JP2570182B2 - 直流電源用避雷管 - Google Patents
直流電源用避雷管Info
- Publication number
- JP2570182B2 JP2570182B2 JP6149463A JP14946394A JP2570182B2 JP 2570182 B2 JP2570182 B2 JP 2570182B2 JP 6149463 A JP6149463 A JP 6149463A JP 14946394 A JP14946394 A JP 14946394A JP 2570182 B2 JP2570182 B2 JP 2570182B2
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- Japan
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- voltage
- power supply
- arrester
- insulator
- discharge
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電源用避雷管に関
し、特に通信機用直流電源に使用される放電ギャップを
用いた避雷管に関する。
し、特に通信機用直流電源に使用される放電ギャップを
用いた避雷管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術による避雷管を用いた直流電源
用サージ吸収回路は、図６、図７に示すようになってい
た。これら回路における抵抗１２と酸化亜鉛バリスタ１
３は、避雷管１１に直列に接続されており、サージ電流
を制限し続流を防止するためのものである。雷サージが
侵入し避雷管１１が放電を開始すると、抵抗１２や酸化
亜鉛バリスタ１３により電流を制限し、続流を防止して
いる。
用サージ吸収回路は、図６、図７に示すようになってい
た。これら回路における抵抗１２と酸化亜鉛バリスタ１
３は、避雷管１１に直列に接続されており、サージ電流
を制限し続流を防止するためのものである。雷サージが
侵入し避雷管１１が放電を開始すると、抵抗１２や酸化
亜鉛バリスタ１３により電流を制限し、続流を防止して
いる。
【０００３】従来の技術による避雷管の構造図を図８に
示す。図８は、「雷防護技術ガイドブック（ＮＴＴ技術
移転（株））」Ｐ６３より引用した。図８では、セラミ
ック外囲器を挟んで２つの電極が取り付けられている。
内部には不活性ガスが封入されている。雷サージが侵入
し電極間に高電圧が印加されると、電極間で絶縁破壊が
生じ放電を開始する。
示す。図８は、「雷防護技術ガイドブック（ＮＴＴ技術
移転（株））」Ｐ６３より引用した。図８では、セラミ
ック外囲器を挟んで２つの電極が取り付けられている。
内部には不活性ガスが封入されている。雷サージが侵入
し電極間に高電圧が印加されると、電極間で絶縁破壊が
生じ放電を開始する。
【０００４】従来の避雷管としては、その他に特開昭６
２−１９５８７３号公報に示されたものがある。
２−１９５８７３号公報に示されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６、図７の従来の回
路では、抵抗１２や酸化亜鉛バリスタ１３に大電流が流
れる。従って、これら電流制限素子に大電力用のものを
用いなければならないから、抵抗１２や酸化亜鉛バリス
タ１３の形状が大きくなる欠点があった。また、サージ
による大電流により、抵抗１２や酸化亜鉛バリスタ１３
の両端に高電圧が生じるから、負荷側の機器を破損させ
る恐れがあった。
路では、抵抗１２や酸化亜鉛バリスタ１３に大電流が流
れる。従って、これら電流制限素子に大電力用のものを
用いなければならないから、抵抗１２や酸化亜鉛バリス
タ１３の形状が大きくなる欠点があった。また、サージ
による大電流により、抵抗１２や酸化亜鉛バリスタ１３
の両端に高電圧が生じるから、負荷側の機器を破損させ
る恐れがあった。
【０００６】また、前述の特開昭６２−１９５８７３号
公報に記載のものも上記欠点を避けられない。
公報に記載のものも上記欠点を避けられない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の手段を提供する。
めに本発明は次の手段を提供する。
【０００８】直流電源で生成された直流電力を導く線
