JPS59108338A - 電気装置 - Google Patents
電気装置Info
- Publication number
- JPS59108338A JPS59108338A JP21867282A JP21867282A JPS59108338A JP S59108338 A JPS59108338 A JP S59108338A JP 21867282 A JP21867282 A JP 21867282A JP 21867282 A JP21867282 A JP 21867282A JP S59108338 A JPS59108338 A JP S59108338A
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- JP
- Japan
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- point metal
- low melting
- melting point
- current
- carrying
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/62—Protection against overvoltage, e.g. fuses, shunts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は通電体に過大な電流が流れたとき、その温度
上昇による周辺への悪影響を防止するようにした電気装
置に関する。
上昇による周辺への悪影響を防止するようにした電気装
置に関する。
一般に、サイリスタを使用した高電圧の電力変換装置に
おいては、通常の動作電圧を考慮して素子の直列個数が
決定される。そして、散発的に印加サレル雷インパルス
や、開閉サージ等はアレスタで所定の電圧に制限してい
る。
おいては、通常の動作電圧を考慮して素子の直列個数が
決定される。そして、散発的に印加サレル雷インパルス
や、開閉サージ等はアレスタで所定の電圧に制限してい
る。
従来のものは第１図に示すように、各サイリスク素子（
ＴｘＸＴｚＸＴｓ）にアレスタ（Ａｔ）（Ａｘ）（Ａｓ
）及びスナバ回路（Ｓｌ）（Ｓ２ＸＳｓ）が並列に接続
されている。この場合、各サイリスタ素子（ＴＩ）（Ｔ
Ｉ ）（Ｔｓ ）には外部から雷インパルス等の過電圧
が印加された場合も、並列に接続されたアレスター（Ａ
１ ）（Ａｔ ）（Ａｓ）及びスナバ回路（Ｓｌ）（Ｓ
２）（Ｓ３）により、制限された電圧ＶＭ Ｌか印加し
ないため、各サイリスタ素子（ＴＩ）（Ｔ２’）（Ｔり
は保護される。
ＴｘＸＴｚＸＴｓ）にアレスタ（Ａｔ）（Ａｘ）（Ａｓ
）及びスナバ回路（Ｓｌ）（Ｓ２ＸＳｓ）が並列に接続
されている。この場合、各サイリスタ素子（ＴＩ）（Ｔ
Ｉ ）（Ｔｓ ）には外部から雷インパルス等の過電圧
が印加された場合も、並列に接続されたアレスター（Ａ
１ ）（Ａｔ ）（Ａｓ）及びスナバ回路（Ｓｌ）（Ｓ
２）（Ｓ３）により、制限された電圧ＶＭ Ｌか印加し
ないため、各サイリスタ素子（ＴＩ）（Ｔ２’）（Ｔり
は保護される。
しかし、各サイリスタ（Ｔ１）（Ｔｔ ）ＣＴｓ）に導
電指令が出たとき、点弧回路の故障によって、サイリス
タ素子（ＴＩ）のみが導通しなかったとすると、サイリ
スタ素子（Ｔ１）を残して他のサイリスタが導通し、サ
イリスタ素子（Ｔ１）と並列に接続されたアレスタ−（
Ａｔ）には外部回路条件で決る負荷電流が強制的に流れ
、その端子電圧はアレスター（Ａｌ）の電圧−電流特性
によって決る値となる。
電指令が出たとき、点弧回路の故障によって、サイリス
タ素子（ＴＩ）のみが導通しなかったとすると、サイリ
スタ素子（Ｔ１）を残して他のサイリスタが導通し、サ
イリスタ素子（Ｔ１）と並列に接続されたアレスタ−（
Ａｔ）には外部回路条件で決る負荷電流が強制的に流れ
、その端子電圧はアレスター（Ａｌ）の電圧−電流特性
によって決る値となる。
通常、アレスタは負荷電流のような過大な電流を長時間
流す能力をもっていないので、過熱して周辺に熱的な悪
影響を及ぼすことになる。さらに、過熱して機械的な破
壊を起こすと、飛散した破片で周辺を損傷することがあ
るので、第２図に示すように、アレスタに過大な電流が
流れたら、アレスタの両端を電気的に接続するように構
成されたものが枦案されている。
流す能力をもっていないので、過熱して周辺に熱的な悪
影響を及ぼすことになる。さらに、過熱して機械的な破
壊を起こすと、飛散した破片で周辺を損傷することがあ
