JP2007288114A - Spd for direct lightning stroke - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸化亜鉛形バリスタを内蔵し、直撃雷によるサージ電圧を酸化亜鉛形バリスタで吸収してその直撃雷から電気機器を保護する直撃雷用SPDに関する。 The present invention relates to a direct lightning SPD that incorporates a zinc oxide type varistor, and absorbs a surge voltage caused by a direct lightning strike with the zinc oxide type varistor to protect electrical equipment from the direct lightning strike.
例えば直撃雷などによる雷害を防止する目的から、単相交流電路において電気機器と大地間に、直撃雷による過渡的な過電圧を制限してサージ電流を分流するデバイスとしてサージ防護デバイス(Surge Protective Device:SPD)が設置されている。この直撃雷用SPDとしては、酸化亜鉛形バリスタを内蔵させた構造のものがある。 For example, in order to prevent lightning damage due to direct lightning strikes, a surge protection device (Surge Protective Device) is a device that shunts surge current by limiting transient overvoltage due to direct lightning strikes between electrical equipment and the ground in a single-phase AC circuit. : SPD) is installed. This direct lightning SPD includes a structure in which a zinc oxide varistor is incorporated.
この酸化亜鉛形バリスタは、直撃雷によるサージが繰り返し入力されると、その入力レベルによっては経時的に劣化する。酸化亜鉛形バリスタが劣化すると、漏れ電流が増加して発熱し、熱暴走による発煙発火の原因となる。また、酸化亜鉛バリスタの劣化により、その酸化亜鉛形バリスタの定格耐量を大幅に超えた過大サージによって、酸化亜鉛形バリスタが瞬時に短絡して周囲の電気機器を破損する原因となる。 The zinc oxide varistor deteriorates with time depending on the input level when a surge due to a direct lightning strike is repeatedly input. When the zinc oxide varistor deteriorates, the leakage current increases and heat is generated, causing smoke and ignition due to thermal runaway. Moreover, due to the deterioration of the zinc oxide varistor, an excessive surge that greatly exceeds the rated withstand capacity of the zinc oxide varistor causes the zinc oxide varistor to short-circuit instantaneously and cause damage to surrounding electrical equipment.
このことから、直撃雷用SPDでは、酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止すると共に、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する機能を備えたものが望ましい。 For this reason, it is desirable that the direct-current lightning SPD has a function to prevent smoke and ignition due to thermal runaway of the zinc oxide varistor and to prevent an instantaneous short circuit of the zinc oxide varistor due to an excessive surge exceeding the rated capacity. .
この酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止すると共に、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する機能を発揮するものとして、耐雷素子用の保護ヒューズが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この保護ヒューズは、酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止する温度ヒューズ機能と、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する電流ヒューズ機能とを兼ね備えたものである。 Protective fuses for lightning protection devices have been proposed as a function to prevent smoke and ignition due to thermal runaway of this zinc oxide varistor and to prevent instantaneous short circuit of the zinc oxide varistor due to excessive surge exceeding the rated capacity. (For example, refer to Patent Document 1). This protective fuse combines a thermal fuse function that prevents smoke and fire due to thermal runaway of a zinc oxide varistor, and a current fuse function that prevents instantaneous short circuit of the zinc oxide varistor due to an excessive surge exceeding the rated capacity. is there.
この特許文献1で開示された保護ヒューズを内蔵した直撃雷用SPDでは、酸化亜鉛形バリスタが劣化して自己発熱により温度が上昇すると、保護ヒューズが溶断することにより酸化亜鉛形バリスタを主回路から切り離すようにしている。また、定格耐量を超えた過大サージによりサージ電流が流れた場合も、保護ヒューズが溶断することにより、その酸化亜鉛形バリスタを主回路から切り離すようにしている。
ところで、前述した従来の直撃雷用SPDでは、酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止する温度ヒューズ機能と、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する電流ヒューズ機能とを兼ね備えた保護ヒューズを内蔵させたものである。 By the way, in the conventional direct lightning SPD described above, a temperature fuse function that prevents smoke and ignition due to thermal runaway of the zinc oxide type varistor and a current fuse that prevents instantaneous short circuit of the zinc oxide type varistor due to an excessive surge exceeding the rated capacity. It has a built-in protective fuse that has both functions.
