JPH0246676A

JPH0246676A - サージ吸収装置

Info

Publication number: JPH0246676A
Application number: JP19582488A
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: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1990-02-16

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。

［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いことから、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
収素子を先に特許出願した（特開昭５５−１２８２８３
゜以下、「先願Ｉ」という。）。

先願■のサージ吸収素子は、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
を熱融着等で封着してなるものである。１４はセラミッ
クス素子、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０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！■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、サージ電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！■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
吸収素子と抵抗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ａ＋＋ａ２・・・ａｎと抵抗ｂ＋
、ｂ２・・・ｂｎとをそれぞれ直列に接続してなるサー
ジ吸収手段Ｃ＋、Ｃ２・・＋Ｑｎ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、本発明に用いる抵抗は、必要とされるサージ耐量
を有するものであれば良く、特に限定されるものではな
いが、被保護回路の回路インピーダンスよりも十分に低
いものであることが好ましく、通常は１〜１００Ω程度
のものが適当である。

これらのサージ吸収素子及び抵抗を用いて、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抵抗を直列に接
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、使用口的に応じて、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］本発明のサージ吸収装置では、マイクロギャップ式サー
ジ吸収素子と抵抗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
収手段の抵抗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吸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ａ　ｌ　ｒ　＆　２・・・ａｎ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、Ｂ＋−Ｂ＋’間にはこの放電し
たサージ吸収素子ａｌとこれに直列に接続される抵抗ｂ
１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、−Ｂｎ−Ｂｎ間
にも印加されるため、その他のサージ吸収素子ａ２・・
・ａｎ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ＣＩ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ａ１に放電が発生すると共に、Ｂ　ｌ　−Ｂ
　Ｉ　　′間にはこの放電したサージ吸収素子ａ、と抵
抗ｂ＋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Ｂ２−８２’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
接続された抵抗の抵抗値に比べ非常に小さく、２つの抵
抗ｂ＋、ｂ２の抵抗値を等しくしておくことにより放電
後のサージ電流はサージ吸収手段Ｃ＋＋０２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・・
・ｃ、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ｅｌｌｃ２
・・・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Ａ１に対して、サージ吸収手段をｎ個設けた場合の
サージ耐量ＡｎはＡｎ　”Ａ　ｒ　Ｘ　ｎの関係が成り
立つ。

［実施例コ以下、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
ａｌ、Ｂ２と抵抗す、、ｂ２をそれぞれ直列に接続した
２個のサージ吸収手段Ｃ＋、Ｃ２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ａ、
、Ｂ２の放電開始電圧は３００Ｖであり、抵抗り、、ｂ
２は３Ωの巻線抵抗を使用した。この抵抗ｂ＋、ｂ２は
外側がセメント材で被覆されており、容量は３Ｗである
。これらを直列に接続したサージ吸収手段ＣＩ、Ｃ２の
サージ耐量はそれぞれ１５００Ａ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、３
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ａ　Ｉ＋　ａ　
２　＊　ａ　３　＋　ａ　４　＋　Ｂ５と抵抗す皿、ｂ
２．ｂ３．ｂ４．ｂ５をそれぞれ直列に接続した５個の
サージ吸収手段ＣＩ　＋　０２　Ｏ０３、Ｃ４，Ｏ５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ａｌ”−’ａ５と抵抗ｂ１〜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、抵抗ｂ
１〜ｂ８は１０Ωの巻線抵抗を使用した。この抵抗ｂ＋
〜ｂ５は外側がセメント材で被覆されており、容量は５
Ｗである。これらを直列に接続したサージ吸収手段ｃＩ
Ｎｃ５のサージ耐量はそれぞれ１５００Ａ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、７
５００Ａとなり、１個のサージ吸収手段の５倍となって
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■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。ａ　ｌ　＊　　ａ　２　＋　　ａｎ・・・マイクロギャ
ップ式サージ吸収素子、ｂ　ｌ　、ｂ　２　＊　ｂ　ｎ　””抵抗、Ｃｊ　Ｉ　
＋　０２　＋　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、１フ・
・・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抵抗とを直
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。