JPH06325682A - 電力用ヒューズとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧用ヒューズの円筒体内部の消弧砂の充填率
を増やし、ヒューズの遮断通電容量を向上させる。 【構成】内筒４の突条間に形成された凹み部に充填され
る消弧砂が、水ガラスの浸透によって固着化された第一
の消弧体８０よりなり、この第一の消弧体８０に可溶体
５が巻回される。さらに、消弧砂を水ガラスの浸透によ
って円筒形状に固形化させた第二の消弧体７０が備えら
れ、この第二の消弧体７０が可溶体５と円筒体１の内壁
との間に介装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、３ないし６kVの高圧
回路に使用される電力用の高圧ヒューズおよびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の電力用ヒューズの構成例を
示す断面図である。磁器性の星形の内筒４に帯状の可溶
体５がラップしないように間隔を明けて巻回されてい
る。可溶体５の両端部は、内筒４に巻付け固定された金
属性の止め輪６にスポット溶接されている。止め輪６に
は接続片の一端がつながっており、その他端は金属性の
キャップ２にスポット溶接されている。磁器製の円筒体
１は、内部に可溶体５と内筒４を収納するとともに消弧
砂７が充填されている。キャップ２が円筒体１の両端を
封じている。

【０００３】図５は図４のＸ−Ｘ断面図である。円筒４
の外周に複数の突条４Ａを備え、可溶体５は突条４Ａの
先端間を直線状に引張られた状態で内筒４の外周を巻回
している。突条４Ａ間に形成された凹み部にも消弧砂８
が消弧砂７と共通に充填されている。図４において、電
流はキャップ２から接続片３を介して可溶体５に流れ
る。過電流が流れると可溶体５が溶断し、電流が遮断さ
れる。消弧砂７、８は一般に珪砂が使用され、可溶体５
が溶断するときに生ずる電流アークを消弧させる役目を
担う。内筒４が星形に形成されているのは、可溶体５の
両面に消弧砂７、８が接するようにするためである。複
数の突条４Ａの存在によって、装置の電流遮断容量およ
び通電性能が向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】低圧回路で使用される
半導体保護用ヒューズは、大容量化のために消弧砂を水
ガラスで固着させる方法が広く用いられている。充填さ
れる消弧砂は、その充填率が増すほど遮断通電容量が向
上する。消弧砂の充填率が増す程、熱伝導率が大きくな
るからである。珪砂は粒状であることから、円筒体の内
容積比から見た充填率は約６５％程度である。残りの３
５％は空隙のままになっている。この空隙を減らすため
に、液状である水ガラス (けい酸ナトリウムの水溶液)
を消弧砂に注入する。水ガラスと消弧砂との混合体を１
００℃で約２４時間乾燥させることにより、消弧体同士
が固着し充填率が増すことが一般に知られている。

【０００５】水ガラスを注入する方法を円筒体の長い高
圧回路用の装置に適用しようとすると、乾燥過程で内部
の水分が放散しにくく、消弧砂を完全に固着させるのが
困難であった。この方法では、装置の性能が不安定とな
るので、高圧回路用の装置には全く採用されていなかっ
た。従来までは消弧砂の充填率を増やすために、円筒体
に振動を加えながら消弧砂を挿入する方法以外によい方
法は考えられなかった。

【０００６】この発明の目的は、消弧砂を水ガラスで固
形化させた消弧体を予め製作しておくことにより、円筒
体内の消弧砂の充填率を増やし、装置の遮断通電容量を
向上させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による電力用ヒューズの構成は、外周に
複数の突条が形成された断面星形の内筒と、この内筒の
外周に形成された第一の消弧体と、この消弧体に巻回さ
れた可溶体と、これらを収納した円筒体と、この円筒体
の内壁と可溶体を巻回した第一の消弧体との間に介装さ
れた第二の消弧体からなり、前記第一の消弧体は水ガラ
スの浸透によって前記内筒に固着化された消弧砂からな
るものとする。

【０００８】また、この発明による電力ヒューズの構成
は、外周に複数の突条が形成された断面星形の内筒と、
この内筒の外周に形成された第一の消弧体と、この消弧
体に巻回された可溶体と、これらを収納した円筒体と、
この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消弧体との
間に介装された第二の消弧体からなり、前記第二の消弧
体は水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に固形化さ
れた消弧砂からなるものとし、かかる構成に加えて、第
一の消弧体は水ガラスの浸透によって内筒に固着化され
た消弧砂からなるものとし、さらに、円筒体の内壁と第
二の消弧体の外周との間及び第二の消弧体の内周と第一
の消弧体の外周との間の空隙部に消弧砂が充填されてな
るものとする。

