JPH05144541A - 放電型サージ吸収素子 - Google Patents
放電型サージ吸収素子Info
- Publication number
- JPH05144541A JPH05144541A JP33425791A JP33425791A JPH05144541A JP H05144541 A JPH05144541 A JP H05144541A JP 33425791 A JP33425791 A JP 33425791A JP 33425791 A JP33425791 A JP 33425791A JP H05144541 A JPH05144541 A JP H05144541A
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- JP
- Japan
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- discharge
- absorbing element
- surge absorbing
- type surge
- discharge type
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒューズなどの遮断手段を用いることなく、
放電型サージ吸収素子を過電圧から有効に保護でき、し
たがって、その復旧作業の不要な放電型サージ吸収素子
を実現する。 【構成】 第１の放電電極６と第２の放電電極８とを放
電間隙を隔てて対向配置し、これらを放電ガスと共に気
密容器４内に封入してなる放電型サージ吸収素子２であ
って、第１の放電電極６及び第２の放電電極８を構成す
る各芯部材12，12の表面に、温度の上昇に伴ってその抵
抗値が上昇する正特性抵抗体14，14をコーティングし
た。
放電型サージ吸収素子を過電圧から有効に保護でき、し
たがって、その復旧作業の不要な放電型サージ吸収素子
を実現する。 【構成】 第１の放電電極６と第２の放電電極８とを放
電間隙を隔てて対向配置し、これらを放電ガスと共に気
密容器４内に封入してなる放電型サージ吸収素子２であ
って、第１の放電電極６及び第２の放電電極８を構成す
る各芯部材12，12の表面に、温度の上昇に伴ってその抵
抗値が上昇する正特性抵抗体14，14をコーティングし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気密容器内に封入し
た放電間隙の放電現象によってサージを吸収する放電型
サージ吸収素子に係り、特に、定格電圧以上の過電圧が
連続して印加された場合に、アーク放電に伴う発熱の持
続状態を回避して素子の焼損等を防止する保安機構を備
えた放電型サージ吸収素子に関する。
た放電間隙の放電現象によってサージを吸収する放電型
サージ吸収素子に係り、特に、定格電圧以上の過電圧が
連続して印加された場合に、アーク放電に伴う発熱の持
続状態を回避して素子の焼損等を防止する保安機構を備
えた放電型サージ吸収素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器の電子回路に通じる電源
ライン或いは通信ライン等を構成する線路間に放電型サ
ージ吸収素子を接続し、サージなどの過電圧から電子回
路を保護することが行われている。図５はその一例を示
すものであり、線路Ａ，Ａ’間に放電型サージ吸収素子
ａが接続されると共に、線路Ａの入力側には過電流遮断
手段としてのヒューズｂが接続される。
ライン或いは通信ライン等を構成する線路間に放電型サ
ージ吸収素子を接続し、サージなどの過電圧から電子回
路を保護することが行われている。図５はその一例を示
すものであり、線路Ａ，Ａ’間に放電型サージ吸収素子
ａが接続されると共に、線路Ａの入力側には過電流遮断
手段としてのヒューズｂが接続される。
【０００３】しかして、上記線路Ａ，Ａ’に入力側から
サージなどの過電圧が瞬間的に印加された場合には、上
記放電型サージ吸収素子ａが動作して該過電圧を吸収す
るため、電子回路ｃ側には一定範囲の電圧が供給され
る。
サージなどの過電圧が瞬間的に印加された場合には、上
記放電型サージ吸収素子ａが動作して該過電圧を吸収す
るため、電子回路ｃ側には一定範囲の電圧が供給され
る。
【０００４】また、電子機器をその定格電圧を上回る電
