JPS6048997B2 - 放電ギヤツプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は混合気体を放電雰囲気とした性能のよい放電
ギャップに関するものである。

放電ギャップ例えば衝撃電圧発生装置における放電開
始用ギャップ、或いは並列に充電した多数箇のコンデン
サを直列に放電せしめるための火花連絡ギャップなどと
して、例えば第１図ａに示すような球状の主電極ａ、ｂ
と始動用の球状の第３電極ｃを備えたもの、或いは第１
図をのように第２の主電極をの中心に絶縁物ｄによつて
第２の主電極をと絶縁された一端が第１の主電極ａと対
向するように配置された第３の電極ｅを備えたものが用
いられている。

ところでこの場合放電ギャップは次に述べるΞつの性能
、即ち（１）動作電圧範囲が広いこと云い換えれば主電
極間の自然放電電圧 と、第３電極のトリガ（刺激）に
よつて放電を生ずる電圧との差が大きいこと、（２）放
電開始の時間遅れが短かいこと、即ち放電すべき電圧或
いは第 ３電極による刺激が与えられてから主放電が開
始 されるまでの時間が短かいこと、（３）放電が開始
されてから主電極間が導通状態となるまでの時間が短か
いことのΞつの性能においてすぐれることが理想である
。本発明は単一気体を用いる従来の放電ギャップに比べ
て上記３条件の満足度の高い放電ギャップの提供を目的
とするもので、次に図面を用いて詳細を説明する。 窒
素のような通常気体と電子の付着し易い気体所謂電気的
に負性である気体とを混合した混合気体中におけるフラ
ツシオーバー（絶縁破壊）電圧は、平等電界に近い場合
例えば球電極或いは平板電極間では、第２図に示す実線
のように窒素と電気的負性気体である六弗化硫黄ガスと
の混合気体による実験例のように、僅かな六弗化硫黄ガ
スの混入により急激に著しく高くなり、混入量の増大・
と共に漸増して六弗化硫黄ガスそのものの破壊電圧に落
付くことがよく知られている。

一方本発明者の研究によれば、一方の電極が例えば棒状
他方が平板状電極の如き不平等電界における絶縁破壊電
圧は、第３図に示す窒素と六弗化硫黄ガスの混・合気体
による実験例のように、ある混合比において窒素のみの
場合および六弗化硫黄ガスのみの場合におけるそれぞれ
の絶縁破壊電圧よりも相当低くなる場合があること、し
かも単一気体の場合に比べて導電性の高い放電路の形成
が急激に行われることが明らかにされた（例えば窒素の
場合には放電開始から全路導通までの時間は６．５マイ
クロ秒であるに対し、窒素と２％六弗化硫黄ガスの混合
気体中では０．７マイクロ秒となる。）。本発明は以上
の如き研究結果から第３電極付放電ギャップにおいて、
その放電雰囲気として窒素のような通常気体と六弗化硫
黄ガスのような電気的負性気体との混合気体を使用し、
かつその混合比を適当に選定することにより、主電極間
における自然放電々圧は六弗化硫黄ガス単独の場合と同
じ位に高くまた第３電極によるトリガ時の放電電圧の低
下を可能として、従来の単一気体を放電雰囲気とする放
電ギャップに比べて動作電圧範囲が広く、しかもトリガ
より放電開始まての時間および放電開始より主電極間に
導電路が形成されるまでの時間が早い放電ギャップが得
られることを着想してなされたものである。第４図Ａ，
ｂは本発−明の一実施例を示す断面側面図およびそのＡ
−Ａ″部における矢視断面図である。図において１は密
閉容器で、この中には例えば前記第２図，第３図の如き
特性を呈するような混合比の窒素と六弗化硫黄ガスの混
合気体Ｇが充填される。２およノひ３は主電極を形成す
る第１および第２の球電極、４は第３電極（トリガ電極
）で、中心に穴を有する薄板円板状に形成される。

そして例えばこの第３電極４は第３電極が存在しない場
合において第１，第２の球電極が形成する電界の等電位
面二に配設される。このように第３電極４を第１，第２
の主電極２，３の中間に配置した場合においてギャップ
を放電させない場合は、第３電極４の電位Ｖ３を第１，
第２の電極の電位をＶｌ，Ｖ２としたとき、
３ ■３＝（Ｖ１
＋Ｖ２）／２となるように選定し、放電させる時には第
３電極４の電位Ｖ３を■１，Ｖ２に対して ■３〉（Ｖ
１＋Ｖ２）／２または ■３〈（Ｖ１＋■２）／２とな
るようにする。

このようにすれば、■３＝（■１＋■２）／２の状態の
とき、等電位面におかれた第３電極４の存在は第１，第
２の主電極２，３の作る電界分布に殆ど影響せす第１，
第２電極の作る電界分布を殆ど乱すことがない。

従つて第２図によつて前記したように僅かの六弗化硫黄
ガスの添加により六弗化硫ノ黄ガス単独の場合に近い自
然放電電圧の高いギャップとなる。またＶ３〉（Ｖ１＋
Ｖ２）／２，■３〈（Ｖ１＋Ｖ２）／２の関係では、第
１，第２の電極２，３に対する第３電極４の電位の影響
は平等ではなくなるため、電界は不平等となり、しかも
第３電極は薄板状に形成されているため電界の不平等性
は著しく促進される。このため混合比を例えば第３図で
前記したように最低の絶縁破壊電圧を呈するような値と
しておけば、第３電極の電位を僅かに変化して第１，第
２の電極との電位の平衡関係をくずすことにより、トリ
ガに直ちに応動して低い電圧て放電し、しかも急速に導
電路を形成する放電ギャップとなる。従つてこの放電ギ
ャップを例えば衝撃電圧発生装置の放電開始用ギャップ
或いは火花連絡用ギャップなどとして使用すれば、制御
範囲の広いまた遅れの少ない動作を行わせることがてき
る。なお第３電極４を第５図のように針状、棒状として
もよく、また数は１乃至複数箇に選定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，ｂは第３電極付放電ギャップの説明図、第２
図および第３図は窒素ガスと六弗化硫黄ガスの混合気体
を放電雰囲気とする平等電界に近い場合の絶縁破壊電圧
対混合比の特性図および不平等電界における絶縁破壊電
圧と混合比の関係を示す特性図、第４図Ａ，ｂは本発明
の一実施例を示す断面側面図およびそのＡ−Ａ″部にお
ける矢視断面図、第５図は第３電極の他の形状例を示す
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１、第２の主電極と第３電極とを備えた放電ギャ
   ップにおいて、その放電雰囲気として平等電界時におけ
   る放電破壊電圧が高く不平等電界時には放電破壊電圧が
   単独気体の場合よりも低い値を呈する混合比の窒素のよ
   うな通常気体と六弗化硫黄ガスのような電気的負性気体
   の混合気体を使用すると共に、上記第３電極を針状、棒
   状、薄板（刃形）状のような鋭利な形状とし、この第３
   電極の電位を変化させることにより放電を始動させるこ
   とを特徴とする放電ギャップ。