JPH01176689A - 放電ギャップ - Google Patents
放電ギャップInfo
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- JPH01176689A JPH01176689A JP33451787A JP33451787A JPH01176689A JP H01176689 A JPH01176689 A JP H01176689A JP 33451787 A JP33451787 A JP 33451787A JP 33451787 A JP33451787 A JP 33451787A JP H01176689 A JPH01176689 A JP H01176689A
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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、雷サージを始めとする異常電圧から電力設備
や電子機器を保護するための放電ギャップに関するもの
である。
や電子機器を保護するための放電ギャップに関するもの
である。
従来の技術
近年、電力分野において電力の安定供給の要望が以前に
も増して高まり、電力設備機器の高信頼化ならびに電力
の高品質化が進められている。特に、電力の高品質化に
は、送配電線上に雷などによって発生する有害な異常電
圧を確実に吸収、抑制するために、シリコンカーバイド
、あるいは酸化亜鉛バリスタと直列に接続された放電ギ
ャップが避雷装置として、送配電設備の各所に取付けら
れている。また、電子機器においても、雷などの異常電
圧吸収用として、放電ギャップがもっばら単独で用いら
れている。特に、電話通信機器においては、サージ吸収
器に対し、静電容量が小さく、また漏れ電流のないこと
が要求されるため、放電ギャップが数多く適用されてい
る。
も増して高まり、電力設備機器の高信頼化ならびに電力
の高品質化が進められている。特に、電力の高品質化に
は、送配電線上に雷などによって発生する有害な異常電
圧を確実に吸収、抑制するために、シリコンカーバイド
、あるいは酸化亜鉛バリスタと直列に接続された放電ギ
ャップが避雷装置として、送配電設備の各所に取付けら
れている。また、電子機器においても、雷などの異常電
圧吸収用として、放電ギャップがもっばら単独で用いら
れている。特に、電話通信機器においては、サージ吸収
器に対し、静電容量が小さく、また漏れ電流のないこと
が要求されるため、放電ギャップが数多く適用されてい
る。
しかしながら、いずれの場合も大きな放電電流によって
放電ギャップが破壊することがあり、この放電ギャップ
の破壊によって引き起こされる他への損傷はできるだけ
少なくしなければならない。
放電ギャップが破壊することがあり、この放電ギャップ
の破壊によって引き起こされる他への損傷はできるだけ
少なくしなければならない。
従来、この種の放電ギャップの内部構造は、第5図に示
すような構成であった。第6図は放電ギャップの断面を
示したもので、第6図において、1a、1bは中央部に
凸部をもった円板状の電極で、凸部は対向して位置して
いる。これら電極1 N 、 1 bハ通常、鉄、二・
ンケル、コバルトfx、トの合金からなる。これは後述
の中空絶縁筒などと熱膨張率を合わすためのものである
。2は電極1a、1bの凸部の極間に形成されたギャッ
プ部である。この極間の長さによって放電開始電圧が決
定される。3は中空絶縁筒で、ガラス、セラミクスなど
からなる。この中空絶縁筒3は電極1a。
すような構成であった。第6図は放電ギャップの断面を
示したもので、第6図において、1a、1bは中央部に
凸部をもった円板状の電極で、凸部は対向して位置して
いる。これら電極1 N 、 1 bハ通常、鉄、二・
ンケル、コバルトfx、トの合金からなる。これは後述
の中空絶縁筒などと熱膨張率を合わすためのものである
。2は電極1a、1bの凸部の極間に形成されたギャッ
プ部である。この極間の長さによって放電開始電圧が決
定される。3は中空絶縁筒で、ガラス、セラミクスなど
からなる。この中空絶縁筒3は電極1a。
1b間を絶縁するものである。また、ギヤ、ツブ部2の
空間の状態を安定にするために、中空絶縁筒3の端面部
と電4i11L、1bはガラスによる融着や金属ロウ付
けによって封止されている。さらに、ギャップ部2の内
部の気体は、窒素、アルゴン、ネオンなどの不活性ガス
であり、1気圧もしくは1気圧以下に設定されている。
空間の状態を安定にするために、中空絶縁筒3の端面部
と電4i11L、1bはガラスによる融着や金属ロウ付
けによって封止されている。さらに、ギャップ部2の内
部の気体は、窒素、アルゴン、ネオンなどの不活性ガス
であり、1気圧もしくは1気圧以下に設定されている。