源に誤接続した場合や、通信ラインを電源に誤接続した
場合、或いはこれらの事態を想定した過電圧試験の実施
等により、線路Ａ，Ａ’間に上記放電型サージ吸収素子
ａの定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合に
は、上記ヒューズｂが溶断して線路Ａを開放することに
より、該過電圧の印加による過電流の通電を遮断し、上
記放電型サージ吸収素子ａの溶融短絡や焼損を防止す
る。
源に誤接続した場合や、通信ラインを電源に誤接続した
場合、或いはこれらの事態を想定した過電圧試験の実施
等により、線路Ａ，Ａ’間に上記放電型サージ吸収素子
ａの定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合に
は、上記ヒューズｂが溶断して線路Ａを開放することに
より、該過電圧の印加による過電流の通電を遮断し、上
記放電型サージ吸収素子ａの溶融短絡や焼損を防止す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、放電型サージ吸収素子ａの他に、これを保護す
るためのヒューズｂを線路Ａに接続することは、構成の
複雑化及び接続作業の煩雑化を招くこととなる。また、
連続した過電圧から放電型サージ吸収素子ａを保護する
ために、一旦ヒューズｂを溶断して線路Ａを開放する
と、過電圧の印加状態が解除された後も線路Ａは開放さ
れたままであり、電子機器の使用を再開するためには、
新たなヒューズｂを接続し直す必要があり、その復旧作
業に手間がかかる点で問題であった。
ように、放電型サージ吸収素子ａの他に、これを保護す
るためのヒューズｂを線路Ａに接続することは、構成の
複雑化及び接続作業の煩雑化を招くこととなる。また、
連続した過電圧から放電型サージ吸収素子ａを保護する
ために、一旦ヒューズｂを溶断して線路Ａを開放する
と、過電圧の印加状態が解除された後も線路Ａは開放さ
れたままであり、電子機器の使用を再開するためには、
新たなヒューズｂを接続し直す必要があり、その復旧作
業に手間がかかる点で問題であった。
【０００６】本発明は、上記した従来例の問題点に鑑み
てなされたものであり、ヒューズなどの遮断手段を用い
ることなく、放電型サージ吸収素子を過電圧から有効に
保護でき、したがって、その復旧作業の必要もない放電
型サージ吸収素子を実現することを目的とする。
てなされたものであり、ヒューズなどの遮断手段を用い
ることなく、放電型サージ吸収素子を過電圧から有効に
保護でき、したがって、その復旧作業の必要もない放電
型サージ吸収素子を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る放電型サージ吸収素子は、複数の放電
電極をそれぞれ放電間隙を隔てて対向配置し、これらを
放電ガスと共に気密容器内に封入してなる放電型サージ
吸収素子であって、上記複数の放電電極のうち少なくと
も１つを、芯部材の表面に、温度の上昇に伴ってその抵
抗値が上昇する正特性抵抗体をコーティングして形成す
るよう構成した。
に、本発明に係る放電型サージ吸収素子は、複数の放電
電極をそれぞれ放電間隙を隔てて対向配置し、これらを
放電ガスと共に気密容器内に封入してなる放電型サージ
吸収素子であって、上記複数の放電電極のうち少なくと
も１つを、芯部材の表面に、温度の上昇に伴ってその抵
抗値が上昇する正特性抵抗体をコーティングして形成す
るよう構成した。
【０００８】上記正特性抵抗体は、その抵抗値が上昇を
開始する温度が７０゜Ｃ以上２００゜Ｃ以下であること
が望ましい。また、上記正特性抵抗体は、その抵抗値が
上昇を開始する前の初期抵抗値が１００Ω以下であるこ
とが望ましい。
開始する温度が７０゜Ｃ以上２００゜Ｃ以下であること
が望ましい。また、上記正特性抵抗体は、その抵抗値が
上昇を開始する前の初期抵抗値が１００Ω以下であるこ
とが望ましい。
【０００９】
【作用】上記放電型サージ吸収素子は、電子機器の電子
回路に通じる電源ライン或いは通信ラインを構成する線
路間に接続される。そして、該線路に放電型サージ吸収
素子の定格電圧以上のサージが印加されると、上記放電
間隙にアーク放電が生成して該サージを吸収するため、
上記電子回路には一定範囲の電圧のみが供給される。
回路に通じる電源ライン或いは通信ラインを構成する線
