JP2010218699A - 3極避雷管 - Google Patents

3極避雷管 Download PDF

Info

Publication number
JP2010218699A
JP2010218699A JP2009060440A JP2009060440A JP2010218699A JP 2010218699 A JP2010218699 A JP 2010218699A JP 2009060440 A JP2009060440 A JP 2009060440A JP 2009060440 A JP2009060440 A JP 2009060440A JP 2010218699 A JP2010218699 A JP 2010218699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
short
piece portion
elastic mounting
fail
mounting piece
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.)
Granted
Application number
JP2009060440A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5248374B2 (ja
Inventor
Kazuhiko Machida
和彦 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority to JP2009060440A priority Critical patent/JP5248374B2/ja
Priority to KR1020100021729A priority patent/KR101715395B1/ko
Priority to US12/722,905 priority patent/US8217750B2/en
Priority to CN201010133698A priority patent/CN101834435A/zh
Publication of JP2010218699A publication Critical patent/JP2010218699A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5248374B2 publication Critical patent/JP5248374B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/14Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/044Physical layout, materials not provided for elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

【課題】ライン電極に侵入するサージ電流の位相が異なる場合や、サージ電流の大きさが異なる場合であっても、ライン電極の双方とアース電極とを短絡させ、確実にフェイルセイフ機構を動作させることができる3極避雷管を提供する。
【解決手段】フェイルセイフスプリング20は、アース電極12の外周面に弾性的に装着される弾性装着片部22と、弾性装着片部に交差し、異常時にアース電極と一対のライン電極16a、16bとを電気的に短絡する短絡片部24とを備える。弾性装着片部と短絡片部との交差位置の内面と避雷管本体10aの外面との間に導電材が介装される。通常時、導電材は、避雷管本体の外周面およびライン電極に取り付けられたリードピン18b、18cから短絡片部を離間させるスペーサとして作用し、避雷管本体が過熱した際には導電材が溶融して弾性装着片部による付勢力により、短絡片部がリードピンに接触する位置まで移動する。
【選択図】図1

