JP5272123B2 - SPD with deterioration warning function - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability by correctly grasping the deterioration of a protection element. <P>SOLUTION: An SPD with a deterioration alarm function comprises: varistors 8 to 11 connected between power supply terminals 1 to 3 and a ground terminal 4; a gas arrestor 12 connected between the varistors 8 to 11 and the ground terminal 4, and having a discharge gap; and a photo transistor 17 disposed close to the gas arrestor 12, and detecting light emission at the time of the discharge of the gas arrestor 12 due to a surge current. The SPD also comprises a CPU 18 for determining whether output from the photo transistor 17 exceeds a threshold value set on the basis of the light-emitting time of the gas arrestor 12 or not, and an alarm lamp 20 for displaying a deterioration alarm on the basis of the output of the CPU 18. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、分電盤内の電源回路や電話回線などの通信回線において使用され、直撃雷や誘導雷によるサージ電圧を吸収して直撃雷や誘導雷から機器を保護する劣化警報機能付きSPD(Surge Protective Device:サージ防護デバイス)に関する。   The present invention is used in a communication line such as a power circuit in a distribution board and a telephone line, and absorbs a surge voltage caused by a direct lightning strike or an induced lightning to protect a device from the direct lightning strike or induced lightning. Surge Protective Device).

例えば直撃雷や誘導雷による雷害を防止する目的から、単相あるいは三相交流電路などにおいて、電気機器と大地間に、直撃雷や誘導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SPDが設置されている。このSPDとしては、バリスタやガスアレスタ等の保護素子を備えたものがある。   For example, to prevent lightning damage from direct lightning or induced lightning, the surge current is shunted by limiting transient overvoltages caused by direct lightning or induced lightning between electrical equipment and the earth in single-phase or three-phase AC circuits. SPD is installed as a device to perform. Some SPDs include protective elements such as varistors and gas arresters.

この種のSPDにおいて、バリスタやガスアレスタ等の保護素子はサージ電圧が繰り返し印加されることにより次第に劣化し、バリスタの動作開始電圧やガスアレスタの放電開始電圧が規格外になるなど、保護機能が経時的に減退する。   In this type of SPD, protective elements such as varistors and gas arresters gradually deteriorate due to repeated application of surge voltage, and protective functions such as varistor operation start voltage and gas arrester discharge start voltage become out of specification. Decreases over time.

そのため、保護素子の劣化を早期に検出して交換などを行うため、従来では、サージ電圧の印加による保護素子の動作回数をカウントし、その計数された動作回数に基づいて保護素子の劣化状態を把握しようとするカウンタ機能付きSPDが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to detect the deterioration of the protective element at an early stage and replace it, conventionally, the number of operation of the protective element due to the application of surge voltage is counted, and the deterioration state of the protective element is determined based on the counted number of operations. An SPD with a counter function to be grasped has been proposed (for example, see Patent Document 1).

この特許文献1は、ガスアレスタ等の放電素子の放電回数をカウントするものであり、放電素子の放電時の発光を検出するセンサと、そのセンサで検出された発光回数をカウントするカウンタと、そのカウンタの作動用電池とを備え、前述のセンサとしてフォトトランジスタを使用している。   This Patent Document 1 is for counting the number of discharges of a discharge element such as a gas arrester, a sensor for detecting light emission during discharge of the discharge element, a counter for counting the number of light emission detected by the sensor, A counter operating battery is used, and a phototransistor is used as the aforementioned sensor.

特開平10−27670号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-27670

ところで、前述の特許文献1に開示されたカウンタ機能付きSPDでは、放電素子の放電時の発光をフォトトランジスタで検出し、その検出された発光回数をカウンタに表示することで、放電素子の劣化状態を把握するようにしている。   By the way, in the SPD with a counter function disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, light emission at the time of discharge of the discharge element is detected by a phototransistor, and the detected number of times of light emission is displayed on the counter, so that the deterioration state of the discharge element Trying to figure out.

