JPH0785946A - Lightning arrester element - Google Patents

Lightning arrester element

Info

Publication number
JPH0785946A
JPH0785946A JP25213493A JP25213493A JPH0785946A JP H0785946 A JPH0785946 A JP H0785946A JP 25213493 A JP25213493 A JP 25213493A JP 25213493 A JP25213493 A JP 25213493A JP H0785946 A JPH0785946 A JP H0785946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
discharge
aux
auxiliary electrode
discharging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP25213493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kani
章 可児
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP25213493A priority Critical patent/JPH0785946A/en
Publication of JPH0785946A publication Critical patent/JPH0785946A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten the delay time in discharging and lessen the dispersion in the operation voltage by forming an aux. electrode at the outside surface of an insulated vessel, lessening the electrode distance forming a capacitor. and enlarging the electrode area. CONSTITUTION:An aux. electrode 6 is formed at the outside surface of a cylindrical vessel 1 of a lightning arrester concerned. This aux. electrode 6 is embodied in a line form parallel with the direction of discharging and connected with one of the metal lids 3 where a discharge electrode 5 is formed in a single piece structure. The aux. electrode 6 can, for example, be made simply by printing an Ag conductor ink followed by baking. Such a configuration is also acceptable that another aux. electrode 6' in a ring form is provided-in such an arrangement as surrounding the circumferential surface of the insulative vessel 1 independently without being connected with aux. electrode 5. Because the electrode distance forming a capacitor is lessened in this aux. electrode and the electrode area is enlarged, it is practicable to make the accumulated electric charges very large. This permits shortening of the delay time in discharging to lead to lessening of dispersion in the operation voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路をサージから
保護する避雷素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightning protection device for protecting an electric circuit from a surge.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気回路をサージから保護するため、電
気回路の入力部分には避雷素子が多く設置されている。
放電現象を利用した最も一般的な避雷素子を図3の分解
斜視図に示す。
2. Description of the Related Art In order to protect an electric circuit from a surge, many lightning arresters are installed at the input portion of the electric circuit.
The most common lightning protection device utilizing the discharge phenomenon is shown in the exploded perspective view of FIG.

【0003】図3において、符号1は放電空間を確保す
るアルミナ等の絶縁性の円筒容器で、電極間隔を規定す
るスペーサーにもなっている。符号2は電極部であり、
放電電極5と一体に形成された金属製の蓋体3におい
て、円筒容器1端面と対接するシール部4の所で円筒容
器1とシールされる。蓋体3は、このまま外部端子とさ
れるかリード線を溶接して使用される。前記金属蓋体3
を構成する金属材質は、熱工程を考慮してアルミナと熱
膨張が近似したものが選定される。例えば、アルミナ材
料に対しては、42wt%NiのFe合金や20wt%
Ni、17wt%CoのFe合金等が例示される。
In FIG. 3, reference numeral 1 is an insulating cylindrical container made of alumina or the like for ensuring a discharge space, and also serves as a spacer for defining an electrode interval. Reference numeral 2 is an electrode portion,
In the metallic lid 3 formed integrally with the discharge electrode 5, the cylindrical container 1 is sealed at the seal portion 4 that is in contact with the end surface of the cylindrical container 1. The lid body 3 is used as it is as an external terminal or is used by welding a lead wire. The metal lid 3
In consideration of the heat process, a metal material having a thermal expansion similar to that of alumina is selected. For example, for an alumina material, a 42 wt% Ni Fe alloy or 20 wt%
Examples include Ni and 17 wt% Co Fe alloys.

【0004】前記避雷素子ではシールにロウ付け(例え
ばAg・Cuロウ)が採用されるため、アルミナ製円筒
容器1の端面はメタライズ処理がなされる。すなわち、
端面にはWあるいはMo等の高融点金属層例えば不活性
雰囲気で焼き付けられて形成される。さらに、この表面
はロウ材の拡散を防止するためNiメッキが施される。
In the lightning protection device, since brazing (for example, Ag / Cu brazing) is adopted for the seal, the end surface of the alumina cylindrical container 1 is metallized. That is,
A refractory metal layer such as W or Mo is baked on the end face, for example, in an inert atmosphere. Further, this surface is plated with Ni to prevent the diffusion of the brazing material.