Description

本発明はフェイルセイフ機構を備える3極避雷管に関する。
3極避雷管は電話回線に侵入する雷等によるサージを回避する部品として用いられている。3極避雷管によって電話回線等に侵入するサージを回避する作用は、外部から電話回線にサージが侵入した際に3極避雷管が放電し、サージ電流をアース側に流すことによって機器側にサージ電流が流入しないようにするものである。この3極避雷管では、外部から侵入したサージによって避雷管の放電が継続し放電が止まらなくなるという現象が起こる場合がある。避雷管のフェイルセイフ機構は、避雷管の放電が継続して止まらなくなった場合に、避雷管の放電を停止させ、避雷管が過熱しないように保護するために設けられている。
避雷管のフェイルセイフ機構には、避雷管本体の外面に、アース電極とライン電極との間にかけ渡すようにフェイルセイフスプリングを装着し、フェイルセイフスプリングとアース電極との間にスペーサとしてはんだチップを介装させたものがある。このフェイルセイフ機構は、避雷管が過熱した際にはんだチップが溶融し、アース電極とライン電極とがフェイルセイフスプリングを介して電気的に短絡して放電を停止させるように作用する。また、ライン電極の外面とフェイルセイフスプリングの内面との間にプラスチックフィルム等の絶縁フィルムを介在させて避雷管本体の外面にフェイルセイフスプリングを装着したものもある。この場合には、避雷管の放電が継続して避雷管が過熱した際に絶縁フィルムが溶融し、フェイルセイフスプリングを介してアース電極とライン電極とが電気的に短絡して放電を停止させる。
特開平2−70390号公報 特開平6−251852号公報 特開平6−251855号公報
ところで、3極避雷管では、一対のライン電極にそれぞれ1本ずつ電話線が接続され、電話線に雷が作用した場合、通常は、3極避雷管のそれぞれのライン電極に同程度の大きさのサージ電流が、同一位相で侵入して避雷管が放電しサージ電流を回避する。しかしながら、近年、異常気象によって雷が多発するようになり、3極避雷管のライン電極に接続されている各々の電話線に異なる位相でサージ電流が侵入し、それぞれのライン電極に侵入するサージ電流の大きさが異なると現象が頻発するようになってきた。
ライン電極の各々に異なる位相でサージ電流が侵入した場合には、一方のライン電極とアース電極との間のみでサージ電流が流れる。この場合には、避雷管は片側のみで放電し、フェイルセイフ機構は過熱した側の一方のライン電極のみがアース電極に短絡するといった現象が生じる。
フェイルセイフ機構が動作してライン電極とアース電極とが電気的に短絡した避雷管は新品に交換しなければならないが、避雷管の良否は、機構上、ライン電極に接続されている双方の電話回線がともにアース電位となることによって検知されるようになっている。したがって、ライン電極の一方のみがアース電位になったとしても、どの避雷管が不良になったかを検知することができず、交換すべき避雷管を検知することができないといった問題が生じる。
このため、ライン電極に異なる位相でサージ電流が侵入したような場合にも安全機構が確実に作用し、ライン電極をともにアース電位とすることで不良の避雷管を検知しやすくするフェイルセイフ機構を備えた避雷管が求められるようになってきた。
本発明は、フェイルセイフ機構を備えた3極避雷管において、ライン電極に侵入するサージ電流の位相が異なる場合や、サージ電流の大きさが異なる場合でも、ライン電極の双方とアース電極とを短絡させ、確実にフェイルセイフ機構を動作させて避雷管の放電を停止させることができる3極避雷管を提供することを目的とする。
実施形態における一観点として、アース電極と、該アース電極の両側面にセラミック筒体を介して接合された一対のライン電極とを備える避雷管本体と、該避雷管本体の外面に装着された導電性を有するフェイルセイフスプリングとを備える3極避雷管において、前記フェイルセイフスプリングは、前記アース電極の外周面に、前記避雷管本体を外側から挟持しながら避雷管本体の外周面に向けて圧縮する向きに付勢して装着される弾性装着片部と、該弾性装着片部に交差する配置に設けられ、前記アース電極と前記一対のライン電極とを電気的に導通する短絡片部とを備え、前記フェイルセイフスプリングの前記弾性装着片部と前記短絡片部との交差位置の内面と、前記避雷管本体の外面との間に導電材が介装され、前記導電材は、通常時には、前記短絡片部を、前記避雷管本体の外周面と、前記一対のライン電極に取り付けられたリードピンとから離間する離間位置に支持するスペーサとして作用し、前記避雷管が過熱した際に溶融して前記弾性装着片部による付勢力により、前記短絡片部を前記アース電極に取り付けられたリードピンと前記ライン電極に取り付けられたリードピンに接触する接触位置まで移動させる3極避雷管が提供される。
本発明に係る3極避雷管によれば、避雷管本体が過熱した際には、導電材が溶融して導電材によるスペーサとしての機能が失われ、弾性装着片部による弾性力によって短絡片部がアース電極とライン電極の双方に取り付けられたリードピンに接触することにより、アース電極とライン電極とが電気的に短絡して避雷管の放電を停止させることができ、またライン電極の双方がアース電極に導通することによって、不良となった3極避雷管を容易に検知することが可能となる。
3極避雷管の第1の実施の形態の斜視図である。 3極避雷管の正面図である。 3極避雷管の側面図である。 3極避雷管の背面図である。 フェイルセイフスプリングの展開図である。 はんだチップが溶融する前と溶融した後におけるフェイルセイフスプリングとリードピンとの位置関係を示す説明図である。 3極避雷管の第2の実施の形態の斜視図である。 第2の実施の形態のフェイルセイフスプリングの展開図である。 避雷管の内部構造とフェイルセイフスプリングを装着した状態の断面図である。 フェイルセイフスプリングの装着前における、避雷管の放電特性の実験結果を示すグラフである。 フェイルセイフスプリングの装着後における、避雷管の放電特性の実験結果を示すグラフである。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る3極避雷管の実施の形態について、図面とともに詳細に説明する。 図1は、フェイルセイフ機構を備える3極避雷管の第1の実施の形態の斜視図である。本実施形態の3極避雷管10は、アース電極12と、アース電極12の両側にセラミック筒体14a、14bを介して配した一対のライン電極16a、16bとを備える。アース電極12とライン電極16a、16bの外面には、それぞれリードピン18a、18b、18cが溶接により取り付けられている。アース電極12、セラミック筒体14a、14b、ライン電極16a、16bが避雷管本体10aを構成する。
