JP2018133239A - Lightning arrestor with separation function - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact lightning arrestor with a separation function that conforms to revised JIS, has high current interrupting capability, and can be easily installed in a distribution board.SOLUTION: A lightning arrestor element 12 is accommodated in one end side of a housing 14, and an internal space 23 is formed and a partition wall portion 25 protruding into the internal space 23 is provided on the other end side of the housing 14, a fuse wire 29 connecting the lightning arrestor element 12 and a terminal metal fitting 32 attached to the housing 14 is bent so as to bypass the partition wall portion 25, a separation spring 31 for urging the elastic force in a direction to separate the fuse wire 29 from the lightning arrestor element 12 is provided in the housing 14 and silica sand 40 is sealed in the internal space 23 of the housing 14.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、避雷素子の特性劣化による短絡故障時に電源線から分離する機能を具備した分離機能付き避雷器に関する。   The present invention relates to a lightning arrester with a separation function having a function of separating from a power supply line when a short circuit failure occurs due to deterioration of characteristics of the lightning protection element.

一般的に、雷サージから電気機器を保護するための機器として避雷器がある。電源用避雷器は、電源線の相間に挿入接続されるものである。このことから、前述の避雷器には常に電源電圧が課電されている。   Generally, there is a lightning arrester as a device for protecting an electrical device from a lightning surge. The power arrester is inserted and connected between phases of the power line. For this reason, a power supply voltage is always applied to the above-described lightning arrester.

そのため、避雷器は、雷サージが侵入する瞬間のみ低抵抗になるだけで、避雷器が故障しても無限大に近い抵抗値を有する抵抗体として維持させるか、あるいは、避雷器を電源線から分離させなければならない。   For this reason, the lightning arrester only has a low resistance only at the moment when a lightning surge enters, and it must be maintained as a resistor having a resistance value close to infinity even if the lightning arrester fails, or it must be separated from the power line. I must.

本出願人は、避雷器を電源線から分離させる機能を具備した分離機能付き避雷器を先に提案している(例えば、特許文献1参照)。   The present applicant has previously proposed a lightning arrester with a separation function having a function of separating the lightning arrester from the power supply line (see, for example, Patent Document 1).

雷サージ等の印加頻度が多くなって避雷素子の特性が劣化した場合、避雷素子の抵抗値が無限大ではなくなって低くなる。その結果、課電された電圧でジュール熱が発生し、このジュール熱により避雷素子が高温となる。   When the frequency of lightning surge is increased and the characteristics of the lightning protection element deteriorate, the resistance value of the lightning protection element is not infinite and becomes low. As a result, Joule heat is generated by the applied voltage, and the lightning protection element becomes high temperature due to the Joule heat.

特許文献1で開示された分離機能付き避雷器では、この避雷素子の温度上昇により低融点半田を溶解させることで、避雷器を電源線から分離させるようにしている。   In the lightning arrester with the separation function disclosed in Patent Document 1, the lightning arrester is separated from the power line by dissolving the low melting point solder due to the temperature rise of the lightning arrester.

特開2015−73419号公報JP2015-73419A

ところで、避雷素子には、避雷素子が短絡状態になってしまう危険性が内在している。このような短絡状態が継続すると、大電流が流れて火災発生や周辺設備への障害を及ぼす危険性もあり得る。   By the way, the lightning protection element has a risk that the lightning protection element is short-circuited. If such a short-circuit state continues, there is a risk that a large current flows, causing a fire or a failure to peripheral equipment.

このような危険性を回避するため、改訂JISでは、避雷素子に規定電流以上の大電流が流れてしまう短絡モードと呼ばれる状態になれば、避雷器を電源線から速やかに分離させることが求められている。   In order to avoid such a danger, the revised JIS requires that the lightning arrester be quickly separated from the power line when the lightning arrester enters a state called a short-circuit mode in which a large current exceeding the specified current flows. Yes.

そのため、特許文献1のように避雷器に内蔵された内部分離器や、避雷器に外付けされる外部分離器にも、改訂JISでは前述の分離機能が要求されている。つまり、避雷素子が故障した場合でも短絡状態にならないこと、分離する場合には100A以上の電流でも速やかに分離できることが必要である。   Therefore, the above-described separation function is required in the revised JIS for the internal separator built into the lightning arrester as in Patent Document 1 and the external separator externally attached to the lightning arrester. That is, even if the lightning protection element fails, it is necessary not to be in a short-circuit state, and when separating, it is necessary to be able to quickly separate even with a current of 100 A or more.

これに対して、特許文献1のように内部分離器を持つ避雷器では、改訂JISに適合せず、避雷素子に規定電流以上の大電流が流れてしまう短絡モードで、避雷器を電源線から速やかに分離させることが困難である。   On the other hand, a lightning arrester having an internal separator as in Patent Document 1 does not conform to the revised JIS, and the lightning arrester can be quickly connected from the power line in a short-circuit mode in which a large current exceeding the specified current flows through the lightning arrester. It is difficult to separate.