【０００９】この発明による電力ヒューズの製造方法
は、外周に複数の突条が形成された断面星形の内筒の外
周に消弧砂を配し、この消弧砂に水ガラスを浸透させる
ことによって第一の消弧体を前記内筒に固着し、この第
一の消弧体に可溶体を巻回した後これを円筒体に収納
し、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消弧体
との間に消弧砂を充填し第二の消弧体を形成することと
する。

【００１０】また、この発明による電力ヒューズの製造
方法は、外周に複数の突条が形成された断面星形の内筒
の外周に可溶体を巻回した後これを円筒体に収納し、こ
の円筒体の内壁と可溶体を巻回した前記内筒との間に水
ガラスの浸透によって予め中空円筒状に固形化された消
弧砂からなる第二の消弧体を介装した後に、可溶体と内
筒の外周との間に消弧砂を充填することによって第一の
消弧体を形成することとする。

【００１１】さらに、この発明による電力ヒューズの製
造方法は、外周に複数の突条が形成された断面星形の内
筒の外周に消弧砂を配し、この消弧砂に水ガラスを浸透
させることによって第一の消弧体を前記内筒に固着し、
この第一の消弧体に可溶体を巻回した後これを円筒体に
収納し、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消
弧体との間に水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に
固形化された消弧砂からなる第二の消弧体を介装するこ
ととする。

【００１２】また、上記方法において、消弧砂を水ガラ
スの浸透によって固形化した複数個の中空円筒体を予め
製造し、この中空円筒体を軸方向に積層することによっ
て第二の消弧体を形成することとし、さらに、円筒体の
内壁と第二の消弧体の外周との間及び第二の消弧体の内
周と第一の消弧体の外周との間の空隙部に消弧砂を充填
することとする。

【００１３】

【作用】この発明の構成による電力用ヒューズにおいて
は、第一の消弧体が水ガラスの浸透によって前記内筒に
固着化された消弧砂からなる。または、前記第二の消弧
体が水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に固形化さ
れた消弧砂からなる。または、第一の消弧体が水ガラス
の浸透によって内筒に固着化された消弧砂からなるとと
もに第二の消弧体が水ガラスの浸透によって予め中空円
筒状に固形化された消弧砂からなるので、円筒体内の消
弧砂の充填率が著しく増大する。

【００１４】かかる構成において、固形化した第二の消
弧体周囲の空隙に消弧砂が充填されるので、円筒体内の
消弧砂の充填率がさらに増大する。また、この発明の構
成による電力用ヒューズの製造方法においては、円筒体
の内壁と可溶体を巻回した第一の消弧体との間に介装さ
れる第二の消弧体は消弧砂に水ガラスを浸透させること
によって予め中空円筒状に固形化されるので、この消弧
体の製造が極めて簡単となるだけでなく、従来高圧回路
で使用される電力用ヒューズのように円筒体の長い場合
には適用しにくかった水ガラスの浸透による消弧砂の固
形化が容易に行えることとなる。

【００１５】さらに、第二の消弧体として、水ガラスの
浸透によって固形化した複数個の中空円筒体が積層され
るので、軸方向の短い中空円筒体を予め製造すればよ
い。したがって、中空円筒体が乾燥しやすく短時間に固
形化する。

【００１６】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例にかかる電力用ヒューズの内部
に収納される第一の消弧体の構成を示す断面図である。
内筒４の外周凹み部に水ガラスの浸透で消弧砂が固着化
された第一の消弧体８０が形成されている。この消弧体
８０は、内壁が内筒４の突状に接する容器よりなる型に
円筒４を芯にして製造される。すなわち、この型に消弧
砂を充填し、その後に水ガラスを注入する。これを加熱
乾燥し、消弧砂の固着した第一の消弧体８０に成型す
る。電力用ヒューズに組み込む方法は、一体となった内
筒４と第一の消弧体８０とを型から取り出し、第一の消
弧体８０の外周に沿って可溶体を巻回し、止め輪にスポ
ット溶接する。可溶体の巻回された第一の消弧体８０を
内筒４とともに円筒体に収納した後に、円筒体を加振し
ながら可溶体と円筒体の内壁との間に消弧砂を充填す
る。最後に、接続片を止め輪とキャップとにスポット溶
接し、キャップを円筒体に被せる。

