JP2729922B2 - 放電型サージ吸収素子 - Google Patents
放電型サージ吸収素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気密容器内に封入し
た放電間隙における放電現象を利用してサージを吸収す
る放電型サージ吸収素子に係り、特に、気密容器内にそ
れそれ間隙長の異なる複数の放電間隙を設けることによ
り、放電開始電圧の切替えを可能とした放電型サージ吸
収素子に関する。
た放電間隙における放電現象を利用してサージを吸収す
る放電型サージ吸収素子に係り、特に、気密容器内にそ
れそれ間隙長の異なる複数の放電間隙を設けることによ
り、放電開始電圧の切替えを可能とした放電型サージ吸
収素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器に侵入する過渡的な異常
電圧や誘導雷等のサージから電子回路素子等を保護する
ため、気密容器内に封入した放電間隙における放電現象
を利用した放電型サージ吸収素子が用いられている。図
３はその一例を示すものであり、この放電型サージ吸収
素子６０は、ガラスやセラミック等の絶縁材より成る気
密容器６２内に、一対の放電電極６４，６４の先端面を
所定の距離を隔てて対向配置して、両放電電極６４，６
４間に放電間隙６６を形成し、各放電電極６４，６４の
基端に接続したリード端子６８，６８の先端側を、気密
容器６２を貫通させて外部に導出して成る。上記気密容
器６２内には、ＮｅやＡｒ、Ｘｅ、Ｈｅ等の希ガスを主
体とした放電ガスが充填されている。また、上記放電電
極６４，６４は、ＮｉやＦｅなど放電特性の良好な導電
材より成る円柱状の電極基体６４ａの先端部表面に、酸
化バリウム（ＢａＯ）や六硼化ランタン（ＬａＢ６）等
のエミッタ物質より成るエミッタ層６４ｂを形成して成
る。
電圧や誘導雷等のサージから電子回路素子等を保護する
ため、気密容器内に封入した放電間隙における放電現象
を利用した放電型サージ吸収素子が用いられている。図
３はその一例を示すものであり、この放電型サージ吸収
素子６０は、ガラスやセラミック等の絶縁材より成る気
密容器６２内に、一対の放電電極６４，６４の先端面を
所定の距離を隔てて対向配置して、両放電電極６４，６
４間に放電間隙６６を形成し、各放電電極６４，６４の
基端に接続したリード端子６８，６８の先端側を、気密
容器６２を貫通させて外部に導出して成る。上記気密容
器６２内には、ＮｅやＡｒ、Ｘｅ、Ｈｅ等の希ガスを主
体とした放電ガスが充填されている。また、上記放電電
極６４，６４は、ＮｉやＦｅなど放電特性の良好な導電
材より成る円柱状の電極基体６４ａの先端部表面に、酸
化バリウム（ＢａＯ）や六硼化ランタン（ＬａＢ６）等
のエミッタ物質より成るエミッタ層６４ｂを形成して成
る。
【０００３】上記リード端子６８，６８を介して、この
放電型サージ吸収素子６０にサージが印加されると、上
記放電間隙６６にグロー放電を経てアーク放電が生成
し、このアーク放電の大電流を通じてサージの吸収が実
現される。この放電型サージ吸収素子６０の動作電圧
（直流放電開始電圧）は、パッシェンの法則に従い、放
電ガスの組成や圧力、あるいは放電間隙６６の間隙長等
によって規定される。
放電型サージ吸収素子６０にサージが印加されると、上
記放電間隙６６にグロー放電を経てアーク放電が生成
し、このアーク放電の大電流を通じてサージの吸収が実
現される。この放電型サージ吸収素子６０の動作電圧
（直流放電開始電圧）は、パッシェンの法則に従い、放
電ガスの組成や圧力、あるいは放電間隙６６の間隙長等
によって規定される。
【０００４】図４に示すように、この放電電極サージ吸
収素子６０は、例えば、被保護回路４２に接続された一
対の電源ラインＬ１，Ｌ２の一方（図中ではＬ２）とグ
ランドＧとの間に、上記リード端子６８，６８を介して
接続される。上記電源ラインＬ１，Ｌ２間には、バリス
タ４４が介装されると共に、電源ラインＬ１には過電流
遮断用のヒューズ４６が、また電源ラインＬ２には電源
スイッチ４８がそれそれ直列接続されている。しかし
て、上記電源ラインＬ１，Ｌ２に、ライン間を往復する
ノーマルモードのサージが印加された場合には、上記バ
リスタ４４が動作してこれを吸収する。また、電源ライ
ンＬ１，Ｌ２−グランドＧ間を伝導するコモンモードの
サージが印加されると、上記放電型サージ吸収素子６０
が動作してこれをグランドＧに逃がすものである。
収素子６０は、例えば、被保護回路４２に接続された一
対の電源ラインＬ１，Ｌ２の一方（図中ではＬ２）とグ
ランドＧとの間に、上記リード端子６８，６８を介して
接続される。上記電源ラインＬ１，Ｌ２間には、バリス
タ４４が介装されると共に、電源ラインＬ１には過電流
遮断用のヒューズ４６が、また電源ラインＬ２には電源
スイッチ４８がそれそれ直列接続されている。しかし
て、上記電源ラインＬ１，Ｌ２に、ライン間を往復する
ノーマルモードのサージが印加された場合には、上記バ
リスタ４４が動作してこれを吸収する。また、電源ライ
