JPH09115705A

JPH09115705A - 避雷器

Info

Publication number: JPH09115705A
Application number: JP27265095A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Omori; 吉晴大森; Kaname Matsui; 要松井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】取付けが容易で安全性の高い避雷器を提供す
ることを目的とする。【解決手段】板ばね２６により、避雷器３０は遮断器
２７の接続端子２８と電気的に接続され、避雷器３０が
電源線間に接続されたことになる。板ばね２６により、
遮断器２７の接続端子２８に電源線が接続されたために
生ずる接続端子２８の上下の位置移動に対しても弾力的
に対応でき、電気的接触を得ることが可能となる。これ
により、避雷器３０を遮断器２７の常時電圧が印加され
ている電源側の線間にも、結線の必要もなく、容易に且
つ安全に取付け可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電源線間あるいは線
〜アース間に接続され、雷などの異常電圧から各種電子
機器を保護する避雷器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の避雷器について説明する。
酸化亜鉛を主体としたセラミックバリスタを用いた避雷
器は、各種情報機器、電子機器を雷などの異常電圧から
保護するために電源線の線間あるいは線〜アース間に、
近年幅広く用いられており、その保護効果は極めて優れ
たものとして認められている。

【０００３】図８は、従来の避雷器の構造を示したもの
である。板状のセラミックバリスタ素子１の両面にそれ
ぞれ電極２を設け、この電極２からそれぞれ電極板３を
設け、電極板３には端子板４を接続している。セラミッ
クバリスタ素子１、電極２、電極板３、端子板４は、絶
縁樹脂ケース５の中に入れられ、エポキシ樹脂などの樹
脂６でポッティングしてある。図９は、単相電源におけ
る従来の避雷器を用いた異常電圧に対する電子機器保護
回路である。図９において、遮断器１０の負荷側の線間
に避雷器７を接続し、線〜アース間にも避雷器８，９を
接続している。以上のように構成された従来の避雷器の
動作について説明する。避雷器は通常、図９に示される
ように保護すべき電子機器１１と電気的に並列に、また
線〜アース間に接続されている。このように接続された
避雷器７，８，９は、端子板４に異常電圧が印加される
と電極板３、電極２を通じセラミックバリスタ素子１の
両端にも異常電圧が印加され、セラミックバリスタ素子
１の抵抗値が低下し、異常電圧に伴う異常電流がセラミ
ックバリスタ素子１を流れ、電子機器１１の両端の電圧
を電子機器１１の耐電圧以下に制限し、電子機器１１を
保護する。この避雷器７，８，９に最大定格（例えば、
回路電圧、エネルギー耐量、サージ耐量、電力等）を上
回る過負荷が加えられるような異常時にセラミックバリ
スタ素子１は、多くの場合、短絡破壊をおこす。そこ
で、電源線の電源側に適当な過電流遮断器あるいはヒュ
ーズ等の切離し機構を挿入し、避雷器７〜９の焼損を防
いでいる。遮断器１０として漏電の遮断器を用いている
場合、電源線より侵入してきた異常電圧が線〜アース間
に接続された避雷器８、避雷器９の動作レベル以上の場
合、避雷器８、避雷器９が動作しアースに電流が流れ漏
電の遮断器１０が誤動作することが知られている。この
誤動作の防止には、図１０に示すように漏電の遮断器１
０の電源側の線間に避雷器１２を接続することで電源線
より侵入してきた異常電圧を遮断器１０の前段で吸収し
避雷器８、避雷器９の動作レベル以下の電圧に制限して
しまえば良いが、遮断器１０の電源側は常時電圧が印加
されており、避雷器１２の接続には危険が伴う。

【０００４】図７は通常の遮断器の接続端子カバー１４
の取付け方法の一例を示したものである。図７におい
て、遮断器１３付属の接続端子カバー１４をねじ１５に
より取付けていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の構造
では、常時電圧が印加されているような電源線に避雷器
を接続する際に危険を伴うという問題点を有している。

