JP5738047B2 - 電源回路保安装置 - Google Patents

Description

本発明は、劣化表示機能付き電源用保安器とシールド付き高耐電圧の絶縁トランス（絶縁変圧器）とを有する電源回路保安装置に関するものである。

従来、交流電源側から被保護機器側へ侵入する誘導雷サージ、開閉サージ等の異常電圧から被保護機器を保護するための電源回路保安装置が知られている。

図２は、従来の単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。
この単相用の電源回路保安装置は、対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランス１０と、線間の雷サージ吸収用の電源用保安器（ＳＰＤ）２０とから構成され、一般に耐雷トランスと呼ばれている。

シールド付き高耐電圧の絶縁トランス１０は、常時交流（以下「ＡＣ」という。）電源電圧１００Ｖ又は２００Ｖが印加される配電線側の入力端子Ｕ１，Ｖ１に接続された入力側巻線１１と、被保護機器側の出力端子Ｕ２，Ｖ２に接続された出力側巻線１２と、この入力側巻線１１と出力側巻線１２との間に設けられて接地端子Ｅに接続されたシールド１３と、を有している。

電源用保安器２０は、入力端子Ｕ１，Ｖ１間に接続され、雷サージ等の異常電圧が線間に印加されると通電し、その線間電圧を除去するものであり、バリスタ等で構成されている。バリスタは、線間電圧が基準値以上の異常電圧のときには抵抗値が小さくなり、線間電圧が基準値よりも小さいときには抵抗値が大きくなる素子である。

バリスタは、劣化すると常時通電してしまう可能性が有る。バリスタに過大電流が通電し続けると、このバリスタが焼損する可能性が有り、ひいてはバリスタが内蔵されている電源用保安器２０が焼損する可能性も有る。そのため、バリスタに対してヒューズを直列に接続し、バリスタが劣化した場合（即ち、バリスタに過大電流が所定時間通電するようになってしまった場合）には、ヒューズが切れて、バリスタに過大電流が長時間通電されないようにしている。

電源用保安器２０には、劣化表示機能が付いていないのが現状であるが、安全性等の見地から、ヒューズが切れたこと（言い換えれば、バリスタが劣化したこと）を表示するための劣化表示回路を付加することが望ましい。

そこで、劣化表示回路を構成する場合、下記の特許文献１〜３等に記載された発光素子（以下「ＬＥＤ」という。）点灯回路を適用することが考えられる。

特開２００２−２３８１１０号公報 特開２００５−３４１６８１号公報 特開２００９−２１８５０８号公報

従来の図２に示すような電源用保安器２０に、特許文献１〜３等に記載されたＬＥＤ点灯回路を適用した場合、図３に示すような電源用保安器２０の回路構成が考えられる。

図３は、図２中の電源用保安器２０の構成例を示す回路図である。
この電源用保安器２０は、図１中の入力端子Ｕ１に接続される第１の電源端子２１と、図１中の入力端子Ｖ１に接続される第２の電源端子２２とを有している。第１及び第２の電源端子２１，２２間には、ヒューズ２３とバリスタ２４とが直列に接続され、そのバリスタ２４に対して並列に、劣化表示回路２５が接続されている。

劣化表示回路２５は、ＬＥＤ２５ａと抵抗２５ｂの直列回路により構成されている。ＬＥＤ２５ａは、ヒューズ２３を介して駆動電流が供給されると点灯し、そのヒューズ２３が切断されて駆動電流の供給が停止されると消灯する素子である。ＬＥＤ２５ａは、基本的に定電流で駆動する素子であり、このＬＥＤ２５ａを流れる電流をほぼ一定にするために、電流制限用の抵抗２５ｂが接続されている。

電源用保安器２０において、電源端子２１，２２間には、ＡＣ電源電圧１００Ｖ又２００Ｖが印加され、バリスタ２４がオフ状態になっている。正常時、ヒューズ２３が切れていないので、劣化表示回路２５に電流が通電され、ＬＥＤ２５ａが点灯している。これにより、目視で、電源用保安器２０が正常（即ち、バリスタ２４が正常）であることを確認できる。

雷サージ等の異常電圧が電源端子２１，２２間に印加されると、バリスタ２４がオン状態になって、ヒューズ２３及びバリスタ２４に電流が流れ、その異常電圧が吸収される。この際、劣化表示回路２５にも電流が流れ、ＬＥＤ２５ａが点灯している。

異常時、バリスタ２４が故障して異常電流が流れ続けると、ヒューズ２３が切れる。ヒューズ２３が切れると、劣化表示回路２５に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、ＬＥＤ２５ａが消灯する。これにより、目視で、電源用保安器２０が異常（即ち、バリスタ２４が異常）であることを確認できる。

なお、劣化表示回路２５には通電が必要であるため、対接地間のみを保護するような保安器に劣化表示回路２５を付加しても意味がない。これは、通常時に、ＬＥＤ２５ａに通電するような回路を構成できないからである。

しかしながら、図３に示すような電源用保安器２０では、以下の（１）、（２）のような課題がある。

（１） 電源用保安器２０の動作時に、バリスタ２４が導通すると、過大なサージ電流の一部が劣化表示回路２５にも流れる。そのため、電流制限用の抵抗２５ｂとしては、定格容量と耐電圧の両面を考慮し、定格容量及び耐電圧が高性能なものを用いる必要があり、通常の抵抗よりも外形寸法が大きくなる。その結果、劣化表示回路２５の外形寸法が大きくなって、電源用保安器２０の小型化が困難である。

（２） 電源用保安器２０のメンテナンス時、試験機にてバリスタ２４の両電極間に直流（以下「ＤＣ」という。）電流を通電し、バリスタ２４の性能を確認（即ち、制限電圧であるバリスタ電圧が所定値であるか否かを確認）している。例えば、バリスタ２４にＤＣ１ｍＡの電流を流した時のバリスタ両電極間のバリスタ電圧値（Ｖ１ｍＡ）を測定することにより、バリスタ２４の劣化状態（即ち、性能）を検知できる。しかし、このＤＣ電流の通電の際、一部のＤＣ電流が、劣化表示回路２５に流れ込むため、性能確認の正確性に欠ける。

請求項１に係る発明の電源回路保安装置は、第１及び第２の電源端子間に接続され、前記第１及び第２の電源端子間に印加される電圧が基準値以上の異常電圧のときには抵抗値が小さくなり、前記電圧が前記基準値よりも小さいときには前記抵抗値が大きくなるバリスタと、前記第１及び第２の電源端子間において前記バリスタに対して直列に接続され、前記バリスタが劣化して前記バリスタに異常電流が流れ続けると切断されるヒューズと、前記バリスタに対して並列に接続され、前記バリスタの劣化状態を表示する劣化表示回路と、前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、を備えている。

そして、前記劣化表示回路は、前記ヒューズを介して駆動電流が供給されると点灯し、前記ヒューズが切断されて前記駆動電流の供給が停止されると消灯するＬＥＤと、前記ＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、前記ＬＥＤに対して直列に接続され、前記ＬＥＤに流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、前記ＬＥＤ及び前記コンデンサに対して直列に接続され、前記ＬＥＤ及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明の電源回路保安装置は、接続点と第２の電源端子との間に接続されたバリスタと、第１の電源端子と前記接続点との間に接続された第１のヒューズと、前記バリスタに対して並列に接続された劣化表示回路と、前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、を備えている。

そして、前記劣化表示回路は、前記接続点から前記第２の電源端子の方向へ駆動電流が供給されると点灯し、前記駆動電流の供給が停止されると消灯する１つ又は複数のＬＥＤと、前記接続点と前記第２の電源端子との間において前記１つ又は複数のＬＥＤに対して直列に接続された１つ又は複数の第２のヒューズと、前記１つ又は複数のＬＥＤと前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、前記１つ又は複数のＬＥＤと前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して直列に接続され、前記ＬＥＤ及び前記第２のヒューズに流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、前記１つ又は複数のＬＥＤと前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して直列に接続され、前記ＬＥＤ、前記第２のヒューズ及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、を有することを特徴とする。