路間に接続される。そして、該線路に放電型サージ吸収
素子の定格電圧以上のサージが印加されると、上記放電
間隙にアーク放電が生成して該サージを吸収するため、
上記電子回路には一定範囲の電圧のみが供給される。
【００１０】また、電子機器をその定格電圧を上回る電
源に誤接続した場合や、通信ラインを電源に誤接続した
場合、或いはこれらの事態を想定した過電圧試験の実施
等により、上記線路に放電型サージ吸収素子の定格電圧
以上の過電圧が連続して印加された場合には、上記過電
圧による過電流の通電によって上記正特性抵抗体が発熱
し、該正特性抵抗体の温度が所定値以上になると、その
抵抗値が急激に上昇する。その結果、電流が制限されて
上記放電間隙におけるアーク放電が消失するため、アー
ク放電に伴う発熱の持続による素子の溶融短絡や焼損を
防止できる。
源に誤接続した場合や、通信ラインを電源に誤接続した
場合、或いはこれらの事態を想定した過電圧試験の実施
等により、上記線路に放電型サージ吸収素子の定格電圧
以上の過電圧が連続して印加された場合には、上記過電
圧による過電流の通電によって上記正特性抵抗体が発熱
し、該正特性抵抗体の温度が所定値以上になると、その
抵抗値が急激に上昇する。その結果、電流が制限されて
上記放電間隙におけるアーク放電が消失するため、アー
ク放電に伴う発熱の持続による素子の溶融短絡や焼損を
防止できる。
【００１１】なお、上記「定格電圧」とは、上記放電型
サージ吸収素子の動作電圧のことであり、具体的には
「直流放電開始電圧」を意味する。また、上記の「連続
して印加され」という表現は、「一定時間印加され」と
いう意味であり、「瞬間的に印加され」の対立概念であ
る。したがって、連続して印加される「過電圧」には、
時間の経過とともに電圧値が変化する交流電圧も当然に
含まれるものである。以下においても同様である。
サージ吸収素子の動作電圧のことであり、具体的には
「直流放電開始電圧」を意味する。また、上記の「連続
して印加され」という表現は、「一定時間印加され」と
いう意味であり、「瞬間的に印加され」の対立概念であ
る。したがって、連続して印加される「過電圧」には、
時間の経過とともに電圧値が変化する交流電圧も当然に
含まれるものである。以下においても同様である。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を、図示の実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る放電型サージ吸収素子の１
実施例の全体を示す概略断面図であり、本実施例に係る
放電型サージ吸収素子２は、ガラス等によって構成され
た気密容器４と、該気密容器４内に収容された第１の放
電電極６及び第２の放電電極８とを有してなる。該第１
の放電電極６と第２の放電電極８とは、放電間隙を隔て
て略平行に対向するよう配置され、それぞれジュメット
線よりなるリード線10，10の一端が接続される。該リー
ド線10，10の他端は、上記気密容器４を貫通して外部へ
導出される。上記気密容器４内には、Ｎｅ，Ａｒ，Ｈｅ
等の希ガスや窒素ガス等の不活性ガスを主体とした放電
ガスが封入される。
明する。図１は本発明に係る放電型サージ吸収素子の１
実施例の全体を示す概略断面図であり、本実施例に係る
放電型サージ吸収素子２は、ガラス等によって構成され
た気密容器４と、該気密容器４内に収容された第１の放
電電極６及び第２の放電電極８とを有してなる。該第１
の放電電極６と第２の放電電極８とは、放電間隙を隔て
て略平行に対向するよう配置され、それぞれジュメット
線よりなるリード線10，10の一端が接続される。該リー
ド線10，10の他端は、上記気密容器４を貫通して外部へ
導出される。上記気密容器４内には、Ｎｅ，Ａｒ，Ｈｅ
等の希ガスや窒素ガス等の不活性ガスを主体とした放電
ガスが封入される。
【００１３】上記第１の放電電極６及び第２の放電電極
８は、ともに図２に示す断面構造を有している。すなわ
ち、Ｎｉなど放電特性の良好な金属によって構成された
芯部材12の表面を、正特性抵抗体14によってコーティン
グすると共に、該芯部材12の基端部16に上記リード10線
の一端を溶接等により接続してなる。
８は、ともに図２に示す断面構造を有している。すなわ
ち、Ｎｉなど放電特性の良好な金属によって構成された
