JPS5814565Y2 - 避雷器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセラミックバリスタを用いた避雷器に関するも
ので、上記セラミックバリスタが定格を越えて使用され
た場合、たとえばバリスタに過電力が加わった場合バリ
スタの破壊前に、また過大サージエネルギーが加わった
場合はバリスタの破壊後、ただちに端子間を短絡せしめ
てバリスタの発煙、発火を来訪に防止、あるいは最小限
に押さえようとするものである。

第１図にセラミックバリスタの構造を示す。

図において１は円板状をなすバリスタ本体、２，３はこ
のバリスタ本体１の上、下面に焼き付けられた銀電極で
ある。

なお、従来、本考案ともに、酸化亜鉛を主体とした非直
線特性の高いバリスタとして説明する。

第２図に上記バリスタの電圧−電流特性を示す。

ここで、ａ、ａ’は急に電流が流れ始める点で、一般に
バリスタ電圧と呼ばれる点である。

上記バリスタは第３図に示すように剛性の第１端子４と
弾性を有する第２端子５の一部がおのおの銀電極２，３
に当接するように両端子４，５間に挟持される。

ここで、６は上記第１、第２端子４，５を固定する固定
台で、第１、第２端子４，５の間が短絡されないように
絶縁物を用い、おのおの第１、第２の端子４，５をビス
７．８により固定している。

また、４’、５’はおのおの第１、第２端子４，５のリ
ード部である。

上記バリスタは異常電圧の吸収の目的から一般に第４図
に示すように、ヒユーズ等の過電流遮断器９の負荷側端
子間で、かつ負荷１０に並列に接続される。

ここで、１１−１１は入力電源端子である。通常、バリ
スタ電圧は入力電源電圧より高い値に設定され、通常の
使用状態においては絶縁物（もしくはセラミックコンデ
ンサ）としての特性を示す。

そして、電源ラインに雷等による過渡的な異常高電圧が
重畳された場合、その異常高電圧はバリスタ電圧よりも
はるかに高く、バリスタは瞬間的に低抵抗を示し、雷エ
ネルギーをバイパスし吸収を行う。

しかるに雷のエネルギーがバリスタの定格よりもはるか
に大きい場合、あるいはバリスタの定格電力以上の電力
が連続的にバリスタに印加された場合、バリスタは最終
的に貫通破壊を生じ、バリスタ自体は数１０Ｊ７からＩ
Ｋ、Ｑ程度の低抵抗値を示す。

このようにバリスタが貫通破壊した場合に、電源端子よ
り連続的に電圧が印加されると、バリスタの発煙、発火
が、このバリスタの前段に位置する過電流遮断器９が動
作するまで発生し、安全面からその改良が強く要望され
ていた。

本考案は上記従来の欠点を除去するもので、バリスタが
発煙、発火に到るまでに、その温度上昇を検出して第１
、第２端子間を短絡し、前段の過電流遮断器を働かせる
ようにしたものである。

以上その一実施例を第５図〜第８図を用いて説明する。

第５図において、２０は上、下面に銀電極２１．２２を
有するバリスタで、第１図のバリスタと同一物である。

２３は一方の銀電極２１の上面に低融点合金（例えば１
４８℃）２４を介して設けられた略円筒状の第１導体、
２５は他方の銀電極２２に接触するように配置された略
円筒状の第２導体で、前記第１導体２３の直径よりも大
きな直径をなしている。

なお、上記例においては一方の銀電極２１と第１導体２
３との間に低融点合金２４を配置したが、これに限定さ
れることなく、たとえば他方の銀電極２２と第２導体２
５との間に配置するようにしてもよく、あるいは両県電
極２１．２２と第１、第２導体２３．２５との間のいず
れにも配置しても良い。

上記構成において、通常の使用状態においては低融点合
金２４の高さより第１導体２３と第２導体２５は直接接
続されず、バリスタ２０を介して電気的に接続されうる
。

ここで、バリスタ２０に連続的に定格電力以上の過電力
が加わった場合、バリスタ２０の温度は上昇する。

バリスタの温度が上昇すると、その破壊前に低融点合金
２４が融けるように設定しているため、第５図Ｂに示す
ように第１導体２３が第２導体２５に接触して、側導体
２３．２５が電気的に接続されることになる。

第６図に示すように、実際は第１端子２６上に第２導体
２５を直接載置し、弾性を有する第２端子２７の先端を
第１導体２３に直接当接せしめて、第２端子２７の弾性
作用により、上記バリスタ２０および第１、第２導体２
３．２５を第１端子２６と第２端子２７との間に挾持し
ているため、上記抵融点合金２４が融ければ上記第２端
子２７の弾性により第１、第２導体２３．２５は互いに
確実に接触し、第１端子２６と第２端子２７の間を短絡
する。

