JP4346168B2

JP4346168B2 - 電線ヒューズにおける消弧部材の製造方法

Info

Publication number: JP4346168B2
Application number: JP24418099A
Authority: JP
Inventors: 武久井上
Original assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Current assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001068010A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は低圧配電線路の引込み線の途中に接続して使用する電線ヒューズにおける消弧部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のような引込み線の途中に接続して使用する電線ヒューズとして、大電流遮断部と小電流溶断部とからなるヒューズエレメントを透明の絶縁ケース内に外気と隔絶した状態で密閉収納し、而も上記ヒューズエレメントの大電流遮断部に該遮断部を覆うように消孤部材を付設した電線ヒューズが既に提案されている。
【０００３】
この従来の電線ヒューズにおける遮断部に付設される消弧部材は、先ず用意した成形型内に一定の粒度の無機物を充填し、これに無機接着剤を混ぜ合わせ、さらに必要により水を加えて混ぜ合わせ、加熱硬化しておこし状に固形化して筒状で且つ通気性を有する消弧部材を作成する。次で、この作成した消弧部材をヒューズエレメントの大電流遮断部に挿通して該大電流遮断部を覆うように取り付けていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の消弧部材は、その消弧部材を形成するのに成形型を用意しなければならない問題があった。また、成形型から離型する場合に消弧部材が崩れ易い事があるほか、成形型から離型した後は、その消孤部材の外面がむき出しであるため、この消孤部材が作業時に何かに当たって欠けたり、大電流遮断部への取付け後に振動や衝撃が加わると比較的簡単に破損したりする等の問題があった。
【０００５】
また、前記消弧部材を付設した電線ヒューズにおいては、大電流遮断の内、比較的小さな電流値で遮断する場合はアークやガスの発生も少なく、したがって遮断状態が視認し難いと言う問題があった。
【０００６】
さらに、前記消弧部材を付設したヒューズは大電流遮断時に発生するアークやガスの放出方向について何ら配慮されていないため、消弧部材が取り付けられた近傍の絶縁ケースの内周面が放出したアークやガスによって汚損され、汚損による絶縁抵抗の低下により漏洩電流が流れ、焼損事故や感電事故を招いたりする問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明の目的は上記問題に対し充分対処可能な消弧部材の製造方法を提案するもので、大電流遮断部と小電流遮断部とを有するヒューズエレメントと、前記大電流遮断部における遮断部材の遮断部を覆う消弧部材と、前記大電流遮断部と小電流遮断部と消弧部材とを密閉収納する絶縁ケースとを有し、
前記消弧部材を絶縁容器と該絶縁容器内に収納した消弧体とで構成し、前記絶縁容器を小電流遮断部側が開口する筒状に形成した電線ヒューズにおける消弧部材の製造方法であって、
前記絶縁容器内に前記ヒューズエレメントを挿通取付けし、その後に、前記絶縁容器内に無機粒状物と無機接着剤を入れ、その後に、加熱或いは常温乾燥して、前記無機粒状物と無機接着剤とからなる固形化した消弧体として消弧部材を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５に基づき本願発明の実施例について説明する。
