JPH0241620A - サージ吸収装置 - Google Patents
サージ吸収装置Info
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- JPH0241620A JPH0241620A JP63188062A JP18806288A JPH0241620A JP H0241620 A JPH0241620 A JP H0241620A JP 63188062 A JP63188062 A JP 63188062A JP 18806288 A JP18806288 A JP 18806288A JP H0241620 A JPH0241620 A JP H0241620A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/06—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using spark-gap arresters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/16—Series resistor structurally associated with spark gap
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
- H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明はサージ吸収装置に関し、さらに詳しくはマイク
ロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直
列に接続してなるサージ吸収装置に関するものである。
ロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直
列に接続してなるサージ吸収装置に関するものである。
[従来の技術]
ZnO系バリスタは電圧−電流(V−■)特性におりる
非直線性か極めて大きく、その電圧−電流特性をT =
kVC1で表わしたときの電圧非直線係数αは25〜5
0、さらに50を越えるものもあって、優れた非直線性
を示すところから、その特性を利用して従来サージ吸収
等に使用されている。しかしながら、このようなZnO
系バリスタは、電圧が印加されると漏れ電流が生じ、常
時電圧か印加されたまま長時間使用に供されると、次第
に電圧電流特性の劣化か進行し、ついには破壊に至って
短絡状態を生じ、熱暴走する危険かある。
非直線性か極めて大きく、その電圧−電流特性をT =
kVC1で表わしたときの電圧非直線係数αは25〜5
0、さらに50を越えるものもあって、優れた非直線性
を示すところから、その特性を利用して従来サージ吸収
等に使用されている。しかしながら、このようなZnO
系バリスタは、電圧が印加されると漏れ電流が生じ、常
時電圧か印加されたまま長時間使用に供されると、次第
に電圧電流特性の劣化か進行し、ついには破壊に至って
短絡状態を生じ、熱暴走する危険かある。
そこで、上記ZnO系バリスタ本来の優れたサージ応答
特性を保持しながら、前記漏れ電流の発生を最低限に抑
えてZnO系バリスタの劣化を防止し、ひいては前記の
危険を回避するために、7. n O系バリスタにマイ
クロギャップ式サージ吸収素子を電気的に直列に接続し
てなるサージ吸収装置が提案された(特開昭58−95
933号公報参照)。しかしながら、この装置では、電
圧非直線係数αの大きいZnO系バリスタを使用してい
たために、ライン電圧よりも高いバリスタ電圧を示すZ
nO系バリスタが選択されていた。
特性を保持しながら、前記漏れ電流の発生を最低限に抑
えてZnO系バリスタの劣化を防止し、ひいては前記の
危険を回避するために、7. n O系バリスタにマイ
クロギャップ式サージ吸収素子を電気的に直列に接続し
てなるサージ吸収装置が提案された(特開昭58−95
933号公報参照)。しかしながら、この装置では、電
圧非直線係数αの大きいZnO系バリスタを使用してい
たために、ライン電圧よりも高いバリスタ電圧を示すZ
nO系バリスタが選択されていた。
[従来技術の問題点]
このような従来のサージ吸収装置ではライン電圧よりも
高いバリスタ電圧を示すZnO系バリスタを使用してい
たために、サージ吸収装置としての放電開始電圧および
サージ応答電圧が高くなり、それに伴なってサージ応答
速度も必然的に遅くなるところから、そのサージ吸収装
置の放電能力は小さく、したがって機器を保護するサー
ジ吸収装置の能力が十分でないという問題があった。
高いバリスタ電圧を示すZnO系バリスタを使用してい
たために、サージ吸収装置としての放電開始電圧および
サージ応答電圧が高くなり、それに伴なってサージ応答
速度も必然的に遅くなるところから、そのサージ吸収装