しかしながら、放電素子の発光回数だけでその放電素子の劣化状態を把握することは困難である。つまり、落雷などにより流入するサージ電流には大小様々な大きさのものがあり、小さなサージ電流が繰り返し流入した場合には、放電素子の発光回数が多くなってもその放電素子はそれほど劣化しておらず、逆に、大きなサージ電流が繰り返し流入した場合には、放電素子の発光回数が少なくてもその放電素子がかなり劣化していることになる。このように、放電素子の発光回数だけでは、その放電素子の劣化状態を正確に把握することが困難であった。   However, it is difficult to grasp the deterioration state of the discharge element only by the number of times of light emission of the discharge element. In other words, surge currents that flow in due to lightning strikes can vary in size, and if a small surge current repeatedly flows in, the discharge element will deteriorate so much even if the discharge element emits more times. On the contrary, when a large surge current repeatedly flows, the discharge element is considerably deteriorated even if the discharge element emits a small number of times. Thus, it is difficult to accurately grasp the deterioration state of the discharge element only by the number of times of light emission of the discharge element.

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、保護素子の劣化を正確に把握して信頼性の向上を図り得る劣化警報機能付きSPDを提供することにある。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an SPD with a deterioration alarm function capable of accurately grasping deterioration of a protective element and improving reliability. There is.

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、電源端子と接地端子との間に接続され、放電ギャップを有するガスアレスタと、そのガスアレスタに近接配置され、サージ電流によるガスアレスタの放電時の発光を検知する受光部とを備えた劣化警報機能付きSPDであって、受光部からの出力が、ガスアレスタの発光時間に基づいて設定された閾値を超えるか否かを判定する制御部と、その制御部の出力に基づいて劣化警報を表示する表示部とを具備したことを特徴とする。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention relates to a gas arrester connected between a power supply terminal and a ground terminal and having a discharge gap, and a gas arrester which is disposed in proximity to the gas arrester and which uses a surge current. An SPD with a deterioration alarm function that includes a light receiving unit that detects light emission at the time of discharging, and determines whether the output from the light receiving unit exceeds a threshold set based on the light emission time of the gas arrester A control unit and a display unit that displays a deterioration alarm based on an output of the control unit are provided.

本発明では、ガスアレスタの発光時間がガスアレスタに印加されたサージ電流の大きさに比例することに着眼し、そのガスアレスタの発光時間に基づいて劣化状態を判定するための閾値を設定する。この閾値としては、ガスアレスタの発光が所定時間以上であると、ガスアレスタに印加されたサージ電流が所定の値以上であると判断することができ、この所定値以上のサージ電流が所定回数だけ印加された場合とする。このようにして設定された閾値に基づいて制御部の出力でもって劣化警報を表示部で表示する。   In the present invention, focusing on the fact that the light emission time of the gas arrester is proportional to the magnitude of the surge current applied to the gas arrester, the threshold value for determining the deterioration state is set based on the light emission time of the gas arrester. As this threshold value, if the light emission of the gas arrester is longer than or equal to a predetermined time, it can be determined that the surge current applied to the gas arrester is greater than or equal to a predetermined value. When applied. Based on the threshold value set in this way, the deterioration warning is displayed on the display unit with the output of the control unit.

本発明における受光部からの出力に基づいて、ガスアレスタの発光回数を表示するカウンタを備えている構造が望ましい。このようにすれば、ガスアレスタの発光回数だけでなく、ガスアレスタの発光時間に基づくサージ電流の大きさを把握することができる。   A structure having a counter that displays the number of times of light emission of the gas arrester based on the output from the light receiving unit in the present invention is desirable. In this way, it is possible to grasp not only the number of times of light emission of the gas arrester but also the magnitude of the surge current based on the light emission time of the gas arrester.

本発明では、ガスアレスタを含むSPD構成部品が実装された第一の配線基板と、受光部、制御部および表示部が実装された第二の配線基板とをケース内に収容し、第一の配線基板と第二の配線基板とを微小隙間を介して平行配置し、第二の配線基板上の受光部を、第一の配線基板上のガスアレスタに対してその第一の配線基板に形成された窓孔を介して対向配置した構造が望ましい。このようにすれば、スペースの有効利用を図りながら、ガスアレスタに対して受光部を近接配置することが容易となる。   In the present invention, the first wiring board on which the SPD component including the gas arrester is mounted and the second wiring board on which the light receiving unit, the control unit, and the display unit are mounted are accommodated in the case, The wiring board and the second wiring board are arranged in parallel through a minute gap, and the light receiving part on the second wiring board is formed on the first wiring board with respect to the gas arrester on the first wiring board. A structure in which they are arranged to face each other through the formed window holes is desirable. If it does in this way, it will become easy to arrange a photo acceptance part near to a gas arrester, aiming at effective use of space.