るので、第２図に示すように、アレスタに過大な電流が
流れたら、アレスタの両端を電気的に接続するように構
成されたものが枦案されている。
すなわち、第２図では、酸化亜鉛形アレスタなどの過電
圧制限要素（１）に半田などの低融点金属（３）を当接
させ、一対の電極（４） （５）間に過電圧制限要素＋
１１と低融点金属（３）とを電気的に直列接続し、導電
性のプレート（９）を介してばね（８）で−万の電極（
４）に押圧し、他方のＮ極（５）とはシャント（６）で
接続し、溶融した低融点金属（３）で両通電部（４ａ）
（５ａ）が電気的に接続されるように、対向した両通電
部（４ａ）（５ａ）が低融金属（３）の下部に配置しで
ある。
圧制限要素（１）に半田などの低融点金属（３）を当接
させ、一対の電極（４） （５）間に過電圧制限要素＋
１１と低融点金属（３）とを電気的に直列接続し、導電
性のプレート（９）を介してばね（８）で−万の電極（
４）に押圧し、他方のＮ極（５）とはシャント（６）で
接続し、溶融した低融点金属（３）で両通電部（４ａ）
（５ａ）が電気的に接続されるように、対向した両通電
部（４ａ）（５ａ）が低融金属（３）の下部に配置しで
ある。
上記構成において、過電圧制限要素（１）に過大な電流
が流れる場合、電極（４）→低融点金属（３）→シャン
ト（６）→電極（５）の回路を通る。これによって、過
電圧制限要素（１）の温度が上昇するので、低融点金属
（３）が溶融して両通電部（４ａ）（５ａ）間に落下し
、両電極（４） ｔｌｉ）間が電気的に接続される。し
たがって、過電圧制限要素（１）に流れていた電流は、
両通電部（４ａ）（５ａ）間に落下した低融点金属（３
）を経由して流れるので、過電圧制限要素（１）の過熱
が抑制できる。
が流れる場合、電極（４）→低融点金属（３）→シャン
ト（６）→電極（５）の回路を通る。これによって、過
電圧制限要素（１）の温度が上昇するので、低融点金属
（３）が溶融して両通電部（４ａ）（５ａ）間に落下し
、両電極（４） ｔｌｉ）間が電気的に接続される。し
たがって、過電圧制限要素（１）に流れていた電流は、
両通電部（４ａ）（５ａ）間に落下した低融点金属（３
）を経由して流れるので、過電圧制限要素（１）の過熱
が抑制できる。
しかし、過電圧制限要素の一部が電気的に破壊しＣそこ
に過大な電流が集中した場合には、その近傍の低融点金
属は瞬時に溶融して落下するが、電流が集中した個所に
よって低融点金属の溶融量が異なるので、両通電部の接
続が不安定であるという欠点があった。
に過大な電流が集中した場合には、その近傍の低融点金
属は瞬時に溶融して落下するが、電流が集中した個所に
よって低融点金属の溶融量が異なるので、両通電部の接
続が不安定であるという欠点があった。
この発明は上記欠点を解消するためになされたもので、
互いに近接可能に押圧された一対の過電圧制限要素など
の通電体の間に低融点金属を密着して配置することによ
つ°Ｃ１多量の低融点金属が溶融するようにした電気装
置を提供する。
互いに近接可能に押圧された一対の過電圧制限要素など
の通電体の間に低融点金属を密着して配置することによ
つ°Ｃ１多量の低融点金属が溶融するようにした電気装
置を提供する。
以下、図について説明する。第８図において、＋１）
＋１）は酸化亜鉛要素などの過電圧制限要素からなる通
電体で、各通電体１１） （１）は所定の間隔をあけ°
Ｃ一対が配置されている。′２）は−万の通電体に当接
して設けられた皿ばね、（３）は各通電体ｆ１） １１
）に密着された半田などの低ｍ点金属、（４）は皿ばね
（３）の他端と密着し第１の通電部（４ａ）を有する第
１の電極、（５）は第１の通電部（４ａ）と所定の間隔
をあけ°Ｃ対向した第２の通電部（５ａ）を有する第２
の電極である。
＋１）は酸化亜鉛要素などの過電圧制限要素からなる通
電体で、各通電体１１） （１）は所定の間隔をあけ°
Ｃ一対が配置されている。′２）は−万の通電体に当接
して設けられた皿ばね、（３）は各通電体ｆ１） １１
）に密着された半田などの低ｍ点金属、（４）は皿ばね
（３）の他端と密着し第１の通電部（４ａ）を有する第
１の電極、（５）は第１の通電部（４ａ）と所定の間隔
をあけ°Ｃ対向した第２の通電部（５ａ）を有する第２
の電極である。
なお、両通電部（４ａ）（５ａ）は溶融した低融点金属
（３）が落下し°Ｃ電気的な接続ができるように、低融
点金属（３）より下部に配置されている。（６）は他方
の通電体（１）と第２の電極（６）とを接続する通電導
体、（７）は通電体＋１） １１）が収納され両電極（
４） ＋５１が保持された絶縁筒で、両通電部（４ａ８