請求項３に係る発明の電源回路保安装置は、第１及び第２の接続点間に接続された第１のバリスタと、前記第１の接続点と接地端子との間に接続された第２のバリスタと、前記第２の接続点と前記接地端子との間に接続された第３のバリスタと、第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、前記第１のバリスタに対して並列に接続された劣化表示回路と、前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、を備えている。

そして、前記劣化表示回路は、前記第１及び第２の接続点を介して駆動電流が供給されると点灯し、前記駆動電流の供給が停止されると消灯するＬＥＤと、前記ＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、前記ＬＥＤに対して直列に接続され、前記ＬＥＤに流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、前記ＬＥＤ及び前記コンデンサに対して直列に接続され、前記ＬＥＤ及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、を有することを特徴とする。

請求項４に係る発明の電源回路保安装置は、第１及び第２の接続点間に接続された第１のバリスタと、前記第２の接続点と第３の接続点との間に接続された第２のバリスタと、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に接続された第３のバリスタと、前記第１の接続点と第４の接続点との間に接続された第４のバリスタと、前記第２の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第５のバリスタと、前記第３の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第６のバリスタと、第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、第３の電源端子と前記第３の接続点との間に接続された第３のヒューズと、前記第４の接続点と接地端子との間に接続されたアレスタと、前記第１のバリスタに対して並列に接続された第１の劣化表示回路と、前記第２のバリスタに対して並列に接続された第２の劣化表示回路と、前記第１、第２及び第３の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、を備えている。

そして、前記第１の劣化表示回路は、前記第１及び第２の接続点を介して第１の駆動電流が供給されると点灯し、前記第１の駆動電流の供給が停止されると消灯する第１のＬＥＤと、前記第１のＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続された第１のダイオードと、前記第１のＬＥＤに対して直列に接続され、前記第１のＬＥＤに流れる前記第１の駆動電流を制限する高耐電圧の第１のコンデンサと、前記第１のＬＥＤ及び前記第１のコンデンサに対して直列に接続され、前記第１のＬＥＤ発光素子及び前記第１のコンデンサに流れる前記第１の駆動電流を制限する補助用の第１の抵抗とを有している。

更に、前記第２の劣化表示回路は、前記第２及び第３の接続点を介して第２の駆動電流が供給されると点灯し、前記第２の駆動電流の供給が停止されると消灯する第２のＬＥＤと、前記第２のＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続された第２のダイオードと、前記第２のＬＥＤに対して直列に接続され、前記第２のＬＥＤに流れる前記第２の駆動電流を制限する高耐電圧の第２のコンデンサと、前記第２のＬＥＤ及び前記第２のコンデンサに対して直列に接続され、前記第２のＬＥＤ及び前記第２のコンデンサに流れる前記第２の駆動電流を制限する補助用の第２の抵抗と、を有することを特徴とする。

請求項５に係る発明の電源回路保安装置は、第１及び第４の接続点間に接続された第１のバリスタと、第２の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第２のバリスタと、第３の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第３のバリスタと、第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、第３の電源端子と前記第３の接続点との間に接続された第３のヒューズと、前記第４の接続点と接地端子との間に接続されたアレスタと、前記第１及び第２の接続点間に直列に接続された第１の劣化表示回路と、前記第２及び第３の接続点間に直列に接続された第２の劣化表示回路と、前記第１、第２及び第３の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、を備えている。

そして、前記第１の劣化表示回路は、前記第２の接続点から前記第１の接続点の方向へ第１の駆動電流が供給されると点灯し、前記第１の駆動電流の供給が停止されると消灯する第１のＬＥＤと、前記第１のＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続された第１のダイオードと、前記第１のＬＥＤに対して直列に接続され、前記第１のＬＥＤに流れる前記第１の駆動電流を制限する高耐電圧の第１のコンデンサと、前記第１のＬＥＤ及び前記第１のコンデンサに対して直列に接続され、前記第１のＬＥＤ及び前記第１のコンデンサに流れる前記第１の駆動電流を制限する補助用の第１の抵抗とを有している。

更に、前記第２の劣化表示回路は、前記第２の接続点から前記第３の接続点の方向へ第２の駆動電流が供給されると点灯し、前記第２の駆動電流の供給が停止されると消灯する第２のＬＥＤと、前記第２のＬＥＤに対して逆極性方向に並列接続された第２のダイオードと、前記第２のＬＥＤに対して直列に接続され、前記第２のＬＥＤに流れる前記第２の駆動電流を制限する高耐電圧の第２のコンデンサと、前記第２のＬＥＤ及び前記第２のコンデンサに対して直列に接続され、前記第２のＬＥＤ及び前記第２のコンデンサに流れる前記第２の駆動電流を制限する補助用の第２の抵抗と、を有することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、電流制限用のコンデンサを用いたので、劣化表示回路の大きさを小型化できる。更に、劣化表示回路が電流制限用のコンデンサで直流的に切れているので、バリスタ、ヒューズ及び劣化表示回路を備える電源用保安器のメンテナンス時のバリスタ性能確認を正確に行うことができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明とほぼ同様の効果がある。更に、第２のヒューズとＬＥＤとの直列回路を設けたので、バリスタ、第１のヒューズ及び劣化表示回路を備える電源用保安器に侵入する異常電圧の大きさを検知することができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果がある。更に、第２、第３のバリスタが異常の場合にも、第１、第２のヒューズが切れてＬＥＤが消灯するので、第１、第２、第３のバリスタ、第１、第２のヒューズ及び劣化表示回路を備える電源用保安器が異常であることを確認できる。

請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果がある。更に、第４、第５、第６のバリスタが異常の場合にも、第１、第２、第３のヒューズが切れて第１、第２のＬＥＤが消灯するので、第１、第２、第３、第４、第５、第６のバリスタ、第１、第２、第３のヒューズ、アレスタ、及び第１、第２の劣化表示回路を備える電源用保安器が異常であることを確認できる。

請求項５に係る発明によれば、請求項４に係る発明とほぼ同様の効果がある。特に、第１、第２、第３のバリスタが線間及び対接地間兼用に設けられているので、防護素子であるバリスタの個数を減少できる。そして、第１、第２、第３のバリスタが異常の場合にも、第１、第２、第３のヒューズが切れて第１、第２のＬＥＤが消灯するので、第１、第２、第３のバリスタ、第１、第２、第３のヒューズ、アレスタ、及び第１、第２の劣化表示回路を備える電源用保安器が異常であることを確認できる。

図１は本発明の実施例１における単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。 図２は従来の単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。 図３は図２中の電源用保安器２０の構成例を示す回路図である。 図４は図１中の電源用保安器４０の構造例を示す概略の斜視図である。 図５は本発明の実施例２における三相用の電源回路保安装置の全体の構成を示す回路図である。 図６は本発明の実施例３における単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。 図７は本発明の実施例４における三相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。 図８は本発明の実施例５における三相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図である。 図９は本発明の実施例６における電源用保安器の構成を示す回路図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図であり、同図（ａ）は電源回路保安装置の全体を示す回路図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中の電源用保安器を示す回路図である。

図１（ａ）に示すように、単相用の電源回路保安装置は、対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランス３０と、線間の雷サージ吸収用の電源用保安器（ＳＰＤ）４０とから構成されている。

シールド付き高耐電圧の絶縁トランス３０は、常時ＡＣ電源電圧１００Ｖ又は２００Ｖが印加される配電線側の入力端子Ｕ１，Ｖ１に接続された入力側巻線３１と、被保護機器側の出力端子Ｕ２，Ｖ２に接続された出力側巻線３２と、この入力側巻線３１と出力側巻線３２との間に設けられて接地端子Ｅに接続されたシールド３３と、を有している。入力側巻線３１と出力側巻線３２との間には、接地されたシールド３３が設けられているので、例えば、出力側電圧を入力側電圧の約１／１０００以下に低下することができる。