芯部材12の表面を、正特性抵抗体14によってコーティン
グすると共に、該芯部材12の基端部16に上記リード10線
の一端を溶接等により接続してなる。
【００１４】上記正特性抵抗体14は、正の温度−抵抗特
性を有する感熱抵抗体であり、電流の通電によって一定
温度以上に発熱すると、その自己の発熱によって抵抗値
が急激に上昇する性質を有している。この正特性抵抗体
14は、具体的には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）
に希土類元素を混合した材料によって構成される。
性を有する感熱抵抗体であり、電流の通電によって一定
温度以上に発熱すると、その自己の発熱によって抵抗値
が急激に上昇する性質を有している。この正特性抵抗体
14は、具体的には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）
に希土類元素を混合した材料によって構成される。
【００１５】図３は上記放電型サージ吸収素子２の等価
回路図であり、ｒ1，ｒ2は上記第１の放電電極６及び第
２の放電電極８の各芯部材12の表面を覆う正特性抵抗体
14，14を、またＲは上記気密容器４のガラス面の絶縁抵
抗を、さらにＣは上記第１の放電電極６と第２の放電電
極８相互間の静電容量をそれぞれ表している。
回路図であり、ｒ1，ｒ2は上記第１の放電電極６及び第
２の放電電極８の各芯部材12の表面を覆う正特性抵抗体
14，14を、またＲは上記気密容器４のガラス面の絶縁抵
抗を、さらにＣは上記第１の放電電極６と第２の放電電
極８相互間の静電容量をそれぞれ表している。
【００１６】上記放電型サージ吸収素子２は、図４の回
路図に示すように、電子機器内の電子回路18に通じる線
路Ａ及びＡ’に上記リード線10，10を接続することによ
って、線路Ａ，Ａ’間に上記電子回路18に対して並列に
接続される。しかして、上記線路Ａ或いは線路Ａ’にサ
ージ等の過電圧が瞬間的に印加されると、上記第１の放
電電極６と第２の放電電極８との間の放電間隙に主放電
たるアーク放電を生成し、上記過電圧を吸収する。
路図に示すように、電子機器内の電子回路18に通じる線
路Ａ及びＡ’に上記リード線10，10を接続することによ
って、線路Ａ，Ａ’間に上記電子回路18に対して並列に
接続される。しかして、上記線路Ａ或いは線路Ａ’にサ
ージ等の過電圧が瞬間的に印加されると、上記第１の放
電電極６と第２の放電電極８との間の放電間隙に主放電
たるアーク放電を生成し、上記過電圧を吸収する。
【００１７】また、上記線路Ａ或いはＡ’に過電圧が連
続して印加された場合には、該過電圧による過電流の通
電によって、上記正特性抵抗体14，14が発熱する。そし
て、該正特性抵抗体14，14が所定温度以上にまで発熱し
た時点で、その抵抗値が急激に上昇して電流を制限する
ため、アーク放電が消失する。この結果、アーク放電の
持続による素子の溶融短絡や焼損を回避できる。
続して印加された場合には、該過電圧による過電流の通
電によって、上記正特性抵抗体14，14が発熱する。そし
て、該正特性抵抗体14，14が所定温度以上にまで発熱し
た時点で、その抵抗値が急激に上昇して電流を制限する
ため、アーク放電が消失する。この結果、アーク放電の
持続による素子の溶融短絡や焼損を回避できる。
【００１８】一方、過電圧の印加状態が解除された場合
には、上記正特性抵抗体14，14の温度が次第に低下し、
その抵抗値も低下するために、元の状態に自動的に復帰
する。
には、上記正特性抵抗体14，14の温度が次第に低下し、
その抵抗値も低下するために、元の状態に自動的に復帰
する。
【００１９】なお、上記正特性抵抗体14，14としては、
その抵抗値が上昇を開始する温度が７０゜Ｃ以上２００
゜Ｃ以下であるものを用いる。これは、７０゜Ｃ未満の
温度で抵抗値が上昇を開始するよう設定されていると、
被保護機器の周囲の環境温度の変化によって正特性抵抗
体14，14が誤動作するおそれがあり、また、２００゜Ｃ
を超える温度となってもアーク放電が持続していると、
その高熱によって放電型サージ吸収素子２を組み込んだ
回路基板等に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
この正特性抵抗体14，14の抵抗値が上昇を開始する温度
は、チタン酸バリウムに混合する希土類元素の種類や割