しかしながら、酸化亜鉛形バリスタの切り離し機能、つまり、酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止する温度ヒューズ機能と、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する電流ヒューズ機能からなる二つの切り離し機能を一つの保護ヒューズに持たせた場合、その保護ヒューズ自体の機械的強度が低いことから、直撃雷用SPDのように放電エネルギーの非常に大きなサージ電流では電磁力や自己発熱による温度上昇により、酸化亜鉛形バリスタの定格耐量内でも保護ヒューズが溶断してしまうことが生じ、過大サージに対して安定した遮断性能を発揮させることが困難になる可能性がある。 However, the function of disconnecting the zinc oxide type varistor, that is, the temperature fuse function that prevents smoke and ignition due to thermal runaway of the zinc oxide type varistor, and the current fuse that prevents instantaneous short circuit of the zinc oxide type varistor due to excessive surge exceeding the rated capacity. When two protective functions are provided in one protective fuse, the mechanical strength of the protective fuse itself is low. Therefore, in the case of a surge current with a very high discharge energy such as a direct lightning SPD, electromagnetic force or The temperature rise due to self-heating may cause the protective fuse to melt even within the rated withstand capacity of the zinc oxide varistor, and it may be difficult to exert a stable breaking performance against an excessive surge.
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、放電エネルギーの非常に大きなサージ電流で電磁力や自己発熱による温度上昇があっても、過大サージに対して安定した遮断性能を発揮させ得る直撃雷用SPDを提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to prevent an excessive surge even if there is a temperature increase due to electromagnetic force or self-heating due to a very large surge current of discharge energy. An object of the present invention is to provide a direct lightning SPD capable of exhibiting stable blocking performance.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、酸化亜鉛形バリスタを一対の端子間に接続し、酸化亜鉛形バリスタといずれか一方の端子間に、酸化亜鉛形バリスタと端子間を切り離し可能とする分離器を接続した直撃雷用SPDであって、分離器は、酸化亜鉛形バリスタの劣化による発熱で溶断し、かつ、定格耐量以下のサージ電流で自己発熱により溶断しない低溶融金属からなる温度ヒューズと、その温度ヒューズに直結され、かつ、酸化亜鉛形バリスタの定格耐量を超えた限界耐量で切離される切り離し導体とで構成されていることを特徴とする。 As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention connects a zinc oxide type varistor between a pair of terminals, between the zinc oxide type varistor and one of the terminals, and between the zinc oxide type varistor and the terminals. SPD for direct lightning with a separator that can be separated, and the separator is fused by heat generation due to deterioration of the zinc oxide varistor, and it is low melting that does not melt by self-heating with a surge current below the rated capacity It is composed of a thermal fuse made of metal and a separated conductor that is directly connected to the thermal fuse and separated by a limit tolerance exceeding the rated tolerance of the zinc oxide varistor.
本発明では、酸化亜鉛形バリスタの劣化による発熱で溶断し、かつ、定格耐量以下のサージ電流で自己発熱により溶断しない低溶融金属からなる温度ヒューズと、その温度ヒューズに直結され、かつ、酸化亜鉛形バリスタの定格耐量を超えた限界耐量で切離される切り離し導体とで分離器を構成したことにより、酸化亜鉛形バリスタの熱暴走による発煙発火を防止する温度ヒューズ機能を前述の温度ヒューズに持たせ、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタの瞬時短絡を防止する電流ヒューズ機能を前述の切り離し導体に持たせるようにしている。 In the present invention, a thermal fuse made of a low-melting metal that is blown by heat generation due to deterioration of a zinc oxide type varistor and that is not blown by self-heating with a surge current less than the rated withstand voltage, and is directly connected to the thermal fuse, and zinc oxide The above-mentioned thermal fuse has a thermal fuse function that prevents smoke and ignition due to thermal runaway of the zinc oxide type varistor by configuring the separator with a separated conductor that is separated with a critical tolerance exceeding the rated capability of the type varistor. The aforementioned disconnected conductor is provided with a current fuse function for preventing an instantaneous short circuit of the zinc oxide varistor due to an excessive surge exceeding the rated withstand capability.