本実施形態の3極避雷管10は、フェイルセイフ機構として、避雷管本体10aの外面に装着されるフェイルセイフスプリング20を備える。フェイルセイフスプリング20は、避雷管本体10aのアース電極12の外周に装着される弾性装着片部22と、アース電極12とライン電極16a、16bとの間を電気的に短絡する短絡片部24とを備える。弾性装着片部22は、避雷管本体10aを内側に抱え込むようにして装着され、短絡片部24は弾性装着片部22と直交方向に交差する配置に設けられる。
図2は、3極避雷管10の正面図である。アース電極12、ライン電極16a、16bおよびセラミック筒体14a、14bはいずれも同一外径に形成され、避雷管本体10aは全体形状が円柱状となる。アース電極12とライン電極16a、16bはセラミック筒体14a、14bの端面に気密にろう付けされ、本体内には放電用のガスが封入されている。
リードピン18a、18b、18cは、アース電極12とライン電極16a、16bの外面上に、同一の周方向位置に取り付けられ、リードピン18a、18b、18cは一列状配置(直線配列)となっている。
フェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22は、アース電極12の厚さよりも幅広に形成され、弾性装着片部22の両側縁がアース電極12の側縁からセラミック筒体14a、14bの外面上(ライン電極16a、16bにまでは達しない)に延出する。
弾性装着片部22の挟持端部(両端部)には、アース電極12の外面に向けて突出する半球形の突起21が設けられている。
図3は、3極避雷管10を側面方向から見た状態を示す。
弾性装着片部22は、避雷管本体10aに装着した状態において、本体の周方向の3/4周分程度を包囲する長さに設けられている。
フェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22と短絡片部24とが交差する部分には、はんだチップをセットする凹部26が、フェイルセイフスプリング20の外面から底部が若干突出する形態に形成されている。フェイルセイフスプリング20はこの凹部26にはんだチップ30を収容して避雷管本体10aに装着される。図1、2、3は、凹部26にはんだチップ30を収容してフェイルセイフスプリング20を装着した状態を示す。
はんだチップ30をフェイルセイフスプリング20の凹部26にセットした状態において、はんだチップ30の表面がフェイルセイフスプリング20の表面(本体に対向する面)よりも突出するように凹部26の深さ、はんだチップ30の厚さが設定されている。フェイルセイフスプリング20は、はんだチップ30を避雷管本体10aの外面、具体的にはアース電極12とその近傍のセラミック筒体14a、14bの外面に当接させた状態で避雷管本体10aに装着される。すなわち、はんだチップ30はフェイルセイフスプリング20を避雷管本体10aの外面から離間させるスペーサとして作用する。
図3は、はんだチップ30がスペーサとなってフェイルセイフスプリング20が、3極避雷管10の本体の外面と離間して装着されていることを示す。
前述したように、弾性装着片部22の先端部にはアース電極12の外周面に対向する位置に突起21が設けられている。フェイルセイフスプリング20を本体に装着した状態においては、突起21がアース電極12の外面に当接し、はんだチップ30のスペーサ機能により、突起21部分を除いて、フェイルセイフスプリング20は避雷管本体10aの外面から離間して支持される。実際には、2つの突起21のうち、下段側の突起21(リードピンに近い側)は、アース電極12の外周面からわずかに離間している。弾性装着片部22の弾性力により、はんだチップ30は、常時、避雷管本体10aの外面(アース電極12とアース電極12の近傍のセラミック筒体14a、14bの外面)に向けて付勢されて押接されている。
図4は、3極避雷管10を裏面方向から見た状態を示す。
フェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22が避雷管本体10aの中央部に、避雷管本体10aを内側に抱え込むように装着され、弾性装着片部22と交差する配置に短絡片部24が設けられている。短絡片部24は、アース電極12とライン電極16a、16bに取り付けられているリードピン18a、18b、18cの基部位置の近傍に配置される。
短絡片部24は、図4に示すように、弾性装着片部22と交差する位置から側方に延出し、その延出端がライン電極16a、16bが配置されている位置を超えて延出するように設けられている。短絡片部24の両端にはライン電極16a、16bの外面に接近する向きに折曲する曲げ片部24a、24bが設けられている。曲げ片部24a、24bは、ライン電極16a、16bの外縁の曲面にならった曲面形状に湾曲して形成されている。また、短絡片部24の避雷管本体10aの外面に対向する部位は、避雷管本体10aの外面の曲面にならって湾曲して設けられている。
図5に、フェイルセイフスプリング20を平面的に展開した形状を示す。
前述したとおり、フェイルセイフスプリング20は弾性装着片部22と短絡片部24とからなる。短絡片部24は弾性装着片部22の長手方向の中央位置から一方に偏位した位置に、弾性装着片部22の長手方向に対して直交する向きに交差する配置に設けられる。弾性装着片部22の両端部近傍には突起21が設けられ、短絡片部24の両端部に曲げ片部24a、24bが設けられている。
弾性装着片部22と短絡片部24とが交差する位置に、はんだチップ30を収容する凹部26が形成されている。本実施形態においては、平面形状が矩形のはんだチップ30を使用している。このため凹部26ははんだチップ30の平面形状に合わせた矩形としている。
凹部26は、はんだチップ30を凹部26内に収容することにより、はんだチップ30を避雷管本体10aの外面とフェイルセイフスプリング20との間に確実に介装させ、フェイルセイフスプリング20を装着する作用をなす。凹部26ははんだチップ30の厚さよりも深さが浅く設定される。
弾性装着片部22には、凹部26の弾性装着片部22の短片側に対向する辺部分26aに交差する配置に、リードピン18aを挿通する挿通孔28が形成される。挿通孔28は弾性装着片部22の長手方向と長手が平行となる長孔に形成する。リードピン18aはこの挿通孔28内において、挿通孔28の長手方向に移動可能である。凹部26には平面形状が矩形のはんだチップ30が収容される。挿通孔28は、このはんだチップ30が収容される領域内に長孔の一端側が侵入する配置に設けられる。
短絡片部24の避雷管本体10aの外面に対向する内面には、凹部26の短絡片部24に対向する辺部分26b、26c(凹部26の平面領域に)に連通して、溝24c、24dを形成する。溝24c、24dは、短絡片部24の長手方向と平行に、一端側が凹部26の辺部分26b、26cに連通し、他端側が短絡片部24の端部(曲げ片部24a、24bが設けられている位置)にまで延びるように設ける。溝24c、24dの断面形状はV字状等の適宜形状に形成すればよい。