電源用保安器４０は、入力端子Ｕ１，Ｖ１間に接続され、雷サージ等の異常電圧が線間に印加されると通電し、その線間電圧を除去するものである。

図１（ｂ）に示すように、電源用保安器４０は、図１（ａ）中の入力端子Ｕ１に接続される第１の電源端子４１と、図１（ａ）中の入力端子Ｖ１に接続される第２の電源端子４２とを有している。第１及び第２の電源端子４１，４２間には、ヒューズ４５、接続点Ｐ、及びバリスタ４６が直列に接続され、そのバリスタ４６に対して並列に、劣化表示回路５０が接続されている。

劣化表示回路５０は、電流制限用のコンデンサ５１、ＬＥＤ５２、ダイオード５３、及び電流制限を行う補助用の抵抗５４を有している。コンデンサ５１、ＬＥＤ５２のアノード・カソード、及び抵抗５４は、接続点Ｐと電源端子４２との間に直列に接続されている。ＬＥＤ５２に対して並列に、ダイオード５３が逆極性方向に接続されている。即ち、ＬＥＤ５２のアノードに、ダイオード５３のカソードが接続され、ＬＥＤ５２のカソードに、ダイオード５３のアノードが接続されている。

ＬＥＤ５２は、逆方向に電圧を掛けた場合の耐電圧が、通常のシリコンダイオードよりも遙かに小さく（例えば、−５Ｖ程度）、これを超えると破壊される。そのため、ＬＥＤ５２に対して逆方向の電流が流れないように、ダイオード５３が設けられている。

図４は、図１中の電源用保安器４０の構造例を示す概略の斜視図である。
この電源用保安器４０は、ジャック盤５８とＳＰＤプラグ５９とで構成され、この電源用保安器４０のケース６０が、ジャック盤５８側のジャックケース６０−１と、ＳＰＤプラグ５９側のプラグケース６０−２とに、分割されている。ＳＰＤプラグ５９は、矢印で示すように、ジャック盤５８に対して挿入及び離脱可能に挿着される構造になっている。

ジャック盤５８側のジャックケース６０−１は、略箱形の基台部６１と、この基台部６１の両側面から上方向に延設された一対の側壁部６２−１，６２−２とにより構成されている。これらの基台部６１及び側壁部６２−１，６２−２により囲まれた領域により、ＳＰＤプラグ５９を挿入及び離脱可能に収容するためのプラグ収容部６３が形成されている。基台部６１の底面には、図示しない固定爪と移動爪とが、一定距離離れて対向して設けられ、これらの固定爪と移動爪とにより、図示しない機器取り付け用レール（Mounting rails for devices、例えば、ＤＩＮレール）を挟持し、このＤＩＮレールに対してジャック盤５８を取り外し可能に固定する構造になっている。

一方の側壁部６２−１の外側面には、１つの電線導入孔６３−１が設けられている。その側壁部６２−１の上面には、１つの端子開口孔６４−１が形成されている。端子開口孔６４−１内には、螺子形の電源端子４１が取り付けられている。電線導入孔６３−１に挿入された図示しない電線の端末部は、電源端子４１により固定されるようになっている。

同様に、他方の側壁部６２−２の外側面には、図示しない１つの電線導入孔が設けられている。その側壁部６２−２の上面には、１つの端子開口部６４−２が形成されている。端子開口部６４−２内には、螺子形の電源端子４２が取り付けられている。側壁部６２−２側の電線導入孔に挿入された図示しない電線の端末部は、電源端子４２により固定されるようになっている。

ＳＰＤプラグ５９側のプラグケース６０−２は、略直方体形状をなし、この内部に、ヒューズ４５、バリスタ４６、及び劣化表示回路５０等が設けられている。劣化表示回路５０は、プラグケース６０−２内の上部に配置され、その劣化表示回路５０中のＬＥＤ５２が、外部から視認可能な状態で取り付けられている。

（実施例１の電源回路保安装置の全体の動作）
図１（ａ）の電源回路保安装置において、配電線及び接地間の雷サージ等の異常電圧が入力端子Ｕ１，Ｖ１に侵入してくると、その異常電圧は、絶縁トランス３０により遮断される。しかし、異常電圧が高周波性の場合、普通の絶縁トランスでは、入力側巻線及び出力側巻線間の静電容量を通して出力端子Ｕ２，Ｖ２に侵入してくる。ところが、本実施例１の絶縁トランス３０では、入力側巻線３１と出力側巻線３２との間に、シールド３３が設けられ、このシールド３３が接地端子Ｅに接続されているので、絶縁トランス３０の出力側電圧が入力側電圧の約１／１０００以下に低下する。これにより、出力端子Ｕ２，Ｖ２に接続された図示しない被保護機器が、異常電圧から保護される。

又、配電線間における雷サージ等の異常電圧が入力端子Ｕ１，Ｖ１に侵入してくると、絶縁トランス３０は、入力側巻線３１及び出力側巻線３２間が電磁的に結合しているので、入力側の異常電圧が絶縁トランス３０の周波数特性により、かなりなまった電圧波形となって、出力側に伝送される。しかし、入力端子Ｕ１，Ｖ１間に電源用保安器４０が設けられているので、入力側の異常電圧がその電源用保安器４０により除去され、出力端子Ｕ２，Ｖ２に接続された図示しない被保護機器が保護される。

（実施例１の電源用保安器の動作）
図１（ｂ）の電源用保安器４０において、正常時には、電源端子４１，４２間に周波数５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ電源電圧１００Ｖ又２００Ｖが印加され、バリスタ４６が高抵抗値（即ち、オフ状態）になっている。このような正常時には、ヒューズ４５が切れていないので、劣化表示回路５０に電流が通電され、電源端子４１→ヒューズ４５→コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→電源端子４２、の経路で流れる順方向の電流により、ＬＥＤ５２が点灯している。この際、劣化表示回路５０に流れる電流は、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚという低周波であるので、コンデンサ５１のインピーダンス値が大きい。そのため、コンデンサ５１は、従来の図３中の電流制限用の抵抗２５ｂと同様に、ＬＥＤ５２を流れる電流をほぼ一定にする働きがある。ほぼ一定の電流がＬＥＤ５２に流れると、ＬＥＤ５２が点灯するので、目視で、電源用保安器４０が正常（即ち、バリスタ４６が正常）であることを確認できる。

なお、逆方向の電流は、電源端子４２→抵抗５４→ダイオード５３→コンデンサ５１→ヒューズ４５→電源端子４１、の経路で流れるので、ＬＥＤ５２が保護される。

配電線間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１，４２に侵入してくると、バリスタ４６が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５及びバリスタ４６に電流が流れ、その異常電圧が除去される。ヒューズ４５及びバリスタ４６に流れる電流の一部は、劣化表示回路５０にも流れ、電源端子４１→ヒューズ４５→コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５３→電源端子４２、の経路で流れる電流により、ＬＥＤ５２が点灯している。

この際、劣化表示回路５０に流れる電流において、インパルス波形の立ち上がりや立ち下がりが急激に変化する部分では、周波数が高いために、コンデンサ５１のインピーダンス値が小さく、このコンデンサ５１を通して電流波形の一部がＬＥＤ５２に流れ込み、ＬＥＤ５２が破損するおそれがある。そこで、本実施例１では、補助用の抵抗５４を挿入して、ＬＥＤ５２に流れ込む電流を制限し、ＬＥＤ５２の破損を防止している。補助用の抵抗５４は、バリスタ４６がブレークダウン電圧になるまでの僅かな時間だけなので、小容量のもので足りる。又、仮に、抵抗挿入により、ＬＥＤ５２の点灯時の輝度が不足する場合には、高輝度ＬＥＤの採用等により、輝度不足を解消できる。

