JPH01176686A - サージ吸収器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は雷サージを始めとする異常電圧から通信設備や
電子機器を保護するためのサージ吸収器に関するもので
ある。

従来の技術 近年、電子機器の多機能化に伴い、家電機器、情報通信
栽器、産業機器分野において電子化が推進されつつある
。この電子化に用いられるＩＣ。

ＬＳＩ（大規模集積回路）などは優れた機能をもつ反面
、サージ電圧や交流過電圧のような異常電圧に対しては
極めて敏感であり、そのため電子機器の誤動作を招いた
シ、または破壊に至る場合も少なくない。このため電子
機器の信頼性を確保、向上させる観点からも、これら電
子機器のサージ電圧対策は極めて重要である。とシわけ
、電話通信分野においてはサージ吸収器に対し、静電容
量が小さく、また漏れ電流のないことが要求されるため
、サージ吸収器として放電ギャップ式が数多く適用され
ている。

従来、この種のサージ吸−収器の内部構造は、第４図に
示すような構成であった。第４図はサージ吸収器の断面
を示したもので、第４図において、ｌａ、１ｂは中央部
に凸部をもった円板状の電極で、凸部は対向して位置し
ている。これら電極１ａ。

１ｂは、通常、鉄、ニッケル、コバルトなどの合金から
なる。これは後述の中空絶縁筒などと熱膨張率を合わす
ためのものである。２は電極１１Ｌ。

１ｂの凸部の極間に形成されたギャップ部である。

この極間の長さによって放電開始電圧が決定される。３
は中空絶縁筒で、ガラス、セラミクスなどからなる。こ
の中空絶縁筒３は電極１　ａ、Ｉｂ間を絶縁するもので
ある。また、ギャップ部２の空間の状態を安定にするた
めに、中空絶縁筒３の端面部と電１１２Ｌ＃１ｂはガラ
スによる融着や金属ロウ付けによって封止されている。

さらに、ギャップ部２の内部の気体は、窒素、アルゴン
、ネオンなどの不活性ガスであり、１気圧もしくは１気
圧以下に設定されている。そして、前記の構成によって
放電ギャップ管が形成されている。４乳。

４ｂは電極１ａ、１１）から引き出されたリード端子で
あり、電源線や通信線に接続される端子である。第６図
はサージ吸収器の電気回路への接続図の例である。６は
電話通信機、６は電話通信機６に繋がる信号線、γは信
号線６０線間に接続されたサージ吸収器である。

以上のように構成された従来の放電ギャップ式のサージ
吸収器のサージ電流吸収時の挙動について、以下その動
作を説明する。まず、雷サージ電圧がサージ吸収器の電
極１ｔＬ、Ｉｂ間に印加され、その電圧がギャップ部２
の放電開始電圧より高い場合、ギャップ部２は放電を開
始し、それらの電圧に伴うサージ電流がサージ吸収器に
流れ、サージ吸収器両端の電圧が抑制される。また、サ
ージ電圧だけでなく、交流過電圧印加においてもサージ
吸収器は放電を生じ、サージ吸収器両端の電圧を抑制す
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成ではサージ吸収器
に交流過電圧が印加され、交流電流が長時間印加された
場合、放電電流によるジュール熱によって電極１ａ、１
ｂが溶融し貫通孔を生じる。

そして、貫通孔を生じた電極側にはアークガスが吹き出
し、周辺機器２部品に多大な影響を与える。

特に、電気接点、極間などにアークガスが吹けば、短絡
を生じ大きな事故となる可能性が大である。

本発明はこのような問題点を解決しようとするもので、
バネ性を有した電極板と低融点合金とを用いてサージ吸
収器へ連続的に流れ込む交流電流を遮断し、サージ吸収
器を連続交流過電圧から守ろうとすることを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、サージ吸収器の
放電ギャップ管を形成する２個の電極のいずれか一方の
電極に直接または前記電極に接した電極板に予め開放方
向に弾性をもたせたバネ性を有した電極板の先端を低融
点合金で半田付けし、サージ吸収器へ連続的に流れ込む
交流電流を遮断し、サージ吸収器を連続交流過電圧から
守ろうとするものである。