ンＬ１，Ｌ２−グランドＧ間を伝導するコモンモードの
サージが印加されると、上記放電型サージ吸収素子６０
が動作してこれをグランドＧに逃がすものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記放電型
サージ吸収素子６０の動作電圧（直流放電開始電圧）
は、自然現象として発生する一般的な誘導雷サージの電
圧値（３０００Ｖ以下）を考慮すれば、これを確実に吸
収できるよう３００〜５００Ｖ程度に設定されるべきで
ある。ところが、電気用品取締法に定められた耐電圧試
験においては、電源ラインＬ１，Ｌ２間を短絡した上
で、Ｌ１，Ｌ２−Ｇ間にＡＣ１２００Ｖ（あるいはＡＣ
１５００Ｖ）の過電圧が１分間印加されるため、これよ
りも低い動作電圧を備えた放電型サージ吸収素子を接続
しておくと、この耐電圧試験の実施によって素子が動作
して電流が流れてしまい、結果として試験に不合格とな
ってしまう。このため、従来は、この耐電圧試験におい
て絶対に動作しないよう、２４００〜３８００Ｖといっ
た高い動作電圧を備えた放電型サージ吸収素子６０を選
択せざるを得ないのが実情であった。この結果、耐電圧
試験後における、被保護回路４２の実際の使用時に２４
００Ｖ未満のサージが印加された場合には、放電型サー
ジ吸収素子６０が動作せず、該回路４２を有効に保護し
得ない危険性があった。
サージ吸収素子６０の動作電圧（直流放電開始電圧）
は、自然現象として発生する一般的な誘導雷サージの電
圧値（３０００Ｖ以下）を考慮すれば、これを確実に吸
収できるよう３００〜５００Ｖ程度に設定されるべきで
ある。ところが、電気用品取締法に定められた耐電圧試
験においては、電源ラインＬ１，Ｌ２間を短絡した上
で、Ｌ１，Ｌ２−Ｇ間にＡＣ１２００Ｖ（あるいはＡＣ
１５００Ｖ）の過電圧が１分間印加されるため、これよ
りも低い動作電圧を備えた放電型サージ吸収素子を接続
しておくと、この耐電圧試験の実施によって素子が動作
して電流が流れてしまい、結果として試験に不合格とな
ってしまう。このため、従来は、この耐電圧試験におい
て絶対に動作しないよう、２４００〜３８００Ｖといっ
た高い動作電圧を備えた放電型サージ吸収素子６０を選
択せざるを得ないのが実情であった。この結果、耐電圧
試験後における、被保護回路４２の実際の使用時に２４
００Ｖ未満のサージが印加された場合には、放電型サー
ジ吸収素子６０が動作せず、該回路４２を有効に保護し
得ない危険性があった。
【０００６】この発明は、上記従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、電気用品取締法に定める耐電圧試験
と、一般的な誘導雷サージの両方に対応可能な放電型サ
ージ吸収素子を実現することを目的とする。
れたものであり、電気用品取締法に定める耐電圧試験
と、一般的な誘導雷サージの両方に対応可能な放電型サ
ージ吸収素子を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係る放電型サージ吸収素子は、放電ガス
を充填した気密容器内に、第１の放電電極と第２の放電
電極を所定の距離を隔てて対向配置し、両放電電極間に
放電開始電圧が３００〜５００Ｖに設定された第１の放
電間隙を形成すると共に、第３の放電電極を上記第１の
放電電極と所定の距離を隔てて対向配置し、両放電電極
間に上記第１の放電間隙よりも間隙長が大きく、放電開
始電圧が２４００〜３８００Ｖに設定された第２の放電
間隙を形成し、上記第１の放電電極、第２の放電電極及
び第３の放電電極に接続されたリード端子をそれそれ気
密容器外に導出すると共に、上記気密容器の外部におい
て上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極の
リード端子との間の短絡・開放を切り替える放電電圧変
更手段を設けて成り、該放電電圧変更手段は一対の外部
端子を備え、該外部端子間に電圧か印加される場合には
上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極のリ
ード端子間が短絡され、該外部端子間に電圧が印加され
ない場合には上記第２の放電電極の外部端子と第３の放
電電極の外部端子間が開放されるよう構成してなる。
め、この発明に係る放電型サージ吸収素子は、放電ガス
を充填した気密容器内に、第１の放電電極と第２の放電
電極を所定の距離を隔てて対向配置し、両放電電極間に
放電開始電圧が３００〜５００Ｖに設定された第１の放
電間隙を形成すると共に、第３の放電電極を上記第１の
放電電極と所定の距離を隔てて対向配置し、両放電電極
間に上記第１の放電間隙よりも間隙長が大きく、放電開
始電圧が２４００〜３８００Ｖに設定された第２の放電
間隙を形成し、上記第１の放電電極、第２の放電電極及
び第３の放電電極に接続されたリード端子をそれそれ気
密容器外に導出すると共に、上記気密容器の外部におい