このように温度ヒューズ機能と電流ヒューズ機能からなる二つの切り離し機能を温度ヒューズと切り離し導体で機能分離したことにより、機械的強度が低く、かつ、強度的ばらつきが大きい低溶融金属からなる温度ヒューズについては温度ヒューズ機能のみを持たせることに限定できるので、機械的強度に余裕のある温度ヒューズの選定が容易となり、過大サージに対して安定した遮断性能を発揮させることが容易となる。 With regard to the thermal fuse made of a low-melting metal with low mechanical strength and large strength variation by separating the thermal fuse function and the current fuse function from the thermal fuse function and the thermal conductor. Can be limited to only having a thermal fuse function, it becomes easy to select a thermal fuse having a sufficient mechanical strength, and it becomes easy to exhibit a stable breaking performance against an excessive surge.
また、本発明は、前述した構成において、酸化亜鉛形バリスタを密閉ケース内に収容すると共にその密閉ケースから一対の端子を導出し、分離器の温度ヒューズを酸化亜鉛形バリスタ側に接続すると共に切り離し導体を端子側に接続し、温度ヒューズおよび切り離し導体からなる分離器を、密閉ケース内の酸化亜鉛形バリスタと隣接する空間に収納配置した構造とすることが望ましい。 Further, according to the present invention, in the configuration described above, the zinc oxide varistor is accommodated in the sealed case and a pair of terminals are led out from the sealed case, and the temperature fuse of the separator is connected to the zinc oxide varistor side and disconnected. It is desirable to have a structure in which a conductor is connected to the terminal side, and a separator composed of a thermal fuse and a disconnected conductor is housed and disposed in a space adjacent to the zinc oxide varistor in the sealed case.
このように、酸化亜鉛形バリスタに温度ヒューズを直結し、かつ、その温度ヒューズを密閉ケース内の酸化亜鉛形バリスタと隣接する空間に収納配置すれば、酸化亜鉛形バリスタの劣化により生じた熱を温度ヒューズに効率よく伝達することが容易となってその温度ヒューズの温度設定を高くすることが可能となる。 In this way, if a thermal fuse is directly connected to a zinc oxide varistor, and the thermal fuse is housed in a space adjacent to the zinc oxide varistor in the sealed case, the heat generated by the deterioration of the zinc oxide varistor can be reduced. Efficient transmission to the thermal fuse is facilitated, and the temperature setting of the thermal fuse can be increased.
さらに、本発明は、前述した構成において、温度ヒューズと切り離し導体を一直線上に配置し、その切り離し導体と交差する方向に引張力を弾性的に付勢するばねを介して表示器を切り離し導体に連結し、温度ヒューズの溶断あるいは切り離し導体の切離のいずれか一方の動作時にばねの引張力により表示器をその引張力の作用方向に変位させるようにした構造が望ましい。 Further, according to the present invention, in the configuration described above, the thermal fuse and the disconnecting conductor are arranged in a straight line, and the indicator is disconnected to the conductor via a spring that elastically biases the tensile force in a direction intersecting the disconnecting conductor. It is desirable to have a structure in which the indicator is displaced in the direction in which the tensile force is applied by the tensile force of the spring when either the thermal fuse is blown or the disconnected conductor is disconnected.
このように、温度ヒューズと切り離し導体を一直線上に配置した方向と交差する方向に引張力を切り離し導体に付勢し、その引張力でもって表示器を変位させることで温度ヒューズの溶断あるいは切り離し導体の切離のいずれか一方の動作を表示させることにより、機械的強度が高い切り離し導体に引張力を分担させるようにすれば、機械的強度が低い温度ヒューズに大きな引張力が直接的に作用して不所望な応力が加わることなく、温度ヒューズの正常動作を確保することができる。 In this way, the thermal fuse is disconnected or disconnected by energizing the conductor in the direction intersecting the direction in which the thermal fuse and the disconnecting conductor are arranged in a straight line, and displacing the indicator with the tensile force. By displaying the operation of one of the separations of the wires, if the tensile force is shared by the separated conductor with high mechanical strength, a large tensile force directly acts on the thermal fuse with low mechanical strength. Thus, normal operation of the thermal fuse can be ensured without applying undesired stress.