作用 本発明は前記した構成により、交流電流通電時のように
大きなジュールエネルギーによって電極の凸部が発熱さ
れ、貫通に至るまでの時間の間に、電極の熱をバネ性電
極板の先端の低融点合金半田付は部に伝え、その熱によ
って信号線に直列に接続された低融点合金半田付は部の
半田を溶かし、回路を開放し、放電ギャップ管に流れ込
む連続の交流電流を遮断し、そして放電ギャップ管をジ
ュールエネルギーから守るものである。

実施例 第１図は本発明のサージ吸収器の一実施例を示し、同図
はサージ吸収器の断面図である。第１図において、８１
Ｌ　、８ｂは電極、９はギャップ部、１ｏは中空絶縁筒
で、これらで放電ギャップ管を形成し、そしてこれらは
それぞれ従来の電極１＆。

１ｂ、ギャップ部２、中空絶縁筒３に対応するものであ
る。また、中空絶縁筒１ｏと電極８ａ、８ｂは従来と同
様にガラス融着や金属ロウ付けが施され、ギャップ部の
密封が保たれている。さらに、封入ガスも従来と同様な
不活性ガスが用いられている。１１，１２．１３はそれ
ぞれバネ性を有した電極板である。ここで、電極板１１
と電極板１２は放電ギャップ管を挾み込み、また電極板
１３の先端は電極板１２に低融点合金によって半田付け
されている。１４ばその低融点合金による半田付け部で
ある。また、電極板１１と１２は互いに放電ギャップ管
を挾み込む方向にバネ性を有したものであるが、圧接に
加えて半田付けを行ってもよい。さらに、電極板１３は
電極板１２に対して開放方向に予め弾性を与えたもので
あり、低融点合金による半田付は部１４には、通常、１
００〜２００度の融点をもつ半田が用いられる。１６は
電極板１１，１２．１３をそれぞれ固定する端子台で、
樹脂などの絶縁物からなっている。通常、電極板１１．
１２．１３の電気回路の接続は端子台１５の裏面でプリ
ント基板などに取付けられる。

第２図は本発明のサージ吸収器の電気回路への接続図の
例である。１６は電話通信機、１７は電話通信機１６に
繋がる信号線、１８は信号線１７０線間に接続されたサ
ージ吸収器である。前記半田付は部１４は温度ヒユーズ
として位置している。

次に、以上のように構成されたサージ吸収器の動作を説
明する。従来例と同様に雷サージ電圧が放電ギャップ管
の電極８ａ、ａｂ間に印加され、その電圧がギャップ部
９の放電開始電圧より高い場合、ギャップ部９は放電を
開始し、それらの電圧に伴うサージ電流が半田付は部１
４を介して放電ギャップ管に流れ、放電ギヤツブ管側端
の電圧が抑制される。

また、サージ電圧だけでなく、交流過電圧印加において
も放電ギャップ管は放電を生じ、放電ギヤツブ管側端の
電圧を抑制する。これらはサージ電流が半田付は部１４
を介して流れること以外、従来の放電ギャップ管の作用
と異なるものではない。しかしながら、交流電流などの
電流が長時間にわたって放電を継続した場合、そのアー
ク熱、ジュールエネルギーによって電極８ａ、８ｂは発
熱しはじめる。ここで、電極８ａは電極板１２に圧接し
ており、電極８ａの熱は直ちに電極板１２に伝わり、そ
してさらに半田付は部１４に伝わる。

