JPH0244101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景］ この発明はヒユーズ、更に具体的に云えば、広
範囲の電流を遮断することが出来、特に低電流の
遮断に適した高圧限流ヒユーズに関する。

普通の高圧限流ヒユーズは、保護する回路と直
列に接続される少なくとも１つの可融性導電素子
で構成される。予定の持続時間の間、この可融性
素子に過電流が流れると、可融性素子がその長さ
の１つ又は更に多くの限られた場所で溶融し、溶
融が起つた各々の領域でアークを発生する。この
ヒユーズを連続電流定格の1.5倍という様な小さ
い電流で作動する場合、過電流状態に応じて１個
のアークしか発生されないことがある。

１個のアークしか形成されないことは、高圧ヒ
ユーズにとつて問題である。例えば、１個のアー
クを用いて15kVを首尾よくヒユーズが遮断する
為には、アークの長さは25.4乃至76.2cm（10乃至
30吋）の範囲内の比較的大きな値まで、急速に伸
ばさなければならない。更に、この比較的長い１
個のアークは電力周波数電流の数サイクル以内に
発生しなければならない。そうしないと、アーク
の電界が許容し難い程低い値に低下し、ヒユーズ
は完全に遮断しなくなる。所要の時間内にこの様
な長いアークを発生することは、電流密度が低い
時にアークが伸びるのが遅いことを考えれば、普
通は実現性がない。従つて、約1kVより高い電圧
で高圧ヒユーズを作動する小さな過電流に応じ
て、可融性素子に沿つて２つ以上のアークが発生
することが望ましい。

小電流故障遮断のための遮断を容易にする為
に、高圧ヒユーズの可融性素子に幾つかの切断点
を設定する種々の手段が知られている。この１つ
の手段が米国特許第4357588号に記載されている。

米国特許第4357588号には、可融性素子の切断
のための所望の溶断時間−電流特性を持つ種々の
縮小した断面部分を持つ可融性素子が記載されて
いる。こういう可融性素子は特に小電流故障遮断
に適している。可融性素子の縮小した断面部分は
所望の小電流遮断が出来るが、縮小した断面部分
には最低電流密度があつて、それより低い所では
多重の溶断が起らないので、こういう可融性素子
の動作が妨げられる。この電流密度は１乃至２時
間の溶断時間に対応する。

ヒユーズには、溶断に１乃至２時間以上の時間
を必要とする様な電流を遮断することが出来るこ
とゝいう条件があり、実際に、ヒユーズはその素
子の切断を起こすあらゆる電流を完全に遮断する
ことが出来ることが望ましい。これは可融性素子
が例えば大きなサージ電流によつて損傷した場合
も含むべきであり、この場合ヒユーズは定格電流
より小さい電流を通す時に実際に開路する。この
発明はこういうことを目的とする。

小さな値の持続的な過電流に応答して多重切断
を達成する別の方式が、米国特許第3705373号に
記載されている。この米国特許では、主可融性導
電素子と、この主可融性素子の長さに沿つて相隔
たる少なくとも２点で、主可融性素子に電気接続
された補助導電素子とを用いている。補助素子は
全部或いは部分的に抵抗率の大きい発熱材料で構
成され、普通は電流が主可融性素子を流れる様に
する。過電流に応答して、主可融性素子が前記２
点の間の或る場所で溶断すると、電流が補助素子
に方向転換されて、補助素子の材料が発熱反応す
る。補助素子は主可融性素子に密に隣接している
か或いはそれと接触している為、この発熱反応に
よつて主可融性素子が加熱され、最初の場所の他
に、１つ又は更に多くの場所で溶断する。