【０００６】本発明は、取付けが容易で安全性の高い避
雷器を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の避雷器は、絶縁ケースに遮断器の接続端子を
カバーする部分を設けたものであり、これにより取付け
が容易で安全性の高い避雷器を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１の発明による
と、避雷器と遮断器とを接続する場合、避雷器の導電性
の弾性体を介して避雷器を遮断器に電源線間の結線の必
要もなく、また絶縁ケースの一部が遮断器の接続端子カ
バーとなるので、遮断器の電源側線間のように常に電圧
のかかっている電源線間にも、安全にかつ容易に取付け
られることが可能となる。その結果、遮断器として漏電
遮断器を用いた場合、その電源側に接続することができ
るため異常電圧での誤動作防止も可能となり、また電圧
依存性抵抗素子に直列に切離し機構を接続しているの
で、過負荷が加えられると電圧依存性抵抗素子短絡破壊
時に切離し機構が動作し、避雷器の焼損や破裂破壊を防
止することができるという優れた異常電圧吸収特性およ
び高い安全性を実現できる。

【０００９】以下、本発明の実施形態を図１〜図６を用
いて説明する。（実施形態１）図１に本実施形態における避雷器の外観
斜視図を、図２に図１におけるＡ−Ｂ断面図、図３に本
実施例の避雷器の電気回路図を示す。図２において、２
０は基板、２１はセラミックバリスタ、２２はセラミッ
クバリスタ２１と並列に接続されたセラミックバリスタ
２１の動作状況を表示するランプ、２３はセラミックバ
リスタ２１に直列に接続されたヒューズ、２４はランプ
２２に直列に接続された抵抗、２５は樹脂等の絶縁樹脂
ケースで、接続しようとする遮断器の接続端子カバーも
兼用可能な形状である。２６は導電性に優れた板ばね、
２７は遮断器、２８は遮断器２７に設けた接続端子であ
る。これらのセラミックバリスタ２１、ヒューズ２３な
らびに動作表示用ランプ２２、板ばね２６は、基板２０
上の印刷配線により、図３に示すような回路に接続され
る。図３において、２９は接続端子であり、図２におけ
る板ばね２６に相当する。図３は単相３線の電源回路に
接続するためのものであり、２組のセラミックバリスタ
２１、ランプ２２、ヒューズ２３、抵抗２４、および３
個の板ばね２６より構成されている。図示はしていない
が、電源線が２線の場合は、一組のセラミックバリスタ
２１、ランプ２２、ヒューズ２３、抵抗２４と２個の板
ばね２６で構成される。

【００１０】以上のように構成された避雷器について、
以下その取付け方法および動作について説明する。避雷
器を電源線間に取付ける方法として、通常、電源線に接
続されている遮断器２７の電源接続端子２８を利用して
取付ける方法をとる。図１に示すように、避雷器３０の
取付けは、ねじ３３を用いて絶縁樹脂ケース２５を遮断
器２７に取付けると、板ばね２６により、避雷器３０は
遮断器２７の接続端子２８と電気的に接続され、避雷器
３０が電源線間に接続されたことになる。板ばね２６に
より、遮断器２７の接続端子２８に電源線が接続された
ために生ずる接続端子２８の上下の位置移動に対しても
弾力的に対応でき、電気的接触を得ることが可能とな
る。これにより、避雷器３０を遮断器２７の常時電圧が
印加されている電源側の線間にも、結線の必要もなく、
容易に且つ安全に取付け可能となる。また通常、セラミ
ックバリスタ２１は絶縁体であるため、セラミックバリ
スタ２１には電流は流れず、セラミックバリスタ２１に
並列に接続されたランプ２２側に電流が流れ点灯する。
今、このように構成された避雷器３０において、セラミ
ックバリスタ２１が過負荷等によって短絡破壊を生じた
場合、セラミックバリスタ２１に流れる短絡電流は、そ
れに直列に挿入されたヒューズ２３により遮断され電気
的に回路より切り離され、セラミックバリスタ２１の焼
損を防ぐことができる。このとき回路には電流は流れ
ず、ランプ２２にも電流は流れず消灯する。このよう
に、外部より避雷器３０の動作状況が目視確認できる。