【0005】円筒容器1端面あるいは蓋体3のシール部
4にロウ材が被着され、不活性な放電ガス中でロウ付け
が行われる。これでガス封入およびシールが完了し避雷
素子が完成される。放電ガスとしては電極損傷等を考慮
して希ガスが選択されるが、ロウの流れをよくするた
め、還元性のH2が少量混合される。
A brazing material is applied to the end face of the cylindrical container 1 or the sealing portion 4 of the lid 3, and brazing is performed in an inert discharge gas. This completes the gas filling and sealing and completes the lightning protection device. A rare gas is selected as the discharge gas in consideration of electrode damage and the like, but a small amount of reducing H 2 is mixed in order to improve the flow of the wax.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の避雷素子に関する解決すべき問題は2つあ
る。1つはサージが発生して放電が生起するまでの放電
遅れ時間が比較的長いことであり、もう1つは放電遅れ
時間や放電生起電圧がばらつくことである。これらはサ
ージ保護素子として重大な欠点である。
However, there are two problems to be solved in such a conventional lightning protection device. One is that the discharge delay time until a surge occurs and discharge occurs is relatively long, and the other is that the discharge delay time and the discharge generation voltage vary. These are serious drawbacks for surge protection devices.

【0007】これらの2つの問題は、放電の発生が放電
空間中のイオン量に大きく左右されるという共通の原因
からくるものである。放電が生起しない状態で放電空間
中に存在するイオン量は、宇宙線等で発生する極僅かな
ものであり確率的なものである。したがって、気体中で
電子なだれ現象が生起するまでの時間に多くを要するこ
ととなり、放電遅れ時間は長いものとなる。また、自然
に存在するイオン量が確率的なものであるから、遅れ時
間や放電生起電圧もばらつく。
These two problems are caused by the common cause that the generation of discharge is greatly influenced by the amount of ions in the discharge space. The amount of ions existing in the discharge space in the state where discharge does not occur is an extremely small amount of cosmic rays and the like, which is stochastic. Therefore, it takes a long time until the electron avalanche phenomenon occurs in the gas, and the discharge delay time becomes long. Further, since the amount of ions naturally existing is stochastic, the delay time and the discharge-induced voltage also vary.

【0008】避雷素子に放射性元素を付加すれば前記問
題を解消することができる。しかしこの場合、環境衛生
上好ましくない上、他の回路素子例えばLSI等を劣化
させることとなる。
The above problem can be solved by adding a radioactive element to the lightning protection element. However, in this case, it is not preferable in terms of environmental hygiene, and other circuit elements such as LSI are deteriorated.

【0009】以上のように、従来の避雷素子では保護素
子としての基本的な特性が充分でないのが現状である。
As described above, the conventional lightning protection device is not sufficient in basic characteristics as a protection device under the present circumstances.

【0010】本発明は、これら従来技術の課題に鑑みな
されたもので、動作時間が短く放電生起電圧のばらつき
が少ない避雷素子を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a lightning protection device having a short operating time and a small variation in discharge induced voltage.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、次
のような避雷素子によって達成される。
The above object of the present invention is achieved by the following lightning protection device.

【0012】すなわち、放電可能なガスが収容される気
密性の絶縁容器内に、少なくとも1対の放電電極が形成
される避雷素子であって、前記絶縁容器にさらに補助電
極が形成されることを特徴とする避雷素子である。
That is, in a lightning protection device in which at least one pair of discharge electrodes is formed in an airtight insulating container containing a dischargeable gas, an auxiliary electrode is further formed in the insulating container. It is a characteristic lightning protection device.

【0013】前記補助電極は前記絶縁容器の外部及び/
又は内部に形成することが可能である。この際、補助電
極の形状は特に問わないが、例えば前記絶縁容器の一部
にライン状に形成したり、円筒状の絶縁容器の場合該容
器を囲むようにリング状に設けたりすることができる。
The auxiliary electrode is provided outside the insulating container and / or
Alternatively, it can be formed inside. At this time, the shape of the auxiliary electrode is not particularly limited, but for example, it can be formed in a line shape in a part of the insulating container, or in the case of a cylindrical insulating container, can be provided in a ring shape so as to surround the container. .

【0014】また、前記補助電極を絶縁容器内部の主放
電空間に露出させて形成することも可能である。
Further, it is possible to form the auxiliary electrode by exposing it to the main discharge space inside the insulating container.