本実施形態においては、ステンレス材によりフェイルセイフスプリング20を形成した。金属材はプレス加工が容易であり、弾性装着片部22や短絡片部24を所定形状に形成したり、凹部26を加工するといった処理を施すことは容易である。
上述したように、フェイルセイフスプリング20は3極避雷管10の本体に弾性的に装着して用いるから、所要の弾性力を備える材料であればステンレス材以外の適宜材料を使用することができる。短絡片部24はアース電極12とライン電極16a、16bを電気的に導通させる作用をなす。したがって、フェイルセイフスプリング20の素材としては導電性を有する素材が使用される。また、耐候性を考慮して材質を選択し、基材の表面に必要に応じて耐蝕めっき等を施してもよい。
(3極避雷管の作用)
図1に示す3極避雷管10を組み立てる際には、フェイルセイフスプリング20の凹部26にはんだチップ30をセットし、挿通孔28にリードピン18aを挿入し、弾性装着片部22の両端を離反する向きに開きながら、避雷管本体10aの外面に弾性装着片部22を外嵌させて組み立てる。
図3に示すように、フェイルセイフスプリング20は、はんだチップ30が本体の外面(アース電極12が配置されている部位)に押接され、弾性装着片部22に設けた突起21がアース電極12の外面に当接した状態で装着される。
図6(a)は、避雷管本体にフェイルセイフスプリング20とはんだチップ30とを装着した状態をリードピン18a、18b、18cを配置した下面側から見た状態を説明的に示す。
はんだチップ30を凹部26に収容し、リードピン18aを挿通孔28に挿通すると、リードピン18aははんだチップ30の側面によって挿通孔28内における位置が規制される。すなわち、リードピン18aは、はんだチップ30により、挿通孔28内において凹部26の外側に位置するように規制される。これによって、フェイルセイフスプリング20の短絡片部24は、リードピン18b、18cから離間した離間位置に支持される。いいかえれば、フェイルセイフスプリング20に形成する凹部26及びはんだチップ30は、凹部26にはんだチップ30を装着した状態において、リードピン18a、18b、18cと短絡片部24とが接触しない離間位置にあるようにその配置位置及び形状が設定される。
図6(a)に示したフェイルセイフスプリング20の装着状態は、通常使用時における状態である。通常使用時には、フェイルセイフスプリング20は、はんだチップ30、突起21を介して、アース電極12及びリードピン18aと電気的に導通する。一方、フェイルセイフスプリング20の短絡片部24はライン電極16a、16bの外面と離間し、リードピン18b、18cとも離間する離間位置にある。これによって、アース電極12とライン電極16a、16bとは電気的に非導通となる。
図6(b)は、3極避雷管10にサージが侵入し、フェイルセイフ機構が作用した状態を示す。
3極避雷管10の放電が継続して停止しなくなり、避雷管の本体の温度が過熱してはんだチップ30が溶融する温度にまで達すると、凹部26に収容されていたはんだチップ30が溶融し、はんだチップ30によるリードピン18aに対する規制力が失われ、リードピン18aが挿通孔28内で移動して凹部26内に進入する。すなわち、フェイルセイフスプリング20の弾性力によって短絡片部24がリードピン18b、18cに向けて移動する。図6(b)に、はんだチップ30が溶融した場合の短絡片部24の移動方向を矢印によって示している。短絡片部24の側縁部がリードピン18b、18cの外面に接触する接触位置まで移動することにより、短絡片部24を介してリードピン18a、18b、18cが導通し、アース電極12とライン電極16a、16bとが電気的に短絡する。
フェイルセイフスプリング20の弾性力は、はんだチップ30を常時、避雷管本体10aの外面に向けて圧縮する方向、いいかえれば、フェイルセイフスプリング20を避雷管本体10aの外面に向けて接近させる方向に作用している。したがって、はんだチップ30が溶融すると、フェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22と短絡片部24とは、3極避雷管10の本体の外面に向けて圧縮される(縮径する)ように移動する。
このとき、凹部26に収容されていたはんだチップ30が溶融した溶融はんだ30aは、フェイルセイフスプリング20の内面と避雷管本体10aの外面間において圧縮され、フェイルセイフスプリング20の内面と避雷管本体10aの外面間に濡れ広がる。
図6(b)は、溶融はんだ30aが濡れ広がった状態を説明的に示している。溶融はんだ30aは、まず凹部26の近傍に濡れ広がるが、溶融はんだ30aの一部は短絡片部24に設けた溝24c、24dによって誘導され、短絡片部24の端部側に向けて広がる。短絡片部24は避雷管本体10aの外面に向けて圧縮・押接され、短絡片部24の内面がアース電極12の外面とライン電極16a、16bの外面に接触し、短絡片部24を介してアース電極12とライン電極16a、16bが電気的に短絡する。溶融はんだ30aは、短絡片部24の内面と避雷管本体10aの外面との隙間部分を充填するように濡れ広がるから、短絡片部24とアース電極12及びライン電極16a、16bは溶融はんだ30aを介して密着するようにして確実に電気的に導通する。
本実施形態においては、短絡片部24の内面を避雷管本体10aの外面の曲面に合わせた曲面に形成したことにより、フェイルセイフスプリング20が避雷管本体10aの外面に向けて縮径した際に、短絡片部24の内面が避雷管本体10aの外面にならって面的に接触し、短絡片部24を介してアース電極12とライン電極16a、16bとを確実に電気的に短絡させることができる。
また、短絡片部24の両端に設けた曲げ片部24a、24bは、フェイルセイフスプリング20が縮径した際にライン電極16a、16bの外周縁に接触し、これによって、短絡片部24とライン電極16a、16bの電気的導通がさらに確実に確保される。
本実施形態の3極避雷管10は、(1)短絡片部24がリードピン18a、18b、18cに押接される、(2)アース電極12とライン電極16a、16bの外面に短絡片部24が接触する、(3)短絡片部24の内面と避雷管本体10aの外面との間に溶融はんだ30aが濡れ広がる、(4)弾性装着片部22に設けた、下段のリードピン側の突起21がアース電極12の外面に接触する、(5)短絡片部24の両端の曲げ片部24a、24bがライン電極16a、16bに接触するといった各作用が複合的に作用して、3極避雷管10が継続して放電した際にアース電極12とライン電極16a、16bとが電気的に短絡し避雷管の放電を停止させる。