５ａ）の下部と当接し溜り部を（７ａ）構成し°Ｃいる
。（８）は通電体（１）と第２の電極＋５） ｒ１１′
１に配置されたばねで、通電体！１） １１）を第１の
電極（４）の方向に押圧している。
（３）が落下し°Ｃ電気的な接続ができるように、低融
点金属（３）より下部に配置されている。（６）は他方
の通電体（１）と第２の電極（６）とを接続する通電導
体、（７）は通電体＋１） １１）が収納され両電極（
４） ＋５１が保持された絶縁筒で、両通電部（４ａ８
５ａ）の下部と当接し溜り部を（７ａ）構成し°Ｃいる
。（８）は通電体（１）と第２の電極＋５） ｒ１１′
１に配置されたばねで、通電体！１） １１）を第１の
電極（４）の方向に押圧している。
次に動作を説明する。第８図におい′Ｃ１通電体＋１）
１１）に過大な電流が流れ温間が上昇すると、低融点
金属（３）が両端から加熱される。このため、低鋤点金
属（３）はほとんど同時に溶融して落下するので、溜り
部（７ａ）は多量の溶ＩＸＩＩ ｔ、た低融点金属（３
）で充たされるため、両通電部（４ｑ）（５ａ）間の通
電容量が確保できる。
１１）に過大な電流が流れ温間が上昇すると、低融点
金属（３）が両端から加熱される。このため、低鋤点金
属（３）はほとんど同時に溶融して落下するので、溜り
部（７ａ）は多量の溶ＩＸＩＩ ｔ、た低融点金属（３
）で充たされるため、両通電部（４ｑ）（５ａ）間の通
電容量が確保できる。
上記実施例におい゛Ｃ１低副点金属が例えばｐｂ−９ｎ
共晶半田である場合、各通電体（すの押圧力によってク
リープ変形が問題となる。また、異常の程度に応じ、部
分的に各面τに部間を完全に接続する炉を流出させるの
に不安定性が残る。
共晶半田である場合、各通電体（すの押圧力によってク
リープ変形が問題となる。また、異常の程度に応じ、部
分的に各面τに部間を完全に接続する炉を流出させるの
に不安定性が残る。
コツタめ、低融点金属を例えばアルミニウム箔で包むと
、アルミニウム箔による外殻構造でクリープが制限され
、異常発生時には内部の低融点金属が溶融し、アルミニ
ウム箔との反応にょっ°Ｃ内部からの低融点化が進み、
押圧力とのバランスによって外殻が破れ、溶融した低融
点金属が噴出して溜り部（７ａ）を埋めるので、信頼性
が向上する。
、アルミニウム箔による外殻構造でクリープが制限され
、異常発生時には内部の低融点金属が溶融し、アルミニ
ウム箔との反応にょっ°Ｃ内部からの低融点化が進み、
押圧力とのバランスによって外殻が破れ、溶融した低融
点金属が噴出して溜り部（７ａ）を埋めるので、信頼性
が向上する。
発明者は、低融点今加にｐｂ−ｓｎｎ共生半田用いて直
径２０ｔｒｙｙｐｔ、厚さ５鯖に成形し、これを厚さ０
．０５闘の；・ルミ箔で包んだものを、直径５６Ｍ１厚
さ１５ｆｆの酸化亜鉛形バリスタからなる通電体間に所
定の接触圧力となるように挾み、５００Ａ、 ５．５ｍ
ｓの電流パルスを１６．６ｍｓ毎に負荷する試験をした
。これによると、通電体が発熱し破壊に至ったときは、
溶融した低融点金属の滝川は安定したものであった。
径２０ｔｒｙｙｐｔ、厚さ５鯖に成形し、これを厚さ０
．０５闘の；・ルミ箔で包んだものを、直径５６Ｍ１厚
さ１５ｆｆの酸化亜鉛形バリスタからなる通電体間に所
定の接触圧力となるように挾み、５００Ａ、 ５．５ｍ
ｓの電流パルスを１６．６ｍｓ毎に負荷する試験をした
。これによると、通電体が発熱し破壊に至ったときは、
溶融した低融点金属の滝川は安定したものであった。
なお、通■：体と低融点金属との接触圧力を１００ｋｑ
１周囲温度１００°Ｃでの加速クリープ試験では、４８
時間ないし１６８時間で、アルミ箔を用いた万がクリー
プ量とし°Ｃ１７１０以下になった。
１周囲温度１００°Ｃでの加速クリープ試験では、４８
時間ないし１６８時間で、アルミ箔を用いた万がクリー
プ量とし°Ｃ１７１０以下になった。
上記実施例では、アルミニウム箔を用いて低融点金属を
手作業で包み込む操作をしたが、箔の両端で箔と同村・
贅の端板を重ねろう付する方法や、板材の絞りによって
部分的に破れ易い箇所を固定化する等によっても、上記
実施例と同様の効果を期待できる。
手作業で包み込む操作をしたが、箔の両端で箔と同村・
贅の端板を重ねろう付する方法や、板材の絞りによって
部分的に破れ易い箇所を固定化する等によっても、上記
実施例と同様の効果を期待できる。
さらに、実施例では共晶半田とアルミニウム箔とを組合
せた場合につい°Ｃ説明したが、低融点金属には、ｐｂ
、 ｓｎ 、Ｂ１等の純金、鴨、ｐｂ−ｓｂ、ｐｂ−ｓ
ｎ−ｓｂ 。
