JP4112176B2 - ガスを充填した放電ギャップ - Google Patents

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    • H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【０００１】
本発明は電子部品の分野に関するものであり、かつ少なくとも２つの電極を有する、ガスを充填した放電ギャップの形状の際に適用するべきものであり、この場合、点火特性を保障するために電極の少なくとも１方の上に複数の成分からなるガラス状の電極活性化材料が施与されている。
【０００２】
希ガスを充填した放電ギャップ、例えば避雷器または火花ギャップではそれぞれ所望の運転挙動、例えば点火電圧、特に火花連絡電圧、反応時間、静的しきい電圧および動的しきい電圧、消滅電圧およびグロー点弧電圧(Glimmbrennspannung)を保証するために、種々の措置、例えば電極の構造上の形状、ガス充填の種類および圧力および電極の活性表面上に配置された活性化材料の選択を相互に適合させなくてはならない。その際、火花連絡電圧Ｕagを調整するために、ベース成分としてケイ酸ナトリウム（Ｎａ2ＳｉＯ3）、ケイ酸セシウム（Ｃｓ2ＳｉＯ3）および金属チタン（Ｔｉ）および添加剤としてより少ない割合の四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有しているガラス状の電極活性化材料が一般に使用されている。前記の公知の活性化材料の場合、ベース成分であるケイ酸ナトリウムはその他のベース成分であるケイ酸セシウムおよびチタンの４倍〜６倍の量が考慮されている。このような組成の活性化材料はサージ電流負荷および交流負荷後の火花連絡電圧の定常性に対する高められた要求に相応しないことが判明した。
【０００３】
前記のベース成分および添加剤を含有する電極活性化材料の１種を有する、ガスを充填した放電ギャップ、例えば避雷器または火花ギャップから出発して、本発明にはサージ電圧負荷の後の火花連絡電圧Ｕagの上昇を減少し、かつ交流電圧負荷の後の火花連絡電圧Ｕagの低下を減少するように、活性化材料を変更するという課題が根底に存在する。
【０００４】
前記課題を解決するために本発明によれば、別のベース成分であるケイ酸カリウム（Ｋ2ＳｉＯ3）およびタングステン酸セシウム（Ｃｓ2ＷＯ4）よりもケイ酸ナトリウムが減少した割合で添加されていることが考慮される。特に電極活性化材料は、ベース成分がそれぞれ約１〜３質量部の量で、および添加剤がそれぞれ約０．１〜０．５質量部の量で含有されている電極活性化材料の場合に適切であることが判明した。
【０００５】
このような組成の活性化材料の適用の際に、１０×５ｋＡ、８／２０μｓのサージ電流負荷後の火花連絡電圧の上昇に関して、２０％上昇した定格電圧より高い測定値は存在していないことが判明した。交流負荷１０×５Ａ／１ｓの後の火花連絡電圧の低下は、電気的な測定値に関して２０％低下した定格電圧を常に超えている。さらに電気的な負荷の後で動的しきい電圧は副次的に上昇しているのみであり、かつ同一の周辺条件下で作製され、形成され、かつ測定されるコレクティブ(Kollektiv)の初回測定収率は従来よりも高く、かつしかも点火値およびしきい値の測定限界値の保持に関しても、絶縁欠陥の発生に関してもより高いことが判明した。
【０００６】
本発明の実施例を以下に図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
図面は、セラミック絶縁体１および前面に使用されている２つの電極２および３からなる避雷器を示している。凹部を有する電極表面上に、ベース成分としてケイ酸ナトリウム、ケイ酸セシウム、ケイ酸カリウム、タングステン酸セシウムおよび金属チタンを含有する活性化材料４を施与する。添加剤としてさらに四ホウ酸ナトリウムおよび酸化マグネシウムが含有されている。個々の成分は以下の割合で存在している：
ケイ酸ナトリウム約２〜３質量部、
ケイ酸カリウム約２〜３質量部、
ケイ酸セシウム約１〜２質量部、
タングステン酸セシウム約１〜２質量部、
金属チタン約１．５〜２．５質量部、
四ホウ酸ナトリウム約０．３〜０．５質量部、
酸化マグネシウム約０．１５〜０．２５質量部。

Claims (5)

  1. 少なくとも２つの電極（２、３）を有し、かつ電極の少なくとも１方の上に施与されている複数の成分からなる電極活性化材料を有している、ガスを充填した放電ギャップであり、その際、電極活性化材料（４）がベース成分としてケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３）、ケイ酸セシウム（Ｃｓ２ＳｉＯ３ ）、ケイ酸カリウム（Ｋ ２ ＳｉＯ ３ ）およびタングステン酸セシウム（Ｃｓ ２ ＷＯ ４ ）および金属チタン（Ｔｉ）を含有し、かつ添加剤として四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有している、ガスを充填した放電ギャップ。
  2. 請求項１記載のガスを充填した放電ギャップにおいて、ベース成分がそれぞれ約１〜３質量部の量で、および添加剤がそれぞれ約０．１〜０．５質量部の量で電極活性化材料（４）中に含有されている、請求項１記載のガスを充填した放電ギャップ。
  3. 請求項１記載のガスを充填した放電ギャップにおいて、ガスを充填した放電ギャップが、火花ギャップである、請求項 1 記載のガスを充填した放電ギャップ。
  4. 請求項１記載のガスを充填した放電ギャップにおいて、ガスを充填した放電ギャップが、避雷器である、請求項 1 記載のガスを充填した放電ギャップ。
  5. 請求項１記載のガスを充填した放電ギャップにおいて、電極活性化材料（４）が、ベース成分として、
    ケイ酸ナトリウム（Ｎａ ２ ＳｉＯ ３ ）２〜３質量部
    ケイ酸カリウム（Ｋ ２ ＳｉＯ ３ ）２〜３質量部、
    ケイ酸セシウム（Ｃｓ ２ ＳｉＯ ３ ）１〜２質量部
    タングステン酸セシウム（Ｃｓ ２ ＷＯ ４ ）１〜２質量部
    金属チタン（Ｔｉ）１．５〜２．５質量部
    を含有し、かつ添加剤として
    四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ ２ Ｂ ４ Ｏ ７ ）０．３〜０．５質量部および
    酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０．１５〜０．２５質量部
    を含有している、請求項 1 記載のガスを充填した放電ギャップ。
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