一方、避雷器が取り付けられる分電盤には、多数のブレーカ類が取り付けられていることから、分電盤内での避雷器占有面積として余裕が多くない。そのため、避雷器に外部分離器を外付けする場合、大電流用ヒューズホルダ等の外部分離器を分電盤内に取り付けることは容易でない状況である。   On the other hand, since a number of breakers are attached to the distribution board to which the lightning arrester is attached, there is not much room for the lightning arrester occupation area in the distribution board. Therefore, when an external separator is externally attached to the lightning arrester, it is not easy to attach an external separator such as a large current fuse holder in the distribution board.

特に、三相電源系では、避雷器に外部分離器を外付けする場合、器具数が多くなり、外部分離器の取り付けにスペース的な制限が生じてくるのが顕著である。そのため、内部分離器を持つ小型の避雷器が要望されているというのが現状である。   In particular, in a three-phase power supply system, when an external separator is externally attached to a lightning arrester, the number of appliances increases, and it is remarkable that there is a space limitation on the installation of the external separator. Therefore, there is a demand for a small lightning arrester having an internal separator.

そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、改訂JISに適合して大電流の遮断能力を有し、分電盤内に容易に取り付けることができる小型の分離機能付き避雷器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 comply with the revised JIS and have a large current interruption capability and can be easily installed in a distribution board. It is to provide a lightning arrester with a small separation function.

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る分離機能付き避雷器は、避雷素子を筐体の一方側に収容し、その筐体の他方側に内部空間を形成すると共にその内部空間に張り出す隔壁部を設け、筐体に取り付けられた端子金具と避雷素子を繋ぐヒューズ線を、隔壁部を迂回するように屈曲させ、ヒューズ線を避雷素子から離脱させる方向に弾性力を付勢する切り離しばねを筐体に設け、筐体の内部空間にアーク消弧用充填材を封入したことを特徴とする。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, the lightning arrester with a separation function according to the present invention accommodates the lightning arrester element on one side of the casing, forms an internal space on the other side of the casing, A partition wall that protrudes into the space is provided, and the fuse wire connecting the terminal fitting attached to the housing and the lightning arrester is bent so as to bypass the partition wall, and an elastic force is applied in the direction of separating the fuse wire from the lightning arrester. A separating spring is provided in the housing, and an arc extinguishing filler is enclosed in the internal space of the housing.

本発明に係る分離機能付き避雷器では、避雷素子の劣化により避雷素子が温度上昇すれば、切り離しばねの弾性力によりヒューズ線を避雷素子から切り離す。また、規定電流以上の大電流が流れる短絡モードで、ヒューズ線が溶断状態に至る場合にも、切り離しばねの弾性力によりヒューズ線を避雷素子から切り離す。このヒューズ線が避雷素子から切り離される時、あるいは溶断した場合にアーク放電が発生する。   In the lightning arrester with a separation function according to the present invention, when the temperature of the lightning protection element rises due to deterioration of the lightning protection element, the fuse wire is disconnected from the lightning protection element by the elastic force of the disconnection spring. Also, when the fuse wire reaches a blown state in a short-circuit mode in which a large current exceeding a specified current flows, the fuse wire is disconnected from the lightning protection element by the elastic force of the disconnect spring. An arc discharge occurs when the fuse wire is disconnected from the lightning protection element or blown.

本発明では、筐体の端子金具と避雷素子を繋ぐヒューズ線を、隔壁部を迂回するように屈曲させた構造を具備することにより、アーク放電発生時、アーク放電の放電経路を長くすることができ、アーク放電を速やかに消弧させることができる。   In the present invention, by providing a structure in which the fuse wire connecting the terminal fitting of the housing and the lightning protection element is bent so as to bypass the partition wall, the arc discharge discharge path can be lengthened when arc discharge occurs. The arc discharge can be extinguished quickly.

また、ヒューズ線が収容された内部空間にアーク消弧用充填材を封入したことにより、アーク放電発生時、放電プラズマを冷却することで、アーク放電を速やかに消弧させることができる。   Further, by filling the arc extinguishing filler in the internal space in which the fuse wire is accommodated, the arc discharge can be extinguished quickly by cooling the discharge plasma when the arc discharge occurs.

以上のことから、改訂JISに適合し、避雷素子に規定電流以上の大電流が流れてしまう短絡モードであっても、その大電流を速やかに遮断することができ、分電盤内に容易に取り付けることができる小型の避雷器を実現することができる。   From the above, even in the short-circuit mode that conforms to the revised JIS and a large current exceeding the specified current flows in the lightning arrester, the large current can be cut off quickly and easily in the distribution board. A small lightning arrester that can be attached can be realized.