この結果、電源端子１１から大電流が流れ込むことによ
りバリスタ２０前段の過電流遮断器９が働いて、バリス
タ２０への過電力の印加が阻止される。

もちろん、バリスタ２０の発煙、発火を防止することが
できる。

なお、上記低融点合金２４は、バリスタ２０の通常動作
時、すなわち異常高電圧のバイパス、吸収動作時には融
けないように溶融温度等を設定しておく。

また第１、第２導体２３．２５は少なくとも一方が円筒
状であればよいが、上記実施例によると雷のエネルギー
が印加された場合、瞬間的に発煙、発火のおそれがある
が、第１、第２導体２３．２５の筒状構造より煙の通路
が長いのと同時に、低融点合金２４が融けたのちは第１
、第２の導体２３．２５によりバリスタ２０を覆い煙を
逃がさない構造としているため、発煙を最小限に抑える
ことができる。

また、発火についても、バリスタ２０を第１、第２導体
２３゜２５により覆って外部より遮蔽する形にしている
ため、内部のアークのみで外部に影響を与えることはな
い。

なお第６図において、２８は第１、第２端子２６ 、２
７を固定する絶縁固定台である。

第７図、第８図に本考案の他の実施例を示す。

なお図中、第５図と同一物には同一番号を附している。

本実施例は互いに径の等しい第１導体２９と第２導体３
０を用い、通常の状態においては、低融点合金２４の存
在により、第１導体２９の先端と第２導体３０の先端と
の間にはギャップが形成されるようにしている。

そしてこれらバリスタ２０、低融点合金２４および第１
、第２導体２９．３０を相対する一対の第１、第２端子
３１．３２および絶縁体３３より構成される筐体の中に
、前記第２導体３０が第２端子３２に直接当接するよう
に、また第１導体２９がスプリング３４を介して第１端
子３１に電気的に接続されるように収納設置されている
。

言い換えると、バリスタ２０は第１端子３１と第２端子
３２との間にスプリング３４の弾性作用により挟持され
ている。

その発煙、発火防止作用は第５図、第６図の場合と同様
である。

さらに本実施例によれば、互いに相対する第１導体２９
の先端と第２導体３０の先端の間をバリスタ２０の並列
ギャップとして用いることができ、この並列ギャップの
放電開始電圧をバリスタ２０の破壊サージ電流値におけ
る制限電圧以下に設定することにより、サージエネルギ
ーをバリスタ２０と並列ギャップで負担することとなり
、結果的に放電耐量の向上となる。

また、この両実施例の構造を有した並列ギャップのギャ
ップ距離は外力によって容易に変化することなく、安定
した放電開始電圧が得られる。

さらに、前記並列ギャップは第１導体２３．２９および
第２導体２５．３０のそれぞれ円周部を利用しているた
め、放電電極面積が広く、大きな放電耐量を有している
。

以上説明したように本考案によればバリスタの電極上に
おのおの第１、第２導体を低融点合金を介して接続する
ことにより、バリスタに過電力が連続して加わった場合
やバリスタの定格以上の雷エネルギーが瞬間的に加わっ
た場合におけるバリスタの破壊による発煙、発火を防止
することができ、安全を確保することができる。

また、筒状をなす第１、第２導体を用いることにより、
瞬間的に発煙、発火が生じても、その後の動作によりバ
リスタを覆うため、これらを外部より完全に遮蔽するこ
とができる。

さらに、第１、第２導体の先端を間隔をおいて互いに対
向せしめることにより並列ギャップを得ることにより放
電耐量の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はバリスタの構造を示す図、第２図は同バリスタ
の電圧−電流特性図、第３図は従来の避雷器の構成を示
す図、第４図は同避雷器の使用例を示す回路図、第５図
Ａ、Ｂは本考案の一実施例における避雷器の構成を示す
ものでＡは動作前、Ｂは動作後の状態をおのおの示す要
部断面図、第６図は同避雷器の実際の使用例を示す図、
第７図は本考案の他の実施例を示すもので動作前の断面
図、第８図は第７図の避雷器の動作後の断面図である。 ２０・・・・・・バリスタ本体、２１．２２・・・・・
・銀電極、２３・・・・・・第１導体、２４・・・・・
・低融点合金、２５・・・・・・第２導体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相対する一対の電極を備えたバリスタと、このバリスタ
   の少なくとも一方の電極上に設置される低融点合金と、
   前記一方の電極に低融点合金を介して接続される第１の
   導体および他方の電極に直接接触する第２の導体を備え
   、かつ前記第１、第２の導体は前記バリスタを覆う略筒
   状をなし、その径が互いに異なる大きさかまたは等しい
   大きさを有し、かつこの第１、第２の導体は前記低融点
   合金が融けると互いに直接接触するような間隔に配置さ
   れてなる避雷器。