このヒユーズは多数の重大な欠点がある。１つ
は発熱材料は導電素子として形成する為に導電性
でなければならないことであり、これによつてこ
の様な用途の為に選ぶことの出来る発熱材料の種
類及び量が制限される。別の欠点は、大電流ヒユ
ーズに存在する比較的大きな可融性素子を溶断さ
せる為には、比較的多量の発熱材料が必要なこと
である。この多量の導電性発熱材料が存在するこ
とにより、ヒユーズの作動後に、主可融性素子に
接近した望ましくない並列導電通路が生じ、これ
はヒユーズの最終的な遮断にとつて有害である。
更に別の欠点は、多数の主可融性素子を並列に用
いたヒユーズの場合、各々の主可融性素子に対し
て１つずつの、複数個の発熱材料の補助素子が必
要になることである。更に別の欠点は、補助素子
が主可融性素子中に生じる全ての切断点に応答す
ることが出来ないことである。例えば、並列接続
された補助素子の両端の間にある主可融性素子の
領域よりも外側の場所でのみ、主可融性素子に切
断点が発生した場合、この補助素子は抵抗値の小
さい主可融性素子の何ら溶融を起こしていない部
分によつて分路されている為、この補助素子は応
動しない。この米国特許の更に別の欠点は、補助
素子の発熱反応に対して主可融性素子が必ず応答
する様にする為には、補助素子が主可融性素子に
密に接近していなければならないことである。

［発明の概要］ この発明の目的は、小さい過電流に応答して直
列の多重アークを発生する為に発熱材料を使用す
るが、前段に述べた大部分の欠点のない高圧ヒユ
ーズを提供することである。

別の目的は、可融性素子の切断を起こすあらゆ
る電流を完全に遮断することの出来る高圧ヒユー
ズを提供することである。

別の目的は、主可融性素子と、この主可融性素
子に並列接続されていて、かなりの電流を通す
時、発熱材料の本体に点火して、主可融性素子に
多重切断点を発生する様に作用し得るトリガ回路
とで構成された高圧ヒユーズを提供することであ
る。

別の目的はトリガ回路の両端にかなりの電圧を
発生する様な、主可融性素子を通るサージ電流に
応答して、このヒユーズのトリガ回路が動作しな
い様にすることである。

この発明を実施した１形式では、高圧ヒユーズ
は１対の相隔たる導電端子と、この端子間に接続
された可融性素子を有する。可融性導電素子の長
さに沿つた相隔たる場所に、予定の温度に加熱さ
れた時に発熱反応をするという性質を持つ様な発
熱材料の本体を設ける。端子間には、可融性導電
素子と独立にトリガ回路が接続される。このトリ
ガ回路は、可融性導電素子が切断されるまで、ト
リガ回路を通る電流を非常に小さい値に制限する
抵抗値を持つている。発熱材料の本体をトリガ回
路及び可融性導電素子と良好な伝熱関係を持つ様
に接続して、可融性導電素子が切断された時にト
リガ回路を通る電流の加熱作用により、この本体
の材料が発熱反応し、こうして本体に夫々隣接す
る付加的な場所で、可融性素子を更に切断する様
にする。端子以外の、可融性素子の長さに沿つた
全ての点で、トリガ回路を可融性素子から電気絶
縁する手段を設ける。

［好ましい実施例の説明］ 次にこの発明が更によく理解される様に、図面
について説明する。

第１図について説明すると、図示の高圧限流ヒ
ユーズは電気絶縁材料から成る管状ケーシング１
０と、ケーシングの両端に装着された２つの導電
性端蓋１２とで構成される。各々の端蓋とケーシ
ングの端の間に導電性端子板１６が締付けられて
おり、これは後で詳しく説明する。各々の端蓋１
２とそれに関連した端子板１６が併せてヒユーズ
端子１７を構成する。

複数個の可融性導電素子１８，１９が互いに電
気的に並列になつて、相隔たるヒユーズ端子１７
の間を伸び、この端子に電気接続されている。可
融性素子１８，１９は、ケーシング１０の中心に
配置されていてやはり端子間を伸びると共に端子
に適当に支持された絶縁材料の芯２０に支持され
ている。実施例では、芯２０は第２図に示す様な
十字形の横断面を持つていて、芯の長さに沿つて
伸び且つその中心領域から放射状に伸びる４つの
フイン２２を有する。可融性導電素子１８，１９
が互いに相隔てゝ芯に螺旋形に巻装される。フイ
ン２２の外縁に切欠き２３を設けて、縁に沿つて
沿面距離を伸ばし、芯の長さに沿つて印加された
電圧に耐える芯の耐圧能力を改善する。外縁に沿
つて付加的な切欠きを設けることにより、この耐
圧能力を更に改善することが出来る。可融性導電
素子が芯に接触する各々の場所で、少なくとも１
つの切欠きを、隣接する可融性導電素子の間に設
ける。