以上のように構成された従来の放電ギャップのサージ電
流吸収時の挙動について、以下その動作を説明する。ま
ず、雷サージ電圧が放電ギャップの電i1a、1b間に
印加され、その電圧がギヤ、ツブ部2の放電開始電圧よ
り高い場合、ギャップ部2は放電を開始し、それらの電
圧に伴うサージ電流が放電ギャップに流れ、放電ギャッ
プ両端の電圧が抑制される。また、サージ電圧だけでな
く、交流過電圧印加においても放電ギャップは放電を生
じ、放電ギャップ両端の電圧を抑制する。
流吸収時の挙動について、以下その動作を説明する。ま
ず、雷サージ電圧が放電ギャップの電i1a、1b間に
印加され、その電圧がギヤ、ツブ部2の放電開始電圧よ
り高い場合、ギャップ部2は放電を開始し、それらの電
圧に伴うサージ電流が放電ギャップに流れ、放電ギャッ
プ両端の電圧が抑制される。また、サージ電圧だけでな
く、交流過電圧印加においても放電ギャップは放電を生
じ、放電ギャップ両端の電圧を抑制する。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような従来の構成では放電ギャップ
に交流過電圧が印加され、交流電流が長時間印加された
場合、放電電流によるジュール熱によって電Wi11L
、1bが溶融し貫通孔を生じる。
に交流過電圧が印加され、交流電流が長時間印加された
場合、放電電流によるジュール熱によって電Wi11L
、1bが溶融し貫通孔を生じる。
そして、貫通孔を生じた電極間忙はアークガスが吹き出
し、周辺機器、部品に多大な影響を与える。
し、周辺機器、部品に多大な影響を与える。
特に、電気接点、極間などにアークガスが吹けば、短絡
を生じ大きな事故となる可能性が大である。
を生じ大きな事故となる可能性が大である。
従来例の場合、貫通孔が電極1&、1bのいずれに発生
するか不明であり、したがって周辺機器、部品に影響を
与えない位置に放電ギャップを取付ける制約があるとい
う問題があった。
するか不明であり、したがって周辺機器、部品に影響を
与えない位置に放電ギャップを取付ける制約があるとい
う問題があった。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、放電ギャフプを形成する2個の電極の構成に差を設け
、必ず一方の電極が他方よりも速く放電電流によって貫
通孔を生じるようにし、アークガスの吹き出し方向を固
定しようとすることを目的とするものである。
、放電ギャフプを形成する2個の電極の構成に差を設け
、必ず一方の電極が他方よりも速く放電電流によって貫
通孔を生じるようにし、アークガスの吹き出し方向を固
定しようとすることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は前記問題点を解決するために、放電ギャップを
形成する2個の電極のうち一方の電極を他方よりも実質
上厚くしたり、また融点の高い金属を用いるなどして放
電ギャップを構成したものである。
形成する2個の電極のうち一方の電極を他方よりも実質
上厚くしたり、また融点の高い金属を用いるなどして放
電ギャップを構成したものである。
作用
本発明は前記した構成により、交流電流通電時のように
大きなジュールエネルギーによって、電極の凸部が溶融
される時、貫通に至るまでの時間が両電極間で異なり、
結果として一方が相対的に速くなり、アークガスの吹き
出し方向が固定されるものである。
大きなジュールエネルギーによって、電極の凸部が溶融
される時、貫通に至るまでの時間が両電極間で異なり、
結果として一方が相対的に速くなり、アークガスの吹き
出し方向が固定されるものである。
実施例
第1図は本発明の放電ギャップの一実施例を示し、同図
は放電ギャップの断面図である。第1図において、4a
は電極、6はギャップ部、6は中空絶縁筒で、これらは
それぞれ従来の電極1a、ギヤ・ツブ部2、中空絶縁筒
3に対応するものである。4bは電極4aよりも厚みを
厚くした電極であり、その厚みは電極4aの2倍以上で
、電[41Lと同様な材料で構成されている。また、中
空絶縁筒6と電極4a、4bは従来と同様にガラス融着
や金属ロウ付けが施され、ギャップ部6の密封が保たれ
ている。さらに、封入ガスも従来と同様な不活性ガスが
用いられている。
は放電ギャップの断面図である。第1図において、4a
は電極、6はギャップ部、6は中空絶縁筒で、これらは
それぞれ従来の電極1a、ギヤ・ツブ部2、中空絶縁筒
3に対応するものである。4bは電極4aよりも厚みを
厚くした電極であり、その厚みは電極4aの2倍以上で
、電[41Lと同様な材料で構成されている。また、中
空絶縁筒6と電極4a、4bは従来と同様にガラス融着
や金属ロウ付けが施され、ギャップ部6の密封が保たれ
ている。さらに、封入ガスも従来と同様な不活性ガスが
用いられている。
