JPS5999928A - 安全装置付き過電圧保安器 - 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】 本発明は、特に、相−１７に接続するケーブルにおける
宙もしくは誘起された゛市カサージによる有害な重圧に
？、１して通イ１冊９＠、例λば電話設備を保護するた
め使用される過電圧保護装置【こ関する。

ナー＞２６−ｘマ・ルキを１．記のような設置Ｉから分
路するｔ−めル復的にｆｒ動する一次保安器、例λば力
、マ會千ユーゴまた１寸カーボン・プロ・ン々装置によ
りこのような設備を保護することは・般的な慣例である
。しかし、　このような装置はある間開にわたって適−
１１な作動を停止）−するおそれがある。特に、：Ｉｊ
フφ升ユーブが７稙洩を生してカスと空気を置換オるお
それがある。その結ψ、多分設備番ごとって１１１容さ
れるよりも高過ぎるレベルまで間隙の破壊電圧が１曽加
する。

従って、ｉｉｉ記の　次保安器と並列に二次保護装置を
櫂供することが望ましい。この二次保安器（オ、もし・
次保安器が作動しない場合にのみ作動するように一次保
安器の破壊電圧よりも若十高い破壊′重圧を有している
。−次保安器は空気中で作動することが望ましい。電話
および類似の設備においては、その破壊電圧は、通常、
約１０００ポ）レトもしくはそれより低い電圧である必
要がある。空（中においてこの重圧で作動するように構
成された標準の火花間隙は約０．１２７ｍｍ　（０，０
０５インチ）あるいはこれ以下の間隙を右することにな
るが、これは設定ならひに随持が困難となろう。またこ
の間隙はＩＩｊれ猜い。

火花間隙を用いない、　＋０００ボルトより低い電圧で
作動する電圧検知スインチが、１９８８年１１月１８日
発？■の米国特許第３，４１２，２２０号において開示
されている。前記スイッチは、１つの面１−に形成され
た醇化物の一゛、１１′！一層を有するアルミニラｌ−
５箔月を有１、ている。第１の酸化物層は多孔質であり
、第２の層は緻密である。この第２層−にには導電性を
有する膜が設けられ、電極が膜および箔に対してそ杓ぞ
れエポキシ樹脂によって接着されている。次にスイッチ
全体は樹脂中に閉１じ込められる。

このようなスイッチは二次保安器として使用するには完
全に満昆できるものではないが、これはその作動重圧が
ありまりにも低く、２つの層を設５− けること乃ひしポキシ樹脂の使用が製造を複雑に−「る
結１１−コスト紮増大して、火１ｊ生産すべき装置にと
っては友いに不利となるためである。

本発明の［１的は、安価であり製造が筒中でしかも作動
がイ５１頼で嘴る二次−゛市川保護装置の提供における
これらの問題を克服することである。

本発明によれば、市または電力セージから゛電話その他
の通信設備を保護するための過電圧保護装置１オ、当接
位置関係に配置された各表面部分を有する１女、１の電
極を含んでいる。少なくとも１つの電極は、その表面部
分トに形成された酸化物層を有する。酸化物層は前記電
極を相７Ｉ“に絶縁するのに役マｆち、装置に対して心
安ときれる破壊電圧と）′価の絶縁耐力を有する。この
破壊゛重圧を超えると、酸化物層は破壊し、１対の主極
間でこの層介して導通することができる。

従来の火花間隙とは異なり、本装置の電極は相１１に接
触状態にある。この特徴の大きな利点は、ごみその他の
汚れのり入が防止されることであ６− 番］、ＭＩｉ縁のｌＩ７さは専ら酸化物の肉厚によって
決定されるが、これは製造中１「確に制御中ることがで
きる。

両７ｊの′ｉシ゛極は、それ等の間で所゛バ″の破壊゛
重圧を甲′ｚｉｐする表面の酸化物層を右することが望
ましい。実際において、ある心安な破壊重圧に対１，２
つの薄い膜が中・の１価厚い膜よりも更に容桔にＶＪ’
定呵ず計な絶縁耐力をりえることが判った。

