Vol. 52   2009

Shinagawa Technical Report

品川ファインセラミックス株式会社「モリブデン電極とセラミックスを用いた避雷器の開発」
Shinagawa Fine Ceramics Co., Ltd.
“Development of Arrestor Using Ceramics and Mo Electrode”
山根俊治＊
Toshiharu YAMANE
Abstract
A novel molybdenum arrestor was successfully developed. The molybdenum arrestor has theadvantage of high-speed-response. Adoption of this product has achieved satisfactory results introuble spots.

1.

1. Introduction and Target

開発目的
近年の高度情報通信機器の急速な進歩とそれらのネットワーク化の発展に伴い，膨大な量の情報の記録保存と高速で情報の通信が行われ，社会の発展の基盤を支えている。これらの機器の電子回

Recently, information and telecommunicationequipment have been rapidly improved in theﬁeld of information technology. Consequently, a
lot of information data are recorded and communicated. These systems are the foundation of

路は微小エネルギーで動作しているため，外部かthe development of our society. The equipment

らの微小な電気的撹乱で容易に誤動作し，記録をconsumes little energy, but the electric circuits

喪失する。最近特に，外部の配線を通じて入る雷in this equipment lose memory if external elec-の異常電圧での機器の故障とネットワークの誤作
動は，金融・経済・産業・放送・運輸・医療などの社会・生活の広い分野で致命的な事故・損害をもtric disturbances invade the system. Failure ofequipment and NETWORK malfunction caused
by increased voltage from lightning striking
external lines particularly wreaks havoc on a

たらし，社会的に大きな問題となっている。中でwide variety of social ﬁelds such as ﬁnance,

も，通信回線を利用して動作する機器では，応答economics,スピードの遅い避電器では雷害を防護できない。

transportation service, medical and so on.

このような雷害イメージをFig. 1 に示す。
そこで，高速性を確認したモリブデン避雷素子にて新しい避雷器をつくることにより市場の要求＊

山陽電子工業株式会社 耐雷技術グループ 副課長

industrials,

broadcasting

scene,

Arrestors with slow response cannot prevent
lighting damage, as illustrated in Fig.1.
It is imperative to solve the above mentioned
problem to provide trouble free performance.

Thunder Technological Group, Sanyo Electronic Industries Co., Ltd.

Shinagawa Technical ReportVol. 52   2009Fig. 1

An image of disaster by thunder.に応えることができ，また，高速性を要求される

The target of our research was to develop a

新たな市場の開拓が可能であると考えモリブデン

novel arrestor made by Molybdenum and避雷器を開発することにした。
2.

開発内容

ceramics.
2. Detail of Development
A Molybdenum arrestor was fabricated using

セラミック円筒を使用し，この円筒を電極で挟a ceramic cylinder. By combining a molybdenum

む構造とするモリブデン避雷器を製造した。高融electrode and a ceramic cylinder, a compact

点であるモリブデン電極と，セラミック円筒を組

arrestor was realized, which is resistant to high

合わせることにより，コンパクトでかつ放電によtemperature or pressure by means of exagger-

る高温・高圧に耐えうる素子が完成した。
3.

特徴

ated discharge.
3. Remarks
Arrestors of the zinc oxide type and semi-

主な現行避雷素子として，「酸化亜鉛型」，「半conductor type are known as the predominant導体型」が挙げられる。これらの避雷素子の静電arrestors. The use of these arrestors, however,

容量は非常に大きいため使用できる範囲が限られ

is limited to areas such as high frequency linesており，特に，高周波回線に使用することが適していない。これに対しモリブデン避雷素子は静電容量がきわめて低いため高周波特性が良く高周波回線に適している。ここで，「モリブデン避雷素

due to large capacitance. On the other hand,molybdenum arrestors are equipped withextremely low capacitance and can be applied
to high frequency lines. Typical response
characteristics are represented, as follows. Fig.2

Vol. 52   2009

Shinagawa Technical Report

V : 500V / div
H : 5ns / div

Fig. 2Response examination result for arrestor (SPD) made of molybdenum.

子」の高速応答特性をFig. 2 に示す。この図では，shows the response wave pattern of molybde-

4kV/nsecの高スルーレート･インパルス波を，モnum arrestor in the case of a high-slew-rate

リブデン避雷素子に印加した場合の応答波形を示している。本開発素子の応答速度は2.5nsecであり，一般的な素子と比較すると素早い応答性を有している。
実際の雷は標準とする8/20μsの波形ばかりでimpulse wave of 4kV/ns. The response speed ofthe developed arrester element shows 2.5nsec
that is faster than a general arrestor element.
Wave patterns of thunderstorms are not only
8/20μs, but high-slew-rates also occur as shownin Fig.1. The molybdenum arrestor is eﬀective

なく，この実験と同様な高スルーレートの波形もagainst these wave patterns, too.

十分考えられる。これらの波形に対してモリブデ

4.

ン避雷素子は大いに効果を発揮する。
4.

応用例

Practical Application
The molybdenum arrestor (SPD) protects

electronic equipment when installed on theinput side of the serge. The arrestor (SPD)本モリブデン避雷素子は，近傍落雷で発生した

should be selected according to the kind of input

電磁誘導による誘導雷サージの入力側に設置すline. There are many types of input lines suchる。混入ルートは，電源線，通信線，電話回線おas power supply lines, a communication lines,よび同軸高周波回線など多岐にわたり考えられ，これに適した避雷器（SPD）を設置して，雷サージを大地に流し機器を防護する。詳細については，
Fig. 3 の避雷器（SPD）仕様を参照頂きたい。

and a coaxial high frequency lines, etc. Detailsof arrestor speciﬁcations are shown in Fig.3.

Shinagawa Technical ReportVol. 52   2009

SPD for power supply

SPD for signal

SPD for signal

SPD for coaxial cable(FT)

SPD for coaxial cable(BNC)

SPD for coaxial cable(N)SPD for coaxial cable(F)Fig. 3

5.

Specifications of arrestors (SPD).

まとめ
モリブデン避雷素子は，高速応答性に優れているため，今まで他社製避雷器による効果がなかった個所への導入において，着実に実績評価されており，大変ご好評を頂いている。

5. Summary
A novel molybdenum arrestor was successfully developed in this study. The molybdenumarrestor has the advantage of high-speedresponse.

Adoptionofthisproducthasachieved satisfactory results in trouble spots.