JP5274095B2 - ヒューズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒューズを２重化したヒューズ装置に関する。

配電盤のＡＣ（Alternating Current）、ＤＣ（Direct Current）回路内にはヒューズが設置されているが、そのヒューズが断線した場合、集中制御所にヒューズ切れの情報が通知され、保守員がその情報に従って現地に行き、断線したヒューズを正常なものに取替える。従って、断線が発生してからヒューズを取替えるまでの間は、当該回路の停止状態が続くことになる。それに対応すべく、再度回路を復電する装置（ノーヒューズブレーカ）があるが、構造が複雑で高価なので、利用しづらい。

そこで、外部に予備回路を設けてヒューズを２重化することによって、常用ヒューズの切断という障害が発生した場合であっても、予備ヒューズを通して電力供給を継続することが提案されている（特許文献１参照）。
特開平８−２５５５５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のヒューズを２重化した回路には、過電圧や過電流から保護すべき現状の設備に対して、常用ヒューズと予備ヒューズに加えて、障害時動作リレー、回路切替リレー及びこれらのリレーを接続する配線類が別途必要となる。従って、当該回路を設置するためには、長時間に亘る現状の設備の停止（すなわち、停電）及び大幅な改造が必要となり、コスト高となる。また、当該回路がリレーを使っているので、設備全体が大がかりになってしまい、コンパクトにまとめることができない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡単に設置可能なヒューズ２重化回路を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、ヒューズ装置であって、過電圧又は過電流から保護すべき回路に接続される一対の通電端子と、前記一対の通電端子の間に接続された常用ヒューズと、前記一対の通電端子の間に、前記常用ヒューズと並列に接続され、かつ、互いに直列に接続された予備ヒューズ及び予備回路接点と、警報を発する警報回路に接続される一対の警報端子と、前記一対の警報端子の間に接続された警報回路接点と、を備え、前記予備回路接点が、常時は開路状態であり、前記常用ヒューズが断線すると、閉路状態となり、その後に前記予備ヒューズが断線すると、開路状態となり、前記警報回路接点が、常時は開路状態であり、前記予備ヒューズが断線すると、閉路状態となることを特徴とする。

この構成によれば、予備回路を内蔵するヒューズを実現するために、２つのヒューズを並列接続したものなので、コンパクトであり、ヒューズボックスとして一体化することにより、現状の設備に設置されている既存のヒューズと差し替えるだけで簡単かつ短時間に適用することができる。

また、警報回路接点に警報回路を接続することにより、常用ヒューズが切れて、さらに予備ヒューズが切れた時に、ヒューズ装置全体が機能しなくなった旨を警報として外部に発することができる。

また、本発明は、ヒューズ装置であって、前記常用ヒューズが断線してから所定の時間経過後に前記予備回路接点を閉路にする動作遅延手段をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、雷サージにより常用ヒューズが断線した場合に、所定の時間が経過して雷サージの影響が収まってから予備ヒューズに切り替えるので、残った雷サージで予備ヒューズまで断線するのを回避することができる。

また、本発明は、ヒューズ装置であって、前記常用ヒューズ及び前記予備ヒューズが、糸ヒューズであることを特徴とする。

また、本発明は、ヒューズ装置であって、前記動作遅延手段が、前記常用ヒューズの糸ヒューズによって引っ張られたバネであることを特徴とする。

この構成によれば、バネ定数を変更することにより、糸ヒューズが切れてからバネが元に戻るまでの時間が変わるので、常用ヒューズが断線してから予備回路接点が閉路になるまでの時間を調整することができる。これによれば、雷サージの影響が収まるのに必要な時間以上であって、できる限り停電が短い時間になるように調整することができる。

その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、簡単に設置可能なヒューズ２重化回路を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係るヒューズ装置は、常用ヒューズと、直列接続した予備ヒューズ及び予備回路接点とを並列接続し、さらに警報回路接点を備えるものである。そして、常用ヒューズの断線によって予備回路接点が閉路動作し、通電経路が常用ヒューズから予備ヒューズに切り替わる。さらに、予備ヒューズの断線によって警報回路接点が閉路動作し、警報回路によって警報が発せられる。