次に、以上のように構成された放電ギャップの動作を説
明する。従来例と同様に雷サージ電圧が放電ギャップの
電[41L、4b間に印加され、その電圧がギャップ部
6の放電開始電圧より高い場合、ギャップ部5は放電を
開始し、それらの電圧に伴うサージ電流が放電ギャップ
に流れ、放電ギヤラブ両端の電圧が抑制される。また、
サージ電圧だけでなく、交流過電圧印加においても放電
ギヤ9プは放電を生じ、放電ギャップ両端の電圧を抑制
する。これらは従来の放電ギャップの作用と異なるもの
ではない。しかしながら、交流電流などの電流が長時間
にわたって放電を継続した場合、そのアーク熱、ジュー
ルエネルギーによって電極+a、4bの凸部は溶融しは
じめる。ここで、電極4bは電極4aよりも厚みが厚い
ため、溶融する速度も遅く、また貫通に至る時間も当然
のことながら電極4aよりも遅くなる。したがって、電
極4aは電極4bよりも速く貫通孔を生じることとなり
、アークガスの吹き出し方向も電極41L側と限定され
、同方向を周辺機器側でない安全側に設定することによ
り、放電ギャップの破壊時における周辺機器、部品への
影響が低減されるといった効果をもつものである。
明する。従来例と同様に雷サージ電圧が放電ギャップの
電[41L、4b間に印加され、その電圧がギャップ部
6の放電開始電圧より高い場合、ギャップ部5は放電を
開始し、それらの電圧に伴うサージ電流が放電ギャップ
に流れ、放電ギヤラブ両端の電圧が抑制される。また、
サージ電圧だけでなく、交流過電圧印加においても放電
ギヤ9プは放電を生じ、放電ギャップ両端の電圧を抑制
する。これらは従来の放電ギャップの作用と異なるもの
ではない。しかしながら、交流電流などの電流が長時間
にわたって放電を継続した場合、そのアーク熱、ジュー
ルエネルギーによって電極+a、4bの凸部は溶融しは
じめる。ここで、電極4bは電極4aよりも厚みが厚い
ため、溶融する速度も遅く、また貫通に至る時間も当然
のことながら電極4aよりも遅くなる。したがって、電
極4aは電極4bよりも速く貫通孔を生じることとなり
、アークガスの吹き出し方向も電極41L側と限定され
、同方向を周辺機器側でない安全側に設定することによ
り、放電ギャップの破壊時における周辺機器、部品への
影響が低減されるといった効果をもつものである。
次に、本発明の第二の実施例について第2図と共に説明
する。同図には第二の実施例の放電ギャップの断面図を
示した。前記第一の実施例との違いは、電極4bが1枚
の金属板から構成されていたのに対して、新たな電極板
を電極に接合し、実質的に電極厚みを増した点である。
する。同図には第二の実施例の放電ギャップの断面図を
示した。前記第一の実施例との違いは、電極4bが1枚
の金属板から構成されていたのに対して、新たな電極板
を電極に接合し、実質的に電極厚みを増した点である。
第2図において、7a、7bは電極、8はギャップ部、
9は中空絶縁筒で、これらはそれぞれ従来の電1ffi
11L 。
9は中空絶縁筒で、これらはそれぞれ従来の電1ffi
11L 。
1b、ギャップ部2、中空絶縁筒3に対応するものであ
る。10は電極7bに溶接などで接合した電極板で、電
極71L、7bと同様な金属材料で構成される。このよ
うに構成された放電ギャップの作用も第一の実施例と同
様である。すなわち、電極凸部の溶融の程度は同様であ
っても電極板1゜がカバーしているため、アークガスの
吹き出しの固定効果には変わりはない。
る。10は電極7bに溶接などで接合した電極板で、電
極71L、7bと同様な金属材料で構成される。このよ
うに構成された放電ギャップの作用も第一の実施例と同
様である。すなわち、電極凸部の溶融の程度は同様であ
っても電極板1゜がカバーしているため、アークガスの
吹き出しの固定効果には変わりはない。
次いで、本発明の第三の実施例について第3図と共に説
明する。同図には第三の実施例の放電ギャップの断面図
を示した。前記第一の実施例との違いは、電%4bが1
枚の同一厚みの金属板から構成されていたのに対して、
電極凸部を中実とし、実質的に放電機能をもつ部分の電
極厚みを増した点である。第3図において、112Lは
電極、12はギャップ部、13は中空絶縁筒で、これら
はそれぞれ従来の電極1a、ギャップ部2、中空絶縁筒
3に対応するものである。11bは電極凸部を中実とし
た電極で、電極112Lと同様な金属材料で構成される
。このように構成された放電ギヤ、ツブの作用も第一の
実施例と同様で、アークガスの吹き出しの固定効果には
変わりはない。
明する。同図には第三の実施例の放電ギャップの断面図
を示した。前記第一の実施例との違いは、電%4bが1
枚の同一厚みの金属板から構成されていたのに対して、
電極凸部を中実とし、実質的に放電機能をもつ部分の電
極厚みを増した点である。第3図において、112Lは
