JPH01268427A - 異常電圧抑制装置 - Google Patents
異常電圧抑制装置Info
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- JPH01268427A JPH01268427A JP9486988A JP9486988A JPH01268427A JP H01268427 A JPH01268427 A JP H01268427A JP 9486988 A JP9486988 A JP 9486988A JP 9486988 A JP9486988 A JP 9486988A JP H01268427 A JPH01268427 A JP H01268427A
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- load
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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。
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〕
近時電子部品あるいは電子装置が産業の多くの方面に使
用されている。この時に留意すべきことのひとつにこれ
ら電子部品や電子装置の対サージ性がある。すなわち、
外部から侵入してくるサージあるいは装置内部での部品
の動作にともなって発生するサージなどに対して破壊し
ないように保護する必要がある。この発明は、これら部
品や装置に過大なサージすなわち異常電圧が印加されな
いように構成される異常電圧抑制装置に関するものであ
る。
用されている。この時に留意すべきことのひとつにこれ
ら電子部品や電子装置の対サージ性がある。すなわち、
外部から侵入してくるサージあるいは装置内部での部品
の動作にともなって発生するサージなどに対して破壊し
ないように保護する必要がある。この発明は、これら部
品や装置に過大なサージすなわち異常電圧が印加されな
いように構成される異常電圧抑制装置に関するものであ
る。
異常電圧を抑制する方法としては、各種の方法。
装置が考案され製作されている。これらは、フィルタ、
非線形抵抗いわゆるバリスタ、放電ギャップあるいはこ
れらの組み合わせたものである。サージのエネルギが大
きい場合には放電ギャップが多用される。第３図に従来
の異常電圧抑制装置の一構成例を示す０図は主電極２２
．２３を対向配置して放電ギャップ２１を構成し、これ
を絶縁保護の対象となる負荷２４の両端子間に接続し、
外部から侵入してくる過大なサージ２５が負荷に印加さ
れるのを防止する例を示している。しかるに、このよう
に構成された放電ギャップの放電特性は、第４図に示す
ように、放電電圧が主電極間の距離と放電空間に存在す
るガスの圧力との積に依存する特性を有している。この
ため、負荷の耐電圧が図の■、１．よりも小さい場合に
はかかる構成の放電ギャップでは負荷を保護することが
できない、この場合の対策例として第５図に示す方゛法
がある。この方法の原理はつぎの通りである。すなわち
、まず、３０にて示す電圧を主電極３２．３３の間に印
加しておく、このままでは両電極間のギャップは絶縁破
壊することはない、しかし別途に設けた第２の電源３６
をスイッチ３５を閉じることにより起動電極３４に接続
して主電極３３と起動電極３４との間に破壊を発生させ
、第６図に示すように、符号４０で示すアークプラズマ
を形成させる。このプラズマが主電極３２．３３の間に
広がり主電極間が絶縁破壊して符号４１で示すアークプ
ラズマが形成される。ここでスイッチ３５は、符号３０
が意味するサージ電圧の一部を分圧抵抗などを用いて取
り出し、この電圧によってオン動作する半導体素子と考
えればよい。
非線形抵抗いわゆるバリスタ、放電ギャップあるいはこ
れらの組み合わせたものである。サージのエネルギが大
きい場合には放電ギャップが多用される。第３図に従来
の異常電圧抑制装置の一構成例を示す０図は主電極２２
．２３を対向配置して放電ギャップ２１を構成し、これ
を絶縁保護の対象となる負荷２４の両端子間に接続し、
外部から侵入してくる過大なサージ２５が負荷に印加さ
れるのを防止する例を示している。しかるに、このよう
に構成された放電ギャップの放電特性は、第４図に示す
ように、放電電圧が主電極間の距離と放電空間に存在す
るガスの圧力との積に依存する特性を有している。この
ため、負荷の耐電圧が図の■、１．よりも小さい場合に
はかかる構成の放電ギャップでは負荷を保護することが
できない、この場合の対策例として第５図に示す方゛法
がある。この方法の原理はつぎの通りである。すなわち
、まず、３０にて示す電圧を主電極３２．３３の間に印
加しておく、このままでは両電極間のギャップは絶縁破