このように、本実施形態のフェイルセイフ機構によれば、3極避雷管10のライン電極16a、16bに、異なる位相でサージ電流が侵入し、避雷管の一方のライン電極側のみで放電した場合でも、アース電極12とライン電極16a、16bの双方がアース電位となり、避雷管の放電を停止するとともに、電話回線を経由して、どの避雷管が不良になったか(フェイルセイフ機構が動作したか)を確実に検知することが可能になる。
なお、本実施形態において、フェイルセイフスプリング20と避雷管本体10aとの間に介装するはんだチップ30は、避雷管本体10aが過熱した際に溶融する導電材として用いている。この導電材ははんだに限らず、導電性を有する材料であれば、適宜材料を使用することができる。また、本実施形態においては矩形のはんだチップ30を使用したが、フェイルセイフスプリング20と避雷管本体10aとの間に介装するスペーサを兼ねる導電材の形状は矩形のものに限られるものではなく、適宜形状の導電材を使用することができる。
(第2の実施の形態)
図7はフェイルセイフ機構付きの3極避雷管10の第2の実施の形態を示す斜視図であり、図8は避雷管本体10aに装着するフェイルセイフスプリング20の展開図である。本実施形態のフェイルセイフ機構も上述した第1の実施の形態において説明したフェイルセイフ機構と同様に、フェイルセイフスプリング20は弾性装着片部22と短絡片部24とを備え、はんだチップ30を介してフェイルセイフスプリング20が避雷管本体10aに弾性的に装着して組み立てられている。
本実施形態において第1の実施の形態と異なる構成は、第1の実施の形態において弾性装着片部22の両端に設けた半球形の突起21を、弾性装着片部22の先端縁から弾性装着片部22の長手方向の内側に延びる断面形状がV字形の突起21aを形成した点にある。
弾性装着片部22に突起21、21aを設ける目的は、突起21、21aをアース電極12の外周面に接触させて、アース電極12と弾性装着片部22との電気的導通性を確実にすることと、はんだチップ30が溶融した際に弾性装着片部22が縮径する作用を確実にすることにある。
弾性装着片部22が面的にアース電極12に接触していると、弾性装着片部22が縮径する際に、アース電極12の外面との間の摩擦抵抗が大きくなり、弾性装着片部22が縮径すること(動くこと)が妨げられるおそれがある。弾性装着片部22に突起21、21aを設けることにより、突起21、21aとアース電極12との接触面積が小さくなり、弾性装着片部22が動きやすくなって、弾性装着片部22を容易に縮径動作させることができる。本実施形態のように、V字状に突起21aを形成した場合は、半球状に形成した突起21よりも弾性装着片部22の縮径動作を容易にすることが可能である。
半球状あるいはV字状の突起21、21aは、プレス加工によって容易に弾性装着片部22に形成することができる。
(弾性装着片部の幅寸法)
図9は、3極避雷管10の避雷管本体10aの断面図を示す。前述したように、避雷管本体10aは、セラミック筒体14a、14bの端面にアース電極12とライン電極16a、16bをそれぞれ気密にろう付けして組み立てられている。図9は、避雷管本体10aに装着するフェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22の装着位置を合わせて示している。
セラミック筒体14a、14bの内面には、避雷管の放電の応答動作を安定させるためにトリガー線15が形成されている。トリガー線15は、セラミック筒体14a、14bのライン電極16a、16bに接合される端面からアース電極12に向け、軸線方向に所定の長さにライン状にカーボンを付着させて形成される。セラミック筒体14a、14bとライン電極16a、16bとを接合した際に、トリガー線15のライン電極16a、16b側の端部はライン電極16a、16bに施されたメタライズ面に接続する。
トリガー線15の長さは、避雷管の放電電圧を調節するために適宜長さに設定される。本実施形態の3極避雷管においては、フェイルセイフスプリング20の弾性装着片部22の幅寸法を、フェイルセイフスプリング20を避雷管本体10aに装着した状態において、トリガー線15と弾性装着片部22の側縁位置とが重複する配置となるように設定した。図9において、トリガー線15と弾性装着片部22の側縁位置とが重複している範囲が幅dの範囲である。
図10、11は、避雷管本体にフェイルセイフスプリング20を装着する前と装着した後における避雷管の放電特性を調べた結果を示す。放電特性は、10個のサンプルについて調査した。L1(+)、L1(-)は、リードピン18bを介してライン電極16aと、リードピン18aを介してアース電極12との間の放電特性を、プラス方向(L1(+))とマイナス方向(L1(-))の双方向で調べた結果である。また、L2(+)、L2(-)は、リードピン18cを介してライン電極16bと、リードピン18aを介してアース電極12の間の放電特性を、プラス方向(L2(+))とマイナス方向(L2(-))の双方向で調べた結果である。
図10に示すように、フェイルセイフスプリング20を装着する前においては、マイナス側の放電電圧がプラス側の放電電圧よりも高くあらわれ、放電電圧がばらついている。これに対して、図11に示すように、フェイルセイフスプリング20を装着した状態においては、L1、L2のライン電極ともに、マイナス側の放電電圧がプラス側の放電電圧よりも大きくなるという傾向が抑えられ、放電電圧のばらつきが全体として小さくなり、避雷管の放電特性が安定している。
この実験結果は、フェイルセイフスプリング20が避雷管の放電作用に一定の作用を及ぼすことを示している。すなわち、弾性装着片部22が図9に示すライン電極16a、16bに接するトリガー線と重複しているため、放電開始時に弾性装着片部22が電位差によって帯電したとき、トリガー線15に電荷を早期誘発して電子放出を促進し、放電開始電圧の応答速度を速める効果がある。結果として、特に、L1(+)、L1(-)側の放電開始電圧を、L2(+)、L2(-)同等域まで下げることができ、避雷管の放電特性が安定する。
本発明に係る3極避雷管は、電話回線の保安器等に搭載し、電話回線に侵入する雷等のサージから電話機を保護する保護部品として用いられる。
10 3極避雷管
10a 避雷管本体
12 アース電極
14a、14b セラミック筒体
15 トリガー線
16a、16b ライン電極
18a、18b、18c リードピン
20 フェイルセイフスプリング
21、21a 突起
22 弾性装着片部
24 短絡片部
24a、24b 曲げ片部
24c、24d 溝
26 凹部
28 挿通孔
30 はんだチップ
30a 溶融はんだ

