KR200422625Y1 - 통신선로용 서지 보호기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 통신선로용 서지보호기에 관한 것으로서, 한 쌍의 접속단자와 한 개의 접지단자를 구비하고 상기 한 쌍의 접속 단자가 통신선로에 연결되어 정보신호는 통과시키고 서지성 전압 또는 이상/과전류를 제거하기 위한 어레스터와, 상기 어레스터의 한 쌍의 접속단자와 통신선로 사이에 게재되어 서지성 전압 또는 전류를 제거하는 바리스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 서지보호기 내의 반응 속도와 서지 에너지 내량을 높임으로써 통신선로를 통해 유입되는 서지성 전압 또는 이상/과전류를 완전히 차단하여 후단의 통신기기를 보다 안전하게 보호할 수 있다.

서지보호기, 어레스터, 바리스터, 통신선로

Description

통신선로용 서지 보호기 {Surge Protector for Signal Railroad}

도1은 종래 통신선로용 서지보호기의 회로도.

도2는 본 고안에 의한 통신선로용 서지보호기의 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

VR11, VR12, VR21, VR22 ... 바리스터

AR1,AR2 ... 어레스터

본 고안은 낙뢰 등으로 인하여 통신선로에 유기되는 고압의 서지(surge) 전압 또는 전류가 후단의 통신기기에 인가되지 않도록 차단하는 통신선로용 서지보호기에 관한 것이다.

일반적으로 통신선로는 공중에 가설되는 것으로 낙뢰에 의하여 고압의 서지 전압이나 전류가 유입되고, 이 유입되는 서지 전압이나 전류가 후단의 통신기기에 인가될 경우에 통신기기가 손상됨은 물론 통신기기를 사용하는 사용자가 감전되는 안전사고가 발생하게 된다.

그러므로 통신선로에 통신기기를 연결할 경우에는 통신선로를 통해 입력되는 고압의 서지 전압이 통신기기에 인가되지 않도록 차단해야 하나, 종래에는 통신기기를 통신선로에 그대로 연결하였으므로 낙뢰 등으로 인하여 통신선로에 고압의 서지 전압이 유기될 경우에 그 고압의 서지 전압에 의하여 통신기기가 손상되고, 사용자가 감전되는 등의 안전사고가 빈번하게 발생하는 등의 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 서지보호기를 채택하게 되었다.

도1은 종래 통신선로용 서지보호기의 회로도로서, 한 쌍의 접속단자(AR1-a와 AR1-b, AR2-a와 AR2-b)와 한 개의 접지단자(AR1-c,AR2-c)를 구비하고, 상기 한 쌍의 접속 단자(AR1-a와 AR1-b, AR2-a와 AR2-b)가 통신선로에 연결된 어레스터(AR1,AR2)를 포함하고 있다.

일반적으로 어레스터는 통신선과 전력선의 접촉 또는 유도에 의한 충격전압, 그 밖에 이상 고전압이 걸렸을 때 통신선로나 통신기기 등을 전기적 위해로부터 보호하는 역할을 한다. 따라서, 상기 어레스터(AR1,AR2)는 통신선로를 통해 유기된 전압을 소멸시킴으로써 서지성 전압 또는 전류로부터 후단의 통신기기를 보호한다.

그러나, 이러한 회로적 구성만으로는 일반적인 통신선로의 열악한 전기적 환경에서 제 기능을 발휘하기에는 많은 어려움이 따를 수 밖에 없다. 특히, 우리나라와 같이 많은 산으로 둘러싸여 높은 저항을 유발하는 지형의 통신선로에서는 그 성능을 발휘하기가 힘든 실정이다.

특히, 어레스터는 반응속도가 느리고 서지 에너지 내량이 작아 서지 보호 효과가 높지 못한 단점도 갖고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 통신선로를 통해 고압의 서지 전압이 인가될 경우에 이를 차단하여 통신기기에 인가되지 않도록 함으로써 서지 전압에 의한 통신기기의 손상 및 사용자의 감전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 통신선로용 서지보호기를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 기존 서지보호기보다 빠른 반응 속도와 큰 서지 에너지 내량을 제공하며, 서지성 잔류 전압 또는 전류를 완전히 제거할 수 있는 고성능의 통신선로용 서지보호기를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 통신선로용 서지보호기는 서지성 전압 또는 전류를 제거하기 위한 바리스터와 어레스터를 함께 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 의한 통신선로용 서지보호기의 구성과 동작을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.

