JP2741654B2 - Discharge type surge absorbing element - Google Patents

Discharge type surge absorbing element

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JP2741654B2
JP2741654B2 JP6157955A JP15795594A JP2741654B2 JP 2741654 B2 JP2741654 B2 JP 2741654B2 JP 6157955 A JP6157955 A JP 6157955A JP 15795594 A JP15795594 A JP 15795594A JP 2741654 B2 JP2741654 B2 JP 2741654B2
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discharge electrode
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absorbing element
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良人 河西
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、放電開始電圧の
変更が可能な放電型サージ吸収素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge type surge absorbing element for absorbing a surge by utilizing a discharge phenomenon in a discharge gap enclosed in an airtight container, and more particularly to a discharge type surge absorbing element capable of changing a discharge starting voltage. The present invention relates to a surge absorbing element.

【0002】[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
5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の先端側を、気密容器6
2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6
4,64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(LaB)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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to protect electronic circuit elements and the like from surges such as transient abnormal voltage or induced lightning that enter an electronic device, a discharge type surge utilizing a discharge phenomenon in a discharge gap sealed in an airtight container. An absorbing element is used. FIG. 5 shows an example of this. In this discharge type surge absorbing element 60, the tip surfaces of a pair of discharge electrodes 64, 64 are separated by a predetermined distance in an airtight container 62 made of an insulating material such as glass or ceramic. The two discharge electrodes 64, 6
A discharge gap 66 is formed between the airtight container 6 and the distal end of the lead terminal 68 connected to the base end of each of the discharge electrodes 64.
2 and penetrate to the outside. The airtight container 62
The inside is filled with a discharge gas mainly composed of a rare gas such as Ne, Ar, Xe, and He. The discharge electrode 6
Reference numerals 4 and 64 denote an emitter material such as barium oxide (BaO) or lanthanum hexaboride (LaB 6 ) on the surface of the tip of a cylindrical electrode substrate 64a made of a conductive material having good discharge characteristics such as Ni or Fe. The emitter layer 64b is formed.

【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
電間隙66の間隙長や封入した放電ガスの組成、ガス圧
等によって規定される。
When a surge is applied to the discharge type surge absorbing element 60 via the lead terminals 68, 68, an arc discharge is generated in the discharge gap 66 via a glow discharge, and a large current of the arc discharge is generated. Surge absorption is realized. The operating voltage (DC discharge starting voltage) of the discharge type surge absorbing element 60 is determined by the gap length of the discharge gap 66, the composition of the sealed discharge gas, the gas pressure, and the like according to Paschen's law.

【0004】図6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38に接続された一
対の電源ラインL,Lの一方(図中ではL)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L,L間には、バリス
タ40が介装されると共に、電源ラインLには過電流
遮断用のヒューズ42が直列接続されている。しかし
て、上記電源ラインL,L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40が動作してこれを吸収する。また、電源ライ
ンL,L−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、上記放電型サーシ吸収素子60
が動作してこれをグランドGに逃がすものである。
[0004] As shown in FIG. 6, the discharge electrode surge absorbing element 60 is, for example, (in the figure L 2) one of the pair of power supply lines L 1, L 2 connected to the protected circuit 38 and the ground G Are connected through the lead terminals 68, 68. A varistor 40 is interposed between the power supply lines L 1 and L 2 , and a fuse 42 for interrupting overcurrent is connected in series to the power supply line L 1 . When a normal mode surge that reciprocates between the power supply lines L 1 and L 2 is applied to the power supply lines L 1 and L 2 , the varistor 40 operates to absorb the surge. Further, when a common mode surge that is conducted between the power supply lines L 1 , L 2 and the ground G is applied, the discharge type surge absorbing element 60
Operates to escape this to the ground G.

