられる。A coil 30 electromagnetically coupled to the coil 23 is provided in the second chamber 13 .
コイル30の一方の端子はケース6に接続される。One terminal of the coil 30 is connected to the case 6.
コイル30の他方の端子は絶縁体31を介して遮蔽板1
8を貫通し、第1室12内に設けられたダイオード32
の陽極に接続される。The other terminal of the coil 30 is connected to the shielding plate 1 via an insulator 31.
8 and provided in the first chamber 12.
connected to the anode of the
ダイオード32の陰極はケース6に接続される。A cathode of the diode 32 is connected to the case 6.
第4図は第1図の■−■線から見た断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 1.
1次側Aの第2室13と、2次側Bの第3室14とを仕
切を遮蔽板33には、両室13,14を接続する電磁結
合用窓34が穿設されている。A shielding plate 33 that partitions the second chamber 13 on the primary side A and the third chamber 14 on the secondary side B is provided with an electromagnetic coupling window 34 that connects the two chambers 13 and 14.
第3室14ば、第2室13と第1図の左右対称に構成さ
れる。The third chamber 14 is configured symmetrically with the second chamber 13 in FIG.
この第3室14内には、2次共振回路を形成するコイル
35が設けられ、さらにトリマコンデンサ36と、コイ
ル35に電磁結合されたコイル37とが設けられる。A coil 35 forming a secondary resonance circuit is provided in the third chamber 14, and a trimmer capacitor 36 and a coil 37 electromagnetically coupled to the coil 35 are also provided.
2次共振回路は1次共振回路と同一周波数で共振する。The secondary resonant circuit resonates at the same frequency as the primary resonant circuit.
第4室15は、前述の第1室12に類似した構造を有す
る。The fourth chamber 15 has a structure similar to the first chamber 12 described above.
第3室14と第4室15との間に設けられた遮蔽板38
と電極39との間には誘電体40が介在され、コンデン
サ41が形成される。A shielding plate 38 provided between the third chamber 14 and the fourth chamber 15
A dielectric 40 is interposed between the electrode 39 and the electrode 39, forming a capacitor 41.
電極39は外部導体42と導通されており、この外部導
体42は外部導体43に接続される。The electrode 39 is electrically connected to an outer conductor 42, which is connected to an outer conductor 43.
外部導体42と外部導体43とには、絶縁体44.45
が設けられており、絶縁体44.45間にわたってリー
ド線46が設けられる。The outer conductor 42 and the outer conductor 43 include insulators 44 and 45.
A lead wire 46 is provided across the insulators 44 and 45.
9−ド線46の一端はコイル35の一端に接続され、他
端は外部導体43と同軸の中心導体47に接続される。One end of the nine-wire wire 46 is connected to one end of the coil 35, and the other end is connected to a center conductor 47 coaxial with the outer conductor 43.
外部導体43および中心導体47は、コネクタ48の一
対の2次端子を構成する。The outer conductor 43 and the center conductor 47 constitute a pair of secondary terminals of the connector 48.
外部導体43は絶縁体51によってケース6と電気的に
遮断される。The outer conductor 43 is electrically isolated from the case 6 by the insulator 51.
コイル35の他端は、コンデンサ58の中心電極49の
一端に接続される。The other end of the coil 35 is connected to one end of the center electrode 49 of the capacitor 58.
この中心電極49の他端はリード線50を介して電極3
9に接続される。The other end of this center electrode 49 is connected to the electrode 3 via a lead wire 50.
Connected to 9.
ケース6に一端を接続されたコイル37の他端は、絶縁
体51を介して遮蔽板38を貫通して、ダイオード52
に接続される。The other end of the coil 37, one end of which is connected to the case 6, passes through the shielding plate 38 via the insulator 51 and connects to the diode 52.
connected to.
コネクタ48の中心導体41ば、伝送路3の内部導体5
3に接続される。The center conductor 41 of the connector 48 and the inner conductor 5 of the transmission line 3
Connected to 3.
この内部導体53の端部ば、導波管4の内部に突出して
設けられた励振用プローブ54に接続される。The end of this internal conductor 53 is connected to an excitation probe 54 provided protruding inside the waveguide 4 .
第5図はダイオード32の特性を示すものである。FIG. 5 shows the characteristics of the diode 32.
