JPH02189882A - サージ吸収装置 - Google Patents
サージ吸収装置Info
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- JPH02189882A JPH02189882A JP897489A JP897489A JPH02189882A JP H02189882 A JPH02189882 A JP H02189882A JP 897489 A JP897489 A JP 897489A JP 897489 A JP897489 A JP 897489A JP H02189882 A JPH02189882 A JP H02189882A
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- Japan
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- varistor
- voltage
- surge
- surge absorbing
- absorbing device
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明はサージ吸収装置に関し、さらに詳しくはギャッ
プ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直列に接続
してなるサージ吸収装置に関するものである。
プ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直列に接続
してなるサージ吸収装置に関するものである。
［従来の技術］
ＺｎＯ系バリスタは電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性における
非直線性が極めて大きく、その電圧−電流特性をｒ ＝
ｋＶａで表わしたときの電圧非直線係数αは２５〜５０
、さらに５０を越えるものもあって、優れた非直線性を
示すところから、その特性を利用して従来サージ吸収等
に使用されている。しかしながら、このようなＺｎＯ系
バリスタは、電圧が印加されると漏れ電流が生じ、常時
電圧が印加されたまま長時間使用に供されると、次第に
電圧−電流特性の劣化が進行し、ついには破壊に至って
短絡状態を生じ、熱暴走する危険がある。
非直線性が極めて大きく、その電圧−電流特性をｒ ＝
ｋＶａで表わしたときの電圧非直線係数αは２５〜５０
、さらに５０を越えるものもあって、優れた非直線性を
示すところから、その特性を利用して従来サージ吸収等
に使用されている。しかしながら、このようなＺｎＯ系
バリスタは、電圧が印加されると漏れ電流が生じ、常時
電圧が印加されたまま長時間使用に供されると、次第に
電圧−電流特性の劣化が進行し、ついには破壊に至って
短絡状態を生じ、熱暴走する危険がある。
そこで、上記ＺｎＯ系バリスタ本来の優れたサージ応答
特性を保持しながら、前記漏れ電流の発生を最低限に抑
えてＺｎＯ系バリスタの劣化を防止し、ひいては前記の
危険を回避するために、ＺｎＯ系バリスタにネオン管や
アレスタのようなギャップ式サージ吸収素子を電気的に
直列に接続してなるサージ吸収装置が提案されている。
特性を保持しながら、前記漏れ電流の発生を最低限に抑
えてＺｎＯ系バリスタの劣化を防止し、ひいては前記の
危険を回避するために、ＺｎＯ系バリスタにネオン管や
アレスタのようなギャップ式サージ吸収素子を電気的に
直列に接続してなるサージ吸収装置が提案されている。
しかしながら、この装置ては、電圧非直線係数αの大き
いＺｎＯ系バリスタを使用していたために、ライン電圧
よりも高いバリスタ電圧を示すＺｎＯ系バリスタが選択
されていた。
いＺｎＯ系バリスタを使用していたために、ライン電圧
よりも高いバリスタ電圧を示すＺｎＯ系バリスタが選択
されていた。
［従来技術の問題点］
このような従来のサージ吸収装置ではライン電圧よりも
高いバリスタ電圧を示すＺｎＯ系バリスタを使用してい
たために、サージ吸収装置としての放電開始電圧および
サージ応答電圧が高くなり、それに伴なってサージ応答