壊することはない、しかし別途に設けた第２の電源３６
をスイッチ３５を閉じることにより起動電極３４に接続
して主電極３３と起動電極３４との間に破壊を発生させ
、第６図に示すように、符号４０で示すアークプラズマ
を形成させる。このプラズマが主電極３２．３３の間に
広がり主電極間が絶縁破壊して符号４１で示すアークプ
ラズマが形成される。ここでスイッチ３５は、符号３０
が意味するサージ電圧の一部を分圧抵抗などを用いて取
り出し、この電圧によってオン動作する半導体素子と考
えればよい。
放電ギャップをこのように構成することにより、主電極
３２．３３の間に印加される電圧が主電極のみによる放
電電圧より低い場合でも起動電極に発生するトリガー用
アークプラズマにより、主電極間に放電を発生させるこ
とができる。
３２．３３の間に印加される電圧が主電極のみによる放
電電圧より低い場合でも起動電極に発生するトリガー用
アークプラズマにより、主電極間に放電を発生させるこ
とができる。
（発明が解決しようとする課題〕
第６図のように構成された異常電圧抑制装置における問
題点は次の通りである。すなわち、このような構成の異
常電圧抑制装置では、第２電源を構成する電池が放電に
より端子電圧が低下し、常に交換時期や寿命などに配慮
する必要があり、実用上不便であるのと、装置の動作信
鯨性が低下するという問題点があった。
題点は次の通りである。すなわち、このような構成の異
常電圧抑制装置では、第２電源を構成する電池が放電に
より端子電圧が低下し、常に交換時期や寿命などに配慮
する必要があり、実用上不便であるのと、装置の動作信
鯨性が低下するという問題点があった。
この発明の目的は、以上の問題点に鑑み、第２電源を用
いることなく主電極のみによる放電電圧よりもはるかに
低い電圧で放電が起こる放電ギャップを備えるとともに
、この放電ギャップの制御が第２電源を用いることなく
、異常電圧抑制装置を構成している非線形抵抗の特性に
従って行われ、結果として被保護対象物に印加される電
圧波高値すなわち装置の保護特性は非線形抵抗によりこ
れを保持しつつ処理可能なサージエネルギの増大された
。しかも非線形抵抗みずからは破壊を生ずることのない
放電信鯨性の高い異常電圧抑制装置を提供することであ
る。
いることなく主電極のみによる放電電圧よりもはるかに
低い電圧で放電が起こる放電ギャップを備えるとともに
、この放電ギャップの制御が第２電源を用いることなく
、異常電圧抑制装置を構成している非線形抵抗の特性に
従って行われ、結果として被保護対象物に印加される電
圧波高値すなわち装置の保護特性は非線形抵抗によりこ
れを保持しつつ処理可能なサージエネルギの増大された
。しかも非線形抵抗みずからは破壊を生ずることのない
放電信鯨性の高い異常電圧抑制装置を提供することであ
る。
上記目的を達成するために、この発明によれば、絶縁を
サージから保護すべき対象物の両端子間に接続される非
線形抵抗を備えた異常電圧抑制装置において、前記対象
物の両端子間に接続される。
サージから保護すべき対象物の両端子間に接続される非
線形抵抗を備えた異常電圧抑制装置において、前記対象
物の両端子間に接続される。
２つの主電極と１つの起動電極とからなる３電極式放電
ギャップと、出力巻線が前記３１１１極式放電ギャップ
の主電極の１つと起動電極との間に接続電流を用いて励
磁される昇圧変圧器とを備えし☆ものとする。
ギャップと、出力巻線が前記３１１１極式放電ギャップ
の主電極の１つと起動電極との間に接続電流を用いて励
磁される昇圧変圧器とを備えし☆ものとする。
周知のように、非線形抵抗はその端子間に印加される電
圧値がある値より小さい範囲では通過する電流が極めて
小さく、電圧がこの値を超過すると抵抗が急に低下して
通過する電流が急激に増大する特性を存している。従っ
て、たとえば、非線形抵抗に昇圧変圧器の１次巻ｍ（入
力巻線）を直列に接続して被保護対象物の両端子間に接
続すれば、侵入してくるサージ電圧の波形がある値に到
達するまではこの電圧は非線形抵抗がほとんど負担し、
この値を超えると非線形抵抗の抵抗が急に小さくなり、
１次−１ＩｖＡにほぼ全電圧が印加される。
圧値がある値より小さい範囲では通過する電流が極めて
小さく、電圧がこの値を超過すると抵抗が急に低下して
通過する電流が急激に増大する特性を存している。従っ
て、たとえば、非線形抵抗に昇圧変圧器の１次巻ｍ（入
力巻線）を直列に接続して被保護対象物の両端子間に接
続すれば、侵入してくるサージ電圧の波形がある値に到
達するまではこの電圧は非線形抵抗がほとんど負担し、
この値を超えると非線形抵抗の抵抗が急に小さくなり、
１次−１ＩｖＡにほぼ全電圧が印加される。
これにより昇圧変圧器の２次巻線（出力巻＆Ｉ）に高電
圧が発生し、これが３電極式放電ギャップの主電極の１
つと起動電極との間に印加されてトリガプラズマが形成
され主電極間が放電する。この放電はサージ電圧が波高
