JPS6348124A - 雷サ−ジ保護装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は雷サージを効果的に吸収し得る雷サージ保護装
置の構成に関する。

（従来の技術） 単相、３相の電気配線は、これに接続される電気機器が
雷サージの発生によって破損、焼損することが無いよう
に、雷サージ保護装置、すなわち避雷器を設けることが
必要であって、電気設備技術基準によっても設置が義務
づけられている装置類が多いことは知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで電気用品技術基準に適合した低圧用避雷器は、
交流１５ＱＯＶを１分間印加した場合に洩れ電流が１０
ｍＡ以下のものであることと規定されていて、その−例
として、「電気通信ハンドブック、社団法人電子通信学
会ハンドブック委員会編、昭和５５年５月２０日株式会
社オーム社発行、１２３２頁、」に記載された加入者用
保安装置が公知であって、この保安装置は通信線とアー
スとの間に火花間隙避雷器に亘らせ接続した構造を有す
る。

一方、低圧用配線において雷発生による線路・大地間の
サージ電圧（高周波）を吸収するためには、交流１５０
０Ｖのサージ印加の際に大電流が避雷器に洩れ電流とし
て流れると共に、熱として消費、吸収し得るものでなけ
ればならないのは当然であるが、かかる勺−ジ吸収機能
は前述ｊ７た電気用品技術基準の適合条件とは相反する
ものであり、従って今までの避雷器は専ら］、　５００
　Ｖをはるか超えた高圧ザージに対する保護機能が発揮
されるに過ぎなくて４、交流１５００Ｖ相当以十の線路
−天地間す・−・ジ電圧を有効に吸収できる避雷器は白
なお提供されていないのが実状である。

本発明はかかる問題点の解決をはかるべく成されたもの
であって、特に１、商用周波数による耐電圧テスト時に
は放電開始電圧が高く、すなわち洩れ電流は少なく、−
・方、１００ＫＩＩＺ〜Ｉ　Ｍ）ＩＺ程度の高周波を持
つ雷ザ・−ジに対しては放電開始電圧を低下さ・什得る
構造とすることによって、１５０ＯＶ程度の低電圧域で
確実なザージ吸収機能を発揮し、電気機器保護に対し万
全を期させようとする点を重要な目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は−Ｉ−述の目的を達成せしめるために、火花間
隙避雷器（１，）と高抵抗（２）とを並列接続１−、　
′ｃなる並列回路に対し、電圧依存性抵抗素子（３）を
直列接続セし７めて直並列回路を形成し、この直並列回
路を電気配線とアースの間に亘らせ接続して雷サージ保
護装置を構成したことを特徴と４−る。

さらに本発明は二相又Ｇｊ′三相の前記各電気配線に夫
々接続丑゛シめた電圧依存性抵抗素子（３）に対Ｕ７て
、−・つの前記並列回路が共通した直列関係を形成Ｌ／
ていることを好適な実施態様とするものである。

（作　用） 上述の手段を有・ｔＬめてなる本発明は、高抵抗（２）
が商用周波電圧による耐電圧テスト時に電圧依存性抵抗
素子（３）と直列を形成して該抵抗素子（３）の両端間
に高い電圧を糾持させることが可能であり、従って放電
開始電圧を高くし得る５゜ 一方、高周波の雷サージが印加された場合は、前記抵抗
素子（３）に対して寄生容量としての微少静電容量（Ｃ
）が並列に接続されたと等価となることより、放電開始
電圧は耐電圧テストの際よりも低くなる結果、低電圧か
ら高電圧まで広い範囲でザージ吸収が可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面により説明する。

第１図乃至第３図は本発明の各実施例を示し、第１図は
１線接地単相電源用を、第２図は非接地単相電源用又は
１線接地三和電源用を、第３図は非接地三相電源用を夫
々示している。

各図において、（１）は一般にギャップアレスタと称さ
れる避雷器等を含む火花間隙避雷器であって、ＩＭΩ程
度の高抵抗（２）とで並列回路を形成している。

（３）はバリスタと一般に称される抵抗素子の如く、電
圧に対する抵抗値が非直線的に変化する電圧依存性抵抗
素子であって、前記並列回路に対して直列に接続せしめ
ており、か（して３つの各要素部材ｆｌ）、　（２１，
＋３）による直並列回路が形成される。

