JPS61243632A - 限流ヒユ−ズ - Google Patents
限流ヒユ−ズInfo
- Publication number
- JPS61243632A JPS61243632A JP61086956A JP8695686A JPS61243632A JP S61243632 A JPS61243632 A JP S61243632A JP 61086956 A JP61086956 A JP 61086956A JP 8695686 A JP8695686 A JP 8695686A JP S61243632 A JPS61243632 A JP S61243632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fusible element
- fusible
- fuse
- tin
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/055—Fusible members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/18—Casing fillings, e.g. powder
Landscapes
- Fuses (AREA)
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】
範囲限流ヒユーズに関する。
ストラップまたは薄いリボンを持つ限流ヒユーズの時間
対電流溶断特性は、比較的急勾配の逆関係に特徴がある
。小さな反時限特性を持つ限流ヒユーズが望ましく併用
する機器と調和し易いことが知られている。経験上、細
い線を用いた放出形ヒユーズは、可溶体が線であるため
小さいｎ反時限溶断特性を持つことが知られている。
対電流溶断特性は、比較的急勾配の逆関係に特徴がある
。小さな反時限特性を持つ限流ヒユーズが望ましく併用
する機器と調和し易いことが知られている。経験上、細
い線を用いた放出形ヒユーズは、可溶体が線であるため
小さいｎ反時限溶断特性を持つことが知られている。
従来型のヒユーズには、錫線ヒユーズ素子と一つまたは
それ以上の銀製の限流ストラップまたはリボンを直列に
接続したものがある。このような組合わせによると、望
ましい小さな反時限特性が得られる。しかしながら、従
来型のヒユーズは、錫線が柔軟で壁厚の大きなシリコン
ゴム製の管内に封入されているために、複雑な構造にな
る。管は強靭なガラス繊維織布の被覆に覆われていて、
電流遮断時の錫の溶融及び発弧によって発生する圧力で
シリコンゴム製の管が破裂して、小電流の遮断を助ける
能力を失ってしまうことがないように保護されている。
それ以上の銀製の限流ストラップまたはリボンを直列に
接続したものがある。このような組合わせによると、望
ましい小さな反時限特性が得られる。しかしながら、従
来型のヒユーズは、錫線が柔軟で壁厚の大きなシリコン
ゴム製の管内に封入されているために、複雑な構造にな
る。管は強靭なガラス繊維織布の被覆に覆われていて、
電流遮断時の錫の溶融及び発弧によって発生する圧力で
シリコンゴム製の管が破裂して、小電流の遮断を助ける
能力を失ってしまうことがないように保護されている。
シリコンゴム管を用いたヒユーズでは、小電流の遮断は
、管内に発生した圧力により溶融した錫が管及び電流パ
スの外の比較的冷たい砂内に吹き出して、管の端部付近
で凝縮することによって起こる。大電流の遮断は、バッ
クアップ型限流ヒユーズにおけると同様に、直列接続さ
れた銀ストラップの溶断により行なわれる。
、管内に発生した圧力により溶融した錫が管及び電流パ
スの外の比較的冷たい砂内に吹き出して、管の端部付近
で凝縮することによって起こる。大電流の遮断は、バッ
クアップ型限流ヒユーズにおけると同様に、直列接続さ
れた銀ストラップの溶断により行なわれる。
上述の事実とともに、限流ヒユーズは通常は垂直向きに
取りつけられるが、これはヒユーズの上部のほうが下端
部よりも高温になり、溶断温度が影響を受けるためであ
る。これは、錫線が管の高温端部に配設されるときに特
にそうであり、その結果、錫線の溶断特性が変動する。
取りつけられるが、これはヒユーズの上部のほうが下端
部よりも高温になり、溶断温度が影響を受けるためであ
る。これは、錫線が管の高温端部に配設されるときに特
にそうであり、その結果、錫線の溶断特性が変動する。
即ち、錫線が一方の端部にあると、溶断特性の帯域が広
くなり、その結果その帯域幅が過度に大きく他の機器と
の調和性の乏しい装置になってしまう。
くなり、その結果その帯域幅が過度に大きく他の機器と
の調和性の乏しい装置になってしまう。
本発明による小さな反時限特性を持つ限流ヒユーズは、
管形のケーシングと、ケーシング各端部にある端子と、
ケーシング内部に位置し一端部が一方の端子に接続され
他端部が他方の端子に接続されている可溶体とから成り
、可溶体が大電流遮断特性を持つ第一可溶素子と小電流
遮断特性を持つ第二可溶素子とから成り、第二可溶素子
