JPS5875733A - 限流器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ）発明の技術分骨 本発明は電気機器に流れる過電流を限流して保一する限
流量に関する。

２）従来技術 ゛近年電気設備Ｏ大容意化に伴い、短絡事故などで発生
する過電流は増大する傾向にある。このような場合短絡
容量を十分満足する大形しゃ断器を用意することは不経
済なので、最近では従来からの比較的小しゃ断容量のし
ゃ断器に直列に限流器を！Ｉ続することにより電流を制
御し大きなしゃ断容量を確保することが行われている。

従来の限Ｒｌｌｌは１１１図のように限流索子（１）と
して例えばＩ’ｅ，Ｉ？ｅ−Ｃｏ合金のよう常温で比較
的小さい比抵抗を持ち、かつ大きな抵抗の温度係数を持
つ材料の両端に接続用端子（２）　、　（２）を固着し
絶縁被覆｛３｝をしたもので、しゃ断器に直列に接続し
過電流が流れた場合に発生するジュール熱により抵抗を
増大させ過電流を制限させるものである。Ｆｅ。

Ｆｅ　−　Ｃｏ　合金の常温での比抵抗は、それぞれｌ
ＯμΩ１、６声０１機度でかなり低抵抗であるが、更に
大きな限流比を得るには固体間の抵抗変化のみでは十分
な＠流効米が得られなかった。

すなわちｓｐｅｏｍ度の増加に対する比抵抗の増加は大
であるが、例えば動作ｆｆｌ度を８００℃に仮定しても
抵抗の増加は１０倍種度にすぎない。従って限流器の高
性能を図るためには、固体から液体、あるいは固体から
気体の如き相変態を利用し抵抗の変化率をとり、あるい
は限流器の熱容量を増加させることなく常温における抵
抗を減少させ通電容量の増加を図４必要がある。通電容
量を大きくするため限流材の断面積を増加して抵抗を下
げると限流器自体の熱容量も増加するため過電流時のジ
ュール熱による晶度上昇が小さくなり十分な隈流効釆は
得られない。

そこで、第２図のように限流材として低融点。

高蒸気金属や合金を使用した限流器がある。すなわち絶
縁容器（４）内に電極（５）　、　（６）を介して限流
材（７）を装着し、限流器の定格を越えた過電流が流れ
ると限流材（７）が過熱されて与えられた圧力よりも限
流材（７）の蒸気圧が高くなったときに気化し限流作用
を行ない、極めて大きな限流比を得ることができる。

３）従来技術の問題点 しかしながら、限ｔＩＬ＃１作終了後に限流材（７）を
隈流部へ再充填し復旧させるための駆動源例えば複雑と
なる欠点があった。

４）発明の目的 本発明は上記欠点ｌこ鑑みなされたもので、従来の固体
の限流材を用いた限流器よりも限流比か大きく、かつ構
造を簡略化した限流器を提供することを目的とする。

５）発明の構成 すなわち、本発明は対向する電極間に＠織材を介挿して
なる限Ｒ室を持つ限流器において、限流室は限流材を溜
める挾室部と、限流材蒸気を空間収容する開放部とを具
備したことを特徴とするものである。

６）発明の実施例 以下本発明を図面に示す一実施例について説明する。＃
１３図において第２図と同じ作用をする部品は同一符号
としたので＊ｑは省略する。密閉する絶縁部−（４）内
において、定常状態０限流材（７）は対向する電極（５
）　、　ｔ６）の間の挾室部（９）に係留している。挾
室部（９）の上方には上方に開く傾斜面（ｔｅａ）。

（１０Ｍ）を有する絶縁部材部を充填して開放部０を構
成し、開放部αυの上方には過電流によって蒸発した限
流体蒸気から絶縁容器（４）を守る金属板を間隔を設け
て重ねたシールド−を装着している。隈ＩＬ 施封（７）はＨｇ、Ｇａ、Ｎａ、に、　Ｂｌ、８ａ、Ｐ
ＪＺｎ、Ｃｄ、８ｂ、Ｂゑなどの高蒸気圧材料であり、
電極（５）　、　（６）は＠織材（７）との反応の少な
いＶ！　、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｉ、Ｆｓ　１１どを用イ、ま
た限流材の種類によってはＣｕなどがよい。また、絶縁
容器（４）はセラミックス、ゴム、合成樹脂などの限流
材（７）と反応しないものを用いる。