電極、12はギャップ部、13は中空絶縁筒で、これら
はそれぞれ従来の電極1a、ギャップ部2、中空絶縁筒
3に対応するものである。11bは電極凸部を中実とし
た電極で、電極112Lと同様な金属材料で構成される
。このように構成された放電ギヤ、ツブの作用も第一の
実施例と同様で、アークガスの吹き出しの固定効果には
変わりはない。
次いで、本発明の第四の実施例について第4図と共に説
明する。同図には第四の実施例の放電ギャップの断面図
を示した。前記第三の実施例との違いは、中空絶縁筒が
単なる円筒形ではなく、−方の端部開放孔の大きさが他
方よりも小さく、かつ電極凸部と同等の大きさにした点
である。第4図において、141Lは電極、16はギャ
ップ部で、これらはそれぞれ従来の電極1&、ギャップ
部2に対応するものである。18は中空絶縁筒であるが
、単なる円筒形ではなく、中実の電極側の端部開放孔の
大きさが他方よりも小さく、かつ電極凸部と同等の大き
さにしである。17は中実の電極の凸部で、18は凸部
17にネジで接続された電極である。このように構成さ
れた放電ギャップの作用も第三の実施例と同様であるが
、一方の電極の凸部17の周辺がすべて中空絶縁筒16
でカバーされているため、第三の実施例よりも優れたア
ークガスの吹き出しの固定効果を呈するものである。
明する。同図には第四の実施例の放電ギャップの断面図
を示した。前記第三の実施例との違いは、中空絶縁筒が
単なる円筒形ではなく、−方の端部開放孔の大きさが他
方よりも小さく、かつ電極凸部と同等の大きさにした点
である。第4図において、141Lは電極、16はギャ
ップ部で、これらはそれぞれ従来の電極1&、ギャップ
部2に対応するものである。18は中空絶縁筒であるが
、単なる円筒形ではなく、中実の電極側の端部開放孔の
大きさが他方よりも小さく、かつ電極凸部と同等の大き
さにしである。17は中実の電極の凸部で、18は凸部
17にネジで接続された電極である。このように構成さ
れた放電ギャップの作用も第三の実施例と同様であるが
、一方の電極の凸部17の周辺がすべて中空絶縁筒16
でカバーされているため、第三の実施例よりも優れたア
ークガスの吹き出しの固定効果を呈するものである。
次いで、本発明の第五の実施例について説明する(図は
省略)。従来例ならびに前記第一、二。
省略)。従来例ならびに前記第一、二。
三、四の実施例との違いは、貫通孔を生じてはまずい電
極側に他方よりも融点の高い金属材料を用いた点である
。このように構成された放電ギャップの作用も他の実施
例と同様である。すなわち、一方の電極材料にタングス
テンやステンレスを用い、他方に銅合金を用いるなどし
て、電極の溶融に差を設けることによって高い融点をも
つ電極側には貫通孔が発生しにくいという効果をもつも
のである。
極側に他方よりも融点の高い金属材料を用いた点である
。このように構成された放電ギャップの作用も他の実施
例と同様である。すなわち、一方の電極材料にタングス
テンやステンレスを用い、他方に銅合金を用いるなどし
て、電極の溶融に差を設けることによって高い融点をも
つ電極側には貫通孔が発生しにくいという効果をもつも
のである。
発明の効果
以上のように本発明によれば、放電ギヤ・ンプを形成す
る2個の電極のうち一方の電極を他方よりも実質上厚く
したり、また融点の高い金属を用いるなどして放電ギャ
ップを構成することによって交流電流通電時のように大
きなジュールエネルギーによって、電極の放電部が溶融
される時、貫通に至るまでの時間が両電極間で異なり、
結果として一方が相対的に速くなり、アークガスの吹き
出し方向が固定される。そして、その方向を周辺機器側
でない側に取付けることにより、周辺機器への熱的、機
械的影響を最小限にできるといった効果をもつものであ
る。
る2個の電極のうち一方の電極を他方よりも実質上厚く
したり、また融点の高い金属を用いるなどして放電ギャ
ップを構成することによって交流電流通電時のように大
きなジュールエネルギーによって、電極の放電部が溶融
される時、貫通に至るまでの時間が両電極間で異なり、
結果として一方が相対的に速くなり、アークガスの吹き
出し方向が固定される。そして、その方向を周辺機器側
でない側に取付けることにより、周辺機器への熱的、機
械的影響を最小限にできるといった効果をもつものであ
る。
第1図は本発明の第一の実施例を示す放電ギヤ、ツブの
断面図、第2図は本発明の第二の実施例を示す放電ギャ
ップの断面図、第3図は本発明の第三の実施例を示す放
電ギヤ、ツブの断面図、第4図は本発明の第四の実施例
を示す放電ギャップの断面図、第6図は従来の放電ギャ
フプの断面図である。 41L、4b、7N、7b、114.11b。 14a、1B・・・・・・電極、5,8,12.15・
・・・・・ギャップ部、6.9.13.16・・・・・