速度も必然的に遅くなるところから、そのサージ吸収装
置の放電能力は小さく、したがって機器を保護するサー
ジ吸収装置の能力が十分でないという問題があった。
高いバリスタ電圧を示すＺｎＯ系バリスタを使用してい
たために、サージ吸収装置としての放電開始電圧および
サージ応答電圧が高くなり、それに伴なってサージ応答
速度も必然的に遅くなるところから、そのサージ吸収装
置の放電能力は小さく、したがって機器を保護するサー
ジ吸収装置の能力が十分でないという問題があった。
［研究に基づく知見事項］
そこで本発明者等は、上述のような状況に鑑みて種々研
究を重ねた結果、下記の知見を得た。
究を重ねた結果、下記の知見を得た。
第１図のような等価回路で示されるギャップ式サージ吸
収素子２とバリスタ３とを電気的に直列に接続してなる
サージ吸収装置１において、そのバリスタ３の電圧−電
流（Ｖ−Ｉ）特性図を表している第２図について考察す
ると、α＝Ｉ／ｆｌａｇ、。（Ｖ＋。、／ Ｖ １ｍＡ
）で表わされるバリスタの電圧非直線係数αは第２図
中の１ ｍＡからＩＯｍ八に至る■−■曲線の勾配に相
当しており、このαか小さいバリスタのＶ−Ｉ曲線ａの
勾配は、αか大きいバリスタのＶ−■曲線ｂ′の勾配よ
りも大きく （急に）なっていることがわかる。
収素子２とバリスタ３とを電気的に直列に接続してなる
サージ吸収装置１において、そのバリスタ３の電圧−電
流（Ｖ−Ｉ）特性図を表している第２図について考察す
ると、α＝Ｉ／ｆｌａｇ、。（Ｖ＋。、／ Ｖ １ｍＡ
）で表わされるバリスタの電圧非直線係数αは第２図
中の１ ｍＡからＩＯｍ八に至る■−■曲線の勾配に相
当しており、このαか小さいバリスタのＶ−Ｉ曲線ａの
勾配は、αか大きいバリスタのＶ−■曲線ｂ′の勾配よ
りも大きく （急に）なっていることがわかる。
上記のようなサージ吸収装置１に組み込まれて使用され
るバリスタ３としては、ギャップ式サージ吸収素子の損
傷を避けなりれはならないところから、当然それに続流
か発生しないようなバリスタ電圧（ＶｌｍＡ）を示すバ
リスタを選定しなければならないか、そのためにはライ
ン電圧■、と■−１曲線１〕′ とが交差する点のライ
ン電流■１゜かキャップ式サージ吸収素子２のアーク維
持電流■１よりも小さく、すなわち■１、＜ＩＡでなり
れはならない。従来技術において使用されていたＺｎＯ
系バリスタは、Ｖ−１曲線すのような特性を有するが、
ＩＬ ＜ＩＡであれば続流か発生しないことから、Ｚ
ｎＯ系バリスタでもバリスタ電圧■。
るバリスタ３としては、ギャップ式サージ吸収素子の損
傷を避けなりれはならないところから、当然それに続流
か発生しないようなバリスタ電圧（ＶｌｍＡ）を示すバ
リスタを選定しなければならないか、そのためにはライ
ン電圧■、と■−１曲線１〕′ とが交差する点のライ
ン電流■１゜かキャップ式サージ吸収素子２のアーク維
持電流■１よりも小さく、すなわち■１、＜ＩＡでなり
れはならない。従来技術において使用されていたＺｎＯ
系バリスタは、Ｖ−１曲線すのような特性を有するが、
ＩＬ ＜ＩＡであれば続流か発生しないことから、Ｚ
ｎＯ系バリスタでもバリスタ電圧■。
をＶ。′まで下げ、曲線ｂ′のようなＶ−Ｉ特性のもの
を使用することか可能である。
を使用することか可能である。
さらに、前記Ｖ−Ｔ曲線ｂ′よりも１ｍ八へ１０ｍｍ開
開大きな勾配を有するＶ−Ｉ曲線ａを示すバリスタ、す
なわち前記αの小さいバリスタについてみると、ライン
電圧Ｖ１４とＶ−１曲線ａとか交差する点の電流ＩＬ′
は、Ｖ Ｉ ｍＡ □ Ｖ Ｉ ＯｍＡ間の電圧の変化
が大きくなるため、■１．よりも小さく、ずなわちＴ
＋、’ ＜ Ｉ １．となる。したがってＶ−１曲線ａ
を右側へ平行穆動させてＶ−Ｉ曲線ａ となるまで、換
言すればＩＬ′が１＋、（Ｉ＋、＝Ｉ＋、＜ＩＡ ）と
なるまで、Ｖ−Ｉ曲線ａを示すバリスタのバリスタ電圧
■。′を■。″まで低くすることが可能になる。
開大きな勾配を有するＶ−Ｉ曲線ａを示すバリスタ、す
なわち前記αの小さいバリスタについてみると、ライン
電圧Ｖ１４とＶ−１曲線ａとか交差する点の電流ＩＬ′
は、Ｖ Ｉ ｍＡ □ Ｖ Ｉ ＯｍＡ間の電圧の変化
が大きくなるため、■１．よりも小さく、ずなわちＴ