て上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極の
リード端子との間の短絡・開放を切り替える放電電圧変
更手段を設けて成り、該放電電圧変更手段は一対の外部
端子を備え、該外部端子間に電圧か印加される場合には
上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極のリ
ード端子間が短絡され、該外部端子間に電圧が印加され
ない場合には上記第２の放電電極の外部端子と第３の放
電電極の外部端子間が開放されるよう構成してなる。
【０００８】例えば、上記放電電圧変更手段として、コ
イルと、該コイルの両端に接続された一対の外部端子
と、固定接点及び可動接点を備えた電磁リレーを用いる
と共に、上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電
電極のリード端子を、それそれ上記電磁リレーの固定接
点あるいは可動接点の何れかに接続し、上記外部端子間
に電圧が印加される場合には、上記コイルが励磁して上
記固定接点と可動接点が接触し、上記外部端子間に電圧
が印加されない場合には、上記コイルが消磁して上記固
定接点と可動接点が離隔するよう構成される。上記気密
容器内面における少なくとも上記リード端子間に、沿面
放電特性の良好な誘電体層を形成するのが望ましい。
イルと、該コイルの両端に接続された一対の外部端子
と、固定接点及び可動接点を備えた電磁リレーを用いる
と共に、上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電
電極のリード端子を、それそれ上記電磁リレーの固定接
点あるいは可動接点の何れかに接続し、上記外部端子間
に電圧が印加される場合には、上記コイルが励磁して上
記固定接点と可動接点が接触し、上記外部端子間に電圧
が印加されない場合には、上記コイルが消磁して上記固
定接点と可動接点が離隔するよう構成される。上記気密
容器内面における少なくとも上記リード端子間に、沿面
放電特性の良好な誘電体層を形成するのが望ましい。
【０００９】
【作用】上記放電電圧変更手段の外部端子間に電圧が印
加されず、上記気密容器の外部において第２の放電電極
のリード端子と第３の放電電極のリード端子間が開放状
態にあるときに、第１の放電電極のリード端子と第３の
放電電極のリード端子間にサージを導けば、第１の放電
電極と第３の放電電極間に形成された第２の放電間隙に
おいて放電が生成され、サージが吸収される。一方、放
電型サージ吸収素子の放電開始電圧は、気密容器内に封
入された放電ガスの組成及び圧力を一定とした場合に
は、放電間隙の間隙長に比例して大きくなるため、上記
放電電圧変更手段の外部端子間に電圧が印加され、上記
第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極のリード
端子間が短絡状態にあるときに、上記第１の放電電極の
リード端子と第３の放電電極のリード端子間にサージを
導けば、第１の放電電極と第２の放電電極間に形成され
た、上記第２の放電間隙よりも間隙長の小さい第１の放
電間隙において放電が生成され、サージが吸収される。
加されず、上記気密容器の外部において第２の放電電極
のリード端子と第３の放電電極のリード端子間が開放状
態にあるときに、第１の放電電極のリード端子と第３の
放電電極のリード端子間にサージを導けば、第１の放電
電極と第３の放電電極間に形成された第２の放電間隙に
おいて放電が生成され、サージが吸収される。一方、放
電型サージ吸収素子の放電開始電圧は、気密容器内に封
入された放電ガスの組成及び圧力を一定とした場合に
は、放電間隙の間隙長に比例して大きくなるため、上記
放電電圧変更手段の外部端子間に電圧が印加され、上記
第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極のリード
端子間が短絡状態にあるときに、上記第１の放電電極の
リード端子と第３の放電電極のリード端子間にサージを
導けば、第１の放電電極と第２の放電電極間に形成され
た、上記第２の放電間隙よりも間隙長の小さい第１の放
電間隙において放電が生成され、サージが吸収される。
【００１０】したがって、上記第１の放電間隙及び第２
の放電間隙の間隙長を適宜調節して、第１の放電間隙の
放電開始電圧を一般的な誘導雷サージの電圧値よりも低
い３００〜５００Ｖに、また第２の放電間隙の放電開始
電圧を電気用品取締法の耐電圧試験において印加される
試験電圧よりも高い２４００〜３８００Ｖに設定してお
くと共に、放電電圧変更手段の外部端子を上記電源ライ
ンＬ１及びＬ２に接続し、かつ第１の放電電極のリード
端子を電源ラインＬ２に、第３の放電電極のリード端子
をグランドＧにそれぞれ接続しておけば、上記耐電圧試
験及び一般的な誘導雷サージの両方に対応できる。
の放電間隙の間隙長を適宜調節して、第１の放電間隙の
放電開始電圧を一般的な誘導雷サージの電圧値よりも低
い３００〜５００Ｖに、また第２の放電間隙の放電開始