バリスタ４６が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５が切れる。これにより、バリスタ４６の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５が切れると、劣化表示回路５０に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０が異常（即ち、バリスタ４６が異常）であることを確認できる。

（実施例１の効果）
本実施例１の電源用保安器４０及び電源回路保安装置によれば、次の（１）、（２）のような効果がある。

（１） 図３中の電流制限用の抵抗２５ｂに代えて、コンデンサ５１を用いたので、劣化表示回路５０の大きさを小型化できる。

例えば、図３の電源用保安器２０において、バリスタ２４に流れる雷サージを２０ｋＡ以上、７００Ｖ〜８００Ｖであると仮定した場合、劣化表示回路２５を流れるサージ電流は、ＬＥＤ２５ａを保護するために、時間１μｓの間に３アンペア（Ａ）程度に制限する必要がある。そのため、制限用抵抗２５ｂの容量は、３ワット（Ｗ）、１０ｋΩ程度になり、例えば、制限用抵抗２５ｂが円筒形状の場合、直径４〜５ｍｍ、長さ２５〜３０ｍｍという大型のものになる。これに対し、本実施例１の図１（ｂ）の劣化表示回路５０では、制限用抵抗２５ｂに代えてコンデンサ５１を使用しているので、抵抗値１０ｋΩに相当するインピーダンス値のコンデンサ５１の外形寸法は、例えば、方形状のチップの場合、厚み２ｍｍ、縦７ｍｍ、及び横７ｍｍ程度の大きさになる。又、補助用抵抗５４の容量は、Ｗ・１／１６、１０ｋΩ程度であり、方形状のチップの場合、厚み１ｍｍ、縦３ｍｍ、及び横２ｍｍ程度の大きさになる。そのため、制限用抵抗２５ｂに比べて、コンデンサ５１及び補助用抵抗５４が小型になるので、図４のようなＳＰＤプラグ５９の空いているスペースに、劣化表示回路５０を容易に内蔵させることができる。又、劣化表示回路５０内蔵の他の形状の電源用保安器４０を小型に作れる。

（２） 劣化表示回路５０がコンデンサ５１でＤＣ的に切れているので、電源用保安器４０のメンテナンス時のバリスタ性能確認を正確に行うことができる。

例えば、試験機にてバリスタ４６の両電極間にＤＣ電流を通電し、バリスタ４６の性能を確認する場合（即ち、バリスタ電圧である制限電圧が所定値であるか否か確認する場合）、そのＤＣ電流の一部が劣化表示回路５０に流れ込むことがないため、バリスタ４６の性能確認を正確に行うことができる。

（実施例２の構成）
図５は、本発明の実施例２における三相用の電源回路保安装置の全体の構成を示す回路図であり、実施例１を示す図１（ａ）、（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２の三相用の電源回路保安装置では、実施例１の単相用の絶縁トランス３０とは異なる構成の三相用の絶縁トランス３０Ａと、実施例１の電源用保安器４０と同様の構成の３つの電源用保安器（ＳＰＤ）４０−１，４０−２，４０−３とから構成されている。

三相用の絶縁トランス３０Ａは、対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランスであって、常時三相ＡＣ電源電圧２００Ｖが印加される配電線側の入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１のうちの入力端子Ｕ１，Ｖ１に接続された入力側巻線３１−１と、入力端子Ｖ１，Ｎ１に接続された入力側巻線３１−２と、入力端子Ｕ１，Ｎ１に接続された入力巻線３１−３と、被保護機器側の出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｎ２のうちの出力端子Ｕ２，Ｖ２に接続された出力側巻線３２−１と、出力端子Ｖ２，Ｎ２に接続された出力側巻線３２−２と、出力端子Ｕ２，Ｎ２に接続された出力側巻線３２−３と、これらの入力側巻線３１−１〜３１−３と出力側巻線３２−１〜３２−３との間に設けられて接地端子Ｅに接続されたシールド３３と、を有している。実施例１と同様に、入力側巻線３１−１〜３１−３と出力側巻線３２−１〜３２−３との間には、接地されたシールド３３が設けられているので、例えば、出力側電圧を入力側電圧の約１／１０００以下に低下することができる。

３個の電源用保安器４０−１〜４０−３は、線間の雷サージ吸収用の保安器である。そのうち、電源用保安器４０−１は、入力端子Ｕ１，Ｖ１間に接続され、電源用保安器４０−２は、入力端子Ｖ１，Ｎ１間に接続され、更に、電源用保安器４０−３は、入力端子Ｕ１，Ｎ１間に接続されている。これらの各電源用保安器４０−１〜４０−３は、雷サージ等の異常電圧が線間に印加されると通電し、その線間電圧を除去するものであり、実施例１の電源用保安器４０と同一の構成である。

（実施例２の動作）
図５の電源回路保安装置において、配電線及び接地間の雷サージ等の異常電圧が入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１に侵入してくると、その異常電圧は、絶縁トランス３０Ａにより遮断される。その異常電圧が高周波性の場合、絶縁トランス３０Ａの入力側巻線３１−１〜３１−３と出力側巻線３２−１〜３２−３との間に、接地端子Ｅに接続されたシールド３３が設けられているので、実施例１と同様に、絶縁トランス３０Ａの出力側電圧が入力側電圧の約１／１０００以下に低下する。これにより、出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｎ２に接続された図示しない保護機器が、異常電圧から保護される。

又、配電線間における雷サージ等の異常電圧が入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１に侵入してくると、絶縁トランス３０Ａは、入力側巻線３１−１〜３１−３及び出力側巻線３２−１〜３２−３間が電磁的に結合しているので、実施例１と同様に、入力側の異常電圧が絶縁トランス３０Ａの周波数特性により、かなりなまった電圧波形となって、出力側に伝送される。しかし、各入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１間に電源用保安器４０−１〜４０−３がそれぞれ設けられているので、入力側の異常電圧がその電源用保安器４０Ａにより除去され、出力端子Ｕ２，Ｖ２，Ｎ２に接続された図示しない被保護機器が保護される。

各電源用保安器４０−１〜４０−３における動作は、実施例１の電源用保安器４０と同様である。

（実施例２の効果）
本実施例２の電源用保安器４０−１〜４０−３及び電源回路保安装置によれば、実施例１の効果（１）、（２）と同様の効果がある。

（実施例３の構成）
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例３における単相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図であり、同図（ａ）は電源回路保安装置の全体を示す回路図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中の電源用保安器を示す回路図である。この図６（ａ）、（ｂ）において、実施例１を示す図１（ａ）、（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

図６（ａ）に示すように、本実施例３の単相用の電源回路保安装置は、実施例１と同様の対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランス３０と、実施例１の電源用保安器４０とは構成の異なる線間及び対接地間の雷サージ吸収用の電源用保安器（ＳＰＤ）４０Ａとから構成されている。電源用保安器４０Ａは、入力端子Ｕ１，Ｖ１及びグランド間に接続され、雷サージ等の異常電圧が線間又は対接地間に印加されると通電し、その線間電圧又は対接地間電圧を除去するものである。

図６（ｂ）に示すように、電源用保安器４０Ａは、図６（ａ）中の入力端子Ｕ１に接続される第１の電源端子４１と、図６（ａ）中の入力端子Ｖ１に接続される第２の電源端子４２と、グランドに接続される２つの接地端子４４−１，４４−２とを有している。第１及び第２の電源端子４１，４２間には、第１のヒューズ４５−１、第１の接続点Ｐ１、第１のバリスタ４６−１、第２の接続点Ｐ２、及び第２のヒューズ４５−２が直列に接続されている。第１の接続点Ｐ１と接地端子４４−１との間には、第２のバリスタ４６−２が接続されると共に、第２の接続点Ｐ２と接地端子４４−２との間にも、第３のバリスタ４６−３が接続されている。更に、第１のバリスタ４６−１に対して並列に、実施例１と同様の劣化表示回路５０が接続されている。

