JPH036635B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH036635B2 JPH036635B2 JP58053374A JP5337483A JPH036635B2 JP H036635 B2 JPH036635 B2 JP H036635B2 JP 58053374 A JP58053374 A JP 58053374A JP 5337483 A JP5337483 A JP 5337483A JP H036635 B2 JPH036635 B2 JP H036635B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- electrode
- detonator
- voltage
- oxide
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- Elimination Of Static Electricity (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は不活性ガスを管内に気密封止したガス
入り放雷管に係り、特に放電開始を短時間に行
い、通信装置等を雷サージから保護するのに利用
して良好な避雷管に関する。
入り放雷管に係り、特に放電開始を短時間に行
い、通信装置等を雷サージから保護するのに利用
して良好な避雷管に関する。
(2) 技術の背景
従来より避雷管は通信線に雷サージ（雷により
発生する異常高電圧）が流入すると電極間の放電
により、大地にサージを流し、通信装置を高電
圧、大電流から保護する役目を有する。
発生する異常高電圧）が流入すると電極間の放電
により、大地にサージを流し、通信装置を高電
圧、大電流から保護する役目を有する。
このような保護回路の構成に用いる避雷管は、
繰り返しのサージに対しても目的の放電が行わ
れ、サージが解除された後は、正常な給電々圧を
ただちに回路へ供給する必要から、避雷管の放電
もただちに停止する必要があり、このためガス入
り放電管式の避雷管にあつては、通常、回路より
供給される電流範囲である０〜0.3Aではグー放
電を行い、且つそのグロー放電維持電圧は回路よ
り供給される給電々圧よりも高い必要がある。
繰り返しのサージに対しても目的の放電が行わ
れ、サージが解除された後は、正常な給電々圧を
ただちに回路へ供給する必要から、避雷管の放電
もただちに停止する必要があり、このためガス入
り放電管式の避雷管にあつては、通常、回路より
供給される電流範囲である０〜0.3Aではグー放
電を行い、且つそのグロー放電維持電圧は回路よ
り供給される給電々圧よりも高い必要がある。
なぜなら、０〜0.3Aでアーク放電に移行して
しまうとアーク放電電圧がが通常15〜25V程度で
あり、回路電圧により放電しつづけてしまうから
である。通常の避雷管のアーク転移電流は0.5〜
1.0Aであるので、アーク転移による続流（雷サ
ージにより避雷管が放電し後回路電圧により引き
つづいて放電が持続し避雷管が過熱し、通信障害
や火災が誘発されること）の問題は必配ないが、
装置の種類によつては150V程度の給電電圧が使
用される場合があり、グロー放電維持電圧が高
く、続流しにくい避雷管が要望されいる。
しまうとアーク放電電圧がが通常15〜25V程度で
あり、回路電圧により放電しつづけてしまうから
である。通常の避雷管のアーク転移電流は0.5〜
1.0Aであるので、アーク転移による続流（雷サ
ージにより避雷管が放電し後回路電圧により引き
つづいて放電が持続し避雷管が過熱し、通信障害
や火災が誘発されること）の問題は必配ないが、
装置の種類によつては150V程度の給電電圧が使
用される場合があり、グロー放電維持電圧が高
く、続流しにくい避雷管が要望されいる。
(3) 従来技術と問題点
第１図は２極避雷管を示す。電極部１，２は鉄
ニツケルコバルト合金（コバール）や４２ニツケ
ル合金（４２アロイ）など用いら、絶縁体７はガ
ラス又はセラミツクが用いられ、内部６に不活性
ガスを封入し、８，８′の部分に銀鑞封着等の既
知の封着技術により気密封止されている。
ニツケルコバルト合金（コバール）や４２ニツケ
ル合金（４２アロイ）など用いら、絶縁体７はガ
ラス又はセラミツクが用いられ、内部６に不活性
ガスを封入し、８，８′の部分に銀鑞封着等の既
知の封着技術により気密封止されている。
電極対向面３，４はコバール、４２アロイのよ
うな電極素材そのままのものや、放電時の表面エ
ネルギーを考慮してナトリウム、バリウム等のア
ルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物、又は炭
酸塩等を表面に被着しものも市販されてる。
うな電極素材そのままのものや、放電時の表面エ
ネルギーを考慮してナトリウム、バリウム等のア
ルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物、又は炭
酸塩等を表面に被着しものも市販されてる。
前記の電極表面が電極金属素材のままの避雷管
にあつては、繰り返しのサージを受けた場合に
は、電極金属がスパツタリングして絶縁体内壁に