が第一可溶素子の中間に配設されてそれと直列回路を形
成しており、粒状の消弧充填剤がケーシング内の可溶体
を取り囲んでいることを特徴とする。
管形のケーシングと、ケーシング各端部にある端子と、
ケーシング内部に位置し一端部が一方の端子に接続され
他端部が他方の端子に接続されている可溶体とから成り
、可溶体が大電流遮断特性を持つ第一可溶素子と小電流
遮断特性を持つ第二可溶素子とから成り、第二可溶素子
が第一可溶素子の中間に配設されてそれと直列回路を形
成しており、粒状の消弧充填剤がケーシング内の可溶体
を取り囲んでいることを特徴とする。
好ましくは、可溶体は銀または銅のような大電流遮断特
性を持つ第一可溶素子と錫のような小電流遮断特性を持
つ第二可溶素子とから成り、第二可溶素子が第一可溶素
子の中間に配設され第一可溶素子と接続されて直列回路
を形成し、粒状の消弧充填剤がケーシング内に充填され
可溶体を取り囲んでおり、充填剤は好ましくは第二可溶
素子を取り囲む炭酸カルシウム及び第一可溶素子を取り
囲む砂とから成る。
性を持つ第一可溶素子と錫のような小電流遮断特性を持
つ第二可溶素子とから成り、第二可溶素子が第一可溶素
子の中間に配設され第一可溶素子と接続されて直列回路
を形成し、粒状の消弧充填剤がケーシング内に充填され
可溶体を取り囲んでおり、充填剤は好ましくは第二可溶
素子を取り囲む炭酸カルシウム及び第一可溶素子を取り
囲む砂とから成る。
本発明のヒユーズの利点は、ヒユーズと他の保護装置及
び被保護装置との調和を容易にする極めて望ましい小さ
な反時限特性を持つこと、小電流遮断特性に影響を及ぼ
す熱損傷を受は易い材料を使用していないこと、並びに
炭酸カルシウムが８００℃においても安全に働いて錫の
ような低融点の金属の使用を可能にすることである。
び被保護装置との調和を容易にする極めて望ましい小さ
な反時限特性を持つこと、小電流遮断特性に影響を及ぼ
す熱損傷を受は易い材料を使用していないこと、並びに
炭酸カルシウムが８００℃においても安全に働いて錫の
ような低融点の金属の使用を可能にすることである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図に限流ヒユーズ５を図示しであるが、ヒユーズ５
は、端部キャップ即ち端子９．１１を持つ管形ヒユーズ
・ホルダーまたはハウジング７と、可溶体１３と、可溶
体を支持する支持部材１５とから成る。ホルダーまたは
ハウジング７は円筒形であり、ガラス・メラミン材料等
の絶縁材料から構成できる。端部キャップ即ち端子９．
１１は好ましくは銅のような導電率の高い金属から成り
、外面全体に銀メッキを施してもよい。端子９．１１は
、各端子の周面上に間隔をあけて設けた保持ピン１７等
の適宜な手段で所定位置に保持することができる。
は、端部キャップ即ち端子９．１１を持つ管形ヒユーズ
・ホルダーまたはハウジング７と、可溶体１３と、可溶
体を支持する支持部材１５とから成る。ホルダーまたは
ハウジング７は円筒形であり、ガラス・メラミン材料等
の絶縁材料から構成できる。端部キャップ即ち端子９．
１１は好ましくは銅のような導電率の高い金属から成り
、外面全体に銀メッキを施してもよい。端子９．１１は
、各端子の周面上に間隔をあけて設けた保持ピン１７等
の適宜な手段で所定位置に保持することができる。
可溶体は、大電流遮断特性を持つ第一可溶素子１９．２
１と、小電流遮断特性を持つ第二可溶素子２３とから成
る。第一可溶素子１９．２１の両端部は、対応する端子
に接続されている。従って、素子１９は２５のところで
９に電気的に接続され、素子２１は２７で端子１１に電
気的に接続されている。中間部分に配設された第二可溶
素子２３は２９のところで第一可溶素子１９に接続され
、３１のところで第一可溶素子２１に接続されている。
１と、小電流遮断特性を持つ第二可溶素子２３とから成
る。第一可溶素子１９．２１の両端部は、対応する端子
に接続されている。従って、素子１９は２５のところで
９に電気的に接続され、素子２１は２７で端子１１に電
気的に接続されている。中間部分に配設された第二可溶
素子２３は２９のところで第一可溶素子１９に接続され
、３１のところで第一可溶素子２１に接続されている。
その結果前られる細長い可溶体１３は、端子９と１１の
間に延び端子９と１１に支持された少なくとも２木の細
長い絶縁支持部材１５に支持されている。
間に延び端子９と１１に支持された少なくとも２木の細
長い絶縁支持部材１５に支持されている。
ヒューズ５全体としての回路は、端子９から、素子１９
．２３及び２１を介して、端子１１に延びる。ハウジン
グ７の内部には、符号３３．３７及び３９て示す粒状耐
高温性物質が充填されている。
．２３及び２１を介して、端子１１に延びる。ハウジン
グ７の内部には、符号３３．３７及び３９て示す粒状耐
高温性物質が充填されている。
第一可溶素子１９．２１は、所望の電流遮断特性に応じ
て１．開口部を持つまたは切り込みのある比較的高融点
のリボン状金属から形成される。素子１９．２１に適す
る金属類としては純銀、純銅または銀または銅の合金類
