JP2868851B2 - ガス封止形避雷器 - Google Patents
ガス封止形避雷器Info
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- JP2868851B2 JP2868851B2 JP17535090A JP17535090A JP2868851B2 JP 2868851 B2 JP2868851 B2 JP 2868851B2 JP 17535090 A JP17535090 A JP 17535090A JP 17535090 A JP17535090 A JP 17535090A JP 2868851 B2 JP2868851 B2 JP 2868851B2
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- layer
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、雷サージ等から通信機器類を保護するため
に絶縁外囲器を金属電極で封止して成るガス放電形の避
雷器に関するものである。
に絶縁外囲器を金属電極で封止して成るガス放電形の避
雷器に関するものである。
［従来の技術］ この種の避雷器は、放電電極材料として絶縁外囲器と
熱膨張率の等しい商品名コバールが主に用いられてい
る。最近は安価な42Ni−Feが用いれることもある。コバ
ールは、主成分が重量比で約29％のNiと約17％のCoと約
54％のFeとから構成され、熱膨張係数が5.1〜5.5×10-6
（／℃）を示すものである。
熱膨張率の等しい商品名コバールが主に用いられてい
る。最近は安価な42Ni−Feが用いれることもある。コバ
ールは、主成分が重量比で約29％のNiと約17％のCoと約
54％のFeとから構成され、熱膨張係数が5.1〜5.5×10-6
（／℃）を示すものである。
［発明が解決しようとする課題］ 前記コバールを用いると、持続的な交流波に対して、
放電熱が非常に高まって早期に電極が高温となり、ロウ
付け部分からオープン破壊を起こし易いものであった。
放電熱が非常に高まって早期に電極が高温となり、ロウ
付け部分からオープン破壊を起こし易いものであった。
これに代えてCuを金属電極として用いた場合は、Cuの
熱膨張係数が大きいために、アルミナ等のセラミック外
囲器と封着接合を行なうときに封着個所に残留応力が残
り、この残留応力によるリークを防止するために電極形
状に制約を受けるものであった。また、プリント基板等
へ実装するためにはリード線をスポット溶接で接合する
必要があるが、Cu電極への直接スポット溶接は困難であ
る等の問題点があった。
熱膨張係数が大きいために、アルミナ等のセラミック外
囲器と封着接合を行なうときに封着個所に残留応力が残
り、この残留応力によるリークを防止するために電極形
状に制約を受けるものであった。また、プリント基板等
へ実装するためにはリード線をスポット溶接で接合する
必要があるが、Cu電極への直接スポット溶接は困難であ
る等の問題点があった。
さらに、本出願人は、実公昭64−5835号公報にて、叙
述と共通の趣旨からコバール電極に高仕事関数のCu放電
面がCuロー付け或いはメッキしたものを開示している。
述と共通の趣旨からコバール電極に高仕事関数のCu放電
面がCuロー付け或いはメッキしたものを開示している。
しかしながら、直径約10mm程度の金属電極に数mm程度
の小さな電極面をCuロー付けすることは、実際には非常
に高度な作業技術を必要とするうえ、熟練作業者であっ
ても慎重に作業しなければならず、手間と時間とが掛る
ものであった。同様に狭い個所への部分Cuメッキするこ
とも作業負担の大きいもので、いずれにしても非常に高
価とならざるを得ないことが分った。また、コバール電
極は腐食に弱く、装置類の装着部分での接触不良を招来
し易いものでもあった。
の小さな電極面をCuロー付けすることは、実際には非常
に高度な作業技術を必要とするうえ、熟練作業者であっ
ても慎重に作業しなければならず、手間と時間とが掛る
ものであった。同様に狭い個所への部分Cuメッキするこ
とも作業負担の大きいもので、いずれにしても非常に高
価とならざるを得ないことが分った。また、コバール電
極は腐食に弱く、装置類の装着部分での接触不良を招来
し易いものでもあった。
しかして本発明は、諸般の欠点を一掃するために開発
されたものであって、放電熱を良好に放熱し、簡単に製
造できるようにした避雷器の提供を、その目的とするも
のである。
されたものであって、放電熱を良好に放熱し、簡単に製
造できるようにした避雷器の提供を、その目的とするも
のである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明請求項１に係るガス