【００１７】型は通気性の素材、例えば密度の低い素焼
のままの陶器で形成される。型に通気性があるので、加
熱乾燥したときに水ガラスの揮発水分が型壁を通過して
外部に発散しやすくなる。内筒４の軸方向が多少長くて
も、全体が充分に固着した第一の消弧体８０を得ること
ができる。従来、円筒体内に消弧砂と水ガラスを入れて
加熱乾燥しても消弧砂が充分に固着しなかったのは、円
筒体が密度の高い磁器に、さらにうわ薬の塗られた素材
が用いられ、通気性が全くなかったためである。円筒体
内の消弧砂のうち、可溶体より半径方向内方側に充填さ
れる部分が固着化され、スペー砂の充填率が従来のもの
より増加する。そのために、電力用ヒューズの遮断通電
性能が向上する。

【００１８】図２はこの発明の異なる実施例にかかる電
力用ヒューズの内部に収納される第二の消弧体の構成を
示す断面図である。消弧砂が水ガラスで固着化した第二
の消弧体７０が円筒形状に形成されている。電力用ヒュ
ーズに組み込む方法は、まず、従来の方法と同様に、内
筒の外周に可溶体を巻回し、止め輪にスポット溶接す
る。この可溶体を内筒とともに円筒体に挿入する。次
に、可溶体の外側と円筒体の内壁との間に第二の消弧体
７０を挿入する。さらに、消弧体を円筒体内に加振しな
がら流し込み、円筒体内の空隙部分 (主として、内筒の
突条間の凹み部) を消弧砂で充填する。最後に、接続片
を止め輪とキャップとにスポット溶接し、キャップを円
筒体に被せる。

【００１９】図２における第二の消弧体７０を円筒体内
に配することによって、円筒体内の消弧砂のうち、可溶
体と円筒体の内壁との間に充填される部分が固着化さ
れ、消弧砂の充填率が従来のものより増加する。そのた
めに、電力用ヒューズの遮断通電性能が向上する。第二
の消弧体７０は円筒形状にくり貫かれた型に消弧砂を充
填するとともに、水ガラスを浸透固着化させて製造され
る。型は、第二の消弧体の軸方向が長い場合は前述した
通気性のよい素材で形成される。しかし、電力用ヒュー
ズは、軸方向長の小さい第二の消弧体７０を予め多数製
作しておき、円筒体内に積み重ねる構成としてもよい。
この構成とすることによって、第二の消弧体７０は低圧
回路用のヒューズと同じ程度の大きさになるので、型材
としては必ずしも通気性を必要としない。また、第二の
消弧体７０が小さくなるので、水分も発散しやすくな
り、短時間に製作することが可能になる。

【００２０】図３はこの発明のさらに異なる実施例にか
かる電力用ヒューズの構成を示す断面図である。円筒４
と第一の消弧体８０よりなる図１の構成の外周に可溶体
５が巻回され、その外周に図２の第二の消弧体７０が配
されている。この全体を円筒体１が収納している。組み
立て方法は、まず、図１の構成のものに可溶体５を巻回
し、図示されていない止め輪にスポット溶接する。これ
を円筒体１内に挿入し、次に第二の消弧体７０を可溶体
５の外側に挿入する。その後、接続片を止め輪とキャッ
プとにスポット溶接し、円筒体１にキャップを被せる。

【００２１】図３において、円筒体１内に充填される消
弧砂のほとんどが固着化されるので、消弧砂の充填率が
大幅に増加し、装置の遮断通電性能もそれにつれて大幅
に向上する。第二の消弧体７０を円筒体１に挿入すると
きに第二の消弧体７０が円筒体１の内壁面および可溶体
５と摩擦しないように、第二の消弧体７０の外壁面７０
Ａおよび内壁面７０Ｂに図示されていない若干の隙間が
設けられている。この隙間にも消弧砂を後から追加充填
することによって、円筒体内の充填率をさらに増大する
ことができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明による電力用ヒューズにおいて
は前述のように、第一の消弧体が水ガラスの浸透によっ
て内筒に固着化された消弧砂からなる。または、第二の
消弧体が水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に固形
化された消弧砂からなる。または、第一の消弧体が水ガ
ラスの浸透によって前記内筒に固着化された消弧砂から
なるとともに、第二の消弧体が水ガラスの浸透によって
予め中空円筒状に固形化された消弧砂からなる。これら
のいずれの構成においても円筒体内の消弧砂の充填率が
著しく増大する。