可融性導電素子１８，１９は、関連した導電性
端蓋１２及びそれに隣接する端子板１６の間に締
付けられる各々の端に延長部分を設けること等に
より、普通の適当な方法で端子に電気接続され
る。簡単の為、この様な普通の細部は図面には示
してない。

好ましい実施例では、絶縁ケーシング１２内に
は石英砂の様な粉末状消弧材料２６を詰める。こ
の砂が、可融性素子が芯並びに芯に取付けられた
（後で説明する）リング構造３４，３８と接触す
る場所を除いて、可融性素子のあらゆる側面を取
囲んでいる。この砂は可融性素子が溶融又は蒸発
によつて切れた時に発生されるアーク生成物を冷
却して、アークを消す様に普通に作用する。

各々の可融性素子１８，１９はその長さに沿つ
た相隔たる場所に切取り部３０を持つていて、断
面が縮小した領域を形成する。こういう切取り部
の幾つか或いは全部は、図示以外の適当な形にす
ることが出来る。例えば円形にしてもよいし或い
は縁の切欠きの形にしてもよい。保護する回路に
短絡が生じた場合、大電流が可融性素子に流れ、
可融性素子が急速に溶融し、断面が縮小したこう
いう領域で蒸発して、可融性素子の長さに沿つて
直列関係のアークを形成する。アーク生成物が周
囲の砂によつて冷却され、アークが普通の態様で
消弧されて、回路の遮断を行なう。

小電流状態でヒユーズの動作を開始する助けと
して、図示の実施例では、各々の可融性素子は、
１つの切取り部３０に隣接して普通の「Ｍ効果」
発生用重ね体３３を備えている。所定の持続時間
の間持続する過電流によつて可融性素子が加熱さ
れた時、重ね体が溶融し始め、可融性素子の隣接
する金属と合金化する。これによつてこの場所で
の可融性素子の抵抗値が増加し、この場所での溶
融を加速する。最後に可融性素子が溶断すると、
この場所でアークが形成される。

前に述べた様に、高圧回路でこの様な１個のア
ークで小さい電流を遮断することは出来ないのが
普通である。この発明の目的は、最初のアークと
直列の追加のアークを急速に発生して、小電流の
遮断を助けることである。この為、この発明で
は、芯２０の長さに沿つた相隔たる場所に発熱材
料の本体を設ける。この本体は、可融性素子１
８，１９が溶融又はその他の形で切れることに応
答して、点火される。

発熱材料の本体が第１図、第３図及び第４図の
３４に示されている。各々の本体は、環状セラミ
ツク・リング３８内に形成された環状溝３６の中
に収容されている。溝３６の開放側は半径方向外
向きである。各々のリング３８は２つの半円形部
分３８ａ，３８ｂ（第２図）で構成されており、
これらを芯のフインの外周に設けた切欠き４０に
はめ込む。２つの半円形部分３８ａ，３８ｂも適
当に固着して、完全なリングを形成する。これは
例えば第２図に示す場所４２，４３にある半円形
部分の両端を接着することによつて行なう。第１
図の実施例では、芯２０の長さに沿つて縦方向に
相隔たる場所に配置された５つのリング３８があ
る。各々のリング３８が上に述べた様な発熱材料
の本体を収容している。

発熱材料の各々の本体３４を点火する為、発熱
材料と良好な伝熱関係を持つ様に抵抗率の高い細
い導電ワイヤ４５を設ける。第３図で、ワイヤ４
５は発熱材料に埋込んだループの形で示されてい
る。点火用のワイヤ４５よりも直径の大きい端子
導体４６が、リング３８の壁を密封されて通抜
け、ワイヤ４５に適当に結合される。有意の電流
が点火用のワイヤ４５に流れると、ワイヤが加熱
され、その結果生ずる熱がその周囲にある発熱材
料の本体に伝達され、速やかに発熱反応を生じ、
これによつて半径方向外向きに流れる高温ガスを
非常に急速に発生する。可融性素子１８，１９は
発熱材料と良好な伝熱関係を持つており、この
為、高温ガスが可融性素子の隣接する部分を急速
に加熱する。これによつて可融性素子が発熱材料
の本体に隣接した領域で溶断し、こうして所望の
直列になつた多重のアークを形成する。高温ガス
によつて急激に発生された力が、発熱材料の本体
がある領域で、可融性素子の横方向に作用するこ
とにより、可融性素子のこの切断が加速される。

