JPH03230487A - 放電型サージ吸収素子 - Google Patents
放電型サージ吸収素子Info
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- JPH03230487A JPH03230487A JP2579390A JP2579390A JPH03230487A JP H03230487 A JPH03230487 A JP H03230487A JP 2579390 A JP2579390 A JP 2579390A JP 2579390 A JP2579390 A JP 2579390A JP H03230487 A JPH03230487 A JP H03230487A
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Landscapes
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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］
本発明は、気密容器内に収容した放電間隙における放電
現象を利用した放電型サージ吸収素子に係り、特に安定
したサージ吸収動作を得られるとともに、長寿命化を図
った放電型サージ吸収素子に関する。
現象を利用した放電型サージ吸収素子に係り、特に安定
したサージ吸収動作を得られるとともに、長寿命化を図
った放電型サージ吸収素子に関する。
［従来の技術］
従来、電子回路に加わる誘導雷等のサージから電子回路
を保護するためのサージ吸収素子として。
を保護するためのサージ吸収素子として。
電圧非直線特性を有する高抵抗体素子より成るバリスタ
や、放電間隙を気密容器に収容したアレスタ等が広く使
用されている。
や、放電間隙を気密容器に収容したアレスタ等が広く使
用されている。
しかし、上記バリスタは、サージ吸収の応答性に優れる
ものの、単位断面積当たりの電流耐量が比較的小さく、
シたがって大きなサージ電流を効率よく吸収することが
内置であった。また、上記アレスタは、その放電間隙に
アーク放電を生成することにより電流耐量を大きくする
ことができるのであるが、サージの印加からアーク放電
までに要する時間が上記バリスタと比較して遅く、その
応答性に問題を有していた。
ものの、単位断面積当たりの電流耐量が比較的小さく、
シたがって大きなサージ電流を効率よく吸収することが
内置であった。また、上記アレスタは、その放電間隙に
アーク放電を生成することにより電流耐量を大きくする
ことができるのであるが、サージの印加からアーク放電
までに要する時間が上記バリスタと比較して遅く、その
応答性に問題を有していた。
そこで、上記アレスタにおけるサージ吸収の応答性を改
善すべく、第３図に示す如く、略円柱状の絶縁体２の表
面に導電性薄膜６を被着させた上で、この導電性薄膜６
に幅が０．１ｍａ＋程度の微小間隙７を周回状に形成し
て導電性薄膜６を分割するとともに、絶縁体２の両端に
放電間隙５を隔てて放電電極４，４を嵌着して上記導電
性薄膜６゜６と放電電極４，４とを接続し、これを放電
ガスとともに気密容器８内に封入して外部端子３．３を
導出したサージ吸収素子１０が提案されている。
善すべく、第３図に示す如く、略円柱状の絶縁体２の表
面に導電性薄膜６を被着させた上で、この導電性薄膜６
に幅が０．１ｍａ＋程度の微小間隙７を周回状に形成し
て導電性薄膜６を分割するとともに、絶縁体２の両端に
放電間隙５を隔てて放電電極４，４を嵌着して上記導電
性薄膜６゜６と放電電極４，４とを接続し、これを放電
ガスとともに気密容器８内に封入して外部端子３．３を
導出したサージ吸収素子１０が提案されている。
この微小間隙７を有するサージ吸収素子１０にサージが
印加された場合、まず微小間隙７を介した導電性薄膜６
．６間に電位差が生じ、これにより微小間隙７に電子が
放出されて沿面放電が発生する２次いで、この沿面放電
に伴って発生する電子のプライミング効果により放電電
極４，４間に沿面放電が起こる。そして、この沿面放電
がサージ電流の増加によって放電間隙５のアーク放電に
移行し、このアーク放電によりサージを吸収するもので
ある。このように、微小間隙７を有するサージ吸収素子
１０は１元来応答速度の速い沿面放電を利用するもので