これによれば、ヒューズ装置は、既存のヒューズ単体内部に予備回路を付設したものであり、現状の設備に対してヒューズ単体を差替えるだけの時間で簡単に設置が可能になる。

≪ヒューズ装置の回路構成≫
図１は、ヒューズ装置１の回路構成を示す図である。ヒューズ装置１は、予備回路内蔵ヒューズであって、常用ヒューズ２、予備ヒューズ３、動作遅延手段４、予備回路接点５及び警報回路接点６を備える。常用ヒューズ２は、両端に通電端子ＣＴ１及びＣＴ２を有し、両端子を通じて、ヒューズ装置１が設置された設備の主回路に接続される。常用ヒューズ２は、例えば、糸ヒューズからなり、過電圧又は過電流により断線し、電流が流れなくなる。予備ヒューズ３は、通電端子ＣＴ１とＣＴ２との間に、常用ヒューズ２と並列に接続され、かつ、予備回路接点５と互いに直列に接続される。予備ヒューズ３は、例えば、糸ヒューズからなり、予備回路接点５が閉路になると通電し、過電圧又は過電流により断線し、電流が流れなくなる。

動作遅延手段４は、バネ（スプリング）からなり、常用ヒューズ２が断線していない場合には糸ヒューズで引っ張られていて、その結果、予備回路接点５が開路になる。一方、常用ヒューズ２の糸ヒューズが過電流により溶断した場合には、動作遅延手段４が糸ヒューズによる引っ張りから解放されて元に戻り、その結果、予備回路接点５が閉路になる（詳細は後述する）。

警報回路接点６は、通常開路になっていて、予備ヒューズ３が断線した場合に閉路になる。その結果、警報端子ＡＴ１・ＡＴ２間に通電され、両端子間に接続されている警報回路が動作し、警報が発せられる。

動作遅延手段４のバネ定数により元に戻る時間が変化するので、バネ定数を変更することによって、常用ヒューズ２が断線してから予備ヒューズ３が通電するまでの遅延時間を調整することができる。例えば、雷による過電流（雷サージ）が流れることによって常用ヒューズ２が断線した場合、その後すぐに予備ヒューズ３が投入されると、回路内に雷による異常電流が残っていることで、予備ヒューズ３も続いて断線してしまう可能性がある。そこで、動作遅延手段４を用いて遅延時間を調整することにより、異常電流が収まるのを待ってから、予備ヒューズ３を投入するような動作が可能になる。

図２〜図４は、ヒューズ装置１の内部構造を示す図である。
これらの図面に示されるように、ヒューズ装置１は、通電端子ＣＴ１に導通する固定片８と、通電端子ＣＴ２に導通する可動片９と、この可動片９と接触することにより予備回路接点５を構成する可動片１０と、警報端子ＡＴ１、ＡＴ２にそれぞれ導通し、互いに接触することにより警報回路接点６を構成する可動片１２及び固定片１３と、可動片９を固定片８とは反対側へ向けて付勢するコイルバネである動作遅延手段４と、可動片１０を固定片８とは反対側へ向けて付勢するコイルバネ１１と、可動片１０が可動片１２側へ変位したときに、その変位を可動片１２に伝達する変位伝達機構１４とを備えている。そして、常用ヒューズ２は、固定片８と可動片９との間に接続され、動作遅延手段４による付勢力に抗して可動片９を固定片８側へ向けて引っ張っている。また、予備ヒューズ３は、固定片８と可動片１０との間に接続され、コイルバネ１１による付勢力に抗して、可動片１０を固定片８側へ向けて引っ張っている。なお、絶縁ベース７は、各線、各ヒューズや各接点が設置されるベースとなる基板であり、短絡を防止するものである。

図２は、通常状態のヒューズ装置１の内部構造を示す。常用ヒューズ２の糸ヒューズによって可動片９が固定片８側へ引っ張られ、予備回路接点５が開路になっている。これにより、主回路からの電流は、通電端子ＣＴ１及び固定片８を通って、常用ヒューズ２に流れ、さらに可動片９及び通電端子ＣＴ２を通って、主回路に戻る。

図３は、常用ヒューズ２が断線した場合のヒューズ装置１の内部構造を示す。まず、主回路からの過電流によって常用ヒューズ２の糸ヒューズが断線すると、この糸ヒューズで引っ張られていた可動片９が動作遅延手段４の付勢力で固定片８とは反対側へ変位し、予備回路接点５が閉路になり、予備ヒューズ３に主回路からの電流が流れる。

図４は、予備ヒューズ３が断線した場合のヒューズ装置１の内部構造を示す。まず、主回路からの過電流によって予備ヒューズ３の糸ヒューズが断線すると、この糸ヒューズで引っ張られていた可動片１０が固定片８とは反対側へ変位し、予備回路接点５が開路になり、主回路からの電流の流れる回路が開放する。さらに、変位伝達機構１４によって可動片１２が固定片１３側へ変位し、警報回路接点６が閉路になる。これにより、警報端子ＡＴ１、可動片１２、警報回路接点６、固定片１３及び警報端子ＡＴ２が通電し、警報回路が作動する。これによれば、警報が発せられ、ヒューズ装置１の故障が外部で検出される。

