(57)【要約】  複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された当該空間内に封入される気体と、密閉された当該空間内に設けられ、外気に反応して変色するマーカーとを備えることにより、ガス抜けを視覚的に判断することが可能なガスチューブアレスタを得る。特に、複数の電極および希ガスを密閉する透明なガス管と、透明なガス管内に設けられ酸素に反応して不可逆的に変色するマーカーとを備えてガスチューブアレスタを構成する。これにより、ガス管内の希ガスがガス抜けし、ガス管内に酸素を含む外気が混入した場合には、ガス管内のマーカーがその酸素に反応して変色するため、ガス管からのガス抜けを視覚的に判断することが可能となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体と、密閉された前記空間内に設けられ、外気に反応して変色するマーカとを備えたことを特徴とするガスチューブアレスタ。
【請求項２】
前記マーカは酸素に反応して変色することを特徴とする請求項１に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項３】
前記密閉壁は少なくともその一部分が透明であり、前記密閉壁の外側からその透明部分を介して前記マーカの色が目視可能であることを特徴とする請求項１に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項４】
前記マーカはシート状に形成され、前記密閉壁の内側に貼り付けられることを特徴とする請求項３に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項５】
前記マーカは、密閉された前記空間内をサージ電流が流れることにより発生するジュール熱に対する耐熱性を有していることを特徴とする請求項１に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項６】
前記密閉壁は透明管であることを特徴とする請求項１に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項７】
基板上に請求項１に記載のガスチューブアレスタをそのガスチューブアレスタのマーカが前記基板の上方から視認可能なように固定したことを特徴とする回路装置。
【請求項８】
複数の電極、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁、および密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタと、
前記ガスチューブアレスタが挿入される容器と、
前記密閉壁の外側において前記容器内に設けられ、密閉された前記空間内に封入される前記気体に反応して変色するマーカ−とを備えたことを特徴とする、容器付きガスチューブアレスタ。
【請求項９】
前記空間内に封入される前記気体は希ガスであり、前記マーカは希ガスに反応して変色することを特徴とする請求項８に記載の容器付きガスチューブアレスタ。
【請求項１０】
前記容器は少なくともその一部分が透明であり、その透明部分を介して前記容器の外側から前記マーカの色が目視可能であることを特徴とする請求項８に記載の容器付きガスチューブアレスタ。
【請求項１１】
前記マーカは希ガスに反応して変色する塗料であり、前記容器の内側または前記密閉壁の外側の少なくともいずれかに、当該塗料を塗布したものであることを特徴とする、請求項８に記載の容器付きガスチューブアレスタ。
【請求項１２】
前記容器は絶縁体からなることを特徴とする請求項８に記載の容器付きガスチューブアレスタ。
【請求項１３】
前記容器は透明容器であることを特徴とする請求項８に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項１４】
基板上に請求項８に記載のガスチューブアレスタをそのガスチューブアレスタのマーカが前記基板の上方から視認可能なように固定したことを特徴とする回路装置。
【請求項１５】
複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタであって、前記密閉壁は、前記空間内からのガス抜けにより前記ガスチューブアレスタが雷サージ保護素子としての機能を失う前に、視認可能な破損を生じることを特徴とするガスチューブアレスタ。
【請求項１６】
前記破損は、前記密閉壁に生じるヒビ割れであることを特徴とする請求項１５に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項１７】
前記破損は、密閉された前記空間内の気体をサージ電流が流れることによって発生するジュール熱または該ジュール熱による前記気体の膨脹によって前記密閉壁の強度が低下することによって生じることを特徴とする請求項１５に記載のガスチューブアレスタ。
【請求項１８】
サージ電圧により影響を受ける回路と、該回路への入力部とＧＮＤとの間に電気的に接続された請求項１に記載のガスチューブアレスタとを有することを特徴とする回路装置。
【請求項１９】
サージ電圧により影響を受ける回路と、該回路への入力部とＧＮＤとの間に電気的に接続された請求項８に記載のガスチューブアレスタとを有することを特徴とする回路装置。
【請求項２０】
