JPH04314304A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
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- JPH04314304A JPH04314304A JP7950391A JP7950391A JPH04314304A JP H04314304 A JPH04314304 A JP H04314304A JP 7950391 A JP7950391 A JP 7950391A JP 7950391 A JP7950391 A JP 7950391A JP H04314304 A JPH04314304 A JP H04314304A
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- Japan
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- conductor
- current
- resistance value
- parallel
- laminated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、過電流を電磁的に抑制
する限流装置に関する。
する限流装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の限流装置を図6に示す。図6にお
いて、鉄芯33には起磁力が略等しく且つ磁束の向きが
逆になるようにコイル34とコイル35とが巻装されて
いる。 また、コイル34およびコイル35の各一端が電源側の
電路31に接続されており、コイル34の他端はスイッ
チ38を介して負荷側の電路32に接続され、コイル3
5の他端は同じく負荷側の電路32に接続されている。 また、コイル34にはサージアブゾーバ36が並列接続
され、スイッチ38には電流制限抵抗37が並列接続さ
れている。一方、電路32に変流器39が設けられ、過
電流を検出したときスイッチ38をトリップさせるよう
になっている。
いて、鉄芯33には起磁力が略等しく且つ磁束の向きが
逆になるようにコイル34とコイル35とが巻装されて
いる。 また、コイル34およびコイル35の各一端が電源側の
電路31に接続されており、コイル34の他端はスイッ
チ38を介して負荷側の電路32に接続され、コイル3
5の他端は同じく負荷側の電路32に接続されている。 また、コイル34にはサージアブゾーバ36が並列接続
され、スイッチ38には電流制限抵抗37が並列接続さ
れている。一方、電路32に変流器39が設けられ、過
電流を検出したときスイッチ38をトリップさせるよう
になっている。
【0003】ここで、スイッチ38を閉成した状態で通
常レベルの電流(以下通常電流という)が電路31およ
び32を通して流れると、この電流がコイル34と35
とに分流するが、これらのコイルに発生する磁束が相殺
されるため、電流はインダクタンスL1,L2 の影響
を受けないことになる。従って、漏れ磁束による僅かの
損失を除き、高効率で負荷に電力を供給することができ
る。
常レベルの電流(以下通常電流という)が電路31およ
び32を通して流れると、この電流がコイル34と35
とに分流するが、これらのコイルに発生する磁束が相殺
されるため、電流はインダクタンスL1,L2 の影響
を受けないことになる。従って、漏れ磁束による僅かの
損失を除き、高効率で負荷に電力を供給することができ
る。
【0004】一方、負荷の短絡等により電路31,32
に過大電流が流れると、変流器39がこれを検出してス
イッチ38を開放させ、コイル34の回路に抵抗37を
挿入する。これにより、コイル34の電流が減少すると
同時にコイル35の電流が増大し、鉄心33の磁束はコ
イル35によるものが支配的となる。従って、コイル3
5のインダクタクンスが作用して、リアクトル作用によ
り事故電流を限流する。
に過大電流が流れると、変流器39がこれを検出してス
イッチ38を開放させ、コイル34の回路に抵抗37を
挿入する。これにより、コイル34の電流が減少すると
同時にコイル35の電流が増大し、鉄心33の磁束はコ
イル35によるものが支配的となる。従って、コイル3
5のインダクタクンスが作用して、リアクトル作用によ
り事故電流を限流する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した限流装置には
、定常時、数百〜数千アンペアの電流が流れるためコイ
ル34,35の断面積を大きくしなければならず、しか
も限流インピーダンスを大きくするように巻数も多くし
なければならない。このため、装置が大型化すると同時
に、熱による多量の電力損失も避けられないという問題
点があった。
、定常時、数百〜数千アンペアの電流が流れるためコイ
ル34,35の断面積を大きくしなければならず、しか
も限流インピーダンスを大きくするように巻数も多くし
なければならない。このため、装置が大型化すると同時
に、熱による多量の電力損失も避けられないという問題
点があった。