Claims (8)

  1. アース電極と、該アース電極の両側面にセラミック筒体を介して接合された一対のライン電極とを備える避雷管本体と、該避雷管本体の外面に装着された導電性を有するフェイルセイフスプリングとを備える3極避雷管において、
    前記フェイルセイフスプリングは、前記アース電極の外周面に、前記避雷管本体を外側から挟持しながら避雷管本体の外周面に向けて圧縮する向きに付勢して装着される弾性装着片部と、該弾性装着片部に交差する配置に設けられ、前記アース電極と前記一対のライン電極とを電気的に導通する短絡片部とを備え、
    前記フェイルセイフスプリングの前記弾性装着片部と前記短絡片部との交差位置の内面と、前記避雷管本体の外面との間に導電材が介装され、
    前記導電材は、通常時には、前記短絡片部を、前記避雷管本体の外周面と、前記一対のライン電極に取り付けられたリードピンとから離間する離間位置に支持するスペーサとして作用し、
    前記避雷管が過熱した際に溶融して前記弾性装着片部による付勢力により、前記短絡片部を前記アース電極に取り付けられたリードピンと前記ライン電極に取り付けられたリードピンに接触する接触位置まで移動させることを特徴とする3極避雷管。
  2. 前記フェイルセイフスプリングの交差位置に、前記アース電極に取り付けられたリードピンを挿通する挿通孔が設けられ、
    該挿通孔は、前記短絡片部が前記離間位置と前記接触位置との間を移動する方向に長手となる長孔に形成されていることを特徴とする請求項1記載の3極避雷管。
  3. 前記フェイルセイフスプリングの交差位置に前記導電材を収容する凹部が形成され、
    前記挿通孔は前記凹部に収容される前記導電材の平面領域内に一端側が進入する配置に設けられていることを特徴とする請求項2記載の3極避雷管。
  4. 前記フェイルセイフスプリングの交差位置に前記導電材を収容する凹部が形成され、
    前記短絡片部の前記避雷管本体に対向する内面に、前記凹部に一端側が連通し、他端側が前記短絡片部の先端側まで延びる溝が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の3極避雷管。
  5. 前記短絡片部の両端に、前記ライン電極の外縁に接近する向きに曲げられ、該ライン電極の外縁の曲面にならって湾曲する曲げ片部が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の3極避雷管。
  6. 前記短絡片部の前記避雷管本体の外面に対向する部位は、避雷管本体の外面の曲面にならって湾曲して形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の3極避雷管。
  7. 前記弾性装着片部の両先端の前記避雷管本体の外面に対向する内面に、前記アース電極の外面に向けて突出する突起が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の3極避雷管。
  8. 前記弾性装着片部は、該弾性装着片部を前記避雷管本体に装着した際に、前記セラミック筒体の内面に設けられたカーボントリガー線と弾性装着片部の側縁位置とが、平面配置において重複する配置となるように幅寸法が設定されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載の3極避雷管。
JP2009060440A 2009-03-13 2009-03-13 3極避雷管 Expired - Fee Related JP5248374B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009060440A JP5248374B2 (ja) 2009-03-13 2009-03-13 3極避雷管
KR1020100021729A KR101715395B1 (ko) 2009-03-13 2010-03-11 3-전극 서지 보호 장치
US12/722,905 US8217750B2 (en) 2009-03-13 2010-03-12 3-electrode surge protective device
CN201010133698A CN101834435A (zh) 2009-03-13 2010-03-15 三电极电涌保护装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009060440A JP5248374B2 (ja) 2009-03-13 2009-03-13 3極避雷管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010218699A true JP2010218699A (ja) 2010-09-30
JP5248374B2 JP5248374B2 (ja) 2013-07-31