電圧を電気用品取締法の耐電圧試験において印加される
試験電圧よりも高い２４００〜３８００Ｖに設定してお
くと共に、放電電圧変更手段の外部端子を上記電源ライ
ンＬ１及びＬ２に接続し、かつ第１の放電電極のリード
端子を電源ラインＬ２に、第３の放電電極のリード端子
をグランドＧにそれぞれ接続しておけば、上記耐電圧試
験及び一般的な誘導雷サージの両方に対応できる。
【００１１】すなわち、上記耐電圧試験の実施の際に
は、電源ラインＬ１，Ｌ２間が短絡されるため、上記放
電電圧変更手段の外部端子間は零電圧となり、第２の放
電電極のリード端子と第３の放電電極のリード端子間が
開放状態となっている。このため、第１の放電間隙及び
第２の放電間隙の何れにおいても放電が生成されず、電
流が流れないため耐電圧試験に合格できる。一方、この
耐電圧試験終了後において、被保護回路を実際に使用す
る際には、上記電源ラインＬ１，Ｌ２に電源が供給さ
れ、上記放電電圧変更手段の外部端子間に電圧が印加さ
れるため、上記第２の放電電極のリード端子と第３の放
電電極のリード端子間が短絡される。この状態におい
て、通常のコモンモード・サージが電源ラインＬ１，Ｌ
２−グランドＧ間に伝導した場合には、上記第１の放電
間隙において放電が生成され、これを確実に吸収するこ
とができる。
は、電源ラインＬ１，Ｌ２間が短絡されるため、上記放
電電圧変更手段の外部端子間は零電圧となり、第２の放
電電極のリード端子と第３の放電電極のリード端子間が
開放状態となっている。このため、第１の放電間隙及び
第２の放電間隙の何れにおいても放電が生成されず、電
流が流れないため耐電圧試験に合格できる。一方、この
耐電圧試験終了後において、被保護回路を実際に使用す
る際には、上記電源ラインＬ１，Ｌ２に電源が供給さ
れ、上記放電電圧変更手段の外部端子間に電圧が印加さ
れるため、上記第２の放電電極のリード端子と第３の放
電電極のリード端子間が短絡される。この状態におい
て、通常のコモンモード・サージが電源ラインＬ１，Ｌ
２−グランドＧ間に伝導した場合には、上記第１の放電
間隙において放電が生成され、これを確実に吸収するこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明に係る放電型サージ吸収素子
１０を示す断面図である。この放電型サージ吸収素子１
０は、ガラス管の両端開口を融着して形成した気密容器
１２内に、Ｘｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｈｅ等の希ガスを主体と
した放電ガスと、３本の円柱状放電電極（第１の放電電
極１４、第２の放電電極１６、第３の放電電極１８）を
封入すると共に、各放電電極の基端に接続されたリード
端子２０，２２，２４を、気密容器１２の融着部１２
ａ，１２ｂを貫通させて外部に導出して成る。
説明する。図１は、本発明に係る放電型サージ吸収素子
１０を示す断面図である。この放電型サージ吸収素子１
０は、ガラス管の両端開口を融着して形成した気密容器
１２内に、Ｘｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｈｅ等の希ガスを主体と
した放電ガスと、３本の円柱状放電電極（第１の放電電
極１４、第２の放電電極１６、第３の放電電極１８）を
封入すると共に、各放電電極の基端に接続されたリード
端子２０，２２，２４を、気密容器１２の融着部１２
ａ，１２ｂを貫通させて外部に導出して成る。
【００１３】第１の放電電極１４、第２の放電電極１６
及び第３の放電電極１８は、それそれＮｉやＦｅ等の放
電特性の良好な金属を円柱状に加工して成る電極基体１
４ａ，１６ａ，１８ａの先端部表面に、六硼化ランタン
（ＬａＢ６）や酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等より成る
エミッタ層１４ｂ，１６ｂ，１８ｂを被着して成る。各
放電電極の中、第１の放電電極１４と第２の放電電極１
６は、第１の放電間隙２６を隔てて平行するように配置
されている。また、第３の放電電極１８は、その先端面
が、第１の放電電極１４の先端面に対し、第２の放電間
隙２８を隔てて対向するよう配置されている。上記第１
の放電間隙２６は約０．８ｍｍに、また第２の放電間隙
２８は約６ｍｍに設定されている。
及び第３の放電電極１８は、それそれＮｉやＦｅ等の放
電特性の良好な金属を円柱状に加工して成る電極基体１
４ａ，１６ａ，１８ａの先端部表面に、六硼化ランタン
（ＬａＢ６）や酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等より成る
エミッタ層１４ｂ，１６ｂ，１８ｂを被着して成る。各
放電電極の中、第１の放電電極１４と第２の放電電極１
６は、第１の放電間隙２６を隔てて平行するように配置
されている。また、第３の放電電極１８は、その先端面
が、第１の放電電極１４の先端面に対し、第２の放電間
隙２８を隔てて対向するよう配置されている。上記第１