付着することに起因して電極間の絶縁不良とな
り、性能が劣化する。叉、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属を被着したものは繰り返しのサージに
対しては強いが、放電維持電圧が40〜80Vと低い
ため、保護されるべき装置の給電々圧が100V程
度の場合には前述した続流がおこり、使用不可で
ある。
にあつては、繰り返しのサージを受けた場合に
は、電極金属がスパツタリングして絶縁体内壁に
付着することに起因して電極間の絶縁不良とな
り、性能が劣化する。叉、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属を被着したものは繰り返しのサージに
対しては強いが、放電維持電圧が40〜80Vと低い
ため、保護されるべき装置の給電々圧が100V程
度の場合には前述した続流がおこり、使用不可で
ある。
さらにガラス質を表面に被着させ、放電維持電
圧を比較的高くする構成のものも市販されている
が、製造方法が難しく且つ、くり返しのサージを
印加すると初期に比べ放電開始電圧が大きくバラ
ツいてしまい、一定電圧での放電が行われなくな
り、保護されるべき装置にサージが入つてしまい
装置が壊れてしまう等の欠点がある。
圧を比較的高くする構成のものも市販されている
が、製造方法が難しく且つ、くり返しのサージを
印加すると初期に比べ放電開始電圧が大きくバラ
ツいてしまい、一定電圧での放電が行われなくな
り、保護されるべき装置にサージが入つてしまい
装置が壊れてしまう等の欠点がある。
(4) 発明の目的
本発明は従来技術に於ける問題点を解決するた
め、放電維持電圧が高くて続流しなく、繰り返し
のサージ反復においても放電開始電圧が変動しな
い避雷管を提供することを目的としている。
め、放電維持電圧が高くて続流しなく、繰り返し
のサージ反復においても放電開始電圧が変動しな
い避雷管を提供することを目的としている。
(5) 発明の構成
本発明では正規陰極降下電圧の高い、酸化ウラ
ンまたは酸化マンガンを電極表面に固着すること
により達成される。正規陰極降下電圧とは放電管
がグロー放電する場合の陰極部の電圧降下のこと
で陰極の材質、放電気体により値が異る。
ンまたは酸化マンガンを電極表面に固着すること
により達成される。正規陰極降下電圧とは放電管
がグロー放電する場合の陰極部の電圧降下のこと
で陰極の材質、放電気体により値が異る。
(6) 発明の実施例
以下に本発明の実施例を説明する。
第１図に於て外径を８mmとし、高さを11mmの２
極避雷管を用い、電極として42アロイ、絶縁体７
としてアルミナセラミツクを用い、封入ガスとし
てアルゴン30％とネオン70％の混合ガスを用いて
放電開始電圧がDC300V程度になるよう放電ギヤ
ツプ５のキヨリを考慮して封入する。８，８′の
封止部は通常の方法により鑞付する。即ち、アル
ミナセラミツクス７の両端面をMo−Mnメタラ
イズし、銀鑞により電極１，２とを約800℃の電
気炉で加熱して気密封止する。
極避雷管を用い、電極として42アロイ、絶縁体７
としてアルミナセラミツクを用い、封入ガスとし
てアルゴン30％とネオン70％の混合ガスを用いて
放電開始電圧がDC300V程度になるよう放電ギヤ
ツプ５のキヨリを考慮して封入する。８，８′の
封止部は通常の方法により鑞付する。即ち、アル
ミナセラミツクス７の両端面をMo−Mnメタラ
イズし、銀鑞により電極１，２とを約800℃の電
気炉で加熱して気密封止する。
この製造過程に於て、本発明では電極を銀鑞付
する過程で次の様な処理を行う。
する過程で次の様な処理を行う。
(1) 酸化ラウンを電極対向面に密着形式する方法
酢酸ウラニル粉末を水に溶かして10重量％の水
溶液を作り、第２図に示す如く、筆塗により電
極対向面３，４に酢酸ウラニル水溶液９を塗布
する。
酢酸ウラニル粉末を水に溶かして10重量％の水
溶液を作り、第２図に示す如く、筆塗により電
極対向面３，４に酢酸ウラニル水溶液９を塗布
する。
これを常温で乾燥する。次にこの電極を用い
て絶縁体アルミナセラミツク、銀鑞と共に治具
を用いて組立し、鑞付炉に入れる。これを徐々
に加熱すると熱分解により酢酸ウランは分解
し、酢酸基を遊離し、酸化ウランとなるが分解
される雰囲気によりUO，U2，O3，UO2，
U2O5，UO3の種々の形をとることができ、本
発明の場合もこれらの酸化物のいくつかの混合
物である。示差熱分析の結果によると370℃で
熱分解が完了し、さらに封着される温度800℃
までの昇温過程でウラン酸化物のシンタリング
が行われ電極との密着のよい酸化ウラン層が形
成される。
て絶縁体アルミナセラミツク、銀鑞と共に治具
を用いて組立し、鑞付炉に入れる。これを徐々
に加熱すると熱分解により酢酸ウランは分解
し、酢酸基を遊離し、酸化ウランとなるが分解
される雰囲気によりUO，U2，O3，UO2，
U2O5，UO3の種々の形をとることができ、本
発明の場合もこれらの酸化物のいくつかの混合
物である。示差熱分析の結果によると370℃で
熱分解が完了し、さらに封着される温度800℃
までの昇温過程でウラン酸化物のシンタリング
が行われ電極との密着のよい酸化ウラン層が形
成される。
(2) 酸化マンガンを電極対向面に密着形成する方