【0005】[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L,L間を短絡した上
で、L,L−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38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、被保護回路38を有効に保
護し得ない危険性があった。
The operating voltage of the discharge type surge absorbing element 60 (DC discharge starting voltage).
Considering the voltage value of a general induced lightning surge (3000 V or less) which occurs as a natural phenomenon, the voltage should be set to about 300 to 500 V so that the surge can be reliably absorbed. However, in a withstand voltage test defined by the Electrical Appliance and Material Control Law, a power supply line L 1 , L 2 is short-circuited and an AC 1200 V (or AC) is applied between L 1 , L 2 -G.
Since an overvoltage of 1500 V) is applied for one minute, if a discharge type surge absorbing element having an operating voltage lower than this is connected, the element operates and a current flows due to the execution of the withstand voltage test. As a result, the test is rejected. For this reason, in the past, the discharge-type surge absorbing element 60 having a high operating voltage of 2400 to 3800 V had to be selected so as to never operate in the withstand voltage test. As a result, during the actual use of the protected circuit 38 after the withstand voltage test, 24
When a surge of less than 00 V is applied, the discharge type surge absorbing element 60 does not operate, and there is a risk that the protected circuit 38 cannot be effectively protected.

【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。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has provided a discharge type surge absorbing element capable of coping with both a withstand voltage test specified by the Electrical Appliance and Material Control Law and a general induced lightning surge. The purpose is to do.

【0007】[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ぞれ気
密容器外に導出し、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に、可動鉄片と固定接点
とを備えた開閉スイッチを接続したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a discharge type surge absorbing element according to the present invention comprises a first discharge electrode and a second discharge electrode in an airtight container filled with a discharge gas. A first discharge gap having a discharge start voltage set to 300 to 500 V is formed between the two discharge electrodes at a predetermined distance from each other, and a third discharge electrode is arranged at a predetermined distance from the first discharge electrode. And a second discharge gap is formed between the two discharge electrodes, the gap length being longer than the first discharge gap and the discharge start voltage set at 2400 to 3800 V. Lead terminals connected to the second discharge electrode, the second discharge electrode and the third discharge electrode are respectively led out of the hermetic container, and the lead terminals of the second discharge electrode and the third
And an open / close switch having a movable iron piece and a fixed contact is connected between the lead terminal of the discharge electrode and the lead terminal of the discharge electrode.

【0008】また、この発明に係る他の放電型サージ吸
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
長か大きく、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
ード端子をそれぞれ気密容器外に導出すると共に、上記
気密容器の外面に第1の導電部材と第2の導電部材を所
定の距離を隔てて配置し、上記第2の放電電極のリード
端子と第1の導電部材間、及び上記第3の放電電極のリ
ード端子と第2の導電部材間をそれぞれ接続し、さら
に、上記気密容器外面に第1の導電部材と第2の導電部
材間を接続する導電性接続部材を着脱自在に係合したこ
とを特徴とする。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は、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。
In another discharge type surge absorbing element according to the present invention, a first discharge electrode and a second discharge electrode are opposed to each other at a predetermined distance in an airtight container filled with a discharge gas. A first discharge gap in which a discharge start voltage is set to 300 to 500 V is formed between the two discharge electrodes, and a third discharge electrode is disposed to face the first discharge electrode at a predetermined distance, and A second discharge gap having a gap length larger than the first discharge gap and having a discharge start voltage set at 2400 to 3800 V is formed between the discharge electrodes, and the first discharge electrode, the second discharge electrode, The lead terminals connected to the third discharge electrode are respectively led out of the hermetic container, and a first conductive member and a second conductive member are arranged on the outer surface of the hermetic container at a predetermined distance, and Lead terminal of first discharge electrode and first conductive portion And a conductive connecting member for connecting the lead terminal of the third discharge electrode and the second conductive member, and further connecting the first conductive member and the second conductive member to the outer surface of the hermetic container. Are detachably engaged. It is desirable to form a dielectric layer having excellent surface discharge characteristics at least between the lead terminals on the inner surface of the airtight container.