の放電間隙２６は約０．８ｍｍに、また第２の放電間隙
２８は約６ｍｍに設定されている。
【００１４】上記気密容器１２の内面には、沿面放電特
性の良好な誘電体層３０が被着形成されている。この誘
電体層３０は、具体的には酸化バリウム（ＢａＯ）、酸
化ニッケル（ＮｉＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３）等、誘電率が比較的に高い誘電体物質の単体又は混
合体を、気密容器１２の内面に層状に蒸着して成る。こ
の誘電体層３０によって、各リード端子２０，２２，２
４間は接続されている。
性の良好な誘電体層３０が被着形成されている。この誘
電体層３０は、具体的には酸化バリウム（ＢａＯ）、酸
化ニッケル（ＮｉＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３）等、誘電率が比較的に高い誘電体物質の単体又は混
合体を、気密容器１２の内面に層状に蒸着して成る。こ
の誘電体層３０によって、各リード端子２０，２２，２
４間は接続されている。
【００１５】気密容器１２の外部において、上記第２の
放電電極１６のリード端子２２と第３の放電電極１８の
リード端子２４間には、電磁リレー３２が挿入接続され
ている。すなわち、この電磁リレー３２は、コイル３４
と、該コイル３４の両端に接続された一対の外部端子３
６，３６と、固定接点３８と、可動接点４０とを備えて
おり、第２の放電電極１６のリード端子２２と電磁リレ
ー３２の固定接点３８が接続されると共に、第３の放電
電極１８のリード端子２４と可動接点４０が接続されて
いる。この電磁リレー３２の外部端子３６，３６間に電
圧が印加されると、コイル３４が励磁して可動接点４０
が固定接点３８側に吸着され、両接点が接触して第２の
放電電極１６と第３の放電電極１８間が短絡される。一
方、外部端子３６，３６間に電圧が印加されなくなると
コイル３４が消磁し、可動接点４０は図示しないスプリ
ング等の付勢によって固定接点３８と反対側に移動する
ため、両接点が離隔して第２の放電電極１６と第３の放
電電極１８間が開放される。
放電電極１６のリード端子２２と第３の放電電極１８の
リード端子２４間には、電磁リレー３２が挿入接続され
ている。すなわち、この電磁リレー３２は、コイル３４
と、該コイル３４の両端に接続された一対の外部端子３
６，３６と、固定接点３８と、可動接点４０とを備えて
おり、第２の放電電極１６のリード端子２２と電磁リレ
ー３２の固定接点３８が接続されると共に、第３の放電
電極１８のリード端子２４と可動接点４０が接続されて
いる。この電磁リレー３２の外部端子３６，３６間に電
圧が印加されると、コイル３４が励磁して可動接点４０
が固定接点３８側に吸着され、両接点が接触して第２の
放電電極１６と第３の放電電極１８間が短絡される。一
方、外部端子３６，３６間に電圧が印加されなくなると
コイル３４が消磁し、可動接点４０は図示しないスプリ
ング等の付勢によって固定接点３８と反対側に移動する
ため、両接点が離隔して第２の放電電極１６と第３の放
電電極１８間が開放される。
【００１６】図２は、この放電型サージ吸収素子１０の
接続例を示す回路図である。図示のように、被保護回路
４２の電源ラインＬ１，Ｌ２間に電磁リレー３２のコイ
ル３４が外部端子３６，３６を介して接続されると共
に、第１の放電電極１４のリード端子２０が電源ライン
Ｌ２に接続され、また第３の放電電極１８のリード端子
２４と電磁リレー３２の可動接点４０との中間にはグラ
ンドＧが接続される。さらに、電源ラインＬ１，Ｌ２間
にはバリスタ４４が介装されると共に、電源ラインＬ１
には過電流遮断用のヒューズ４６が、また電源ラインＬ
２には電源スイッチ４８が、それそれ直列接続されてい
る。
接続例を示す回路図である。図示のように、被保護回路
４２の電源ラインＬ１，Ｌ２間に電磁リレー３２のコイ
ル３４が外部端子３６，３６を介して接続されると共
に、第１の放電電極１４のリード端子２０が電源ライン
Ｌ２に接続され、また第３の放電電極１８のリード端子
２４と電磁リレー３２の可動接点４０との中間にはグラ
ンドＧが接続される。さらに、電源ラインＬ１，Ｌ２間
にはバリスタ４４が介装されると共に、電源ラインＬ１
には過電流遮断用のヒューズ４６が、また電源ラインＬ
２には電源スイッチ４８が、それそれ直列接続されてい
る。
【００１７】しかして、上記電源スイッチ４８をＯＮし
て被保護回路４２に電源供給を開始すると、上記電磁リ
レー３２の外部端子３６，３６間に電圧が印加されてコ
イル３４が励磁されるため、固定接点３８と可動接点４
０が接触して第２の放電電極１６と第３の放電電極１８
間が短絡され、結果的に第２の放電電極１６もグランド
Ｇに接続されることとなる。放電型サージ吸収素の放電
開始電圧は、気密容器内に封入された放電ガスの組成及
び圧力が一定の条件下においては、放電間隙の間隙長に
比例して大きくなる。したがって、この状態において、
電源ラインＬ１−グランドＧ間、あるいはＬ２−グラン