・中空絶縁筒、10・・・・・・電極板、17・・・・
・・電極の凸部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名4a
、4&−・−電 極 5−ギマップ 第2図 a 第3図 1a 第4図 第5図
断面図、第2図は本発明の第二の実施例を示す放電ギャ
ップの断面図、第3図は本発明の第三の実施例を示す放
電ギヤ、ツブの断面図、第4図は本発明の第四の実施例
を示す放電ギャップの断面図、第6図は従来の放電ギャ
フプの断面図である。 41L、4b、7N、7b、114.11b。 14a、1B・・・・・・電極、5,8,12.15・
・・・・・ギャップ部、6.9.13.16・・・・・
・中空絶縁筒、10・・・・・・電極板、17・・・・
・・電極の凸部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名4a
、4&−・−電 極 5−ギマップ 第2図 a 第3図 1a 第4図 第5図
Claims (6)
- (1)中空絶縁筒と、前記中空絶縁筒の両端に凸部を前
記中空絶縁筒内で対向させた2個の電極とからなり、前
記電極は前記中空絶縁筒の端部で接合、封止され、前記
電極のいずれか一方が他方より速く放電電流によって貫
通孔を生じるように構成したことを特徴とする放電ギャ
ップ。 - (2)一方の電極の厚みを他方よりも厚くしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の放電ギャップ。 - (3)一方の電極の外部に電極板を接合したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の放電ギャップ。 - (4)電極の凸部の一方が中空で、他方が中実であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の放電ギャ
ップ。 - (5)中空絶縁筒の端部開放孔のうち一方の開放部が電
極の中実の凸部まで達したことを特徴とする特許請求の
範囲第4項に記載の放電ギャップ。 - (6)融点の相異なる2種の金属材料を電極にそれぞれ
用いるとともに、融点の高い金属材料を貫通孔を生じさ
せようとする電極の反対側の電極に用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の放電ギャップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33451787A JPH01176689A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 放電ギャップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33451787A JPH01176689A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 放電ギャップ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01176689A true JPH01176689A (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=18278290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33451787A Pending JPH01176689A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 放電ギャップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01176689A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010018414A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Nippon Yusoki Co Ltd | かご台車固定用アタッチメント |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP33451787A patent/JPH01176689A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010018414A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Nippon Yusoki Co Ltd | かご台車固定用アタッチメント |
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