あるため、上記バリスタと比較して略凹等の優れた応答
性を有するとともに。
印加された場合、まず微小間隙７を介した導電性薄膜６
．６間に電位差が生じ、これにより微小間隙７に電子が
放出されて沿面放電が発生する２次いで、この沿面放電
に伴って発生する電子のプライミング効果により放電電
極４，４間に沿面放電が起こる。そして、この沿面放電
がサージ電流の増加によって放電間隙５のアーク放電に
移行し、このアーク放電によりサージを吸収するもので
ある。このように、微小間隙７を有するサージ吸収素子
１０は１元来応答速度の速い沿面放電を利用するもので
あるため、上記バリスタと比較して略凹等の優れた応答
性を有するとともに。
電流耐量も大きく優れたものである。
［発明が解決しよう、とする課題］
しかしながら、上述の如き従来の微小間隙７を有するサ
ージ吸収素子１０にあっては、放電電極４．４を１８＃
体２の両端に嵌着する際に放電電極４．４と導電性薄膜
６，６との間に隙間が生じて接触不良状態となり、これ
によりサージ吸収特性が不安定になるという虞れがあっ
た。
ージ吸収素子１０にあっては、放電電極４．４を１８＃
体２の両端に嵌着する際に放電電極４．４と導電性薄膜
６，６との間に隙間が生じて接触不良状態となり、これ
によりサージ吸収特性が不安定になるという虞れがあっ
た。
更に、従来のサージ吸収素子にあっては、導電性薄膜６
，６が薄くて物理的強度が乏しいことから、サージ吸収
を繰り返すうちに、微小間隙７に形成される沿面放電に
より、導電性薄膜６．６がスパッタし、これにより微小
間隙７の電気的絶縁性が劣化し、ひいては絶縁不良状態
となり微小間１１ｆｉ７としての作用を発揮しなくなる
という欠点があった。
，６が薄くて物理的強度が乏しいことから、サージ吸収
を繰り返すうちに、微小間隙７に形成される沿面放電に
より、導電性薄膜６．６がスパッタし、これにより微小
間隙７の電気的絶縁性が劣化し、ひいては絶縁不良状態
となり微小間１１ｆｉ７としての作用を発揮しなくなる
という欠点があった。
そこで、本発明は上述の如き問題点を解決し、安定した
サージ吸収特性が得られるとともに、サージ吸収を繰り
返しても絶縁性が劣化せずに長寿命が得られる放電型サ
ージ吸収素子の実現を目的とする。
サージ吸収特性が得られるとともに、サージ吸収を繰り
返しても絶縁性が劣化せずに長寿命が得られる放電型サ
ージ吸収素子の実現を目的とする。
［課題を解決するための手段］
上述の目的を達成するたミー、本発明の放電型サージ吸
収素子は、絶縁体の表面に導電性薄膜を被着させて、上
記絶縁体の両端に、放電間隙を隔てて相対向させて放電
電極を取り付け、上記放電電極と導電性薄膜との間に微
小間隙を形成して、これを放電ガスとともに気密容器内
に収容するものである。
収素子は、絶縁体の表面に導電性薄膜を被着させて、上
記絶縁体の両端に、放電間隙を隔てて相対向させて放電
電極を取り付け、上記放電電極と導電性薄膜との間に微
小間隙を形成して、これを放電ガスとともに気密容器内
に収容するものである。
［作用］
本発明の放電型サージ吸収素子は、上述の如き構成であ
るので、上記サージ吸収素子に所定の値を越えたサージ
が印加されると、放電電極と導電性薄膜との間の微小間
隙が放電電極間の放電間隙よりも充分に幅が狭いことか
ら、直ちに上記微小間隙に沿面放電が生成する。この沿
面放電は、放電に伴って更に電子を発生させ、この電子
のプライミング効果および導電性薄膜の抵抗とサージ電
流とによる電圧降下の増大によって放電電極間の沿面放
電へと転移する。更に、この放電電極間の沿面放電は、
サージ電流の増大によって放電間隙のアーク放電へと移
行し、このアーク放電により大電流のサージを吸収する
ことができる。
るので、上記サージ吸収素子に所定の値を越えたサージ
が印加されると、放電電極と導電性薄膜との間の微小間
隙が放電電極間の放電間隙よりも充分に幅が狭いことか
ら、直ちに上記微小間隙に沿面放電が生成する。この沿
面放電は、放電に伴って更に電子を発生させ、この電子
のプライミング効果および導電性薄膜の抵抗とサージ電
流とによる電圧降下の増大によって放電電極間の沿面放
電へと転移する。更に、この放電電極間の沿面放電は、
サージ電流の増大によって放電間隙のアーク放電へと移
行し、このアーク放電により大電流のサージを吸収する
ことができる。
本発明の放電型サージ吸収素子にあっては、微小間隙を
