JPH0362487A - 高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管 - Google Patents

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） 本発明は高電圧で放電させる高電圧スイッチ素子用ガス
入り放電管に関する。

（従来の技術） ガス入り放電管は電子機器をサージから保護する避雷管
等に用いられる。第６図は避雷管に用いられるガス入り
放電管の従来例を示す９図で１および２はライン電極、
３ａ、３ｂは放電電極、４は外囲器、５は外囲器４の内
壁に設けたトリガ線である。ライン電極ｌ、２は放電管
内に不活性ガスを封入して外囲器４の両端面に気密にろ
う付けされている。

通常の避雷管等に用いるガス入り放電管はサージを容易
に回避できるように、放電開始電圧は数百ボルト程度に
設定されているが、放電電極の電極間間隔を大きくする
ことによって放電開始電圧（Ｖｓ）を１ｏｋＶ程度以上
にすることができる。そして、この高い放電電圧を安定
化することによって、ガス入り放電管を高電圧でスイッ
チングするスイッチ素子として使用することが可能にな
る。

ガス入り放電管の放電開始電圧を高めるには。

ふつう、放電電極の電極間間隔を大きくするか、封入す
るガス圧を高くすればよい。たとえば、放電開始電圧を
２０ｋＶとする場合は放電電極のｉｌを極間間隔を３ｍ
ｍ　、封入ガスとしてたとえばクリプトンガスを１５ｋ
ｇ／　ｃｍ’で封入する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、高電圧用ガス入り放電管は用途によって、所
要の放電開始電圧（Ｖｓ）を安定的に得ることができる
と同時に放電時間をある程度長くとることができるもの
が要求される場合がある。

放電時間は主放電が終了した後の放電維持電圧（Ｖｄ）
が比較のめやすになるもので、放電維持電圧Ｖｄが小さ
いほどその放電管のエネルギーロスが小さくその結果放
電時間が長くなり、放電維持電圧Ｖｄが高くなるとエネ
ルギーロスが大きくなって放電時間が短くなる。

従来の避雷管等で用いるガス入り放電管は放電性をよく
するため放電開始電圧Ｖｓを低くし、放電維持電圧Ｖｄ
は高くしているが、本願発明で目的とする放電管では放
電開始電圧Ｖｓを高＜シ、放電維持電圧Ｖｄを低くする
必要がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、１０ｋＶ〜２０に’／の
きわめて高い放電開始電圧を安定的に得ることができる
とともに、放電維持電圧を低くできて放電時間を長くと
ることができ、放電電極の耐久性を向上させることので
きる高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管を提供するに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、内部に高圧力でガスを封入して、外囲器の両
端面にライン電極を気密にろう付けし、それぞれのライ
ン電極のフランジの中央部から外囲器内で向かい合わせ
に円柱状の放電電極を突設し、ｌｏｋＶ以上の放電開始
電圧で放電させる高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管
であって、前記放電電極の向かい合った端面に凹部を形
成し、該凹部に放電維持電圧を降下させる電位降下物質
を塗布したことを特徴とする。また前記電位降下物質は
Ｎａ２５ｉＯｚの５〜４５重量％の水溶液中にＢａＴｉ
０゜を５〜５０重量％分散させたものが効果的である。

（作用） 放電電極の端面に形成した凹部内に電位降下物質を塗布
することによって放電維持電圧を低くすることができ、
これによって放電時間を長くするとともに、放電管の雑
音を低減させ、放電電圧を安定化して高電圧スイッチ素
子として好適な特性を得ることができる。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明に係る高電圧スイッチ素子用放電管の
一実施例を示す断面図である。

図で１０および１２はライン電極で、それぞれフランジ
１０ａ、１２ａの内面中央部から小円柱状の放電電極１
０ｂ、１２ｂを向かい合わせに突出させて成る。

１４は前記フランジ１０ａ、１２ａの外径と同サイズの
筒状に形成したアルミナセラミック環の外囲器である。

外囲器１４の両端面にはメタライズを施しさらにニッケ
ルめっきを施して、フランジ１０ａ、１２ａを気密にろ
う付けする。

１６は外囲器１４の内壁に設けたトリガ線である。この
トリガ線１６は外囲器１４の内壁面にカーボン等の細線
をひいて形成するもので、外囲器１４の両端部からそれ
ぞれ外囲器１４の中央方向へ、放電電極１０ｂ、１２ｂ
の突出長さよりもやや短く設ける。トリガ線の周方向の
設置位置はとくに限定されないが、放電電極１０ｂ、１
２ｂをはさんだ対称位置に設けるのがふつうである。

第２図は上記ライン電極１２を拡大して示す断面図であ
る１図のように放電電極１２ｂの先端端面の中央部には
四部１８を設け、凹部１８の底部には電位降下物質２０
を塗布する。