路に接続され、間隙を隔てて対向する第１及び第２の電
極に該電力の直流電圧を受け、該間隙が密閉容器内にあ
り、該第１及び第２の電極に雷によるサージ電圧が印加
された時に前記間隙で放電をし、前記線路の電圧を抑圧
する直流電源用避雷管において、前記第１および第２の
電極の間の電圧を受け、該電圧に応じて機械的な歪みを
起こす圧電体と、前記歪みに基づく機械力を受け、前記
放電の電流方向に直交する方向に往復動をする絶縁体と
を有し、前記圧電体は、前記サージ電圧がない期間であ
って前記直流電圧が印加されている状態Ａおよび前記サ
ージ電圧が印加され前記放電が開始する以前の状態Ｂ並
びに該サージ電圧に放電が開始されてから該放電がほぼ
終了するまでの状態（Ｃ−Ｃ’）には、前記絶縁体を前
記間隙外に置き、前記サージ電圧による前記放電がほぼ
終了してから前記サージ電圧が消減するに至るまでの状
態Ｃ’には、前記絶縁体を前記間隙内に置くことを特徴
とする直流電源用避雷管。
路に接続され、間隙を隔てて対向する第１及び第２の電
極に該電力の直流電圧を受け、該間隙が密閉容器内にあ
り、該第１及び第２の電極に雷によるサージ電圧が印加
された時に前記間隙で放電をし、前記線路の電圧を抑圧
する直流電源用避雷管において、前記第１および第２の
電極の間の電圧を受け、該電圧に応じて機械的な歪みを
起こす圧電体と、前記歪みに基づく機械力を受け、前記
放電の電流方向に直交する方向に往復動をする絶縁体と
を有し、前記圧電体は、前記サージ電圧がない期間であ
って前記直流電圧が印加されている状態Ａおよび前記サ
ージ電圧が印加され前記放電が開始する以前の状態Ｂ並
びに該サージ電圧に放電が開始されてから該放電がほぼ
終了するまでの状態（Ｃ−Ｃ’）には、前記絶縁体を前
記間隙外に置き、前記サージ電圧による前記放電がほぼ
終了してから前記サージ電圧が消減するに至るまでの状
態Ｃ’には、前記絶縁体を前記間隙内に置くことを特徴
とする直流電源用避雷管。
【０００９】前記圧電体が直方体型の２つの部材から
なり、前記絶縁体が、片方の端を前記圧電体の２つの部
材で挾持され、該２つの部材から腕木状に伸びる支持板
で保持されていることを特徴とする上記に記載の直流
電源用避雷管。
なり、前記絶縁体が、片方の端を前記圧電体の２つの部
材で挾持され、該２つの部材から腕木状に伸びる支持板
で保持されていることを特徴とする上記に記載の直流
電源用避雷管。
【００１０】前記絶縁体が円盤状の形をなし、該円盤
状絶縁体の板面は前記放電の電流方向にほぼ直交するこ
とを特徴とする上記又はに記載の直流電源用避雷
管。
状絶縁体の板面は前記放電の電流方向にほぼ直交するこ
とを特徴とする上記又はに記載の直流電源用避雷
管。
【００１１】前記圧電体が前記密閉容器に固定されて
いることを特徴とする上記，又はに記載の直流電
源用避雷管。
いることを特徴とする上記，又はに記載の直流電
源用避雷管。
【００１２】前記密閉容器が円筒形をなし、前記第１
および第２の電極の一部分はそれぞれ前記密閉容器をな
す前記円筒形における両端封止部材をなし、前記第１お
よび第２の電極における前記封止部材をなす部分から前
記密閉容器の中央部に向かってそれぞれ伸びる円柱形電
極部の先端が互いに対向し、該両先端の間が前記間隙を
なしていることを特徴とする上記，，，又はに
記載の直流電源用避雷管。
および第２の電極の一部分はそれぞれ前記密閉容器をな
す前記円筒形における両端封止部材をなし、前記第１お
よび第２の電極における前記封止部材をなす部分から前
記密閉容器の中央部に向かってそれぞれ伸びる円柱形電
極部の先端が互いに対向し、該両先端の間が前記間隙を
なしていることを特徴とする上記，，，又はに
記載の直流電源用避雷管。
【００１３】
【作用】本発明では、圧電体を備え、放電電極である第
１および第２の電極を直流電力線路に接続するととも
に、第１および第２の電極の間の電圧を圧電体に加え、
該電圧に応じて圧電体に機械歪みを起こさせ、その歪み
による機械力で第１および第２の電極の間隙に絶縁体を
出入りできるようにし、雷によるサージ電圧が印加され
て起きた放電がほぼ終了してからサージ電圧が消減する
に至るまでの期間に絶縁体を間隙内に位置させる。この
構成の採用により、サージ電圧消減後には放電は完全に
停止し、電源の直流電圧による続流を防ぐことができ
る。
１および第２の電極を直流電力線路に接続するととも