本発明によれば、温度ヒューズ機能と電流ヒューズ機能からなる二つの切り離し機能を温度ヒューズと切り離し導体で機能分離したことにより、機械的強度が低く、かつ、強度的ばらつきが大きい低溶融金属からなる温度ヒューズについては温度ヒューズ機能のみを持たせることに限定できるので、機械的強度に余裕のある温度ヒューズの選定が容易となり、過大サージに対して安定した遮断性能を発揮させることが容易となり、信頼性の高い直撃雷用SPDを提供することができる。 According to the present invention, the two disconnecting functions consisting of the thermal fuse function and the current fuse function are separated from each other by the thermal fuse and the disconnecting conductor, so that the mechanical strength is low and the low-melting metal has a large strength variation. Since the thermal fuse can be limited to only having a thermal fuse function, it is easy to select a thermal fuse with sufficient mechanical strength, and it is easy to demonstrate stable shut-off performance against excessive surges. It is possible to provide a high-performance direct lightning SPD.
また、酸化亜鉛形バリスタに温度ヒューズを直結し、かつ、その温度ヒューズを密閉ケース内の酸化亜鉛形バリスタと隣接する空間に収納配置すれば、酸化亜鉛形バリスタの劣化により生じた熱を温度ヒューズに効率よく伝達することが容易となってその温度ヒューズの温度設定を高くすることが可能となり、直撃雷用SPDの設計が容易となる。 In addition, if a thermal fuse is directly connected to the zinc oxide varistor and the thermal fuse is housed in a space adjacent to the zinc oxide varistor in the sealed case, the heat generated by the deterioration of the zinc oxide varistor can be removed. It becomes easy to efficiently transmit to the thermal fuse, and the temperature setting of the thermal fuse can be increased, and the design of the direct lightning SPD is facilitated.
さらに、温度ヒューズと切り離し導体を一直線上に配置した方向と交差する方向に引張力を切り離し導体に付勢し、その引張力でもって表示器を変位させることで温度ヒューズの溶断あるいは切り離し導体の切離のいずれか一方の動作を表示させることにより、機械的強度が高い切り離し導体に引張力を分担させるようにすれば、機械的強度が低い温度ヒューズに大きな引張力が直接的に作用して不所望な応力が加わることなく、温度ヒューズの正常動作を確保することができ、直撃雷用SPDの信頼性を向上させることができる。 Further, the tensile force is disconnected and biased toward the conductor in a direction crossing the direction in which the thermal fuse and the disconnecting conductor are arranged in a straight line, and the indicator is displaced by the tensile force, so that the thermal fuse is blown or disconnected. By displaying the operation of either one of the two parts, if the tensile force is shared by the disconnected conductor with high mechanical strength, a large tensile force acts directly on the thermal fuse with low mechanical strength, and the The normal operation of the thermal fuse can be ensured without applying desired stress, and the reliability of the direct lightning SPD can be improved.
図1は本発明の実施形態における直撃雷用SPDの基本回路構成を示す。 FIG. 1 shows a basic circuit configuration of a direct lightning SPD according to an embodiment of the present invention.