第5図1に示すように陽極と陰極との間に印加される電
圧Vと、陽極から陰極に向けて流れる順方向電流iとの
関係は、第5図2に示される。The relationship between the voltage V applied between the anode and the cathode as shown in FIG. 51 and the forward current i flowing from the anode to the cathode is shown in FIG. 52.
陽極と陰極との電位差がたとえば0.6 V程度の順方
向電圧降下値Vlに達すると、順方向の電流iが急激に
流れるようになる。When the potential difference between the anode and the cathode reaches a forward voltage drop value Vl of, for example, about 0.6 V, the forward current i begins to flow rapidly.
第6図は第1図〜第4図示の安全保持器1の等価回路図
である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the safety barrier 1 shown in FIGS. 1 to 4.
ここでコンデンサ55は、ケース6、遮蔽板18および
コイル23が作る静電容量と、トリマコンデンサ28の
静電容量との和である。Here, the capacitor 55 is the sum of the capacitance created by the case 6, the shielding plate 18, and the coil 23, and the capacitance of the trimmer capacitor 28.
またコンデンサ56は、ケース6、遮蔽板38およびコ
イル35が作る静電容量と、トリマコンデンサ36の静
電容量との和である。Further, the capacitor 56 is the sum of the capacitance created by the case 6, the shielding plate 38, and the coil 35, and the capacitance of the trimmer capacitor 36.
コイル23.35したがって1次および2次共振回路は
電磁結合用窓34によって決る結合度で電磁結合される
。The coils 23 , 35 are therefore electromagnetically coupled with the degree of coupling determined by the electromagnetic coupling window 34 .
外部導体Iと中心導体8とから成るコネクタ9に、たと
えば10KHz以上の1次および2次共振回路に共振す
る高周波エネルギーが与えられたとき、1次側Aにはコ
イル23、コンデンサ20.24およびコンデンサ55
で定會る共振周波数で共振現象が生じる。When the connector 9 consisting of the outer conductor I and the center conductor 8 is given high frequency energy that resonates in the primary and secondary resonant circuits, for example at 10 KHz or higher, the primary side A has a coil 23, a capacitor 20, 24 and capacitor 55
A resonance phenomenon occurs at a resonant frequency that is constant at .
しかして高周波エネルギーは、コイル35およびコンデ
ンサ41゜58.56で定する2次側Bの共振回路に伝
播される。The high frequency energy is thus propagated to the resonant circuit on the secondary side B defined by the coil 35 and the capacitor 41°58.56.
この2次側Bの共振高周波エネルギーは、外部導体43
と中心導体47とから成るコネクタ48を経て伝播され
、このようにして通常の通信が行われる。This resonant high frequency energy on the secondary side B is transmitted through the external conductor 43
and a center conductor 47, and normal communication is thus carried out.
防爆地域に危険なエネルギーたとえば直流、商用電源周
波数程度の低周波電力および過大な高周波エネルギーが
1次側Aに供給された場合を想定する。Assume that energy dangerous to an explosion-proof area, such as direct current, low frequency power at about the commercial power frequency, and excessive high frequency energy are supplied to the primary side A.
1ず直流に対して考察すると、一般に同軸形コネクタ9
の外部導体1/I′i接地して使用される。1. When considering direct current, generally coaxial connectors 9
The external conductor 1/I'i is used by grounding.
この外部導体1の接地電位は、コンデンサ20゜24.
41.58の働きによって遮断され、内部導体53およ
び励振用プローブ54は、リード線50、コイル53お
よび中心導体41を介して導波管4と同電位である。The ground potential of this external conductor 1 is the capacitor 20°24.
41 and 58, and the internal conductor 53 and excitation probe 54 are at the same potential as the waveguide 4 via the lead wire 50, coil 53, and center conductor 41.
そのため励振用プローブ54と導波管4とがたとえ接触
したとしても電気火花が生じる恐れはなく、シたがって
爆発などの危険は生じない。Therefore, even if the excitation probe 54 and the waveguide 4 come into contact, there is no risk of electrical sparks occurring, and therefore, there is no risk of explosion.
また外部導体7の接地電位は、コンデンサ20゜24.
41.58およびコイル23.35によって遮断され、
外部導体43を介して伝送路3および導波管4が接地電
位になるのが防がれているので、直流電源5による防食
効果が達成される。Further, the ground potential of the external conductor 7 is set to the capacitor 20°24.
