JPS59184430A - 自己復旧形限流素子 - 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】 この発明は限流部材を使用した自己復旧形成流素子に関
するものである。

従来のこの種の限流素子として第１図のものがあった。

図において、１を極（１）を導電性の金属、例えばクロ
ム銅で構成し、その一端に端子ねじ（２）を有する。そ
して、電極（１）の他端は絶縁筒（３）　ｔ４）、中間
スペーサｔ５）　（６）および絶縁筒受スペーサ（７）
を介してＩｃ　Ｉｌｉ　（８）に対向している。そして
、電極（υの中心線上には長孔（１ａ）とねじ孔（９）
が貫通し、ねじ孔（９）にはニードルバルブからなる密
封体（１０が螺合される。また、絶縁筒（３）　（４）
はそれぞれ異なる直径の貫通穴（ａａ）（４ａ）をもつ
中空状のもので、ベリリア磁器またはアルミナ磁器等の
耐熱耐アルカリ性絶縁物で構成される。ａυは電極（８
）の中心線に沿って穿った孔、（６）は電極（８）のね
じ部で、圧カ緩衝筒ａ葎が螺合されている。ｑ４はガス
ケットで、［ｉ　（８）　ト圧力Ｍ衝筒ａ葎とが内部で
密封されるように設けられている。そして、圧力緩衝筒
Ｃ１３には、その中心線に沿って長孔に）、細孔ａΦお
よびねじ孔ａηが貫通している。（ハ）はピストンで、
０リング◎呻を介して長孔四に沿って、密着しながら摺
動することができる。そして、ピストン（至）とＯリン
グα呻とで隔壁が構成される。四はねじ孔σηに螺合し
たニードルバルブからなる密封体である。なお圧力緩衝
筒α榎は導電性金属で構成され、それが電極（８）から
突出する部分のねじシｖは、端子取付を兼用することが
できる。に）は圧力緩衝筒（１］の補助外筒である。（
社）は絶縁体で、絶縁筒（３）　１４）および中間スペ
ーサ１５）　（６）を介して第１の電極（１）と電極（
８）を強固に結合させている。そして、この絶縁体（２
）は、例えば、マイカとガラスの粉末を結合すべき部材
と一体に焼結成形するようなものが適当である。（ハ）
は絶縁体■を介して電適＋１）を強固に結合させるため
の金属止めねじ、（２）は孔（１ａＸ８ａ）（ａａ）（
ト）内に充填された、例えば、ナトリウムやカリウム等
のアルカリ金属からなる限流部材、（ホ）はアルゴンガ
ス等の不活性ガスからなる圧力緩衝体である。なお、中
間スペーサｔ５）　（６）は限流部材（２）が充填でき
るように中心線上゛） ）□　　　　に孔がおいている。

この限流素子に過電流が流れた場合、先ず限流部材に）
の断面積の小さな絶縁筒（３）の貫通孔（８ａ）部流部
材（イ）が順次気化してプラズマとなる。このプラズマ
が高抵抗となって、′過電流をある値以下に限流するの
であるが、気化時に発生する高い蒸気圧は、可動性のピ
ストンθ樽と０リング□呻が移動して圧力緩衝体（ト）
を圧縮する。

限流後は電極（すと電極（８）との間に回路電圧が印加
されるが、これに対する絶縁は絶縁体骨で行なわれる。

過電流はこの限流素子で限流された後に、直列に設けた
開閉器（図示せず）で遮断される。

その後、限流部材（イ）は冷却し、圧カＮ衝体（ハ）の
背圧によって液化または固化して常態に復旧する。

このような限流素子において、定常電流が流れている場
合には、限流部材（２）はジュール熱を発生している。

このジュール熱のほとんどは、絶縁筒（３）　（４）の
貫通孔（８ａ）（４ａ）に充填した限流部材（ハ）によ
るものであり、このジュール熱は電極（１）または、絶
縁筒受スペーサ（７）を介して［極（８）および圧力緩
衝筒（１３への軸方向への熱伝導、および絶縁筒（３Ｈ
４）。

絶縁体に）および第２の電極（８）を介しての半径方向
への熱伝導により放散されて平衡状態となり、通電々流
が決定される。特に限流部材（ホ）の断面積の小さな貫
通穴（８ａ）部の発熱が大きく、温度も最も高くなる。

この発明は第１の電極側に貫通穴の小さい第２の絶縁筒
を押圧して、第２の絶縁筒に第２の絶縁筒より大きい貫
通穴を有する第１の絶縁筒を当接して第２の電極で押圧
し、第２の電極内に緩衝及び背圧を発生する背圧部を配
置することによって、通電電流を増大できる自己復旧形
成流素子を提供する。

