JPS58162002A - サ−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】 本発明は頂上端子と底辺端子を備えた細長い絶縁ハウジ
ンＩを含み、頂上端子と底辺端子の間に積み重ねたまた
は数個の電気的に直列に結合して積み重ねた複数個の電
気的直列に結合した金属醗化物のバリスタより成る。本
発明は主として亜鉛酸化物バリスタを含むサージ吸収器
用として意図されている。

炭化珪素（ＳｔＯ）ブロックと直列結合したスパーク間
隙を有する従来のサージ吸収器のバリスタ・パーク間隙
のあるものまたはスパーク間隙のないもの）は、サージ
吸収器が電圧を受ける回路網内に連結されるとき、連続
的に操作電圧を受ける。

サージ吸収器は普通の操作中亜鉛酸化物が連続して受け
るこの電圧応力がサージ吸収器のどの部分従来の技術に
よる亜鉛酸化物サージ吸収器に沿った電圧分布はバリス
タ・デリックの自己キャパシタンス、デリックの大地へ
の漏洩キャパシタンス、及びサージ吸収器の頂上に普通
置かれるシールｙ　ＩＪングによってほとんど決まる。

このり５グの主な目的は漏洩キャパシタンスがあるため
不均等になる電圧分布を教養することである。しかしな
がら、完全に均等な電圧分布はそのような設計では通常
達成されず、よってサージ吸収器の下方の部分よりも上
方の部分でより大きい電圧応力が生じる。

戸外で使用するサージ吸収器の活動部分は章常金属製終
端７ランジを有する陶器製ハウジングの中に囲まれてい
る。製造技術上の理由により、そのような陶器ハウジン
グは余り長くすることはできない。よって約１５０　Ｋ
１１以上の電圧用のサージ吸収器は通常お互に他のうえ
にとりつけた２個またはそれ以上の数のサージ吸収器単
位部品から構成される。このような多段サージ吸収器で
は、結合アタッチメントの漏洩キャパシタンスがさらに
サージ吸収器に沿った不均等な電圧分布を強化し、かく
して頂上の単位部品に他の部分よりより大きい応力が生
じることになる。

大抵の長い酸化亜鉛のサージ吸収器内に受は入れること
のできる電圧分布を得るため、酸化亜鉛のデリックに平
行に制御コンデンサを結合することが普通である。しか
しながら、この目的のための充分安定したキャパシタン
スを有する制御コンデンサは比較的に高価でありサージ
吸収器のコストの相当の増加をもたらす。

もう１つの周知の提案によれば、ｒＩＩ化亜鉛内の電圧
分布は底辺端子から頂上端子に向く方向で連続的に増加
する自己キャパシタンスを有する特別製のパリスタープ
四ツクを使用することにより制御コンデンサなしに教養
することができる。バリスタ・デリックのキャパシタン
スは、ＩＩ造中、三酸化アンチモニ（米国特許第４，２
７６．５７８号）の添加を変えることによって変えられ
る。いくつかの異なった材料組成を有するこのような特
別に作ったバリスタからサージ吸収器を作ることはしか
しながら経済的見地からほとんど現実的でない。

本発明によれば、上記の問題は下方の単位部品よりも頂
上により大きいデリックを有するサージ吸収器を作るこ
とによって解決される。これは、制御コンデンサを使用
しなければならないということなしに、サージ吸収器に
沿って大地への容量漏洩に対する補償する電圧制御を段
階的に配列する結果となる。

サージ吸収器の製造は異なった電流と電圧の範囲用のサ
ージ吸収器を経済的に製作することができるため異なっ
た寸法のバリスタ・ブロックの製造をともかくしなけれ
ばならないので１本発明の提案はバリスタ・ブロックの
通常の製造に何等の変化ももたらさない。このバリスタ
の製造は例えば直径６０關、６７１ｍ＋、及び７５■で
高さ約２５關の円筒形のブロックを作ることから成る。