を挙げることができ、銀は約９８０℃で溶融し、銅は約
１０８２℃で溶融する。回路を流れる電流量を減少させ
故障時に発生するエネルギー量を減少させて電流制限作
用を発現させるために、素子１９．２１には孔を開けて
おくことが好ましい。
て１．開口部を持つまたは切り込みのある比較的高融点
のリボン状金属から形成される。素子１９．２１に適す
る金属類としては純銀、純銅または銀または銅の合金類
を挙げることができ、銀は約９８０℃で溶融し、銅は約
１０８２℃で溶融する。回路を流れる電流量を減少させ
故障時に発生するエネルギー量を減少させて電流制限作
用を発現させるために、素子１９．２１には孔を開けて
おくことが好ましい。
第二可溶素子２３は、カドミウム、錫及び亜鉛から成る
群から選択された金属のような比較的低融点の材料から
成る。融点が約２３２℃の錫を線の形で使用するのが好
ましい。
群から選択された金属のような比較的低融点の材料から
成る。融点が約２３２℃の錫を線の形で使用するのが好
ましい。
第１図に示すように、可溶体１３は、離間させた複数の
支持部材１５上に螺線形に捲回して配設されている。支
持部材１５との各接点には、通常、メラミン等の成形絶
縁材料から成る抑制子３５を設ける。抑制子は、好まし
くは、対応する素子１９．２１または２３（銀の合金類
または錫の合金類）の材料の溶融温度に匹敵する溶融温
度を持ち、素子の切断を助けかつアークを冷却するガス
を発生し、抑制子のところの素子に発生するアークを速
やかに消弧して再点弧がＷ、続することがないようにす
るものである。しかしながら、抑制子３５のない支持部
材１５上に可溶体１３を配設することもできる。
支持部材１５上に螺線形に捲回して配設されている。支
持部材１５との各接点には、通常、メラミン等の成形絶
縁材料から成る抑制子３５を設ける。抑制子は、好まし
くは、対応する素子１９．２１または２３（銀の合金類
または錫の合金類）の材料の溶融温度に匹敵する溶融温
度を持ち、素子の切断を助けかつアークを冷却するガス
を発生し、抑制子のところの素子に発生するアークを速
やかに消弧して再点弧がＷ、続することがないようにす
るものである。しかしながら、抑制子３５のない支持部
材１５上に可溶体１３を配設することもできる。
耐高温性充填剤３３は、好ましくは、異なる物質が充填
される隣接する複数の区域から成る。第一可溶素子１９
．２１を取り囲む充填剤区域３７．３９は、好ましくは
砂から成る。第二可溶素子２３を取り囲む充填剤区域４
１は、たとえば炭酸カルシウム、石膏及び硼酸から成る
群から選択された粒状または粉末状の消弧材料から成る
。炭酸カルシウム（ＣａＣ０３）は、石膏及び硼酸が分
解する温度よりもかなり高い温度にならないと分解を始
めない点から、石膏及び硼酸よりも優れている。従フて
、ＣａＣＯ３によるガスは、アークを遮断するのに最も
効果的な時点で発生する。
される隣接する複数の区域から成る。第一可溶素子１９
．２１を取り囲む充填剤区域３７．３９は、好ましくは
砂から成る。第二可溶素子２３を取り囲む充填剤区域４
１は、たとえば炭酸カルシウム、石膏及び硼酸から成る
群から選択された粒状または粉末状の消弧材料から成る
。炭酸カルシウム（ＣａＣ０３）は、石膏及び硼酸が分
解する温度よりもかなり高い温度にならないと分解を始
めない点から、石膏及び硼酸よりも優れている。従フて
、ＣａＣＯ３によるガスは、アークを遮断するのに最も
効果的な時点で発生する。
細粉状のＣａＣＯ３は素子２３の周囲の熱を捕捉し、素
子２３の熱が失われないようにするので、最小溶断電流
が低下する。ＣａＣＯ３は細かい粉末状物質であり、ヒ
ユーズ・パックに充填すると、極めて密着性の高い被覆
を線状部材２３の周囲に形成する。素子２３が溶融しア
ークがとび始めると、ＣａＣＯ５は約８２５℃で劣化し
て素子を取り囲む狭いトンネルの内部で分解し高圧の索
条区域を形成し、溶融している素子をアーク路から追い
出して、再点弧能力を維持できない冷却砂部分に追いや
る。
子２３の熱が失われないようにするので、最小溶断電流
が低下する。ＣａＣＯ３は細かい粉末状物質であり、ヒ
ユーズ・パックに充填すると、極めて密着性の高い被覆
を線状部材２３の周囲に形成する。素子２３が溶融しア
ークがとび始めると、ＣａＣＯ５は約８２５℃で劣化し
て素子を取り囲む狭いトンネルの内部で分解し高圧の索
条区域を形成し、溶融している素子をアーク路から追い
出して、再点弧能力を維持できない冷却砂部分に追いや
る。
ＣａＣＯ３は溶融せずに分解するため、フルグライド（
ｆｕｌｇｕｒｉｔｅ）は形成せず、従って、溶断したヒ
ユーズの耐高電圧耐性の確保に極めて効果的である。こ
れは、２３にＶという高圧ヒユーズの場合にしては、特
に重要な特性である。
ｆｕｌｇｕｒｉｔｅ）は形成せず、従って、溶断したヒ
ユーズの耐高電圧耐性の確保に極めて効果的である。こ
れは、２３にＶという高圧ヒユーズの場合にしては、特
に重要な特性である。
特に、ＣａＣＯ３は破壊温度が極めて高い（約８２５℃
）字数でので、好ましい。ＣａＣＯ３のような、ヒユー