値に到達する以前の時点で起こるから、非線形抵抗素子
にはサージ電圧の波高値は印加されず、従って大きいエ
ネルギを吸収する必要もなく、破壊を免れることができ
る。
圧が発生し、これが３電極式放電ギャップの主電極の１
つと起動電極との間に印加されてトリガプラズマが形成
され主電極間が放電する。この放電はサージ電圧が波高
値に到達する以前の時点で起こるから、非線形抵抗素子
にはサージ電圧の波高値は印加されず、従って大きいエ
ネルギを吸収する必要もなく、破壊を免れることができ
る。
また、３電極式放電ギャップが処理すべきエネルギは主
電極間に形成されるアークプラズマの熱エネルギである
から、たとえば電極を接点材料で構成し、あるいは電極
寸法を適当に設定することにより適宜に処理可能なエネ
ルギを変えつつ大きいエネルギを処理することが可能で
ある。
電極間に形成されるアークプラズマの熱エネルギである
から、たとえば電極を接点材料で構成し、あるいは電極
寸法を適当に設定することにより適宜に処理可能なエネ
ルギを変えつつ大きいエネルギを処理することが可能で
ある。
第１図に本発明の第１の実施例を示す、単巻変圧器とし
て形成された昇圧変圧器５の出力巻線は３電極式放電ギ
ャップ１の主電極３と起動電極４との間に接続され、人
力巻線は非線形抵抗６と直列に接続されて負ｆｆＪ７の
両端子間に接続されている。
て形成された昇圧変圧器５の出力巻線は３電極式放電ギ
ャップ１の主電極３と起動電極４との間に接続され、人
力巻線は非線形抵抗６と直列に接続されて負ｆｆＪ７の
両端子間に接続されている。
このように構成された異常電圧抑制装置にサージ電圧が
到来し非線形抵抗６と昇圧変圧器５の入力巻線との直列
回路にかかる電圧がある値に達すると非線形抵抗の抵抗
値が急激に小さくなりほぼその全電圧が入力巻線に印加
される。これにより昇圧変圧器５の出力巻線の両端子間
に高電圧が発生して起動電極４と主電極３との間に印加
され、両電極間にトリガプラズマが発生する。以後はす
でに述べた過程を経て主電極２，３間に主放電が形成さ
れる。この主放電は、サージ電圧波形の波高値よりはる
か以前の時点で起こり、以後非線形抵抗６および負荷７
にかかる電圧はほぼ零となるから、非線形抵抗が吸収す
べきサージエネルギは主放電が形成されるまでの、サー
ジの全エネルギ中の極く一部に過ぎなくなり、非線形抵
抗は破壊を免れることができる。
到来し非線形抵抗６と昇圧変圧器５の入力巻線との直列
回路にかかる電圧がある値に達すると非線形抵抗の抵抗
値が急激に小さくなりほぼその全電圧が入力巻線に印加
される。これにより昇圧変圧器５の出力巻線の両端子間
に高電圧が発生して起動電極４と主電極３との間に印加
され、両電極間にトリガプラズマが発生する。以後はす
でに述べた過程を経て主電極２，３間に主放電が形成さ
れる。この主放電は、サージ電圧波形の波高値よりはる
か以前の時点で起こり、以後非線形抵抗６および負荷７
にかかる電圧はほぼ零となるから、非線形抵抗が吸収す
べきサージエネルギは主放電が形成されるまでの、サー
ジの全エネルギ中の極く一部に過ぎなくなり、非線形抵
抗は破壊を免れることができる。
第２図に本発明の第２の実施例を示す、この実施例は非
線形抵抗６にコンデンサＣ，，Ｃ□を直列に接続し、コ
ンデンサＣ２の端子電圧がある値に達したときにダイオ
ード９を介してサイリスタ８を動作させ、Ｃ＋、Ｃｍか
らなる直列回路の端子電圧を昇圧変圧器５の入力ＳＶＡ
に印加するものである。装置をこのように構成すれば、
サージ電圧到来時に非線形抵抗６の抵抗値が急減しはじ
めてからコンデンサＣＩ、ＣＩが所定の動作電圧に充電
されるまでの時間だけ主放電の形成がおくれることにな
るが、この時間は極めて短く、しかも昇圧変圧器の入力
ｓｍからみた電源側のインピーダンスがサージ電圧が到
来する線路のサージインピーダンスとコンデンサＣ＋、
ＣＺの直列回路によるインピーダンスとの並列インピー
ダンスとなり、かつコンデンサＣ＋、ＣＩの直列回路に
よるインピーダンスはサージ電圧のような変化のはやい
電圧に対しては小さい値を示すから、起動電極４と主電
極３とが放電したときにトリガプラズマに供給される電
流が増し主電極２．３間の放電がより確実に行われる。
線形抵抗６にコンデンサＣ，，Ｃ□を直列に接続し、コ
ンデンサＣ２の端子電圧がある値に達したときにダイオ
ード９を介してサイリスタ８を動作させ、Ｃ＋、Ｃｍか
らなる直列回路の端子電圧を昇圧変圧器５の入力ＳＶＡ
に印加するものである。装置をこのように構成すれば、
サージ電圧到来時に非線形抵抗６の抵抗値が急減しはじ
めてからコンデンサＣＩ、ＣＩが所定の動作電圧に充電
されるまでの時間だけ主放電の形成がおくれることにな
るが、この時間は極めて短く、しかも昇圧変圧器の入力
ｓｍからみた電源側のインピーダンスがサージ電圧が到
来する線路のサージインピーダンスとコンデンサＣ＋、