【００２３】さらに円筒体と第二の消弧体もしくは第二
の消弧体と第一の消弧体との間に消弧砂を充填する場合
には円筒体内の消弧砂の充填率がさらに増大する。この
結果、ヒューズの遮断通電性能が向上する。また、この
発明の構成による電力用ヒューズの製造方法において
は、円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消弧体との
間に介装される第二の消弧体は消弧砂に水ガラスを浸透
させることによって予め中空円筒状に固形化して製作さ
れるので、この消弧体の製造が極めて簡単となるだけで
なく、従来高圧回路で使用される電力用ヒューズのよう
に円筒体の長い場合には適用しにくかった水ガラスの浸
透による消弧砂の固形化が行えることとなる。特に、第
二の消弧体を複数個の中空円筒体で構成する場合には、
この消弧体の軸方向長さを小さくすることができるの
で、この消弧体を成型するための型を小さくすることが
できるとともに加熱乾燥時間も短くなるので、製作コス
トを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる電力用ヒューズの内
部に収納される第一の消弧体の構成を示す断面図

【図２】この発明の異なる実施例にかかる電力用ヒュー
ズの内部に収納される第二の消弧体の構成を示す断面図

【図３】この発明のさらに異なる実施例にかかる電力用
ヒューズの構成を示す断面図

【図４】従来の電力用ヒューズの構成例を示す断面図

【図５】図４のＸ−Ｘ断面図

【符号の説明】

１ 円筒体 ４ 内筒 ５ 可溶体 ８０ 第一の消弧体 ７０ 第二の消弧体

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に複数の突条が形成された断面星形の
   内筒と、この内筒の外周に形成された第一の消弧体と、
   この消弧体に巻回された可溶体と、これらを収納した円
   筒体と、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消
   弧体との間に介装された第二の消弧体からなり、前記第
   一の消弧体は水ガラスの浸透によって前記内筒に固着化
   された消弧砂からなることを特徴とする電力用ヒュー
   ズ。
2. 【請求項２】外周に複数の突条が形成された断面星形の
   内筒と、この内筒の外周に形成された第一の消弧体と、
   この消弧体に巻回された可溶体と、これらを収納した円
   筒体と、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一の消
   弧体との間に介装された第二の消弧体からなり、前記第
   二の消弧体は水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に
   固形化された消弧砂からなることを特徴とする電力用ヒ
   ューズ。
3. 【請求項３】請求項２記載のものにおいて、第一の消弧
   体は水ガラスの浸透によって内筒に固着化された消弧砂
   からなることを特徴とする電力用ヒューズ。
4. 【請求項４】請求項３記載のものにおいて、円筒体の内
   壁と第二の消弧体の外周との間及び第二の消弧体の内周
   と第一の消弧体の外周との間の空隙部に消弧砂が充填さ
   れてなることを特徴とする電力用ヒューズ。
5. 【請求項５】請求項１記載の電力用ヒューズを製造する
   方法において、外周に複数の突条が形成された断面星形
   の内筒の外周に消弧砂を配し、この消弧砂に水ガラスを
   浸透させることによって第一の消弧体を前記内筒に固着
   し、この第一の消弧体に可溶体を巻回した後これを円筒
   体に収納し、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一
   の消弧体との間に消弧砂を充填し第二の消弧体を形成す
   ることを特徴とする電力用ヒューズの製造方法。
6. 【請求項６】請求項２記載の電力用ヒューズを製造する
   方法において、外周に複数の突条が形成された断面星形
   の内筒の外周に可溶体を巻回した後これを円筒体に収納
   し、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した前記内筒との
   間に水ガラスの浸透によって予め中空円筒状に固形化さ
   れた消弧砂からなる第二の消弧体を介装した後に、可溶
   体と内筒の外周との間に消弧砂を充填することによって
   第一の消弧体を形成することを特徴とする電力用ヒュー
   ズの製造方法。
7. 【請求項７】請求項３記載の電力用ヒューズを製造する
   方法において、外周に複数の突条が形成された断面星形
   の内筒の外周に消弧砂を配し、この消弧砂に水ガラスを
   浸透させることによって第一の消弧体を前記内筒に固着
   し、この第一の消弧体に可溶体を巻回した後これを円筒
   体に収納し、この円筒体の内壁と可溶体を巻回した第一
   の消弧体との間に水ガラスの浸透によって予め中空円筒
   状に固形化された消弧砂からなる第二の消弧体を介装す
   ることを特徴とする電力用ヒューズの製造方法。
8. 【請求項８】請求項６または７記載の方法において、消
   弧砂を水ガラスの浸透によって固形化した複数個の中空
   円筒体を予め製造し、この中空円筒体を軸方向に積層す
   ることによって第二の消弧体を形成することを特徴とす
   る電力用ヒューズの製造方法。
9. 【請求項９】請求項７または８記載の方法において、円
   筒体の内壁と第二の消弧体の外周との間及び第二の消弧
   体の内周と第一の消弧体の外周との間の空隙部に消弧砂
   を充填することを特徴とする電力用ヒューズの製造方
   法。