41.58 and interrupted by coil 23.35,
Since the transmission line 3 and the waveguide 4 are prevented from reaching the ground potential via the external conductor 43, the corrosion prevention effect of the DC power supply 5 is achieved.
また、外部導体1を非接地で使用する場合で、送信回路
2の異常によシコネクタ9の両導体に直流電圧がかかっ
たとしても、この電圧は、防爆地域の伝送路3と導波管
4と内部導体53および励振器54には伝わらない。Furthermore, when using the external conductor 1 without grounding, even if a DC voltage is applied to both conductors of the connector 9 due to an abnormality in the transmitting circuit 2, this voltage will be applied to the transmission line 3 and waveguide 4 in an explosion-proof area. and is not transmitted to the internal conductor 53 and the exciter 54.
外部導体7と中心導体8との間に直流電圧が印加された
ときには、ヒユーズ21、コイル23およびリード線2
9から成る短絡回路のために、外部導体7と中心導体8
とは零電圧の11である。When a DC voltage is applied between the outer conductor 7 and the center conductor 8, the fuse 21, the coil 23 and the lead wire 2
For a short circuit consisting of 9, the outer conductor 7 and the center conductor 8
is 11 of zero voltage.
次に、商用電圧などの比較的低い周波数の対大地電位が
1次側Aに供給されたときには、その電力はコンデンサ
20,24,55および41゜56.58の高インピー
ダンスで遮断され、また線間電位は、コイル23と9−
ド線29の低インピーダンスで短絡される。Next, when a comparatively low frequency ground potential such as commercial voltage is supplied to the primary side A, the power is blocked by the high impedance of the capacitors 20, 24, 55 and 41°56.58, and the The potential between coils 23 and 9-
The low impedance of the lead wire 29 causes a short circuit.
次に過大な高周波エネルギーがコネクタ9に供給された
場合には、コイル23とコンデンサ24゜55とを含む
1次共振回路が共振する。If excessive high frequency energy is then supplied to the connector 9, the primary resonant circuit including the coil 23 and the capacitor 24.55 will resonate.
コイル23とコイル30とは電磁結合されているので、
コイル300両端に誘導電圧が発生する。Since the coil 23 and the coil 30 are electromagnetically coupled,
An induced voltage is generated across the coil 300.
この電圧値が過大な場合すなわち過大な高周波エネルギ
ーが順方向電圧降下値v1を超えて入力された場合、第
5図で説明したようにダイオード32が導通する。When this voltage value is excessive, that is, when excessive high frequency energy is input exceeding the forward voltage drop value v1, the diode 32 becomes conductive as explained in FIG. 5.
したがってコイル23とコンデンサ20゜24.55に
おいて共振している共振エネルギーの一部がコイル30
とダイオード32との閉ループで熱消費される。Therefore, part of the resonant energy resonating between the coil 23 and the capacitor 20°24.55 is transferred to the coil 30.
Heat is dissipated in a closed loop with the diode 32 and the diode 32.
また同時に過大な高周波エネルギーが印加された場合に
は、ヒユーズ21が溶断する。At the same time, if excessive high frequency energy is applied, the fuse 21 will melt.
コンデンサ41.56,58は、伝送路3および導波管
4に迷走電流が流入したり、土質によって励振用プロー
ブ54と導波管4に電位差が生じても、それらの電位が
1次側A、さらには一般回路としての送信回路2に悪影
響を及ぼすのを防ぐ。The capacitors 41, 56, 58 are arranged so that even if a stray current flows into the transmission line 3 and the waveguide 4, or a potential difference occurs between the excitation probe 54 and the waveguide 4 due to the soil quality, their potentials will be maintained at the primary side A. Furthermore, it prevents an adverse effect on the transmitting circuit 2 as a general circuit.
なお、高周波の過大なエネルギーがコネクタ9の外部導
体7および中心導体8に入力された場合において、ダイ
オード32が導通したとき、コイル30には1次側Aの
共振周波数の整数倍の高調波周波数が生じることがあろ
う。Note that when excessive high-frequency energy is input to the outer conductor 7 and center conductor 8 of the connector 9, when the diode 32 becomes conductive, the coil 30 receives a harmonic frequency that is an integral multiple of the resonant frequency of the primary side A. may occur.