この実施形態の直撃雷用SPDは、同図に示すようにZnOを主成分とする耐雷素子である酸化亜鉛形バリスタ10と、温度ヒューズ22および切り離し導体24からなる分離器20とを一対の端子30a,30b間に直列に接続したものであり、その分離器20による酸化亜鉛形バリスタ10の切り離し動作でもって酸化亜鉛形バリスタ10の劣化あるいは過大サージの侵入を報知する表示器40を分離器20に連結した構造を具備する。この直撃雷用SPDでは、酸化亜鉛形バリスタ10と、温度ヒューズ22および切り離し導体24からなる分離器20とを含む主要な構成要素を樹脂製の密閉ケース50に内蔵させ、その分離器20に連結された表示器40を密閉ケース50の窓部に配設した構造を具備する。
The direct lightning SPD of this embodiment includes a pair of terminals including a
図2は酸化亜鉛形バリスタ10を密閉ケース50に内蔵させた直撃雷用SPDを示す組立分解斜視図、図3は密閉ケース50の蓋体54(図2参照)を取り外した状態を示す正面図、図4は前述した酸化亜鉛形バリスタ10を含む主要な各構成要素の接続形態を示す模式図である。
2 is an exploded perspective view showing a direct lightning SPD in which the
酸化亜鉛形バリスタ10は、図2に示すように薄板円盤状をなし、その表裏両面に導電性金属からなる一対の電極12,14(図4参照)が接合されている。この酸化亜鉛形バリスタ10の表面側に設けられた一方の電極12は、その一部を切り起こすことにより舌片状の電極引き出し部12aが形成され、酸化亜鉛形バリスタ10の裏面側に設けられた他方の電極14は、その一部を切り起こすと共に折り曲げ成形して表面側に導出することにより舌片状の電極引き出し部14aが形成されている。このように、一対の電極12,14を酸化亜鉛形バリスタ10の表面側同一方向に導出して二つの電極引き出し部12a,14aを配置したことにより、密閉ケース50内での配線作業を容易にすることができる。
The
図2に示すように、密閉ケース50は略矩形状をなし、酸化亜鉛形バリスタ10、温度ヒューズ22および切り離し導体24からなる分離器20を含む主要な構成要素を収容するケース本体52と、そのケース本体52の開口部を閉塞する蓋体54とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the sealed
ケース本体52の周壁部には、円盤状の酸化亜鉛形バリスタ10を囲撓するように略円形に湾曲した隔壁部56が一体的に設けられている。このケース本体52の底部には、複数条のスリット58が形成され、また、周縁部をケース本体52の深さ方向に折曲成形した凹椀状のスペーサ51が収納配置されてケース本体52の底部との間に空隙が形成されている。ケース本体52の二つの隅部には、導電性金属からなる一対の端子30a,30bが配設されている。それぞれの端子30a,30bは、屈曲成形された板状部材であり、基端部が隔壁部56の近傍に配置され、先端部がケース本体52から導出されている。
A
一方、蓋体54は、ケース本体52の開口形状と合致した形状を有する蓋板部54aと、その蓋板部54aの四箇所から厚み方向に突出させた止め部54bとからなる。この蓋板部54aでケース本体52の開口部を閉塞すると共に止め部54bをケース本体52の周壁部外周の凹所52bに引っ掛け係止することにより、蓋体54をケース本体52に装着して密閉ケース50を形成する。
On the other hand, the
なお、蓋板部54aには、多数の小孔53が穿設されており、これら小孔53の形成部位に粘着性シート55を貼着することにより前述の小孔53を閉塞して密閉ケース50を形成する。これにより、温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離時に金属蒸発により密閉ケース50の内部圧力が上昇した場合であっても、粘着性シート55の一部を剥離させて小孔53を介して圧力上昇分を吸収して密閉ケース50の破裂を未然に防止するようにしている。
In addition, a large number of
この直撃雷用SPDでは、ケース本体52に一対の端子30a,30bを装着した状態で、そのケース本体52の底部にスペーサ51を収容配置させた上で隔壁部56内に酸化亜鉛形バリスタ10を格納する。このスペーサ51によりケース本体52との間で空隙を設けることにより酸化亜鉛形バリスタ10からの熱によりケース本体52が加熱されることを抑制している。さらに、ケース本体52の加熱を抑制するため、ケース本体52のスリット58を通気孔として機能させている。
In the direct lightning SPD, with the pair of
この状態で酸化亜鉛形バリスタ10を収容した隔壁部56の内部にシリコーン樹脂などの充填材60を注入することにより、その充填材60内に酸化亜鉛形バリスタ10を埋設する。なお、充填材60としては、シリコーン樹脂が好適であるが、耐湿、難燃、高絶縁機能を発揮するものであれば、他の素材であってもよい。
In this state, a