封止形避雷器は、金属電極が層構成されていることにあ
る。この場合の金属電極は、内部側で銅又は銅を主体と
する放電面層と、この放電面層の外側に密着され放電面
層よりも熱膨張係数の小さな芯材層と、この芯材層の外
側に密着されこの芯材層よりも熱膨張係数の大きな表面
層とを備えるものである。
封止形避雷器は、金属電極が層構成されていることにあ
る。この場合の金属電極は、内部側で銅又は銅を主体と
する放電面層と、この放電面層の外側に密着され放電面
層よりも熱膨張係数の小さな芯材層と、この芯材層の外
側に密着されこの芯材層よりも熱膨張係数の大きな表面
層とを備えるものである。
また、請求項２に係る多極構造のガス封止形避雷器
は、金属電極のうちの中間電極が、両側で銅又は銅を主
体とする各放電面層と、この各放電面層の間に密着され
放電面層よりも熱膨張係数の小さな芯材層とを備えて層
構成されているものである。
は、金属電極のうちの中間電極が、両側で銅又は銅を主
体とする各放電面層と、この各放電面層の間に密着され
放電面層よりも熱膨張係数の小さな芯材層とを備えて層
構成されているものである。
［作用］ 封着時の残留応力は、熱膨張係数の小さな芯材層と大
きな銅材とが重なり合うことで、銅材には残留応力が無
い状態で封着される。リード線等は放電面層以外の層、
殊に芯材層の介在によって良好にスポット溶接される。
きな銅材とが重なり合うことで、銅材には残留応力が無
い状態で封着される。リード線等は放電面層以外の層、
殊に芯材層の介在によって良好にスポット溶接される。
放電に際しては、放電面層に銅材が用いられているの
で、持続波に対する温度上昇が押えられ、以って長時間
継続放電が行なわれる。その際、両側に高い熱膨張係数
の金属層が張り合せられているで、熱に伴なう湾曲変化
等が防止されている。
で、持続波に対する温度上昇が押えられ、以って長時間
継続放電が行なわれる。その際、両側に高い熱膨張係数
の金属層が張り合せられているで、熱に伴なう湾曲変化
等が防止されている。
多極構造の場合にも、中間の金属電極の芯材層へリー
ド線をスポット溶接することができるうえ、両側の放電
面層で良好に温度上昇が押えられる。
ド線をスポット溶接することができるうえ、両側の放電
面層で良好に温度上昇が押えられる。
［実施例］ 図面第１図は本発明の請求項１に係るガス封止形避雷
器の一実施例を示す断面図であり、避雷器としては釦型
の２極構造を図示する。
器の一実施例を示す断面図であり、避雷器としては釦型
の２極構造を図示する。
図中１はセラミック等の絶縁外囲器１、２はその開口
端部に設けられるメタライズ層、３はロー材層、４はこ
れら2,3を介して封着される端部電極としての金属電極
であり、斯る構成は公知である。
端部に設けられるメタライズ層、３はロー材層、４はこ
れら2,3を介して封着される端部電極としての金属電極
であり、斯る構成は公知である。
しかして、金属電極４は、内部側でCu又はCuを主体と
する放電面層５と、この放電面層５の外側に密着される
芯材層６と、この芯材層６の外側に密着される表面層７
とを備えるクラッド材から構成されている。
する放電面層５と、この放電面層５の外側に密着される
芯材層６と、この芯材層６の外側に密着される表面層７
とを備えるクラッド材から構成されている。
ここで、芯材層６としてはCu放電面層５よりも熱膨張
係数の小さな素材が選択される。商品名インバーは、36
％のNiとFeを主成分とし、熱膨張係数が0.5〜2.0と低い
ので芯材として好適である。
係数の小さな素材が選択される。商品名インバーは、36
％のNiとFeを主成分とし、熱膨張係数が0.5〜2.0と低い
ので芯材として好適である。
表面層７としては芯材層６よりも熱膨張率の大きな素
材が選択される。例えば、NiやSUS304の如きステンレス
等を用いることができる。Niは熱膨張係数が12.8×10-6
（／℃）と高く、Cuの熱膨張係数16.7×10-6（／℃）に
略近似しているので、良好な積層構造体として用いるこ
とができる。
材が選択される。例えば、NiやSUS304の如きステンレス
等を用いることができる。Niは熱膨張係数が12.8×10-6
（／℃）と高く、Cuの熱膨張係数16.7×10-6（／℃）に
略近似しているので、良好な積層構造体として用いるこ
とができる。
上記金属電極４はプレス等で三層構成でき、これを所
望の電極形状として用いることができる。各層５〜７を
Cu:インバー:Niとしたときの板厚比は、約0.7:4:0.3前
後とすることが望ましい。
望の電極形状として用いることができる。各層５〜７を
Cu:インバー:Niとしたときの板厚比は、約0.7:4:0.3前
後とすることが望ましい。
（実験例１） 本発明に係るクラッド電極避雷器をＢとし、従来のコ
バール電極避雷器をＡとし、これらに600V×1Aの負荷を