置の放電能力は小さく、したがって機器を保護するサー
ジ吸収装置の能力が十分でないという問題があった。
[研究に基づく知見事項]
そこで本発明者等は、上述のような状況に鑑みて種々研
究を重ねた結果、下記の知見を得た。
究を重ねた結果、下記の知見を得た。
第1図のような等価回路て示されるマイクロギャップ式
サージ吸収素子2とバリスタ3とを電気的に直列に接続
してなるサージ吸収装置1において、そのバリスタ3の
電圧−電流(V−I)特性図を表している第2図につい
て考察すると、α−1/ fl Og+o (V +o
mA/ V 1mA )で表わされるバリスタの電圧非
直線係数αは第2図中の1m八から10mAに至るV−
1jfll線の勾配に相当しており、このαが小さいバ
リスタのV−I曲線aの勾配は、αが大きいバリスタの
v −I tll+線すの勾配よりも大きく(急に)な
っていることかわかる。
サージ吸収素子2とバリスタ3とを電気的に直列に接続
してなるサージ吸収装置1において、そのバリスタ3の
電圧−電流(V−I)特性図を表している第2図につい
て考察すると、α−1/ fl Og+o (V +o
mA/ V 1mA )で表わされるバリスタの電圧非
直線係数αは第2図中の1m八から10mAに至るV−
1jfll線の勾配に相当しており、このαが小さいバ
リスタのV−I曲線aの勾配は、αが大きいバリスタの
v −I tll+線すの勾配よりも大きく(急に)な
っていることかわかる。
上記のようなサージ吸収装置1に組み込まれて使用され
るバリスタ3としては、マイクロギャップ式サージ吸収
素子の損傷を避りなけれはならないところから、当然そ
れに続流か発生しないようなバリスタ電圧(VlmA)
を示すバリスタを選定しなければならないか、そのため
にはライン電圧VLとV−I曲線すとが交差する点のラ
イン電流ILがマイクロギャップ式サージ吸収素子2の
アーク維持電流IAよりも小さく、すなわちIL <
14でなければならない。従来技術において使用されて
いたZnO系バリスタは、V−1曲線すのような特性を
有するが、IL <TAであれは続流か発生しないこ
とから、ZnO系バリスタでもバリスタ電圧■。を■。
るバリスタ3としては、マイクロギャップ式サージ吸収
素子の損傷を避りなけれはならないところから、当然そ
れに続流か発生しないようなバリスタ電圧(VlmA)
を示すバリスタを選定しなければならないか、そのため
にはライン電圧VLとV−I曲線すとが交差する点のラ
イン電流ILがマイクロギャップ式サージ吸収素子2の
アーク維持電流IAよりも小さく、すなわちIL <
14でなければならない。従来技術において使用されて
いたZnO系バリスタは、V−1曲線すのような特性を
有するが、IL <TAであれは続流か発生しないこ
とから、ZnO系バリスタでもバリスタ電圧■。を■。
まで下げ、曲線b′のようなV−I特性のものを使用
することが可能である。
することが可能である。
さらに、前記V−I曲線b′よりも1m八へ10mΔ間
で大きな勾配を有するV−I曲線aを示すバリスタ、す
なわち前記αの小さいバリスタについてみると、ライン
電圧■、とV−I曲線aとか交差する点の電流IL′は
、V1mA〜VIOmA間の電圧の変化が大きくなるた
め、ILよりも小さく、すなわちIL’<ILとなる。
で大きな勾配を有するV−I曲線aを示すバリスタ、す
なわち前記αの小さいバリスタについてみると、ライン
電圧■、とV−I曲線aとか交差する点の電流IL′は
、V1mA〜VIOmA間の電圧の変化が大きくなるた
め、ILよりも小さく、すなわちIL’<ILとなる。
したがフてV−I曲線aを右側へ平行8動させてV−I
曲線a となるまで、換言すればIL’がIL (I
b=IL <IA)となるまで、V”−1曲線aを示す
バリスタのバリスタ電圧■。′を■。″まて低くするこ
とが可能になる。
曲線a となるまで、換言すればIL’がIL (I
b=IL <IA)となるまで、V”−1曲線aを示す
バリスタのバリスタ電圧■。′を■。″まて低くするこ
とが可能になる。
本発明者等は、以上の点に着目して、バリスタ電圧がラ
イン電圧よりも小さく、かつ電圧非直線係数αが1 <
α<20の範囲にあるバリスタを前記サージ吸収装置1
のバリスタ3として組み込むと、前記従来のサージ吸収
装置よりも、放電開始電圧が低く、かつサージ応答電圧
が低く、その結果、サージ応答速度が速く、さらにサー
ジ応答後の残留電圧も低いサージ吸収装置、したがって
サージ吸収特性の優れたサージ吸収装置か得られること
、 を見出した。
イン電圧よりも小さく、かつ電圧非直線係数αが1 <
α<20の範囲にあるバリスタを前記サージ吸収装置1
のバリスタ3として組み込むと、前記従来のサージ吸収
装置よりも、放電開始電圧が低く、かつサージ応答電圧
が低く、その結果、サージ応答速度が速く、さらにサー
