JPH01276580A

JPH01276580A - サージ吸収装置

Info

Publication number: JPH01276580A
Application number: JP10560988A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshimura; 徹吉村; Nobuya Saruwatari; 暢也猿渡; Akio Uchida; 内田　秋夫
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-07
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JP2525864B2

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］本発明はサージ吸収装置に係り、特に高いサージ耐量を
有するサージ吸収装置に関する６［従来の技術］従来より、サージ電圧を吸収するサージ吸収素子には、
ギャップ式サージ吸収器又は酸化亜鉛系バリスタ等の電
圧非直線抵抗体等が広く用いられている。しかしながら
、ギャップ式サージ吸収器は、放電遅れが大きく、明暗
効果により特性の安定性に欠けること、及び、酸化亜鉛
系バリスタでは絶縁抵抗が小さＪ／）ことから、十分な
サージ電圧吸収効果が得られないという欠点を有してい
る。

本出願人は、このような従来のサージ吸収素子の特性不
良を解消するものとして、マイクロギャップ式サージ吸
収素子を先に特許８願した（特開昭５５−１２８２８３
゜以下、「先願Ｉ」という。）。

先願Ｉのサージ吸収素子１４は、第２図に示す如く、セ
ラミックス絶縁溝１２を有する導電性皮膜１３を形成し
たセラミックス素地１１の両端にリード線１５付の電極
１６を設け、これを絶縁性の外装体１７内に入れ、その
両端を熱融看等で封着してなるものである。１８は空間
を示す。

第２図に示すようなマイクロギャップ式サージ吸収素子
は、放電遅れや明暗による特性の違いもなく、絶縁抵抗
値も大きい等の優れた特性を有している。

ところで、サージ吸収素子に印加されるサージ電流がサ
ージ吸収素子１個のサージ耐量を超えることが予想され
る場合には、サージ吸収素子を複数個並列に電気的に接
続してサージ耐量を増加させることが必要となる。本出
願人は、先に、高電圧のサージを速やかに吸収すること
のできる、極めてサージ耐量の大きいサージ吸収装置と
して、上記のようなマイクロギャップ式サージ吸収素子
を複数個電気的に並列に接続したサージ吸収装置を提案
した（特開昭５７−７６７７７号。以下、「先願ＩＩ　
Ｊという。）。即ち、先願ＩＩのサージ吸収装置は、マ
イクロギャップ式のサージ吸収素子を複数個電気的に並
列に接続し、サージ′ｒ４．流を個々のサージ吸収素子
に分流させることにより、高いサージ耐量を得るもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、先願Ｉ！のサージ吸収装置では、並列に
接続した各サージ吸収素子のサージに対する応答特性に
少しでも差があった場合、サージ応答性の良い素子だけ
にサージが集中する。このため、電流が偏って流れるこ
とにより、放電したサージ吸収素子にのみ限界を超える
電流が流れてこの素子が破壊されるため、複数個のサー
ジ吸収素子を並列接続しても、全体のサージ耐量が増加
した状態となり得ない場合があった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、サージ電流を確実
に分流することができる、高いサージ耐量を有するサー
ジ吸収装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明のサージ吸収装置は、マイクロギャップ式サージ
吸収素子とバリスタとを直列に接続してなるサージ吸収
手段を２個以上電気的に並列に接続したものを含むこと
を特徴とする。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るサージ吸収装置を示す
回路図である。

図示の如く、本発明のサージ吸収装置は、マイクロギャ
ップ式サージ吸収素子ａｌ、ａ２・・・ａｎとバリスタ
ｂｌ、ｂ２・・・ｂｎとをそれぞれ直列に接続してなる
サージ吸収手段ＣＩ　＋　Ｃ２・・・Ｃ，。

を、２個以上の複数個（第１図においてはｎ個）電気的
に並列に接続したものである。

本発明に用いるマイクロギャップ式サージ吸収素子は、
その放電開始電圧が、使用する回路の最大回路電圧より
も高いものであれば良く、特に限定されるものではない
。例えば、前述の第２図に示すようなマイクロギャップ
式サージ吸収素子を用いることができる。