上記直並列回路は、電圧依存性抵抗素子（３）の−端を
電圧が印加される電気配線に接続せしめる一方、火花間
隙避雷器（１）の一端をアース側、例えば地中に埋設し
た接地棒に接続せしめて使用される。

この場合、第２図及び第３図に図示した各側は電圧依存
性抵抗素子（３）を非接地側の各電気配線に夫々接続す
ると共に、火花間隙避雷器（１）と高抵抗（２）との並
列回路を各抵抗素子（３）に共通させた１個で直列に接
続した回路構成にしてなり、全体回路の簡素化をはかっ
ている。

それ等各装置の作動特性を次に説明すると、５０Ｈ２又
は６０Ｈ７の商用周波電圧による耐電圧テストの場合は
、第４図に示すように、 テスト電圧（Ｖ）　−Ｖｚｏ　＋　ＶｓＡであり、例え
ば火花間隙避雷器（１）の放電開始電圧を２０００Ｖ、
電圧依存性抵抗素子（３）の制限電圧を１００ＯＶ、高
抵抗（２）をＩＭΩとすると、前記抵抗素子（３）がバ
リスタである場合、その電圧−電流特性からからＶｚｏ
＃８５０Ｖとなり、従って、火花間隙避雷器（１）の放
電を開始させるための線電圧は直流２８５０Ｖ　（交流
２０］、５Ｖ）となる。

ここで高抵抗（２）は電圧依存性抵抗素子（３）の負荷
として電流を流すことにより放電開始電圧（避雷器（１
）、抵抗素子（３）の双方の制限電圧の和に相当する）
を高くするために使用しているのであって、因みに高抵
抗（２）が接続されていないとすると火花間隙避雷器（
１１が放電を開始するまで前記抵抗素子（３）に電流が
流れなく、該抵抗素子（３）の制限電圧が、零Ｖとなる
ため、放電開始電圧（耐電圧）が最小になる。

一方、高周波数を持つ雷サージを印加した場合は、第４
図に破線示する如く高周波に対する等価回路は寄生容量
としての微小容量（Ｃ）が前記抵抗素子（３）に並列に
存在していると考えられることから、ＶＺＩ＜　Ｖ２Ｏ
となり、この場合の放電開始電圧は前述した耐電圧テス
ト時のそれよりも可成り低くなる。

従って、耐電圧テスト時の方を雷サージ印加時よりも放
電開始電圧を低くさせることが可能である。

なお、電圧依存性抵抗素子（３）に並列にコンデンサを
接続すれば、該コンデンサの容量設定によって、放電開
始電圧を周波数に応じ任意に設計することも可能である
。

（発明の効果） 本発明は以上の説明により明らかになように、電圧依存
性抵抗素子（３）と高抵抗（２）との直列回路によって
商用周波数電圧に対する耐電圧を高くすることができて
放電開始電圧を高く保ち、一方、高周波数サージ電圧に
対しては前記抵抗素子（３）の分電圧を前述の商用周波
耐電圧テスト時よりも下げて放電開始電圧を低くするこ
とが可能となり、その結果、耐電圧性能を所定の基準に
保ちながら雷サージの吸収を低電圧域で十分に発揮させ
ることができる。

特に本発明は低電圧のインパルス電圧で誤動作しやすい
電子機器に対する保護装置として好適であると共に、耐
電圧値が低い半導体を有する回路の保護として用いたは
場合、半導体に対するストレスが軽減される利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の各実施例に係る回路図、第
４図は本発明の原理説明のための回路図である。 （１）・・・・・・火花間隙避雷器、　（２）・・・・
・・高抵抗、（３）・・・・・・電圧依存性抵抗素子。 ＝８− λ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、火花間隙避雷器（１）と高抵抗（２）とを並列接続
   してなる並列回路に対し、電圧依存性抵抗素子（３）を
   直列接続せしめて直並列回路を形成し、この直並列回路
   を電気配線とアースの間に亘らせ接続してなることを特
   徴とする雷サージ保護装置。 ２、二相又は三相の前記各電気配線に夫々接続せしめた
   電圧依存性抵抗素子（３）に対して、一つの前記並列回
   路が共通した直列関係を形成している特許請求の範囲第
   １項記載の雷サージ保護装置。