ジ応答後の残留電圧も低いサージ吸収装置、したがって
サージ吸収特性の優れたサージ吸収装置か得られること
、 を見出した。
[発明の目的および発明の構成]
本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、サー
ジ吸収特性の優れたサージ吸収装置を提供することを目
的とし、 マイクロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気
的に直列に接続してなるサージ吸収装置において、前記
バリスタのバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、か
つ前記バリスタの電圧非直線係数αが1 〈α〈20の
範囲にあることを特徴とする、前記サージ吸収装置、 に係わるものである。
ジ吸収特性の優れたサージ吸収装置を提供することを目
的とし、 マイクロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気
的に直列に接続してなるサージ吸収装置において、前記
バリスタのバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、か
つ前記バリスタの電圧非直線係数αが1 〈α〈20の
範囲にあることを特徴とする、前記サージ吸収装置、 に係わるものである。
[発明の詳細な説明]
本発明において使用されるマイクロギャップ式サージ吸
収素子としては、本田願人の出願に係わる前記特開昭5
8−95933号公報および特開昭55−128283
号公報に開示されでいるサージ吸収素子、すなわち、絶
縁体表面に付着させた導電性薄膜に10〜100 μm
のマイクロギャップを形成して、このマイクロギャップ
ににり前記薄膜を複数個に分割し、この分割された複数
個の薄膜片のうちの両端に位置する導電性薄膜片にそれ
ぞれ電極を固着するとともに、これらの電極にそれぞれ
電線を電気的に接続させ、そして前記電極間を絶縁性被
覆オイで被覆し、その被覆旧の中にA、、Na等の不活
性カスを封入してなる固体回路素子が好ましく使用され
、その放電開始電圧は、その素子か組み込まれる回路の
最大回路電圧よりも高けれはよく、その回路の種類、特
性等に応じて適宜設定される。
収素子としては、本田願人の出願に係わる前記特開昭5
8−95933号公報および特開昭55−128283
号公報に開示されでいるサージ吸収素子、すなわち、絶
縁体表面に付着させた導電性薄膜に10〜100 μm
のマイクロギャップを形成して、このマイクロギャップ
ににり前記薄膜を複数個に分割し、この分割された複数
個の薄膜片のうちの両端に位置する導電性薄膜片にそれ
ぞれ電極を固着するとともに、これらの電極にそれぞれ
電線を電気的に接続させ、そして前記電極間を絶縁性被
覆オイで被覆し、その被覆旧の中にA、、Na等の不活
性カスを封入してなる固体回路素子が好ましく使用され
、その放電開始電圧は、その素子か組み込まれる回路の
最大回路電圧よりも高けれはよく、その回路の種類、特
性等に応じて適宜設定される。
木発明において使用されるバリスタは、そのバリスタ電
圧がライン電圧よりも小さく、かつその電圧非直線係数
αが1 くα〈20の範囲にあれはとのような種類のバ
リスタでも使用することができるが、好適にはTlO2
系、S、 T、o3系、SIC系およびS。02系のバ
リスタか使用され、また」二記αは通常5〜10である
のが好ましい。
圧がライン電圧よりも小さく、かつその電圧非直線係数
αが1 くα〈20の範囲にあれはとのような種類のバ
リスタでも使用することができるが、好適にはTlO2
系、S、 T、o3系、SIC系およびS。02系のバ
リスタか使用され、また」二記αは通常5〜10である
のが好ましい。
マイクロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを接続
するには、この両者が電気的に接続されればどのような
手段によってもよいが、かしめ、はんだ付け、基板によ
る配線等を利用するのが好都合である。
するには、この両者が電気的に接続されればどのような
手段によってもよいが、かしめ、はんだ付け、基板によ
る配線等を利用するのが好都合である。
本発明のサージ吸収装置を組み立てるに当っては、全体
の形状を安定させるため、一般に絶縁性のケースまたは
被覆旧、あるいは熱収縮性チューブ等で被ったり、ある
いはそれらの被覆部材の内部にさらに充填材を充填する
のが好ましい。
の形状を安定させるため、一般に絶縁性のケースまたは
被覆旧、あるいは熱収縮性チューブ等で被ったり、ある
いはそれらの被覆部材の内部にさらに充填材を充填する
のが好ましい。
本発明のサージ吸収装置は広範囲の電気的な装置および
機器の回路に組み込むことができ、特に電源ラインを有
する装置および機器のライン間、ラインーアース間にお