点火用のワイヤ４５は複数個の相互接続線５
０、好ましくは銀又は銀合金の様な導電度の高
い、酸化に強い金属の線により、ヒユーズ端子１
７の間で互いに直列に接続されている。こういう
相互接続線５０は、所望の長さを持たせる為にコ
イル状であり、点火用のワイヤよりも直径が実質
的に大きいが、好ましくは圧着により点火用のワ
イヤの端子導体４６に接続される。点火用ワイヤ
４５、その端子導体４６及び相互接続線５０の直
列の組合せは、トリガ回路５２とみなすことが出
来る。このトリガ回路５２の両端が両側のヒユー
ズ端子１７に適当に電気接続される。この為、ト
リガ回路は、可融性素子１８，１９によつて構成
された通路と並列の、端子間の導電通路を作る。

トリガ回路５２の抵抗値はどの可融性素子１
８，１９よりもずつと大きい。この結果、１つの
可融性素子１８，１９が無きずのまゝでいる限
り、トリガ回路には有意の電流が流れない。然
し、２つの可融性素子１８，１９が溶融、蒸発又
は機械的な切断によつて切れると、並列のトリガ
回路が端子間にある唯一の導電通路となり、従つ
てそれを通る電流が急速に増加する。この急速な
電流の増加により、発熱材料の本体３４が同時に
加熱され、こうして発熱材料の各々の本体３４で
略同時に前述の発熱反応を発生する。

各々の本体３４の発熱反応は、可融性素子の長
さに沿つた複数個の場所で可融性素子１８，１９
を切断するだけでなく、各々の本体３４の所でも
トリガ回路を切つて各々の本体３４内にギヤツプ
を形成し、そこでアークが発生する。トリガ回路
の残りの部分も溶融してアークを発生するまで、
電流がこの残りの部分を加熱する時、本体３４の
所での短いギヤツプが引続いてアークを発生す
る。トリガ回路を取囲む砂がアーク生成物と相互
作用して消弧作用を行ない。小電流を遮断する場
合、印加された回復電圧に耐えることの出来る絶
縁ギヤツプが生じる。このための時間は、小さい
電流の場合、トリガ回路が電流を遮断するまで
に、主可融性素子が完全に切断される様に設計さ
れる。この時、可融性素子のギヤツプの耐圧は、
回復電圧並びに系統の普通の電圧に耐える位に高
くなる。

更に大きな電流の時、トリガ回路の切断及びト
リガ回路の消弧は非常に急速であり、電流は、発
熱材料の点火によつて形成されたギヤツプがまだ
比較的短い主可融性素子に転流される。この結
果、主可融性素子に引続いて電流が流れるが、こ
の電流は、比較的大きな値である為に、主可融性
素子を急速に燃焼して、早期の電流ゼロの後の電
圧に耐える位の長さを持つギヤツプを生じさせる
ので、該電流は主可融性素子によつて容易に遮断
することが出来る。

発明者の研究によると、定格連続電流の20倍又
はそれ以上の範囲内の大電流の場合、可融性素子
はその断面が縮小した領域で非常に急速に（例え
ば１ミリ秒未満の内に）溶融して蒸発し、こうい
う大電流に対しては、トリガ回路は遮断過程に殆
んど寄与をしないことが判つた。

図示のヒユーズにはこの点で注意しなければな
らない幾つかの重要な特徴がある。１つは、トリ
ガ回路５２がそれと並列の主可融性素子１８及び
１９と独立にヒユーズ端子１７の間に接続されて
いて、端子以外の、主可融性素子の長さに沿つた
全ての点で、主可融性素子から電気絶縁されてい
ることである。この結果、最後に切断される部分
が主可融性素子１８または１９の長さに沿つた何
処であつても、その後に流れる電流はトリガ回路
５２に流れる。更に、トリガ回路の１端に入るこ
の後続電流は、トリガ回路の全長にわたつて流
れ、他端から出て行く。従つて、その長さに沿つ
た全部の点火用ワイヤ４５がこの電流によつて付
勢されて加熱され、こうして、発熱材料の全部の
本体３４が点火される様に一層の保証をする。こ
れは、爆発性ワイヤが主可融性素子の一部分だけ
と並列になつていて、主可融性素子と密に接近し
ていると共に、場合によつてはそれと接触する前
掲米国特許第3705373号の構成とは対照的である。
この構成では、爆発性ワイヤと並列になつた領域
の外側で可融性素子が切断された場合、爆発性ワ
イヤに流れるように電流は転換されない。主可融
性素子の切断した場所がワイヤと並列接続された
領域内にあつても、爆発性ワイヤと主可融性素子
とが密に接近していて場合によつては接触してい
る為、爆発性ワイヤの１端に入る全部の電流が他
端から出て行くという保証はない。これは、この
米国特許の実施例に示されているように、爆発性
ワイヤを、爆発性ワイヤの両端の所だけでなく更
に多くの場所で、主可融性素子に取付けている場
合は尚更明白である。