酸化亜鉛形バリスタ10の充填材60から突き出た一対の電極引き出し部12a,14aのうち、酸化亜鉛形バリスタ10の裏面側電極14から導出した電極引き出し部14aを、ケース本体52に取り付けられた一方の端子30aにねじ止めにより電気的かつ機械的に接続する。また、酸化亜鉛形バリスタ10の表面側電極12から導出した電極引き出し部12aに温度ヒューズ22の一端を接続する。この温度ヒューズ22は、例えば138℃で溶融するビスマス、スズの低溶融合金を素材とする直方体形状をなし、その一端を前述の電極引き出し部12aにねじ止めにより電気的かつ機械的に接続する。
Of the pair of
この直方体形状の温度ヒューズ22の他端をねじ止めにより切り離し導体24の一端に電気的かつ機械的に接続する。この切り離し導体24は、銅製の短冊状薄板で構成され、その長手方向に沿ってスリット24aが形成されている。この切り離し導体24の他端を、ケース本体52に取り付けられた他方の端子30bにねじ止めにより電気的かつ機械的に接続する。
The other end of the rectangular parallelepiped
このようにして、温度ヒューズ22と切り離し導体24は、一直線上に配置され、かつ、充填材60の表面と略平行に近接した状態で設置されている。この切り離し導体24には、温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離のいずれか一方の動作を表示させる表示器40が付設されている(図2および図3参照)。
In this way, the
この表示器40は、ケース本体52の一つの隅部に設けられた窓部57の近傍に引張コイルばね42の一端を固定し、その引張コイルばね42のコイル部42aに指標となる棒状部材44を内挿し、その棒状部材44の基端部を引張コイルばね42のコイル部42aの端部に引っ掛け係止すると共にそのコイル部42aの端部から延びた他端を切り離し導体24に連結する。この引張コイルばね42の他端は、鉤状に成形されて切り離し導体24のスリット24aにその切り離し導体24が延びる方向と略直交する方向から引っ掛け係止することにより連結されている。
The
このように、引張コイルばね42が切り離し導体24と連結された定常状態では、棒状部材44の先端部が密閉ケース52の窓部57で退入した状態にある。この引張コイルばね42の弾性力は、切り離し導体24と直交する方向、つまり、棒状部材44が突出する方向に付勢されている。これにより、温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離により、引張コイルばね42の弾性力の作用により棒状部材44が密閉ケース50から突出することになる。
Thus, in the steady state where the
図3は引張コイルばね42が切り離し導体24と連結された定常状態で、表示器40の指標である棒状部材44の先端が密閉ケース52の窓部57で退入した状態を示す。また、図6は温度ヒューズ22の溶断でもって引張コイルばね42の弾性力の作用により棒状部材44が密閉ケース50から突出した状態を示し、図7は切り離し導体24の切離でもって引張コイルばね42の弾性力の作用により棒状部材44が密閉ケース50から突出した状態を示す。
FIG. 3 shows a state in which the
なお、この実施形態では、ケース本体52の棒状部材44と隣接する部位に警報用接点62が配設されており、その警報用接点62のスイッチ部62aを棒状部材44の側部に形成された凹所44aに挿入配置することにより、温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離時、引張コイルばね42の弾性力の作用により棒状部材44が密閉ケース50から突出する動作で、前述の警報用接点62のスイッチ部62aを移動させることでその警報用接点62がオンするようになっている。
In this embodiment, the
この実施形態の直撃雷用SPDは、酸化亜鉛形バリスタ10の劣化による発熱で溶断し、かつ、定格耐量以下のサージ電流で自己発熱により溶断しない低溶融金属からなる温度ヒューズ22と、その温度ヒューズ22に直結され、かつ、酸化亜鉛形バリスタ10の定格耐量を超えた限界耐量で切離される切り離し導体24とで分離器20を構成している。
The direct lightning SPD of this embodiment includes a
このように、酸化亜鉛形バリスタ10の劣化による発熱で溶断し、かつ、定格耐量以下のサージ電流で自己発熱により溶断しない低溶融金属からなる温度ヒューズ22と、その温度ヒューズ22に直結され、かつ、酸化亜鉛形バリスタ10の定格耐量を超えた限界耐量で切離される切り離し導体24とで分離器20を構成したことにより、酸化亜鉛形バリスタ10の熱暴走による発煙発火を防止する温度ヒューズ機能を前述の温度ヒューズ22に持たせ、定格耐量を超えた過大サージによる酸化亜鉛形バリスタ10の瞬時短絡を防止する電流ヒューズ機能を前述の切り離し導体24に持たせるようにしている。
Thus, a