この場合において、コイル23とコイル30とは電磁結
合しているので、1次側の共振回路にその高調波電力が
与えられるが、1次側および2次側の共振回路は高調波
での共振を生じないので、2次側Bに高調波電力はほと
んど伝わらない。In this case, since the coil 23 and the coil 30 are electromagnetically coupled, the harmonic power is given to the primary side resonant circuit, but the primary side and secondary side resonant circuits are Therefore, almost no harmonic power is transmitted to the secondary side B.
同様のことはコイル31に発生する高調波電力について
も言える。The same thing can be said about the harmonic power generated in the coil 31.
安全保持器1には、1次側Aと2次側Bとにわたってコ
ンデンサ20,24,41.58が2個ずつ直列に入っ
ているので、安全保持器の構造条件を満足し得る。Since the safety barrier 1 includes two capacitors 20, 24, and 41.58 in series across the primary side A and the secondary side B, the structural conditions of the safety barrier can be satisfied.
2次側のコネクタ48の外部導体43には対人地間との
防食電位があるので、ケース6を非接地にして外部導体
43が接地電位になるのを確実に防いでもよい。Since the external conductor 43 of the secondary side connector 48 has a corrosion protection potential with respect to the earth, the case 6 may be ungrounded to reliably prevent the external conductor 43 from reaching the ground potential.
またケース6を接地する場合には、コンデンサ41に直
列にもう1つのコンデンサを接続しかつコンデンサ58
にさらにもう1つのコンデンサを直列に接続して、安全
保持器の構造条件を満足し得るようにしてもよい。When case 6 is grounded, another capacitor is connected in series with capacitor 41 and capacitor 58 is connected in series with capacitor 41.
A further capacitor may be connected in series to satisfy the construction requirements of the safety barrier.
1次側の共振周波数fは第1式で示される。The resonant frequency f on the primary side is expressed by the first equation.
ことて合成容量CMlは、コンデンサ20.24.%−
よび55の容量をC20、C24、C55とし、コイル
23のインダクタンスをL23とすると、第2式で示さ
れる。The combined capacitance CMl is the capacitor 20.24. %-
and 55 are C20, C24, and C55, and the inductance of the coil 23 is L23, as shown by the second equation.
fl−・・・(1)
2π〆でnゴ
M1
1 1
+
C55C24+C20
C55(C24+C20、、、(2)
C55+C24+C20
2次側では、コンデンサ41.56.58の静電容量を
C41、C56、C58とし、コイル35のインダクタ
ンスをL35とすれば、共振周波数f2(=fl)は第
3式で示される。fl-...(1) With 2π〆, ngo M1 1 1 + C55C24+C20 C55(C24+C20,,,(2) C55+C24+C20 On the secondary side, the capacitance of capacitor 41.56.58 is set as C41, C56, C58. , if the inductance of the coil 35 is L35, then the resonance frequency f2 (=fl) is expressed by the third equation.
第7図は本発明の他の実施例の電気回路図であシ、第6
図示と同一の機能を有する部分には同一の参照符を付す
。FIG. 7 is an electrical circuit diagram of another embodiment of the present invention.
Parts having the same functions as those shown in the figures are given the same reference numerals.
注目すべきは、この実施例では第6図示のコイル30
;37とダイオード32;52とを含む回路が除去され
る。It should be noted that in this embodiment, the coil 30 shown in FIG.
;37 and diode 32;52 are removed.
1次側Aのコネクタ9の中心導体8に接続されたヒユー
ズ21の1次共振回路側の端子21aと外部導体7との
間に、労働省安全研究所の工場電気設備防爆指針による
安全保持器の構造条件から複数本のダイオード59が並
列接続される。A safety barrier is installed between the terminal 21a on the primary resonant circuit side of the fuse 21 connected to the center conductor 8 of the connector 9 on the primary side A and the external conductor 7 according to the Factory Electrical Equipment Explosion-proof Guidelines of the Ministry of Labor Safety Research Institute. Due to structural conditions, a plurality of diodes 59 are connected in parallel.
このダイオード59は第5図示の特性を有している。This diode 59 has the characteristics shown in FIG.
前述の順方向電圧降下値■1を超える過大な高周波電圧
が外部導体1と中心導体8とに印加されたとき、ダイオ
ード59が導通する。When an excessive high frequency voltage exceeding the above-mentioned forward voltage drop value (1) is applied to the outer conductor 1 and the center conductor 8, the diode 59 becomes conductive.