次に作用なＩＩ！明する。定常時は電１ｍ　（５）→ｉ
ａ＊材（７）→電極（６）を通る電気回路を形成してい
る。過電流が流れると限流材（７）は蒸発して挾室部（
９）から−放５（１１へ蒸発移動した時の通電路減少に
よって限流作用を行なった後、冷却したａｎｔ材（７）
は空間またはシールド■から直接、あるいは傾斜面（ｌ
ｅａ）。

（１０ｍ）を流下し、再び挾室部（９）へ戻り自己復旧
する。

な右、絶縁部材ＱｌＩは導電材でもよく、また傾斜面（
１０ｍ）は平行であっても限流材（７）が挾１ｉｉ１１
１（９）へ戻る構造であればよい。

次にａＲ効果の試験結果を示す。アルミナの絶縁部器（
４）の内面に窒化はう素よりなる絶縁部材αＱとＭｏ板
よりなるシールドａ湯を配置し、鉄よりなる電極（５）
　、　Ｔ６）との間Ｏ挾室部（９）に・０．４　ＩｎΩ
の抵抗を持つガリウムを主成分とする限流材（７）を係
留した。

かかる限流器を回路抵抗的１００ａａＯおよび回路抵抗
約５２鴫を持つ回路に挿入し、４６０Ｖを印加し限流特
性を求めた結果は次表の如くであった。

表 限流器を通過した電麹は試料ｌ＃ｃおいては限流〜 値３，８に人なので＠滝時Ｏ抵゛抗は１１ｍであり、初
期Ｏ抵抗０．４ｍΩの約４倍で十分な限流作用を示した
。

また試料２においては＠ｆｉ［５，５ｋＡで限流時の抵
抗は３１ｍ１Ｍｍであり、初期の抵抗０．４　ｍＱの約
７７倍で、十分な限流作用を示す−と共に直ちに再使用
できる自己復旧型の能力を持つこともわかった。比較の
ために使用した限流材を石英管に入れて加熱炉で加熱し
、抵抗変化を２００℃まで求めたが抵抗増加は極くわず
かであった。また蒸発による通電路減少が寄与したと考
えられ、かつ開放部空間から直接、あるいｉ才傾斜面を
滑って限流材が挾室部へ戻るプロセスが所期通りの機能
しているものと思われる。

なお、本発明における開放部ａυの容積は使用する限流
材（７）の蒸気圧や量に関係する安全上重要な数値であ
り、大むね使用する限流材（７）の容積の５倍以上を確
保することが望ましい。

７）発明の効果 以上のように本発明によれば、限流器において密閉する
結縁容器内に下方に対向する電極間に挾室部を形成して
＠織材を係留し、挾室部の上方に關（空間部を形成する
ようにしたので、隈＃ｌ材は過電流によって限流材蒸気
となって限流時Ｏ抵抗は常時の数１０倍となって大きな
ａｆ１１作用をする。

その後限流材蒸気は冷却すると重力によって空間部から
挾室部に流下して自動復旧するので構造が簡単であり、
限流器を小形でき、信頼性が高いなどのすぐれた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の＠Ｒ器を示す縦断
面図、第３図は本発明の限流器の一実施例を示す縦断面
図である。 （４）・・・絶縁容器　　　　（５１、＋６）・・・ｗ
１極（７）・・・限流材　　　　　（９）・・・挾室部
（ＩＩ・・・絶縁部材　　　　Ｉ・・・空間部（１４・
・・シールド 代理人　弁理士　　　井　上　−男 第　　１　図 第２図 第　　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉する絶縁容器内に挾室部を形成して対向する電
   極と、前記挾室部より上方に開く空間部を形成する部材
   と、前記挾室部の前記電極間に介挿し過電流時には限流
   材募気となる限流材とからなる限流器。 λ　空間部は挾皇部より上方に傾斜して開くようにした
   ことを特徴とする特許請求ＯＳ囲＃Ｅ１項記載の＠流器
   。 ３、空間部にシールドを装着したことを特徴とする特許
   請求の範１ａｌｌＥ１項記載の＠ａ器。