上に述べたトリガ回路５２と主可融性素子１
８，１９の間の電気絶縁について云うと、トリガ
回路は主可融性素子からかなりの距離だけ隔てる
ことが出来ることに注意されたい。トリガ回路の
長さに沿つて、可融性素子は砂１０、セラミツ
ク・リング３８及び発熱材料３４によつて隔てら
れており、これら全ては良好な電気絶縁体であ
る。多重アークを開始する為に可融性素子に加え
られる熱は、トリガ回路から直接的に出るのでは
なく、発熱材料３４から来るものであるから、ト
リガ回路５２が可融性素子１８，１９に密に接近
している必要はない。

注目すべきもう１つの重要な特徴は、ヒユーズ
が動作して回路を遮断する時、発熱材料の各々の
本体３４は、アーク発生領域を横切る電界の横方
向に伸びる平面内にあることである。これはヒユ
ーズの電位勾配に沿つて、発熱材料が電圧降伏通
路を形成するのを妨げる助けとなる。この特徴を
更に詳しく考えると、発熱材料は、点火された
時、発熱材料の本体と整合した場所で可融性素子
にアークを発生させる。このアークが可融性素子
を発熱材料の本体から遠ざける様に焼き、この後
アークが消弧される。可融性素子の残りの部分の
相隔たる端の間の電界が、全体的に可融性素子の
縦方向にある通路によつて、相隔たる端の間を伸
びる。発熱材料の本体の内、相隔たる端の間にあ
る部分は、電界の横方向に伸びている。

更に別の重要な特徴は、発熱材料の各々の本体
３４の点火により、（全ての素子が本体３４と密
に接近している為）並列接続の全ての主可融性素
子が切断されることである。これはヒユーズが図
示の様に２つの主可融性素子、又は大きな電流定
格のヒユーズの場合の様に、更に多くの素子を持
つ場合である。この様な大きな電流ヒユーズは、
図示のものと並列に芯の周りに追加のリボンを巻
付けてあるのが典型的であり、全てのリボンが円
周方向に相隔たる場所で、発熱材料の各々の環状
の本体３４と交差する。本体３４の発熱材料が点
火されると、各々のリボンは、発熱反応をする本
体３４と交差する場所で、急速に加熱されて溶断
する。発熱反応が非常に速やかに起るので、全て
のリボンが略同時に切断される。

高圧限流ヒユーズの多くの用途では、ヒユーズ
はスイツチング・サージ及び同様な過渡状態によ
るサージ電流を受ける。この様なサージ電流は、
その持続時間が短く、主可融性素子を溶融させる
程のエネルギは供給しないけれども、ヒユーズ端
子の間にかなりの電圧を発生する位の高いピーク
を持つているので、第１図に示したヒユーズの誤
つた動作を招くことがある。こういう電圧は発熱
材料の本体３４を点火する程の電流で第１図のト
リガ回路５２を駆動することがある。こういう状
態においてトリガ回路に有意の電流が流れるのを
防止する為、この発明では、トリガ回路内にそれ
と直列に、第５図の６０に示す様な降伏ギヤツプ
を設ける。ギヤツプ６０は絶縁材料の小さな管状
ハウジング６４内に配置された相隔たる２つの電
極６２で構成される。相隔たる電極の間には、上
に述べたサージによつてヒユーズ端子の間に発生
される電圧に耐える十分な絶縁耐力がある。この
為、こういうサージによつてトリガ回路に有意の
電流が発生されず、トリガ回路は希望する様に不
作動のまゝでいる。