放電電極と導電性薄膜との間に設けたことにより、放電
電極と導電性薄膜との電気的接続が不要となり、不安定
な接触不良状態がなくなって安定したサージ吸収動作が
得られるものである。
放電電極と導電性薄膜との間に設けたことにより、放電
電極と導電性薄膜との電気的接続が不要となり、不安定
な接触不良状態がなくなって安定したサージ吸収動作が
得られるものである。
また、微小間隙を放電電極と導電性薄膜との間に設けた
本発明の放電型サージ吸収素子にあっては、放電電極が
物理的にスパッタしにくいことから、導電性薄膜間に設
けた従来の微小間隙と比較して、スパッタによって絶縁
劣化状態を惹起する虞れが少なく、放電型サージ吸収素
子の長寿命化を企図することができるものである。
本発明の放電型サージ吸収素子にあっては、放電電極が
物理的にスパッタしにくいことから、導電性薄膜間に設
けた従来の微小間隙と比較して、スパッタによって絶縁
劣化状態を惹起する虞れが少なく、放電型サージ吸収素
子の長寿命化を企図することができるものである。
［実施例］
以下１図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例に係る放電型サージ吸収素
子を示し、第１図（ａ）は概略斜視図。
子を示し、第１図（ａ）は概略斜視図。
第１図（ｂ）は要部断面図である０図において、放電型
サージ吸収素子１は、アルミナ、フォルステライト、ス
テアタイト等のセラミックスから成る略円柱状の絶縁体
２の両端に、デュメット線から成る外部端子３，３を接
続したニッケル、鉄あるいはこれらの合金等、放電特性
が良好な金属をキャップ状に形成した一対の放電電極４
，４を嵌着や接着等の手段で取り付けて、この放電電極
４゜４における対向端部４ａ、４ａ間に幅数ｍ乃至１０
数ｍ程度の放電間隙５を形成している。また、上記絶縁
体２周面に導電性薄膜６を被着して、この導電性薄膜６
と上記放電電極４，４の対向端部４ａ、４ａとの間にそ
れぞれ微小間隙７，７を形成し、これを、Ｉ−ｒｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ等の希ガスから成る放電ガスとともにガラス等
から成る気密容器８内に封入し、上記外部端子３，３を
外部に導出した構造を有している。
サージ吸収素子１は、アルミナ、フォルステライト、ス
テアタイト等のセラミックスから成る略円柱状の絶縁体
２の両端に、デュメット線から成る外部端子３，３を接
続したニッケル、鉄あるいはこれらの合金等、放電特性
が良好な金属をキャップ状に形成した一対の放電電極４
，４を嵌着や接着等の手段で取り付けて、この放電電極
４゜４における対向端部４ａ、４ａ間に幅数ｍ乃至１０
数ｍ程度の放電間隙５を形成している。また、上記絶縁
体２周面に導電性薄膜６を被着して、この導電性薄膜６
と上記放電電極４，４の対向端部４ａ、４ａとの間にそ
れぞれ微小間隙７，７を形成し、これを、Ｉ−ｒｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ等の希ガスから成る放電ガスとともにガラス等
から成る気密容器８内に封入し、上記外部端子３，３を
外部に導出した構造を有している。
上記微小間隙７，７は、絶縁体２周面における放電電極
４，４が取り付けられる部分および微小間隙７が形成さ
れる部分を予めマスキングした上で、カーボンや導電性
セラミックス等、所定の抵抗値を有する導電材料を吹き
付け、蒸着、塗布等の方法により被着させ、その後マス
キングを取り除き、放電電極４，４を取り付けて形成し
たり、絶縁体２周面全体に導電性薄膜６を被着させた後
。
４，４が取り付けられる部分および微小間隙７が形成さ
れる部分を予めマスキングした上で、カーボンや導電性
セラミックス等、所定の抵抗値を有する導電材料を吹き
付け、蒸着、塗布等の方法により被着させ、その後マス
キングを取り除き、放電電極４，４を取り付けて形成し
たり、絶縁体２周面全体に導電性薄膜６を被着させた後
。
研磨、切削等の機械加工手段により不要な導電性薄膜部
分を取り除き、放電電極４，４を取り付けて形成したり
することができる。
分を取り除き、放電電極４，４を取り付けて形成したり
することができる。
また、上記微小間隙７，７は、第２図に示す如く、絶縁
体２の周面全体に導電性薄膜６を被着した後、この導電