本発明において、切り離しばねの弾性力の作用により避雷素子の劣化状態を検知して送出する接点スイッチを、筐体に設けた構造が望ましい。   In the present invention, it is desirable to have a structure in which a contact switch that detects and sends out the deterioration state of the lightning protection element by the action of the elastic force of the separating spring is provided in the housing.

このような構造を採用すれば、避雷器の分離動作状況を接点スイッチにより外部へ報知することができる。つまり、この接点スイッチにより、避雷素子の劣化情報を外部機器に送出することができる。   If such a structure is adopted, the separation operation status of the lightning arrester can be notified to the outside by a contact switch. In other words, the deterioration information of the lightning protection element can be sent to the external device by this contact switch.

本発明における筐体は、不燃性樹脂にガラス繊維を含有させた樹脂材で構成され、避雷素子の劣化による内部空間の圧力上昇に耐える厚みを有する構造が望ましい。   The casing in the present invention is preferably made of a resin material in which a glass fiber is contained in a nonflammable resin and has a thickness that can withstand the pressure increase in the internal space due to deterioration of the lightning arrester.

このような構造を採用すれば、アーク放電の発生に伴って筐体の内部空間で圧力が上昇しても、筐体を構成する樹脂材の厚みを大きくしているので、筐体の破損を未然に防止することができる。   By adopting such a structure, even if the pressure rises in the internal space of the housing due to the occurrence of arc discharge, the thickness of the resin material constituting the housing is increased, so that the housing is not damaged. It can be prevented in advance.

本発明において、筐体の内部空間を閉塞する蓋体に補強板を付設した構造が望ましい。   In the present invention, a structure in which a reinforcing plate is attached to a lid that closes the internal space of the housing is desirable.

このような構造を採用すれば、アーク放電の発生に伴って筐体の内部空間で圧力が上昇しても、補強板により薄い蓋体の破損を未然に防止することができる。   If such a structure is adopted, even if the pressure rises in the internal space of the housing due to the occurrence of arc discharge, it is possible to prevent the thin lid from being damaged by the reinforcing plate.

本発明によれば、筐体の端子金具と避雷素子を繋ぐヒューズ線を、隔壁部を迂回するように屈曲させ、また、ヒューズ線が収容された内部空間にアーク消弧用充填材を封入したことにより、アーク放電発生時、アーク放電を速やかに消弧させることができる。   According to the present invention, the fuse wire connecting the terminal fitting of the housing and the lightning arrester is bent so as to bypass the partition wall, and the arc extinguishing filler is enclosed in the internal space in which the fuse wire is accommodated. Thus, when arc discharge occurs, the arc discharge can be quickly extinguished.

その結果、改訂JISに適合し、避雷素子に規定電流以上の大電流が流れてしまう短絡モードであっても、その大電流を速やかに遮断することができ、分電盤内に容易に取り付けることができる小型の避雷器を実現できる。   As a result, even in the short-circuit mode that conforms to the revised JIS and a large current exceeding the specified current flows in the lightning arrester, the large current can be cut off quickly and installed easily in the distribution board. A small lightning arrester that can be used.

本発明の実施形態で、避雷器を分離器側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the lightning arrester from the separator side in embodiment of this invention. 本発明の実施形態で、避雷器を避雷素子側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the lightning arrester from the lightning arrester element side in embodiment of this invention. (A)は避雷素子を一方の面から見た斜視図、(B)は避雷素子を他方の面から見た斜視図である。(A) is the perspective view which looked at the lightning protection element from one surface, (B) is the perspective view which looked at the lightning protection element from the other surface. (A)は筐体を分離器側から見た斜視図、(B)は筐体を避雷素子側から見た斜視図である。(A) is the perspective view which looked at the housing | casing from the separator side, (B) is the perspective view which looked at the housing | casing from the lightning protection element side. 避雷器の蓋体を外した状態を示す組立分解斜視図である。It is an assembly disassembled perspective view which shows the state which removed the cover body of the lightning arrester. 図5の蓋体を取り付けた状態を示す組立完了斜視図である。FIG. 6 is an assembled perspective view showing a state where the lid of FIG. 5 is attached. 図1の避雷器において、分離動作後の状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state after the separating operation in the lightning arrester of FIG. 1. 3個の避雷器を連接した避雷装置を示す組立分解斜視図である。It is an assembly exploded perspective view which shows the lightning arrester which connected three lightning arresters. 3個の避雷器を連接した避雷装置を示す組立完了斜視図である。It is an assembly completion perspective view which shows the lightning arrester which connected three lightning arresters.

本発明に係る分離機能付き避雷器(以下、単に避雷器と称す)の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。   An embodiment of a lightning arrester with a separating function according to the present invention (hereinafter simply referred to as a lightning arrester) will be described in detail below with reference to the drawings.

