JPS6139337A - 高圧ヒユーズ - Google Patents

高圧ヒユーズ

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Publication number
JPS6139337A
JPS6139337A JP16103785A JP16103785A JPS6139337A JP S6139337 A JPS6139337 A JP S6139337A JP 16103785 A JP16103785 A JP 16103785A JP 16103785 A JP16103785 A JP 16103785A JP S6139337 A JPS6139337 A JP S6139337A
Authority
JP
Japan
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fuse
conductor
passage
arc
tubular
Prior art date
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Pending
Application number
JP16103785A
Other languages
English (en)
Inventor
フランク・ローレンス・キヤメロン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS6139337A publication Critical patent/JPS6139337A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective 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
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/042General constructions or structure of high voltage fuses, i.e. above 1000 V
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective 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
    • H01H85/02Details
    • H01H85/38Means for extinguishing or suppressing arc
    • H01H85/42Means for extinguishing or suppressing arc using an arc-extinguishing gas

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回路遮断器、特に高圧放出ヒユーズに関わる
約15kV以上の高圧硼酸ヒユーズのような回路遮断器
は可動接触ロッドが貫通するガス放出性消弧材、例えば
硼酸で形成された管から成る。ロッドの一端は可溶ワイ
ヤによりばねに抗して固定される。フルレンヂ(ful
lrange)遮断器、即ち、最少限の熔解から最大の
遮断室−格に至る全範囲の故障電流を遮断できる遮断器
であるためには、ロッドとこれを囲む硼酸管との間に所
定の最小間隙パラメータが維持されねばならない。この
最小間隙は、1〜800アンペアのオーダーの低い電流
の遮断時必要となる。この最小間隙は比較的低い電流の
遮断中に充分な圧力を発生させるために必要である。も
し間隙が必要なパラメータを超えると、アーク発生中に
必要な遮断用媒体の絶縁耐力も、高圧ガス爆発効果によ
るイオン解離も実現されない。
しかし、この最小間隔はヒユーズ内に水が浸入する場合
に種々の問題を生ずる原因となった。高温においてヒユ
ーズが通常通り電流を搬送すると水蒸気が転移(■ig
ration) L、これに溶けた硼酸が移動して必要
な間隔に悪影響を及ぼす。経験に照らして、硼酸の移動
により接触ロッドと硼酸内壁との間に実際に物理的干渉
が起こり、その結果、接触ロッドが”詰まった”状態と
なり、故障電流遮断動作中に引込むことができなくなる
。接触ロッドが物理的に引込まないと、ヒユーズは遮断
できずに、破壊される。
本発明では、高圧ヒユーズは一方の端部が他方の端部よ
りも広いアーク通路を含み、アークの近傍に位置すると
消弧ガスを提供することのできる絶縁材で形成された管
状手段と、管状手段の各端における端子手段と、通路内
に設けられ、一方の端部が他方の端部よりも大きく、通
路を形成する壁と間隙を形成し、管状手段の一方の端子
と接続する導電体と、管状手段の他方の端子と導電体を
結ぶ可溶手段と、可溶手段が溶断すると導電体を小さい
方の端部にむかって駆動するように導電体の一端に設け
た駆動手段とから成る。
本発明による回路遮断器の長所は高電圧、低電流の゛遮
断中に充分なガス圧を発生させるような最小間隙が可動
接触ロッドと硼酸の間に維持されることにある。