そのため外部導体7と中心導体8とは短絡され、過大な
高周波エネルギーは共振回路に伝わらない。Therefore, the outer conductor 7 and the center conductor 8 are short-circuited, and excessive high frequency energy is not transmitted to the resonant circuit.
順方向電圧降下値■1ば、伝播すべき高周波信号電圧よ
りも大きい。If the forward voltage drop value is 1, it is larger than the high frequency signal voltage to be propagated.
ヒユーズ21ば、過大な高周波エネルギーによって溶断
されるので、ダイオード59が溶損することが防がれる
。Since the fuse 21 is blown by excessive high frequency energy, the diode 59 is prevented from being melted and damaged.
本発明は、上述の立体的な構造を有する高周波回路によ
って実施されうるだけでなく、いわゆる集中定数回路素
子によってす寸た実施されうろことを指摘する。It is pointed out that the present invention can be implemented not only by a high-frequency circuit having the three-dimensional structure described above, but also by a so-called lumped constant circuit element.
以上のように本発明によれば、伝送すべき無線周波数電
気信号に共振する1次および2次共振回路を設け、両共
振回路を電磁結合しているので、低損失で無線周波数信
号を伝送することができる。As described above, according to the present invention, the primary and secondary resonant circuits that resonate with the radio frequency electric signal to be transmitted are provided, and the two resonant circuits are electromagnetically coupled, so that the radio frequency signal can be transmitted with low loss. be able to.
一般に、危険場所に設置する電気機器において、異常時
、即ち回路短絡時または、開放時における電気火花の発
生による爆発火災事故を防止するためには、それ相当の
安全対策が必要である。Generally, in electrical equipment installed in a hazardous location, appropriate safety measures are required in order to prevent explosions and fires due to the generation of electrical sparks when an abnormality occurs, that is, when a circuit is short-circuited or opened.
その安全対策の1つとして、異常時に危険場所で発生す
るエネルギーを爆発火災に至らしめない微弱なものに制
限する安全保持器がある。As one of the safety measures, there is a safety barrier that limits the energy generated in a hazardous area in the event of an abnormality to a weak energy that does not lead to an explosion or fire.
安全保持器は、無線周波数の高周波エネルギーのみを通
過させれば良いため、不要な直流成分を含む低周波エネ
ルギーの危険度を軽減する目的からすれば、低周波エネ
ルギーを阻止する必要がある。Since the safety keeper only needs to pass high-frequency energy of radio frequencies, it is necessary to block low-frequency energy for the purpose of reducing the danger level of low-frequency energy containing unnecessary direct current components.
異常時における低周波エネルギーの電流の帰路は、大地
、無線管、ケーブルシールド等である。The return path for low-frequency energy current during an abnormality is the earth, radio tube, cable shield, etc.
そこで本発明では、1次側と2次側の共振回路を電磁結
合することにより、(1)高周波エネルギーを低損失で
1次側から2次側へ伝達し、(2)1次側から2次側へ
、直流を含む低周波エネルギーが伝達するのをコンデン
サとともに阻止するという効果を達成している。Therefore, in the present invention, by electromagnetically coupling the primary and secondary side resonant circuits, (1) high frequency energy is transmitted from the primary side to the secondary side with low loss, and (2) high frequency energy is transmitted from the primary side to the secondary side. Together with the capacitor, it achieves the effect of blocking low frequency energy including direct current from being transmitted to the next side.
また本発明では、共振回路を構成するコイルに磁気結合
したコイルを設け、その磁気結合したコイルに生じる誘
導起電力をダイオードによって消費するようにしたので
、過大な高周波エネルギーが2次側へ伝播することが阻
止される。In addition, in the present invention, a coil is provided that is magnetically coupled to the coil constituting the resonant circuit, and the induced electromotive force generated in the magnetically coupled coil is consumed by the diode, so that excessive high-frequency energy is prevented from propagating to the secondary side. This will be prevented.
また1次側に設けられた複数本のダイオードの順方向電
圧降下値v1よりも大きい高周波信号値が入力されたと
きには、ヒユーズが溶断するので過大な高温エネルギー
が2次側へ伝播することが防がれる。Furthermore, when a high frequency signal value larger than the forward voltage drop value v1 of multiple diodes provided on the primary side is input, the fuse blows, preventing excessive high temperature energy from propagating to the secondary side. I can escape.