６秒間一回通電し、５秒毎に赤外線温度測定装置で測定
した場合を表１に示した。
バール電極避雷器をＡとし、これらに600V×1Aの負荷を
６秒間一回通電し、５秒毎に赤外線温度測定装置で測定
した場合を表１に示した。
従来のコバール電極避雷器Ａでは、電極中心部の最高
温度が５秒で約240℃に達するのに対し、本発明の避雷
器Ｂでは、５秒で約140℃に到達するに過ぎないもので
あった。両者には約100℃に温度差があらわれた。
温度が５秒で約240℃に達するのに対し、本発明の避雷
器Ｂでは、５秒で約140℃に到達するに過ぎないもので
あった。両者には約100℃に温度差があらわれた。
（実験例２） 600V×1Aを連続通電し、５秒毎に赤外線温度測定装置
で測定した場合を表２に示した。
で測定した場合を表２に示した。
従来のコバール電極避雷器Ａでは、15秒経過時点で約
1000℃に達し、15秒から20秒通電の間に開放破壊するも
のであった。これに対して、クラッド電極避雷器Ｂで
は、15秒経過時点で約250℃であり、180秒経過後約800
℃で飽和温度に到達するものの、330秒通電しても放電
がまだ継続しているものであった。
1000℃に達し、15秒から20秒通電の間に開放破壊するも
のであった。これに対して、クラッド電極避雷器Ｂで
は、15秒経過時点で約250℃であり、180秒経過後約800
℃で飽和温度に到達するものの、330秒通電しても放電
がまだ継続しているものであった。
以上の通り、上記金属電極４が避雷器用電極材料とし
て有効であることが分った。
て有効であることが分った。
次に、図面第２図は本発明の請求項２に係るガス封止
形避雷器を３極構造とした一実施例を示す断面図であ
り、同一符合は同等部分を示す。
形避雷器を３極構造とした一実施例を示す断面図であ
り、同一符合は同等部分を示す。
中間電極８にクラッド材を用いる場合には、内部側と
なる両面にCuまたはCuを主成分とする放電面層9,9が設
けられ、中心にはインバー10を設けることができる。こ
の場合の放電面層9,9と芯材層10との板厚比としては、
約0.5:4:0.5程度で実施可能である。これによって、中
間電極８においても前述と同様に両面から放熱が行なわ
れる。
なる両面にCuまたはCuを主成分とする放電面層9,9が設
けられ、中心にはインバー10を設けることができる。こ
の場合の放電面層9,9と芯材層10との板厚比としては、
約0.5:4:0.5程度で実施可能である。これによって、中
間電極８においても前述と同様に両面から放熱が行なわ
れる。
上記実施例において、クラッド材の層５〜７としてC
u:インバー:Ni、或いは同層9,10としてCu:インバー:Cu
を例示したが、これに限定する趣旨ではなく、同等な熱
膨張係数のものを選択することを妨げない。また、クラ
ッド材のプレス成形を前提として説明したが、他の層形
成も実施可能であり、層構成も３層に限定する趣旨では
ない。例えば、層5,6,7または9,10,9との間に緩傾向の
熱膨張係数の金属層を設けることも実施可能である。
u:インバー:Ni、或いは同層9,10としてCu:インバー:Cu
を例示したが、これに限定する趣旨ではなく、同等な熱
膨張係数のものを選択することを妨げない。また、クラ
ッド材のプレス成形を前提として説明したが、他の層形
成も実施可能であり、層構成も３層に限定する趣旨では
ない。例えば、層5,6,7または9,10,9との間に緩傾向の
熱膨張係数の金属層を設けることも実施可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、持続波に対して
の放電熱上昇を押えることができ、長時間放電を可能と
して通信機器類を有効に保護することができる。しか
も、金属電極製造のための格別な技術を不要にでき、熱
膨張係数を絶縁外囲器と近似させることによって既存の
生産ラインを変更することなく組立封着することがで
き、リード線をスポット溶接できるうえ、対触性も向上
させることができた。
の放電熱上昇を押えることができ、長時間放電を可能と
して通信機器類を有効に保護することができる。しか
も、金属電極製造のための格別な技術を不要にでき、熱
膨張係数を絶縁外囲器と近似させることによって既存の
生産ラインを変更することなく組立封着することがで
き、リード線をスポット溶接できるうえ、対触性も向上
させることができた。
また、多極構造においては、中間の金属電極部位から
の放電発熱を押えることができる。
の放電発熱を押えることができる。
図面第１図は本発明に係るガス封止形避雷器の一実施例
を示す断面図、第２図は３極構造を示す同断面図であ
る。 １……絶縁外囲器、4,8……金属電極、 5,9……放電面層、6,10……芯材層、 ７……表面層。
を示す断面図、第２図は３極構造を示す同断面図であ