本発明では、電線端子を第一の配線基板と第二の配線基板とで共通とし、その第二の配線基板にサージ遮断用トランスを実装して電源端子に接続した構造が望ましい。このようにすれば、第二の配線基板に実装された受光部、制御部および表示部を電池で駆動することなく交流電源で駆動することができる。この場合、交流電源を直流変換する必要がある。   In the present invention, a structure in which the electric wire terminal is common to the first wiring board and the second wiring board, and a surge cutoff transformer is mounted on the second wiring board and connected to the power supply terminal is desirable. If it does in this way, it can drive with an alternating current power supply, without driving the light-receiving part, control part, and display part which were mounted in the 2nd wiring board with a battery. In this case, it is necessary to convert the AC power source into DC.

本発明では、受光部からの出力を含む劣化情報を外部へ送出する接点出力端子を設けた構造が望ましい。このようにすれば、劣化情報を接点出力端子から外部へ送出することができるので、劣化情報に基づく遠方監視が実現可能となる。   In the present invention, a structure provided with a contact output terminal that sends out deterioration information including an output from the light receiving unit to the outside is desirable. In this way, the deterioration information can be sent to the outside from the contact output terminal, so that remote monitoring based on the deterioration information can be realized.

本発明によれば、受光部からの出力が、ガスアレスタの発光時間に基づいて設定された閾値を超えるか否かを判定する制御部と、その制御部の出力に基づいて劣化警報を表示する表示部とを具備したことにより、サージ電流の大きさに比例するガスアレスタの発光時間に基づいて設定された閾値を超えるか否かを制御部で判定し、その判定結果に基づいて劣化警報を表示部で表示する。これにより、ガスアレスタの劣化を正確に把握してSPDの信頼性を向上させることができる。   According to the present invention, a control unit that determines whether the output from the light receiving unit exceeds a threshold set based on the light emission time of the gas arrester, and a deterioration alarm is displayed based on the output of the control unit. And a control unit that determines whether or not a threshold value set based on the light emission time of the gas arrester proportional to the magnitude of the surge current is exceeded. Display on the display. Thereby, it is possible to accurately grasp the deterioration of the gas arrester and improve the reliability of the SPD.

本発明の実施形態で、劣化警報機能付きSPDの概略回路構成を示すブロック図である。In embodiment of this invention, it is a block diagram which shows schematic circuit structure of SPD with a deterioration warning function. SPDにおけるカウンタ機能および劣化警報機能を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the counter function and deterioration warning function in SPD. サージ電流の大きさとガスアレスタの放電時の発光時間との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the magnitude | size of a surge current, and the light emission time at the time of discharge of a gas arrester. SPDに内蔵された第一の配線基板で、(A)はSPD上側から見た正面図、(B)はSPD下側から見た背面図である。FIG. 4A is a front view as viewed from the upper side of the SPD, and FIG. 5B is a rear view as viewed from the lower side of the SPD. SPDに内蔵された第二の配線基板で、(A)はSPD上側から見た正面図、(B)はSPD下側から見た背面図である。FIG. 2A is a front view seen from the upper side of the SPD, and FIG. 2B is a rear view seen from the lower side of the SPD. 第一の配線基板と第二の配線基板とを組み付ける前の状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state before attaching a 1st wiring board and a 2nd wiring board. 第一の配線基板と第二の配線基板とを組み付けた後の状態を示す側面図である。It is a side view showing a state after assembling the first wiring board and the second wiring board. 第一の配線基板と第二の配線基板とをケースに組み込んだ状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which integrated the 1st wiring board and the 2nd wiring board in the case. 第一の配線基板と第二の配線基板とを組み込んだケースの前面を示す正面図である。It is a front view which shows the front surface of the case incorporating the 1st wiring board and the 2nd wiring board.