トリガ・ギヤツプ６０は小さい過電流の状態で
は、ヒユーズの所望の動作に目立つ程の妨害を生
じない。この点に関して、持続的な小さい過電流
に応答して、可融性素子が重ね体３４の所で溶融
してアークを発生した場合を考える。自然の電流
ゼロまで、アーク電流が流れ、その後、普通の回
復電圧の過渡状態が主可融性素子のアークを発生
しているギヤツプの両端に現われる。このギヤツ
プはこの時は、トリガ・ギヤツプ６０程大きな絶
縁耐力を持つ位に長くはないことがある。この場
合、回復電圧の過渡状態が主可融性素子のギヤツ
プを降伏させ、前にあつたアークを再び発生させ
る。このアークが主可融性素子を焼くことにより
主可融性素子のギヤツプを長くし、もう１回の自
然の電流ゼロまで、アーク電流を継続させる。
各々の電流ゼロの後に現われる回復電圧の過渡状
態がこの過程を繰返し、遂には主ギヤツプは十分
長くなつて、トリガ・ギヤツプ６０に優先して絶
縁降伏することがなくなる。そうなつた時、トリ
ガ・ギヤツプ６０が回復電圧の過渡状態によつて
点弧され、トリガ回路に電流が流れて、前に述べ
た様に発熱材料の本体３４を作動する。

一層大きな過電流の場合、最初に形成されるア
ークが主可融性素子を十分に焼いて、最初の又は
少なくとも早期の電流ゼロの後に現われる回復電
圧によつて、主可融性素子のギヤツプに優先して
ギヤツプ６０を点弧する。その後、電流がトリガ
回路に流れ、前に述べた様に発熱材料の本体を作
動する。

図示の実施例では１つのトリガ回路５２しか示
さなかつたが、最切のものと並列に第２のトリガ
回路を設けるのが有利であることがあることを承
知されたい。この第２のトリガ回路は最初のもの
と同じ設計にし、その点火用ワイヤを発熱材料の
図示の本体３４内に配置することが好ましい。こ
の構成では、主可融性素子が切断した後に流れる
電流は、普通は２つのトリガ回路の間で分けられ
る。何等かの理由で一方が他方よりも先に動作す
る場合、その結果生ずる発熱反応が主可融性素子
と共に他方のトリガ回路をも切る。その結果、１
つのトリガ回路が故障しても、ヒユーズは上に述
べた様に初期の基本的な形で動作する。

トリガ回路５２について上に述べた様に、相互
接続線５０及び端子導体４６は点火用ワイヤ４０
よりも直径が実質的に大きい。これは、トリガ回
路５２に有意の電流が流れる時、電流の加熱作用
が点火用ワイヤに集中するのを保証する助けとな
る。これは、発熱材料の点火前に点火用ワイヤの
外側の場所でトリガ回路が溶融するのを防止する
助けになる。こういう溶融が起ると、トリガ回路
の所望の動作が妨げられる惧れがある。点火用ワ
イヤが接続線５０よりも抵抗率が大きい、例えば
後で説明する様に、銀又は銀合金に較べてタング
ステンであることにより、点火用ワイヤ４５に於
ける加熱作用の集中に対する一層の寄与が得られ
る。

以上説明したヒユーズはその種々の構成部品に
広範囲のいろいろの材料を用いることが出来る。
この内の若干を述べるが、これは例であつて、こ
の発明を制約するものではない。

主可融性素子１８，１９はアルミニウム、銀、
銅、錫、亜鉛又はカドミウムにすることが出来
る。アルミニウムと銀が好ましい。こういう素子
はリボン形以外の形にすることが出来ることに注
意されたい。例えばワイヤの形又は円柱形にする
ことが出来る。

１実施例では、トリガ回路５２は銀又は銀合金
のコイル状相互接続線５０、タングステン又はニ
ツケル・クロム合金の点火用ワイヤ４５及びニツ
ケル・クロム又は銅ニツケル合金の導線４６を用
いた。

発熱材料は、固体酸化剤、粉末状の金属及び電
気絶縁性を持つ適当な結合剤の混合物であること
が好ましい。金属はジルコニウム、ハフニウム、
トリウム、アルミニウム、マグネシウム及びその
組合せから成る群から選ばれる。酸化剤は過塩素
酸カリウム、又は混合物を加熱した時に金属と発
熱反応するその他の塩素酸塩又は過塩素酸塩の様
な材料で構成される。結合剤はコロイド状シリカ
にすることが出来る。金属粒子が存在するにも
かゝわらず、この材料はかなり良好な電気絶縁体
である。本体３４は珪酸ナトリウムの様な耐湿性
絶縁材料の薄い被膜で覆うことが好ましい。