ズが溶断してしまうまでは破壊されない物質を使用する
のが好ましい。
）字数でので、好ましい。ＣａＣＯ３のような、ヒユー
ズが溶断してしまうまでは破壊されない物質を使用する
のが好ましい。
素子２３の融点に達するまでは錫から成る小電流遮断素
子の内部に熱を保持する密着性の高い被覆を形成し、該
素子の溶融が低い最小溶断電流で起こる。
子の内部に熱を保持する密着性の高い被覆を形成し、該
素子の溶融が低い最小溶断電流で起こる。
ヒユーズ５の小さな反時限特性を第２図に図示したが、
図中には銀及び錫の時間対電流特性を対数目盛で示しで
ある。錫線の溶融曲線４３は、銀ストラップ素子１９．
２１の溶融曲線４５と交差し、上方に位置している。
図中には銀及び錫の時間対電流特性を対数目盛で示しで
ある。錫線の溶融曲線４３は、銀ストラップ素子１９．
２１の溶融曲線４５と交差し、上方に位置している。
曲線４３の上方の点線部分は、ＣａＣＯ３結合材の幅を
変えることにより実際の曲線４３をどのように制御でき
るかを示すものである。得られる曲線は、可溶素子の組
み合わせによって達成できる全体としての最終的な溶断
特性のプロットである。ヒユーズ内部の電流を遮断する
ために錫の低い過負荷電流対時間特性を利用し、ヒユー
ズの温度が破壊温度にまで上昇することがないようされ
ていることがわかる。更に、銀の持つ高過負荷または故
障電流・短時間特性が故障電流状態下でのヒユーズな溶
断に利用される。
変えることにより実際の曲線４３をどのように制御でき
るかを示すものである。得られる曲線は、可溶素子の組
み合わせによって達成できる全体としての最終的な溶断
特性のプロットである。ヒユーズ内部の電流を遮断する
ために錫の低い過負荷電流対時間特性を利用し、ヒユー
ズの温度が破壊温度にまで上昇することがないようされ
ていることがわかる。更に、銀の持つ高過負荷または故
障電流・短時間特性が故障電流状態下でのヒユーズな溶
断に利用される。
要するに、本発明による反時限特性の小さい限流ヒユー
ズは特定の需要を満たすものである。変圧器、放出ヒユ
ーズ及びその他の保護装置と調和するヒュズについての
いくつかの問題点のため、当該分野の業界が製造販売す
るものには制約がある。
ズは特定の需要を満たすものである。変圧器、放出ヒユ
ーズ及びその他の保護装置と調和するヒュズについての
いくつかの問題点のため、当該分野の業界が製造販売す
るものには制約がある。
第１図は、本発明によるヒユーズの断面図である。
第２図は、可溶素子の時間対電流特性曲線を示す対数グ
ラフである。 ５・・・・ヒユーズ ７・ｌトハウジング ９．１１・・・・端子 １３・・・・可溶体 １５・・・・支持部材 １９．２１・・・・第一可溶素子 ２３・・・・第二可溶素子 ３３．３７．３９・・・・充填剤区域 リｎつ
ラフである。 ５・・・・ヒユーズ ７・ｌトハウジング ９．１１・・・・端子 １３・・・・可溶体 １５・・・・支持部材 １９．２１・・・・第一可溶素子 ２３・・・・第二可溶素子 ３３．３７．３９・・・・充填剤区域 リｎつ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管形のケーシングと、ケーシング各端部にある端子
と、ケーシング内部に位置し一端部が一方の端子に接続
され他端部が他方の端子に接続されている可溶体とから
成り、可溶体が大電流遮断特性を持つ第一可溶素子と小
電流遮断特性を持つ第二可溶素子とから成 り、第二可溶素子が第一可溶素子の中間に配設されてそ
れと直列回路を形成しており、粒状の消弧充填剤がケー
シング内の可溶体を取り囲んでいることを特徴とする小
さな反時限特性を持つ限流ヒューズ。 ２、第二可溶素子が、第一可溶素子の最小溶断電流特性
より小さな最小溶断電流特性を持つ金属導体から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のヒューズ
。 ３、第一可溶素子が、銀及び銅から成る群から選択され
たものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載のヒューズ。 ４、第二可溶素子が、錫、亜鉛及びカドミウニから成る
群から選択されたものであることを特徴とする特許請求
の範囲第３項に記載のヒューズ。 ５、第一可溶素子が銀であり、第二可溶素子が錫線であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項
に記載のヒューズ。 ６、第二可溶素子が炭酸カルシウム粉末粒子から成る充
填剤に取り囲まれていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第５項の何れかに記載のヒューズ。 ７、第一可溶素子が銀及び銅から成る群から選択された
金属であり、第二可溶素子が錫であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに記載のヒュ
ーズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US724367 | 1985-04-17 | ||
| US06/724,367 US4626817A (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Current limiting fuse with less inverse time-current characteristic |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243632A true JPS61243632A (ja) | 1986-10-29 |
| JPH077634B2 JPH077634B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=24910146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61086956A Expired - Lifetime JPH077634B2 (ja) | 1985-04-17 | 1986-04-14 | 限流ヒユ−ズ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4626817A (ja) |
| JP (1) | JPH077634B2 (ja) |
| AU (1) | AU592332B2 (ja) |
| CA (1) | CA1251500A (ja) |
| GB (1) | GB2174256B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5604474A (en) * | 1995-03-10 | 1997-02-18 | Kht Fuses, L.L.C. | Full range current limiting fuse to clear high and low fault currents |
| FR2754935B1 (fr) * | 1996-10-21 | 1998-11-13 | Gec Alsthom T & D Sa | Fusible a coupure integrale et a duree de fusion maitrisee |
| JPH10172413A (ja) * | 1996-12-05 | 1998-06-26 | Yazaki Corp | ヒューズ溶断特性の調整方法及びそのヒューズ構造 |
| FR2813992B1 (fr) * | 2000-09-14 | 2002-12-06 | Ferraz Shawmut | Fusible de protection pour appareillages electriques et son procede de fabrication |
| US10978267B2 (en) * | 2016-06-20 | 2021-04-13 | Eaton Intelligent Power Limited | High voltage power fuse including fatigue resistant fuse element and methods of making the same |
| US11393651B2 (en) * | 2018-05-23 | 2022-07-19 | Eaton Intelligent Power Limited | Fuse with stone sand matrix reinforcement |
| US11143718B2 (en) | 2018-05-31 | 2021-10-12 | Eaton Intelligent Power Limited | Monitoring systems and methods for estimating thermal-mechanical fatigue in an electrical fuse |
| US11289298B2 (en) | 2018-05-31 | 2022-03-29 | Eaton Intelligent Power Limited | Monitoring systems and methods for estimating thermal-mechanical fatigue in an electrical fuse |
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| JPS5840728A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-09 | 三菱電機株式会社 | 限流ヒユ−ズ |
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| GB411861A (ja) * | 1900-01-01 | |||
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