図１は本願発明の電線ヒューズ１を示すもので、この図において、２は大電流遮断部３と小電流溶断部４を直列接続した２要素からなるヒューズエレメントである。前記大電流領域を保護する大電流遮断部３は、遮断部材５と消孤部材６とからなる。遮断部材５は、図４に示すように中央の一部を細くした遮断部５ａと、その両端をそれより太くした連結部５ｂ，５ｂ´とからなり、これは銅線等により形成されている。該遮断部材５の周りを覆うようにして配置される消弧部材６は、図５に示すように閉鎖する一端７ｃに挿通孔７ａを形成し、他端に開口端７ｂを形成したカップ状で透明の合成樹脂製からなる絶縁容器７と、その開口端７ｂ側から絶縁容器７内に充填したケイ砂、石英砂、水酸化アルミナ等の粒状の混合物或いはこれらの単独物からなる無機粒状物８とこれら容器７内の無機粒状物８を水ガラス等の無機接着剤９により固形化した消弧体１０とから構成されている。
【００１１】
なお、前記、消弧体１０が収納される絶縁容器７は耐熱性を有する例えばポリカボネート樹脂等の透明の合成樹脂によりカップ状に形成されており、閉鎖する一端７ｃにはヒューズエレメント２に挿通取付けするための挿通孔７ａが設けられ、また反対側の開口端７ｂは、容器内に収納された消弧体１０の開口側端面１０ａよりさらにヒューズエレメント２に沿ってその軸線方向（小電流溶断部側の低融点合金が隠れない程度）に延長形成されている。
【００１２】
また、前記小電流領域を保護する小電流遮断部４は、低融点合金１１と導体棒１２とからなり、低融点合金１１はロウ付けにより、一端１１ａが導体棒１２にまた他端１１ｂが連結部５ｂに接合されている。１３，１４はヒューズエレメント２の両端、つまり導体棒１２と遮断部の連結部５ｂ´にそれぞれ圧着接続されたパイプ状の電線接続端子であり、接続後はその接続部の断面は六角形等の多角形となっている。
【００１３】
１５は前記電線接続端子１３，１４の先部を除いてヒューズエレメント２を気密的に被覆した筒状の絶縁ケースであり、内部のヒューズエレメント２の溶断、不溶断状態がケース外より視認できるように透明の熱可塑性樹脂、例えばポリカボネート樹脂により成形されている。
【００１４】
絶縁ケース１５はブロー成形により成形されるもので、その中空部１５ａの内周面１５ｂが前記絶縁容器７の外周面７ｄに対し間隙ｇが形成されるよう該内周面の直径は絶縁容器７の外周面の直径より若干大きく形成されており、また、中空部１５ａに続く両端の接合部１５ｃは成形時に内方に絞られて前記接続端子１３，１４の接続部の外周面１３ａ，１４ａに密着固定される。該成形により絶縁ケース１５とヒューズエレメント２とが一体化し、両者間の気密の確保と機械的強度の確保が同時に行われる。
【００１５】
１６は小電流溶断部４の低融点合金１１の外周面に塗布した松脂等のフラックス、１７は端子部分において電線接続端子１３，１４と絶縁ケース１５間に充填したシリコーン等のシール剤、１８は接続端子１３，１４に取脱自在に装着したゴム又または合成樹脂製の端子カバーを示す。
【００１６】
前記の消弧部材６は次のようにして組立られる。
先ず、前記の接続端子１３，１４を接続していない前の状態の図２に示すようなヒューズエレメント２´を用意し、次で、図３に示すように、絶縁容器７を、その開口端７ｂ側からヒューズエレメント２′に嵌め、その挿通孔７ａに連結部５ｂ′を挿入し絶縁容器７を挿通取り付けする。この場合、絶縁容器７の挿通孔７ａの孔径と連結部５ｂ´の直径は合致した径からなるため挿通取り付けした絶縁容器７は挿通後ヒューズエレメント２′に対してガタ付いたりしない。
【００１７】
次いで絶縁容器７を取付けた状態でその開口端７ｂが上向きになるように連結部５ｂ´を図示しない組立治具の支持穴に差込みヒューズエレメント２´を直立状態に保持する。この直立状態でフルイ等により粒度一定に調節した無機粒状物８、例えば、ケイ砂を絶縁容器７の開口端７ａ側から所定量充填する。この所定量とは、図３に示すように、無機粒状物８（消孤体１０）の上面から絶縁容器７の開口端７ｂ側が所定長延出する量に設定する。この延出した部分を延長部分７ｅとする。
【００１８】
次で、前記の充填後、数十秒間加振する。加振後、容器内の無機粒状物８に対し無機接着剤９、例えば水ガラスを所定量注入し、加熱乾燥機に入れ百数十度の温度で３０分間程度加熱して水分を飛ばす。なお、時間は長くなるが約１昼夜常温乾燥（硬化）してもよい。
【００１９】