ケーシング１０内の充填剤２６は石英砂が好ま
しいが、広義にみたこの発明は、ケーシングに油
又は適当なガスの様なその他の消弧材料を詰めた
ヒユーズにも用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１形式の高圧限流ヒユーズ
の断面図、第２図は第１図の線２−２で切つた断
面図、第３図は第２図の線３−３で切つた断面
図、第４図は第２図の線４−４で切つた断面図、
第５図はこの発明の別の実施例を示す図である。 （主な符号の説明）、１７：ヒユーズ端子、１
８，１９：可融性導電素子、２０：絶縁材料の
芯、３０：切取り部、３４：発熱材料の本体、３
８：セラミツク・リング、４５：抵抗率の高い導
電ワイヤ、５２：トリガ回路、６０：ギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １対の相隔たる導電端子と、該端子間に接続
   された可融性導電素子と、該導電素子の長さに沿
   つた相隔たる場所で夫々該導電素子に密に接近し
   て配置されていて、所定の温度まで加熱された時
   に発熱反応をする性質を持つ発熱材料の複数個の
   本体と、前記可融性導電素子とは独立に前記端子
   間に接続されていて、前記可融性導電素子が切断
   されるまで、当該トリガ回路を通る電流を非常に
   小さな値に制限する抵抗値を持つトリガ回路と、
   前記発熱材料の本体を前記トリガ回路及び前記可
   融性導電素子と良好な伝熱関係を持つ様に接続し
   て、前記可融性導電素子が切断した時に前記トリ
   ガ回路を流れる電流の加熱作用によつて、前記本
   体の材料が発熱反応して、前記本体に隣接した位
   置にある追加の場所で前記可融性導電素子が更に
   切断される様にする手段と、前記端子以外の、前
   記可融性導電素子の長さに沿つた全ての点で、前
   記トリガ回路を前記可融性導電素子から電気絶縁
   する手段とを有する高圧ヒユーズ。 ２ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズに
   於て、前記可融性導電素子が電気絶縁材料の支持
   体の周りに螺旋形に巻装されており、最初に記載
   した前記可融性導電素子の他に第２の可融性導電
   素子が、前記端子間に接続されると共に、最初に
   記載した前記可融性導電素子に対して並列回路関
   係で相隔たる様に前記支持体に螺旋形に巻装され
   ており、前記発熱材料の本体が夫々全体的に前記
   支持体を取囲んでいると共に、前記支持体の長さ
   に沿つて軸方向に相隔たつて前記支持体に設けら
   れており、前記可融性導電素子の各々が前記本体
   の外側の直ぐ近くを通る様にした高圧ヒユーズ。 ３ 特許請求の範囲２に記載した高圧ヒユーズに
   於て、各々の前記可融性導電素子が各々の前記本
   体の外側の上を少なくとも１回通る様にした高圧
   ヒユーズ。 ４ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズに
   於て、発熱材料の前記本体が前記可融性導電素子
   の長さに沿つて相隔たつており、前記可融性導電
   素子は各々の前記本体の外側の上を少なくとも１
   回通り、前記トリガ回路が、複数個の前記本体と
   夫々密に接近して配置され且つトリガ回路内で互
   いに直列に電気接続された複数個の導電加熱部分
   を含んでいる高圧ヒユーズ。 ５ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズに
   於て、前記可融性導電素子が電気絶縁材料の支持
   体の周りに螺旋形に巻装されており、最初に記載
   した前記可融性導電素子の他に第２の可融性導電
   素子が、前記端子間に接続されると共に、最初に
   記載した前記可融性導電素子に対して並列回路関
   係で相隔たる様に前記支持体の周りに螺旋形に巻
   装されており、前記支持体の長さに沿つて軸方向
   に相隔てゝ発熱材料の前記本体を前記支持体に取
   付ける手段とを有し、前記可融性導電素子の各々
   が前記本体に密に接近してその上を通る様にした
   高圧ヒユーズ。 ６ 特許請求の範囲５に記載した高圧ヒユーズに
   於て、各々の前記本体が全体的に環状である高圧
   ヒユーズ。 ７ 特許請求の範囲５に記載した高圧ヒユーズに