ｋｇ明の１〜にコンパブトで安価な実施ｆ！Ｉ−；様は
、各／／か醇化物で被覆された環状の表面をイ）する１
ｒ、１の口・ソう・ヤを含んでいる。このワッシャは、
これをガス人し］チューブの１つの電極から延イ［する
、ｖＩ−縁されたＸ込１１に対［７て筒中にそれ等を嵌
合することによりガス人すチュブ装置の如き従来の保安
器と容易に組合せることができる。

、Ｌｇ：、明の実施態様は、添付図面に関して以ドに記
述することにする。

第１図は、並列に接続された２つの切換え装置を含む過
電圧保護装置を示している。−次切換え装置は　一般に
周知の構凸のカス入りチューブ装置でｔ〕す、大気圧よ
り低い圧力で１く活輯がスで充順さねたセラミック・チ
ューブ１４内に１・）入された１剃の同軸の円筒状金属
′電極１０．１２によって形成さＦ″１７Ｃいる。電極
１０．１２の最も内側の端部１８と１８は、それぞれ小
さなｉ／Ｉ＋階、略々０．５０８開（０，０２０インチ
）だけ相１１’、　Ｊ、ｒ隔てられて火花間隙を形成す
る。

庫゛極１０の！Ａ端部は、Ｘ込［１２０をＨ，４成する
小径の軸７７向延長部をイｉする。

一゛次切換ｊ−装置即ち／くンクアップ切換え装置は、
そね、それアルミニウノ、赤ワッンヤの形態のｌネ１の
金属Ｔ１（極２２．２４からなる。ワンシャ２２．２４
の各々は、アルミ＝ｒ′７ム酸化物の絶縁層で被覆され
た環状面２６を４ｉする９各１？？２６は、従来周知の
−Ｌ法、例オばｔめ定めた期間低い温度の硫酸電解浴中
に浸漬することによる硬質陽極処理を用いてワッシャの
化学的方法で清掃された表面域を陽極処理することによ
り形成される。各層は、環状面仝体にｔ）たり、内外の
縁部表面にわたる案内の少なく１１−も−８１ご延在１
．でいる。囲まれた隅部は、電気的な応力集中を防１１
．するため丸味を４１？び千いる。

ワッシャ２２と２４は、それ雰の被Ｙａされた表面を相
！！−に接触関係に配置されているが接着はされ１、Ｘ
・透口？０により支持されている。絶縁材料のスリーブ
２８が、差込口２０を包囲するようになってイル。ワン
う・ヤ２２と２４はスリーブ２８１．に摩擦によって１
に・ぬられている。最も内側のワッシャ２２は、セラミ
ッケφチューブ１４の端部を半１イ方向に描切って突出
する′＃、極ｌＯのフランジを設けた端部３０に当接し
ている。最も外側ワッシャ２４は、電極１０の周囲でセ
ラミンク・チューブ１４の端部を囲繞する金属の円筒状
カラー３４の内側に湾曲された環状フランジ３２により
保持される。

カス入りチューブおよび酸化物でコーティングを施した
ワッシャの組合せ体か−・端部で閉鎖された金属ケーシ
ング３Ｂ内に収容されている。閉鎖端　９一 部は六角Ｉｆ形として列側に形成され、圧縮ばね３８を
１１Ｖ容する。このばね３８は、ケーシング３６におけ
る内側端部と、例λ＝ばビスマスと錫から作られ、ばね
３８の自由端部とガス大すチ、−ブから突出している゛
型棒１２の対向する外端面４２との間に配ざｌされた融
解可能なギイスク４ｏとの間で作用する。その周部に階
間された複数の軸方向に延在するばねアーＩ、４８を備
えｔ−円形状Ａ（部４６の形態の保持部材４４は、ばね
３８とディヌク４ｏの間にその基部４６を配置している
。ばね接触アーム４８ば、カス充填壬−１−−ブの列側
７１−ケーシング３６の内側との間の空間内に咥存する
。その配置は、ケーシング３ＧがアーＡ　ｆ金属カラー
３４と接触するように押圧する。アーｌ、の内側に湾曲
した端部５ｏは、カラーの端部を超えて延在して、ケー
シング３Ｂ内におけるカス入り手ユーブとワッシャの小
Ｎｈｒ体を保持するのに役立っている。