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。     。
第1図に示す放出ヒユーズlOは米国特許第3.855
,583号の明細書に開示された従来型のヒユーズであ
り、このヒユーズは管状絶縁ケーシング12と、管状導
電ケーシング14と、硼酸のような消弧材1Bと、らせ
ん引っ張りばね20のような偏倚手段と、ヒユーズ素子
22のような可溶手段とから成る。
管状絶縁ケーシング12はフィラメントを巻着したガラ
ス・エポキシのような適当な絶縁材から成り、その一端
に銅のような金属から成るフエ、ルール24を具備する
。フェルール24はケーシング12の下端にかぶさるよ
うに内方に曲がったフランジ部分を有し、ヒユーズ素子
22及び耐張リング28の外端がフェルールによって固
定される縮径部分2Bを形成する管状切欠きを囲む、管
状導電ケーシング14及びフェルール24はヒユーズ両
端における導電端子として働く。
フェルール24は圧延のような適当な金属変形法、また
は好ましくは米国特許 第3,333,338号の明細書に記載されているよう
な磁気成形法によって形成した周溝30.32によって
固定する。即ち、ケーシング12の端部にこれと形状嵌
合するフェルール24を固定してヒユーズ素子22及び
耐張リンク28の端部を固定させ、他端を溶接29によ
り細長い導電部材内に固定する。管状導電体34をケー
シング12の下方開口端部内に配置する。ヒユーズ・ピ
ンを(図示しない)取付は手段内に位置ぎめする第1目
的と共に回路遮断中管状導電体34に至る電流通路を提
供す位置ぎめピン3Bをケーシング12及び管状導電体
34の整列孔に挿入する。
導電ケーシング14は銅のような導電率の高い金属から
成る細長い部材である。ケーシング14の下端部分はケ
ーシング12の上端部分に嵌入されてチェンバ38を形
成し、このチェンバにはらせんばね20が配置され、ヒ
ユーズ素子22が渦電流により溶断すると、ロッド18
が前記チェンバ内に引込む、接触ロッドが閉路位置に来
ると、拡径ヘッド40を含む上端部分が管状導電体42
内に着座する。導電体42には導電体の本体から上方へ
突出して互いに間隔を保つ複数のフィンガ44を含み、
環状コイルばね46がフィンガをロッド18の拡径ヘッ
ド40と正しい電気接触関係に保持する。環状導電体4
2は周溝48を具備し、ケーシング14の内方に曲がっ
た環状端部をたとえば磁気成形などにより形状嵌合方式
で前記周溝に着座させる導電ケーシング14の上端は中
心孔52を有するエンドキャップ50を含む、らせんば
ね20の上端部分はエンドキャップ50の外面に54に
のところで固定され、エンドキャップとばねの集合体は
形状嵌合によってケーシング14内に固定される。従っ
て、エンドキャップ50、ばす手段を使用せずに一体的
に固定される。
消弧材1Bは環状導電体42と管状導電体34の間に介
在する細長い管状部材である。消弧材の孔の上端部分5
Bは下方部分5Bよりも小さい値の直径を有し、前記下
方部分58の孔の直径は導電体34の孔の直径よりも小
さい。このように構成すれば、らせん引っ張りばね20
がロッド18を図示の閉路位置から引込めた時に発生す
る高低いずれかの電流密度のアークでも容易に消弧でき
る。消弧材18の好ましい組成はアークにさらされると
水蒸気及び他のアーク破壊蒸気を放出して乱流状の高圧
イオン解離環境を発生させる硼酸である。
ヒユーズ素子22は導電率の高い、たとえば銀のような
材料で形成するのが好ましいが、ロッド18を最も低い
閉路位置に保持することを主目的とする耐張リンク28
は導電率が比較的高く、強度も高い、たとえばニッケル
・クロム合金のような材料で形成する。従って、充分な
大きさの過電流がヒユーズ10を流れると、ヒユーズ素
子22が融け、電流が電気抵抗が比較的高い耐張リンク
28を最終ルートと選択して耐張素子を融かし、その結
果、ロッド1Bに対する保持力を開放し、ばね20がロ
ッドを上方の開路位置まで引込め゛ることを可能にする
硼酸及びその再凝縮し易い放出水蒸気を利用するヒユー
ズの効果は、加熱されると硼酸が下記のように水を放出
するという事実による。
オルト硼酸  メタ硼酸     酸化硼素硼酸の有効
な遮断能力は短絡遮断中のアークの熱によって放出され
る水蒸気によるものである。硼酸は水分を失うにしたが
ってオルト硼酸からメタ硼酸に変わる。高圧の水蒸気が
消弧効果を生む、高温においてヒユーズが通常通り電流
を搬送すると、水蒸気も転送され、これに溶けている硼
酸が移動するから、必要な間隙に影響が及ぶ、経験に照
らして、硼酸がこのように移動すると接触ロッドと硼酸
境内壁の間に実際に物理的干渉が起こる。
この場合”可動”接触ロッドがこれを密着状態に囲む硼
酸中につかまり、故障電流遮断動作中にヒユーズロッド
が引込むことができない、接触ロッドが物理的に引込ま
なければ、ヒユーズは遮断動作不能となり、破壊される
本発明の放出ヒユーズ60(第2図)は第1図に示した
ヒユーズ10の問題点を解決する。
なお、第2図中の第1図と共通の参照番号は同様の部分
を示し、ヒユーズ60は次の点でヒユーズ10と異なる
。即ち、ヒユーズ60は肩部68を境界とする拡径部6
