JPS61112302A - サ−ジ吸収器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電力分野において、雷サージ電圧、開閉サー
ジ電圧などの異常電圧から電力機器を保護するサージ吸
収器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 酸化亜鉛を主成分とするバリスタは、その太きなり°−
ジ耐早と、優れた電圧〜電流特性とから、近年電力分解
におけるサージ吸収器として幅広く適用されつつある。

このバリスタの特徴とするところは、優れた電圧〜電流
特性から、従来の′ａ宙器が必要としていた直列ギャッ
プの必要がなくなったことで、そのため、サージ電圧に
対し応答が速く、機器の保護特性面で理想に近い保護特
性が得られるようになってきた。

以下、従来の酸化亜鉛型のサージ吸収器について第３図
を用いて説明する。第３図は従来のサージ吸収器の断面
図で、１〜４は酸化亜鉛にビスマス、コバルト、アンチ
モン等の添加物を加えて焼成した円柱状のバリスタ素子
であり、その両面には、アルミニウムメタリコンなどの
電極が施されている。これらバリスタ素子１〜４は全部
が直クリに接続されている。これらバリスタ素子１〜４
の動作解放電圧（サージ電流を流しはじめる電圧）は、
バリスタ素子１〜４の厚みに比例し、素子厚みが厚い程
、また１列の積み重ね寸法が高い程、動作開始電圧は高
くなるという特性をもっている。

５はバリスタ素子１の端面に圧接された電極板、６はバ
リスタ素子１−４の圧接力を得るためのスプリングであ
る。７はスプリング６をバイパスしてサージ電流を流す
ための金属バーであり、軟銅板などの可どう性に優れた
ものが用いられる。８゜９はサージ吸収器の両端の金属
キャップ、１０．１１は金属キャップ８．９に接続され
た端子である。

１２は碍子あるいは樹府なとで作られた円筒形の絶縁ケ
ースで、バリスタ素子１〜４等を収納するものである。

以上のように構成されたサージ吸収器は、通常、電力線
と大地との間にそれぞれの端子１０．１１を接続して用
いられ、電力線に発生するサージ電圧を安全なレベルま
でに抑制する。サージ吸収器としての動作開始電圧は、
内部に直列に収納されたバリスタ素子１〜４の動作開始
電圧となる。この動作開始電圧は、サージ電圧を低く抑
制するために低ければ４１’Ｃい程、制御ＩＭ圧が低く
、その抑制効果は大きいが、その下限値は、ＺＰ−運転
電圧、短時間交流過電圧耐量、現地耐電圧試験電圧など
によっで制約される。

このうち、運用上下限値を最も引上げているのば短時間
交流過電圧である。この過電圧は、三相交流において一
線地格が発生した場合や、誘導負荷遮断時に、秒単位で
発生するもので、サージ吸収器はこれに耐えなければな
らない。動作開始電圧が低過ぎれば、同過電圧によって
大きなエネルギーがサージ吸収器に入り込み、バリスタ
素子１〜４を破壊することがあるため、バリスタ素子の
短詩１−交流過電圧耐吊特性に沿った形で、動作開始電
圧を上昇させて適用している。そのためサージ吸収器と
しての制限電圧が上昇し、橢器の保護特性面において充
分といえないケースがあり、制限電圧の低減化という要
請が高まってきている。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、常に優れた
制限電圧特性を有すると同時に、短時間交流過電圧にも
耐え得るサージ吸収器を提供する　　　、亀ごとを目的
とする。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明のサージ吸収器は、隣
接面が互いに当接するように一列に配列された複ａ個の
バリスタ素子と、これらバリスタ素子のうち少なくとも
最も一端側に位置するバリスタ素子に穿設された貫通孔
を貝通しかつ隣接バリスタ素子の電極に低融点合金によ
り半田接続されて前記１通孔を有するバリスタ素子を短
絡する金属棒と、この金属棒を前記電極から引離す方向
に付勢する付勢手段とを癩えた構成としたものである。