使用においては、電気的接続が差込［１２ｏとケーシン
グ３Ｂに対しで行なわれ、このケーシング３６は１０− ばね３８により基６３４ｓを保持１．、融解可能なディ
スク４０はガス充填チューブ装置の電極１２と接続して
いる１、−次保護装置電極がガス入りチューブ内の−れ
らのものと並列に接続されている。このように、ｎンシ
ャ２２はフランジを４２けた面３０とのその当接により
電極１０に対して接続される。ワッシャ２４は、力Ｔｙ
−３４、ばね保持アーム４８およびディスク４０釈経て
円筒状金属型８ｉ＋２に対して接続されている。

二次装置は、短絡を［生じるｊ前に僅かに制限された回
数、電流が充分に大きい場合はおそらくは１回しか作動
しないことに注１−１すべきである。

カス・チューブが故障した時しかその作動が行なわれな
いのでこれが実際の意図である。−ｊｊ、二次装置が故
障すると、これが故障を生じたという事実は容紡に検出
することができ、ガス・チューブを含む故障保護装置を
交換することができる。

−次保護装置の破壊電ＩＦ範囲は、ガス−チューブ装置
のそれよりは若干高いが、チューブ１４がガスのイ１４
りに空気で充填された状態になれば、面１６と１８の間
の火花間隙の破壊電圧よりは充分に低くなるように構成
されている。

一次保護装置買における典４り的な作動′重圧範囲は約
７００７’Ｊ至１０００ボルトである。これは、それぞ
れ約０．０１３ｍｍ　（０，０００５インチ）の肉厚で
ある２つの醇化物でコーティングを施１．た層を用いて
得られる。他の破壊電圧は、中−の酸化物層の場合の肉
ｙ１１に対する破壊電圧の下表から補間することに、１
−りｆΔＩＩＩすることができる。即ち、＾（府ｒＣＬ
ｔｙ＞−肉Ｊゾｆ！！　　　　　、１仙：ＤＣｌｉｌ、
　　−ｒ四に勺　　０．１０２　　（０，０００４）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４５０約０．
０１８　（０，０００７）　　　　、　　５５０約０．
０２４　（０，０００９５）　　　　　８３０前述の如
く、多くの装置の破壊電圧は、もし１つの酸化物層の代
りに２つの酸化物層が使用される場合にはそれ程変化を
示さない。第２図は、このような効果をノｆ＜すため破
壊電圧に対するサンプルの数をブロンドしたグラフであ
る。

第２図においては、カーブＡｌ−１中−の酸化物層の装
置を示し、カーブＢは各電極にに１つの層を有する２つ
の別個の層の装置を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は−・次および一二次電圧に依存するスイッチな
１体化している過電圧保護装置を示す側面図、ｔ−３よ
ひ第２図は１つおよび２つの絶縁酸化物層を有する二次
スインチの相対的な件部を示すグラフである。 １０．１２・・・円筒状金属電極、１４・・・セラミッ
ク・チ、−イ、１６・・・端面、１８・・・端面　２０
・・・差込口、２２．２４・・・ワッシャ、２６・・・
環状面、２８・・・スリーブ、３０・・・フランジを設
けた端部、３２・・・環状フランジ、３４・・・円筒状
カラー、３６・・・ケーシング、３８・・・ばね、４０
・・・ディスク、４２・・・外端面、４４・・・保持部
材、４６・・・）ル部、４８・・・ばねアーム、５０・
・・湾曲端部。 −°Ｉｇ　− 図面の浄書（内容に変更なし） Ｙ　ｌ　図 百　′ｅｉ　　セ　９　＠　ψ　寸　Ｎ。 手続補正書（カーＩ切 昭和５８年１１月１５日 特許庁１・３′［１−む　杉　イ（１大　　殿ｌ、事件
の表示 ！ト（Ｖｔ−１１１１”＋　５８−１８８２８８Ｍ２、
発明の名称 ｌ゛（−塾ν１１′＋１・Ｙへ１ｋＡ　’ｒ：１’　Ｉ
−Ｆ　１宋Ｌ、４．。 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代　理　人〒１０７ 住　　所　　　東京都港区赤坂１丁目９番１５号手続補
正書 昭和５９年　１月５日 特許庁９・（官　　若　杉　オｉ　夫　　殿１、事件の
表示 髪廠ｔｔｌ！１５８−ＩＢ３２３Ｒ号 ２、発明の名称 安イｌ挟を自句　き’ＪＦ６１五ｊ干、保安器３、補正
をする者 ４、代　理　人〒１０７ ） 明仲浦の発明の荊８１１１オ、−説明σ）！ｔｅａ（］
）明細１ｊ：第１０頁第１８行乃至第１１頁第３行に「
使用においては、・・・・・・・・・・・・電極１２と
接続１−７ている。−１とあるのを、１使用の際、差込
１−１２０と、げね３８、保持器基部４６及び融解可能
なディスク４０を経てガス充填チューブ装ｆＰ（の電極
に接続しているケーシング３６とに電気的接続が形成さ
れる。ｊＫ訂正する。 以　　−七