   於て、各々の前記可融性導電素子が各々の前記本
   体の外側の上を少なくとも１回通る高圧ヒユー
   ズ。 ８ 特許請求の範囲６に記載した高圧ヒユーズに
   於て、各々の前記可融性導電素子が各々の前記本
   体の外側の上を少なくとも１回通る高圧ヒユー
   ズ。 ９ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズに
   於て、前記トリガ回路が、複数個の前記本体に
   夫々密に接近して配置されていて、前記トリガ回
   路内で互いに直列に電気接続された複数個の導電
   加熱部分を含んでいる高圧ヒユーズ。 １０ 特許請求の範囲９に記載した高圧ヒユーズ
   に於て、前記トリガ回路が前記加熱部分の間の相
   互接続部分を含んでおり、該相互接続部分はコイ
   ル状の線の形をしている高圧ヒユーズ。 １１ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズ
   に於て、前記可融性導電素子が発熱反応によつて
   切断される各々の場所で、アーク発生後に前記場
   所に残る前記可融性導電素子の相隔たる部分の間
   に電界が存在し、関連した発熱材料の本体の内、
   前記可融性導電素子の前記相隔たる部分の間にあ
   る部分が前記電界の横方向に伸びている高圧ヒユ
   ーズ。 １２ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズ
   に於て、最初に記載した前記可融性導電素子の他
   に第２の可融性導電素子が、最初に記載した前記
   可融性導電素子と並列回路となる様に前記端子間
   に接続されていて、最初に記載した前記可融性導
   電素子に対して相隔たつており、発熱材料の各々
   の前記本体は、前記可融性導電素子の長さに沿つ
   て相隔たる場所で、最初に記載した可融性導電素
   子及び第２の可融性導電素子の両方に密に接近し
   て配置されており、発熱材料の前記本体は最初に
   記載した可融性導電素子及び第２の可融性導電素
   子の両方に対して良好な伝熱関係を持つ様に接続
   されていて、両方の前記可融性導電素子が切断し
   た時に前記トリガ回路を通る電流の加熱作用によ
   つて、前記本体の材料が発熱反応をして、夫夫前
   記本体に隣接した追加の場所で前記可融性導電素
   子が更に切断される様にし、更に、前記端子以外
   の、前記第２の可融性導電素子の長さに沿つた全
   ての点で、前記トリガ回路を前記第２の可融性導
   電素子から電気絶縁する手段を有する高圧ヒユー
   ズ。 １３ 特許請求の範囲１２に記載した高圧ヒユー
   ズに於て、前記本体が全体的に環状であり、前記
   可融性導電素子が前記環状の本体の外側に密に接
   近して、相隔たる場所でこの外側の上を通る様に
   した高圧ヒユーズ。 １４ 特許請求の範囲１３に記載した高圧ヒユー
   ズに於て、各々の前記可融性導電素子が各々の前
   記本体の外側の上を少なくとも１回通る高圧ヒユ
   ーズ。 １５ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズ
   に於て、前記可融性導電素子とは独立に、且つ最
   初に記載したトリガ回路及び可融性導電素子と並
   列回路を成す様に前記端子間に接続されていて、
   前記可融性導電素子が切断されるまで、その中を
   通る電流を非常に小さな値に制限する抵抗値を持
   つ第２のトリガ回路と、該第２のトリガ回路と良
   好な伝熱関係を持つ様に発熱材料の本体を接続す
   る手段と、前記端子以外の、前記可融性導電素子
   の長さに沿つた全ての点で、前記トリガ回路を前
   記可融性導電素子から電気絶縁する手段とを有す
   る高圧ヒユーズ。 １６ 特許請求の範囲１に記載した高圧ヒユーズ
   に於て、前記トリガ回路が前記トリガ回路と直列
   の絶縁手段を含んでいて、所定のスイツチング・
   サージ状態の下で有意の電流がその中を通らない
   様に阻止すると共に、その両端の電圧が予定のレ
   ベルを越えた時に降伏して、トリガ回路に有意の
   電流が流れることが出来る様にした高圧ヒユー
   ズ。 １７ 特許請求の範囲１６に記載した高圧ヒユー
   ズに於て、前記絶縁手段が絶縁降伏ギヤツプで構
   成される高圧ヒユーズ。