サージ電圧により影響を受ける回路と、該回路への入力部とＧＮＤとの間に電気的に接続された請求項１５に記載のガスチューブアレスタとを有することを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージ電圧により影響を受ける回路を当該サージ電圧から保護するためのガスチューブアレスタ、および該ガスチューブアレスタを用いる回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１５２９６６号公報に記載の従来の雷インパルス電圧保護素子は、外被膜に感熱インクが塗布されており、当該感熱インクの色を見ることにより、当該保護素子の交換時期を判断することが可能である。
即ち、雷インパルス電圧保護素子に雷インパルス電圧が印加されると、当該雷インパルス電圧保護素子に大電流が流れ、当該大電流によって生ずるジュール熱によって、当該保護素子に塗布された感熱インクが不可逆的に色変化するため、保守点検者は当該感熱インクの色を見ることにより、当該雷インパルス電圧保護素子に雷インパルスが印加されたか否かを判断することができる。【０００３】
しかしながら、このような従来の雷インパルス電圧保護素子においては、当該保護素子がガスチューブアレスタである場合に、当該保護素子からのガス抜け有無について、正確に判断することが出来なかった。
【特許文献１】特開2002-152966号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能であり、且つ、当該判断をなるべく正確に行うことができるガスチューブアレスタ、および該ガスチューブアレスタを用いる回路装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体と、密閉された前記空間内に設けられ、外気に反応して変色するマーカとを備える。【０００６】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁、および密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタと、該ガスチューブアレスタが挿入される容器と、前記密閉壁の外側において前記容器内に設けられ、密閉された前記空間内に封入される前記気体に反応して変色するマーカ−とを備える。【０００７】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタであって、前記密閉壁は、前記空間内からのガス抜けにより前記ガスチューブアレスタが雷サージ保護素子としての機能を失う前に、視認可能な破損を生じる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体と、密閉された前記空間内に設けられ、外気に反応して変色するマーカとを備えるので、保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能であり、且つ、当該判断をなるべく正確に行うことができるガスチューブアレスタを得ることができる。【０００９】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁、および密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタと、該ガスチューブアレスタが挿入される容器と、前記密閉壁の外側において前記容器内に設けられ、密閉された前記空間内に封入される前記気体に反応して変色するマーカ−とを備えるので、保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能であり、且つ、当該判断をなるべく正確に行うことができるガスチューブアレスタを得ることができる。【００１０】
本発明によるガスチューブアレスタは、複数の電極と、前記複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉する密閉壁と、密閉された前記空間内に封入される気体とからなるガスチューブアレスタであって、前記密閉壁は、前記空間内からのガス抜けにより前記ガスチューブアレスタが雷サージ保護素子としての機能を失う前に、視認可能な破損を生じるので、保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能であるガスチューブアレスタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による実施の形態１におけるガスチューブアレスタを例示する図である。
【図２】本発明によるガスチューブアレスタを利用した回路例を示す図である。
【図３】本発明による実施の形態２におけるガスチューブアレスタを例示する図である。
【図４】本発明による実施の形態３におけるガスチューブアレスタを例示する図である。
【符号の説明】
【００１２】
１，３１，４１  ガスチューブアレスタ      、  ２ａ  電極      、  ２ｂ  電極      、  ３，４３  密閉壁      、  ４，３４  マーカ      、  ５  空間      、  ６  外気      、  ７  プリント基板      、  ３８  容器      。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明による実施の形態１におけるガスチューブアレスタを例示する図である。図において、１はガスチューブアレスタ、２ａおよび２ｂは電極、３は電極２ａおよび２ｂで挟まれた空間５を気密状態に密閉する密閉壁、４は密閉された空間５内に設けられ、外気６に触れると変色するマーカ、７はプリント基板である。密閉壁３は少なくともその一部が透明であり、外部からその透明部分を介してマーカ４の色が目視可能となっている。密閉された空間５内には、高電圧を印加することによりアーク放電を生ずる不図示の気体が封入されている。当該ガスチューブアレスタ１は、プリント基板７上に、プリント基板７の上方からマーカ４の色が目視可能なように固定されている。マーカ４は空間５を雷サージ電流が流れることにより発生するジュール熱によって、変質および変色しない耐熱特性を有する。【００１４】