Family

ID=42718407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009060440A Expired - Fee Related JP5248374B2 (ja) 2009-03-13 2009-03-13 3極避雷管

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8217750B2 (ja)
JP (1) JP5248374B2 (ja)
KR (1) KR101715395B1 (ja)
CN (1) CN101834435A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009004317A1 (de) * 2008-08-22 2010-02-25 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Schnelle Abtrennvorrichtung
FR2958787B1 (fr) * 2010-04-09 2012-05-11 Abb France Dispositif de protection contre les surtensions a deconnecteurs thermiques dedoubles
US8749340B2 (en) * 2010-09-17 2014-06-10 Powertech Industrial Co., Ltd. Electric receptacle apparatus with replaceable protection module
TWI408717B (zh) * 2010-09-17 2013-09-11 Powertech Ind Co Ltd 開關模組
DE102014103419B4 (de) * 2014-03-13 2018-05-24 Epcos Ag Überspannungsableiter mit Schutz vor Erwärmung
US9520709B2 (en) 2014-10-15 2016-12-13 Schneider Electric USA, Inc. Surge protection device having two part ceramic case for metal oxide varistor with isolated thermal cut off
DE102014116440B4 (de) * 2014-11-11 2016-05-19 Epcos Ag Ableiter
CN104538266B (zh) * 2014-12-22 2016-08-17 上海电器陶瓷厂有限公司 一种用于油浸式熔断器底座的接线片的支撑件
WO2022087138A1 (en) * 2020-10-20 2022-04-28 Bourns, Inc. Electrical device having improved surface mounting electrodes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348786A (ja) * 1986-08-19 1988-03-01 新光電気工業株式会社 避雷管
JPH06251855A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 避雷管