また、本発明に用いるバリスタは、電圧非直線性を示す
抵抗素子であれば良く、特に限定されるものではないが
、好適には電流が流れた場合に高抵抗値を示し、高電圧
を発生するものが有効である。

これらのサージ吸収素子及びバリスタを用いて、本発明
のサージ吸収装置を組み立てる組立方法についても特に
限定されるものではないが、形状を安定させる場合には
、全体を適当な被覆材料で被覆しても良い。被覆材料と
しては、絶縁性が良好なケースや絶縁性被覆材、熱収縮
チューブが好適であるが、特にこれらに限定されるもの
ではない。また、各素子の接続方法としては、かしめ、
はんだ付け、基板による配線等が適当であるが、必要と
されるサージ耐量があれば特にこれらに限定されるもの
ではない。

本発明においては、サージ吸収素子及びバリスタを直列
に接続してなるサージ吸収手段を２個以上の複数個並列
に接続するが、サージ吸収手段の接続個数には特に制限
はなく、使用目的に応じて、即ち、印加されるサージ電
流の程度に応じて適当な個数を接続する。

［作用コ本発明のサージ吸収装置では、マイクロギャップ式サー
ジ吸収素子とバリスタを直列に接続してなるサージ吸収
手段を２個以上並列に接続することにより、サージ吸収
装置にサージ電圧が印加されその１つのサージ吸収手段
のサージ吸収素子に電流が流れた時、電流が流れたサー
ジ吸収手段のバリスタの抵抗値によって生じる電圧で他
のサージ吸収手段を動作させて、サージ電流を各サージ
吸収手段に確実に分流することができる。

即ち、第１図に示すようなサージ２．＆収装置にサージ
電圧が印加されると、まずマイクロギャップ式サージ吸
収素子ａ１．Ｂ２・・・ａ、のうち、放電応答性の良好
ないずれか１つのサージ吸収素子、例えばａｌに放電が
発生する。この時、Ｂ１−Ｂ＋’間にはこの放電したサ
ージ吸収素子ａ。

とこれに直列に接続されるバリスタｂ１の抵抗値の和と
、流れ込んだ電流値との積となる電圧が発生し、この電
圧が８２−８２’間、・・・Ｂ。

−Ｂ、　　′間にも印加されるため、その他のサージ吸
収素子ａ２・・・ａ、にも放電を発生させることができ
る。

例えば、２つのサージ吸収手段ｅｌ及びＣ２を並列に接
続してなるサージ吸収装置においては、装置にサージが
印加されると、放電応答性の良好などちらか一方のサー
ジ吸収素子ａｌに放電が発生すると共に、Ｂ１−Ｂ１’
間にはこの放電したサージ吸収素子ａｌとバリスタｂ１
の抵抗値の和と流れ込んだ電流値との積となる電圧が発
生し、この電圧がＢ２−Ｂ２’間にも印加されるため、
もう一方のサージ吸収素子ａ２にも放電が発生する。放
電中のマイクロギャップ式サージ吸収素子の抵抗値はバ
リスタに比べ非常に小さく、２つのバリスタｂ＋、ｂ２
の抵抗値は等しいので、放電後のサージ電流はサージ吸
収手段ＣＩ、Ｃ２に均等に分流される。

この放電機構は同様のサージ吸収手段ＣＩ　＋０２・・
・ｃｎを３個以上並列に接続した場合も同様であり、サ
ージ電流は並列に接続されたサージ吸収手段ＣＩ、Ｃ２
・・・Ｃｎに均等に分流される。

従って、並列に接続するサージ吸収手段の個数を増加さ
せることにより、サージ耐量を増加させることができる
。

サージ吸収手段の並列個数を増加させることにより、サ
ージ耐量を増加させることは、第３図のグラフからも明
らかである。第３図においては、横軸にサージ吸収手段
の並列個数、縦軸にサージ吸収装置のサージ耐量を示す
。これによると本発明のサージ吸収装置のサージ耐量Ａ
は、並列接続するサージ吸収手段の個数（ｎ）に比例し
て増加しており、サージ吸収手段が１個の場合のサージ
耐量Ａ＋に対して、サージ吸収手段をｎ個設けた場合の
サージ耐Ｉ　Ａ　ｎはＡｎ＝ＡＩ　Ｘｎの関係が成り立
つ。