このように半田付は部１４が熱せられれば、半田付は部
１４は急激に溶け°はしめ、電極板１３のバネ特性によ
って電極板１２と電極板１３０間は開放され、破線の位
置に電極板１３は移動する。そのため、半田付は部１４
を通過する電流は遮断され、その電流値は零となる。こ
こで、半田付は部１４は信号線１７に直列に、しかも放
電ギャップ管の前段に接続されているため、放電ギャッ
プ管に流れ込む電流も零となる。そして、電極８ａ。

８ｂの発熱も大きく低減され、放電ギャップ管の貫通破
壊などを回避することができる。

次に、本発明の第二の実施例について第３図と共に説明
する。同図には第二の実施例のサージ吸収器の断面図を
示した。前記第一の実施例との違いは、電極板１１．１
２の働きを放電ギャップ管の電極がなし、さらに半田付
は部が直接放電ギャップ管の電極に接している点である
。第３図において、１９ａ、１９ｂは放電ギャップ管の
電極と回路への接続のための電極板の機能を兼ね備えた
電極端子である。この電極端子１９＆、１９ｂは電極８
ａ、８ｂと同様な金属材料で構成される。

２０は電極端子１９Ｌにその先端を半田付した電極板で
、電極板１３と同様な機能を有する。このように構成さ
れたサージ吸収器の作用も第一の実施例と同様である。

しかしながら、Ｉ極板１１゜１２が省略でき、また半田
付は部が直接放電ギャップ管の電極端子１９亀に接して
いるため、電極端子１９１Ｌからの熱の伝導がよくなシ
、前記の効果の発揮スピードが速くなるという効果をも
つものである。

なお、前記実施例では放電ギャップ管ならびに正特性サ
ーミスタを覆う絶縁ケースや樹脂コートを付与しなかっ
たが、これらがあっても機能、効果は同様である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、中空絶縁筒の両端に凸部
を中空絶縁筒内で対向させた２個の電極とからなる放電
ギャップ管のいずれか一方の電極に直接またはその電極
に接した電極板に、低融点合金でもって予め開放方向に
弾性を有したバネ性電極板の先端を半田付けし、放電ギ
ャップ管の両電極ならびにバネ性電極板からそれぞれ電
気端子を取出した構成にすることによって、交流電流通
電時のように大きなジュールエネルギーによっても、電
極の放電部が溶融破壊することはないといった効果を有
するサージ吸収器を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示すサージ吸収器の断
面図、第２図は本発明の第一の実施例におけるサージ吸
収器の接続回路を示す回路図、第３図は本発明の第二の
実施例を示すサージ吸収器の断面図、第４図は従来のサ
ージ吸収器の断面図、第６図は従来のサージ吸収器の接
続回路を示す回路図である。 ｓａ、ａｂ・・・・・・電極、９・・・・・・ギャップ
部、１０・・・・・・中空絶縁筒、１１．１２．１３・
・・・・・電極板、１４・・・・・・半田付は部、１６
・・・・・・端子台、１６・・・・・・電話通信機、１
７・・・・・・信号線、１９＆、１９ｂ・・・・・・電
極端子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８−
　電電 ９−一一ギマヅプ初 ＩＯ−一一中畠昶り法部 ／　／、　／？、／　３−−一電称版 １４−−−手　１）イ寸部 １５−鍋チ台 第１Ｊ！Ｉ　　　　ｌｉ−電話通信機 ／７−一−４＊　＋テ　珠 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空絶縁筒と、前記中空絶縁筒の両端に凸部を前記中空
   絶縁筒内で対向させた２個の電極とからなり、前記中空
   絶縁筒の端部は前記電極と接合、封止されて放電ギャッ
   プ管が構成され、いずれか一方の前記電極に直接または
   前記電極に接した電極板に低融点合金でもって予め開放
   方向に弾性を有したバネ性電極板の先端を半田付けし、
   前記放電ギャップ管の両電極ならびに前記バネ性電極板
   からそれぞれ電気端子を取出したことを特徴とするサー
   ジ吸収器。