この実施形態の避雷器11は、図1および図2に示すように、サージ電圧に対しては低抵抗、通常の電源電圧に対しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有する酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする避雷素子12(酸化金属バリスタ)と、後述の構造を有する分離器13とを樹脂製の筐体14に収容し、避雷素子12と分離器13とを一体化した構造を具備する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the lightning arrester 11 of this embodiment has a non-linear current-voltage characteristic that exhibits low resistance to surge voltages and high resistance to normal power supply voltages. A lightning protection element 12 (metal oxide varistor) mainly composed of (ZnO) and a separator 13 having a structure to be described later are accommodated in a resin casing 14, and the lightning protection element 12 and the separator 13 are integrated. It has a structure.

避雷素子12は、図3(A)(B)に示すように、略正方形状をなし、素子エレメントを絶縁材で被覆した構造を有する。避雷素子12の一方の面で課電側電極板15を延設して電極金具16を形成している〔同図(B)参照〕。避雷素子12の他方の面で絶縁材を部分的に除去し、その開口部17で接地側電極板18を露呈させている〔同図(A)参照〕。なお、この実施形態では、角型の避雷素子12を例示しているが、丸型の避雷素子などでもよく、その形状は任意である。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the lightning protection element 12 has a substantially square shape and has a structure in which the element element is covered with an insulating material. On one surface of the lightning protection element 12, the power application side electrode plate 15 is extended to form an electrode fitting 16 [see FIG. The insulating material is partially removed on the other surface of the lightning protection element 12, and the ground electrode plate 18 is exposed through the opening 17 (see FIG. 1A). In this embodiment, the square lightning protection element 12 is illustrated, but a round lightning protection element or the like may be used, and the shape thereof is arbitrary.

筐体14は、不燃性樹脂にガラス繊維を含有させた樹脂材で構成された樹脂成形品である。筐体14は、図4(A)(B)に示すように、避雷素子12と分離器13とを収容させるための二層構造となっている。この二層構造の筐体14には、一方側と他方側との境界部位に仕切壁部19が設けられている。   The housing 14 is a resin molded product made of a resin material in which glass fibers are contained in a non-combustible resin. As shown in FIGS. 4A and 4B, the housing 14 has a two-layer structure for accommodating the lightning protection element 12 and the separator 13. The two-layer housing 14 is provided with a partition wall 19 at a boundary portion between one side and the other side.

筐体14の一方側には、避雷素子12を収容するための凹所20が形成されている〔同図(B)参照〕。凹所20の周囲の一部には、避雷素子12の電極金具16を外部に導出するための切り欠き21が形成されている。筐体14の他方側には、外壁部22が形成されている〔同図(A)参照〕。外壁部22には、分離器13を収容するための内部空間23が形成されている。外壁部22は、内部空間23の全周外側で肉厚となっている。   A recess 20 for accommodating the lightning protection element 12 is formed on one side of the housing 14 [see FIG. A notch 21 for leading the electrode fitting 16 of the lightning protection element 12 to the outside is formed in a part of the periphery of the recess 20. An outer wall portion 22 is formed on the other side of the housing 14 [see FIG. An inner space 23 for accommodating the separator 13 is formed in the outer wall portion 22. The outer wall portion 22 is thick on the entire outer periphery of the inner space 23.

筐体14の仕切壁部19には、避雷素子12の電極板18が露呈する部分と対応させて、凹所20と内部空間23との間で貫通する窓部24が設けられている。この窓部24の近傍には、外壁部22および仕切壁部19から内部空間23へ張り出すように隔壁部25が一体的に形成されている。   The partition wall portion 19 of the housing 14 is provided with a window portion 24 penetrating between the recess 20 and the internal space 23 so as to correspond to a portion where the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 is exposed. A partition wall 25 is integrally formed in the vicinity of the window 24 so as to protrude from the outer wall 22 and the partition wall 19 to the internal space 23.

仕切壁部19は、必ずしも必要なものではない。仕切壁部19がない場合、避雷素子12の他方の面〔図3(A)参照〕を仕切壁部として代用することも可能である。この場合、隔壁部25は、外壁部22の周囲から一体的に延びるように形成すればよい。   The partition wall part 19 is not necessarily required. When the partition wall portion 19 is not provided, the other surface of the lightning protection element 12 (see FIG. 3A) can be used as a partition wall portion. In this case, the partition wall portion 25 may be formed so as to extend integrally from the periphery of the outer wall portion 22.

なお、外壁部22には、端子金具32(図1参照)を装着するためのスリット26、ヒューズ引張線30(図1参照)を挿通させるための切り欠き27、および外部接続線(図示せず)を挿通させるための切り欠き28が設けられている。   The outer wall 22 has a slit 26 for mounting a terminal fitting 32 (see FIG. 1), a notch 27 for inserting a fuse tension wire 30 (see FIG. 1), and an external connection line (not shown). ) Is provided in the notch 28.