【0009】[0009]

【作用】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を、上記開閉スイッチOFFしたり
導電性接続部材を外すことによって開放状態としてお
き、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
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を気
密容器外で短絡した上で、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。
The lead terminal of the second discharge electrode and the lead terminal of the third discharge electrode are kept open by turning off the open / close switch or removing the conductive connecting member. If a surge is conducted between the lead terminal and the lead terminal of the third discharge electrode, a discharge is generated in the second discharge gap formed between the first discharge electrode and the third discharge electrode, and the surge is absorbed. . On the other hand, the discharge starting voltage of the discharge type surge absorbing element increases in proportion to the gap length of the discharge gap when the composition and the pressure of the discharge gas sealed in the hermetic container are constant. After short-circuiting between the lead terminal of the discharge electrode and the lead terminal of the third discharge electrode outside the hermetic container, and conducting a surge between the lead terminal of the first discharge electrode and the lead end of the third discharge electrode, First
The second discharge electrode formed between the second discharge electrode and the second discharge electrode.
A discharge is generated in the first discharge gap having a smaller gap length than that of the first discharge gap, and the surge is absorbed.

【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300〜500Vに、また第2の放電間
隙の放電開始電圧を2400〜3800Vに設定してお
くと共に、電気用品取締法の耐電圧試験を受ける際に気
密容器外で第2の放電電極のリード端子と第3の放電電
極のリード端子間を開放するようにすれば、該試験にお
いて1200V(あるいは1500V)の過電圧が連続
的に印加されても、第1の放電間隙はもとより、第2の
放電間隙においても放電は生成されず、電流が流れない
ため該試験に合格することができる。一方、この耐電圧
試験終了後には、上記開閉スイッチをONしたり導電性
接続部材を嵌着することによって第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を短絡し、第1
の放電間隙に放電を生成させるようにすれば、一般的な
誘導雷サージを確実に吸収することが可能となる。
Therefore, the first discharge gap and the second
The discharge starting voltage of the first discharge gap is set at 300 to 500 V, the discharge starting voltage of the second discharge gap is set at 2400 to 3800 V, If a voltage between the lead terminal of the second discharge electrode and the lead terminal of the third discharge electrode is opened outside the hermetic container when undergoing the withstand voltage test of the Control Law, an overvoltage of 1200 V (or 1500 V) can be obtained in the test. Is continuously applied, no discharge is generated not only in the first discharge gap but also in the second discharge gap, and no current flows, so that the test can be passed. On the other hand, after completion of the withstand voltage test, the lead terminal of the second discharge electrode and the lead terminal of the third discharge electrode are short-circuited by turning on the open / close switch or fitting a conductive connection member. 1
If a discharge is generated in the discharge gap, it is possible to reliably absorb a general induced lightning surge.

【0011】[0011]

【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、本発明に係る第1の放電型サージ吸
収素子10を示す部分断面図である。この第1の放電型
サージ吸収素子10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1
2の融着部12a,12bを貫通させて外部に導出して
成る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial sectional view showing a first discharge type surge absorbing element 10 according to the present invention. The first discharge type surge absorbing element 10 includes a discharge gas mainly composed of a rare gas such as Xe, Ne, Ar, and He in an airtight container 12 formed by fusing both ends of a glass tube. The columnar discharge electrodes (the first discharge electrode 14, the second discharge electrode 16, and the third discharge electrode 18) are sealed, and the lead terminals 20, 22, 24 connected to the base ends of the respective discharge electrodes. In an airtight container 1
2 through which the two fused portions 12a and 12b are penetrated and led to the outside.

【0012】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、それぞれ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
(LaB)や酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウ
ム(CaO)、酸化マグネシウム(M9O)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及び第2の放電電極16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。
First discharge electrode 14, second discharge electrode 16
And the third discharge electrode 18 is an electrode base 1 formed by processing a metal having good discharge characteristics, such as Ni or Fe, into a cylindrical shape.
Emitter layers 14b, 16b, 18b made of lanthanum hexaboride (LaB 6 ), barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (M9O), etc. are deposited on the tip surfaces of 4a, 16a, 18a. Consisting of Among each discharge electrode, the first discharge electrode 14 and the second discharge electrode 1
6 are arranged in parallel with a first discharge gap 26 therebetween. Further, the third discharge electrode 18 is arranged such that the front end surface thereof faces the front end surfaces of the first discharge electrode 14 and the second discharge electrode 16 with a second discharge gap 28 therebetween. . The first discharge gap 26 is about 0.8 mm
And the second discharge gap 28 is set to about 6 mm.