一般に無線周波数領域では高周波信号エネルギーを伝送
させる途中にコイルを接続した場合には、コイルから外
部への高周波エネルギーの放射および外部からの不用な
高周波エネルギーの流入を防止するために、コイルを金
属ケースで覆ってやる必要がある。Generally, in the radio frequency domain, when a coil is connected in the middle of transmitting high-frequency signal energy, the coil is placed in a metal case to prevent the radiation of high-frequency energy from the coil to the outside and the inflow of unnecessary high-frequency energy from the outside. You need to cover it with
ところがコイルと金属製ケースとの間で浮遊容量が出来
るために、1次側から2次側ヘノ高周波エネルギーの伝
達効率が下がる。However, since stray capacitance is created between the coil and the metal case, the transmission efficiency of high frequency energy from the primary side to the secondary side is reduced.
本発明では、このような問題を解決するために、浮遊容
量を共振のために積極的に用いており、これによって浮
遊容量による悪影響がなくなるという優れた利点が発揮
される。In order to solve this problem, the present invention actively uses stray capacitance for resonance, which provides the excellent advantage of eliminating the negative effects of stray capacitance.
第1図は本発明の一実施例の安全保持器1の縦断面図、
第2図は第1図のト」線視断面図、第3図はコンデンサ
24の正面図、第4図は第1図の■−■線断面図、第5
図はダイオード32の特性を示す図、第6図は安全保持
器10等価回路図、第7図は本発明の他の実施例の電気
回路図である。
1・・・安全保持器、2・・・送信回路、3・・・伝送
路、4・・・導波管、5・・・直流電源、6・・・ケー
ス、1゜16.42,43・・・外部導体、8,47・
・・中心導体、9・・・コネクタ、10.it、22,
31゜44.45.51.57・・・絶縁体、12・・
・第1室、13・・・第2室、14・・・第3室、15
・・・第4室、17.26,39・・・電極、18,3
3,38・・・遮蔽板、19.27.40・・・誘電体
、20,24゜41.55.56.58・・・コンデン
サ、21・・叱。
ユーズ、23.30.35.37・・・コイル、25゜
49・・・中心電極、28,36・・・トリマコンデン
サ、29 .46 .50・・・リード線、 32 .
52 .59・・・ダイオード、34・・・電磁結合用
窓、48・・・コネクタ、53・・・内部導体、54・
・・励振器。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a safety retainer 1 according to an embodiment of the present invention;
2 is a sectional view taken along the line G in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the capacitor 24, FIG. 4 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG.
6 is a diagram showing the characteristics of the diode 32, FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the safety barrier 10, and FIG. 7 is an electric circuit diagram of another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Safety holder, 2... Transmission circuit, 3... Transmission line, 4... Waveguide, 5... DC power supply, 6... Case, 1゜16.42,43 ...Outer conductor, 8,47.
...Center conductor, 9...Connector, 10. it, 22,
31゜44.45.51.57...Insulator, 12...
・1st room, 13...2nd room, 14...3rd room, 15
...4th chamber, 17.26,39...electrode, 18,3
3,38...shielding plate, 19.27.40...dielectric, 20,24°41.55.56.58...capacitor, 21...scold. Use, 23.30.35.37...Coil, 25°49...Center electrode, 28,36...Trimmer capacitor, 29. 46. 50...Lead wire, 32.
52. 59... Diode, 34... Electromagnetic coupling window, 48... Connector, 53... Internal conductor, 54...
...Exciter.