図2に示すように、筐体14の一方側に位置する凹所20に避雷素子12が収容される。避雷素子12は、接着剤など適宜の手段により凹所20の仕切壁部19に固定される。避雷素子12の電極金具16は、凹所20の切り欠き21から外部に導出されている。   As shown in FIG. 2, the lightning protection element 12 is accommodated in a recess 20 located on one side of the housing 14. The lightning protection element 12 is fixed to the partition wall 19 of the recess 20 by an appropriate means such as an adhesive. The electrode fitting 16 of the lightning arrester 12 is led out from the notch 21 of the recess 20.

分離器13は、図1に示すように、銅合金からなるヒューズ線29と、絶縁材料からなるヒューズ引張線30と、弾性材料からなる切り離しばね31とで主要部が構成されている。この分離器13のヒューズ線29を介して、仕切壁部19の窓部24から露呈する避雷素子12の電極板18と、筐体14の外壁部22に取り付けられた端子金具32とが接続されている。   As shown in FIG. 1, the separator 13 includes a fuse wire 29 made of a copper alloy, a fuse tension wire 30 made of an insulating material, and a disconnecting spring 31 made of an elastic material. Via the fuse wire 29 of the separator 13, the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 exposed from the window portion 24 of the partition wall portion 19 and the terminal fitting 32 attached to the outer wall portion 22 of the housing 14 are connected. ing.

つまり、ヒューズ線29の一端は、低融点半田33により仕切壁部19の窓部24を介して避雷素子12の電極板18と電気的かつ機械的に接続されている。ヒューズ線29の他端は、外壁部22のスリット26に嵌合して固定された端子金具32に電気的かつ機械的に接続されている。このヒューズ線29は、隔壁部25の先端面を迂回するように、くの字状に屈曲した形状をなす。   That is, one end of the fuse wire 29 is electrically and mechanically connected to the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 through the window portion 24 of the partition wall portion 19 by the low melting point solder 33. The other end of the fuse wire 29 is electrically and mechanically connected to a terminal fitting 32 that is fitted and fixed to the slit 26 of the outer wall portion 22. The fuse wire 29 has a shape bent in a dogleg shape so as to bypass the front end surface of the partition wall portion 25.

切り離しばね31は、帯板状をなし、外壁部22の外側に配置されている。切り離しばね31は、その彎曲状の基部34が外壁部22の外周にねじ止めされ、その基部34から延びる直状の先端部35が外壁部22の外周に沿って平行に配置されている。   The separation spring 31 has a band plate shape and is disposed outside the outer wall portion 22. The cut-off spring 31 has a curved base 34 screwed to the outer periphery of the outer wall 22, and a straight tip 35 extending from the base 34 is disposed in parallel along the outer periphery of the outer wall 22.

ヒューズ引張線30の一端は、外壁部22の切り欠き27に挿通されて切り離しばね31に取り付け固定されている。また、ヒューズ引張線30の他端は、ヒューズ線29の屈曲部36の近傍に引掛け係止されている。このようにして、ヒューズ線29は、切り離しばね31の引張り力によりヒューズ引張線30でもって引張られた状態にある。   One end of the fuse tension wire 30 is inserted into the cutout 27 of the outer wall portion 22 and is fixedly attached to the separation spring 31. The other end of the fuse tension wire 30 is hooked and locked near the bent portion 36 of the fuse wire 29. In this way, the fuse wire 29 is in a state of being pulled by the fuse pulling wire 30 by the pulling force of the separating spring 31.

外壁部22の外側で切り離しばね31の先端部35の近傍部位に接点スイッチ37が配置されている。この接点スイッチ37は筐体14に固定されている。接点スイッチ37は、レバー43の開放により避雷素子12の劣化状態を検知して外部機器へ送出する。   A contact switch 37 is disposed in the vicinity of the distal end portion 35 of the separation spring 31 outside the outer wall portion 22. The contact switch 37 is fixed to the housing 14. The contact switch 37 detects the deterioration state of the lightning protection element 12 by opening the lever 43 and sends it to an external device.

図5および図6に示すように、筐体14の外壁部22に蓋体38がねじ39により固定される。この蓋体38により外壁部22の内部空間23が閉塞される。薄肉の蓋体38の窪み41には、金属製の補強板42が蓋体38のねじ止めと共に嵌着されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the lid body 38 is fixed to the outer wall portion 22 of the housing 14 with screws 39. The lid 38 closes the internal space 23 of the outer wall portion 22. In the recess 41 of the thin lid 38, a metal reinforcement plate 42 is fitted together with the lid 38 screwed.

なお、筐体14の一方側は、避雷器用ハウジング(図示せず)に取り付けられるために蓋体を設けていないが、凹所20を閉塞する蓋体を設けるようにしてもよい。   Note that one side of the housing 14 is not provided with a lid because it is attached to a lightning arrester housing (not shown), but a lid that closes the recess 20 may be provided.