性薄膜６における微小間隙７，７が形成される位置と整
量等の位置に、切条機もしくはレーザー加工機等により
、必要とされる微小間隙７，７の幅よりも幅広の２本の
溝を形成して、この部分の導電性薄膜を取り除き、上記
絶縁体２の両端に放電電極４，４を取り付けて形成して
もよい。
体２の周面全体に導電性薄膜６を被着した後、この導電
性薄膜６における微小間隙７，７が形成される位置と整
量等の位置に、切条機もしくはレーザー加工機等により
、必要とされる微小間隙７，７の幅よりも幅広の２本の
溝を形成して、この部分の導電性薄膜を取り除き、上記
絶縁体２の両端に放電電極４，４を取り付けて形成して
もよい。
この場合、上記２本の溝により３分割された導電性薄膜
６ａ、６．６ａの中央部分の導電性薄膜６の両端部と、
放電電極４，４の対向端部４ａ。
６ａ、６．６ａの中央部分の導電性薄膜６の両端部と、
放電電極４，４の対向端部４ａ。
４ａとのそれぞれの間隙幅が微小間隙７，７の幅となる
ように、放電電極４，４の絶縁体２に対する取り付は位
置を設定する。尚、左右の導電性薄膜６ａ、６ａと放電
電極４，４との電気的接続は不要であるが、これらが電
気的に接続される場合には、上記導電性薄膜６ａ、６ａ
における微小間隙７，７側の端部は、上記放電電極４，
４の各対向端部４ａ、４ａよりも奥に位置させる必要が
ある。これは、サージ吸収における最初の沿面放電を放
電電極４，４の対向端部４ａ、４ａと、中央部分の導電
性薄膜６の両端部との間に生成させるためである。
ように、放電電極４，４の絶縁体２に対する取り付は位
置を設定する。尚、左右の導電性薄膜６ａ、６ａと放電
電極４，４との電気的接続は不要であるが、これらが電
気的に接続される場合には、上記導電性薄膜６ａ、６ａ
における微小間隙７，７側の端部は、上記放電電極４，
４の各対向端部４ａ、４ａよりも奥に位置させる必要が
ある。これは、サージ吸収における最初の沿面放電を放
電電極４，４の対向端部４ａ、４ａと、中央部分の導電
性薄膜６の両端部との間に生成させるためである。
上記微小間隙７，７の幅は、サージ吸収の際の放電開始
電圧を考慮し、封入する放電ガスの種類。
電圧を考慮し、封入する放電ガスの種類。
ガス圧、放電間隙幅等とともに適宜な値に設定する。こ
の幅は、概ね２００μｍ以下が好適であり。
の幅は、概ね２００μｍ以下が好適であり。
この値を越えると、条件によっては微小間隙７゜７にお
ける電界集中度が低下して放電遅れが大きくなる虞れを
生じる。
ける電界集中度が低下して放電遅れが大きくなる虞れを
生じる。
尚、放電電極４，４の対向端部４ａ、４ａ間の絶縁体２
表面に被着させた導電性薄膜６が、放電電極４，４とは
電気的に独立していることから、導電性薄膜６に電子が
接触した場合、これが蓄積され、この電子によりサージ
吸収の応答性が向上することとなる。
表面に被着させた導電性薄膜６が、放電電極４，４とは
電気的に独立していることから、導電性薄膜６に電子が
接触した場合、これが蓄積され、この電子によりサージ
吸収の応答性が向上することとなる。
［発明の効果コ
以上詳述した如く、本発明によれば、放電型サージ吸収
素子における最初の沿面放電が生成する微小間隙を、放
電電極と導電性薄膜との間に設けたことにより、放電電
極と導電性薄膜との電気的な接続が不要となり、不安定
な接触不良状態がなくなって安定したサージ吸収動作が
得られるものである。また、Ｗｊ小間隙の一端側の放電
電極が物理的にスパッタしにくいことから、微小間隙を
導電性薄膜間に設けた従来の場合と比較して、スパッタ
による絶縁劣化状態を惹起する虞れが少なく、放電型サ
ージ吸収素子を更に長寿命化するものである。
素子における最初の沿面放電が生成する微小間隙を、放
電電極と導電性薄膜との間に設けたことにより、放電電
極と導電性薄膜との電気的な接続が不要となり、不安定
な接触不良状態がなくなって安定したサージ吸収動作が
得られるものである。また、Ｗｊ小間隙の一端側の放電
電極が物理的にスパッタしにくいことから、微小間隙を
導電性薄膜間に設けた従来の場合と比較して、スパッタ
による絶縁劣化状態を惹起する虞れが少なく、放電型サ
ージ吸収素子を更に長寿命化するものである。
第１図は、本発明の一実施例に係る放電型サージ吸収素
子を示し、第１図（ａ）は概略斜視図、第１図（ｂ）は