従って、温度ヒューズ機能と電流ヒューズ機能からなる二つの切り離し機能を温度ヒューズ22と切り離し導体24で機能分離したことにより、機械的強度が低く、かつ、強度的ばらつきが大きい低溶融金属からなる温度ヒューズ22については温度ヒューズ機能のみを持たせることに限定できるので、機械的強度に余裕のある温度ヒューズ22の選定が容易となり、過大サージに対して安定した遮断性能を発揮させることが容易となる。
Accordingly, by separating the two disconnecting functions consisting of the thermal fuse function and the current fuse function by the
また、この直撃雷用SPDでは、酸化亜鉛形バリスタ10を密閉ケース50内に収容すると共にその密閉ケース50から一対の端子30a,30bを導出し、分離器20の温度ヒューズ22を酸化亜鉛形バリスタ側に接続すると共に切り離し導体24を端子側に接続し、温度ヒューズ22および切り離し導体24からなる分離器20を、密閉ケース50内の酸化亜鉛形バリスタ10と隣接する空間mに収納配置した構造としている(図5参照)。
Further, in this direct lightning SPD, the
このように、酸化亜鉛形バリスタ10に温度ヒューズ22を直結し、かつ、その温度ヒューズ22を密閉ケース50内の酸化亜鉛形バリスタ10と隣接する空間mに収納配置したことにより、酸化亜鉛形バリスタ10の劣化により生じた熱を温度ヒューズ22に効率よく伝達することが容易となってその温度ヒューズ22の温度設定を高くすることが可能となる。
As described above, the
さらに、この直撃雷用SPDでは、温度ヒューズ22と切り離し導体24を一直線上に配置し、その切り離し導体24が延びる方向と直交する方向に引張力を弾性的に付勢するばね42を介して表示器40の棒状部材44を切り離し導体24に連結し、温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離のいずれか一方の動作時にばね42の引張力により表示器40をその引張力の作用方向に突出させるようにしている。
Further, in this direct lightning SPD, the
このように、温度ヒューズ22と切り離し導体24を一直線上に配置した方向と直交する方向に引張力を切り離し導体24に付勢し、その引張力でもって表示器40を突出させることで温度ヒューズ22の溶断あるいは切り離し導体24の切離のいずれか一方の動作を表示させることにより、機械的強度が強い切り離し導体24に引張力を分担させることで、機械的強度が低い温度ヒューズ22に大きな引張力が直接的に作用して不所望な応力が加わることなく、温度ヒューズ22の正常動作を確保することができる。
In this way, the tensile force is cut in the direction perpendicular to the direction in which the
10 酸化亜鉛形バリスタ
20 分離器
22 温度ヒューズ
24 切り離し導体
30a,30b 端子
40 表示器
50 密閉ケース
m 空間
42 ばね
10
Claims (3)
前記分離器は、酸化亜鉛形バリスタの劣化による発熱で溶断し、かつ、定格耐量以下のサージ電流で自己発熱により溶断しない低溶融金属からなる温度ヒューズと、その温度ヒューズに直結され、かつ、前記酸化亜鉛形バリスタの定格耐量を超えた限界耐量で切離される切り離し導体とで構成されていることを特徴とする直撃雷用SPD。 This is a direct lightning SPD in which a zinc oxide varistor is connected between a pair of terminals, and a separator capable of separating the zinc oxide varistor and the terminals is connected between the zinc oxide varistor and one of the terminals. And
The separator is blown by heat generation due to deterioration of the zinc oxide type varistor, and a thermal fuse made of a low melting metal that does not melt by self-heating with a surge current below the rated withstand voltage, and is directly connected to the thermal fuse, and SPD for direct lightning, characterized in that it is composed of a separated conductor separated by a limit withstand capability exceeding the rated withstand capability of a zinc oxide type varistor.
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