本発明に係る劣化警報機能付きSPDの実施形態を、図面を参照しながら以下に詳述する。以下の実施形態では、交流単相3線式あるいは交流三相3線式の配電線に接続された分電盤の内部に設置され、保護素子であるバリスタやガスアレスタの劣化を警報する機能を具備したSPDを例示する。また、以下の実施形態ではバリスタとガスアレスタとで回路構成したSPDについて説明するが、ガスアレスタのみで回路構成したSPDについても適用可能である。   An embodiment of an SPD with a deterioration warning function according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following embodiments, a function is provided that is installed inside a distribution board connected to an AC single-phase three-wire system or an AC three-phase three-wire distribution line and warns the deterioration of a varistor or gas arrester that is a protective element. An SPD provided is illustrated. In the following embodiment, an SPD having a circuit configuration with a varistor and a gas arrester will be described. However, an SPD having a circuit configuration with only a gas arrester is also applicable.

図1は本発明の実施形態におけるSPDの概略回路構成を示す。このSPDは、同図に示すように三つの電源端子1〜3と一つの接地端子4との間に接続され、低溶融金属合金からなる温度ヒューズ5〜7と、ZnOを主成分とするバリスタ8〜11と、放電ギャップを有するガスアレスタ12とを主要な構成要素として回路構成されている。   FIG. 1 shows a schematic circuit configuration of an SPD according to an embodiment of the present invention. This SPD is connected between three power supply terminals 1 to 3 and one ground terminal 4 as shown in the figure, and includes thermal fuses 5 to 7 made of a low melting metal alloy, and a varistor mainly composed of ZnO. 8 to 11 and a gas arrester 12 having a discharge gap are configured as main components.

つまり、各電源端子1〜3に、温度ヒューズ5〜7とバリスタ8〜10の直列回路を接続し、それぞれの直列回路のバリスタ側を共通に接続し、その共通接続点と接地端子4との間に、バリスタ11とガスアレスタ12の直列回路を接続している。電源端子1〜3間における二つのバリスタ8〜10で線間サージを均等に分担して吸収し、端子間における一つのバリスタ8〜10と、接続中点と接地端子4間における共通のバリスタ11とで対地間サージを吸収する。   That is, a series circuit of the thermal fuses 5 to 7 and the varistors 8 to 10 is connected to each of the power supply terminals 1 to 3, the varistor side of each series circuit is connected in common, and the common connection point and the ground terminal 4 are connected. A series circuit of a varistor 11 and a gas arrester 12 is connected between them. The line varistors 8 to 10 between the power supply terminals 1 to 3 share and absorb the line-to-line surge equally, and one varistor 8 to 10 between the terminals, and a common varistor 11 between the connection midpoint and the ground terminal 4. And absorbs ground surge.

また、温度ヒューズ5およびバリスタ8の接続点と、温度ヒューズ6およびバリスタ9の接続点と、温度ヒューズ7およびバリスタ10の接続点との間には、二つの動作ランプ(LED)13,14がそれぞれ接続されている。この動作ランプ13,14は、図示していないが、一般に使用されているような保護抵抗器と逆方向の電圧から保護するための保護ダイオードを備えている。通常時には、動作ランプ13,14が点灯した状態にある。温度ヒューズ5〜7はバリスタ8〜11に近接した位置に配置されており、バリスタ8〜11の劣化による異常発熱を検知した時点で溶断する。この温度ヒューズ5〜7の溶断により動作ランプ13,14が電源端子1〜3から切り離されることによってその動作ランプ13,14が消灯する。この動作ランプ13,14の消灯によりバリスタ8〜11の完全劣化を表示する。   Two operation lamps (LEDs) 13 and 14 are connected between the connection point of the thermal fuse 5 and the varistor 8, the connection point of the thermal fuse 6 and the varistor 9, and the connection point of the thermal fuse 7 and the varistor 10. Each is connected. Although not shown, the operation lamps 13 and 14 are provided with a protection diode for protecting against a voltage in the reverse direction to that of a commonly used protection resistor. At normal times, the operation lamps 13 and 14 are lit. The thermal fuses 5 to 7 are arranged at positions close to the varistors 8 to 11 and are blown when abnormal heat generation due to deterioration of the varistors 8 to 11 is detected. The operation lamps 13 and 14 are disconnected from the power supply terminals 1 to 3 by the melting of the temperature fuses 5 to 7 so that the operation lamps 13 and 14 are turned off. When the operation lamps 13 and 14 are turned off, the complete deterioration of the varistors 8 to 11 is displayed.