【0015】[0015]

【作用】放電電極に電圧が印加されると、絶縁容器の表
面には電荷が誘起されて蓄積される。1種のコンデンサ
ーと考えればよい。従来の避雷素子では、コンデンサー
の誘電体材料である絶縁容器断面積が小さく電極間距離
が大きいから、蓄積される電荷量は小さい。したがっ
て、蓄積電荷と放電電極間の放電(以下予備電という)
が生起するには、大きな印加電圧が必要となって、放電
電極間の放電(以下主放電という)に影響を与えること
は少なかったといえる。
When a voltage is applied to the discharge electrode, electric charges are induced and accumulated on the surface of the insulating container. Think of it as one type of condenser. In the conventional lightning protection device, since the cross-sectional area of the insulating container, which is the dielectric material of the capacitor, is small and the distance between the electrodes is large, the amount of accumulated charges is small. Therefore, discharge between the accumulated charge and the discharge electrode (hereinafter referred to as "preliminary charge")
Therefore, it can be said that a large applied voltage was required for the occurrence of the discharge, and the discharge between the discharge electrodes (hereinafter referred to as the main discharge) was not affected.

【0016】これに対し補助電極を形成すると、コンデ
ンサーとしての電極距離を小さくし電極面積を大きくし
ているため、蓄積電荷は非常に大きいものとすることが
できる。したがって、主放電が生起する規定の電圧以下
であっても、予備放電を生起することが可能である。し
たがって、サージが発生した場合、電圧の立ち上がりの
早い時期に予備放電が起こる。この予備放電は蓄積され
た電荷が消費されれば瞬時に停止するため、サージ電圧
が規定値以下であれば持続的な主放電は起こらない。し
かし、予備放電では多くのイオンが放電空間に生成さ
れ、放電が瞬時に停止してもイオンはある時間滞留す
る。この時、サージ電圧が規定値に達すれば瞬時に主放
電が生起されるわけである。したがって、統計的な放電
遅れは無視できる大きさとなり、主放電が生起する電圧
も一定したものとなる。
On the other hand, when the auxiliary electrode is formed, the electrode distance as a capacitor is made small and the electrode area is made large, so that the accumulated charge can be made very large. Therefore, it is possible to cause the preliminary discharge even at a voltage equal to or lower than the specified voltage at which the main discharge occurs. Therefore, when a surge occurs, preliminary discharge occurs at an early rise of voltage. Since this preliminary discharge is instantaneously stopped when the accumulated charges are consumed, if the surge voltage is below the specified value, continuous main discharge does not occur. However, in the preliminary discharge, many ions are generated in the discharge space, and even if the discharge is instantaneously stopped, the ions stay for a certain period of time. At this time, if the surge voltage reaches the specified value, the main discharge is instantly generated. Therefore, the statistical discharge delay becomes negligible, and the voltage at which the main discharge occurs becomes constant.

【0017】以上のような作用から、補助電極の形状、
面積や放電電極との位置関係は、適切な蓄積電荷量が得
られるように適宜簡単な実験で定められる。
From the above actions, the shape of the auxiliary electrode,
The area and the positional relationship with the discharge electrode are appropriately determined by a simple experiment so that an appropriate amount of accumulated charge can be obtained.

【0018】[0018]

【実施例】本発明をさらに実施例に基づいて説明する。
なお、従来例と同一構成部分には同一符号を符して説明
を簡略化する。
EXAMPLES The present invention will be further described based on examples.
The same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals to simplify the description.

【0019】図1は、本発明の避雷素子の一実施例を示
す断面である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the lightning arrester of the present invention.

【0020】この避雷素子では、従来例と同様の構造を
有する避雷素子の円筒容器1の外部表面に補助電極6が
形成されている。該補助電極6は、放電方向と平行にラ
イン状に形成され、放電電極5が一体形成された金属製
蓋体3の一方と接続されている。
In this lightning protection device, the auxiliary electrode 6 is formed on the outer surface of the cylindrical container 1 of the lightning protection device having the same structure as the conventional example. The auxiliary electrode 6 is formed in a line in parallel with the discharge direction, and is connected to one of the metallic lids 3 on which the discharge electrode 5 is integrally formed.