この筐体14において、外壁部22の内部空間23には、アーク放電を消弧させるための充填材、例えば、二酸化珪素を主成分とする珪砂40(図中散点で示す)が充填されている。この珪砂40の粒径としては、500μm以下が有効である。   In the case 14, the internal space 23 of the outer wall portion 22 is filled with a filler for extinguishing arc discharge, for example, silica sand 40 (shown by dotted points in the figure) mainly composed of silicon dioxide. Yes. The particle size of the silica sand 40 is effectively 500 μm or less.

図5では、説明上、ヒューズ線29、ヒューズ引張線30および隔壁部25などが見えるように図示している。また、図1および図7では珪砂40を図示省略している。   In FIG. 5, the fuse wire 29, the fuse pulling wire 30, the partition wall 25, and the like are shown so as to be visible for explanation. Further, in FIGS. 1 and 7, the silica sand 40 is not shown.

以上の構成からなる避雷器11は、電源線の相間に挿入接続される。つまり、電源線の課電側に避雷器11の電極金具16が接続され、電源線の接地側に避雷器11の端子金具32が接続される。避雷素子12の劣化が起こった場合の分離器13の動作を以下に詳述する。   The lightning arrester 11 having the above configuration is inserted and connected between phases of power supply lines. That is, the electrode fitting 16 of the lightning arrester 11 is connected to the power application side of the power supply line, and the terminal fitting 32 of the lightning arrester 11 is connected to the ground side of the power supply line. The operation of the separator 13 when the lightning arrester 12 is deteriorated will be described in detail below.

なお、避雷素子12が正常であると、図1に示すように、分離器13のヒューズ線29の一端が低融点半田33により避雷素子12の電極板18と接続されている。つまり、避雷素子12の電極板18が低融点半田33によりヒューズ線29を介して端子金具32に接続されている。この時、ヒューズ線29は、切り離しばね31の引張り力によりヒューズ引張線30で外壁部22の方向に引っ張られた状態にある。   If the lightning protection element 12 is normal, one end of the fuse wire 29 of the separator 13 is connected to the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 by a low melting point solder 33 as shown in FIG. That is, the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 is connected to the terminal fitting 32 through the fuse wire 29 by the low melting point solder 33. At this time, the fuse wire 29 is in a state of being pulled in the direction of the outer wall portion 22 by the fuse pulling wire 30 by the pulling force of the separation spring 31.

避雷素子12の劣化が起こると、課電された電圧で避雷素子12がジュール熱を発生し、このジュール熱により避雷素子12が高温となる。この避雷素子12が高温になると、避雷素子12の電極板18とヒューズ線29の一端とを繋ぐ低融点半田33が溶解する。これにより、ヒューズ線29は、切り離しばね31の引張り力により外壁部22の方向に引張られているので、電極板18から分離して遮断状態になる。   When the lightning protection element 12 deteriorates, the lightning protection element 12 generates Joule heat with the applied voltage, and the lightning protection element 12 becomes high temperature due to the Joule heat. When the lightning protection element 12 reaches a high temperature, the low melting point solder 33 that connects the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 and one end of the fuse wire 29 is dissolved. Thereby, since the fuse wire 29 is pulled in the direction of the outer wall portion 22 by the pulling force of the separation spring 31, the fuse wire 29 is separated from the electrode plate 18 and is cut off.

避雷素子12が短絡モードの状態になった場合には、ヒューズ線29の溶断でもって、避雷素子12の電極板18と筐体14の端子金具32とが遮断される。このヒューズ線29の溶断時、ヒューズ線29の位置でアーク放電が発生する。   When the lightning protection element 12 is in the short-circuit mode, the fuse plate 29 is blown to disconnect the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 and the terminal fitting 32 of the housing 14. When the fuse wire 29 is blown, arc discharge occurs at the position of the fuse wire 29.

溶断されたヒューズ線29の残存部分は、図7に示すように、切り離しばね31の引張り力によりヒューズ引張線30で引っ張られた状態にあるため、避雷素子12の電極板18から瞬時に離脱する。このように、溶断されたヒューズ線29の残存部分は、切り離しばね31により引っ張られているため、アーク放電を速やかに消弧させることができる。   As shown in FIG. 7, the remaining portion of the fused fuse wire 29 is instantaneously detached from the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 because it is pulled by the fuse tension wire 30 due to the tensile force of the separation spring 31. . Thus, the remaining portion of the fused fuse wire 29 is pulled by the disconnection spring 31, so that the arc discharge can be quickly extinguished.

また、ヒューズ線29が完全に溶断せずに軟化した場合であっても、切り離しばね31による引張り力でもって、ヒューズ線29を完全に切断するようにしている。さらに、低融点半田33が完全に溶解せずに軟化した場合も同様、切り離しばね31による引張り力でもって、ヒューズ線29を避雷素子12の電極板18から離脱させるようにしている。   Further, even if the fuse wire 29 is softened without being completely melted, the fuse wire 29 is completely cut by the tensile force of the separation spring 31. Further, when the low melting point solder 33 is not melted completely and is softened, similarly, the fuse wire 29 is separated from the electrode plate 18 of the lightning protection element 12 by the tensile force of the separation spring 31.