また、この実施形態のSPDは、前述したSPD構成回路15に加えて、サージカウント機能および劣化警報機能を発揮する制御回路16を具備する。この制御回路16は、ガスアレスタ12に近接配置され、サージ電流によるガスアレスタ12の放電時の発光を検知する受光部であるフォトトランジスタ17と、フォトトランジスタ17からの出力に基づいてカウンタ19および警報ランプ(LED)20を制御する制御部であるCPU18と、そのCPU18の出力に基づいてガスアレスタ12の発光回数を表示する7セグメント等のカウント表示器であるカウンタ19と、CPU18の出力に基づいて発光することにより劣化警報を表示する表示部である警報ランプ20と、動作ランプ13,14の消灯によるバリスタ8〜11の完全劣化、カウンタ19の表示によるガスアレスタ12の発光回数や、警報ランプ20の点灯によるバリスタ8〜11の劣化警報などの情報を外部信号として出力するための接点出力端子21とを具備する。   In addition to the SPD configuration circuit 15 described above, the SPD of this embodiment includes a control circuit 16 that exhibits a surge count function and a deterioration alarm function. The control circuit 16 is disposed in the vicinity of the gas arrester 12, and a phototransistor 17 that is a light receiving unit that detects light emission during discharge of the gas arrester 12 due to a surge current, and a counter 19 and an alarm based on the output from the phototransistor 17. A CPU 18 that is a control unit that controls a lamp (LED) 20, a counter 19 that is a count indicator such as a 7-segment display that displays the number of times of light emission of the gas arrester 12 based on the output of the CPU 18, and an output of the CPU 18 The alarm lamp 20 which is a display unit for displaying a deterioration alarm by emitting light, the complete deterioration of the varistors 8 to 11 when the operation lamps 13 and 14 are turned off, the number of times of light emission of the gas arrester 12 by the display of the counter 19, and the alarm lamp 20 Information such as deterioration alarms of varistors 8-11 due to lighting of external signals ; And a contact output terminal 21 for outputting.

なお、SPD構成回路15の電線端子1,2を制御回路16で共用とし、その電源端子1,2にサージ遮断用トランス22の一次側を接続してそのトランス22の二次側に整流回路23および電圧調整回路24を介してCPU18、カウンタ19および警報ランプ20に接続して電源供給するようにしている。このようにSPD構成回路15と制御回路16とで電源端子1,2を共通とすることにより、制御回路16に電池を使用することなく、その制御回路16に電源電圧を供給することができる。   The electric wire terminals 1 and 2 of the SPD component circuit 15 are shared by the control circuit 16, the primary side of the surge cutoff transformer 22 is connected to the power supply terminals 1 and 2, and the rectifier circuit 23 is connected to the secondary side of the transformer 22. The power is supplied to the CPU 18, the counter 19 and the alarm lamp 20 via the voltage adjustment circuit 24. Thus, by making the power supply terminals 1 and 2 common between the SPD configuration circuit 15 and the control circuit 16, it is possible to supply the control circuit 16 with a power supply voltage without using a battery.

以上の構成からなるSPDでは、前述したように、バリスタ8〜11の完全劣化による異常発熱で温度ヒューズ5〜7が溶断して動作ランプ13,14が消灯するが、バリスタ8〜11が完全劣化に至るまでの通常時、動作ランプ13,14の点灯中においては、落雷などによるサージ電流が電源端子1〜3から接地端子4へ向けて流れると、ガスアレスタ12が放電により発光する。   In the SPD configured as described above, as described above, the temperature fuses 5 to 7 are blown by the abnormal heat generation due to the complete deterioration of the varistors 8 to 11 and the operation lamps 13 and 14 are extinguished, but the varistors 8 to 11 are completely deteriorated. In normal times until the operation lamps 13 and 14 are lit, if a surge current due to a lightning strike flows from the power supply terminals 1 to 3 to the ground terminal 4, the gas arrester 12 emits light by discharge.