【0021】この補助電極6の形成方法としては、例え
ばAg導体インク等で印刷後焼き付ける簡便なものが採
用できる。必要であれば、補助電極表面を誘電体で被覆
してもよい。したがって、容器絶縁材料の内部に形成す
ることもできる。
As a method of forming the auxiliary electrode 6, a simple method of printing after printing with Ag conductive ink or the like can be adopted. If necessary, the auxiliary electrode surface may be coated with a dielectric. Therefore, it can also be formed inside the container insulating material.

【0022】また、図2は、本発明の避雷素子の他の実
施例であり、絶縁性円筒容器1の円筒面を囲むようにリ
ング状に補助電極6’が設けられ、放電電極5とは接続
されず独立して形成されている。補助電極6’と放電電
極5との間隔としては、外部表面で放電が生起するよう
な極短いものは好ましくなく、通常0.5mm以上であ
れば問題がない。
FIG. 2 shows another embodiment of the lightning protection device of the present invention, in which a ring-shaped auxiliary electrode 6'is provided so as to surround the cylindrical surface of the insulating cylindrical container 1, and is different from the discharge electrode 5. It is not connected but is formed independently. As the distance between the auxiliary electrode 6'and the discharge electrode 5, it is not preferable that the distance between the auxiliary electrode 6'and the discharge electrode 5 is such that discharge occurs on the outer surface, and normally 0.5 mm or more causes no problem.

【0023】さらに他の実施例として、導体面が絶縁性
円筒容器1内部の主放電空間に露出するように円筒容器
内部に補助電極を形成することも可能である。但しこの
場合、補助電極と放電電極とは独立していることが条件
である。結線されていれば放電電極となんら変わらない
からである。しかし主放電空間に露出した導体面は電極
分布を複雑とするから、余り好ましい設計ではない。
As yet another embodiment, it is possible to form an auxiliary electrode inside the cylindrical container so that the conductor surface is exposed to the main discharge space inside the insulating cylindrical container 1. However, in this case, it is a condition that the auxiliary electrode and the discharge electrode are independent. This is because if they are connected, they are no different from the discharge electrodes. However, the conductor surface exposed in the main discharge space complicates the electrode distribution, and is not a preferable design.

【0024】補助電極を形成したこれらの実施例では、
コンデンサーとしての電極距離を小さくし電極面積を大
きくしているため、蓄積電荷を非常に大きいものとする
ことができる。このため、主放電が生起する規定の電圧
以下であっても、予備放電を生起することが可能であ
り、サージが発生した場合、電圧の立ち上がりの早い時
期に予備放電が起こる。従ってサージが発生して放電が
生起するまでの放電遅れ時間を短くすることが可能とな
り、また放電遅れ時間や動作電圧のばらつきが小さいも
のとなる。
In these examples where the auxiliary electrode was formed,
Since the electrode distance as the capacitor is made small and the electrode area is made large, the accumulated charge can be made very large. Therefore, it is possible to cause the preliminary discharge even at a voltage equal to or lower than the specified voltage at which the main discharge occurs, and when a surge occurs, the preliminary discharge occurs at an early rise time of the voltage. Therefore, it becomes possible to shorten the discharge delay time until the surge occurs and the discharge occurs, and the dispersion of the discharge delay time and the operating voltage becomes small.

【0025】また、これらの実施例の避雷素子では、補
助電極を形成する以外は従来のものと同様でよいことか
ら、その他の形状、構成、材料器、形成技術等は公知の
ものがそのまま適用できる利点もある。
Further, since the lightning protection device of these embodiments may be the same as the conventional one except that the auxiliary electrode is formed, other known shapes, configurations, materials, forming techniques and the like are applied as they are. There is also an advantage.

【0026】前記実施例の避雷素子を動作させ従来のも
のと比較したところ、従来見られた動作電圧のばらつき
が殆ど認められず、動作時間も短いものであった。
When the lightning arrester of the above-mentioned embodiment was operated and compared with the conventional one, almost no variation in the operating voltage seen in the prior art was recognized and the operating time was short.