この実施形態の避雷器11では、ヒューズ線29を、隔壁部25を迂回するように大きく屈曲させ、その屈曲部36の近傍を切り離しばね31の引張り力によりヒューズ引張線30で引っ張る構造としている。   In the lightning arrester 11 of this embodiment, the fuse wire 29 is largely bent so as to bypass the partition wall portion 25, the vicinity of the bent portion 36 is cut off, and the fuse tension wire 30 is pulled by the tensile force of the spring 31.

これにより、アーク放電発生時、放電経路(放電間隔)を長くすることができ、アーク放電を速やかに消弧させることができる。この隔壁部25は、アーク放電による放電プラズマが拡散することを制限することで、アーク放電の消弧に寄与する。   Thereby, when arc discharge occurs, the discharge path (discharge interval) can be lengthened, and the arc discharge can be extinguished quickly. The partition wall 25 contributes to extinguishing the arc discharge by limiting the diffusion of the discharge plasma due to the arc discharge.

ヒューズ線29が収容された内部空間23にアーク消弧用充填材として珪砂40を封入している。これにより、アーク放電発生時、アーク放電による放電プラズマを冷却することで、アーク放電を速やかに消弧させることができる。   Silica sand 40 is sealed as an arc extinguishing filler in the internal space 23 in which the fuse wire 29 is accommodated. Thereby, at the time of arc discharge generation, arc discharge can be rapidly extinguished by cooling the discharge plasma by arc discharge.

以上のことから、改訂JISに適合し、避雷素子12に規定電流以上の大電流が流れてしまう短絡モードであっても、その大電流を速やかに遮断することができ、分電盤内に容易に取り付けることができる小型の避雷器11を実現することができる。   From the above, even in the short-circuit mode that conforms to the revised JIS and a large current exceeding the specified current flows through the lightning protection element 12, the large current can be cut off quickly and easily in the distribution board. It is possible to realize a small lightning arrester 11 that can be attached to the device.

また、この時、切り離しばね31の先端部35が弾性復元力により変位することで、接点スイッチ37のレバー43が開放して接点スイッチ37をオンすることができる。この接点スイッチ37のオンにより、接点スイッチ37の出力でもって避雷素子12の劣化状態を検知して外部機器に送出することができる。   At this time, the distal end portion 35 of the separation spring 31 is displaced by the elastic restoring force, so that the lever 43 of the contact switch 37 is opened and the contact switch 37 can be turned on. When the contact switch 37 is turned on, the deterioration state of the lightning protection element 12 can be detected by the output of the contact switch 37 and sent to an external device.

この実施形態における筐体14は、不燃性樹脂にガラス繊維を含有させた樹脂材で構成されている。また、筐体14の外壁部22は、内部空間23の全周外側で肉厚となっている。つまり、外壁部22は、アーク放電の発生による内部空間23の圧力上昇に耐える厚みを有する。   The housing 14 in this embodiment is made of a resin material in which a glass fiber is contained in a nonflammable resin. Further, the outer wall portion 22 of the housing 14 is thick on the outer periphery of the inner space 23. That is, the outer wall portion 22 has a thickness that can withstand the pressure increase in the inner space 23 caused by the occurrence of arc discharge.

これにより、アーク放電の発生に伴って筐体14の内部空間23で圧力が上昇しても、筐体14を前述の樹脂材で構成すると共に筐体14の外壁部22の厚みを大きくしているので、筐体14が破損することを未然に防止することができる。   As a result, even if the pressure rises in the internal space 23 of the housing 14 due to the occurrence of arc discharge, the housing 14 is made of the resin material described above and the thickness of the outer wall portion 22 of the housing 14 is increased. Therefore, it is possible to prevent the casing 14 from being damaged.

さらに、この実施形態では、筐体14の内部空間23を閉塞する蓋体38に補強板42を付設している。これにより、アーク放電の発生に伴って筐体14の内部空間23で圧力が上昇しても、補強板42により薄い蓋体38の破損を未然に防止することができる。   Furthermore, in this embodiment, the reinforcing plate 42 is attached to the lid body 38 that closes the internal space 23 of the housing 14. Thereby, even if a pressure rises in the internal space 23 of the housing 14 due to the occurrence of arc discharge, the thin cover 38 can be prevented from being damaged by the reinforcing plate 42.

以上の実施形態では、単相交流回路に取り付けられる基本構成の避雷器11(図6参照)について説明したが、図6に示す避雷器11は、図8および図9に示すように、単相3線式交流回路や三相3線式交流回路にも適用することが可能である。   In the above embodiment, the lightning arrester 11 (see FIG. 6) having a basic configuration attached to the single-phase AC circuit has been described. However, the lightning arrester 11 shown in FIG. 6 has a single-phase three-wire structure as shown in FIGS. The present invention can also be applied to an AC circuit and a three-phase three-wire AC circuit.