法。
法。
(1)と同様に硫酸マンガンの10％水溶液を作り
第２図に示す如く筆塗し、鑞付炉中で硫酸マン
ガンを熱分解してSO2，SO3を遊離させ、電極
との密着のよい酸化マンガンン（MnO，
MnO2）を形成させる。
第２図に示す如く筆塗し、鑞付炉中で硫酸マン
ガンを熱分解してSO2，SO3を遊離させ、電極
との密着のよい酸化マンガンン（MnO，
MnO2）を形成させる。
電極との密着性が悪いと、サージによるイオ
ン衝撃で飛ばされてしまい、電極母材が表面に
出てスパツタリングされてしまい絶縁体に付着
して、絶縁抵抗が劣化してしまい不可である。
ン衝撃で飛ばされてしまい、電極母材が表面に
出てスパツタリングされてしまい絶縁体に付着
して、絶縁抵抗が劣化してしまい不可である。
電極との密着性を高めるためには、本発明に
よる水溶液有機溶剤溶液として、電極面にうす
い被膜（〜100μ程度）を作り、800℃でのロー
付温度で電極と焼結することが最良である。
よる水溶液有機溶剤溶液として、電極面にうす
い被膜（〜100μ程度）を作り、800℃でのロー
付温度で電極と焼結することが最良である。
電極に正規陰極降下電圧の大きい元素を被着
させ後に酸化性雰囲気で酸化させる方法もある
が得られる酸化物層が薄すぎたり、酸化量のコ
ントロールが難しい欠点がある。酸化物の粒度
を小さくし、焼結温度を下げる方法も比較的良
い結果が得られる。例えば、酸化マンガンの粉
末粒度（0.5〜1μ）のものを水に10重量％懸濁
して電極に塗布したものは、硫酸マンガン水溶
液として被着した場合と比べるとくり返しの反
復は硫酸マンガン水溶液のものと比べると若干
劣るがかなり良い結果が得られた、密着形成の
手段としてはこれら酸化物の蒸着、厚膜プリン
ト、スポツト溶接、鑞付け等が可能である。
させ後に酸化性雰囲気で酸化させる方法もある
が得られる酸化物層が薄すぎたり、酸化量のコ
ントロールが難しい欠点がある。酸化物の粒度
を小さくし、焼結温度を下げる方法も比較的良
い結果が得られる。例えば、酸化マンガンの粉
末粒度（0.5〜1μ）のものを水に10重量％懸濁
して電極に塗布したものは、硫酸マンガン水溶
液として被着した場合と比べるとくり返しの反
復は硫酸マンガン水溶液のものと比べると若干
劣るがかなり良い結果が得られた、密着形成の
手段としてはこれら酸化物の蒸着、厚膜プリン
ト、スポツト溶接、鑞付け等が可能である。
次に酸化ウラン、酸化マンガンを電極対向面に
密着形成した避雷管と従来の避雷管との電気的特
性の比較結果を示す。
密着形成した避雷管と従来の避雷管との電気的特
性の比較結果を示す。
まず続流テストであるが第３図に示す測定回路
で直流バイアス150V0.2A、サージ10×1000μs，
200Aで実験したところ、従来のアルカリ金属酸
化物使用の避雷管１０とアルカリ土類金属の酸化
物を使用した避雷管１０はいずれも15ms以上の
続流が観察され不良であつたが、酸化ウランを使
用した避雷管、酸化マンガンを使用した避雷管お
よびガラス質を使用した避雷管ではいずれも全く
続流は観測されなかつた。
で直流バイアス150V0.2A、サージ10×1000μs，
200Aで実験したところ、従来のアルカリ金属酸
化物使用の避雷管１０とアルカリ土類金属の酸化
物を使用した避雷管１０はいずれも15ms以上の
続流が観察され不良であつたが、酸化ウランを使
用した避雷管、酸化マンガンを使用した避雷管お
よびガラス質を使用した避雷管ではいずれも全く
続流は観測されなかつた。
次に続流しなかつた酸化ウラン、酸化マンガ
ン、ガラス質を使用したそれぞれの避雷管１０を
第４図に示すサージ反復回路で10×1000μs200A
のサージ反復を200回印加したものの初期と反復
後の直流放電始電圧を測定した。その結果を第５
図〜第７図に示す。初期の直流放電開始電圧はい
ずれも正確な比較ができるような同一にしてあ
る。第５図はガラス質を使用した避雷管の反復前
後の値をプロツトしてあるが、反復後バラツキが
大きく200V〜650Vにバラツいている。第６図と
第７図はそれぞれ酸化ウラン、酸化マンガンを使
用した避雷管の反復前後の直流放電開始電圧を示
すグラフであるが反復後もバラツキは少なく
250V〜370V内に分布しており、充分使用に耐え
ることが確認された。
ン、ガラス質を使用したそれぞれの避雷管１０を
第４図に示すサージ反復回路で10×1000μs200A
のサージ反復を200回印加したものの初期と反復
後の直流放電始電圧を測定した。その結果を第５
図〜第７図に示す。初期の直流放電開始電圧はい
ずれも正確な比較ができるような同一にしてあ
る。第５図はガラス質を使用した避雷管の反復前
後の値をプロツトしてあるが、反復後バラツキが
大きく200V〜650Vにバラツいている。第６図と
第７図はそれぞれ酸化ウラン、酸化マンガンを使
用した避雷管の反復前後の直流放電開始電圧を示
すグラフであるが反復後もバラツキは少なく
250V〜370V内に分布しており、充分使用に耐え
ることが確認された。
又、ウラニウム化合物は核燃料規制物質に指定
されているがが科学技術庁への届出により容易に
使用できる。ここで使用した劣化ウラン化合物
（238U）はα線のみを放出しβ線、γ線を放出し
