JPH0241813Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は高圧カツトアウトヒユーズに関し、
特に過負荷小電流遮断性能の向上及びリード線の
放出防止構造の改良に関するものでものである。

従来この種のヒユーズは可溶体が消弧チユーブ
の開口部から奥の方、すなわち、ヒユーズの頭部
近くに設置されているのが通常である。頭部端子
を長くして消弧チユーブ開口部近くに可溶体を設
置した場合、過負荷小電流、つまり、ヒユーズ定
格電流の160％〜500％付近の電流でヒユーズが溶
断すると、アーク時間が非常に長くなる傾向があ
り、発生したアーク熱によりヒユーズホルダーを
損傷したり、また消弧不能でカツトアウト破損に
至る場合もある。また近年配電線路の雷による
様々な事故を防止するため、柱上変圧器のブツシ
ング付近で絶縁強度を弱くする格差絶縁方式が普
及している。しかし雷現象の中で多重雷と呼ばれ
る続けて複数回発生する雷サージに対しては、い
まだに高圧カツトアウトヒユーズにおいて完全に
保護ができているとはいえない。この理由は、一
度動作したヒユーズは電極間が大きく開くため
に、ヒユーズが動作した後から続けて発生した雷
サージは、ヒユーズホルダーの外部電極に印加さ
れ、ホルダーの外部閃絡となり、アーク短絡を引
き起し、遮断不能となり、高圧カツトアウトの破
損事故となるためである。

それ故に、頭部端子を長くし、ヒユーズ動作後
のヒユーズ電極間隔が、ホルダー電極間隔よりも
短くなるようにしたホルダーの開発が望まれてい
た。これは頭部端子を長くすることにより、可溶
体を消弧チユーブ開口部付近、すなわちホルダー
の開口部付近に設置すると、ヒユーズ動作後に発
生した雷サージは、頭部端子の先端とリード線先
端間及びホルダー電極間に同時に印加されるが、
頭部端子の先端とリード線先端間の方の間隔を小
さくして放電電圧を下げることにより、ホルダー
内部でアーク短絡が発生し、アーク電流は半波で
完全に遮断される。しかしながら前述の通り、可
溶体を消弧チユーブ開口部付近に設置したヒユー
ズは過負荷小電流の遮断性能が不安定で実用化さ
れていなかつた。

そこでこの考案の目的とするところは、上記現
状に鑑み、頭部端子を長くして、可溶体を消弧チ
ユーブ開口部付近に設置しても過負荷小電流をを
安定に遮断することができる改良構造を提供する
ところにあり、さらには、この改良構造によつ
て、リード線の放出防止構造をも同時に改良する
ところにある。

パツシエンの法則から明らかなように、放電電
圧は圧力及び電極間距離と密接な関係にあること
が知られている。遮断発弧したヒユーズは、消弧
チユーブから発生するガスにより、内圧が上昇す
るが、可溶体が開口部付近に設置された場合、発
生したガスは急速に外部へ放出されるため、内部
圧力は上がらない。このためアーク時間がながび
き不安定な遮断となる。そこでこの考案において
は、頭部端子を長くして可溶体を消弧チユーブの
開口部付近に設置するとともに、可溶体の一部ま
たは全部を消弧チユーブの内径より小さい外径を
有する絶縁パイプによつて被覆したもので、これ
によつて消弧チユーブ内で発生した圧力の急速な
外部放出を妨げ、ヒユーズ動作後における内部ガ
ス圧の上昇を確保するようにしたものである。

次表は、可溶体が頭部近傍に設置されている従
来の一般的なタイプ(イ)と、頭部端子を長くして可
溶体を開口部付近に設置しただけの比較例(ロ)と、
この考案による改良タイプ(ハ)の小電流遮断試験結
果のアーク時間比較表である。

供試ヒユーズ アーク時間 一般タイプ(イ) 10〜30サイクル 比較例 (ロ) 30〜∞ サイクル 改良タイプ(ハ) ２〜10サイクル ＊試験条件は次の通りである。

試験電圧 7200V 試験電流 50A 回路力率 0.6 この絶縁パイプは、直管状が常識的であるが、
可溶体側をラツパ状に成型すれば、昇圧効果をよ
り一層高めることができる。絶縁パイプの取付構
造としては、外方端を、リード線と可溶体の接続
部（締具を用いた場合はその締具）に圧入する
か、あるいはリード線部分まで挿入し、接着剤等
により密閉状態で固着する方法が考えられ、密閉
状態によつて一段と効果的な圧力上昇を得ること
ができる。また、断面形状についても円形に限ら
ず、多角形状でも良い。なお、頭部端子側の端部
も密封栓にて封をすると可溶体溶断時の発生ガス
圧上昇に一層の効果が出る。さらにまた、絶縁パ
イプは二重構造にすることによつても圧力効果が
一段と上がり、試験結果は良好であつた。またこ
の二重パイプの隙間に消弧剤を充填すると、なお
一層の効果がある。