＋、’ ＜ Ｉ １．となる。したがってＶ−１曲線ａ
を右側へ平行穆動させてＶ−Ｉ曲線ａ となるまで、換
言すればＩＬ′が１＋、（Ｉ＋、＝Ｉ＋、＜ＩＡ ）と
なるまで、Ｖ−Ｉ曲線ａを示すバリスタのバリスタ電圧
■。′を■。″まで低くすることが可能になる。
本発明者等は、以上の点に着目して、バリスタ電圧がラ
イン電圧よりも小さく、かつ電圧非直線係数αが１＜α
＜２０の範囲にあるバリスタを前記サージ吸収装置１の
バリスタ３として組み込むと、前記従来のサージ吸収装
置よりも、放電開始電圧が低く、かつサージ応答電圧か
低く、その結果、サージ応答速度が速く、さらにサージ
応答後の残留電圧も低いサージ吸収装置、したかってサ
ージ吸収特性の優れたサージ吸収装置が得られること、 を見出した。
イン電圧よりも小さく、かつ電圧非直線係数αが１＜α
＜２０の範囲にあるバリスタを前記サージ吸収装置１の
バリスタ３として組み込むと、前記従来のサージ吸収装
置よりも、放電開始電圧が低く、かつサージ応答電圧か
低く、その結果、サージ応答速度が速く、さらにサージ
応答後の残留電圧も低いサージ吸収装置、したかってサ
ージ吸収特性の優れたサージ吸収装置が得られること、 を見出した。
［発明の目的および発明の構成］
本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、サー
ジ吸収特性の優れたサージ吸収装置を提供することを目
的とし、 ギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直列
に接続してなるサージ吸収装置において、前記バリスタ
のバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、かつ前記バ
リスタの電圧非直線係数αが１ ＜α＜２０の範囲にあ
ることを特徴とする、前記サージ吸収装置、 に係わるものである。
ジ吸収特性の優れたサージ吸収装置を提供することを目
的とし、 ギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直列
に接続してなるサージ吸収装置において、前記バリスタ
のバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、かつ前記バ
リスタの電圧非直線係数αが１ ＜α＜２０の範囲にあ
ることを特徴とする、前記サージ吸収装置、 に係わるものである。
［発明の詳細な説明］
本発明において使用されるギャップ式サージ吸収素子と
しては、低圧のネオンが微量のアルゴンとともに月人さ
れているカラス管球内に一対の電極が接近して設りられ
ているネオン管や、デユープ内に封入されたカス中で相
対する一対の電極が保護ギャップを形成しているカスヂ
ューブアレスタのような、エネルギーの一部または残部
を放電させて異常電圧の波高値を低減させるためにキャ
ップが電極管に形成されている、従来のあらゆるギャッ
プ式サージ吸収素子を用いることかでき、その放電開始
電圧は、その素子が組み込まれる回路の最大回路電圧よ
りも高ければよく、その回路の種類、特性等に応じて適
宜設定される。
しては、低圧のネオンが微量のアルゴンとともに月人さ
れているカラス管球内に一対の電極が接近して設りられ
ているネオン管や、デユープ内に封入されたカス中で相
対する一対の電極が保護ギャップを形成しているカスヂ
ューブアレスタのような、エネルギーの一部または残部
を放電させて異常電圧の波高値を低減させるためにキャ
ップが電極管に形成されている、従来のあらゆるギャッ
プ式サージ吸収素子を用いることかでき、その放電開始
電圧は、その素子が組み込まれる回路の最大回路電圧よ
りも高ければよく、その回路の種類、特性等に応じて適
宜設定される。
本発明において使用されるバリスタは、そのバリスタ電
圧がライン電圧よりも小さく、かつその電圧非直線係数
αか１ ＜α＜２０の範囲にあればどのような種類のバ
リスタでも使用することができるが、好適にはＴｌＯ７
系、Ｓ、Ｔ＋ Ｏｓ系、ＳＩＣ系および５ｎＱ２系のバ
リスタが使用され、また上記αは通常５〜１０であるの
が好ましい。