に、第１および第２の電極の間の電圧を圧電体に加え、
該電圧に応じて圧電体に機械歪みを起こさせ、その歪み
による機械力で第１および第２の電極の間隙に絶縁体を
出入りできるようにし、雷によるサージ電圧が印加され
て起きた放電がほぼ終了してからサージ電圧が消減する
に至るまでの期間に絶縁体を間隙内に位置させる。この
構成の採用により、サージ電圧消減後には放電は完全に
停止し、電源の直流電圧による続流を防ぐことができ
る。
【００１４】
【実施例】次に本発明について図面を参照し説明する。
【００１５】図１は、本発明による避雷管の構造を示す
部分破断斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ’線矢視断面
図である。図において、１ａ，１ｂは電極板、２ａ，２
ｂは主電極、３はセラミック製の円筒容器、４は圧電材
料でなる圧電体ブロック、５は絶縁体板、６は支持板で
ある。電極板１ａ及び１ｂはそれぞれ主電極２ａ及び２
ｂと一体に形成されている。電極板１ａ，１ｂ間には、
直流電源から負荷へ直流電力を供給する電源線路の直流
電圧が常時印加されている。
部分破断斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ’線矢視断面
図である。図において、１ａ，１ｂは電極板、２ａ，２
ｂは主電極、３はセラミック製の円筒容器、４は圧電材
料でなる圧電体ブロック、５は絶縁体板、６は支持板で
ある。電極板１ａ及び１ｂはそれぞれ主電極２ａ及び２
ｂと一体に形成されている。電極板１ａ，１ｂ間には、
直流電源から負荷へ直流電力を供給する電源線路の直流
電圧が常時印加されている。
【００１６】主電極２ａ及び２ｂの間隙で放電させる構
造は、図８に示した従来の避雷管の構造と同じである。
この実施例では、避雷管で発生する続流を防止するため
に、主電極２ａ，２ｂ間に絶縁体板５を介在させ得るよ
うにしている。絶縁体板５は、支持板６を介して圧電体
ブロック４に接続されている。
造は、図８に示した従来の避雷管の構造と同じである。
この実施例では、避雷管で発生する続流を防止するため
に、主電極２ａ，２ｂ間に絶縁体板５を介在させ得るよ
うにしている。絶縁体板５は、支持板６を介して圧電体
ブロック４に接続されている。
【００１７】図３は、図１の実施例の避雷管における圧
電ブロック４と絶縁体板５と支持板６でなる放電路制御
構造を示す斜視図である。圧電体ブロックの両側面は、
電極板１ａ，１ｂに電気的にそれぞれ接続されている。
支持板６は金属でなり、片端を圧電体ブロック４をなす
２つの部材で挟持され、圧電体ブロック４から腕木状に
伸び、他端で絶縁体板５を支持している。
電ブロック４と絶縁体板５と支持板６でなる放電路制御
構造を示す斜視図である。圧電体ブロックの両側面は、
電極板１ａ，１ｂに電気的にそれぞれ接続されている。
支持板６は金属でなり、片端を圧電体ブロック４をなす
２つの部材で挟持され、圧電体ブロック４から腕木状に
伸び、他端で絶縁体板５を支持している。
【００１８】図４は図３の放電路制御構造の動作を示す
図であり、図５はこの実施例の避雷管に印加される電圧
波形を例示する図である。図５において破線で示すサー
ジ電圧は、この実施例の避雷管を備えない場合に、直流
電源線路に雷により加えられる電圧であり、その直流電
源線路に電極板１ａ，１ｂを接続して、主電極２ａ，２
ｂ間で放電させたときの電圧波形が実線で示す波形であ
る。
図であり、図５はこの実施例の避雷管に印加される電圧
波形を例示する図である。図５において破線で示すサー
ジ電圧は、この実施例の避雷管を備えない場合に、直流
電源線路に雷により加えられる電圧であり、その直流電
源線路に電極板１ａ，１ｂを接続して、主電極２ａ，２
ｂ間で放電させたときの電圧波形が実線で示す波形であ
る。
【００１９】圧電体ブロック４は電極板１ａ，１ｂ間に
接続されているので、雷により印加される電圧（図５の
実線の波形の電圧）により圧電体ブロック４に機械歪が
生じる。この歪により支持板６が動き、絶縁体板５が図
４に示すように移動する。図４の状態Ａ〜Ｄは、図５の
時間軸に示す状態Ａ〜Ｄに対応している。
接続されているので、雷により印加される電圧（図５の
実線の波形の電圧）により圧電体ブロック４に機械歪が
生じる。この歪により支持板６が動き、絶縁体板５が図
４に示すように移動する。図４の状態Ａ〜Ｄは、図５の