理論的には、所望の電圧分布は連続してサージ吸収器の
長手方向のデリックの面積を変化することによって達成
される。これに関連して、サージ吸収器のエネルイ吸収
能力は含まれる最も小さいゾロツクの寸法によって決ま
るということは勿論考慮されねばならない。約６０ｗａ
のゾロツク直径のサージ吸収器が最もしばしば作られる
２　４５　ＫＶから３６２　ＫＶの電圧の範囲に対して
は、電圧の分布の問題は大抵の場合、６７ｗｍ及び／（
または）７５ｍの直径のブロックからサージ吸収器の上
方の単位部品（１個または複数個）を作ることによって
大抵の場合解決される。６７ｗ５’ｌたは７５謳と６０
ｗ５のゾロツクのあいだのコストの差は容量による制御
のコストより相当小さい。

本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。

第１図のサージ吸収器は２個の電気的に直列連結したサ
ージ吸収器単位部品１と２を含む。各々のサージ吸収器
単位部品は複数個の重ね合わせた円筒形の亜鉛酸化物バ
リスタ・ブロック３を含む。

重ねたバリスタは金属製７ランジ５と６を有す−る細長
い陶器のハウジング４内に中央に置かれる。

２個のサージ吸収器単位部品が一緒に同心に取付けられ
、長手方向の軸によって垂直方向に向いている。サージ
吸収器は電圧がかかつている電線との連結用として頂上
端子７を備え、また地絡用の底辺端子８を備える。シー
ルＰ・リング９はサージ吸収器の上方端から吊り下げら
れている。サージ吸収器単位部品１及び２の間の接続部
１０の金属性の７ランジは重ねたバリスタ・ゾロツクと
陶器の外側の表面との間に動電気連結を形成する。

酸化亜鉛ブロックは非常に電圧に依存する抵抗１２と平
行に連結したキャパシタンス１１より成り立つ等価回路
を有する。キャパシタンス１１はブロックの組成と寸法
に依存し、例えば各ブロックに対して５００　ｐＦと１
２００　ｐＦとのあいだにある。通常の操作電圧では漏
洩電流の容量による部分が優勢であり、また等価のキャ
パシタンスは。

もしそれらが単独に働くことを許されるならば。

第３図のＩＩＡに従ってサージ吸収器に沿って純粋に直
線状電圧分布を提供するであろう。第３図でＵはサージ
吸収器を横切る全体の電圧のパー七ンテージを表わし、
またｈは底辺の７ランジからの距離のサージ吸収器の長
さに対する割合（％）を示す。しかしながら、サージ吸
収器と大地の間には電圧の不均等な分布の原因となる漏
洩キャパシタンスが分布されている。１１１図で破線で
接続１０においての金属７ランジに対する漏洩キャパシ
タンスが示される。この漏洩キャパシタンスは例えば１
０　ｐｌＦのオーダの大きさであるであろう。

漏洩キャパシタンスはサージ吸収器の下方の単位部品内
のバリスタを横切る電圧よりより大きい電圧を上方の単
位部品内のバリスタを横切って生じさせこれを優勢とす
る。シールｒリング９はこの状態の充分でないとしても
ある改良をもたらす。

結果として得られる夢１図に示すサージ吸収器の電圧分
布は第５図のカーブ（Ｂ）から明瞭である。

第２図は本発明によるサージ吸収器の可能な実施例の１
つの例を示す。この場合、頂上のサージ吸収器単位部品
１内のバリスタ・ブロックの直径ｄ１は最も下のサージ
吸収器単位部品２のバリスタ・ブロックの直径ａｍより
大きい。頂上のサージ吸収器の単位部品内のゾロツクは
例えば７５謔の直径であり、キャパシタンスが約１，１
００　ｔｒ’！！であり、一方最も下のサージ吸収器単
位部品のゾロツクが６０ｗ５の直径でキャパシタンスは
約７００ｐ１であることができる。第３図の曲Ｈａは第
２図によるサージ吸収器に対する電圧分布を示す。