いて好都合に使用される。
機器の回路に組み込むことができ、特に電源ラインを有
する装置および機器のライン間、ラインーアース間にお
いて好都合に使用される。
[実施例]
ついで、実施例を参照しながら木発明を説明する。
実施例1
第3図の縦断面図で示されるような、かしめ6によって
互いに電気的に直列に接続されているサージ吸収素子4
とバリスタ5とを円筒状の絶縁性ベース7上に固定し、
そしてそのベース7の外側を熱収縮性デユープ8て被覆
した構造のサージ吸収装置に対してサージを印加して、
実験を遂行した。
互いに電気的に直列に接続されているサージ吸収素子4
とバリスタ5とを円筒状の絶縁性ベース7上に固定し、
そしてそのベース7の外側を熱収縮性デユープ8て被覆
した構造のサージ吸収装置に対してサージを印加して、
実験を遂行した。
使用したバリスタはα=10、バリスタ電圧−20Vの
5rTI03系バリスタてあり、また使用したサージ波
形は(1,2X50) μsec −5KVであった。
5rTI03系バリスタてあり、また使用したサージ波
形は(1,2X50) μsec −5KVであった。
また比較のため、上記バリスタの代わりに、α=60、
バリスタ電圧= 220VのZnO系バリスタを使用し
て、上記と同様な実験を繰り返した。
バリスタ電圧= 220VのZnO系バリスタを使用し
て、上記と同様な実験を繰り返した。
これらの実験の条件および結果をそれぞれ第1表および
第2表に示す。
第2表に示す。
(以下余白)
第2表に示された結果から、実施例1ては比較例1と比
べて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧かいずれも著しく低減していることがわかる。
べて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧かいずれも著しく低減していることがわかる。
実施例2
第4図の縦断面図で示されるような、かしめ6によって
互いに電気的に直列に接続されているサージ吸収素子9
とバリスタ10とを円筒状の絶縁ケース11内に収容し
、そしてそのケース11内に絶縁性充填材12を充填し
た構造のサージ吸収装置について、実施例1と同様な実
験を遂行した。
互いに電気的に直列に接続されているサージ吸収素子9
とバリスタ10とを円筒状の絶縁ケース11内に収容し
、そしてそのケース11内に絶縁性充填材12を充填し
た構造のサージ吸収装置について、実施例1と同様な実
験を遂行した。
使用したバリスタはα=8、バリスタ電圧=50VのT
、02系バリスタであり、また比較のため、上記バリス
タの代りに、α−70、バリスタ電圧=470VのZn
O系バリスタを使用して同様な実験を繰り返した。
、02系バリスタであり、また比較のため、上記バリス
タの代りに、α−70、バリスタ電圧=470VのZn
O系バリスタを使用して同様な実験を繰り返した。
これらの実験の条件および結果をそれぞれ第3表および
第4表に示す。
第4表に示す。
(以下余白)
第4表に示された結果から、実施例2ては比較例2と比
へて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることがわかる。
へて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることがわかる。
[発明の効果]
以上述べた説明から明らかなように、本発明によると、
放電開始電圧、サージ応答電圧および残留電圧がいずれ
も低く、したかって応答速度が速い、サージ吸収能力の
優れたサージ吸収装置が提供される。
放電開始電圧、サージ応答電圧および残留電圧がいずれ
も低く、したかって応答速度が速い、サージ吸収能力の
優れたサージ吸収装置が提供される。
第1図は本発明の装置を示す等価回路図、第2図は本発
明装置の特性を説明するためのグラフ、そして第3図お
よび第4図はそれぞれ本発明の実施例において採用した
サージ吸収装置の縦断面図である。 図において 2.4.9・・・・・マイクロギャップ式サージ吸収素
子、 3,5.10・・・・・バリスタ、a、a、
b、b’・・・・・電圧−電流曲線。 第3図 手続補正書(自発) 昭和63年10月 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 6日 参 補正の内容 ■、事件の表示 昭和63年特許願第188062号 発明の名称 サージ吸収装置 (1) 明細書、 に、それぞれ 「曲線b」とあるを、 r曲4Iilb’ ゴ と訂正する。 第4頁、 第3行および第1 1行 いずれも 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号名称
三菱鉱業セメント株式会社 代表者 藤村正哉 4、代理人 住所 〒160東京都新宿区歌舞伎町2丁目42番11