更に具体的には、３は例えば透明なガス管であり、４は酸素に触れると色が不可逆的に変色するシートである。シート４はガス管３の内側に貼り付けられている。ガス管３内には希ガスが封入されており、ガス管３の周りには外気６、即ち空気６が存在する。正常なガスチューブアレスタ１は、ガス管３内に希ガスが封入されており、ガス管３内に酸素は殆ど存在していない。従って、ガス管３内のシート４の色は変色せず、あるいは殆ど変色していない。一方、ガス管３内の希ガスがガス抜けしている場合には、空気６がガス管３内に混入し、ガス管３内のシート４が空気６に含まれる酸素と反応して変色する。
これにより、ガスチューブアレスタ１の保守管理者は、ガス管３内のシート４の色を見るだけで、ガス管３内の希ガスが抜けているか否かを視覚的に判断することが可能となる。【００１５】
正常なガスチューブアレスタ１の動作について説明する。ここでは電極２ａ側に雷サージ電圧から保護されるべき回路が接続され、電極２ｂ側が接地されているものとする。
正常なガスチューブアレスタでは、ガス管３内に希ガスが封入されており、電極２ａ，２ｂ間に雷サージ電圧などの高電圧が印加されると、電極２ａ，２ｂ間にアーク放電が発生する。このアーク放電においては、電極２ａ，２ｂ間の電圧は低い電圧で安定するため、電極２ａに接続される回路は、当該高電圧から保護される。また、電極２ａ，２ｂ間に印加される電圧が、希ガスの放電開始電圧以下の低電圧である場合には、電極２ａ，２ｂ間に殆ど電流が流れないため（但し、暗電流と呼ばれる極めて微弱な電流は流れることがある）、当該低電圧は電極２ａに接続される回路にそのまま印加される。【００１６】
一方、ガスチューブアレスタがガス抜け状態であり、ガス管３内に希ガスが存在しない、あるいは殆ど存在しない場合には、電極２ａ，２ｂ間に雷サージ電圧などの高電圧が印加されると、ガス管３内にアーク放電が発生せず、当該高電圧がそのまま電極２ａに接続される回路に印加され、当該回路が破損する。【００１７】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施の形態１におけるガスチューブアレスタを利用した回路例を示す図である。図２（ａ）は装置２１に対して正常電圧Ｖsigが入力される場合を例示し、図２（ｂ）は装置２１に対して雷サージ電圧Ｖpが入力される場合を例示している。【００１８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すものとし説明を省略する。図２（ａ）及び図２（ｂ）において、装置２１はガスチューブアレスタ１、バリスタ２２、ダイオード２３、内部回路２４、信号線２５、信号線２６から構成されている。Ｖsigは外部装置２７から装置２１へ入力される正常電圧（信号電圧）、Ｖpは装置２１へ入力される雷サージ電圧である。【００１９】
図２（ａ）および図２（ｂ）においては、信号線２５とグラウンドとの間に第１のガスチューブアレスタ１が設けられ、信号線２６とグラウンドとの間に第２のガスチューブアレスタ１が設けられている。また、それら第１および第２ガスチューブアレスタ１よりも内部回路２４側において、信号線２５と信号線２６との間に第１のバリスタ２２が設けられている。また、当該第１のバリスタ２２よりも内部回路２４側において、信号線２５とグラウンドとの間に第２のバリスタ２２が設けられ、信号線２６とグラウンドとの間に第３のバリスタ２２が設けられている。また、それら第２および第３のバリスタ２２よりも内部回路２４側において、信号線２５とグラウンドとの間に第１のダイオード２３が設けられ、信号線２６とグラウンドとの間に第２のダイオード２３が設けられている。図２（ａ）および図２（ｂ）において、第２および第３のバリスタ、および第１および第２のダイオードは省略することが可能である。【００２０】
図２（ａ）における回路動作について説明する。図２（ａ）では、装置２１に外部装置２７から正常電圧Ｖsigが入力されている。このとき、ガスチューブアレスタ１、バリスタ２２、ダイオード２３には、暗電流と呼ばれる極めて微量な漏れ電流ＩＬが流れるのみで、装置２１へ入力された正常電圧Ｖsigは、ほぼそのまま内部回路２４へ入力される。【００２１】
一方、図２（ｂ）において、装置２１に雷サージ電圧Ｖpが入力されると、ガスチューブアレスタ１、バリスタ２２、ダイオード２３など各保護素子のインピーダンスが急激に低下し、それら各保護素子に雷サージ電流Ｉｐが流れる。これによって、内部回路２４へ入力される電圧がクランプ電圧Ｖｃ（Ｖｃ≪Ｖp）まで低下し、内部回路２４へ雷サージ電圧Ｖｐが直接入力されることを回避することができる。【００２２】
以上のように本実施の形態１におけるガスチューブアレスタは、複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉し、密閉された空間内に気体を封入してなるガスチューブアレスタにおいて、当該気密空間内に外気に反応して変色するマーカをガスチューブアレスタの外部から目視可能に設けたので、ガスチューブアレスタの保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜けを視覚的に判断することが可能であり、且つ、当該判断をなるべく正確に行うことが可能となる。【００２３】