この実施形態では、図8および図9に示すように、3個の避雷器11を連接した場合を例示する。各避雷器11の筐体14は、同図に示すように、ねじ44が挿通される貫通孔45,46を有する取り付け部47,48が筐体14および蓋体38の外周縁部に形成された構造を具備する。なお、この実施形態では、筐体14の取り付け部47,48を2箇所設けているが、その取り付け部47,48の数および位置は任意である。   In this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a case where three lightning arresters 11 are connected is illustrated. As shown in the figure, the housings 14 of the lightning arresters 11 have mounting portions 47 and 48 having through holes 45 and 46 through which the screws 44 are inserted formed on the outer peripheral edge portions of the housing 14 and the lid 38. It has a structure. In this embodiment, two attachment portions 47 and 48 of the housing 14 are provided, but the number and position of the attachment portions 47 and 48 are arbitrary.

この実施形態では、3個の避雷器11を接合し、各筐体14および蓋体38の取り付け部47,48の貫通孔45,46にねじ44を挿通し、ナット49で締め付けることにより、3個の避雷器11を連接して一体化している。   In this embodiment, the three lightning arresters 11 are joined, the screws 44 are inserted into the through holes 45 and 46 of the attachment portions 47 and 48 of the casing 14 and the lid 38, and tightened with the nuts 49. The lightning arresters 11 are connected and integrated.

この時、筐体14の一方側は、避雷素子12が収容された状態で開放しているため、各筐体14の一方側と隣接する蓋体38との間にセラミックシート等のパッキン50を介在させることが有効である。これにより、筐体14の内部に存在する避雷素子12に水分や異物などが侵入することを未然に防止することができる。   At this time, since one side of the housing 14 is opened in a state where the lightning protection element 12 is accommodated, a packing 50 such as a ceramic sheet is provided between the one side of each housing 14 and the adjacent lid body 38. It is effective to intervene. Thereby, it is possible to prevent moisture or foreign matter from entering the lightning protection element 12 present inside the housing 14.

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.

11 避雷器
12 避雷素子
14 筐体
23 内部空間
25 隔壁部
29 ヒューズ線
31 切り離しばね
37 接点スイッチ
38 蓋体
40 充填材(珪砂)
42 補強板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Lightning arrester 12 Lightning arrester 14 Case 23 Internal space 25 Bulkhead part 29 Fuse wire 31 Disconnection spring 37 Contact switch 38 Cover body 40 Filling material (silica sand)
42 Reinforcing plate

Claims (4)

避雷素子を筐体の一方側に収容し、前記筐体の他方側に内部空間を形成すると共に前記内部空間に張り出す隔壁部を設け、筐体に取り付けられた端子金具と前記避雷素子を繋ぐヒューズ線を、前記隔壁部を迂回するように屈曲させ、前記ヒューズ線を避雷素子から離脱させる方向に弾性力を付勢する切り離しばねを筐体に設け、筐体の内部空間にアーク消弧用充填材を封入したことを特徴とする分離機能付き避雷器。   A lightning protection element is accommodated on one side of the housing, an internal space is formed on the other side of the housing, and a partition wall portion is provided to project into the internal space, and the terminal fitting attached to the housing is connected to the lightning protection device. The fuse wire is bent so as to bypass the partition wall, and a disconnecting spring is provided in the housing for biasing the elastic force in the direction of separating the fuse wire from the lightning protection element. For arc extinguishing in the internal space of the housing A lightning arrester with a separation function, characterized by enclosing a filler. 前記切り離しばねの弾性力の作用により、避雷素子の劣化状態を検知して送出する接点スイッチを、筐体に設けた請求項1に記載の分離機能付き避雷器。   The lightning arrester with a separation function according to claim 1, wherein a contact switch that detects and sends out a deterioration state of the lightning arrester by the action of the elastic force of the separation spring is provided in the housing. 前記筐体は、不燃性樹脂にガラス繊維を含有させた樹脂材で構成され、避雷素子の劣化による前記内部空間の圧力上昇に耐える厚みを有する請求項1又は2に記載の分離機能付き避雷器。   The lightning arrester with a separation function according to claim 1 or 2, wherein the casing is made of a resin material in which glass fiber is contained in a nonflammable resin, and has a thickness that can withstand a pressure increase in the internal space due to deterioration of the lightning arrester. 前記筐体の内部空間を閉塞する蓋体に補強板を付設した請求項1〜3のいずれか一項に記載の分離機能付き避雷器。   The lightning arrester with a separation function according to any one of claims 1 to 3, wherein a reinforcing plate is attached to a lid that closes the internal space of the housing.
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