なお、予備回路接点５及び警報回路接点６の動作をコイルバネ及び可動片によって実現していたが、板バネを用いて実現してもよい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、常用ヒューズ２が断線したとしても、並列に接続された予備ヒューズ３を含む予備回路を通じて再度通電する。そして、予備ヒューズ３が断線した時には、警報回路接点６の警報端子ＡＴ１及びＡＴ２に接続された警報回路が作動し、外部に警報を発することで、ヒューズ装置１の故障を通知する。

これによれば、常用ヒューズ２が断線しても、すぐに現地に保守員が行く必要はなく、予備ヒューズ３により１回は通電し、設備の不具合が解消される。そして、さらに、予備ヒューズ３が断線した場合に、ヒューズ装置１が全体として機能しなくなった旨を通知し、保守員の出動を促すことができる。

以上によれば、設備信頼度の向上、保守作業効率の向上及び顧客サービスの向上を図ることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

ヒューズ装置１の回路構成を示す図である。 通常状態のヒューズ装置１の内部構造を示す図である。 常用ヒューズ２が断線した場合のヒューズ装置１の内部構造を示す図である。 予備ヒューズ３が断線した場合のヒューズ装置１の内部構造を示す図である。

符号の説明

１ ヒューズ装置
２ 常用ヒューズ
３ 予備ヒューズ
４ 動作遅延手段
５ 予備回路接点
６ 警報回路接点

Claims (5)

1. 過電圧又は過電流から保護すべき回路に接続される一対の通電端子と、
   前記一対の通電端子の間に接続された常用ヒューズと、
   前記一対の通電端子の間に、前記常用ヒューズと並列に接続され、かつ、互いに直列に接続された予備ヒューズ及び予備回路接点と、
   警報を発する警報回路に接続される一対の警報端子と、
   前記一対の警報端子の間に接続された警報回路接点と、
   を備え、
   前記予備回路接点は、常時は開路状態であり、前記常用ヒューズが断線すると、閉路状態となり、その後に前記予備ヒューズが断線すると、開路状態となり、
   前記警報回路接点は、常時は開路状態であり、前記予備ヒューズが断線すると、閉路状態となる
   ことを特徴とするヒューズ装置。
2. 請求項１に記載のヒューズ装置であって、
   前記常用ヒューズが断線してから所定の時間経過後に前記予備回路接点を閉路にする動作遅延手段
   をさらに備えることを特徴とするヒューズ装置。
3. 請求項２に記載のヒューズ装置であって、
   前記常用ヒューズ及び前記予備ヒューズは、糸ヒューズである
   ことを特徴とするヒューズ装置。
4. 請求項３に記載のヒューズ装置であって、
   前記動作遅延手段は、前記常用ヒューズの糸ヒューズによって引っ張られたバネである
   ことを特徴とするヒューズ装置。
5. 請求項４に記載のヒューズ装置であって、
   一方の通電端子に導通する第１固定片と、他方の通電端子に導通する第１可動片とを備え、
   前記予備回路接点は、前記第１可動片及び第２可動片により構成され、
   前記警報回路接点は、第３可動片及び第２固定片により構成され、
   前記第２可動片を前記第１固定片とは反対側へ向けて付勢するコイルバネと、前記第２可動片が前記第３可動片側へ変位したときに、その変位を前記第３可動片に伝達する変位伝達機構とをさらに備え、
   前記動作遅延手段は、前記第１可動片を前記第１固定片とは反対側へ向けて付勢し、
   前記常用ヒューズは、前記第１固定片と前記第１可動片との間に接続され、前記動作遅延手段による付勢力に抗して、前記第１可動片を前記第１固定片側へ向けて引っ張っており、
   前記予備ヒューズは、前記第１固定片と前記第２可動片との間に接続され、前記コイルバネによる付勢力に抗して、前記第２可動片を前記第１固定片側へ向けて引っ張っており、
   前記常用ヒューズが断線すると、前記第１可動片が前記動作遅延手段の付勢力で前記第１固定片とは反対側へ変位し、前記予備回路接点が閉路状態になり、
   前記予備ヒューズが断線すると、前記第２可動片が前記第１固定片とは反対側へ変位し、前記予備回路接点が開路状態になり、前記変位伝達機構によって前記第３可動片が前記第２固定片側へ変位し、前記警報回路接点が閉路状態になる
   ことを特徴とするヒューズ装置。

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