実施の形態２．
図３は本発明による実施の形態におけるガスチューブアレスタを例示する図である。
図３において、３１はガスチューブアレスタ、２ａおよび２ｂは電極、３は電極２ａおよび２ｂで挟まれた空間５を気密状態に密閉する密閉壁、３８はガスチューブアレスタ３１が挿入される容器、３４はガスチューブアレスタ３１の外側かつ容器３８の内側の位置に設けられるマーカ、７はプリント基板である。
密閉された空間５内には、高電圧を印加することによりアーク放電を生ずる不図示の気体が封入されており、３４は当該空間５内に封入された気体に反応して変色するマーカである。容器３８は少なくともその一部が透明であり、容器３８の外側からその透明部分を介してマーカ３４の色が目視可能となっている。このように容器３８に挿入されたガスチューブアレスタ３１が、プリント基板７上に、プリント基板７の上方からマーカ３４の色が目視可能なように固定されている。【００２４】
更に具体的には、３は例えば透明なガス管であり、ガス管３内には希ガスが封入されている。３４はガス管３内に封入された希ガスに触れると不可逆的に変色する塗料であり、容器３８の内側に塗布されている。容器３８は例えば側面が透明な絶縁性の容器であり、容器３８とガスチューブアレスタ３１との間の空間には、塗料３４を変色させない気体（例えば空気）が封入されている。図３では、容器３８の内側の一部に塗料３４を塗布する例を示したが、容器３８の内側全体に塗料３４を塗布してもよい。
正常なガスチューブアレスタ１は、ガス管３内の希ガスがガス管３外へ漏れ出すことはなく、塗料３４が当該希ガスに触れることはない。従って、塗料３４の色は変色しておらず、あるいは殆ど変色していない。一方、ガス管３内に雷サージ電圧が流れるなどして、ガス管３内の希ガスが容器３８内に漏れ出した場合には、塗料３４が当該希ガスと反応して変色する。
これにより、ガスチューブアレスタ３１の保守管理者は、容器３８内の塗料３４の色を見ることにより、ガス管３内の希ガスがガス抜けしているか否かを視覚的に判断することが可能である。【００２５】
図３に示した容器付きのガスチューブアレスタ３１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示した回路において、ガスチューブアレスタ１の代わりに用いることができ、図２（ａ）および図２（ｂ）に示した回路において、ガスチューブアレスタ１と容器付きガスチューブアレスタ３１とを混在させるようにしてもよい。【００２６】
以上のように本実施の形態２におけるガスチューブアレスタは、複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉し、密閉された空間内に気体を封入してなるガスチューブアレスタにおいて、当該ガスチューブアレスタを容器内に入れるとともに、当該容器の内部かつガスチューブアレスタの外部の位置に、当該ガスチューブアレスタから漏れ出した気体に反応して変色するマーカを、当該容器の外部から目視可能に設けたので、ガスチューブアレスタの保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能であり、且つ、当該判断をなるべく正確に行うことが可能となる。【００２７】
実施の形態３．
図４は本発明による実施の形態におけるガスチューブアレスタを例示する図である。
図４において、４１はガスチューブアレスタ、２ａおよび２ｂは電極、４３は電極２ａおよび２ｂで挟まれた空間５を気密状態に密閉する密閉壁である、７はプリント基板である。密閉された空間５内には、高電圧を印加することによりアーク放電を生ずる不図示の気体が封入されている。本実施の形態３においては、ガスチューブアレスタ４１の密閉壁４３がヒビ割れしやすい素材で構成されており、ガスチューブアレスタ４１が、自身の持つ雷保護素子としての機能を失い寿命を迎える前に、密閉壁４３にヒビが入るように構成されている。【００２８】
例えば、４３は薄いガス管であり、ガスチューブアレスタ４１に雷サージ電圧が印加されると、それによって発生するジュール熱、あるいはガス管内の気体膨脹により、ヒビ割れが生じるように構成されている。ヒビ割れはガス管４３から希ガスが抜け難く、視認し易い程度の大きさであることが望ましく、ひび割れを引き起こした雷サージ電圧の継続時間内において、ガス管内にアーク放電が生じる程度の希ガスが保持される程度のひび割れであることが望ましい。
これにより、ガスチューブアレスタ１の保守管理者は、ガス管４３のひび割れを見ることにより、ガス管４３内の希ガスがガス抜けしているか否かを視覚的に判断することが可能となる。【００２９】
以上のように本実施の形態２におけるガスチューブアレスタは、複数の電極で挟まれた空間を気密状態に密閉し、密閉された空間内に気体を封入してなるガスチューブアレスタにおいて、当該ガスチューブアレスタがガス抜けする前に、当該ガスチューブアレスタに視認可能な破損が生じるようにしたので、ガスチューブアレスタの保守点検者がガスチューブアレスタからのガス抜け有無を視覚的に判断することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、屋外に接地された装置内の回路を雷サージ電圧から保護するためのガスチューブアレスタなどにおいて利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2006114882.tif 000008
2006114882.tif 000009
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