【0013】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29が被着形成されている。この誘
電体層29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
)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29によって、各リード端子20,22,2
4間は接続されている。
On the inner surface of the hermetic container 12, a dielectric layer 29 having good creeping discharge characteristics is formed. Specifically, the dielectric layer 29 is made of barium oxide (BaO), nickel oxide (NiO), barium titanate (BaTiO).
3 ) A simple substance or a mixture of dielectric substances having a relatively high dielectric constant, such as 3 ), is formed on the inner surface of the hermetic container 12 in a layered manner. This dielectric layer 29 allows each of the lead terminals 20, 22, 2
Four are connected.

【0014】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、開閉スイッチ30が接続されて
いる。この開閉スイッチ30は、第2の放電電極16の
リード端子22に連なる可動鉄片30aと、第3の放電
電極18のリード端子24に連なる固定接点30bとを
有している。
An open / close switch 30 is connected between the lead terminal 22 of the second discharge electrode 16 and the lead terminal 24 of the third discharge electrode 18 outside the hermetic container 12. The open / close switch 30 has a movable iron piece 30 a connected to the lead terminal 22 of the second discharge electrode 16 and a fixed contact 30 b connected to the lead terminal 24 of the third discharge electrode 18.

【0015】図2に示すように、この第1の放電型サー
ジ吸収素子10は、電子機器筐体32内の基板上34に
配置される。また、上記電子機器筐体32の壁部32a
には、内部に雌ネジを切った貫通孔32bが形成されて
おり、筐体32の外部からネジ36が該貫通孔32b内
に挿通されている。そして、上記開閉スイッチ30は、
その可動鉄片30aにネジ36の先端が丁度当接するよ
う位置決めされている。図3は、この第1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、一対の電源ラインL,Lが被保護回路38に
接続されており、両ラインL,L間にはバリスタ4
0が介装されている。また、電源ラインLには、過電
流遮断用のヒューズ42が直列接続されている。さら
に、この第1の放電型サージ吸収素子10の第1の放電
電極14は、リード端子20を介して電源ラインL
接続されている。また、第3の放電電極18のリード端
子24と、開閉スイッチ30の固定接点30bとの中間
には、グランドGが接続されている。
As shown in FIG. 2, the first discharge type surge absorbing element 10 is disposed on a substrate 34 in an electronic equipment housing 32. The wall 32a of the electronic device housing 32
Has a female threaded through hole 32b therein, and a screw 36 is inserted into the through hole 32b from outside the housing 32. And the open / close switch 30 is
The screw 36 is positioned so that the tip of the screw 36 just contacts the movable iron piece 30a. FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection example of the first discharge type surge absorbing element 10. As shown, a pair of power supply lines L 1 and L 2 are connected to a protected circuit 38, and a varistor 4 is provided between the two lines L 1 and L 2.
0 is interposed. Further, the power supply line L 1, a fuse 42 for interrupting an overcurrent are connected in series. Furthermore, the first discharge electrode 14 of the first discharge type surge absorbing element 10 is connected to the power line L 2 through the lead terminal 20. A ground G is connected between the lead terminal 24 of the third discharge electrode 18 and the fixed contact 30b of the on / off switch 30.

【0016】しかして、図2及び図3においては開閉ス
イッチ30がOFFされているため、上記第1の放電型
サージ吸収素子10に定格以上のサージ電圧が印加され
ると、第1の放電電極14と第3の放電電極18間に形
成された第2の放電間隙28に放電が生成され、サージ
はグランドGに逃がされることとなる。一方、上記ネジ
36を回してその先端部を筐体32内に深く挿入して行
くと、上記可動鉄片30aが固定接点30bに接触して
開閉スイッチ30がONし、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
の状態において第1の放電型サージ吸収素子10にサー
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、第1の放電
電極14と第2の放電電極16間に形成された第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。
2 and 3, since the on / off switch 30 is turned off, when a surge voltage higher than the rated voltage is applied to the first discharge type surge absorbing element 10, the first discharge electrode A discharge is generated in the second discharge gap 28 formed between the first discharge electrode 14 and the third discharge electrode 18, and the surge is released to the ground G. On the other hand, when the screw 36 is turned and its tip is inserted deep into the housing 32, the movable iron piece 30a comes into contact with the fixed contact 30b to turn on the on / off switch 30, and the second discharge electrode 16 Third
Is short-circuited, and as a result, the second discharge electrode 16 is also connected to the ground G. The discharge starting voltage of the discharge type surge absorbing element increases in proportion to the gap length of the discharge gap under the condition that the composition and pressure of the discharge gas sealed in the hermetic container are constant. Accordingly, when a surge is applied to the first discharge type surge absorbing element 10 in this state, the first discharge gap 26 has a smaller gap length than the second discharge gap 28, so that the first discharge gap 26 has a smaller length. A discharge is generated in the first discharge gap 26 formed between the discharge electrode 14 and the second discharge electrode 16, and the surge is released to the ground G.