要部断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す要部断
面図であり、第３図は従来の放電型サージ吸収素子を示
し、第３図（ａ）は概略斜視図、第３図（ｂ）は要部断
面図である。 １・・・放電型サージ吸収素子 ２・・・絶縁体４・
・・放電電極 ５・・・放電間隙 ６・・・導電性
薄膜 ７・・・微小間隙 ８・・・気密容器時 許 出 願 人 岡谷電機産業株式会社
子を示し、第１図（ａ）は概略斜視図、第１図（ｂ）は
要部断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す要部断
面図であり、第３図は従来の放電型サージ吸収素子を示
し、第３図（ａ）は概略斜視図、第３図（ｂ）は要部断
面図である。 １・・・放電型サージ吸収素子 ２・・・絶縁体４・
・・放電電極 ５・・・放電間隙 ６・・・導電性
薄膜 ７・・・微小間隙 ８・・・気密容器時 許 出 願 人 岡谷電機産業株式会社
Claims (1)
- 絶縁体の表面に導電性薄膜を被着させて、上記絶縁体の
両端に、放電間隙を隔てて相対向させて放電電極を取り
付け、上記放電電極と導電性薄膜との間に微小間隙を形
成して、これを放電ガスとともに気密容器内に収容した
放電型サージ吸収素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2579390A JPH03230487A (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 放電型サージ吸収素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2579390A JPH03230487A (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 放電型サージ吸収素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230487A true JPH03230487A (ja) | 1991-10-14 |
Family
ID=12175716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2579390A Pending JPH03230487A (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 放電型サージ吸収素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03230487A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018156800A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 三菱マテリアル株式会社 | サージ防護素子 |
| JP2018535510A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-11-29 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 過電圧保護デバイスおよび過電圧保護デバイスを製造するための方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207078A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | 松下電工株式会社 | 避雷管 |
| JPH03138882A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-13 | Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd | サージ吸収素子及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2579390A patent/JPH03230487A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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