JP4126161B2 - Lightning arrester for communication - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信線路に設置され、通信線路に侵入する雷等の過大サージを吸収して、通信線路に接続された機器等を保護する通信用避雷器(ガスアレスタ)に関し、特に、直流電源が重畳された通信線路に適した通信用避雷器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通信線路に侵入した雷等の過大サージから、通信線路に接続された機器等を保護するために、ギャップ式の避雷器を用いることは公知である。また、通信線路に直流電源が重畳されている場合、続流を防止するために、ギャップ式の避雷器にバリスタ等の抵抗体を併用して、通信線路に接続された機器等を、サージ等から保護し、且つ、続流を遮断することも公知である。更に、ギャップ式の避雷器には、放電開始に時間遅れがあることから、放電ギャップに併設して、カーボン線を取り付け、放電開始時間遅れを改善するように構成したものも公知である。更にまた、ギャップ式の避雷器は、グロー電圧(放電動作中の端子間電圧)が低く、続流が発生しやすいということも公知である。なお更に、電極材として、鉄、ニッケル、コバール及び銅等を用いることも公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
今日、携帯電話、インターネット等の通信技術の進歩はめざましく早く、通信回路は、アナログからデジタルへと移行している。それに伴い使用される周波数も高い周波数帯域へと移行されているが、従来の周波数帯域の要求周波数帯域は、せいぜい、MHz程度で、高くても、1GHz未満であった。しかし、現在では、周波数帯域は、1〜3GHzと高くなっている。しかしながら、周波数が高くなると、伝送損失や反射特性(VSWR)の改善、高周波数における放電開始時間遅れの改善、通信線路に重畳された電源電圧に対する続流対策の改善、更には、電流耐量の改善等が必要になる。
【0004】
ところで、放電開始時間の遅れを改善しようとすると、絶縁管の内周壁に取着されるカーボン線等が影響して、伝送損失や反射特性(VSWR)の損失を大きくしたり、また、周波数帯を高くして、電流耐量を大きくすると、グロー電圧を低くし、続流を発生しやすくする等、1つの改善が、他の複数項の問題の発生につながるという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、上述した従来の通信用避雷器が有する課題を解決することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するために、両端に開口部を有する円筒状のアルミナを主成分とする絶縁管と、該絶縁管の内周壁に取着された線幅が1mm以下のカーボン線と、平坦な放電面を有する銅製の一対の電極とを有し、前記一対の電極を、前記相対する放電面間の放電ギャップが、0.4〜0.7mmとなるように、前記絶縁管の開口部に、それぞれ嵌着することにより構成されているとともに、前記絶縁管と前記一対の電極により閉鎖された空間には、アルゴンと水素の混合ガスが封入されており、更に、前記放電部の放電面に形成された凹部に、モリブデン90〜95容量%と助材5〜10容量%の組成を有する放電活性材としての混合物を充填したものである。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら、本実施例に限定されるものではない。
【0008】
1は、通信用避雷器であり、通信用避雷器1は、主として、円筒状の絶縁管2と、絶縁管2の内周壁2aに、所定の間隔で取着されたカーボン線3と、円筒状の絶縁管2の両端の開口部に嵌着された、ほぼ円盤状の電極4とから構成されており、絶縁管2と対向する一対の電極4とにより閉鎖された空間5には、ガスが充填されている。上記のカーボン線3は、電極4に接触しないように取着されているとともに、例えば、絶縁管2の内周壁2aに、絶縁管2の軸線方向に沿って、角度90度の間隔で取着されている。絶縁管2は、アルミナを主成分としており、カーボン線3は、線幅が1mm以下で、多くの場合、線幅は0.5mm程度で、直線状に取付けられている。なお、カーボン線3の間隔は、何ら、角度90度に限定されるものではない。
【0009】
電極4は、環状水平部4aと、環状水平部4aの内周縁から下方に延在する円筒部4bと、円筒部4bの下端を被蓋するとともに、平坦な放電面4c1を構成する円板状の放電部4cとから形成されており、銅材により成形されている。
【0010】
絶縁管2の両端の開口部に嵌着された、相対する一対の電極4の放電面4c1間には、放電ギャップ6が形成されている。対向する放電ギャップ6の間隔は、0.4〜0.7mmとし、絶縁管2と電極4とにより閉鎖された空間5に封入されるガスは、アルゴンを主成分とし、アルゴンに対して40容量%以下の割合で、好ましくは、3〜40容量%の水素を充填する。
【0011】
電極4の放電面4c1には、多数の凹部4dが形成されており、凹部4dには、放電活性化材7が充填されている。本実施例においては、モリブデン単体からなる放電活性化材を、粉末状にして、電極4の放電面4c1に形成された凹部4dに圧入充填している。放電活性化材7としては、モリブデン以外に、マンガン、ニオブ、タンタル、タングステン、アルミニウム等の単体或いはその化合物を用いることもできる。また、放電活性化材7に、助材として、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチロール等を混合することもできる。本実施例においては、放電活性化材7としてのモリブデン単体90〜95容量%に、助材としての酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチロールの混合物を、5〜10容量%混合したものが使用されている。
【0012】
上述した構成を有する通信用避雷器1においては、周波数帯域が300KHz〜3GHzにおいて、反射特性(VSWR)は1.2以下で、挿入損失は−0.2dB以下に抑えられ、電流耐量はインパルス電流波形8/20μsで、50KAを達成した。更に、続流試験として、直流電圧52V、5Aの電流を供給した条件下で、その電源回路に、10/1000μsで100Aのインパルスを印加しても、7.6ms以下の時間で続流を遮断した。
【0013】
上述したように、カーボン線3を、電極4に接触しないように、絶縁管2の内周壁2aに取着するとともに、カーボン線3を、上述したように、細長く線幅を狭く形成したこと、及び、放電ギャップ6を、0.4〜0.7mm程度とし、また、絶縁管2と電極4とにより閉鎖された空間5に封入されるガスを、主成分のアルゴンに水素ガスを混合したこと、更には、電極4を、銅材としたことの相乗により、更には、電極4の放電面4c1に、必要に応じて、助材が混合された放電活性化材7を配置したことの相乗によって、従来は、周波数帯域が、MHz程度までであったものを、3GHz帯域まで拡大することができるとともに、グロー放電電圧を、従来50V以下であったものを、180〜200V程度まで増大させることができ、また、インパルス電流耐量も、従来5〜10KAであったものを、20〜50KAとすることができ、更には、従来の続流の発生を回避することができた。
【0014】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した構成により、以下に記載するような効果を奏するものである。
【0015】
高周波数帯域まで使用範囲を拡大することができるとともに、電流耐量を、従来の数倍にすることができ、且つ、続流の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る通信用避雷器の構成図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・・通信用避雷器
2・・・・・・・・絶縁管
3・・・・・・・・カーボン線
4・・・・・・・・電極
6・・・・・・・・放電ギャップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lightning arrester (gas arrester) for communication that is installed in a communication line and absorbs an excessive surge such as lightning entering the communication line to protect devices connected to the communication line. The present invention relates to a lightning arrester for communication suitable for superimposed communication lines.