ところで、従来のヒユーズは、ヒユーズ動作
後、リード線が放出されて垂れさがるのを防止す
るため、ヒユーズホルダーの開口部近傍に位置し
てリード線の一部に真鍮製ないしニツケルめつき
を施した銅製のパイプ材からなるストツパーを取
り付け、小電流動作時に、このストツパーをヒユ
ーズホルダーの開口端と表示筒との間において、
つつぱり状態で係止されるようになし、よつてリ
ード線の垂れさがりを防止する工夫がなされたい
た。しかるに配電線路の事故大電流でヒユーズが
動作すると、このストツパーが勢いよく飛びだす
ため、人体を傷つけるおそれが大であり、非常に
危険であつた。

そこで、この考案においては、この金属製のス
トツパーを排し、前述の昇圧用絶縁パイプをクラ
フト紙、プレスボート等の絶縁紙材または合成樹
脂絶縁材等の如く、比較的軽量で非金属製の材料
によつて構成し、小電流動作時、突出した表示筒
とヒユーズホルダーの開口端との間において突つ
張り状態で係止される長さを持たせることによ
り、この絶縁パイプをストツパーとして兼用させ
たもので、小電流動作時には、前述の昇圧効果に
よつて安定した遮断性能を得るとともに、ヒユー
ズホルダーの開口端と表示筒との間においてつつ
ぱり状態で係止され、リード線の垂れさがりを防
止するストツパーの役目を持たせ、また事故大電
流による動作時にはその軽量さの故に放出スピー
ドも遅く、また金属パイプに比し、比較的機械的
強度が弱いため、放出圧力によつて粉々に分散破
壊され、人体に対し何等の危険性もない構造とし
たものである。

このように、前述の昇圧用絶縁パイプを比較的
軽量な非金属製材料で構成することのみによつて
も、初期の目的は達成し得るものであるが、小電
流動作時のストツパーとしての機能ならびに事故
大電流動作時の易破壊放出性のより確実な達成の
ためには、比較的曲げ強さを有する反面、事故大
電流動作時のような過剰内圧力による耐破壊性に
は比較的弱い構造とすることが望まれる。かかる
観点から、絶縁パイプの筒状壁自体は比較的肉厚
を薄くすることによつて事故大電流のごとき過剰
内圧力に対しては易破壊性を具備させ、一方、筒
状壁と略同長の線状、棒状、帯状等の補強材を複
数本筒状壁の周壁面に沿つて併設固着することに
よつて、小電流動作時における発生内圧に対して
は十分耐え得るとともに、ストツパー機能を発揮
するだけの曲げ強さを付与した構造とすることが
望ましい。すなわち例えば、絶縁紙材の上に線状
の補強材を複数本併設固着し、これをパイプ状に
加工した構造などが考えられる。

以下さらに添付図面に従つて説明すると、第１
図は、この考案に係る高圧カツトアウトヒユーズ
の一実施例を示す縦断面図で、頭部端子１を長く
して可溶体２を消弧チユーブ３の開口部付近に位
置するごとく、リード線４との間に張設してい
る。符号５がこの考案の要部をなす昇圧用及びス
トツパー用の絶縁パイプであり、比較的軽量で非
金属製の材料によつて形成され、可溶体２とリー
ド線４とを連結した締具６に外方端を圧入して固
定している。なお撥水性の封止材や接着剤を用い
てシールする構成としても良い。なお、締具６を
用いずに可溶体２とリード線４とを接続すること
も可能であり、この場合はその接続部に圧入固定
すれば良い。なお符号７はヒユーズホルダー、８
はスプリング、９は表示筒、１０は筒止めであ
る。

第２図は小電流動作状態を示しており、可溶体
２の溶断時、被覆絶縁パイプ６によつて内部発生
ガス圧の急速な外部放出を妨げ、これによつて内
部ガス圧の上昇を確保して安定した遮断性能を具
有させるとともに、ヒユーズホルダー７の開口端
と、このヒユーズホルダー７の開口端外周に嵌着
され、スプリング８の弾発力によつて突出した表
示筒９との間において絶縁パイプ６がつつぱり状
態で係止され、リード線４の垂れさがりによる感
電の危険性を防止し得る構造となつている。

第３図は、事故大電流動作時を示しており、絶
縁パイプ５は外部に吹き飛ばされている。この
時、従来の金属製ストツパーと異なり、その軽量
さの故に放出スピードも遅く、また比較的機械的
強度も弱いため、過剰内圧力によつて粉々に分散
破壊されるので、人体に対し何等の危険性もな
い。

第４図Ａ，Ｂは、上記実施例に係るヒユーズの
要部を示したもので、Ａ図では絶縁パイプ５の外
方端を締具６に圧入固着して可溶体の一部を被覆
した例を示している。また、Ｂ図では、外方端を
締具６に圧入固着するとともに内方端を頭部端子
１の端部に嵌合し、可溶体２の全体を被覆した両
端密閉型の絶縁パイプ５を示している。第５図は
前述のラツパ状端部を有する絶縁パイプを示し、
第６図は、断面形状が多角形状をした例を示して
いる。