ＣＺの直列回路によるインピーダンスとの並列インピー
ダンスとなり、かつコンデンサＣ＋、ＣＩの直列回路に
よるインピーダンスはサージ電圧のような変化のはやい
電圧に対しては小さい値を示すから、起動電極４と主電
極３とが放電したときにトリガプラズマに供給される電
流が増し主電極２．３間の放電がより確実に行われる。
以上に述べたように、本発明によれば、絶縁をサージか
ら保護すべき対象物の両端子間に接続される非線形抵抗
を備えた異常電圧抑制装置において、前記対象物の両端
子間に接続される。２つの主電極と１つの起動電極とか
らなる３電極式放電ギャップと、出力ＳｖＡが前記３電
極式放電ギャップの主電極の１つと起動電極との間に接
続され入力巻線が前記非線形抵抗を通過するサージ電流
を用いて励磁される昇圧変圧器とを備えしめたので、異
常電圧抑制装置の保護特性を特別の起動電源を用いるこ
となく非線形抵抗によりこれを保持しつつ、装置の処理
可能なサージエネルギを顕著に大ならしめうる。動作信
転性の高い異常電圧抑制装置が可能となる。
ら保護すべき対象物の両端子間に接続される非線形抵抗
を備えた異常電圧抑制装置において、前記対象物の両端
子間に接続される。２つの主電極と１つの起動電極とか
らなる３電極式放電ギャップと、出力ＳｖＡが前記３電
極式放電ギャップの主電極の１つと起動電極との間に接
続され入力巻線が前記非線形抵抗を通過するサージ電流
を用いて励磁される昇圧変圧器とを備えしめたので、異
常電圧抑制装置の保護特性を特別の起動電源を用いるこ
となく非線形抵抗によりこれを保持しつつ、装置の処理
可能なサージエネルギを顕著に大ならしめうる。動作信
転性の高い異常電圧抑制装置が可能となる。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の第１および第２
の実施例による異常電圧抑制装置の構成を示す回路図、
第３図は従来の異常電圧抑制装置の一構成例を示す回路
図、第４図は第３図に示す異常電圧抑制装置の放電特性
を示す線図、第５図は３電極式放電ギャップの従来の一
起動方法を示す回路図、第６図は３電極式放電ギャップ
の起動原理を示す説明図である。 １ 、２１．３ｔ：放電ギャップ（３電極式放電ギャッ
プ’） 、２． ３．２２．２３．３２．３１主電極、
４゜３４：起動１１８ｉ、５：昇圧変圧器、６：非線形
抵抗、７．２４Ｆ負荷、２５：サージ。 第１図 第３図
の実施例による異常電圧抑制装置の構成を示す回路図、
第３図は従来の異常電圧抑制装置の一構成例を示す回路
図、第４図は第３図に示す異常電圧抑制装置の放電特性
を示す線図、第５図は３電極式放電ギャップの従来の一
起動方法を示す回路図、第６図は３電極式放電ギャップ
の起動原理を示す説明図である。 １ 、２１．３ｔ：放電ギャップ（３電極式放電ギャッ
プ’） 、２． ３．２２．２３．３２．３１主電極、
４゜３４：起動１１８ｉ、５：昇圧変圧器、６：非線形
抵抗、７．２４Ｆ負荷、２５：サージ。 第１図 第３図
Claims (1)
- １）絶縁をサージから保護すべき対象物の両端子間に接
続される非線形抵抗を備えた異常電圧抑制装置において
、前記対象物の両端子間に接続される、２つの主電極と
１つの起動電極とからなる３電極式放電ギャップと、出
力巻線が前記３電極式放電ギャップの主電極の１つと起
動電極との間に接続され入力巻線が前記非線形抵抗を通
過するサージ電流を用いて励磁される昇圧変圧器とを備
えたことを特徴とする異常電圧抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9486988A JPH01268427A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 異常電圧抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9486988A JPH01268427A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 異常電圧抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268427A true JPH01268427A (ja) | 1989-10-26 |
Family
ID=14122057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9486988A Pending JPH01268427A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 異常電圧抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01268427A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10245144B3 (de) * | 2002-07-08 | 2004-01-22 | Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg | Überspannungs-Schutzanordnung mit einer Funkenstrecke als Grobschutzelement |