【0006】また、スイッチ38として機械的なものが
用いられることが多く、過電流を検出してからスイッチ
38を開放して限流動作を行うまで、1〜3サイクル分
の時間を必要とするので、線路の保護が困難になるとい
う問題点もあった。なお、この対策として、スイッチ3
8にサイリスタ等の半導体スイッチを用いることもでき
るが、この場合にはサイリスタの順方向における電圧降
下によって電力損失を生じ、装置がさらに大型化すると
共に、複雑化するためさの採用は難しかった。本発明の
目的は、装置の小型化および確実な線路保護を図り得る
と共に、熱に伴う電力損失を極めて低く抑えることので
きる限流装置を提供することにある。 [発明の構成]
用いられることが多く、過電流を検出してからスイッチ
38を開放して限流動作を行うまで、1〜3サイクル分
の時間を必要とするので、線路の保護が困難になるとい
う問題点もあった。なお、この対策として、スイッチ3
8にサイリスタ等の半導体スイッチを用いることもでき
るが、この場合にはサイリスタの順方向における電圧降
下によって電力損失を生じ、装置がさらに大型化すると
共に、複雑化するためさの採用は難しかった。本発明の
目的は、装置の小型化および確実な線路保護を図り得る
と共に、熱に伴う電力損失を極めて低く抑えることので
きる限流装置を提供することにある。 [発明の構成]
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、抵抗値の相異なる複数の導電材料を抵抗値
の大きさの順で積層し、抵抗値が最小の導電材料を内側
にして積層された導電材料を略U字状に折曲げて構成す
る。
に本発明は、抵抗値の相異なる複数の導電材料を抵抗値
の大きさの順で積層し、抵抗値が最小の導電材料を内側
にして積層された導電材料を略U字状に折曲げて構成す
る。
【0008】
【作用】このような構成において、通電電流は最内の抵
抗値が最小の導電材料の表面側を流れ、事故電流は温度
上昇による抵抗値の変化に伴ってスライド的に最外の抵
抗値が最大の導電材料の表面側に転流されるので、電力
損失を低減でき確実に電路の保護が可能な限流装置を得
ることができる。
抗値が最小の導電材料の表面側を流れ、事故電流は温度
上昇による抵抗値の変化に伴ってスライド的に最外の抵
抗値が最大の導電材料の表面側に転流されるので、電力
損失を低減でき確実に電路の保護が可能な限流装置を得
ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0010】図1は本発明の限流装置の外観図、図2は
本発明の限流装置の導電材の構成図である。図1乃至図
2において、固有抵抗値の異なる導電材または非磁性金
属材を多層に密着構成する。さらに、平行導体となる接
近側A側を抵抗値の低い材料11とし、平行導体となる
外側B側へ徐々に抵抗値が高くなるように11より抵抗
値の高い材料12,12より抵抗値の高い材料13と構
成される。 次に作用を説明する。例えば、円形導体に交流電流iが
流れれば、同心円状に磁界が出来る。
本発明の限流装置の導電材の構成図である。図1乃至図
2において、固有抵抗値の異なる導電材または非磁性金
属材を多層に密着構成する。さらに、平行導体となる接
近側A側を抵抗値の低い材料11とし、平行導体となる
外側B側へ徐々に抵抗値が高くなるように11より抵抗
値の高い材料12,12より抵抗値の高い材料13と構
成される。 次に作用を説明する。例えば、円形導体に交流電流iが
流れれば、同心円状に磁界が出来る。
【0011】もし電流一様とすると、中心に近い電流ほ
ど磁束との鎖交数が多いから、磁束の変化によって導体
内部に生ずる電圧降下は中心にいくほど大きくなる。導
体が真直で長い時、長さ方向の電圧降下は内部でも外部
でも同一であるべきなので、導体内部にいくほど電流密
度は低くなり、磁束変化により生ずる電圧降下の増加を
抵抗による電圧降下の減少で打消す必要がある。
ど磁束との鎖交数が多いから、磁束の変化によって導体
内部に生ずる電圧降下は中心にいくほど大きくなる。導
体が真直で長い時、長さ方向の電圧降下は内部でも外部
でも同一であるべきなので、導体内部にいくほど電流密
度は低くなり、磁束変化により生ずる電圧降下の増加を
抵抗による電圧降下の減少で打消す必要がある。
【0012】つまり、電流が導体の表面に集まる現象が
生ずる(このような現象を、以下表皮効果と記す)。本
願はこの表皮効果を限流装置に適用したものである。す
なわち、図1のように交流電流iがUターンするように
導体1を構成した場合、電流が往復方向に流れるため、
図3のようにUターンの平行導体相互の磁界の向きが互
いに逆になり、平行導体3の接近側A側の磁束の鎖交数
が多くなる。このため、交流電流iは平行導体3の外側
B側の表面に流れる現象が生ずる。
生ずる(このような現象を、以下表皮効果と記す)。本
願はこの表皮効果を限流装置に適用したものである。す
なわち、図1のように交流電流iがUターンするように
導体1を構成した場合、電流が往復方向に流れるため、
図3のようにUターンの平行導体相互の磁界の向きが互
いに逆になり、平行導体3の接近側A側の磁束の鎖交数