【0017】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に設定することができる。そして、電気用
品取締法の耐電圧試験を受ける際に、開閉スイッチ30
をOFFにしておけば、該耐電圧試験におけるAC12
00V(あるいはAC1500V)の電圧印加によって
は、この第1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。一
方、この耐電圧試験終了後に、上記ネジ36を締めて開
閉スイッチ30をONした上で出荷するようにすれば、
被保護電子機器の使用時に通常のサージが印加されて
も、第1の放電間隙26に放電が生成され、該サージは
確実に吸収される。なお、出荷前における上記ネジ締め
を万一失念し、第1の放電間隙26に放電を生成し得な
い場合であっても、上記第2の放電間隙28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240
0V(あるいは3800V)を越える大電圧サージが被
保護電子機器に印加されることは回避できる。
By appropriately selecting the gap lengths of the first discharge gap 26 and the second discharge gap 28, the discharge starting voltage of the first discharge gap 26 is set to 300 to 500 V, and the second discharge gap 26 is set to the second discharge gap. The discharge starting voltage of the gap 28 is 2400
33800V can be set. When a withstand voltage test according to the Electrical Appliance and Material Control Law is performed, the open / close switch 30
Is turned off, AC12 in the withstand voltage test is
When the voltage of 00V (or 1500V AC) is applied, the first discharge type surge absorbing element 10 does not operate,
The test does not fail because no current flows. On the other hand, after the withstand voltage test is completed, if the screw 36 is tightened to turn on the open / close switch 30 and then shipped,
Even when a normal surge is applied when the protected electronic device is used, a discharge is generated in the first discharge gap 26, and the surge is reliably absorbed. It should be noted that even if the screw tightening before shipment is forgotten and a discharge cannot be generated in the first discharge gap 26, a discharge can be generated in the second discharge gap 28. For at least 240
Applying a large voltage surge exceeding 0 V (or 3800 V) to the protected electronic device can be avoided.

【0018】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29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29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。
As described above, since the dielectric layer 29 connecting the respective lead terminals is formed on the inner surface of the airtight container 12, when a surge is applied between any of the lead terminals,
First, a creeping corona discharge excellent in surge responsiveness is generated on the surface of the dielectric layer 29, and the surge absorption is immediately started. The priming effect of the electrons and ions emitted by the creeping corona discharge makes it possible to generate an arc discharge as a main discharge in a discharge gap between the discharge electrodes in a very short time.