る。 １……絶縁外囲器、4,8……金属電極、 5,9……放電面層、6,10……芯材層、 ７……表面層。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−43988（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−68950（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335368（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29666（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−5896（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01T 4/12
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁外囲器を金属電極で封止して成るガス
封止形避雷器において、 上記金属電極が、内部側で銅又は銅を主体とする放電面
層と、この放電面層の外側に密着され放電面層よりも熱
膨張係数の小さな芯材層と、この芯材層の外側に密着さ
れこの芯材層よりも熱膨張係数の大きな表面層とを備え
て層構成されていることを特徴とするガス封止形避雷
器。 - 【請求項２】絶縁外囲器を金属電極で封止して成る多極
構造のガス封止形避雷器において、 上記金属電極のうちの中間電極は、両側が銅又は銅を主
体とする各放電面層と、この各放電面層の間に密着され
放電面層よりも熱膨張係数の小さな芯材層とを備えて層
構成されていることを特徴とする多極構造のガス封止形
避雷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17535090A JP2868851B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | ガス封止形避雷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17535090A JP2868851B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | ガス封止形避雷器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465087A JPH0465087A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2868851B2 true JP2868851B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=15994534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17535090A Expired - Lifetime JP2868851B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | ガス封止形避雷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868851B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2910006B2 (ja) * | 1992-08-21 | 1999-06-23 | 三菱マテリアル株式会社 | サージアブソーバ |
| CA2107679A1 (en) * | 1992-02-27 | 1993-08-28 | Yoshiyuki Tanaka | Sealing electrode and surge absorber using such electrodes |
| JP2910007B2 (ja) * | 1992-08-21 | 1999-06-23 | 三菱マテリアル株式会社 | サージアブソーバ |
| DE102005036265A1 (de) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Epcos Ag | Funkenstrecke |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP17535090A patent/JP2868851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0465087A (ja) | 1992-03-02 |
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