JP2023130583A - サージ防護装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、金属酸化物バリスタ(MOV)等のSPDに電流ヒューズが接続され、SPDに定格以上の大電流が流れて短絡モードになった場合に電流ヒューズを溶断させてSPDを接地から切り離すと共に、警報接点をオンさせて外部に警報信号を接点出力する分離機能付き避雷器が記載されている。
また、特許文献2には、短絡故障したSPDを切り離した後にサーモシールを変色させることで、SPDの分離(ヒューズの溶断)を外部から目視可能としたサージ防護デバイス分離器が記載されている。
なお、特許文献1~3は、主として電源用SPDに関するものであるが、特許文献4には、同様の動作原理を採用した通信用SPDが記載されている。
以下、非特許文献1の接地パターン及び非特許文献2のワイヤを、便宜的に中間接地部材と呼ぶ。
図4において、101,102は通信回線、200はSPD、300はSPD200により雷サージから保護される保護対象機器である。上記SPD200は、通信回線101,102の間に接続された保護素子としてのGDT201と、このGDT201と接地との間に接続された中間接地部材(前述したごとく接地パターンまたはワイヤ)202と、中間接地部材202の両端に接続されたバイパス用のGDT203と、を備えている。
これに対し、図6は、定格を超える雷サージ電流が流れて中間接地部材202が消失した場合のSPD200の制限電圧を説明する図である。この場合には、通信回線101,102と接地との間にGDT201とバイパス用のGDT203とが直列接続されるため、SPD200の制限電圧はGDT201,203の各制限電圧を加算した値(例えば、約1000[V])に上昇することになる。
しかしながら、前述したごとく、中間接地部材202の消失によってSPD200の制限電圧が大幅に高くなるため、保護対象機器300に高電圧が印加されてその損傷や破壊を招く場合があった。
前記サージ防護素子を介して雷サージ電流が流れた前記導電部材の過熱時に、前記導電部材との間に介在する熱溶融材料が溶融することにより前記導電部材との固着が解放され、かつ所定の力によって移動可能な駆動部材と、
移動した前記駆動部材により駆動されて警報スイッチをオンさせるスイッチ操作部材と、
前記スイッチ操作部材に形成されて前記警報スイッチのオン・オフ状態を表示する表示部と、
を備え、
前記所定の閾値を、前記サージ防護素子の定格雷サージ電流以下の値に設定したものである。
図1は、本実施形態に係るサージ防護装置の主要部を示す断面図である。なお、本明細書では、金属酸化物バリスタ(MOV)やガス入り放電管(GDT)等により雷サージを吸収するサージ防護素子(SPD)と、以下に説明するスイッチ操作部材20、警報スイッチ(マイクロスイッチ)30、導電部材40、熱溶融材料41、駆動部材50等を含む全体をサージ防護装置と呼ぶこととする。
隔壁10の内側には、適宜な支持部材(図示せず)により支持された断面L字形のスイッチ操作部材20が隔壁10の内面に沿って移動可能に配置されており、このスイッチ操作部材20は垂直片21及び水平片22を備えている。
また、垂直片21には、操作用窓部12から外側に突出して手動操作可能な操作レバー21bが設けられている。
ここで、図1はSPDに雷サージ電流が流れておらず、警報信号がオフしている平常時であり、表示用窓部11からは正常表示部21a2が目視される状態である。
なお、図1に示した構成はあくまで本発明の一実施形態に過ぎず、各部材の形状、構造は図示例に何ら限定されるものではない。例えば、駆動部材50は板状部材だけでなく棒状部材であっても良い。
図2は、警報スイッチ30の動作、すなわち警報信号の出力動作を点検する場合を示している。この場合、隔壁10の外側から、第2の力F2に抗しつつ手指60にて操作レバー21bを押してスイッチ操作部材20を移動させると、操作突起22aがアクチュエータ31を押圧して警報スイッチ30がオンする。
これにより、警報信号の出力の有無から警報スイッチ30の動作を点検することができる。この時、表示用窓部11には動作表示部21a1が表示されている。
なお、手指を操作レバー21bから離すとスイッチ操作部材20は第2の力F2によって元の位置に復帰するので、表示用窓部11には正常表示部21a2が表示される。
この場合、雷サージ電流がSPDから導電部材40を介して接地側に流れる。その時、導電部材40に発生したジュール熱により熱溶融材料41が溶融するようにその融点等を選定しておけば、熱溶融材料41によって導電部材40に固着されていた駆動部材50が解放される。このため、第2の力F2より大きい第1の力F1が作用している駆動部材50がスイッチ操作部材20の水平片22を押圧し、その操作突起22aがアクチュエータ31を押圧することで警報スイッチ30から警報信号が出力される。