【0019】図4は、本発明に係る第2の放電型サージ
吸収素子50を示すものである。この第2の放電型サー
ジ吸収素子50は、気密容器12の外周に、導電部材と
しての第1の金属リング52を嵌着すると共に、この第
1の金属リング52と一定の間隔54をおいて、導電部
材としての第2の金属リング56を嵌着し、上記第2の
放電電極16のリード端子22と第1の金属リング52
を接続すると共に、第3の放電電極18のリード端子2
4と第2の金属リング56を接続し、第1の金属リング
52と第2の金属リング56との間に、導電性接続部材
58を嵌め込むよう構成している。この導電性接続部材
58は、円筒状の金属リングに所定の大きさの切欠部5
8aを設けているため、円筒状の気密容器12の上から
着脱自在に嵌着できる。また、その幅は、第1の金属リ
ング52と第2の金属リング56間の間隔54よりも大
と成されているため、この導電性接続部材58を気密容
器12に嵌着すると、該導電性接続部材58によって第
1の金属リング52と第2の金属リング56間が電気的
に接続されることとなる。他の構成は、上記第1の放電
型サージ吸収素子10と実質的同じである。
FIG. 4 shows a second discharge type surge absorbing element 50 according to the present invention. In the second discharge type surge absorbing element 50, a first metal ring 52 as a conductive member is fitted on the outer periphery of the airtight container 12 and at a predetermined interval 54 from the first metal ring 52. A second metal ring 56 as a conductive member is fitted, and the lead terminal 22 of the second discharge electrode 16 and the first metal ring 52 are fitted.
And the lead terminal 2 of the third discharge electrode 18
4 and the second metal ring 56, and a conductive connection member 58 is fitted between the first metal ring 52 and the second metal ring 56. The conductive connecting member 58 is formed with a notch 5 having a predetermined size in a cylindrical metal ring.
Because of the provision of 8a, it can be detachably fitted from above the cylindrical airtight container 12. The width of the conductive connection member 58 is larger than the distance 54 between the first metal ring 52 and the second metal ring 56. The first metal ring 52 and the second metal ring 56 are electrically connected by the male connection member 58. The other configuration is substantially the same as that of the first discharge type surge absorbing element 10 described above.

【0020】この第2の放電型サージ吸収素子50も、
上記と同様に、第1の放電電極14のリード端子20を
電源ラインLに接続すると共に、第2の金属リング5
6と第3の放電電極18のリード端子24との間にグラ
ンドGを接続することにより、図3の回路構成を実現で
きる。そして、電気用品取締法の耐電圧試験を行う際に
は、上記導電性接続部材58を外して第2の放電電極1
6と第3の放電電極18間を開放状態としておき、耐電
圧試験の電圧印加によってはこの第2の放電型サージ吸
収素子50が動作しないように図る。一方、耐電圧試験
終了後に、導電性接続部材58を嵌着して第2の放電電
極16と第3の放電電極18間を短絡状態とすれば、被
保護電子機器の使用時に通常のサージが印加されても、
第1の放電間隙26において放電生成が実現され、サー
ジの吸収が確実に行われる。すなわち、この第2の放電
型サージ吸収素子50においては、第1の金属リング5
2、第2の金属リング56、及び導電性接続部材58
が、上記第1の放電型サージ吸収素子10における開閉
スイッチ30と同様の機能を果たすものである。
The second discharge type surge absorbing element 50 also has
Like the above, the connecting lead terminals 20 of the first discharge electrode 14 to the power line L 2, the second metal ring 5
By connecting the ground G between the lead 6 and the lead terminal 24 of the third discharge electrode 18, the circuit configuration of FIG. 3 can be realized. When conducting a withstand voltage test according to the Electrical Appliance and Material Control Law, the conductive connection member 58 is removed and the second discharge electrode 1 is removed.
6 and the third discharge electrode 18 are kept open so that the second discharge type surge absorbing element 50 does not operate depending on the voltage applied in the withstand voltage test. On the other hand, if the conductive connection member 58 is fitted to short-circuit the second discharge electrode 16 and the third discharge electrode 18 after the withstand voltage test is completed, a normal surge occurs when the protected electronic device is used. Even if it is applied,
Discharge generation is realized in the first discharge gap 26, and surge is reliably absorbed. That is, in the second discharge type surge absorbing element 50, the first metal ring 5
2, the second metal ring 56, and the conductive connection member 58
Perform the same function as the open / close switch 30 in the first discharge type surge absorbing element 10 described above.

【0021】[0021]

【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備えると共に、気密容器
外において、開閉スイッチのON、OFFや導電性接続
部材の着脱によって第2の放電電極と第3の放電電極間
の短絡・開放を選択して、放電が生成される間隙を切り
替えることが可能であるため、1個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、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。
According to the discharge type surge absorbing element of the present invention, the first discharge gap where the discharge starting voltage is set to 300 to 500 V and the second discharge gap where the discharge start voltage is set to 2400 to 3800 V are set. A discharge is generated inside the hermetic container, and by selecting ON / OFF of the open / close switch and attaching / detaching the conductive connection member to short-circuit / open between the second discharge electrode and the third discharge electrode outside the hermetic container. It is possible to switch between different gaps, so that it is possible to realize two types of high and low discharge inception voltages even with a single element, withstand voltage test specified in the Electrical Appliance and Material Control Law and general induced lightning surge Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の放電型サージ吸収素子を示
す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first discharge type surge absorbing element according to the present invention.