時間軸に示す状態Ａ〜Ｄに対応している。
【００２０】図５に示すように、放電している間は、電
極板１ａ，１ｂ間の電圧は低くなる。低い電圧が継続す
る時間はサージの性質から予め数μＳであることが分っ
ている。そこで、この低い電圧の終段階において絶縁体
板５の中央が主電極２ａ，２ｂの中心軸を結ぶ線上にほ
ぼ一致するように圧電体ブロック４の特性を選んでおけ
ば、続流を遮断できる。圧電体ブロック４の歪は、サー
ジ電圧の印加から所定の応答時間だけ遅れて生じるか
ら、前記低い電圧（即ち放電時の電圧）の終段階の時点
に歪を起こせることができる。続流を遮断した後は、直
流電源線路に供給されている直流電圧により、絶縁体５
の位置を電極ギャップの外へ復帰させ次の雷サージの侵
入に備える。
極板１ａ，１ｂ間の電圧は低くなる。低い電圧が継続す
る時間はサージの性質から予め数μＳであることが分っ
ている。そこで、この低い電圧の終段階において絶縁体
板５の中央が主電極２ａ，２ｂの中心軸を結ぶ線上にほ
ぼ一致するように圧電体ブロック４の特性を選んでおけ
ば、続流を遮断できる。圧電体ブロック４の歪は、サー
ジ電圧の印加から所定の応答時間だけ遅れて生じるか
ら、前記低い電圧（即ち放電時の電圧）の終段階の時点
に歪を起こせることができる。続流を遮断した後は、直
流電源線路に供給されている直流電圧により、絶縁体５
の位置を電極ギャップの外へ復帰させ次の雷サージの侵
入に備える。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、印
加されるサージ電圧により圧電体に機械歪を与え、絶縁
体板の位置を移動させて続流を遮断しているので、大電
力用の抵抗や酸化亜鉛バリスタを用いないで続流を遮断
できる。また、放電路に直列に抵抗や酸化亜鉛バリスタ
が入っていないので、この避雷管に並列に接続されてい
る負荷側の機器に高電圧を導くことは避けられ、ひいて
はそれら負荷の破損を防げる。
加されるサージ電圧により圧電体に機械歪を与え、絶縁
体板の位置を移動させて続流を遮断しているので、大電
力用の抵抗や酸化亜鉛バリスタを用いないで続流を遮断
できる。また、放電路に直列に抵抗や酸化亜鉛バリスタ
が入っていないので、この避雷管に並列に接続されてい
る負荷側の機器に高電圧を導くことは避けられ、ひいて
はそれら負荷の破損を防げる。
【図１】本発明の一実施例である避雷管の構造を示す部
分破断斜視図。
分破断斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ’線矢視断面図。
【図３】図１の実施例における放電路制御構造を示す斜
視図。
視図。
【図４】図１の実施例における放電路制御構造による絶
縁体板の位置制御を説明する図。
縁体板の位置制御を説明する図。
【図５】避雷管に印加される電圧の波形図。
【図６】従来技術による直流電源用サージ吸収回路を示
す回路図。
す回路図。
【図７】従来技術による直流電源用サージ吸収回路の別
の例を示す回路図。
の例を示す回路図。
【図８】従来技術による避雷管の構造を示す断面斜視
図。
図。
１ａ 電極板 １ｂ 電極板 ２ａ 主電極 ２ｂ 主電極 ３ 容器 ４ 圧電体ブロック ５ 絶縁体板 ６ 支持板 １１ 避雷管 １２ 抵抗 １３ 酸化亜鉛バリスタ
Claims (5)
- 【請求項１】直流電源で生成された直流電力を導く線路
に接続され、間隙を隔てて対向する第１及び第２の電極
に該電力の直流電圧を受け、該間隙が密閉容器内にあ
り、該第１及び第２の電極に雷によるサージ電圧が印加
された時に前記間隙で放電をし、前記線路の電圧を抑圧
する直流電源用避雷管において、 前記第１および第２の電極の間の電圧を受け、該電圧に
応じて機械的な歪みを起こす圧電体と、 前記歪みに基づく機械力を受け、前記放電の電流方向に
直交する方向に往復動をする絶縁体とを有し、 前記圧電体は、 前記サージ電圧がない期間であって前記直流電圧が印加
されている状態および前記サージ電圧が印加され前記放
電が開始する以前の状態並びに該サージ電圧による放電
が開始されてから該放電がほぼ終了するまでの状態に
は、前記絶縁体を前記間隙外に置き、 前記サージ電圧による前記放電がほぼ終了してから前記
サージ電圧が消減するに至るまでの状態には、前記絶縁
体を前記間隙内に置くことを特徴とする直流電源用避雷
管。 - 【請求項２】前記圧電体が直方体型の２つの部材からな