[0002]
[Prior art]
It is known to use a gap type lightning arrester in order to protect devices and the like connected to the communication line from excessive surges such as lightning that has entered the communication line. In addition, when a DC power supply is superimposed on the communication line, in order to prevent continuity, a gap type lightning arrester is used in combination with a resistor such as a varistor to It is also known to protect and interrupt the continuity. Furthermore, since a gap type lightning arrester has a time delay at the start of discharge, a structure in which a carbon wire is attached along with the discharge gap to improve the discharge start time delay is also known. Furthermore, it is also known that a gap type lightning arrester has a low glow voltage (voltage between terminals during discharge operation) and is liable to generate a follow-up current. Still further, it is also known to use iron, nickel, kovar, copper or the like as the electrode material.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Today, the progress of communication technologies such as mobile phones and the Internet is remarkably fast, and communication circuits are shifting from analog to digital. Along with this, the frequency used is also shifted to a higher frequency band, but the required frequency band of the conventional frequency band is at most about MHz and at most less than 1 GHz. However, at present, the frequency band is as high as 1 to 3 GHz. However, as the frequency increases, the transmission loss and reflection characteristics (VSWR) improve, the discharge start time delay at high frequencies improves, the measures against the continuity against the power supply voltage superimposed on the communication line, and the current withstand capability improves. Etc. are required.
[0004]
By the way, when trying to improve the delay of the discharge start time, the carbon wire or the like attached to the inner peripheral wall of the insulating tube is affected, so that the transmission loss and the reflection characteristic (VSWR) loss are increased, or the frequency band When the current withstand is increased and the current withstand is increased, there is a problem that one improvement leads to the occurrence of other problems such as lowering the glow voltage and facilitating the generation of a follow-up current.
[0005]
An object of the present invention is to solve the problems of the above-described conventional communication lightning arrester.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides an insulating tube mainly composed of cylindrical alumina having openings at both ends, and carbon having a line width of 1 mm or less attached to the inner peripheral wall of the insulating tube. Wire and a pair of copper electrodes having a flat discharge surface, and the pair of electrodes is insulated so that a discharge gap between the opposed discharge surfaces is 0.4 to 0.7 mm. The space is closed by the insulating tube and the pair of electrodes, and a mixed gas of argon and hydrogen is sealed in the opening of the tube, and the discharge The concave portion formed on the discharge surface of the part is filled with a mixture as a discharge active material having a composition of 90 to 95% by volume of molybdenum and 5 to 10% by volume of auxiliary material .
[0007]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
[0008]
Reference numeral 1 denotes a communication lightning arrester. The communication lightning arrester 1 mainly includes a cylindrical insulating tube 2, a
[0009]
The electrode 4 covers the annular
[0010]
A
[0011]
A large number of
[0012]
In the communication lightning arrester 1 having the above-described configuration, in the frequency band of 300 KHz to 3 GHz, the reflection characteristic (VSWR) is 1.2 or less, the insertion loss is suppressed to -0.2 dB or less, and the current withstand is an impulse current waveform. in 8 / 20μs, it was achieved 50KA. Furthermore, as a continuity test, even if a 100 A impulse is applied to the power circuit under a condition where a DC voltage of 52 V and a current of 5 A are supplied, the continuity is interrupted in a time of 7.6 ms or less. did.
[0013]
As described above, the
[0014]
【The invention's effect】
The present invention achieves the following effects by the configuration described above.
[0015]
The range of use can be expanded to a high frequency band, the current withstand capability can be increased several times that of the prior art, and the occurrence of continuity can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication lightning arrester according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Lightning arrester for communication 2 ...
Claims (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8025674B2 (en) | 1995-11-07 | 2011-09-27 | Edwards Lifesciences Corporation | Cannula with associated filter and methods of use during cardiac surgery |
US9034054B2 (en) | 1997-07-10 | 2015-05-19 | Stryker Corporation | Methods and devices for the treatment of aneurysms |
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- 2001-03-26 JP JP2001086781A patent/JP4126161B2/en not_active Expired - Fee Related
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US9034054B2 (en) | 1997-07-10 | 2015-05-19 | Stryker Corporation | Methods and devices for the treatment of aneurysms |
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