JPS596112Y2 - フュ−ズ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は大きなサージ耐量が得られ、かつ雷時における
フユーズの誤動作が防止でき、さらに後段に接続される
サージ吸収器の制限電圧を低減させる効果をもつフユー
ズ回路を提供するものである。

一般にフユーズとは回路に規定以上の電流が流れた場合
（過負荷とか短絡の場合）、自動的にフユーズを形威し
ている可溶合金が溶け、回路を開き異常状態を即時に除
去しようとする保護回路である。

まず、従来のフユーズ回路について第１図とともに説明
する。

第１図はフユーズをもった一般的な電源回路を示してお
り、第１図において１は配電線、２はフユーズ、３は避
雷器、４は配電線１につながる負荷である。

今、サージ電圧が配電線１の両端から線間サージとして
浸入してきた場合、サージ電圧は避雷器３にサージ電流
を流す事によって制御され、負荷に対しては何ら支障を
及ぼさない。

しかしながら、当該サージ電流はフユーズにも流れるた
め、電流波高値が高かったり、あるいは波尾が非常に長
いといったいわゆるサージエネルギーの大きなものに対
してフユーズが溶断する事がある。

特に、雷シーズンになれば、機器には何ら支障ないがフ
ユーズのみ動作するという事がしばしばある。

また、実験室的にも、例えば３０Ａ電流定格の限流フユ
ーズに８×２０μｓのインパルス電流を流せば約１０Ｋ
Ａ程度で動作する。

すながち、フユーズの後段に避雷の意味で優秀な避雷器
（サージ耐量の大きなものあるいは制限電圧の低いもの
）を接続しても、先にフユーズが動作してしまい、いわ
ゆるサージ耐量的に協調のとれない回路となってしまう
欠点があった。

本考案は上記従来の欠点を除去するものであり、以下本
考案の一実施例について第２図とともに説明する。

第２図において５は配電線、６はフユーズ、７はフユー
ズ回路の２次側に接続された避雷器、８は負荷、９は上
記フユーズ６と直列に接続されたインダクタンス、１０
はフユーズ６とインダクタンス９の直列回路に並列に接
続された立上り特性の優れた電圧依存性非直線抵抗素子
（たとえば、酸化亜鉛を主体としたセラミックバリスタ
，ＺＮＲ（登録商標）バリスタ）である。

第３図は第２図の要部を拡大した図であり、次に第３図
および第４図とともに本考案フユーズ回路の動作原理に
ついて説明する。

なお、第４図は当該バリスタの特性を示しており、横軸
は電圧，縦軸は電流であり、Ａはバリスタの電圧〜電流
特性曲線、Ｂ及びＢ′はバリスタ電圧である。

第４図からもわかるようにバリスタ電圧Ｂ以下の電圧領
域においては、ほとんどもれ電流はなく、いわゆる絶縁
物として動作する。

しかしながら、バリスタ電圧ＢあるいはＢ′以上の電圧
領域については、極めて低い抵抗値となり、大きな電流
を流す特性をもっている。

また、この時バリスタの両端にはギャップと異なり電圧
が残留し、避雷器７に対して一つのサージインピーダン
スとして動作する。

今、第３図においてインダクタンス９および電圧依存性
非直線抵抗素子１０が付加されていなければ、後段につ
ながる避雷器７に流れる電流がそのままフユーズ６に流
れ、フユーズ６を動作させてしまう。

しかしながら、インダクタンス９および電圧依存性非直
線抵抗素子１０を挿入した場合にはインダクタンス９の
インダクタンスの性質から、サージ電流をできるだけ流
さないような特性を示す。

すなわち、フユーズ６に流れる電流をまず制限しようと
するものである。

同時に当該インダクタンス９にサージ電流が流れればａ
−１）間にサージ電圧が発生する（逆起電力）。

このサージ電圧とバリスタ電圧とを調整する事によって
、吸収する事ができる。

この動作原理としては、低い電流領域においては、電流
は第３図のＬのコースをとるが、大きな電流（特にサー
ジ電流のように急峻な電流）に対しては、Ｌのコースは
インダクタンス９によって制限され、電流通路はＬとＭ
の並列コースとなる。

さらに、大きな電流領域になればそのほとんどがＭのコ
ースをとり、フユーズがサージ電流によって誤動作する
事はない。

なお、ａ −１）間に発生する逆起電圧Ｅは次式で示さ
れる。

ただし、Ｌ： イ ンダクタンス（ヘン リ ） である。

例えば、 Ｌ＝１ μＨ 故にＥ−−１０−６×１０９ −１０００ ■ となる。

すなわち、当該回路に用いるインダクタンスは非常に小
さな値であっても、サージ電流の性質から大きな逆起電
流を発生し、先に述べたようにサージ電流をＬのコース
からＭのコースへと移行させるのである。

また、バリスタのバリスタ電圧の選定については過電流
によるフユーズ動作時等の安全面を考え、通常線間電圧
の電圧に対応したバリスタが必要、かつ適当である。

本考案フユーズ回路は上記のような構或であり、本考案
によればフユーズ回路として後段のサージ吸収器へのサ
ージ電流をインダクタンスならびに電圧依存性非直線抵
抗素子で制限する事によってサージ吸収器の制限電圧を
低減させ、かつ大きなサージ耐量をもたせる事ができ、
後段に接続される避雷器とのサージ耐量協調が可能にな
り、雷時におけるフユーズの誤動作が減少される利点を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフユーズ回路の結線図、第２図は本考案
の一実施例におけるフユーズ回路の結線図、第３図は同
回路の要部の結線図、第４図は電圧依存性非直線抵抗素
子の電圧一電流特性図である。 ６・・・・・・フユーズ、７・・・・・・避雷器、８・
・・・・・負荷、９・・・・・・インダクタンス、１０
・・・・・・電圧依存性非直線抵抗素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 配電線において負荷に直列接続されたフユーズに直列に
   インダクタンスを接続するとともに、上記フユーズと上
   記インダクタンスとからなる直列回路に並列に電圧依存
   性非直線抵抗素子を接続したことを特徴とするフユーズ
   回路。