圧がライン電圧よりも小さく、かつその電圧非直線係数
αか１ ＜α＜２０の範囲にあればどのような種類のバ
リスタでも使用することができるが、好適にはＴｌＯ７
系、Ｓ、Ｔ＋ Ｏｓ系、ＳＩＣ系および５ｎＱ２系のバ
リスタが使用され、また上記αは通常５〜１０であるの
が好ましい。
キャップ式サージ吸収素子とバリスタとを接続するには
、この両者が電気的に接続されればどのような手段によ
ってもよいが、かしめ、はんだ（＝Ｊす、基板による配
線等を利用するのが好都合である。
、この両者が電気的に接続されればどのような手段によ
ってもよいが、かしめ、はんだ（＝Ｊす、基板による配
線等を利用するのが好都合である。
本発明のサージ吸収装置を組み立てるに当っては、全体
の形状を安定させるため、一般に絶縁性のケースまたは
被覆材、あるいは熱収縮性チューブ等で被ったり、ある
いはそれらの被覆部材の内部にさらに充填材を充填する
のか好ましい。
の形状を安定させるため、一般に絶縁性のケースまたは
被覆材、あるいは熱収縮性チューブ等で被ったり、ある
いはそれらの被覆部材の内部にさらに充填材を充填する
のか好ましい。
本発明のサージ吸収装置は広範囲の電気的な装置および
機器の回路に組み込むことができ、特に電源ラインを有
する装置および機器のライン間、ラインーアース間にお
いて好都合に使用される。
機器の回路に組み込むことができ、特に電源ラインを有
する装置および機器のライン間、ラインーアース間にお
いて好都合に使用される。
［実施例コ
ついて、実施例を参照しながら本発明を説明する。
実施例１
第３図の縦断面図て示されるような、かしめ６によって
互いに電気的に直列に接続されているネオン管５とバリ
スタ４とを円筒状の絶縁性ベース７上に固定し、そして
そのベース７の外側を熱収縮性デユープ８て被覆した構
造のサージ吸収装置に対してサージを印加して、実験を
遂行した。
互いに電気的に直列に接続されているネオン管５とバリ
スタ４とを円筒状の絶縁性ベース７上に固定し、そして
そのベース７の外側を熱収縮性デユープ８て被覆した構
造のサージ吸収装置に対してサージを印加して、実験を
遂行した。
使用したバリスタはα−１０、バリスタ電圧＝２０Ｖの
５ｒＴＩ０３系バリスタであり、また使用したサージ波
形は（１，２Ｘ５０） μｓｅｃ −５ＫＶてあフた
。
５ｒＴＩ０３系バリスタであり、また使用したサージ波
形は（１，２Ｘ５０） μｓｅｃ −５ＫＶてあフた
。
また比較のため、上記バリスタの代わりに、α＝６０、
バリスタ電圧＝ ２２０ＶのＺｎＯ系バリスタを使用し
て、上記と同様な実験を繰り返した。
バリスタ電圧＝ ２２０ＶのＺｎＯ系バリスタを使用し
て、上記と同様な実験を繰り返した。
これらの実験の条件および結果をそれぞれ第１表および
′ｆＪ２表に示す。
′ｆＪ２表に示す。
（以下余白）
第２表に示された結果から、実施例１ては比較例１と比
べて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることかわかる。
べて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることかわかる。
実施例２
第４図の縦断面図で示されるような、かしめ６によフて
互いに電気的に直列に接続されているカスチューブアレ
スタ１０とバリスタ９とを円筒状の絶縁ケース１１内に
収容し、そしてそのケースｌｌ内に絶縁性充填材１２を
充填した構造のサージ吸収装置について、実施例１と同
様な実験を遂行した。
互いに電気的に直列に接続されているカスチューブアレ
スタ１０とバリスタ９とを円筒状の絶縁ケース１１内に
収容し、そしてそのケースｌｌ内に絶縁性充填材１２を
充填した構造のサージ吸収装置について、実施例１と同
様な実験を遂行した。
使用したバリスタはα−８、バリスタ電圧＝５０■のＴ
ｌＯ２系バリスタてあり、また比較のため、上記バリス
タの代りに、α＝７０、バリスタ電圧−４７０ＶのＺｎ
Ｏ系バリスタを使用して同様な実験を繰り返した。
ｌＯ２系バリスタてあり、また比較のため、上記バリス
タの代りに、α＝７０、バリスタ電圧−４７０ＶのＺｎ
Ｏ系バリスタを使用して同様な実験を繰り返した。