号自 発 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄
明装置の特性を説明するためのグラフ、そして第3図お
よび第4図はそれぞれ本発明の実施例において採用した
サージ吸収装置の縦断面図である。 図において 2.4.9・・・・・マイクロギャップ式サージ吸収素
子、 3,5.10・・・・・バリスタ、a、a、
b、b’・・・・・電圧−電流曲線。 第3図 手続補正書(自発) 昭和63年10月 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 6日 参 補正の内容 ■、事件の表示 昭和63年特許願第188062号 発明の名称 サージ吸収装置 (1) 明細書、 に、それぞれ 「曲線b」とあるを、 r曲4Iilb’ ゴ と訂正する。 第4頁、 第3行および第1 1行 いずれも 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目5番1号名称
三菱鉱業セメント株式会社 代表者 藤村正哉 4、代理人 住所 〒160東京都新宿区歌舞伎町2丁目42番11
号自 発 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄
Claims (1)
- マイクロギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気
的に直列に接続してなるサージ吸収装置において、前記
バリスタのバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、か
つ前記バリスタの電圧非直線係数αが1<α<20の範
囲にあることを特徴とする、前記サージ吸収装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63188062A JP2562045B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | サージ吸収装置 |
DE3924472A DE3924472C2 (de) | 1988-07-29 | 1989-07-24 | Anordnung zum Unterdrücken eines Spannungsstoßes |
KR1019890010640A KR970009767B1 (ko) | 1988-07-29 | 1989-07-26 | 서어지 흡수장치 |
CA000606735A CA1331783C (en) | 1988-07-29 | 1989-07-26 | Surge absorber |
GB8917141A GB2221361B (en) | 1988-07-29 | 1989-07-27 | A surge absorber |
US07/387,595 US5036420A (en) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | Surge absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63188062A JP2562045B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | サージ吸収装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0241620A true JPH0241620A (ja) | 1990-02-09 |
JP2562045B2 JP2562045B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=16217030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63188062A Expired - Fee Related JP2562045B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | サージ吸収装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5036420A (ja) |
JP (1) | JP2562045B2 (ja) |
KR (1) | KR970009767B1 (ja) |
CA (1) | CA1331783C (ja) |
DE (1) | DE3924472C2 (ja) |
GB (1) | GB2221361B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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