【００１１】以上のように、本実施形態によれば、避雷
器３０の絶縁樹脂ケース２５を従来用いていた遮断器付
属の接続端子カバーも兼用できる形状にし、避雷器３０
と遮断器２７の接続端子２８を電気的に接続する板ばね
２６を設けることにより、常に電圧が印加されている電
源線間にも容易に且つ安全に取付けることが可能であ
り、遮断器２７が漏電遮断器である場合、異常電圧によ
る漏電遮断器の誤動作が防止できる。またセラミックバ
リスタ２１に直列に切離し機構を接続し内蔵すること
で、避雷器３０の焼損・破裂破壊を防止することができ
る。

【００１２】（実施形態２）以下、本発明の第２の実施
形態について図面を参照しながら説明する。図４は、第
１の実施形態の避雷器３０を遮断器２７の接続端子２８
のカバーを兼用させた接続部３４と異常電圧吸収部３５
とに分離し、リード線３６で接続させたものである。図
５は、図４におけるＡ−Ｂ断面図である。図５におい
て、３７は基板、３８はセラミックバリスタ、３９は動
作表示用ランプ、４０はヒューズ、４１は抵抗、４２は
板ばね、４３，４４は絶縁樹脂ケースである。異常電圧
吸収部３５の構成は第１の実施形態の図２と同様のもの
であり、回路も図３に示すものと同等である。３６はリ
ード線で他方を異常電圧吸収部３５と電気的に接続され
ている。４５はこのリード線３６をねじ接続する接続端
子であり、板ばね４２と電気的に接続されている。これ
ら、板ばね４２、接続端子４５、リード線３６を介し、
異常電圧吸収部３５と遮断器２７の接続端子２８は電気
的に接続されている。

【００１３】以上のように構成された避雷器において、
その動作は第１の実施形態と同じである。取付け方法
は、異常電圧吸収部３５をねじ等により別づけしてお
き、接続部３４を第１の実施例と同じようにして遮断器
２７の接続端子２８に取付けることができる。

【００１４】以上のように、本実施形態によれば、第１
の実施形態の効果に加え、接続部３４と異常電圧吸収部
３５とに分離することで、第１実施形態のように遮断器
２７の接続部周辺部のスペースをとることがないので、
遮断器２７に接続されている電源線の結線、配線等の妨
げにならないことと、また異常電圧吸収部３５のみを単
独で用いることが可能である。