Claims (1)
端部とを接続して成る直列回路に、第1コイル23を囲
む金属製ケースによって形成される浮遊容量55を等価
的に並列に設け、 第1コイル23の他端部を一方の1次端子8に接続し、 第1コイル23と第1コンデンサ24との接続点を他方
の1次端子7に接続し、 前記他方の1次端子7と、第1コンデンサ24の他端部
との間に第2コンデンサ20を接続し、第1コイル23
に電磁結合した第2コイル35の一端部と第3コンデン
サ58の一端部とを接続して成る直列回路に、コイル3
5を囲むケースによって形成される浮遊容量56を等価
的に並列に設け、 第2コイル35の他端部を一方の2次端子47に接続し
、第1および第3コンデンサ24.58の各他端部を相
互に接続し、 第2コイル35と第3コンデンサ58との接続点を他方
の2次端子43に接続し、 前記他方の2次端子43と第3コンデンサ58の他端部
との間に第4コンデンサ41を接続し、第1コイル23
と、第1コンデンサ24と、第1浮遊容量55と、第2
コンデンサ20とによって1次共振回路を構成し、 第2コイル35と、第3コンデンサ58と、第2浮遊容
量56と、第4コンデンサ41とによって2次共振回路
を構成し、 1次共振回路と、2次共振回路とは、伝播すべき同一の
無線周波数で共振し、 第1または第2コイル23.35に磁気結合したコイル
30または37と、コイル30または37の両端電圧が
予め定めた値を超えるときにそのコイル30または37
の誘導起電力を消費するダイオード32.52を設けた
ことを特徴とする安全保持器。 2 第1コイル23の一端部と第1コンデンサ24の一
端部とを接続して成る直列回路に、第1コイル23を囲
む金属製ケースによって形成される浮遊容量55を等価
的に並列に設け、 第1コイル23の他端部を一方の1次端子8に接続し、 第1コイル23と第1コンデンサ24との接続点を他方
の1次端子7に接続し、 前記他方の1次端子7と、第1コンデンサ24の他端部
との間に第2コンデンサ20を接続し、第1コイル23
に電磁結合した第2コイル35の一端部と第3コンデン
サ58の一端部とを接続して成る直列回路に、コイル3
5を囲むケースによって形成される浮遊容量56を等価
的に並列に設け、 第2コイル35の他端部を一方の2次端子47に接続し
、第1および第3コンデンサ24,58の各他端部を相
互に接続し、 第2コイル35と第3コンデンサ58との接続点を他方
の2次端子43に接続し、 他方の1次端子43と第3コンデンサ58の他端部との
間に第4コンデンサ41を接続し、第1コイル23と、
第1コンデンサ24と、第1浮遊容量55と第2コンデ
ンサ20とによって1次共振回路を構成し、 第2コイル35と、第3コンデンサ58と、第2浮遊容
量56と、第4コンデンサ41とによって2次共振回路
を構成し、 1次共振回路と、2次共振回路とは、同一の無線周波数
で共振し、 一方の1次端子8と1次共振回路との間に直列に接続さ
れたヒユーズ21と、 そのヒユーズ21および1次共振回路との接続点、なら
びに他方の一次端子7との間に接続され、伝播すべき高
周波信号電圧よりも大きくかつ阻止すべき過大な高周波
電圧よりも小さい順方向電圧降下値v1を有し、相互に
逆方向性に並列接続された複数本のダイオード59とを
含むことを特徴とする安全保持器。[Claims] 1. A stray capacitance 55 formed by a metal case surrounding the first coil 23 is equivalent to a series circuit formed by connecting one end of the first coil 23 and one end of the first capacitor 24. are arranged in parallel, the other end of the first coil 23 is connected to one primary terminal 8, the connection point between the first coil 23 and the first capacitor 24 is connected to the other primary terminal 7, A second capacitor 20 is connected between the other primary terminal 7 and the other end of the first capacitor 24, and the first coil 23
The coil 3 is connected to a series circuit formed by connecting one end of the second coil 35 and one end of the third capacitor 58, which are electromagnetically coupled to the coil 3.
A stray capacitance 56 formed by a case surrounding the capacitor 5 is equivalently provided in parallel, the other end of the second coil 35 is connected to one secondary terminal 47, and each of the first and third capacitors 24, 58 and The ends of the second coil 35 and the third capacitor 58 are connected to each other, and the connection point between the second coil 35 and the third capacitor 58 is connected to the other secondary terminal 43. A fourth capacitor 41 is connected between the first coil 23 and
, the first capacitor 24, the first stray capacitance 55, and the second
The capacitor 20 constitutes a primary resonance circuit, the second coil 35, the third capacitor 58, the second stray capacitance 56, and the fourth capacitor 41 constitute a secondary resonance circuit, and the primary resonance circuit and , a secondary resonant circuit is a coil 30 or 37 that resonates at the same radio frequency to be propagated, is magnetically coupled to the first or second coil 23.35, and has a voltage across the coil 30 or 37 at a predetermined value. When the coil exceeds 30 or 37
A safety barrier characterized by being provided with a diode 32.52 that consumes induced electromotive force. 2. A stray capacitance 55 formed by a metal case surrounding the first coil 23 is equivalently provided in parallel to a series circuit formed by connecting one end of the first coil 23 and one end of the first capacitor 24, The other end of the first coil 23 is connected to one primary terminal 8, the connection point between the first coil 23 and the first capacitor 24 is connected to the other primary terminal 7, and the other primary terminal 7 is connected to the other end of the first coil 23. and the other end of the first capacitor 24, and the second capacitor 20 is connected between the first coil 23 and the other end of the first capacitor 24.