り、 前記絶縁体が、片方の端を前記圧電体の２つの部材で挾
持され、該２つの部材から腕木状に伸びる支持板で保持
されていることを特徴とする請求項１に記載の直流電源
用避雷管。 - 【請求項３】前記絶縁体が円盤状の形をなし、該円盤状
絶縁体の板面は前記放電の電流方向にほぼ直交すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の直流電源用避雷
管。 - 【請求項４】前記圧電体が前記密閉容器に固定されてい
ることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の直流電
源用避雷管。 - 【請求項５】前記密閉容器が円筒形をなし、前記第１お
よび第２の電極の一部分はそれぞれ前記密閉容器をなす
前記円筒形における両端封止部材をなし、前記第１およ
び第２の電極における前記封止部材をなす部分から前記
密閉容器の中央部に向かってそれぞれ伸びる円柱形電極
部の先端が互いに対向し、該両先端の間が前記間隙をな
していることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記
載の直流電源用避雷管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149463A JP2570182B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 直流電源用避雷管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149463A JP2570182B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 直流電源用避雷管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0817549A JPH0817549A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2570182B2 true JP2570182B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=15475686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6149463A Expired - Lifetime JP2570182B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 直流電源用避雷管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570182B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0793317A1 (de) * | 1996-03-01 | 1997-09-03 | Felten & Guilleaume Austria Ag | Überspannungsschutzvorrichtung |
| US6807043B2 (en) * | 2002-02-06 | 2004-10-19 | Glenn Crocker | Apparatus for protecting electronic equipment by detecting thunder |
| FR2877155B1 (fr) * | 2004-10-25 | 2008-09-26 | Soule Prot Surtensions Sa | Dispositif de protection contre les surtensions a deconnexion amelioree et procede correspondant |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6149463A patent/JP2570182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0817549A (ja) | 1996-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960820 |