合を適宜設定することによって、所望の値にすることが
できる。
その抵抗値が上昇を開始する温度が７０゜Ｃ以上２００
゜Ｃ以下であるものを用いる。これは、７０゜Ｃ未満の
温度で抵抗値が上昇を開始するよう設定されていると、
被保護機器の周囲の環境温度の変化によって正特性抵抗
体14，14が誤動作するおそれがあり、また、２００゜Ｃ
を超える温度となってもアーク放電が持続していると、
その高熱によって放電型サージ吸収素子２を組み込んだ
回路基板等に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
この正特性抵抗体14，14の抵抗値が上昇を開始する温度
は、チタン酸バリウムに混合する希土類元素の種類や割
合を適宜設定することによって、所望の値にすることが
できる。
【００２０】また、上記正特性抵抗体14，14の抵抗値が
温度上昇に伴って上昇を開始する前の初期抵抗値は、そ
れぞれ１００Ω以下に設定するのが望ましく、数Ω以下
に抑えるのが理想的である。すなわち、正特性抵抗体1
4，14の初期抵抗値が高いと、サージの印加によって電
流が流れた場合に、正特性抵抗体14，14の電圧降下が大
きなものとなり、その分高い電圧が電子機器の電子回路
18側に印加されることとなるからである。
温度上昇に伴って上昇を開始する前の初期抵抗値は、そ
れぞれ１００Ω以下に設定するのが望ましく、数Ω以下
に抑えるのが理想的である。すなわち、正特性抵抗体1
4，14の初期抵抗値が高いと、サージの印加によって電
流が流れた場合に、正特性抵抗体14，14の電圧降下が大
きなものとなり、その分高い電圧が電子機器の電子回路
18側に印加されることとなるからである。
【００２１】なお、上記においては、放電電極として第
１の放電電極６と第２の放電電極８を備えた２極式の放
電型サージ吸収素子２を例示したが、これに限られるも
のではなく、３本の放電電極をそれぞれ放電間隙を隔て
て対向配置した、３極式の放電型サージ吸収素子につい
ても本発明は応用可能である。
１の放電電極６と第２の放電電極８を備えた２極式の放
電型サージ吸収素子２を例示したが、これに限られるも
のではなく、３本の放電電極をそれぞれ放電間隙を隔て
て対向配置した、３極式の放電型サージ吸収素子につい
ても本発明は応用可能である。
【００２２】また、上記第１の放電電極６び第２の放電
電極８ともに正特性抵抗体14，14をコーティングした構
成としたが、これに限られるものではなく、放電電極の
うち少なくとも１つを正特性抵抗体14でコーティングし
た構成とすれば足り、残りの放電電極をＮｉ等で形成さ
れた芯部材の表面にＢａＯやＢａＯ・Ａｌ2Ｏ3等のエミ
ッタ材をコーティングした通常の放電電極で代用しても
よい。すなわち、いずれかの放電電極が高抵抗状態とな
れば、アーク放電の持続状態を有効に回避できるからで
ある。
電極８ともに正特性抵抗体14，14をコーティングした構
成としたが、これに限られるものではなく、放電電極の
うち少なくとも１つを正特性抵抗体14でコーティングし
た構成とすれば足り、残りの放電電極をＮｉ等で形成さ
れた芯部材の表面にＢａＯやＢａＯ・Ａｌ2Ｏ3等のエミ
ッタ材をコーティングした通常の放電電極で代用しても
よい。すなわち、いずれかの放電電極が高抵抗状態とな
れば、アーク放電の持続状態を有効に回避できるからで
ある。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る放電型サージ吸収素子は、
放電電極のうち少なくとも１つを、芯部材の表面に正特
性抵抗体をコーティングして形成するよう構成したの
で、連続した過電圧が印加された場合には、該正特性抵
抗体の発熱によってその抵抗値が急激に上昇し、電流の
通電を制限して放電間隙に生成したアーク放電を消失さ
せるので、アーク放電に伴う発熱の持続による素子の溶
融短絡や焼損を有効に防止できる。
放電電極のうち少なくとも１つを、芯部材の表面に正特
性抵抗体をコーティングして形成するよう構成したの
で、連続した過電圧が印加された場合には、該正特性抵
抗体の発熱によってその抵抗値が急激に上昇し、電流の
通電を制限して放電間隙に生成したアーク放電を消失さ
せるので、アーク放電に伴う発熱の持続による素子の溶
融短絡や焼損を有効に防止できる。
【００２４】しかも、線路を切断しないので、過電圧の