劣化表示回路５０は、電流制限用のコンデンサ５１、ＬＥＤ５２、ダイオード５３、及び電流制限を行う補助用の抵抗５４により構成されている。

（実施例３の電源用保安器の動作）
図６（ｂ）の電源用保安器４０Ａにおいて、正常時には、電源端子４１，４２間に周波数５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ電源電圧１００Ｖ又２００Ｖが印加され、バリスタ４６−１〜４６−３が高抵抗値（即ち、オフ状態）になっている。このような正常時には、ヒューズ４５−１，４５−２が切れていないので、劣化表示回路５０に電流が通電され、電源端子４１→ヒューズ４５−１→接続点Ｐ１→コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→接続点Ｐ２→ヒューズ４５−２→電源端子４２、の経路で流れる順方向の電流により、ＬＥＤ５２が点灯している。この際、劣化表示回路５０に流れる電流は、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚという低周波であるので、コンデンサ５１のインピーダンス値が大きい。そのため、コンデンサ５１は、従来の図３中の電流制限用の抵抗２５ｂと同様に、ＬＥＤ５２を流れる電流をほぼ一定にする働きがある。ほぼ一定の電流がＬＥＤ５２に流れると、ＬＥＤ５２が点灯するので、目視で、電源用保安器４０Ａが正常（即ち、バリスタ４６−１が正常）であることを確認できる。

なお、逆方向の電流は、電源端子４２→ヒューズ４５−２→接続点Ｐ２→抵抗５４→ダイオード５３→コンデンサ５１→接続点Ｐ１→ヒューズ４５−１→電源端子４１、の経路で流れるので、ＬＥＤ５２が保護される。

配電線間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１，４２に侵入してくると、バリスタ４６−１が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５−１、バリスタ４６−１及びヒューズ４５−２に電流が流れ、その異常電圧が除去される。ヒューズ４５−１、バリスタ４６−１及びヒューズ４５−２に流れる電流の一部は、劣化表示回路５０にも流れ、コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５３、の経路で流れる電流により、ＬＥＤ５２が点灯している。

この際、実施例１と同様に、劣化表示回路５０に流れる電流において、インパルス波形の立ち上がりや立ち下がりが急激に変化する部分では、周波数が高いために、コンデンサ５１のインピーダンス値が小さく、このコンデンサ５１を通して電流波形の一部がＬＥＤ５２に流れ込み、ＬＥＤ５２が破損するおそれがある。しかし、補助用の抵抗５４が挿入されているので、ＬＥＤ５２に流れ込む電流が制限され、ＬＥＤ５２の破損が防止される。補助用の抵抗５４は、バリスタ４６−１がブレークダウン電圧になるまでの僅かな時間だけなので、小容量のもので足りる。

バリスタ４６−１が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５−１，４５−２が切れる。これにより、バリスタ４６−１の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１，４５−２が切れると、劣化表示回路５０に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ａが異常（即ち、バリスタ４６−１が異常）であることを確認できる。

又、対接地間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１及び接地端子４４−１間（又は電源端子４２及び接地端子４４−２間）に侵入してくると、バリスタ４６−２（又はバリスタ４６−３）が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５−１及びバリスタ４６−２（又は、ヒューズ４５−２及びバリスタ４６−３）に電流が流れ、その異常電圧が除去される。

バリスタ４６−２（又はバリスタ４６−３）が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５−１（又はヒューズ４５−２）が切れる。これにより、バリスタ４６−２（又はバリスタ４６−３）の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１（又はヒューズ４５−２）が切れると、劣化表示回路５０に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ａが異常（即ち、バリスタ４６−２又は４６−３が異常）であることを確認できる。

（実施例３の効果）
本実施例３の電源用保安器４０Ａ及び電源回路保安装置によれば、実施例１の効果（１）、（２）と同様の効果がある。更に、対接地間に設けられたバリスタ４６−２，４６−３が異常の場合にも、ヒューズ４５−１，４５−２が切れてＬＥＤ５２が消灯するので、電源用保安器４０Ａが異常であることを確認できる。

（実施例４の構成）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例４における三相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図であり、同図（ａ）は電源回路保安装置の全体を示す回路図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中の電源用保安器を示す回路図である。この図７（ａ）、（ｂ）において、実施例１を示す図１（ａ）、（ｂ）、実施例２を示す図５、及び実施例３を示す図６（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

図７（ａ）に示すように、本実施例４の三相用の電源回路保安装置は、実施例２と同様の対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランス３０Ａと、実施例３の電源用保安器４０Ａとは構成の異なる線間及び対接地間の雷サージ吸収用の電源用保安器（ＳＰＤ）４０Ｂとから構成されている。電源用保安器４０Ｂは、入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１及びグランド間に接続され、雷サージ等の異常電圧が線間又は対接地間に印加されると通電し、その線間電圧又は対接地間電圧を除去するものである。

図７（ｂ）に示すように、電源用保安器４０Ｂは、図７（ａ）中の入力端子Ｕ１に接続される第１の電源端子４１と、図７（ａ）中の入力端子Ｖ１に接続される第２の電源端子４２と、図７（ａ）中の入力端子Ｎ１に接続される第３の電源端子４３と、グランドに接続される接地端子４４とを有している。第１及び第２の電源端子４１，４２間には、第１のヒューズ４５−１、第１の接続点Ｐ１、第１のバリスタ４６−１、第２の接続点Ｐ２、及び第２のヒューズ４５−２が直列に接続されている。第２及び第３の電源端子４２，４３間には、第２のヒューズ４５−２、第２の接続点Ｐ２、第２のバリスタ４６−２、第３の接続点Ｐ３、及び第３のヒューズ４５−３が直列に接続されている。

第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間には、第３のバリスタ４６−３が接続され、第１の接続点Ｐ１と第４の接続点Ｐ４との間には、第４のバリスタ４６−４が接続され、第２の接続点Ｐ２と第４の接続点Ｐ４との間には、第５のバリスタ４６−５が接続され、更に、第３の接続点Ｐ３と第４の接続点Ｐ４との間には、第６のバリスタ４６−６が接続されている。第４の接続点Ｐ４と接地端子４４との間には、バリスタ４６−４〜４６−６の漏れ電流を遮断するために、避雷管であるアレスタ４７が接続されている。

第１のバリスタ４６−１に対して並列に、実施例３の劣化表示回路５０と同様の第１の劣化表示回路５０−１が接続されている。更に、第２のバリスタ４６−２に対して並列に、実施例３の劣化表示回路５０と同様の第２の劣化表示回路５０−２が接続されている。

各劣化表示回路５０−１，５０−２は、電流制限用のコンデンサ５１、ＬＥＤ５２、ダイオード５３、及び電流制限を行う補助用の抵抗５４により、それぞれ構成されている。

（実施例４の電源用保安器の動作）
図７（ｂ）の電源用保安器４０Ｂにおいて、正常時には、電源端子４１，４２，４３間に周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの三相ＡＣ電源電圧２００Ｖが印加され、バリスタ４６−１〜４６−６が高抵抗値（即ち、オフ状態）になり、アレスタ４７がオフ状態（即ち、非放電状態）になっている。このような正常時には、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れていないので、劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電され、電源端子４１→ヒューズ４５−１→接続点Ｐ１→劣化表示回路５０−１内のコンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→接続点Ｐ２、の経路で流れる順方向の電流により、劣化表示回路５０−１内のＬＥＤ５２が点灯している。更に、電源端子４２→ヒューズ４５−２→接続点Ｐ２→劣化表示回路５０−２内のコンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→接続点Ｐ３→ヒューズ４５−３→電源端子４３、の経路で流れる順方向の電流により、劣化表示回路５０−２内のＬＥＤ５２が点灯している。