The coil 3 is connected to a series circuit formed by connecting one end of the second coil 35 and one end of the third capacitor 58, which are electromagnetically coupled to the coil 3.
A stray capacitance 56 formed by a case surrounding the capacitor 5 is equivalently provided in parallel, the other end of the second coil 35 is connected to one secondary terminal 47, and each of the first and third capacitors 24, 58 The ends are connected to each other, the connection point between the second coil 35 and the third capacitor 58 is connected to the other secondary terminal 43, and between the other primary terminal 43 and the other end of the third capacitor 58. A fourth capacitor 41 is connected to the first coil 23,
The first capacitor 24, the first stray capacitance 55, and the second capacitor 20 constitute a primary resonant circuit, and the second coil 35, the third capacitor 58, the second stray capacitance 56, and the fourth capacitor 41 constitute a primary resonant circuit. The primary resonant circuit and the secondary resonant circuit resonate at the same radio frequency and are connected in series between one of the primary terminals 8 and the primary resonant circuit. It is connected between the fuse 21, the connection point between the fuse 21 and the primary resonant circuit, and the other primary terminal 7, and is larger than the high frequency signal voltage to be propagated and smaller than the excessive high frequency voltage to be blocked. A safety barrier comprising a plurality of diodes 59 having a forward voltage drop value v1 and connected in parallel in opposite directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53062890A JPS5826253B2 (en) | 1978-05-25 | 1978-05-25 | safety retainer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53062890A JPS5826253B2 (en) | 1978-05-25 | 1978-05-25 | safety retainer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54153505A JPS54153505A (en) | 1979-12-03 |
| JPS5826253B2 true JPS5826253B2 (en) | 1983-06-01 |
Family
ID=13213285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53062890A Expired JPS5826253B2 (en) | 1978-05-25 | 1978-05-25 | safety retainer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826253B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347646U (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1277750C (en) * | 1986-02-28 | 1990-12-11 | Harry William Adelmann | Time stamping for packet system nodes |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5012691A (en) * | 1973-06-04 | 1975-02-08 |
-
1978
- 1978-05-25 JP JP53062890A patent/JPS5826253B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347646U (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54153505A (en) | 1979-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4271453A (en) | Igniter with coupling structure | |
| US2305436A (en) | Fuse device | |
| JP2512502B2 (en) | Stationary converter | |
| US20110162872A1 (en) | Charge transfer zero loss power and signal transmission cable | |
| KR100569637B1 (en) | Surge Protection Filters and Lightning Rod Devices | |
| NZ337977A (en) | Broadband coaxial surge arrester | |
| US2886744A (en) | Electrical protective apparatus | |
| US3617607A (en) | Electromagnetic interference shield isolator | |
| US3376523A (en) | Transient-suppressing magnetic transmission line | |
| JPS5826253B2 (en) | safety retainer | |
| US3681604A (en) | Portable x-ray generating machine | |
| US4575691A (en) | Cable isolator with overvoltage protection | |
| US2802210A (en) | Tuned dipole type antenna | |
| US2170050A (en) | Arrangement for shielding amplifiers | |
| US4642589A (en) | Feed through filter having an insulated bush for mounting filter in a bulkhead | |
| CN109690810A (en) | The protection of Electric energy accumulation device | |
| JPH03164023A (en) | Antenna equipment for insulation monitoring | |
| US2911639A (en) | Grid-coupled oscillator for proximity fuze use | |
| MAHMOOD | Unified Grounding Systems for Future Projects to Ensure Public Safety and Improve Performance | |
| US1839038A (en) | Transformer | |
| US1792479A (en) | Alarm system | |
| JPH0136738B2 (en) | ||
| Sato | Self-contained isolation system using surge-mitigation components against lightning surge and EM wave for ICT and IoT equipment | |
| US2763816A (en) | Spark gap | |
| US3731180A (en) | Frequency translator circuit |