4及び縮径部8Bを含む接触ロッド82を具備する。
拡径部66を設けたから、この縮径部66と、ロッドが
貫通する孔の内壁との間に比較的広い間隙70が存在す
る。ただし、ヒユーズ素子22を溶断するに充分な過電
流が発生した時に、第1図の従来型装置に関連して述べ
たように孔の狭窄に起因する孔の収縮に妨げられること
なくロッド82が自由にこの孔を上昇できるように、前
記拡径部84の直径な孔壁72の直径より、も小さく設
定しである。
第2図から明らかなように、硼酸塊18及びロッド62
の両管状体は静的状態では充分に離れている。従って、
水の流入とこれに伴う硼酸移動で硼酸面または壁72が
少し厚くなってもロッド82に接触し、その結果ロッド
82と壁とのこう着を招くことはない、ロッド62が移
動し始めると直ちにロッドの拡径部84が進入して、ヒ
ユーズ下部に圧力を発生させるのに必要な最少限の間隙
を形成する。すでに硼酸の移動が起こっていたとしても
いったん移動を開始したロッ゛ドの動きを遅らせること
はない、移動するロッドの慣性は硼酸の厚みの増加に伴
って増大した摩擦力を容易に克服する従って、本発明の
ヒユーズは従来現場で起こり易かった故障の原因を解消
する。最大電流定格設計の場合には、全負荷電流搬送に
接触ロッドの全断面積が必要であるから、硼酸及びロッ
ドのパラメータを調定しなければならない、しかし、そ
れい以下の定格では接触ロッド上部あ一部分を”段状に
する”(肩部68)だけで容易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来型構成の硼酸放出ヒユーズの縦断面図。 第2図は本発明の硼酸放出ヒユーズの縦断面7図である
。 22・・・・可溶体 60・・・・放出ヒユーズ  ・ 82・・・・接触ロッド B4・・・・拡径部 6B・・・・径部 68・・・・肩部 70・・・・間隙 72・・・・孔壁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一方の端部が他方の端部よりも広いアーク通路を含
    み、アークの近傍に位置すると消弧ガスを発生できる絶
    縁材で形成された管状手段と、管状手段の各端における
    端子手段と、通路内に設けられ、一方の端部が他方の端
    部よりも大きく、通路を形成する壁と間隙を形成し、管
    状手段の一方の端子と接続する導電体と、管状手段の他
    方の端子と導電体を結ぶ可溶手段と、可溶手段が溶断す
    ると導電体を小さい方の端部に向かって駆動するように
    導電体の一端に設けた駆動手段とから成ることを特徴と
    する高圧ヒューズ。 2、通路が可溶手段に近い端部に拡径部を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載のヒューズ。 3、導電体が通路内を軸方向に移動自在であり、大きい
    方の端部が可溶手段の近傍に位置することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項または第2項に記載のヒューズ。 4、導電体の大きい方の端部の断面積が通路の小さい方
    の端部の断面積よりも小さい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、通路の大小両端部が円筒形であることを特徴とする
    特許請求の範囲第4項に記載のヒューズ。 6、可溶手段が溶断すると導電体の大きい方の端部が通
    路の小さい方の端部内に引込み、この引込み動作中導電
    体と通路壁の間の間隙が維持されることを特徴とする特
    許請求の範囲第5項に記載のヒューズ。
JP16103785A 1984-07-23 1985-07-19 高圧ヒユーズ Pending JPS6139337A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US633813 1984-07-23
US06/633,813 US4520337A (en) 1984-07-23 1984-07-23 Boric acid expulsion fuse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6139337A true JPS6139337A (ja) 1986-02-25

Family

ID=24541223

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JP16103785A Pending JPS6139337A (ja) 1984-07-23 1985-07-19 高圧ヒユーズ

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US (1) US4520337A (ja)
JP (1) JPS6139337A (ja)
AU (1) AU576372B2 (ja)
CA (1) CA1233862A (ja)

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