以下、図について説明する。第２図において、（１０１
）は電極で、導電性の金属、例えばクロム銅を切削加工
しＣつくられている。なお、電極（１０１）には中心線
に沿って長孔（１１５）およびねじ孔（１２７）が貫通
している。ピストン（至）は０リングＱｌを介して長孔
（１１５）に沿って密着しながら摺動することができる
。ねじ孔（１２７）には中心線に沿って細孔（１１りお
よびねじ孔αのが貫通しているシール端子（１２８）が
螺合されテオリ、ｔｌを極（１０１）　トはＯリング（
１８０）で密封されている。四はねじ孔αηに螺合され
た密封用のニードルバルブである。シール端子（１２８
）のねじ（１２９）は端子取付に利用できる。

電極（１０１）の他端は絶線筒（４）　（３）、中間ス
ペーサ（５）（６）および絶縁筒受スペーサ（７）を介
して電極（１０８）に対向している。電極（１０８）に
は長孔（１０８ａ）およびねじ孔（９）が貝通し、端子
接続用のねじ（１８１）も設けである。叫はねじ孔（９
）に螺合された密封用ニードルバルブである。ピストン
０Ｉ１９は圧力緩衝体（ハ）と協働して受圧部翰を構成
し、限流部材（イ）が気化したときの圧力を緩衝し、限
流部材（イ）を定常状態に復帰させる背圧を発生させる
。電極（１０１）　、絶縁筒＋３）　＋４）および電極
（１０８）はう１図と同様に絶縁体■により強固に結合
している。孔（８ａ）（４ａ）（１０８ａ）（１１５）
内には限流部材（ホ）が充填されている。さらに、シー
ル端子（１２８）の細孔（１１６）およびピストン（至
）により隔離された孔（１１５）のシール端子側には緩
衝体（ハ）が充填されている。（１２４）は絶縁体（至
）を介して電極（１０１）を強固に結合させるための金
属止めねじである。

この限流素子に過電流が流れた場合は、第１図と同様に
、限流部材に）の断面積が小さい絶縁筒（３）の貫通孔
（８ａ）部の限流部材から気化して限流する。

そして、過電流遮断後は限流部材（イ）が自己復旧して
定電電流を通電できる。

この発明の第２図の限流素子に定電電流を通電した場合
、ジュール熱の最も発生する限流部材（イ）の断面積の
小さな絶縁筒（８ａ）部の熱は、絶縁筒（３）を介して
半径方向および軸方向に伝導しようとする。しかし、絶
縁体叫は熱伝導が非常に態いので、半径方向の熱抵抗が
非常に高くなり、軸方向の伝熱量が限流素子の通電々流
を決定する大きな要因となる。

第１図の従来の構造において８００Ａの通電しかできな
かった同一の限流部材の充積で＠２図に示すこの発明の
構造での通電試験を実施したところ、８５４Ａの通電が
可能となり、通電能力が１８％上昇゛□　　　　　　　
　　し　ｔこ　。

以上のように、この発明は圧力緩衝部を第２の電極（１
０１）内に設け、限流部材の断面積の小さな貫通穴を有
する絶縁筒（３）を第１の電極（１０８）側に設けるこ
とにより、大巾に通電々流を上昇させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の構造を示す断面図、第２図はこの発明の
一実施例を示す酸１面図、（１０１）は第２の電極、（
１０８）は第１の′１梶極、（３）は第２の絶１．琢筒
１（８ａ）は第２の貫通ン（、（４）は第１の誓色ｋ　
１￥ｈ　Ｎ　　（４ａ　）は第１０貫、・通入、に）は
限流部材、（イ）は受圧部である。 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. （υ常時は導電性を有し過電流によって気化して限流作
   用を行う限流部材を絶縁筒の貫通穴に充填し、上記限流
   部材が気化したときの圧力を緩衝し過電流の消滅後に上
   記限流部材を定常状態に復帰させる背圧を発生させる受
   圧部を備えたものにおいて、所定の断面積の第１の貫通
   穴を有する第１の絶縁筒と上記第１の貫通穴より断面積
   の小さい第２の貫通穴を有する第２の絶縁筒とを上記両
   貫通が連通するように第１の電極と絶縁して上記第１の
   ｗｔ電極内収納し、上記第２の絶縁筒を上記第１の電極
   に押圧して、第２の電極を上記＄１の絶縁筒に押圧し、
   上記両貫通穴と連通した上記受圧部を上記第２の電極内
   に配置したことを特徴とする自己復旧形成流素子。