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3638083A (en) * 1970-08-14 1972-01-25 Sprague Electric Co Fusible ceramic capacitor
US3903494A (en) * 1973-09-27 1975-09-02 Gen Electric Metal oxide varistor with coating that enhances contact adhesion
US4051546A (en) * 1975-12-04 1977-09-27 Cook Electric Company Gas tube arrester protector
US4086648A (en) * 1976-11-01 1978-04-25 Cook Electric Company Protector module
US4188561A (en) * 1977-01-14 1980-02-12 Joslyn Mfg. And Supply Co. Station protector spark gap applique
US4107759A (en) * 1977-05-16 1978-08-15 Sprague Electric Company Fused monolithic ceramic capacitor package
US4107762A (en) * 1977-05-16 1978-08-15 Sprague Electric Company Solid electrolyte capacitor package with an exothermically-alloyable fuse
US4212045A (en) * 1978-12-22 1980-07-08 General Electric Company Multi-terminal varistor configuration
US4288833A (en) * 1979-12-17 1981-09-08 General Electric Company Lightning arrestor
US4314304A (en) * 1980-03-27 1982-02-02 Reliable Electric Company Line protector for a communications circuit
US4538347A (en) * 1984-06-18 1985-09-03 Gte Laboratories Incorporated Method for making a varistor package
GB2205992B (en) * 1987-05-01 1991-07-17 Dubilier Plc Gas-filled surge arrestor
DE3886898T2 (de) * 1987-05-28 1994-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Überspannungsableiter.
JPH0270390A (ja) 1988-09-02 1990-03-09 Railway Technical Res Inst 異材のガス圧接方法
US4876621A (en) * 1988-12-08 1989-10-24 Reliance Comm/Tec Corporation Line protector for a communications circuit
US4910489A (en) * 1989-05-01 1990-03-20 Porta Systems Corp. Gas tube fail-safe device for telephone protector modules
JPH0333990U (ja) * 1989-08-09 1991-04-03
JP2842686B2 (ja) * 1990-11-26 1999-01-06 ローム株式会社 ヒューズ内蔵コンデンサ
US5315474A (en) * 1992-04-07 1994-05-24 Rohm Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor
JPH06251852A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 避雷管
JP3495386B2 (ja) * 1993-06-03 2004-02-09 新光電気工業株式会社 避雷管
US5708553A (en) * 1996-07-18 1998-01-13 Hung; Je Automatic switching-off structure for protecting electronic device from burning
DE19708651A1 (de) * 1997-02-21 1998-09-03 Siemens Ag Gasgefüllter Überspannungsableiter mit äußerer Kurzschlußeinrichtung
US5982597A (en) * 1997-03-06 1999-11-09 Webb; Rommie Fred Shorting fusable metal oxide varistor
US5781394A (en) * 1997-03-10 1998-07-14 Fiskars Inc. Surge suppressing device
DE19731312A1 (de) * 1997-07-15 1999-01-28 Siemens Ag Überspannungsableiter mit äußerer Kurzschlußeinrichtung
US5901027A (en) * 1998-05-06 1999-05-04 Leviton Manufacturing Co., Inc. Metal oxide varistors having thermal protection
US6430019B1 (en) * 1998-06-08 2002-08-06 Ferraz S.A. Circuit protection device
US6094128A (en) * 1998-08-11 2000-07-25 Maida Development Company Overload protected solid state varistors
US6211770B1 (en) * 1999-04-27 2001-04-03 Mcg Electronics, Inc. Metal oxide varistor module
US6252488B1 (en) * 1999-09-01 2001-06-26 Leviton Manufacturing Co., Inc. Metal oxide varistors having thermal protection
US6204746B1 (en) * 1999-09-13 2001-03-20 Avaya Inc. Thermal overload mechanism
US6304166B1 (en) * 1999-09-22 2001-10-16 Harris Ireland Development Company, Ltd. Low profile mount for metal oxide varistor package and method
ATE412244T1 (de) * 2000-04-26 2008-11-15 Littelfuse Ireland Dev Company Thermisch geschützter varistor auf basis eines metalloxids
US7477503B2 (en) * 2005-04-30 2009-01-13 Efi Electronics Corporation Circuit protection device
US7375943B2 (en) * 2005-11-22 2008-05-20 Yung-Hao Lu Tri-phase surge protector and its manufacturing method
TW200823934A (en) * 2006-11-30 2008-06-01 Thinking Electronic Ind Co Ltd Varistor with over heating protection
US7483252B2 (en) * 2006-12-05 2009-01-27 Ferraz Shawmut S.A. Circuit protection device
US7974063B2 (en) * 2007-11-16 2011-07-05 Corning Cable Systems, Llc Hybrid surge protector for a network interface device
DE102007063316A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Epcos Ag Überspannungsableiter mit niedriger Ansprechstoßspannung
DE102008022794A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Epcos Ag Elektrisches Schutzbauelement mit Kurzschlusseinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348786A (ja) * 1986-08-19 1988-03-01 新光電気工業株式会社 避雷管
JPH06251855A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 避雷管

Also Published As

Publication number Publication date
US8217750B2 (en) 2012-07-10
KR101715395B1 (ko) 2017-03-10
JP5248374B2 (ja) 2013-07-31
CN101834435A (zh) 2010-09-15
US20100231346A1 (en) 2010-09-16
KR20100103395A (ko) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5248374B2 (ja) 3極避雷管
US6795290B2 (en) Surge arrestor
US8502637B2 (en) Surge protective device with thermal decoupler and arc suppression
TWI502613B (zh) 小型瞬時電壓突波抑制裝置
CN105103393B (zh) 用于过电压保护器的过载保护的布置
JP5278846B2 (ja) 切り離し機構付spd
CN103620703A (zh) 热金属氧化物变阻器电路保护设备
TWI657474B (zh) 熱金屬氧化物可變電阻器電路保護裝置
US8274356B2 (en) Voltage dependent resistor with overheated protection structure
US10074501B2 (en) Non-arcing fuse
US9450349B1 (en) Power socket with over-current protection
KR101458720B1 (ko) 열적으로 퓨징되는 mov 장치 및 이를 포함하는 회로
CN114902356B (zh) 用于短路电流保护的快速激活热熔断器
JP3495386B2 (ja) 避雷管
CN219916825U (zh) 热保护变阻器及热金属氧化物变阻器及其热切断装置
JP2021517739A (ja) 熱保護装置
CN213425414U (zh) 过压保护元件和用于过压保护元件的结构元件组件
CN111095466B (zh) 热敏颗粒式温度熔丝
CN117672649A (zh) 具有热量集中电极的热保护金属氧化物压敏电阻
CN118231071A (zh) 包括切断装置的金属氧化物变阻器
JP3455555B2 (ja) フェイルセイフ機能付きアレスタ
JPH01102883A (ja) ガス入り放電管
CA2015216A1 (en) Electrical components
JP5201590B2 (ja) 蛍光ランプ
CN116936208A (zh) 用于热保护金属氧化物变阻器的热链路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130322

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5248374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees