JPH05160760A - 過電流保護回路 - Google Patents
過電流保護回路Info
- Publication number
- JPH05160760A JPH05160760A JP3348411A JP34841191A JPH05160760A JP H05160760 A JPH05160760 A JP H05160760A JP 3348411 A JP3348411 A JP 3348411A JP 34841191 A JP34841191 A JP 34841191A JP H05160760 A JPH05160760 A JP H05160760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- overcurrent protection
- dopant
- poly
- protection element
- conductive
- 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
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被保護機器を保護可能な電流容量を有し、か
つ雷サージに対して十分なサージ耐量を有する過電流保
護素子を用いた過電流保護回路を提供する。 【構成】 有線伝送システムにおいて、線路側端子と被
保護機器側端子との間に、ドーパント含有導電性高分子
化合物からなる過電流保護素子を設け、通信機器等を送
電線との混触による過電流から保護する。
つ雷サージに対して十分なサージ耐量を有する過電流保
護素子を用いた過電流保護回路を提供する。 【構成】 有線伝送システムにおいて、線路側端子と被
保護機器側端子との間に、ドーパント含有導電性高分子
化合物からなる過電流保護素子を設け、通信機器等を送
電線との混触による過電流から保護する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は過電流保護回路に関し、
特にドーパント含有導電性高分子化合物を利用し、通信
機器等を送電線との混触による過電流から保護する回路
に関する。
特にドーパント含有導電性高分子化合物を利用し、通信
機器等を送電線との混触による過電流から保護する回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、有線伝送システムにおいて、
通信線と電話交換システムあるいは電話回線端末機器な
どの被保護機器の間には、送電線との混触から被保護機
器を保護するため過電流保護素子が設けられている。こ
の過電流保護素子としてはヒューズ、ヒートコイル、セ
ラミック正特性サーミスタがある。その一例としては特
開昭60-77625号公報に開示された正抵抗係数サーミスタ
を用いた過電流保護素子がある。また正特性サーミスタ
には樹脂にカーボンブラックを分散させた複合物系のも
のが使用されているものが米国特許第4,413,301 号明細
書や特開昭61-214320 号公報に記載されている。
通信線と電話交換システムあるいは電話回線端末機器な
どの被保護機器の間には、送電線との混触から被保護機
器を保護するため過電流保護素子が設けられている。こ
の過電流保護素子としてはヒューズ、ヒートコイル、セ
ラミック正特性サーミスタがある。その一例としては特
開昭60-77625号公報に開示された正抵抗係数サーミスタ
を用いた過電流保護素子がある。また正特性サーミスタ
には樹脂にカーボンブラックを分散させた複合物系のも
のが使用されているものが米国特許第4,413,301 号明細
書や特開昭61-214320 号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の過電流保護素子のヒューズでは、応答性は良いもの
のサージ耐量が小さく、かつフィラメントに金属が使用
されているため被保護機器に許容電流にヒューズの溶断
電流を合わせるとフィラメント径が細くなり熱容量を大
きく取れないために雷サージによって溶断してしまう。
またヒートコイルでは応答性が悪くまた温度特性も悪
い。更に正特性サーミスタでは抵抗のばらつきが大き
く、雑音の原因となる。またこの正特性サーミスタにカ
ーボンブラックを分散させた複合物でも分散したカーボ
ンブラックが短絡やアーク発生の原因となり、信頼性及
び安全性の面で不安がある。
来の過電流保護素子のヒューズでは、応答性は良いもの
のサージ耐量が小さく、かつフィラメントに金属が使用
されているため被保護機器に許容電流にヒューズの溶断
電流を合わせるとフィラメント径が細くなり熱容量を大
きく取れないために雷サージによって溶断してしまう。
またヒートコイルでは応答性が悪くまた温度特性も悪
い。更に正特性サーミスタでは抵抗のばらつきが大き
く、雑音の原因となる。またこの正特性サーミスタにカ
ーボンブラックを分散させた複合物でも分散したカーボ
ンブラックが短絡やアーク発生の原因となり、信頼性及
び安全性の面で不安がある。
【０００４】本発明は、これらの問題点を解決するため
のもので、被保護機器を保護可能な電流容量を有し、か
つ雷サージに対して十分なサージ耐量を有する過電流保
護素子を用いた過電流保護回路を提供することを目的と
する。
のもので、被保護機器を保護可能な電流容量を有し、か
つ雷サージに対して十分なサージ耐量を有する過電流保
護素子を用いた過電流保護回路を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、有線伝送システムにおいて、線路側端子
と被保護機器側端子との間に、ドーパント含有導電性高
分子化合物からなる過電流保護素子を設けたことに特徴
がある。
決するために、有線伝送システムにおいて、線路側端子
と被保護機器側端子との間に、ドーパント含有導電性高
分子化合物からなる過電流保護素子を設けたことに特徴
がある。
【０００６】
【作用】以上のような構成を有する本発明によれば、ド
ーパント含有導電性高分子から作られる過電流保護素子
は金属のフィラメントを使用する場合に比較し熱容量を
大きく取ることができる。同じ動作電流でも、大きなサ
ージ耐量を得ることが可能である。したがって、本発明
は被保護機器を保護可能な電流容量を有し、かつ雷サー
ジに対して十分なサージ耐量を有する過電流保護素子を
用いた過電流保護回路を提供できる。
ーパント含有導電性高分子から作られる過電流保護素子
は金属のフィラメントを使用する場合に比較し熱容量を
大きく取ることができる。同じ動作電流でも、大きなサ
ージ耐量を得ることが可能である。したがって、本発明
は被保護機器を保護可能な電流容量を有し、かつ雷サー
ジに対して十分なサージ耐量を有する過電流保護素子を
用いた過電流保護回路を提供できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。本実施例の過電流保護回路に用いられる導
電性高分子の素材としては、例えばポリアニリン、ポリ
ピロール、ポリアセチレン、ポリ（1,6-ヘプタジイ
ン）、ポリ（フェニルアセチレン）、ポリジアセチレ
ン、ポリパラフェニレン、ポリナフタレン、ポリアント
ラセン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリフラン、ポリ
チオフェン、ポリセレノフェン、ポリイソチアナフテ
ン、ポリ（3-アルキルチオフェン）、ポリ（3-チオフェ
ン−β−エタンスルホン酸）、ポリ（パラフェニレンス
ルフィド）、ポリ（パラフェニレンオキサイド）、ポリ
ビリレンスルフィド、ポリパラフェニレンビニレン、ポ
リチオフェンビニレン、ポリフェニレンビニレン及びこ
れらの重合体に含まれる単量体の２種以上からなる共重
合体並びに誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１
種である。
て説明する。本実施例の過電流保護回路に用いられる導
電性高分子の素材としては、例えばポリアニリン、ポリ
ピロール、ポリアセチレン、ポリ（1,6-ヘプタジイ
ン）、ポリ（フェニルアセチレン）、ポリジアセチレ
ン、ポリパラフェニレン、ポリナフタレン、ポリアント
ラセン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリフラン、ポリ
チオフェン、ポリセレノフェン、ポリイソチアナフテ
ン、ポリ（3-アルキルチオフェン）、ポリ（3-チオフェ
ン−β−エタンスルホン酸）、ポリ（パラフェニレンス
ルフィド）、ポリ（パラフェニレンオキサイド）、ポリ
ビリレンスルフィド、ポリパラフェニレンビニレン、ポ
リチオフェンビニレン、ポリフェニレンビニレン及びこ
れらの重合体に含まれる単量体の２種以上からなる共重
合体並びに誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１
種である。
【０００８】これらの素材からドーパント含有導電性高
分子を使用した過電流保護素子は金属の固有抵抗より１
０００倍以上大きな固有抵抗を有する。また、これらは
化学的な重合あるいは電気化学的な重合により、粉末状
あるいは膜状のものが得られる。ドーパントとしてはハ
ロゲン、ルイス酸、プロトン酸、アルカリ金属などの電
子吸引性、電子供与性の強い物質が選ばれる。例えば、
アニリンをドーパントである塩酸と酸化剤であるペルオ
キソニ硫酸アンモニウムの存在下で化学重合すると導電
性のポリアニリンが得られる。ドーパントを脱離して、
再度他のドーパントをドーピングすることも可能であ
る。ここでドーピングの方法としては例えば化学ドーピ
ング法や電気化学法があげられる。そして、導電性のポ
リアニリンを洗浄乾燥した後、プレスで成形する。この
とき、バインダーを混合したり、樹脂を含浸させたり、
樹脂で被覆して、成形物の強度を高めることができる。
分子を使用した過電流保護素子は金属の固有抵抗より１
０００倍以上大きな固有抵抗を有する。また、これらは
化学的な重合あるいは電気化学的な重合により、粉末状
あるいは膜状のものが得られる。ドーパントとしてはハ
ロゲン、ルイス酸、プロトン酸、アルカリ金属などの電
子吸引性、電子供与性の強い物質が選ばれる。例えば、
アニリンをドーパントである塩酸と酸化剤であるペルオ
キソニ硫酸アンモニウムの存在下で化学重合すると導電
性のポリアニリンが得られる。ドーパントを脱離して、
再度他のドーパントをドーピングすることも可能であ
る。ここでドーピングの方法としては例えば化学ドーピ
ング法や電気化学法があげられる。そして、導電性のポ
リアニリンを洗浄乾燥した後、プレスで成形する。この
とき、バインダーを混合したり、樹脂を含浸させたり、
樹脂で被覆して、成形物の強度を高めることができる。
【０００９】また、ポリアニリンをＮ、Ｎジメチルピロ
リドンなどの溶媒に溶かし、キャスティングし乾燥、加
熱してシート成形物を得これを切り出すことも可能であ
る。図２に示すように、この成形物に電極を形成するこ
とによって、過電流保護素子が得られる。電極の材料と
しては例えば金、銀、銅、ニッケル、クロム、アルミニ
ウム、インジウム等の各種金属及びカーボンなどがあ
る。必要に応じてリード線が付けられる。電極材料はオ
ーミック性がとれるように選ばれる。電極は蒸着、メッ
キなどによって形成される。
リドンなどの溶媒に溶かし、キャスティングし乾燥、加
熱してシート成形物を得これを切り出すことも可能であ
る。図２に示すように、この成形物に電極を形成するこ
とによって、過電流保護素子が得られる。電極の材料と
しては例えば金、銀、銅、ニッケル、クロム、アルミニ
ウム、インジウム等の各種金属及びカーボンなどがあ
る。必要に応じてリード線が付けられる。電極材料はオ
ーミック性がとれるように選ばれる。電極は蒸着、メッ
キなどによって形成される。
【００１０】ドーパント含有導電性高分子の製造工程の
具体例としては、まずアニリン13.3g 、塩酸18ml、150m
l の蒸留水を200ml 三角フラスコに入れ、０℃に保ち、
攪拌する。蒸留水27mlに、ペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム15.3g を溶かした水溶液を30分間かけて滴下する。滴
下開始数分後には重合が起こる。５時間ほど反応を続け
る。得られた導電性のポリアニリンを蒸留水で洗浄後、
アンモニア水で塩酸を脱ドープする。蒸留水で洗浄後、
0.1 Ｍマレイン酸水溶液に浸漬し、再ドープする。濾
過、乾燥した後、直径４φ、厚さ2.5mm にプレス成形
し、両面に金を蒸着した。この素子の抵抗値は1.5 Ωで
あった。そして、このように作成した導電性ポリアニリ
ンによって作成された過電流保護素子と放電素子とバリ
スタで図１のような保安器を作製する。
具体例としては、まずアニリン13.3g 、塩酸18ml、150m
l の蒸留水を200ml 三角フラスコに入れ、０℃に保ち、
攪拌する。蒸留水27mlに、ペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム15.3g を溶かした水溶液を30分間かけて滴下する。滴
下開始数分後には重合が起こる。５時間ほど反応を続け
る。得られた導電性のポリアニリンを蒸留水で洗浄後、
アンモニア水で塩酸を脱ドープする。蒸留水で洗浄後、
0.1 Ｍマレイン酸水溶液に浸漬し、再ドープする。濾
過、乾燥した後、直径４φ、厚さ2.5mm にプレス成形
し、両面に金を蒸着した。この素子の抵抗値は1.5 Ωで
あった。そして、このように作成した導電性ポリアニリ
ンによって作成された過電流保護素子と放電素子とバリ
スタで図１のような保安器を作製する。
【００１１】上述した製造方法としての具体例と同様
に、重合、脱ドープしたポリアニリンを0.1 Ｍベンゼン
スルホン酸に浸漬し、濾過乾燥した後、4mm × 2mm、厚
さ2.5mm にプレス成形し、両面に金を蒸着した。これを
構内交換機用混成集積回路に実装した。ドーパント含有
導電性高分子は０．１Ωｃｍから数ｋΩｃｍ程度のもの
が容易に得られ、被保護回路に合った抵抗値、形状の保
護素子の設計が容易である。
に、重合、脱ドープしたポリアニリンを0.1 Ｍベンゼン
スルホン酸に浸漬し、濾過乾燥した後、4mm × 2mm、厚
さ2.5mm にプレス成形し、両面に金を蒸着した。これを
構内交換機用混成集積回路に実装した。ドーパント含有
導電性高分子は０．１Ωｃｍから数ｋΩｃｍ程度のもの
が容易に得られ、被保護回路に合った抵抗値、形状の保
護素子の設計が容易である。
【００１２】なお、この過電流保護素子を放電素子、過
電圧保護素子とユニット化し、保安器とすることも可能
である。また、ハンダ付け温度にさらされても抵抗が変
化しない熱安定性の高いドーパント、例えば有機スルホ
ン酸などをドープし、チップ部品化し基板に実装するこ
とも可能である。
電圧保護素子とユニット化し、保安器とすることも可能
である。また、ハンダ付け温度にさらされても抵抗が変
化しない熱安定性の高いドーパント、例えば有機スルホ
ン酸などをドープし、チップ部品化し基板に実装するこ
とも可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドーパント含有導電性高分子から作られる過電流保護素
子は金属のフィラメントを使用する場合に比較し熱容量
を大きく取ることができる。よって、同じ動作電流で
も、大きなサージ耐量を得ることが可能である。また、
ドーパントの種類、量で固有抵抗を変えることができる
ので、ある抵抗値のもので、任意の体積つまり任意の熱
容量を持つ素子を得ることができる。
ドーパント含有導電性高分子から作られる過電流保護素
子は金属のフィラメントを使用する場合に比較し熱容量
を大きく取ることができる。よって、同じ動作電流で
も、大きなサージ耐量を得ることが可能である。また、
ドーパントの種類、量で固有抵抗を変えることができる
ので、ある抵抗値のもので、任意の体積つまり任意の熱
容量を持つ素子を得ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明に適用する過電流保護素子の外観を示す
図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 有線伝送システムにおいて、線路側端子
と被保護機器側端子との間に、ドーパント含有導電性高
分子化合物からなる過電流保護素子を設けたことを特徴
とする過電流保護回路。 - 【請求項２】 前記導電性高分子がポリアニリンあるい
はポリピロールである請求項１に記載の過電流保護回
路。 - 【請求項３】 前記ドーパントが有機酸である請求項１
に記載の過電流保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348411A JPH05160760A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348411A JPH05160760A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160760A true JPH05160760A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18396835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348411A Pending JPH05160760A (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160760A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101777761A (zh) * | 2009-01-13 | 2010-07-14 | 泉州七星电气有限公司 | 变电站rtu终端通信保护方法及其系统 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP3348411A patent/JPH05160760A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101777761A (zh) * | 2009-01-13 | 2010-07-14 | 泉州七星电气有限公司 | 变电站rtu终端通信保护方法及其系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010703 |