ないから、人体への影響はほとんどなく取扱上、
特別の注意を払わなくともよい。このウラニウム
がα線を放出することも直流放電開始電圧の安定
に寄与していると考えられる。
されているがが科学技術庁への届出により容易に
使用できる。ここで使用した劣化ウラン化合物
（238U）はα線のみを放出しβ線、γ線を放出し
ないから、人体への影響はほとんどなく取扱上、
特別の注意を払わなくともよい。このウラニウム
がα線を放出することも直流放電開始電圧の安定
に寄与していると考えられる。
本実施例では２極避雷管の例を示したが３極以
上の多極避雷管にも応用できることは明白であ
る。
上の多極避雷管にも応用できることは明白であ
る。
(7) 発明の効果
以上のように本発明によれば、酸化ウランまた
は酸化マンガンを電極対向面に強固に密着形成す
ることにより、いわゆる続流が生じず、またくり
返しサージ反復しても放電開始電圧の変化しない
避雷管が得られる。
は酸化マンガンを電極対向面に強固に密着形成す
ることにより、いわゆる続流が生じず、またくり
返しサージ反復しても放電開始電圧の変化しない
避雷管が得られる。
第１図は従来公知の２極避雷管の断面図、第２
図は第１図の電極表面に本発明に従つて酸化物形
成のための溶液を塗布した断面図、第３図は続流
測定回路、４図はサージ反復回路、第５図乃至第
７図は各々、従来のガラス質を用した避雷管、酸
化ウラン、酸化マンガン使用の本発明になる避雷
管の初期と反復後の直流放電開始電圧を示す図で
ある。 図中、１，２は電極、３，４は電極対向面、５
は放電ギヤツプ、６は不活性ガス封入室、７は絶
縁体、８は鑞付部、１０は避雷管本体を示す。
図は第１図の電極表面に本発明に従つて酸化物形
成のための溶液を塗布した断面図、第３図は続流
測定回路、４図はサージ反復回路、第５図乃至第
７図は各々、従来のガラス質を用した避雷管、酸
化ウラン、酸化マンガン使用の本発明になる避雷
管の初期と反復後の直流放電開始電圧を示す図で
ある。 図中、１，２は電極、３，４は電極対向面、５
は放電ギヤツプ、６は不活性ガス封入室、７は絶
縁体、８は鑞付部、１０は避雷管本体を示す。
Claims (1)
- １ 放電々極を絶縁体の対応側端部に対向配置し
て気密封止し、上記放電々極間に放電空間を形成
しガス入り放電管式の避雷管に於て、放電々極対
向面に酸化ウランまたは酸化マンガンを密着形成
したことを特徴とする避雷管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337483A JPS59177880A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 避雷管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337483A JPS59177880A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 避雷管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177880A JPS59177880A (ja) | 1984-10-08 |
| JPH036635B2 true JPH036635B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=12941039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5337483A Granted JPS59177880A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 避雷管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177880A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3760233D1 (en) * | 1986-04-22 | 1989-07-13 | Siemens Ag | Gas-discharge surge arrester |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2914836C2 (de) * | 1979-04-11 | 1983-11-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Herstellungsverfahren für die Elektrodenaktivierungsmasse in einer Gasentladungsröhre |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP5337483A patent/JPS59177880A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59177880A (ja) | 1984-10-08 |
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