【0027】なお、予備放電が可能な電圧を放電電極
5、5間あるいは放電電極5と補助電極6間に印加し、
絶縁性円筒容器1内面に電荷を予め蓄積しておくと、僅
かではあるが電荷蓄積のための時間を短くすることも可
能である。
A voltage capable of preliminary discharge is applied between the discharge electrodes 5 and 5 or between the discharge electrode 5 and the auxiliary electrode 6,
By preliminarily accumulating the charges on the inner surface of the insulating cylindrical container 1, it is possible to shorten the time for accumulating the charges, albeit slightly.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明から、本発明の避雷素子によ
れば、補助電極の作用により、サージが発生して放電が
生起するまでの放電遅れ時間を短くすることが可能とな
り、また放電遅れ時間や動作電圧のばらつきが小さいも
のとなる。
As described above, according to the lightning protection device of the present invention, the action of the auxiliary electrode makes it possible to shorten the discharge delay time until a surge occurs and a discharge occurs, and the discharge delay Variations in time and operating voltage are small.

【0029】従って放射性元素を用いることなしに動作
時間が短く、ばらつきの小さいものが得られるため、L
SI等の回路素子を劣化させる心配がない。
Therefore, since the operation time is short and the variation is small without using the radioactive element, L
There is no fear of degrading circuit elements such as SI.

【0030】さらに、上記効果は補助電極を絶縁容器の
所定位置に形成することで容易に達成することができ
る。この際、補助電極を形成する以外は従来のものと同
様でよいことから、その他の形状、構成、材料器、形成
技術等は公知のものがそのまま適用できる。補助電極は
簡便な従来方法が適用でき、容易に形成することができ
る。
Further, the above effect can be easily achieved by forming the auxiliary electrode at a predetermined position of the insulating container. At this time, since it is the same as the conventional one except that the auxiliary electrode is formed, other known shapes, configurations, materials, forming techniques and the like can be applied as they are. A simple conventional method can be applied to the auxiliary electrode, and the auxiliary electrode can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の避雷素子の一実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a lightning arrester of the present invention.

【図2】本発明の避雷素子の他の例を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the lightning arrester of the present invention.

【図3】従来の避雷素子を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a conventional lightning protection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円筒容器 2 電極部 3 蓋体 4 シール部 5 放電電極 6 補助電極 6’補助電極 1 Cylindrical container 2 Electrode part 3 Lid body 4 Seal part 5 Discharge electrode 6 Auxiliary electrode 6'Auxiliary electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放電可能なガスが収容される気密性の絶縁
容器内に、少なくとも1対の放電電極が形成される避雷
素子であって、前記絶縁容器にさらに補助電極が形成さ
れることを特徴とする避雷素子。
1. A lightning arrester in which at least one pair of discharge electrodes is formed in an airtight insulating container containing a dischargeable gas, wherein an auxiliary electrode is further formed in the insulating container. Characteristic lightning protection element.
JP25213493A 1993-09-16 1993-09-16 Lightning arrester element Withdrawn JPH0785946A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25213493A JPH0785946A (en) 1993-09-16 1993-09-16 Lightning arrester element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25213493A JPH0785946A (en) 1993-09-16 1993-09-16 Lightning arrester element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0785946A true JPH0785946A (en) 1995-03-31

Family

ID=17232956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25213493A Withdrawn JPH0785946A (en) 1993-09-16 1993-09-16 Lightning arrester element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0785946A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010521794A (en) * 2007-08-28 2010-06-24 サージラボコリア Discharge element having discharge control electrode and control circuit thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010521794A (en) * 2007-08-28 2010-06-24 サージラボコリア Discharge element having discharge control electrode and control circuit thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4308566A (en) Lightning arrester device for power transmission line
EP0309978A2 (en) Vacuum discharge device
US4680665A (en) Gas discharge arrester
CA1124317A (en) Surge arrester with improved impulse ratio
JPH0785946A (en) Lightning arrester element
US6430018B2 (en) Three-electrode-discharge surge arrester
US2793331A (en) Semi-conductive devices
US4277812A (en) Excess voltage arrester
US4156886A (en) Gas tube surge arrester
US5444596A (en) Surge absorber
JPH057835B2 (en)
US20010026432A1 (en) Protector device
JP6590208B2 (en) Surge protective element
GB1564224A (en) Excess voltage arresters
US5563471A (en) Discharge tube
JP7035505B2 (en) Surge protection element
GB2181887A (en) Electrode of surge arrester
US1903996A (en) Protective device
JP2785259B2 (en) Micro gap surge absorber
JP6795786B2 (en) Surge protection element
US3187215A (en) Spark gap device
US2859373A (en) Lightning arrester
JP2003100417A (en) Tip-type surge absorber
JPS5923050B2 (en) Lightning resistant bushing
JP2024039224A (en) Surge protective element

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001128