かかる構成によれば、通常は金属棒により短絡されたバ
リスタ素子分だけ動作開始電圧を下げることができ、そ
の分だけ制限電圧を得ることができ、また極めてまれに
発生する短時間交流過電圧発生時においては、低融点合
金が隣接バリスタ素子の発熱で溶けて付勢手段により金
属棒が引離されることによって、金属棒によって短絡さ
れていたバリスタ素子の短絡状態を解き、動作開始電圧
を自動的に上昇させることによって同過電圧にも耐える
ような特性を１りることができる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例におけるサージ吸収器の断面
図で、第３図に示す構成要素と同一の構成要素には同一
の符号を付してその説明を省略づる。第２図において、
１３は第３図のバリスタ素子１に代わるバリスタ素子で
、中心部に断面円形の中空部が形成されており、その動
作開始電圧は、バリスタ素子１と同等である。１４はバ
リスタ素子１３とバリスタ素子２との間におけるｍｉ板
で、半田付性に優れ、熱伝導のよい錫メッキ銅などが用
いられる。１５はバリスタ素子１３の中空部を０通する
金属棒、１６は金属Ｉ＄１５と電極板１４とを低融点合
金で接続した半田付は部、１７は、金属棒１５を常に上
方へ引き上げる鋤さ、すなわち半田付は部１６を引離す
方向に力を加えているスプリングである。

１８はスプリング１７のストッパーで、金属板よりなる
。１９はバリスタ素子１３の上部電極とストッパー１８
とを接続するｎＴ、性の可どうより線で、サージ電流を
充分流し得る太さをもつ。

次に動作について説明する。まず、以上の構成において
は、通常バリスタ素子１３は、可とうより棟１つとスト
ッパー１８と金属棒１５と半田付は部１６とによって電
気的に短絡されている。そのため、サージ吸収器として
の動作開始電圧は、第３図のサージ吸収器に比し、４分
の３となる。そのため制限電圧も４分の３となり、より
優れた保護特性が１９ら札る。すなわち、短時間交流過
電圧が発生しなければ、常にサージ吸収器の動作開始電
圧は、この膿を維持することとなり、通常優れた保持特
性が冑られる。一方、極めてまれではあるが、−線地格
事故などにより、過電圧が発生した場合にも、このサー
ジ吸収器はこれに耐えることができる。すなわち短時間
交流電圧が発生し、そのレベルが危険領域である場合、
バリスタ素子２，３゜４は異常な発熱を生じる。この発
熱がある温度、例えば１５０℃以上になった場合、電極
板１４上の半田付は部１６が溶融し、第２図の如く、金
属棒１５は半田付は部１Ｇより切離される。この時、そ
れまで短絡状態を維持していたバリスタ素子１３は、バ
リスタ素子２に電気的に直列接続された状態になり、サ
ージ吸収器としての動作開始電圧が第３図と同等の値に
上界し、交流過電圧による流入エネルギーを抑制するこ
とになる。これによって、サージ吸収器の破壊を回避す
ることができる。、なお、一旦以上のような動作をした
後も、第３図の従来例と同様な特性をもちつづけ、従来
品と同等な保護性能は維持する。

なお上記実施例では、動作開始電圧の低減を４分の３と
したが、設計的に他の値をとってもよい。

また上記実施例では、中空状のバリスタ素子１３を１個
のみ用いたが、複数個用いてもよい。

発明の効果 ］ス上説明したように本発明によれば、低いｉｌｌｌｌ
圧電圧ることができると同時に、短時間交流過電圧にも
耐えることができ、さらには、動作開始電圧上昇後も引
き続き従来のサージ吸収器と同等な特性を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例における
サージ吸収器の要部の断面図、第３図は従来のサージ吸
収器の断面図である。 ２．３，４．１３・・・バリスタ素子、１５・・・金属
棒、１ε・・・・半田付部、１７・・・スプリング代理
人　　　森　　本　　義　　弘 ＠１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、隣接面が互いに当接するように一列に配列された複
   数個のバリスタ素子と、これらバリスタ素子のうち少な
   くとも最も一端側に位置するバリスタ素子に穿設された
   貫通孔を貫通しかつ隣接バリスタ素子の電極に低融点合
   金により半田接続されて前記貫通孔を有するバリスタ素
   子を短絡する金属棒と、この金属棒を前記電極から引離
   す方向に付勢する付勢手段とを備えたサージ吸収器。