このサージ電流によるガスアレスタ12の放電時の発光をフォトトランジスタ17で検知する(図2のSTEP1参照)。CPU18では、このフォトトランジスタ17からの出力に基づいてガスアレスタ12の発光回数を算出する(図2のSTEP2参照)。このCPU18からの出力に基づいてガスアレスタ12の発光回数をカウンタ19で表示する。ここで、図3に示すように、ガスアレスタ12の発光時間は、小電流域からかなりの大電流域に亘って、バリスタ8〜11やガスアレスタ12に流れる電流の大きさにほぼ比例して増大する。   Light emission during discharge of the gas arrester 12 due to the surge current is detected by the phototransistor 17 (see STEP 1 in FIG. 2). The CPU 18 calculates the number of times of light emission of the gas arrester 12 based on the output from the phototransistor 17 (see STEP 2 in FIG. 2). Based on the output from the CPU 18, the counter 19 displays the number of times of light emission of the gas arrester 12. Here, as shown in FIG. 3, the light emission time of the gas arrester 12 is substantially proportional to the magnitude of the current flowing through the varistors 8 to 11 and the gas arrester 12 from a small current region to a considerably large current region. Increase.

そこで、CPU18では、ガスアレスタ12の発光時間に基づいて劣化状態を判定するための閾値が設定されている。この閾値としては、ガスアレスタ12の発光が10ms以上であると、バリスタ8〜11やガスアレスタ12に印加されたサージ電流Imaxが10kA以上であると判断することができる(図3参照)。このガスアレスタ12の発光時間10msを3回検出した場合(図2のSTEP3,4参照)、10kA以上のサージ電流を3回処理したと判断する。このようにして設定された閾値に基づいてCPU18の出力でもって警報ランプ20を点灯させて劣化警報を表示する(図2のSTEP5参照)。以上の閾値は一例であり、ガスアレスタ12の発光時間および検出回数の設定は任意である。   Therefore, the CPU 18 sets a threshold value for determining the deterioration state based on the light emission time of the gas arrester 12. As this threshold value, when the light emission of the gas arrester 12 is 10 ms or more, it can be determined that the surge current Imax applied to the varistors 8 to 11 and the gas arrester 12 is 10 kA or more (see FIG. 3). When the emission time 10 ms of the gas arrester 12 is detected three times (see STEP 3 and 4 in FIG. 2), it is determined that a surge current of 10 kA or more has been processed three times. Based on the threshold value thus set, the alarm lamp 20 is turned on by the output of the CPU 18 to display a deterioration alarm (see STEP 5 in FIG. 2). The above threshold value is an example, and the setting of the light emission time and the number of detections of the gas arrester 12 is arbitrary.

このように、ガスアレスタ12の発光回数だけでなく、ガスアレスタ12の発光時間に基づくサージ電流の大きさを把握することで、そのサージ電流の大きさに比例するガスアレスタ12の発光時間に基づいて設定された閾値を超えるか否かをCPU18で判定し、その判定結果に基づいて警報ランプ20の点灯でもって劣化警報を表示することにより、バリスタ8〜11およびガスアレスタ12の劣化を正確に把握してSPDの信頼性を向上させることができる。   Thus, based on the light emission time of the gas arrester 12 proportional to the magnitude of the surge current by grasping the magnitude of the surge current based on the light emission time of the gas arrester 12 as well as the number of times of light emission of the gas arrester 12. The CPU 18 determines whether or not the set threshold value is exceeded, and displays a deterioration alarm by turning on the alarm lamp 20 based on the determination result, thereby accurately determining the deterioration of the varistors 8 to 11 and the gas arrester 12. It is possible to grasp and improve the reliability of the SPD.

このSPDは、図4(A)(B)に示すようにバリスタ8〜11およびガスアレスタ12を含むSPD構成部品が実装された第一の配線基板31と、図5(A)(B)に示すようにフォトトランジスタ17、CPU18および警報ランプ20が実装された第二の配線基板32とを具備する。この第一の配線基板31でSPD構成回路15を構成し、第二の配線基板32で制御回路16を構成する(図1参照)。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the SPD includes a first wiring board 31 on which SPD components including the varistors 8 to 11 and the gas arrester 12 are mounted, and FIGS. 5A and 5B. As shown, a phototransistor 17, a CPU 18, and a second wiring board 32 on which an alarm lamp 20 is mounted are provided. The first wiring board 31 constitutes the SPD component circuit 15 and the second wiring board 32 constitutes the control circuit 16 (see FIG. 1).