この際、各劣化表示回路５０−１，５０−２に流れる電流は、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚという低周波であるので、各コンデンサ５１のインピーダンス値が大きい。そのため、各コンデンサ５１は、従来の図３中の電流制限用の抵抗２５ｂと同様に、各ＬＥＤ５２を流れる電流をほぼ一定にする働きがある。ほぼ一定の電流が各ＬＥＤ５２に流れると、各ＬＥＤ５２が点灯するので、目視で、電源用保安器４０Ｂが正常（即ち、バリスタ４６−１，４６−２が正常）であることを確認できる。

配電線間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１，４２，４３に侵入してくると、バリスタ４６−１，４６−２が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５−１〜４５−３及びバリスタ４６−１，４６−２に電流が流れ、その異常電圧が除去される。ヒューズ４５−１〜４５−３及びバリスタ４６−１，４６−２に流れる電流の一部は、各劣化表示回路５０−１，５０−２にも流れ、コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５３、の経路で流れる電流により、各ＬＥＤ５２が点灯している。

この際、実施例３と同様に、各劣化表示回路５０−１，５０−２に流れる電流において、インパルス波形の立ち上がりや立ち下がりが急激に変化する部分では、周波数が高いために、各コンデンサ５１のインピーダンス値が小さく、この各コンデンサ５１を通して電流波形の一部が各ＬＥＤ５２に流れ込み、各ＬＥＤ５２が破損するおそれがある。しかし、補助用の各抵抗５４が挿入されているので、各ＬＥＤ５２に流れ込む電流が制限され、各ＬＥＤ５２の破損が防止される。補助用の各抵抗５４は、バリスタ４６−１，４６−２がブレークダウン電圧にするまでの僅かな時間だけなので、小容量のもので足りる。

バリスタ４６−１〜４６−３が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れる。これにより、バリスタ４６−１〜４６−３の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１〜４５−３が切れると、各劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、各ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ｂが異常（即ち、バリスタ４６−１〜４６−３が異常）であることを確認できる。

又、対接地間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１、４２，４３及び接地端子４４間に侵入してくると、バリスタ４６−４〜４６−６が低抵抗値（即ち、オン状態）になると共に、アレスタ４７が放電し、ヒューズ４５−１〜４５−３、バリスタ４６−４〜４６−６、及びアレスタ４７に電流が流れ、その異常電圧が除去される。

バリスタ４６−４〜４６−６が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、アレスタ４７が放電し、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れる。これにより、バリスタ４６−４〜４６−６の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１〜４５−３が切れると、各劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、各ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ｂが異常（即ち、バリスタ４６−４〜４６−６が異常）であることを確認できる。

（実施例４の効果）
本実施例４の電源用保安器４０Ｂ及び電源回路保安装置によれば、実施例１の効果（１）、（２）と同様の効果がある。更に、対接地間に設けられたバリスタ４６−４〜４６−６が異常の場合にも、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れて各ＬＥＤ５２が消灯するので、電源用保安器４０Ｂが異常であることを確認できる。

（実施例５の構成）
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例５における三相用の電源回路保安装置の構成例を示す回路図であり、同図（ａ）は電源回路保安装置の全体を示す回路図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中の電源用保安器を示す回路図である。この図８（ａ）、（ｂ）において、実施例４を示す図７（ａ）、（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

図８（ａ）に示すように、本実施例５の三相用の電源回路保安装置は、実施例４と同様の対接地間の雷サージ防護用のシールド付き高耐電圧の絶縁トランス３０Ａと、実施例４の電源用保安器４０Ｂとは構成の異なる線間及び対接地間の雷サージ吸収用の電源用保安器（ＳＰＤ）４０Ｃとから構成されている。電源用保安器４０Ｃは、入力端子Ｕ１，Ｖ１，Ｎ１及びグランド間に接続され、雷サージ等の異常電圧が線間又は対接地間に印加されると通電し、その線間電圧又は対接地間電圧を除去するものである。

図８（ｂ）に示すように、電源用保安器４０Ｃは、図８（ａ）中の入力端子Ｕ１に接続される第１の電源端子４１と、図８（ａ）中の入力端子Ｖ１に接続される第２の電源端子４２と、図８（ａ）中の入力端子Ｎ１に接続される第３の電源端子４３と、グランドに接続される接地端子４４とを有している。第１及び第２の電源端子４１，４２間には、第１のヒューズ４５−１、第１の接続点Ｐ１、第１のバリスタ４６−１、第４の接続点Ｐ４、第２のバリスタ４６−２、第２の接続点Ｐ２、及び第２のヒューズ４５−２が直列に接続されている。第２及び第３の電源端子４２，４３間には、第２のヒューズ４５−２、第２の接続点Ｐ２、第２のバリスタ４６−２、第４の接続点Ｐ４、第３のバリスタ４６−３、第３の接続点Ｐ３、及び第３のヒューズ４５−３が直列に接続されている。第４の接続点Ｐ４と接地端子４４との間には、バリスタ４６−１〜４６−３の漏れ電流を遮断するために、避雷管であるアレスタ４７が接続されている。

第１及び第２のバリスタ４６−１，４６−２に対して並列に、実施例４と同様の第１の劣化表示回路５０−１が、第１及び第２の接続点Ｐ１，Ｐ２間に接続されている。更に、第２及び第３のバリスタ４６−２，４６−３に対して並列に、実施例４と同様の第２の劣化表示回路５０−２が、第２及び第３の接続点Ｐ２，Ｐ３間に接続されている。

実施例４と同様に、各劣化表示回路５０−１，５０−２は、電流制限用のコンデンサ５１、ＬＥＤ５２、ダイオード５３、及び電流制限を行う補助用の抵抗５４により、それぞれ構成されている。

（実施例５の電源用保安器の動作）
図８（ｂ）の電源用保安器４０Ｃにおいて、正常時には、電源端子４１，４２，４３間に周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの三相ＡＣ電源電圧２００Ｖが印加され、バリスタ４６−１〜４６−３が高抵抗値（即ち、オフ状態）になり、アレスタ４７がオフ状態（即ち、非放電状態）になっている。このような正常時には、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れていないので、劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電され、電源端子４２→ヒューズ４５−２→接続点Ｐ２→劣化表示回路５０−１内のコンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→接続点Ｐ１→ヒューズ４５−１→電源端子４１、の経路で流れる順方向の電流により、劣化表示回路５０−１内のＬＥＤ５２が点灯している。更に、電源端子４２→ヒューズ４５−２→接続点Ｐ２→劣化表示回路５０−２内のコンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５４→接続点Ｐ３→ヒューズ４５−３→電源端子４３、の経路で流れる順方向の電流により、劣化表示回路５０−２内のＬＥＤ５２が点灯している。

この際、各劣化表示回路５０−１，５０−２に流れる電流は、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚという低周波であるので、各コンデンサ５１のインピーダンス値が大きい。そのため、各コンデンサ５１は、従来の図３中の電流制限用の抵抗２５ｂと同様に、各ＬＥＤ５２を流れる電流をほぼ一定にする働きがある。ほぼ一定の電流が各ＬＥＤ５２に流れると、各ＬＥＤ５２が点灯するので、目視で、電源用保安器４０Ｃが正常（即ち、バリスタ４６−１〜４６−３が正常）であることを確認できる。

配電線間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１，４２，４３に侵入してくると、バリスタ４６−１〜４６−３が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５−１〜４５−３及びバリスタ４６−１〜４６−３に電流が流れ、その異常電圧が除去される。ヒューズ４５−１〜４５−３及びバリスタ４６−１〜４６−３に流れる電流の一部は、各劣化表示回路５０−１，５０−２にも流れ、コンデンサ５１→ＬＥＤ５２→抵抗５３、の経路で流れる電流により、各ＬＥＤ５２が点灯している。