【００１５】なお、第１、第２の実施形態において避雷
器を遮断器に取付ける際、遮断器２７の接続端子２８と
板ばね２６，４２との接触面積を大きくし、接続端子２
８と板ばね２６，４２との溶着を防ぐために、図６に示
すように板ばね５０の先端を接続端子２８の板ばね５０
と接触する部分の形状（図６においてはねじ頭と同じく
半球状）に加工しておくとよい。また、避雷器の取付け
時あるいは取付け後に板ばね５０と接続端子２８とがず
れないように板ばね５０の先端にはガイド端子５１を設
けておくとよい。さらに接続端子２８と板ばね２６，４
２は溶着しにくい材料の組合せで形成することが望まし
い。また導電性の弾性体として板ばね２６，４２の代わ
りに、金属ベローズ、あるいは互いに逆向きに巻かれた
２つの金属コイルばねを組合わせることにより、回路の
インダクタンスを小さくしたものを用いても構わない。
また切離し機構として、ヒューズ２３，４０の代わり
に、温度ヒューズもしくは、厚み、幅、材料を選定され
た低融点合金を用いた温度ヒューズを用いたものでも構
わない。これは過負荷がかかった時の素子の発熱を用い
温度ヒューズを動作させ、回路より電気的に切り離すも
のである。もちろん電流ヒューズと温度ヒューズを直列
に接続し両者を用いるものも有効である。さらに避雷器
全体または異常電圧吸収部を放熱性、耐熱性、弾力性の
優れたシリコン樹脂のような樹脂でポッティングするこ
とで、セラミックバリスタ２１，３８に過負荷がかかっ
た時に、ポッティング樹脂の放熱効果で切離し機構が動
作するまでの間、セラミックバリスタ２１，３８の発熱
を逃がし、セラミックバリスタ２１，３８の急激な温度
上昇による熱劣化や熱応力の発生を緩和し、破裂破壊を
防止できる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の避雷器は、避雷器
と遮断器とを接続する場合、避雷器の導電性の弾性体を
介して避雷器を遮断器に電源線間の結線の必要もなく、
また絶縁ケースの一部が遮断器のカバーとなるので、遮
断器の電源側線間のように常に電圧のかかっている電源
線間にも、安全にかつ容易に取付けられることが可能と
なる。その結果、遮断器として漏電遮断器を用いた場
合、その電源側に接続することができるため異常電圧で
の誤動作防止も可能となり、また電圧依存性抵抗素子に
直列に切離し機構を接続しているので、過負荷が加えら
れると電圧依存性抵抗素子短絡破壊時に切離し機構が動
作し、避雷器の焼損や破裂破壊を防止することができる
という優れた異常電圧吸収特性および高い安全性を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における切離し機構内
蔵避雷器の斜視図

【図２】図１におけるＡ−Ｂ断面図

【図３】本発明の一実施形態における避雷器の電気回路
図

【図４】本発明の第２の実施形態における切離し機構内
蔵避雷器の斜視図

【図５】図４におけるＡ−Ｂ断面図

【図６】本発明の一実施形態における板ばねの形状を示
す正面図

【図７】通常の遮断器の接続端子カバーの取付け方法を
示す斜視図

【図８】従来の避雷器の一部断面図

【図９】通常の異常電圧に対する電子機器の保護回路図

【図１０】通常の漏電遮断器の誤動作を防止する異常電
圧に対する電子機器の保護回路図

【符号の説明】

２１セラミックバリスタ２２ランプ２３ヒューズ２５絶縁樹脂ケース２６板ばね２７遮断器２８接続端子３０避雷器３４接続部３５異常電圧吸収部３８セラミックバリスタ３９ランプ４０ヒューズ４２板ばね４３絶縁樹脂ケース４４絶縁樹脂ケース５０板ばね５１ガイド端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧依存性抵抗素子、この電圧依存性抵
抗素子に並列に接続された表示器、および前記電圧依存
性抵抗素子と前記表示器との並列回路に直列に接続した
切離し機構とで構成された異常電圧吸収部と、この異常
電圧吸収部に接続された導電性の弾性体とを備え、前記
電圧依存性抵抗素子と切離し機構を少なくとも内蔵した
絶縁ケースは、この絶縁ケースから突出する前記弾性体
に接続される遮断器の接続端子をカバーする部分を設け
た避雷器。
【請求項２】導電性の弾性体の先端にガイド端子を設
けた請求項１記載の避雷器。
【請求項３】導電性の弾性体の先端の形状は接続され
る端子の接続部分の形状と略同じである請求項１に記載
の避雷器。
【請求項４】絶縁ケースは、異常電圧吸収部と弾性体
を含む接続部の２つのユニットに分離し、互いをリード
線で電気的に接続した請求項１に記載の避雷器。
【請求項５】導電性の弾性体として、金属板ばね、金
属ベローズ、あるいは互いに逆向きに巻かれた２組の金
属コイルばねを組合せたもののいずれか一つを用いた請
求項１に記載の避雷器。
【請求項６】切り離し機構として温度ヒューズを用い
た請求項１に記載の避雷器。
【請求項７】異常電圧吸収部の少なくとも一部を樹脂
でポッティングした請求項１に記載の避雷器。