【図2】第1の放電型サージ吸収素子の使用例を示す概
略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of use of a first discharge type surge absorbing element.

【図3】第1の放電型サージ吸収素子の使用例を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a usage example of the first discharge type surge absorbing element.

【図4】本発明に係る第2の放電型サージ吸収素子を示
す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a second discharge type surge absorbing element according to the present invention.

【図5】従来の放電型サージ吸収素子を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional discharge type surge absorbing element.

【図6】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。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a usage example of a conventional discharge type surge absorbing element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1の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 29 誘電体層 30 開閉スイッチ 52 第1の金属リング(第1の導電部材) 56 第2の金属リング(第2の導電部材) 58 導電性接続部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st discharge-type surge absorption element 12 Hermetic container 14 1st discharge electrode 16 2nd discharge electrode 18 3rd discharge electrode 20 Lead terminal of 1st discharge electrode 22 Lead terminal of 2nd discharge electrode 24th No. 3 discharge electrode lead terminal 26 First discharge gap 28 Second discharge gap 29 Dielectric layer 30 On / off switch 52 First metal ring (first conductive member) 56 Second metal ring (second conductive) Member) 58 conductive connecting member

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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
リード端子をそれぞれ気密容器外に導出し、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
に、可動鉄片と固定接点とを備えた開閉スイッチを接続
したことを特徴とする放電型サージ吸収素子。
A first gas-tight container filled with a discharge gas contains a first gas.
And a second discharge electrode are arranged facing each other with a predetermined distance therebetween, and a discharge starting voltage of 300 to 500
V to form a first discharge gap set at
Discharge electrodes were disposed to face the first discharge electrode and the predetermined distance, rather the gap length than the first discharge gap in size between both the discharge electrodes, the discharge starting voltage 2400~3800V
Is formed, and the first discharge gap is set.
Connected to the electrode, the second discharge electrode and the third discharge electrode
The lead terminals are led out of the hermetic container and
Between the lead terminal of the electrode and the lead terminal of the third discharge electrode
Connected to an open / close switch equipped with a movable iron piece and fixed contacts
A discharge type surge absorbing element, characterized in that:
【請求項2】 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
リード端子をそれぞれ気密容器外に導出すると共に、上
記気密容器の外面に第1の導電部材と第2の導電部材を
所定の距離を隔てて配置し、上記第2の放電電極のリー
ド端子と第1の導電部材間、及び上記第3の放電電極の
リード端子と第2の導電部材間をそれぞれ接続し、さら
に、上記気密容器外面に第1の導電部材と第2の導電部
材間を接続する導電性接続部材を着脱自在に係合したこ
とを特徴とする放電型サージ吸収素子。
2. A first airtight container filled with a discharge gas.
Discharge electrode and second discharge electrode facing each other at a predetermined distance
And a discharge starting voltage of 300 to 500 between both discharge electrodes.
V to form a first discharge gap set at
At a predetermined distance from the first discharge electrode
Arranged opposite to each other and between the two discharge electrodes more than the first discharge gap.
Large gap length, discharge start voltage 2400-3800V
Is formed, and the first discharge gap is set.
Connected to the electrode, the second discharge electrode and the third discharge electrode
Lead terminals are led out of the airtight container and
A first conductive member and a second conductive member on the outer surface of the airtight container;
The second discharge electrode is disposed at a predetermined distance from the second discharge electrode.
Between the terminal and the first conductive member and between the third discharge electrode
Connect the lead terminal and the second conductive member respectively,
And a first conductive member and a second conductive portion on the outer surface of the hermetic container.
The conductive connection member that connects the members is detachably engaged.
And a discharge type surge absorbing element.
【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。
3. The discharge type surge absorbing element according to claim 1, wherein a dielectric layer having good surface discharge characteristics is formed at least between the lead terminals on the inner surface of the hermetic container.
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