第７図のＡないしＣは、絶縁パイプの固着状態
の例示図で、Ａは締具６に圧入したもの、Ｂは封
止剤ないし接着剤を併用したもの、Ｃは封止剤な
いし接着剤を併用してリード線４に固着したもの
である。

第８図Ａ，Ｂは、二重構造の絶縁パイプで、接
着剤によつて外筒５ａと内筒５ｂを共に締具６に
固着している。外筒と内筒は共に同一材料によつ
て成型しても良く、また、たとえばクラフト紙と
プラスチツクの如く、材料を変えても良い。さら
にまた、両者の間に消弧剤を充填することも考え
られる。Ｂ図においては、特に内筒を短くした例
を示している。

第９図は、より好ましい構造例を示すもので、
比較的肉厚の薄い筒状壁５ｃと、曲げ強さを具有
せしめるための複数個の補強材５ｄとの組も合わ
せに係る絶縁パイプの例を示している。すなわ
ち、この例においては、複数本の補強材５ｄを絶
縁紙上に併設固着し、補強材５ｄ側を内方にし
て、筒状に加工したものである。このような構造
とすれば、過負荷小電流を安定に遮断するために
必要な内圧に対しては十分強度を有し、かつスト
ツパー機能を発揮するだけの曲げ強さも十分保証
でき、反面、事故大電流動作時のごとき過剰内圧
力に対ては、筒状壁５ｃの易破壊性もあつて、補
強材５ｄがバラバラになり、易破壊放出性をも十
分保証された、より好ましい絶縁パイプとなし得
る。

なお補強材は、筒状壁の内面に設ける場合に限
らず、外面に設けても良く、あるいは筒状壁を内
外二重構造とした場合、両者間に介在させる構造
とすることもできる。また必ずしも図示の如く各
補強材間を密接状態で併設しなければならないも
のではない。さらにまた第１０図の如く、補強材
５ｅを星形中空部を有する状態に配設する例も可
能であり、その他、筒状壁及び補強材中空部の断
面形状の両者共に各種の形状が適用できる。

以上詳述したところから明らかな通り、この考
案に係る高圧カツトアウトヒユーズは、頭部端子
を長くして可溶体を消弧チユーブの開口端付近に
設置するとともに、この可溶体の全部または一部
を比較的軽量で非金属製の絶縁パイプによつて被
覆したので、過負荷小電流による動作時には、絶
縁パイプによる上昇圧効果によつて確実安定な遮
断が可能であり、しかもストツパーの機能も具有
させることができ、一方、事故大電流による動作
時には、軽量さの故に放出スピードも遅く、また
比較的機械的強度が弱いため、過剰内圧力によつ
て粉々に分散破壊されるので、人体に対し、何等
の危険性もないものであり、安全で遮断性能も良
好な高圧カツトアウトヒユーズを提供し得たので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る高圧カツトアウトヒ
ユーズの一実施例を示す縦断面図、第２図は、小
電流動作状態を示す同縦断面図、第３図は、事故
大電流による動作状態を示す縦断面図、第４図Ａ
は、同要部縦断面図、Ｂは他の例を示す縦断面
図、第５図は、絶縁パイプの他例を示す縦断面
図、第６図は、絶縁パイプの断面形状の他例を示
す横断面図、第７図Ａ，Ｂ，Ｃは、絶縁パイプの
固着状態の例示図、第８図Ａ，Ｂは、二重絶縁パ
イプの例示図、第９図は、絶縁パイプのさらに他
の例を示す斜視図、第１０図は、断面形状の他例
を示す、横断面図である。 １……頭部端子、２……可溶体、３……消弧チ
ユーブ、４……リード線、５……絶縁パイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 頭部端子とリード線間に可溶体を張設し、全
   体を消弧チユーブで被覆して、開口端外周に表
   示筒を有するヒユーズホルダーに装着してなる
   高圧カツトアウトヒユーズにおいて、頭部端子
   を長くして可溶体を消弧チユーブの開口端付近
   に設置するとともに、外方端部において可溶体
   とリード線の接続部ないしリード線自体に固着
   した比較的軽量で非金属製の絶縁パイプによつ
   て上記可溶体の一部または全部を被覆してな
   り、かつ、この絶縁パイプが、ヒユーズの小電
   流動作時、突出した表示筒とヒユーズホルダー
   の開口端との間において突つ張り状態で係止さ
   れる長さを有することを特徴とする高圧カツト
   アウトヒユーズ。 ２ 絶縁パイプが比較的薄肉の筒状壁と、この筒
   状壁と略同長で、筒状壁の周壁面に沿つて複数
   本併設固着された線状、棒状、帯状等の補強材
   とからなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の高圧カツトアウトヒユーズ。 ３ 絶縁パイプの内方端部が頭部端子の端部に嵌
   合されている実用新案登録請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の高圧カツトアウトヒユーズ。 ４ 絶縁パイプが内外二重構造からなる実用新案
   登録請求の範囲第１項、第２項または第３項記
   載の高圧カツトアウトヒユーズ。