が多くなる。このため、交流電流iは平行導体3の外側
B側の表面に流れる現象が生ずる。
【0013】従って、図1乃至図2のような限流装置を
交流電源と負荷との間との線路の一部に設けたとき、通
電電流は、主として抵抗値の低い材料11に流れ、且つ
材料11の外側B側に流れる。一方、事故電流(過大電
流)が流れると、平行導体3の内側A側の磁束の鎖交数
が多くなり、A側の電流密度がますます低くなって電流
が流れにくくなる。一方、平行導体3の外側B側は磁束
鎖交数が少ないため電流が流れ易くなり、表面(B側)
に近い方、すなわち固有抵抗値の高いB側の材料12そ
してさらに固有抵抗値の高い材料13へと電流が流れ易
くなる。 この現象は導体をUターン状にしたことで一層顕著にな
る。また図4に示すように、事故電流が流れ出す時点で
は抵抗値の低い材料11に流れ易いが、事故電流により
急に温度上昇するため、材料11の抵抗値も上がり材料
12の抵抗値に近くなる。ここで、前述のように事故電
流は材料12に転流し、更に材料12から同様なステッ
プで材料13に転流する。つまり、事故電流が抵抗値の
高い材料層に転流することにより、事故電流が図5のよ
うに限流される。
交流電源と負荷との間との線路の一部に設けたとき、通
電電流は、主として抵抗値の低い材料11に流れ、且つ
材料11の外側B側に流れる。一方、事故電流(過大電
流)が流れると、平行導体3の内側A側の磁束の鎖交数
が多くなり、A側の電流密度がますます低くなって電流
が流れにくくなる。一方、平行導体3の外側B側は磁束
鎖交数が少ないため電流が流れ易くなり、表面(B側)
に近い方、すなわち固有抵抗値の高いB側の材料12そ
してさらに固有抵抗値の高い材料13へと電流が流れ易
くなる。 この現象は導体をUターン状にしたことで一層顕著にな
る。また図4に示すように、事故電流が流れ出す時点で
は抵抗値の低い材料11に流れ易いが、事故電流により
急に温度上昇するため、材料11の抵抗値も上がり材料
12の抵抗値に近くなる。ここで、前述のように事故電
流は材料12に転流し、更に材料12から同様なステッ
プで材料13に転流する。つまり、事故電流が抵抗値の
高い材料層に転流することにより、事故電流が図5のよ
うに限流される。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、抵抗値の相異な
る複数の導電材料を抵抗値の大きさの順で積層し、抵抗
値が最小の導電材料を内側にして積層された導電材料を
略U字状に折曲げたので、通電電流による電力損失を低
減でき事故電流から電路を確実に保護でき、コンパクト
な限流装置を得ることができる。
る複数の導電材料を抵抗値の大きさの順で積層し、抵抗
値が最小の導電材料を内側にして積層された導電材料を
略U字状に折曲げたので、通電電流による電力損失を低
減でき事故電流から電路を確実に保護でき、コンパクト
な限流装置を得ることができる。
【図1】本発明の限流装置の外観図。
【図2】[図1]の導電材料の構成図。
【図3】[図1]の導電材料の通電時における状態図。
【図4】本発明の限流装置における各導電材料の温度−
抵抗値特性図。
抵抗値特性図。
【図5】本発明の限流装置における各導電材料の通電電
流−限流値特性図。
流−限流値特性図。
【図6】従来の限流装置の構成図。
1…導電材料
Claims (1)
- 【請求項1】 抵抗値の相異なる複数の導電材料を抵
抗値の大きさの順で積層し、前記抵抗値が最小の導電材
料を内側にして前記積層された導電材料を略U字状に折
曲げたことを特徴とする限流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7950391A JPH04314304A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7950391A JPH04314304A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 限流装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04314304A true JPH04314304A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13691740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7950391A Pending JPH04314304A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 限流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04314304A (ja) |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP7950391A patent/JPH04314304A/ja active Pending
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