従って、この警報信号を確認すれば、SPDに所定の大きさの雷サージ電流が流れたことを確認できると共に、表示用窓部11に動作表示部21a1が表示されることからもSPDの動作や警報信号のオン状態を確認することができる。
また、熱溶融材料41が溶融した後もSPDから接地に至る接地経路は残っており、従来技術のようにサージ防護装置の制限電圧が大幅に増大することもないので、雷サージ電流が流れた後も保護対象機器を雷サージから確実に保護することができる。
また、本発明は、アクチュエータ31を備えた警報スイッチ30を実装しない形態で実現することもできる。
11:表示用窓部
12:操作用窓部
20:スイッチ操作部材
21:垂直片
21a:表示部
21a1:動作表示部
21a2:正常表示部
21b:操作レバー
22:水平片
22a:操作突起
30:警報スイッチ(マイクロスイッチ)
31:アクチュエータ
40:導電部材
41:熱溶融材料
50:駆動部材
60:手指
前記サージ防護素子を介して雷サージ電流が流れた前記導電部材の過熱時に、前記導電部材との間に介在する熱溶融材料が溶融することにより前記導電部材との固着が解放され、かつ所定の力によって移動可能な駆動部材と、
移動した前記駆動部材により駆動されて警報スイッチをオンさせるスイッチ操作部材と、
前記スイッチ操作部材に形成されて前記警報スイッチのオン・オフ状態を表示する表示部と、
を備え、
前記所定の閾値を、前記サージ防護素子の定格雷サージ電流以下の値に設定し、
前記スイッチ操作部材を外部から操作することにより前記警報スイッチのオン動作を可能にしたものである。
列に接続されて雷サージ電流を接地側に放流させる導電部材と、
前記サージ防護素子を介して雷サージ電流が流れた前記導電部材の過熱時に、前記導電部材との間に介在する熱溶融材料が溶融することにより前記導電部材との固着が解放され、かつ所定の力によって移動可能な駆動部材と、
移動した前記駆動部材により駆動されて警報スイッチをオンさせるスイッチ操作部材と、
前記スイッチ操作部材に形成されて前記警報スイッチのオン・オフ状態を表示する表示部と、
を備え、
前記所定の閾値を、前記サージ防護素子の定格雷サージ電流以下の値に設定し、
前記熱溶融材料により前記導電部材に固着されている前記駆動部材に対して、前記スイッチ操作部材方向に向かう第1の力を常時作用させ、
前記第1の力とは逆向きであって前記第1の力より小さい第2の力を、前記スイッチ操作部材に対して常時作用させるものである。
前記サージ防護素子を介して雷サージ電流が流れた前記導電部材の過熱時に、前記導電部材との間に介在する熱溶融材料が溶融することにより前記導電部材との固着が解放され、かつ所定の力によって移動可能な駆動部材と、
移動した前記駆動部材により駆動されて警報スイッチをオンさせるスイッチ操作部材と、
前記スイッチ操作部材に形成されて前記警報スイッチのオン・オフ状態を表示する表示部と、
を備え、
前記所定の閾値を、前記サージ防護素子の定格雷サージ電流以下の値に設定し、
前記導電部材は、前記熱溶融材料が溶融した後も、前記サージ防護素子に流れた雷サージ電流を接地側に放流させるものである。
Claims (5)
- 所定の閾値を超える雷サージ電流が流れたサージ防護素子に直列に接続されて雷サージ電流を接地側に放流させる導電部材と、
前記サージ防護素子を介して雷サージ電流が流れた前記導電部材の過熱時に、前記導電部材との間に介在する熱溶融材料が溶融することにより前記導電部材との固着が解放され、かつ所定の力によって移動可能な駆動部材と、
移動した前記駆動部材により駆動されて警報スイッチをオンさせるスイッチ操作部材と、
前記スイッチ操作部材に形成されて前記警報スイッチのオン・オフ状態を表示する表示部と、
を備え、
前記所定の閾値を、前記サージ防護素子の定格雷サージ電流以下の値に設定したことを特徴とするサージ防護装置。 - 請求項1に記載したサージ防護装置において、
前記スイッチ操作部材を外部から操作することにより前記警報スイッチのオン動作を可能にしたことを特徴とするサージ防護装置。 - 請求項1または2に記載したサージ防護装置において、
前記熱溶融材料により前記導電部材に固着されている前記駆動部材に対して、前記スイッチ操作部材方向に向かう第1の力を常時作用させることを特徴とするサージ防護装置。 - 請求項3に記載したサージ防護装置において、
前記第1の力とは逆向きであって前記第1の力より小さい第2の力を、前記スイッチ操作部材に対して常時作用させることを特徴とするサージ防護装置。 - 請求項1~4の何れか1項に記載したサージ防護装置において、
前記導電部材を、通信回線に接続された前記サージ防護素子と接地との間に接続したことを特徴とするサージ防護装置。
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