せた場合につい°Ｃ説明したが、低融点金属には、ｐｂ
、 ｓｎ 、Ｂ１等の純金、鴨、ｐｂ−ｓｂ、ｐｂ−ｓ
ｎ−ｓｂ 。
ｐｂ−ｓｎ−Ｒｉ等の合金、その他いわゆるウツドメ々
ル、また、箔材料としては、ＡＩ、Ｍａ、Ｚｎ、Ｃｕ等
を適宜用いることもできる。
ル、また、箔材料としては、ＡＩ、Ｍａ、Ｚｎ、Ｃｕ等
を適宜用いることもできる。
上記実施例においては、通電体が酸化亜鉛形アレスタ等
の過電圧制限要素のものについ°Ｃ説明したが、異常が
発作したときに過大な電流が流れて過熱を招くようなも
のであｎば、同様の効果を期待することができる。
の過電圧制限要素のものについ°Ｃ説明したが、異常が
発作したときに過大な電流が流れて過熱を招くようなも
のであｎば、同様の効果を期待することができる。
この発明によれば、互いに対向し゛Ｃ近接可能に押圧さ
れた一対の過電圧制限要素間に低融点金属を配置し、低
融点＊職を所定の金属箔で包むことによって、多量の低
融点金属がほとんど同時に溶融して、両電極間の通電容
儀が充分確保される。
れた一対の過電圧制限要素間に低融点金属を配置し、低
融点＊職を所定の金属箔で包むことによって、多量の低
融点金属がほとんど同時に溶融して、両電極間の通電容
儀が充分確保される。
【図面の簡単な説明】
第１図は電力変換装置の構成図、第２図は従来の電気装
置を示す断面図、第８図はこの発明の一実施例を示す断
面図である。図におい°ｒ、ｔｇは過電圧制限要素、（
２）は低融点金属、（４）は第１の電極、（５）は第２
の！極である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
置を示す断面図、第８図はこの発明の一実施例を示す断
面図である。図におい°ｒ、ｔｇは過電圧制限要素、（
２）は低融点金属、（４）は第１の電極、（５）は第２
の！極である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
Claims (2)
- （１）所定の間隔をあけて対向した各通電部を有する一
対の電極間に、互いに密着された通電体と低融点金属と
を電気的に直列に接続して配置し、上記低融点金属が上
記両通電部の上部になるように構成されたものにおいて
、上記通電体は所定の間隔をあけて対向し近接可能に押
圧された一対の通電体で形成され、向通電体の間に低融
点金属を配置したことを特徴とする電気装置。 - （２）低融点金属は融点が低融点金属の融点より高い所
定の融点を有し、上記低融点金属の液相と反応して原融
点又は液相線温度の低い物質に変る金属箔で包まれてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21867282A JPS59108338A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 電気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21867282A JPS59108338A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 電気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108338A true JPS59108338A (ja) | 1984-06-22 |
| JPH0141009B2 JPH0141009B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=16723609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21867282A Granted JPS59108338A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 電気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108338A (ja) |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP21867282A patent/JPS59108338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0141009B2 (ja) | 1989-09-01 |
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