ドＧ間にコモンモード・サージが印加されると、第１の
放電間隙２６の方が第２の放電間隙２８よりも間隙長が
狭小であるため、該第１の放電間隙２６において放電が
生成され、サージはグランドＧに逃がされることとな
る。また、電源ラインＬ１−Ｌ２間を往復するノーマル
モード・サージが印加された場合には、電源ラインＬ１
−Ｌ２間に挿入されたバリスタ４４が動作してこれを吸
収するものである。つぎに、上記電源スイッチ４８をＯ
ＦＦして被保護回路４２への電源供給を停止すると、上
記電磁リレー３２の外部端子３６，３６間に電圧が印加
されなくなり、コイル３４が消磁して可動接点４０と固
定接点３８が離隔するため、第２の放電電極１６が自動
的にグランドＧから切り放されることとなる。
て被保護回路４２に電源供給を開始すると、上記電磁リ
レー３２の外部端子３６，３６間に電圧が印加されてコ
イル３４が励磁されるため、固定接点３８と可動接点４
０が接触して第２の放電電極１６と第３の放電電極１８
間が短絡され、結果的に第２の放電電極１６もグランド
Ｇに接続されることとなる。放電型サージ吸収素の放電
開始電圧は、気密容器内に封入された放電ガスの組成及
び圧力が一定の条件下においては、放電間隙の間隙長に
比例して大きくなる。したがって、この状態において、
電源ラインＬ１−グランドＧ間、あるいはＬ２−グラン
ドＧ間にコモンモード・サージが印加されると、第１の
放電間隙２６の方が第２の放電間隙２８よりも間隙長が
狭小であるため、該第１の放電間隙２６において放電が
生成され、サージはグランドＧに逃がされることとな
る。また、電源ラインＬ１−Ｌ２間を往復するノーマル
モード・サージが印加された場合には、電源ラインＬ１
−Ｌ２間に挿入されたバリスタ４４が動作してこれを吸
収するものである。つぎに、上記電源スイッチ４８をＯ
ＦＦして被保護回路４２への電源供給を停止すると、上
記電磁リレー３２の外部端子３６，３６間に電圧が印加
されなくなり、コイル３４が消磁して可動接点４０と固
定接点３８が離隔するため、第２の放電電極１６が自動
的にグランドＧから切り放されることとなる。
【００１８】上記第１の放電間隙２６及び第２の放電間
隙２８の間隙長を適宜選定することにより、第１の放電
間隙２６の放電開始電圧を３００〜５００Ｖに設定する
と共に、第２の放電間隙２８の放電開始電圧を２４００
〜３８００Ｖに設定すれば、電気用品取締法の耐電圧試
験と一般的な誘導雷サージの両方に対応可能となる。す
なわち、電気用品取締法の耐電圧試験を受ける際には電
源ラインＬ１，Ｌ２間が短絡され、Ｌ１，Ｌ２間は零電
圧となるため、電磁リレー３２の外部端子３６，３６間
には電圧が印加されず、可動接点４０と固定接点３８は
離隔し、第２の放電電極１６はグランドＧから分離され
た状態となっている。したがって、耐電圧試験における
１２００Ｖあるいは１５００Ｖの試験電圧を電源ライン
Ｌ１−グランドＧ間、Ｌ２−グランドＧ間に印加して
も、この放電型サージ吸収素子１０は動作せず、電流が
流れないため試験に不合格となることがない。
隙２８の間隙長を適宜選定することにより、第１の放電
間隙２６の放電開始電圧を３００〜５００Ｖに設定する
と共に、第２の放電間隙２８の放電開始電圧を２４００
〜３８００Ｖに設定すれば、電気用品取締法の耐電圧試
験と一般的な誘導雷サージの両方に対応可能となる。す
なわち、電気用品取締法の耐電圧試験を受ける際には電
源ラインＬ１，Ｌ２間が短絡され、Ｌ１，Ｌ２間は零電
圧となるため、電磁リレー３２の外部端子３６，３６間
には電圧が印加されず、可動接点４０と固定接点３８は
離隔し、第２の放電電極１６はグランドＧから分離され
た状態となっている。したがって、耐電圧試験における
１２００Ｖあるいは１５００Ｖの試験電圧を電源ライン
Ｌ１−グランドＧ間、Ｌ２−グランドＧ間に印加して
も、この放電型サージ吸収素子１０は動作せず、電流が
流れないため試験に不合格となることがない。
【００１９】一方、この耐電圧試験終了後、被保護回路
４２の使用に際して電源スイッチ４８をＯＮすれば、自
動的に電磁リレー３２の可動接点４０が固定接点３８に
接触して第２の放電電極１６と第３の放電電極１８間が
短絡され、第２の放電電極１６も第３の放電電極１８と
同様グランドＧに接続されることとなる。したがって、
この状態において誘導雷等のコモンモード・サージが印
加されると、第１の放電間隙２６おいてアーク放電が生
成され、該サージは確実にグランドＧに逃がされる。
４２の使用に際して電源スイッチ４８をＯＮすれば、自
動的に電磁リレー３２の可動接点４０が固定接点３８に
接触して第２の放電電極１６と第３の放電電極１８間が
短絡され、第２の放電電極１６も第３の放電電極１８と
同様グランドＧに接続されることとなる。したがって、
この状態において誘導雷等のコモンモード・サージが印
加されると、第１の放電間隙２６おいてアーク放電が生
成され、該サージは確実にグランドＧに逃がされる。
【００２０】なお、通常の場合、電子機器の電源スイッ
チ４８は、図示のように片一方のライン（電源ラインＬ