第一の配線基板31は、図4(A)(B)に示すように一辺部に三つの電源端子1〜3が設けられると共にその対向辺部に一つの接地端子4が設けられ、表面側に完全劣化表示用の二つの動作ランプ13,14が実装され、その裏面側に四つの円盤状バリスタ8〜11および一つのガスアレスタ12が実装されている。なお、三つの温度ヒューズ5〜7は、低溶融金属合金を用いた切り離し機構として設けられている。また、ガスアレスタ12が実装された部位には、窓孔33が形成されている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the first wiring board 31 is provided with three power supply terminals 1 to 3 on one side and one ground terminal 4 on the opposite side. Two operation lamps 13 and 14 for displaying complete deterioration are mounted, and four disk-shaped varistors 8 to 11 and one gas arrester 12 are mounted on the back side thereof. The three thermal fuses 5 to 7 are provided as a disconnecting mechanism using a low-melting metal alloy. In addition, a window hole 33 is formed at a portion where the gas arrester 12 is mounted.

第二の配線基板32は、図5(A)(B)に示すように表面側にCPU18、7セグメントのカウンタ19および劣化警報表示用の警報ランプ20が実装され、その裏面側にフォトトランジスタ17およびトランス22が実装されている。なお、第一の配線基板31に実装された二つの動作ランプ13,14が挿通される二つの貫通孔34,35が形成されている。また、接点出力端子21とリード線を介して接続されるコネクタ36が設けられている。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the second wiring board 32 has a CPU 18, a 7-segment counter 19 and a warning lamp 20 for displaying a deterioration alarm on the front side, and a phototransistor 17 on the back side. And a transformer 22 is mounted. Two through holes 34 and 35 are formed through which the two operation lamps 13 and 14 mounted on the first wiring board 31 are inserted. A connector 36 connected to the contact output terminal 21 via a lead wire is also provided.

図6および図7に示すように、第一の配線基板31と第二の配線基板32とを微小隙間を介して平行配置する。この時、第二の配線基板32上のフォトトランジスタ17が第一の配線基板31上のガスアレスタ12に対して窓孔33を介して対向配置される。これにより、ガスアレスタ12に対してフォトトランジスタ17を近接配置している。また、第二の配線基板32上のトランス22は、第一の配線基板31の切り欠き凹部37に配置される。さらに、第一の配線基板31上の動作ランプ13,14が第二の配線基板32の貫通孔34,35に挿通されている。このようにして、第一の配線基板31と第二の配線基板32とで各部品についてスペースの有効利用を図りながら配置している。   As shown in FIGS. 6 and 7, the first wiring board 31 and the second wiring board 32 are arranged in parallel through a minute gap. At this time, the phototransistor 17 on the second wiring board 32 is disposed to face the gas arrester 12 on the first wiring board 31 through the window hole 33. As a result, the phototransistor 17 is disposed close to the gas arrester 12. Further, the transformer 22 on the second wiring board 32 is disposed in the notch recess 37 of the first wiring board 31. Further, the operation lamps 13 and 14 on the first wiring board 31 are inserted into the through holes 34 and 35 of the second wiring board 32. In this way, the first wiring board 31 and the second wiring board 32 are arranged to make effective use of space for each component.

図8および図9に示すように第一の配線基板31および第二の配線基板32を樹脂製ケース38に収容する。図示のケース38は上部ケース39と下部ケース40との二分割構造を例示するが、他の構造のものであってもよい。このケース38の前面には、7セグメントのカウンタ19、完全劣化表示用の動作ランプ13,14および劣化警報表示用の警報ランプ20が配置されている。   As shown in FIGS. 8 and 9, the first wiring board 31 and the second wiring board 32 are accommodated in a resin case 38. The illustrated case 38 exemplifies a two-part structure of the upper case 39 and the lower case 40, but may have another structure. On the front surface of the case 38, a 7-segment counter 19, operation lamps 13 and 14 for displaying complete deterioration, and an alarm lamp 20 for displaying deterioration alarms are arranged.