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　、　’Ｉｔ”、話あるいは＜＋ｈの通信装置のため
   の過電圧検１喜装置において、 （１）当接関係にＮ４された各表面部分を右する１対の
   電極と、 （ｚ）少なくとも１つの前記電極の前記部分１−の絶パ
   ・酸化物層と、 （３）前記醇化物が１ｉＩＩ記電極を相互に絶縁するの
   ｔこ役）７っており、かつ前記装置における所要破壊電
   圧とτ価のＹ・め定めた絶縁耐力を有することとを特徴
   とする過電圧保護装置。 ２、前記の各１部分が１つの酸化物層を有し、前記層が
   相互に接触状態にあり、それ等の間で前記装置の破壊１
   ｒ圧を規定するのに役１′７−っている特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３　、　ｆｌｉｉ記層は陽極処理により形成された中−
   の表Ｗ］膜なＩｆする′［キ詐請求の範囲第１１ｒ１記
   載の装置。 ４、前記各電極はワッシャであり、前記表面部分か前記
   ワッシャの瑠状領域金含む特許請求の範囲第３１工■記
   肪の装４゜ ５．１ｍ記ワッシャが絶縁された同軸状の差込口により
   支持ごれている特許請求の範囲第４イ１記載の装置。 ６、前記差込「］が前記ワッシャ間に延在する絶縁材ｔ
   ４のスＩループである特許請求の範囲第５ダ１記載の装
   置。 ７、前記の対の金属電極が、前記第１の対の電極と、１
   １・列に作動０’ｆ能な更に別の１対の゛電極を含む組
   合せ保、ｉＩ装置の一部を含む特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ８、前記の更に別の対の電極の−・方が差込口を有し、
   第１の対の金属電極が前記差込［１の周囲にＹ列位置関
   係に取付けられた１対のワ・ソシャを含み、前記表面部
   分が前記ワッシャの環状面を含む’４￥ＩＭ請求の範囲
   第７ｓｒｔ記４夕の’！Ａ　Ｆｉ。 ９．前記の史に別の対の′主極が金属ケーシング内の絶
   縁スリーブに取イ・１けられ、前記ケーシングが＋ｉｉ
   ＋　、ｉ＋’、　Ｌ７）−’Ｅに別の対の電極の他方と
   前記の第１の電極の−・−ノ）とを電気的に一体に接続
   し、前記第１の′１１１′極の他ノＪの主極が前記Ｘ−
   込１■支持゛市極に対してＩざ続５れている特許請求の
   範囲第８項記載の装置。 １０、前記ワ、シャのＸ・列状Ｗ、に配置された両方の
   環状表１ｎ１が酸化物層を有し、１）ｆｉ記層がそれ等
   の間（′前記ワンシャ間の破壊電圧を規定する特許請求
   の範囲第９　Ｊｒｉ記載の装置。 １１、前記の更に別の対の電極が前記絶縁スリーブに１
   、（入され、該スリーブが大気圧より低い圧力における
   カスで充電されている特許請求の範囲第９ｘｒｒ記１・
   覧の装置。