２）に直列接続されているため、この電源スイッチ４８
がＯＦＦされており、したがって第２の放電電極１６が
グランドＧから分離された状態のときに、もう片方のラ
イン（電源ラインＬ１）を伝ってコモンモード・サージ
が印加される危険性がある。しかしながら、本実施例に
あっては、このような場合でも、上記第２の放電間隙２
８において放電を生成することは可能であるため、少な
くとも２４００Ｖ（あるいは３８００Ｖ）を越える大電
圧サージが被保護回路４２に印加されることは回避でき
る。
チ４８は、図示のように片一方のライン（電源ラインＬ
２）に直列接続されているため、この電源スイッチ４８
がＯＦＦされており、したがって第２の放電電極１６が
グランドＧから分離された状態のときに、もう片方のラ
イン（電源ラインＬ１）を伝ってコモンモード・サージ
が印加される危険性がある。しかしながら、本実施例に
あっては、このような場合でも、上記第２の放電間隙２
８において放電を生成することは可能であるため、少な
くとも２４００Ｖ（あるいは３８００Ｖ）を越える大電
圧サージが被保護回路４２に印加されることは回避でき
る。
【００２１】上記のように、気密容器１２内面には、各
リード端子間を接続する誘電体層３０が形成されている
ため、何れかのリード端子間にサージが印加されると、
まず誘電体層３０の表面において対サージ応答性に優れ
た沿面コロナ放電が生成し、直ちにサージ吸収が開始さ
れる。そして、この沿面コロナ放電によって放出された
電子及びイオンのプライミング効果により、極めて短時
間の中に、当該放電電極間の放電間隙に主放電たるアー
ク放電を生成させることが可能となる。
リード端子間を接続する誘電体層３０が形成されている
ため、何れかのリード端子間にサージが印加されると、
まず誘電体層３０の表面において対サージ応答性に優れ
た沿面コロナ放電が生成し、直ちにサージ吸収が開始さ
れる。そして、この沿面コロナ放電によって放出された
電子及びイオンのプライミング効果により、極めて短時
間の中に、当該放電電極間の放電間隙に主放電たるアー
ク放電を生成させることが可能となる。
【００２２】なお、上記においては、放電電圧変更手段
として電磁リレー３２を用いた例を示したが、電磁リレ
ー３２の代わりに、ダイオード、トランジスタ、ＩＣな
ど半導体スイッチ素子よりなる無接点リレーを用いても
勿論よい。
として電磁リレー３２を用いた例を示したが、電磁リレ
ー３２の代わりに、ダイオード、トランジスタ、ＩＣな
ど半導体スイッチ素子よりなる無接点リレーを用いても
勿論よい。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る放電型サージ吸収素子にあ
っては、放電開始電圧が３００〜５００Ｖに設定された
第１の放電間隙と、２４００〜３８００Ｖに設定された
第２の放電間隙を気密容器内に設けると共に、気密容器
外において第２の放電電極のリード端子と第３の放電電
極のリード端子間の短絡・開放を実現する放電電圧変更
手段を設けており、この放電開始電圧変更手段による短
絡・開放は、その外部端子間への電圧印加の有無に対応
して自動的に切り替えられるため、単一の素子でありな
がら高低二種類の放電開始電圧を実現することができ、
各放電電極のリード端子及び放電開始電圧変更手段の外
部端子を適切に接続することにより、電気用品取締法に
定める耐電圧試験と、一般的な誘導雷サージの両方に対
応可能な放電型サージ吸収素子を得ることができる。
っては、放電開始電圧が３００〜５００Ｖに設定された
第１の放電間隙と、２４００〜３８００Ｖに設定された
第２の放電間隙を気密容器内に設けると共に、気密容器
外において第２の放電電極のリード端子と第３の放電電
極のリード端子間の短絡・開放を実現する放電電圧変更
手段を設けており、この放電開始電圧変更手段による短
絡・開放は、その外部端子間への電圧印加の有無に対応
して自動的に切り替えられるため、単一の素子でありな
がら高低二種類の放電開始電圧を実現することができ、
各放電電極のリード端子及び放電開始電圧変更手段の外
部端子を適切に接続することにより、電気用品取締法に
定める耐電圧試験と、一般的な誘導雷サージの両方に対
応可能な放電型サージ吸収素子を得ることができる。
【図１】本発明に係る放電型サージ吸収素子を示す断面
図である。
図である。
【図２】上記放電型サージ吸収素子の使用例を示す回路
図である。
図である。
【図３】従来の放電型サージ吸収素子を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来の放電型サージ吸収素子の使用例を示す回
路図である。
路図である。
１０ 放電型サージ吸収素子 １２ 気密容器 １４ 第１の放電電極 １６ 第２の放電電極 １８ 第３の放電電極 ２０ 第１の放電電極のリード端子 ２２ 第２の放電電極のリード端子 ２４ 第３の放電電極のリード端子 ２６ 第１の放電間隙 ２８ 第２の放電間隙 ３０ 誘電体層 ３２ 電磁リレー ３４ コイル ３６ 外部端子 ３８ 固定接点 ４０ 可動接点