この際、実施例４と同様に、各劣化表示回路５０−１，５０−２に流れる電流において、インパルス波形の立ち上がりや立ち下がりが急激に変化する部分では、周波数が高いために、各コンデンサ５１のインピーダンス値が小さく、この各コンデンサ５１を通して電流波形の一部が各ＬＥＤ５２に流れ込み、各ＬＥＤ５２が破損するおそれがある。しかし、補助用の各抵抗５４が挿入されているので、各ＬＥＤ５２に流れ込む電流が制限され、各ＬＥＤ５２の破損が防止される。補助用の各抵抗５４は、バリスタ４６−１〜４６−３がブレークダウン電圧にするまでの僅かな時間だけなので、小容量のもので足りる。

バリスタ４６−１〜４６−３が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れる。これにより、バリスタ４６−１〜４６−３の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１〜４５−３が切れると、各劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、各ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ｃが異常（即ち、バリスタ４６−１〜４６−３が異常）であることを確認できる。

又、対接地間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１、４２，４３及び接地端子４４間に侵入してくると、バリスタ４６−１〜４６−３が低抵抗値（即ち、オン状態）になると共に、アレスタ４７が放電し、ヒューズ４５−１〜４５−３、バリスタ４６−１〜４６−３、及びアレスタ４７に電流が流れ、その異常電圧が除去される。

バリスタ４６−１〜４６−３が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、アレスタ４７が放電し、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れる。これにより、バリスタ４６−１〜４６−３の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５−１〜４５−３が切れると、各劣化表示回路５０−１，５０−２に電流が通電しなくなるので（非通電状態）、各ＬＥＤ５２が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ｃが異常（即ち、バリスタ４６−１〜４６−３が異常）であることを確認できる。

（実施例５の効果）
本実施例５の電源用保安器４０Ｃ及び電源回路保安装置によれば、実施例４とほぼ同様の効果がある。特に、本実施例５では、バリスタ４６−１〜４６−３が線間及び対接地間兼用に設けられているので、防護素子であるバリスタ４６−１〜４６−３の個数を減少できる。そして、バリスタ４６−１〜４６−３が異常の場合にも、ヒューズ４５−１〜４５−３が切れて各ＬＥＤ５２が消灯するので、電源用保安器４０Ｃが異常であることを確認できる。

（実施例６の構成）
図９は、本発明の実施例６における電源用保安器の構成を示す回路図であり、実施例１を示す図１（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例６の電源用保安器５０Ｄでは、実施例１の電源用保安器５０と同様の第１、第２の電源端子４１，４２、ヒューズ４５及びバリスタ４６と、実施例１の劣化表示回路５０とは異なる構成の劣化表示回路５０Ｄとを備えている。

本実施例６の劣化表示回路５０Ｄでは、実施例１と同様のコンデンサ５１、ダイオード５３及び抵抗５４と、実施例１のＬＥＤ５２とは異なる複数（例えば、３つ）の第１、第２、第３のＬＥＤ５２−１〜５２−３及び第１、第２、第３のヒューズ５５−１〜５５−３からなる３つの第１、第２、第３の直列回路とを備えている。第１のＬＥＤ５２−１及び第１のヒューズ５５−１からなる第１の直列回路と、第２のＬＥＤ５２−２及び第２のヒューズ５５−２からなる第２の直列回路と、第３のＬＥＤ５２−３及び第３のヒューズ５５−３からなる第３の直列回路とは、ダイオード５３に対して並列に接続されている。

例えば、第３のヒューズ５５−３の切断電流値は、ヒューズ４５の切断電流値に対応した大きな値に設定され、第２のヒューズ５５−２の切断電流値は、第３のヒューズ５５−３の切断容量値よりも小さく設定され、第１のヒューズ５５−１の切断電流値は、第２のヒューズ５５−２の切断電流値よりも小さく設定されている。

（実施例６の電源用保安器の動作）
電源用保安器４０Ｄにおいて、正常時には、電源端子４１，４２間に周波数５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ電源電圧１００Ｖ又２００Ｖが印加され、バリスタ４６が高抵抗値（即ち、オフ状態）になっている。このような正常時には、ヒューズ４５，５５−１〜５５−３が切れていないので、劣化表示回路５０Ｄに電流が通電され、電源端子４１→ヒューズ４５→コンデンサ５１→ヒューズ５５−１〜５５−３及びＬＥＤ５２−１〜５２−３からなる３つの直列回路→抵抗５４→電源端子４２、の経路で流れる順方向の電流により、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３が点灯している。この際、劣化表示回路５０Ｄに流れる電流は、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚという低周波であるので、コンデンサ５１のインピーダンス値が大きい。そのため、コンデンサ５１は、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３を流れる電流をほぼ一定にする働きがある。ほぼ一定の電流が各ＬＥＤ５２−１〜５２−３に流れると、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３が点灯するので、目視で、電源用保安器４０Ｄが正常（即ち、バリスタ４６が正常）であることを確認できる。

配電線間における雷サージ等の異常電圧が電源端子４１，４２に侵入してくると、バリスタ４６が低抵抗値（即ち、オン状態）になって、ヒューズ４５及びバリスタ４６に電流が流れ、その異常電圧が除去される。ヒューズ４５及びバリスタ４６に流れる電流の一部は、劣化表示回路５０Ｄにも流れ、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３が点灯している。

この際、劣化表示回路５０Ｄに流れる電流において、インパルス波形の立ち上がりや立ち下がりが急激に変化する部分では、周波数が高いために、コンデンサ５１のインピーダンス値が小さく、このコンデンサ５１を通して電流波形の一部が各ヒューズ５５−１〜５５−３及び各ＬＥＤ５２−１〜５２−３に流れ込み、ＬＥＤ５２−１〜５２−３が破損するおそれがある。そこで、本実施例６では、実施例１とほぼ同様に、補助用の抵抗５４を挿入して、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３に流れ込む電流を制限し、各ＬＥＤ５２−１〜５２−３の破損を防止している。補助用の抵抗５４は、バリスタ４６がブレークダウン電圧になるまでの僅かな時間だけなので、小容量のもので足りる。

バリスタ４６が故障して異常電流が流れ続けるような異常状態の場合には、ヒューズ４５，５５−３が切れる。これにより、バリスタ４６の焼損等の事故を防止できる。ヒューズ４５，５５−３が切れると、劣化表示回路５０Ｄに電流が通電しなくなるので（非通電状態）、全てのＬＥＤ５２−１〜５２−３が消灯する。これにより、目視で、電源用保安器４０Ｄが異常（即ち、バリスタ４６が異常）であることを確認できる。

電源端子４１，４２に侵入する異常電圧が比較的小さい場合（即ち、バリスタ４６がオン状態にならず、且つヒューズ４５が切断されない程度の異常電圧の場合）、ヒューズ５５−２が切断されると、ＬＥＤ５２−２が消灯する。これにより、比較的小さい異常電圧が侵入したことを検知できる。

前記異常電圧が更に小さい場合、ヒューズ５５−１が切断されると、ＬＥＤ５２−１が消灯する。これにより、小さな異常電流が侵入したことを検知できる。

（実施例６の効果）
本実施例６の電源用保安器４０Ｄ及び電源回路保安装置によれば、実施例１とほぼ同様の効果がある。更に、切断電流値の異なる複数のヒューズ５５−１〜５５−３と複数のＬＥＤ５２−１〜５２−３との直列回路を複数設けたので、電源用保安器４０Ｄに侵入する異常電圧の大きさを検知することができる。

（変形例）
本発明は、上記実施例１〜６に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）、（ｂ）のようなものがある。

（ａ） 電流制限用のコンデンサ５１は、複数個のコンデンサを並列に接続して容量を大きくしても良い。

（ｂ） 実施例１〜６では、絶縁トランス３０，３０Ａを有する電源回路保安装置に適用される電源用保安器４０，４０Ａ〜４０Ｄについて説明したが、この電源用保安器４０，４０Ａ〜４０Ｄは、電源回路保安装置以外のサージ侵入箇所に設けても良い。