連続した印加状態が解除された場合には、自動的に正常
状態に復帰するため、復旧作業が不要となる。また、部
品の交換も不要であるため、繰り返し使用が可能とな
る。
連続した印加状態が解除された場合には、自動的に正常
状態に復帰するため、復旧作業が不要となる。また、部
品の交換も不要であるため、繰り返し使用が可能とな
る。
【図１】本発明の１実施例に係る放電型サージ吸収素子
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図２】上記放電型サージ吸収素子の放電電極を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図３】上記放電型サージ吸収素子の等価回路図であ
る。
る。
【図４】上記放電型サージ吸収素子の使用例を示す回路
図である。
図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
２ 放電型サージ吸収素子 ４ 気密容器 ６ 第１の放電電極 ８ 第２の放電電極 12 芯部材 14 正特性抵抗体
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の放電電極をそれぞれ放電間隙を隔
てて対向配置し、これらを放電ガスと共に気密容器内に
封入してなる放電型サージ吸収素子であって、上記複数
の放電電極のうち少なくとも１つを、芯部材の表面に、
温度の上昇に伴ってその抵抗値が上昇する正特性抵抗体
をコーティングして形成したことを特徴とする放電型サ
ージ吸収素子。 - 【請求項２】 上記正特性抵抗体は、その抵抗値が上昇
を開始する温度が７０゜Ｃ以上２００゜Ｃ以下であるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の放電型サージ吸収素
子。 - 【請求項３】 上記正特性抵抗体は、その抵抗値が上昇
を開始する前の初期抵抗値が１００Ω以下であることを
特徴とする、請求項１または２に記載の放電型サージ吸
収素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33425791A JPH05144541A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 放電型サージ吸収素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33425791A JPH05144541A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 放電型サージ吸収素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144541A true JPH05144541A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18275317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33425791A Pending JPH05144541A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 放電型サージ吸収素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144541A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5578480A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Arrester |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33425791A patent/JPH05144541A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5578480A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Arrester |
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