Claims (3)
- 【請求項１】 放電ガスを充填した気密容器内に、第１
の放電電極と第２の放電電極を所定の距離を隔てて対向
配置し、両放電電極間に放電開始電圧が３００〜５００
Ｖに設定された第１の放電間隙を形成すると共に、第３
の放電電極を上記第１の放電電極と所定の距離を隔てて
対向配置し、両放電電極間に上記第１の放電間隙よりも
間隙長が大きく、放電開始電圧が２４００〜３８００Ｖ
に設定された第２の放電間隙を形成し、上記第１の放電
電極、第２の放電電極及び第３の放電電極に接続された
リード端子をそれそれ気密容器外に導出すると共に、上
記気密容器の外部において上記第２の放電電極のリード
端子と第３の放電電極のリード端子との間の短絡・開放
を切り替える放電電圧変更手段を設けて成り、該放電電
圧変更手段は一対の外部端子を備え、該外部端子間に電
圧が印加される場合には上記第２の放電電極のリード端
子と第３の放電電極のリード端子間が短絡され、該外部
端子間に電圧が印加されない場合には上記第２の放電電
極のリード端子と第３の放電電極のリード端子間が開放
されるよう構成したことを特徴とする放電型サージ吸収
素子。 - 【請求項２】 上記放電電圧変更手段として、コイル
と、該コイルの両端に接続された一対の外部端子と、固
定接点及び可動接点を備えた電磁リレーを用いると共
に、上記第２の放電電極のリード端子と第３の放電電極
のリード端子を、それぞれ上記電磁リレーの固定接点あ
るいは可動接点の何れかに接続し、上記外部端子間に電
圧が印加される場合には、上記コイルが励磁して上記固
定接点と可動接点が接触し、上記外部端子間に電圧が印
加されない場合には、上記コイルが消磁して上記固定接
点と可動接点が離隔するよう構成したことを特徴とする
請求項１に記載の放電型サージ吸収素子。 - 【請求項３】 上記気密容器内面における少なくとも上
記リード端子間に、沿面放電特性の良好な誘電体層を形
成したことを特徴とする請求項１または２に記載の放電
型サージ吸収素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16616994A JP2729922B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 放電型サージ吸収素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16616994A JP2729922B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 放電型サージ吸収素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088035A JPH088035A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2729922B2 true JP2729922B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=15826358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16616994A Expired - Lifetime JP2729922B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 放電型サージ吸収素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2729922B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101689750B (zh) * | 2007-04-25 | 2012-07-18 | 联发科技股份有限公司 | 火花间隙装置、无线装置及静电放电保护方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1327586C (zh) * | 2003-01-16 | 2007-07-18 | 黄兴英 | 电涌电流自控触发间隙放电的电涌防护方法 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP16616994A patent/JP2729922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101689750B (zh) * | 2007-04-25 | 2012-07-18 | 联发科技股份有限公司 | 火花间隙装置、无线装置及静电放电保护方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088035A (ja) | 1996-01-12 |
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