３０，３０Ａ 絶縁トランス
４０，４０−１〜４０−３，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ 電源用保安器
４５，４５−１〜４５−３，５５−１〜５５−３ ヒューズ
４６，４６−１〜４６−６ バリスタ
４７ アレスタ
５０，５０−１，５０−２ 劣化表示回路
５１ コンデンサ
５２，５２−１〜５２−３ ＬＥＤ
５４ 抵抗

Claims (5)

1. 第１及び第２の電源端子間に接続され、前記第１及び第２の電源端子間に印加される電圧が基準値以上の異常電圧のときには抵抗値が小さくなり、前記電圧が前記基準値よりも小さいときには前記抵抗値が大きくなるバリスタと、
   前記第１及び第２の電源端子間において前記バリスタに対して直列に接続され、前記バリスタが劣化して前記バリスタに異常電流が流れ続けると切断されるヒューズと、
   前記バリスタに対して並列に接続され、前記バリスタの劣化状態を表示する劣化表示回路と、
   前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、
   を備える電源回路保安装置であって、
   前記劣化表示回路は、
   前記ヒューズを介して駆動電流が供給されると点灯し、前記ヒューズが切断されて前記駆動電流の供給が停止されると消灯する発光素子と、
   前記発光素子に対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、
   前記発光素子に対して直列に接続され、前記発光素子に流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、
   前記発光素子及び前記コンデンサに対して直列に接続され、前記発光素子及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、
   を有することを特徴とする電源回路保安装置。
2. 接続点と第２の電源端子との間に接続されたバリスタと、
   第１の電源端子と前記接続点との間に接続された第１のヒューズと、
   前記バリスタに対して並列に接続された劣化表示回路と、
   前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、
   を備える電源回路保安装置であって、
   前記劣化表示回路は、
   前記接続点から前記第２の電源端子の方向へ駆動電流が供給されると点灯し、前記駆動電流の供給が停止されると消灯する１つ又は複数の発光素子と、
   前記接続点と前記第２の電源端子との間において前記１つ又は複数の発光素子に対して直列に接続された１つ又は複数の第２のヒューズと、
   前記１つ又は複数の発光素子と前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、
   前記１つ又は複数の発光素子と前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して直列に接続され、前記発光素子及び前記第２のヒューズに流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、
   前記１つ又は複数の発光素子と前記１つ又は複数の第２のヒューズとに対して直列に接続され、前記発光素子、前記第２のヒューズ及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、
   を有することを特徴とする電源回路保安装置。
3. 第１及び第２の接続点間に接続された第１のバリスタと、
   前記第１の接続点と接地端子との間に接続された第２のバリスタと、
   前記第２の接続点と前記接地端子との間に接続された第３のバリスタと、
   第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、
   第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、
   前記第１のバリスタに対して並列に接続された劣化表示回路と、
   前記第１及び第２の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、
   を備える電源回路保安装置であって、
   前記劣化表示回路は、
   前記第１及び第２の接続点を介して駆動電流が供給されると点灯し、前記駆動電流の供給が停止されると消灯する発光素子と、
   前記発光素子に対して逆極性方向に並列接続されたダイオードと、
   前記発光素子に対して直列に接続され、前記発光素子に流れる前記駆動電流を制限する高耐電圧のコンデンサと、
   前記発光素子及び前記コンデンサに対して直列に接続され、前記発光素子及び前記コンデンサに流れる前記駆動電流を制限する補助用の抵抗と、
   を有することを特徴とする電源回路保安装置。
4. 第１及び第２の接続点間に接続された第１のバリスタと、
   前記第２の接続点と第３の接続点との間に接続された第２のバリスタと、
   前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に接続された第３のバリスタと、
   前記第１の接続点と第４の接続点との間に接続された第４のバリスタと、
   前記第２の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第５のバリスタと、
   前記第３の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第６のバリスタと、
   第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、
   第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、
   第３の電源端子と前記第３の接続点との間に接続された第３のヒューズと、
   前記第４の接続点と接地端子との間に接続されたアレスタと、
   前記第１のバリスタに対して並列に接続された第１の劣化表示回路と、
   前記第２のバリスタに対して並列に接続された第２の劣化表示回路と、
   前記第１、第２及び第３の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、
   を備える電源回路保安装置であって、
   前記第１の劣化表示回路は、
   前記第１及び第２の接続点を介して第１の駆動電流が供給されると点灯し、前記第１の駆動電流の供給が停止されると消灯する第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子に対して逆極性方向に並列接続された第１のダイオードと、
   前記第１の発光素子に対して直列に接続され、前記第１の発光素子に流れる前記第１の駆動電流を制限する高耐電圧の第１のコンデンサと、
   前記第１の発光素子及び前記第１のコンデンサに対して直列に接続され、前記第１の発光素子及び前記第１のコンデンサに流れる前記第１の駆動電流を制限する補助用の第１の抵抗とを有し、
   前記第２の劣化表示回路は、
   前記第２及び第３の接続点を介して第２の駆動電流が供給されると点灯し、前記第２の駆動電流の供給が停止されると消灯する第２の発光素子と、
   前記第２の発光素子に対して逆極性方向に並列接続された第２のダイオードと、
   前記第２の発光素子に対して直列に接続され、前記第２の発光素子に流れる前記第２の駆動電流を制限する高耐電圧の第２のコンデンサと、
   前記第２の発光素子及び前記第２のコンデンサに対して直列に接続され、前記第２の発光素子及び前記第２のコンデンサに流れる前記第２の駆動電流を制限する補助用の第２の抵抗と、
   を有することを特徴とする電源回路保安装置。
5. 第１及び第４の接続点間に接続された第１のバリスタと、
   第２の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第２のバリスタと、
   第３の接続点と前記第４の接続点との間に接続された第３のバリスタと、
   第１の電源端子と前記第１の接続点との間に接続された第１のヒューズと、
   第２の電源端子と前記第２の接続点との間に接続された第２のヒューズと、
   第３の電源端子と前記第３の接続点との間に接続された第３のヒューズと、
   前記第４の接続点と接地端子との間に接続されたアレスタと、
   前記第１及び第２の接続点間に直列に接続された第１の劣化表示回路と、
   前記第２及び第３の接続点間に直列に接続された第２の劣化表示回路と、
   前記第１、第２及び第３の電源端子に接続された入力側巻線と被保護機器側に接続された出力側巻線とを有するシールド付き高耐電圧の絶縁トランスと、
   を備える電源回路保安装置であって、
   前記第１の劣化表示回路は、
   前記第２の接続点から前記第１の接続点の方向へ第１の駆動電流が供給されると点灯し、前記第１の駆動電流の供給が停止されると消灯する第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子に対して逆極性方向に並列接続された第１のダイオードと、
   前記第１の発光素子に対して直列に接続され、前記第１の発光素子に流れる前記第１の駆動電流を制限する高耐電圧の第１のコンデンサと、
   前記第１の発光素子及び前記第１のコンデンサに対して直列に接続され、前記第１の発光素子及び前記第１のコンデンサに流れる前記第１の駆動電流を制限する補助用の第１の抵抗とを有し、
   前記第２の劣化表示回路は、
   前記第２の接続点から前記第３の接続点の方向へ第２の駆動電流が供給されると点灯し、前記第２の駆動電流の供給が停止されると消灯する第２の発光素子と、
   前記第２の発光素子に対して逆極性方向に並列接続された第２のダイオードと、
   前記第２の発光素子に対して直列に接続され、前記第２の発光素子に流れる前記第２の駆動電流を制限する高耐電圧の第２のコンデンサと、
   前記第２の発光素子及び前記第２のコンデンサに対して直列に接続され、前記第２の発光素子及び前記第２のコンデンサに流れる前記第２の駆動電流を制限する補助用の第２の抵抗と、
   を有することを特徴とする電源回路保安装置。

Images