水分を飛ばして固形化した前記無機粒状物８と無機接着剤９からなる消弧体１０は水ガラスの侵入度合（注入量）により開口側端面から閉鎖側に向かって徐々に硬化した状態になっており、硬化度合いは水ガラスの注入量により適宜変更できる。なお、絶縁容器内の消弧体１０はその開口側端面１０ａが遮断部５ａの最細径部５ａ´の少なくとも一部が露出する状態、つまり、絶縁容器に対し３分の1程度が未充填となるように形成（充填）されるもので、かかる最細径部５ａ´は小電流領域の電流値では溶断せず、また、変圧器等の突入電流でも溶断せず大電流領域における比較的小さな電流値で溶断するようになっている。
【００２０】
なお、当然の事ながら最細径部５ａ´も遮断部５ａの一部であり、短絡電流等の大電流遮断の際はかかる部分を含めて遮断部５ａの全体（全長）が一挙に溶断気化（発弧）する。
図３は前記のようにして消弧部材６をエレメント２´に組付けた状態を示し、これを図１に示すように組み付ける。
【００２１】
次に、前記ヒューズの溶断並びに遮断動作について説明する。
過負荷電流のような比較的小さな電流では小電流領域が動作する。つまり、過負荷電流がヒューズエレメント２に流れると低融点合金１１が溶融離脱し、電路が開放する。この溶断状態は透明の絶縁ケース１５を介して視認できる。
【００２２】
また、短絡電流のような過大電流がヒューズエレメント２に流れると大電流遮断部の遮断部５ａがその全長にわたって一挙に溶融気化しアークが発生する。このアークは遮断部５ａを覆うように取付けた消弧体１０の表面や内部に侵入しながら吸着や冷却されながらそのエネルギーは該絶縁容器7を含む消弧体１０に奪われ消弧される。これにより電路が開放する。
【００２３】
なお、前記大電流遮断の場合、消弧体１０からは高温のガスやアークの一部が放出されるが、絶縁容器７の開口端７ｂが消孤体１０の開口側端面１０ａよりもヒューズエレメント２の軸線方向に延長形成されているため、この延長部分７ｅがアークガイドとなり、ガスやアークを前方（小電流領域側）へ向かって放出する。このため消弧部材６の取付け付近の絶縁ケース１５の内周面１５ｂ並びに後方の内周面１５ｂが焼損したり汚損されたりせず、かかる部分において高い絶縁が確保されるため、遮断後に漏洩電流が流れることもなく安全性を高めることが可能となる。
【００２４】
前記、大電流遮断は勿論のこと大電流遮断でも比較的小さな電流値の場合は遮断部５ａの最細径部５ａ´にて溶断（遮断）するが、かかる場合には透明の絶縁ケース１５及び透明の絶縁容器７を介して溶断或いは遮断状態が視認できるようになっている。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明の電線ヒューズは前記構成からなるもので、消弧体を作る場合、絶縁容器が成形型を兼用しているため、消弧体の材料を絶縁容器内に充填或いは注入するだけで成形型を必要とせず簡単に作れる。
【００２６】
また、組立や運搬時等で取り扱う時にも絶縁容器が保護容器の役目をするため消弧体をうっかりぶっけても破損したり壊したりしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例示す電線ヒューズの断面図。
【図２】図１におけるヒューズエレメントを示す図。
【図３】図２のヒューズエレメントに消孤部材を取付けた状態を示す図。
【図４】図２におけるヒューズエレメントの遮断部の拡大図。
【図５】図１に示す絶縁容器の拡大断面図。
【符号の説明】
１電線ヒューズ
２，２´ ヒューズエレメント
３大電流遮断部
４小電流溶断部
５遮断部材
５ａ遮断部
５ａ´ 最細径部
６消弧部材
７絶縁容器
７ａ挿通孔
７ｂ開口端
７ｃ閉鎖側
８無機粒状物
９無機接着剤
１０消弧体
１０ａ開口側端面
１５絶縁ケース
１５ｂ内周面

Claims

大電流遮断部と小電流遮断部とを有するヒューズエレメントと、前記大電流遮断部における遮断部材の遮断部を覆う消弧部材と、前記大電流遮断部と小電流遮断部と消弧部材とを密閉収納する絶縁ケースとを有し、
前記消弧部材を絶縁容器と該絶縁容器内に収納した消弧体とで構成し、前記絶縁容器を小電流遮断部側が開口する筒状に形成した電線ヒューズにおける消弧部材の製造方法であって、
前記絶縁容器内に前記ヒューズエレメントを挿通取付けし、その後に、前記絶縁容器内に無機粒状物と無機接着剤を入れ、その後に、加熱或いは常温乾燥して、前記無機粒状物と無機接着剤とからなる固形化した消弧体として消弧部材を形成することを特徴とする電線ヒューズにおける消弧部材の製造方法。