［実施例］以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１　。

第４図に示す如く、マイクロギャップ式サージ吸収素子
ａ＋、Ｂ２とバリスタｂ＋、ｂ２をそれぞれ直列に接続
した２個のサージ吸収手段ＣＩ＋０２を並列に接続した
サージ吸収装置を組み立てた。接続にはリード線１を用
い、かしめ２により接続した。また、装置全体は絶縁性
のケース３で被覆した。

なお、使用したマイクロギャップ式サージ吸収素子ａｔ
、Ｂ２の放電開始電圧は３００■であり、バリスタｂ＋
、ｔ）２はバリスタ電圧が２２０■に規定されたもので
ある。これらを直列に接続したサージ吸収手段Ｃ＋＋０
２のサージ耐量はそれぞれ２０００Ａであった。

このサージ吸収装置のサージ耐量を測定したところ、４
０００Ａとなり、１個のサージ吸収手段の２倍になって
いた。

実施例２第５図（回路図）、第６図（平面図。ただし、ケース３
の上面及び充填材５は図示せず。）、第７図（第６図■
−■線に沿う断面図）及び第８図（第７図■−■線に沿
う断面図）に示す如く、サージ吸収素子ａＩ、ａ２　、
Ｂ３　、Ｂ４　＊　　Ｂ５とバリスタｂ＋、ｂ２．ｂ３
．ｂ＋、ｂ５をそれぞれ直列に接続した５偲のサージ吸
収手段ＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５を並列に接続したサージ吸収装
置を組み立てた。本実施例では、これらを基板４上で接
続し、全体を絶縁性のケース３に内蔵した。また、ケー
ス３の内部の空間は、絶縁性充填材５を充填した。マイ
クロギャップ式サージ吸収素子ａ１〜ａ５とバリスタｂ
ｌ−ｂ５の接続は、かしめ２を用いており、これを基板
４にはんだ付け６した。７は電極である。

なお、使用したマイクロギャップ式サージ吸収素子ａ、
〜ａ５の放電開始電圧は２４００Ｖであり、バリスタｂ
Ｂ−ｂ＋３はバリスタ電圧が４７０Ｖに規定されたもの
である。これらを直列に接続したサージ吸収手段ｃ１”
−’ｃ５のサージ耐量は実施例１と同様にそれぞれ２０
００Ａであった。このサージ吸収装置のサージ耐量を測
定したところ、１００ＯＯＡとなり、１個のサージ吸収
手段の５倍となフていた。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のサージ吸収装置によれば、
サージ電圧で放電した電流を確実に分流し、それにより
、サージ耐量を大幅に増大することができる。しかも、
サージ吸収手段の並列個数を選定することにより、必要
とするサージ耐量を任意に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るサージ吸収装置を示す
回路図、第２図は先願Ｉに係るサージ吸収素子を示す断
面図、第３図はサージ吸収装置のサージ耐量とサージ吸
収手段の並列個数との関係を示すグラフ、第４図は実施
例１で製造したサージ吸収装置の断面図、第５図は実施
例２で製造したサージ吸収装置の回路図、第６図は同平
面図、第７図は第６図■−■線に沿う断面図、第８図は
第７図■−■線に沿う断面図である。ａｌ、ａ２．ａｎ・・・マイクロギャップ式サージ−吸
収素子、ｂ＋、ｂ２．ｂｎ・・・バリスタ、ＣＩ　、ｃ２　＋　　Ｏｎ・・・サージ吸収手段、１・
・・リード線、　　　２・・・かしめ、３・・・絶縁性
のケース、４・・・基板、　　　　　５・・・絶縁性充填材、６・
・・はんだ、　　　　７・・・電極、１１・・・セラミ
ックス素地、１２・・・セラミックス絶縁溝、１３・・・導電性皮膜、１４・・・セラミックス素子、１５・・・リード線、　　１６・・・電極、１７・・・
絶縁性外装体、　　１８・・・空間。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マイクロギャップ式サージ吸収素子とバリスタと
を直列に接続してなるサージ吸収手段を２個以上電気的
に並列に接続したものを含むことを特徴とするサージ吸
収装置。