これらの実験の条件および結果をそれぞれ第３表および
第４表に示す。
第４表に示す。
第４表に示された結果から、実施例２では比較例２と比
へて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることがわかる。
へて、放電開始電圧、サージ応答電圧およびサージ残留
電圧がいずれも著しく低減していることがわかる。
［発明の効果］
以上述べた説明から明らかなように、本発明によると、
放電開始電圧、サージ応答電圧および残留電圧がいずれ
も低く、したかって応答速度か速い、サージ吸収能力の
優れたサージ吸収装置が提供される。
放電開始電圧、サージ応答電圧および残留電圧がいずれ
も低く、したかって応答速度か速い、サージ吸収能力の
優れたサージ吸収装置が提供される。
第１図は本発明の装置を示す等価回路図、第２図は本発
明装置の特性を説明するためのグラフ、そして第３図お
よび第４図はそれぞれ本発明の実施例において採用した
サージ吸収装置の縦断面図である。 図において ２・・・ギャップ式サージ吸収素子、３．４９・・・バ
リスタ、５・・・ネオン管、１０・・・カスデユープア
レスタ、 ａ、ａ、ｂ、ｂ’ ・・・電圧−電流曲線。 第３図
明装置の特性を説明するためのグラフ、そして第３図お
よび第４図はそれぞれ本発明の実施例において採用した
サージ吸収装置の縦断面図である。 図において ２・・・ギャップ式サージ吸収素子、３．４９・・・バ
リスタ、５・・・ネオン管、１０・・・カスデユープア
レスタ、 ａ、ａ、ｂ、ｂ’ ・・・電圧−電流曲線。 第３図
Claims (1)
- ギャップ式サージ吸収素子とバリスタとを電気的に直
列に接続してなるサージ吸収装置において、前記バリス
タのバリスタ電圧がライン電圧よりも小さく、かつ前記
バリスタの電圧非直線係数αが１＜α＜２０の範囲にあ
ることを特徴とする、前記サージ吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008974A JPH0740503B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | サージ吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008974A JPH0740503B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | サージ吸収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189882A true JPH02189882A (ja) | 1990-07-25 |
| JPH0740503B2 JPH0740503B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=11707659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008974A Expired - Lifetime JPH0740503B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | サージ吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740503B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62201490U (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1008974A patent/JPH0740503B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62201490U (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0740503B2 (ja) | 1995-05-01 |
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