また、ケース38の一辺部には三つの電源端子1〜3が配置され、対向辺部には一つの接地端子4および接点出力端子21が配置されている。この接点出力端子21は、警報ランプ20からの出力を含む劣化情報を外部へ送出するもので、接点出力端子21から延びるリード線41の先端を、第二の配線基板32に設けられたコネクタ36に接続することにより、第二の配線基板32上に実装されたCPU18と電気的に接続されている。このように、劣化情報を接点出力端子21から外部へ送出することができるので、劣化情報に基づく遠方監視が実現可能となる。   Further, three power supply terminals 1 to 3 are arranged on one side of the case 38, and one ground terminal 4 and contact output terminal 21 are arranged on the opposite side. This contact output terminal 21 sends out deterioration information including the output from the alarm lamp 20 to the outside. The tip of the lead wire 41 extending from the contact output terminal 21 is connected to the connector 36 provided on the second wiring board 32. Is electrically connected to the CPU 18 mounted on the second wiring board 32. Thus, since deterioration information can be sent out from the contact output terminal 21, remote monitoring based on the deterioration information can be realized.

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.

1〜3 電源端子
4 接地端子
8〜11 バリスタ
12 ガスアレスタ
17 受光部(フォトトランジスタ)
18 制御部(CPU)
19 カウンタ
20 表示部(警報ランプ)
21 接点出力端子
22 サージ遮断用トランス
31 第一の配線基板
32 第二の配線基板
33 窓孔
1 to 3 Power supply terminal 4 Grounding terminal 8 to 11 Varistor 12 Gas arrester 17 Light receiving part (phototransistor)
18 Control unit (CPU)
19 Counter 20 Display (alarm lamp)
21 Contact Output Terminal 22 Surge Breaking Transformer 31 First Wiring Board 32 Second Wiring Board 33 Window Hole

Claims (5)

電源端子と接地端子との間に接続され、放電ギャップを有するガスアレスタと、前記ガスアレスタに近接配置され、サージ電流による前記ガスアレスタの放電時の発光を検知する受光部とを備えた劣化警報機能付きSPDであって、
前記受光部からの出力が、ガスアレスタの発光時間に基づいて設定された閾値を超えるか否かを判定する制御部と、前記制御部の出力に基づいて劣化警報を表示する表示部とを具備したことを特徴とする劣化警報機能付きSPD。
Deterioration alarm comprising a gas arrester connected between a power supply terminal and a ground terminal and having a discharge gap, and a light receiving portion that is disposed close to the gas arrester and detects light emission during discharge of the gas arrester due to a surge current. SPD with function,
A control unit for determining whether an output from the light receiving unit exceeds a threshold set based on a light emission time of a gas arrester; and a display unit for displaying a deterioration alarm based on the output of the control unit. SPD with deterioration warning function, characterized by
前記受光部からの出力に基づいて、前記ガスアレスタの発光回数を表示するカウンタを備えている請求項1に記載の劣化警報機能付きSPD。   The SPD with a deterioration alarm function according to claim 1, further comprising a counter that displays the number of times of light emission of the gas arrester based on an output from the light receiving unit. 前記ガスアレスタを含むSPD構成部品が実装された第一の配線基板と、前記受光部、制御部および表示部が実装された第二の配線基板とをケース内に収容し、前記第一の配線基板と第二の配線基板とを微小隙間を介して平行配置し、第二の配線基板上の受光部を、第一の配線基板上のガスアレスタに対してその第一の配線基板に形成された窓孔を介して対向配置した請求項1又は2に記載の劣化警報機能付きSPD。   The first wiring board on which the SPD component including the gas arrester is mounted and the second wiring board on which the light receiving unit, the control unit, and the display unit are mounted are accommodated in a case, and the first wiring The board and the second wiring board are arranged in parallel with a minute gap, and the light receiving portion on the second wiring board is formed on the first wiring board with respect to the gas arrester on the first wiring board. The SPD with a deterioration alarm function according to claim 1, wherein the SPD is disposed so as to face each other through a window hole. 前記電線端子を第一の配線基板と第二の配線基板とで共通とし、前記第二の配線基板にサージ遮断用トランスを実装して前記電源端子に接続した請求項1〜3のいずれか一項に記載の劣化警報機能付きSPD。   The electric wire terminal is shared by the first wiring board and the second wiring board, and a surge blocking transformer is mounted on the second wiring board and connected to the power supply terminal. SPD with deterioration warning function according to item. 前記受光部からの出力を含む劣化情報を外部へ送出する接点出力端子を設けた請求項1〜4のいずれか一項に記載の劣化警報機能付きSPD。   The SPD with a deterioration alarm function according to any one of claims 1 to 4, further comprising a contact output terminal for transmitting deterioration information including an output from the light receiving unit to the outside.
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