実施例では電位降下物質２０として、Ｎａ２５ｉＯ：＋
の５〜４５重量％の水溶液にＢａＴｉ０１を５〜５０重
量分１汝させたものを用いた。

また、放電電極１２ｂの凹部１８の周縁部は断面が半円
形状になるように形成した。

なお、ライン電極１０もライン電極１２と同形状である
。

実施例のガス入り放電管は、放電開始電圧を２０ｋＶに
設定したもので、放電電極の電極間間隔Ｄ＝３ｍｍ　、
放電電極の突出長さＩＬ＝６．５ｍｍ、フランジ１０ａ
、１２ａの内面間間隔は１６ｍｍである。また、封入ガ
スとしてクリプトンガスを１５ｋｇ／　ｃｍ’で封入し
た。

第３図はこの実施例のガス入り放電管を放電させ、その
ときの放電電圧をＸｔ＋＋定した結果を示す。

放電は５０Ｈｚで繰り返して行った。図のように、放電
開始電圧はほぼ２０ｋＶで安定に放電している。

第４図は放電維持電圧（Ｖｄ）を？１１１定した結果を
示す。この測定データは１回の放電のうちで放電が完了
する近傍を拡大して示したもので、図の縦軸が放電維持
電圧（Ｖｄ）、横軸が時間である。

図中のａ部分は放電開始電圧を示し、ｂ部分は放電維持
電圧、Ｃ部分はエネルギー供給がＯＦＦになった後のエ
ネルギーの放出状態を示している。

放電維持電圧の規格は通常０．３ｋＶ以下であるが。

実施例の放電管は図かられかるように放電維持電圧が０
．１ｋＶ程度で良好な特性を有している。

第５図は比較例として、前述した実施例と同形状で同様
に封入ガスを充填した放電管で電位降下物質２０を塗布
しないものについて放電維持電圧を測定した結果である
。グラフかられかるように、この場合は放電維持電圧（
ｂ部分）が０．２ｋＶ程度となり上記実施例とくらべる
と特性的に劣ること、またｂ部分に大きなノイズがのっ
てくること、Ｃ部分の放電停止時期が第４図に示す実施
例の場合よりもはやまっていること等の顕著な相違がみ
られる。

すなわち、これらの効果の相違は電位降下物質の有無に
よるものと考えられ、電位降下物質を塗布することによ
って放電維持電圧Ｖｄを低くでき。

放電管の雑音を減少させることができる等の優れた特性
が得られる。

なお、従来、低電圧で放電させるガス入り放電管で、放
電電極の端面に上記実施例で用いたと同様な活性物質を
塗布した例があるが、この従来例では活性物質を塗布す
ることによって耐久性を向上させると共に放電開始電圧
Ｖｓを下げ、放電維持電圧Ｖｄを上げるもので、本実施
例の電位降下物質の作用とは異なる作用となっている。

また、本実施例では放電電極の端面形状を断面が円弧状
になるように形成することによって、放電電極の表面積
を大きくすることができて放電電極の耐久性を高めるこ
とができると共に、放電が局部に集中せず放電電圧がば
らつかずに安定した放電電圧を得ることができるという
効果がある。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明に係る高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管は、
上述したように放電電極の端面に電位降下物質を塗布し
たことにより、放電電圧を安定化させることができ、ま
た放電維持電圧Ｖｄを下げることによって放電時間を長
くすることができて。

優れた特性を有する高電圧スイッチ素子を得ることがで
きる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高電圧スイッチ素子用ガス入り放
電管の一実施例を示す断面図、第２図はライン電極の断
面図、第３図は繰り返し放電時の放電電圧の測定結果を
示すグラフ、第４図は放電維持電圧の測定結果を示すグ
ラフ、第５図は比較例の放電維持電圧の測定結果を示す
グラフ、第６図は避雷管として用いた従来のガス入り放
電管を示す断面図である。 ４・・・外囲器、　　５・・・トリガ線、　　１０．１
２・・・ライン電極、　　１０ａ、１２ａ・・・フラン
ジ、　１０ｂ、１２ｂ・・・放電電極、１４・・・外囲
器、　　１６・・・ｌ−リガ線、１８・・・凹部、　２
０・・・電位降下物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に高圧力でガスを封入して、外囲器の両端面に
   ライン電極を気密にろう付けし、それぞれのライン電極
   のフランジの中央部から外囲器内で向かい合わせに円柱
   状の放電電極を突設し、１０ｋＶ以上の放電開始電圧で
   放電させる高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管であっ
   て、 前記放電電極の向かい合った端面に凹部を形成し、該凹
   部に放電維持電圧を降下させる電位降下物質を塗布した
   ことを特徴とする高電圧スイッチ素子用ガス入り放電管
   。 ２、電位降下物質がＮａ＿２ＳｉＯ＿３の５〜４５重量
   ％の水溶液中にＢａＴｉＯ＿３を５〜５０重量％分散さ
   せたものであることを特徴とする請求項１記載の高電圧
   スイッチ素子用ガス入り放電管。