| EP1077519A3 (de) * | 1999-08-17 | 2004-03-03 | Dehn + Söhne Gmbh + Co Kg | Verfahren zum Betreiben einer Überspannungsschutzeinrichtung sowie Überspannungsschutzeinrichtung mit mindestens einem Grobschutz- und einem Feinschutzelement |
| JP2010521794A (ja) * | 2007-08-28 | 2010-06-24 | サージラボコリア | 放電制御電極を備えた放電素子及びその制御回路 |
| JP2012217310A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | M-System Co Ltd | サージ電圧制限装置 |
| JP2015527694A (ja) * | 2012-07-04 | 2015-09-17 | デーン＋シェーネ ゲーエムベーハ＋ツェオー．カーゲー | 雷電流を搬送し通電電流を制限する能力があり、少なくとも１つのスパークギャップを備える封入型過電圧保護装置 |
| JP2018524787A (ja) * | 2015-07-27 | 2018-08-30 | デーン プルス シェーネ ゲーエムベーハ プルス ツェオー．カーゲー | トリガ可能なサージ・アレスタを電子的に作動させるための回路アセンブリ |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9486988A patent/JPH01268427A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1077519A3 (de) * | 1999-08-17 | 2004-03-03 | Dehn + Söhne Gmbh + Co Kg | Verfahren zum Betreiben einer Überspannungsschutzeinrichtung sowie Überspannungsschutzeinrichtung mit mindestens einem Grobschutz- und einem Feinschutzelement |
| DE10245144B3 (de) * | 2002-07-08 | 2004-01-22 | Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg | Überspannungs-Schutzanordnung mit einer Funkenstrecke als Grobschutzelement |
| DE10245144C5 (de) * | 2002-07-08 | 2007-10-31 | Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg | Überspannungs-Schutzanordnung mit einer Funkenstrecke als Grobschutzelement |
| JP2010521794A (ja) * | 2007-08-28 | 2010-06-24 | サージラボコリア | 放電制御電極を備えた放電素子及びその制御回路 |
| JP2012217310A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | M-System Co Ltd | サージ電圧制限装置 |
| JP2015527694A (ja) * | 2012-07-04 | 2015-09-17 | デーン＋シェーネ ゲーエムベーハ＋ツェオー．カーゲー | 雷電流を搬送し通電電流を制限する能力があり、少なくとも１つのスパークギャップを備える封入型過電圧保護装置 |
| JP2018524787A (ja) * | 2015-07-27 | 2018-08-30 | デーン プルス シェーネ ゲーエムベーハ プルス ツェオー．カーゲー | トリガ可能なサージ・アレスタを電子的に作動させるための回路アセンブリ |
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