以上で理解されるように、比較的均等な電圧分布が制御
コンデンサを使用することなくこの本発明の実施例で達
成される。

本発明は第２図に示す２個のサージ吸収器単位部品を有
する実施例に拘束されることなく、本発明はまた少なく
とも２個の異なった寸法の７青リスタΦゾ四ツクを含む
のみならずより大きい数のサージ吸収器単位部品を含む
１個の単一陶器ノ・ウジングを有するサージ吸収器を含
む。サージ吸収器におけるブロックの寸法の変動は複数
個のＩＲＦＩ７Ｉで起ることができる。例えば、互に同
軸上に取付けた６個のサージ吸収器単位部品を有するサ
ージ吸収器では、最も下のサージ吸収器単位部品に６０
寵の直径のブロックを使用し、中間の単位部品に６７ｆ
ｉの直径のブロックを使用し頂上のサージ吸収器単位部
品に７５簡の直径のブロックを使用することが可能であ
る。同じサージ吸収器単位部品内に興なった寸法のブロ
ックを使用することもまた可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は亜鉛増化物バリスタを含む従来の技術によるサ
ージ吸収器の概略断面図： 第２図は、同じようにして、本発明の１つの実施例を示
す図；及び 第３図は興なったサージ吸収器の長手方向の電圧分布を
示す図。 図において。 Ａ、Ｂ、Ｏ：電圧分布曲線、■：電圧（全電圧１００％
）、ｈ：底辺からの距１１１ｉ／バリスタの長さ １．２・・・サージ吸収器単位部品、３・・・バリスタ
。 ４・・・陶器ハウジング、５・、６．１０・・・金属製
７ランジ、７・・・頂上端子、８・・・底辺端子、１１
・・・キャパシタンス、１２・・・抵抗、１３・・・漏
洩キャパシタンス。 代理人　浅　村　　　皓 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）頂上と端子、底辺端子及び少なくとも１個の前記
   頂上端子と頂上端子の間に連結されたｔ−ジ吸収器単位
   部品を含むサージ吸収器において。 該サージ吸収゛器単位部品は長い電気的に絶縁するハウ
   ジングと前記電気的絶縁ハウジング内に複数個の電気的
   に直列に連結した金属讃化物バリスタ・ゾロツクを１個
   の層に積み重ねたものあるいは電気的に直列に連結した
   バリスタ・ブロックを、複数個に積み重ねたものを電気
   的絶縁ハウジング内に含み、吸収器の頂上端子にある該
   バリスタ・ゾロツクは吸収器の底辺端子のバリスタ・ブ
   ロックより大きい直径を 有することを特徴とするサージ吸収器。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のサージ吸収器にお
   いて、 サージ吸収器の上方端にあるバリスタ・ゾロツクの直径
   は少なくとも５％、大きくても８０％だけサージ吸収器
   の下端にあるバリスタ・ブロックの直径より大きい ことを特徴とするサージ吸収器。 （３）頂上熾子、底辺端子及び前記頂上端子と底辺端子
   との間に少なくとも２個の電気的に結合されたサージ吸
   収器単位部品を含むサージ吸収器において、 各々のサージ吸収器単位部品は長い電気的に絶縁用ハウ
   ジングを含み、金属７ランジ装置を備え、及び電気的に
   絶縁するハウジング内に複数個の積み重ねた電気的に直
   列に連結した金属酸化物バリスタＩブロックを含み、 頂上端子に最も近いサージ吸収器単位部品内のバリスタ
   ・ブロックは底辺端子に最も近いサージ吸収器内のバリ
   スタ・ゾロツクよりより大きい直径を有する ことを特徴とするサージ吸収器。 （４）特許請求の範囲第６項に記載のサージ吸収器にお
   いて。 サージ吸収器の上端にあるバリスタ・プルツタの直径は
   サージ吸収器の下端にあるバリスタ・デリックの直径よ
   り少なくとも５％、最高８０％だけ大きい ことを特徴とするサージ吸収器。 （５）特許請求の範囲暴３項に記載のサージ吸収器にお
   いて、 同じサージ吸収器単位部品が異なった直径を有するバリ
   スタ・デリックを含む ことを特徴とするサージ吸収器。