도2는 본 고안에 의한 통신선로용 서지보호기의 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안은 한 쌍의 접속단자(AR1-a와 AR1-b, AR2-a와 AR2-b)와 한 개의 접지단자(AR1-c,AR2-c)를 구비하고, 상기 한 쌍의 접속 단자(AR1-a와 AR1-b, AR2-a와 AR2-b)가 통신선로에 연결되어 정보신호는 통과시키고 서지성 전압 또는 이상/과전류를 제거하기 위한 어레스터(AR1,AR2)와, 상기 어레스터의 한 쌍의 접속단자(AR1-a와 AR1-b, AR2-a와 AR2-b)와 각 통신선로(L1,L2) 사이에 게재되어 서지성 전압 또는 전류를 제거하는 바리스터(VA11,VA12,VA21,VA22)로 구성되어진다.

여기서, 상기 어레스터(AR1,AR2)는 가스 충진형 3극관 어레스터이며, 상기 바리스터(VA11,VA12,VA21,VA22)는 아연 혼합형 바리스터로 구성되어진다. 여기서, 바리스터(Varistor:Variable Register)는 전압의 인가에 따라 매우 큰 저항값 변화를 나타내는 저항기를 말한다. 즉, 외부로부터 유입되는 서지전압으로부터 기기를 보호하기 위해 필요이상의 전압을 제거하기 위한 소자인데, 다른 서지보호소자에 비해 빠른 반응속도를 가지며 서지 에너지 내량도 크다.

여기서, 서지 에너지 내량은 인가된 서지 에너지가 전기적 또는 열적 스트레스로 작용하여 바리스터의 내부에 부분 발열에 의한 펑쳐(puncture) 또는 균열(cracking)이 발생하여 바리스터의 기능이 상실하게 되는 한계를 의미한다. 이러한 서지 에너지 내량을 향상시킴으로써 서지 보호의 효과를 극대화할 수 있게 되는 것이다.

도2를 참조하면, 상기 바리스터(VA11,VA12,VA21,VA22)는 각 통신선로(L1,L2)와 상기 어레스터(AR1,AR2)의 사이에 게재됨으로써, 통신선로를 통해 서지성 전압 또는 전류가 유입될 시에 그들을 1차적으로 제거하는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 바리스터(VA11,VA12,VA21,VA22)를 경유한 서지성 잔류 전압 또는 잔류 전류는 상기 어레스터(AR1 및 AR2)에 의해 지상으로 유기되어지며, 정보 신호만이 후단의 통신기기로 전달되어진다.

즉, 상기 어레스터(AR1 및 AR2)는 방전을 하여 고압의 서지 전압이 후단의 통신 기기로 유입되는 것을 차단하게 되며, 이러한 원리에 의해 서지 발생시 후단의 통신기기의 파손을 미연에 방지하게 되는 것이다.

여기서, 상기 상기 어레스터(AR1 및 AR2)는 가스 충진형으로서 커넥터의 내부 도체 전송선 중간에 비활성 기체 혼합물이 들어 있는 가스 튜브가 연결되어 있는 구조로 되어 있다. 즉, 직류 성분인 낙뢰를 가스 튜브 내로 통과시키고, 통과된 낙뢰 성분은 다시 튜브와 연결된 그라운드 케이블을 따라 지상으로 유도되는 것이다.

결과적으로, 도2에 도시된 바와 같은 회로 구성을 통하여 반응속도를 높이고 서지 에너지 내량을 향상시킴으로써 통신선로를 통해 유입되는 서지성 전압 또는 전류가 완전히 제거하여 후단의 통신기기를 보다 안전하게 보호할 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 기존의 통신선로용 서지보호기가 어레스터만으로 구성된 것과 달리, 바리스터를 추가로 구비함으로써 반응 속도와 서지 에너지 내량을 높이고 통신 선로를 통해 유입되는 서지성 전압 또는 전류를 완전히 차단하여 후단의 통신기기에 대한 보호 효과를 더욱 향상시키는 효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 한 쌍의 접속단자와 한 개의 접지단자를 구비하고, 상기 한 쌍의 접속 단자가 통신선로에 연결되어 정보신호는 통과시키고 서지성 전압 또는 이상/과전류를 제거하기 위한 어레스터를 포함하는 통신선로용 서지보호기에 있어서,

   상기 어레스터의 한 쌍의 접속단자와 통신선로 사이에 게재되어 서지성 전압 또는 전류를 제거하는 바리스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통신선로용 서지보호기.
2. 제1항에 있어서, 상기 어레스터는 가스 충진형 3극관 어레스터인 것을 특징으로 하는 통신선로용 서지보호기.
3. 제1항에 있어서, 상기 바리스터는 아연 혼합형 바리스터인 것을 특징으로 하는 통신선로용 서지보호기.

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