JPH0743549U - 変圧器用サージ吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サージ吸収素子の短絡破壊や焼損を未然に防
止でき、しかもインパルス性ノイズも効果的に吸収除去
でき、また変圧器に対して着脱自在に接続できるように
する。 【構成】 変圧器に着脱自在に接続される端子Ａ、Ｂ間
に容量性バリスタＣＺを接続し、また容量性バリスタＣ
Ｚと並列にバリスタＺ１１、Ｚ２１を直列に接続すると
ともに、このバリスタＺ１１とＺ２１の接続点にアース
用接続部に着脱自在に接続される端子Ｃを接続する。ま
た容量性バリスタＣＺとバリスタＺ１１の接続点Ｖ１１
と端子Ａとの間、および容量性バリスタＣＺとバリスタ
Ｚ２１の接続点Ｖ２１と端子Ｂとの間に、切換スィッチ
Ｓ１１、Ｓ２１を介して電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１を
挿入する。またバリスタＺ１１、Ｚ２１の温度ヒューズ
ＴＦ１１、ＴＦ２１を切換スィッチＳ１１、Ｓ２１の切
換えにより電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１と直列接続され
るように設ける。さらに電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１ま
たは温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断された時、
発光表示する表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電源変圧器に接続して使用するのに好適なサージ吸収装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

電源ラインには、スイッチングノイズや誘導雷のような非常に大きいサージ電 圧が加わることがある。このような伝導性障害波が電源変圧器を介して電子機器 に侵入するのを抑制するために、従来、図４に示すような障害波吸収回路が電源 変圧器と電子機器との間の線路に挿入されている。すなわち図４において、Ｌ１ 、Ｌ２はＡＣライン、Ｚ１はラインＬ１、Ｌ２間に接続されたサージ吸収素子（ バリスタ）、Ｚ２、Ｚ３はラインＬ１、Ｌ２とアースＥとの間に接続されたサー ジ吸収素子（バリスタ）で、これらサージ吸収素子Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３によって、 ラインＬ１、Ｌ２に加えられたサージ電圧を吸収抑制して、電子機器ＲＬを保護 するようにされている。

【０００３】 しかしながらこのようなサージ抑制回路では、そのサージ耐量を越えるサージ 電圧が侵入してきた場合、サージ吸収素子が高温に達して短絡破壊され、また焼 損されることになり、これがために外部の回路や機器に支障をもたらすことがあ った。

【０００４】 またこのサージ抑制回路の絶縁試験や耐圧試験を行なうために、大きなサージ 電圧を発生させた際にも、同様な故障が起きやすかった。

【０００５】 そこで図５に示すように、ヒューズＦ１、Ｆ２を接続して、サージ耐量を越え るようなサージ電圧が侵入してきた場合には、ヒューズＦ１、Ｆ２が溶断するよ うにして、サージ吸収素子が短絡破壊されたり焼損したりするのを未然に防ぐよ うにしたサージ抑制回路が考案されている（実開昭５２−６４３２９号、実公平 ５−８７６２号等）。なお、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２は発光ダイオードで、ヒューズ Ｆ１、Ｆ２が溶断した時に点灯して回路が機能を喪失したことを表示するための ものである。Ｒ１、Ｒ２は電圧調整用抵抗器、Ｄ１、Ｄ２は電圧補償用整流器で ある。

【０００６】 しかしながら上記の場合、ヒューズが溶断するのは、大きなサージ電圧が侵入 してきた時ばかりでなく、電源変圧器や電子機器等に異状が生じた時でも起こり 得るので、ヒューズが溶断した原因の判断に苦慮することがあった。

【０００７】

【考案が解決しょうとする問題点】

このように上記した従来のサージ抑制回路では、バリスタ電圧と呼ばれるある 決められた範囲のサージ電圧に対してしか吸収効果がなく、制限電圧をオーバす ると、サージ吸収素子が破壊されたり焼損したりして吸収効果を失し、また短絡 作用などによってラインに支障をもたらすものであった。

【０００８】 またサージ吸収素子として用いている非直線抵抗素子（バリスタ）は、誘導雷 サージのように比較的大きなウネリ周波とエネルギー電圧を持つものには優れた 吸収効果を発揮するが、立ち上がりの早いインパルス性ノイズや高周波ノイズに 対しては、吸収作用が劣るため、このようなノイズに対しては、例えばサージ吸 収素子と並列にコンデンサを接続したり、またスナバ回路を設けて、その吸収作 用を補償するようにしなければならなかった。

【０００９】 その上、従来のサージ抑制回路は、電源変圧器と電子機器との間の線路に固定 化されて接続されていたので、短絡破壊や焼損などによる故障の際に、取り外し て点検したり、新品のものと交換したりするのが簡単にはできなかった。

【００１０】 この考案は、上記従来の欠点を解決するためになしたもので、その目的とする ところは、電流ヒューズや温度ヒューズを設けてサージ吸収素子の短絡破壊や焼 損を未然に防止するとともに、容量性バリスタによりインバルス性ノイズや高周 波ノイズを効果的に吸収除去できるようにし、また変圧器に対して着脱自在に接 続できるようにした変圧器用サージ吸収装置を提供することにある。

【００１１】

【問題点を解決する手段】

すなわちこの考案は、上記目的を達成するため、変圧器の接続部に着脱自在に 接続される一対の端子Ａ、Ｂ間に容量性バリスタＣＺが接続され、また容量性バ リスタＣＺと並列に２個のバリスタＺ１１、Ｚ２１が直列に接続されるとともに 、このバリスタＺ１１とバリスタＺ２１の接続点にはアース用接続部に着脱自在 に接続される端子Ｃが接続され、また容量性バリスタＣＺと一方のバリスタＺ１ １の接続点Ｖ１１と端子Ａとの間、および容量性バリスタＣＺと他方のバリスタ Ｚ２１の接続点Ｖ２１と端子Ｂとの間には、それぞれ切換スィッチＳ１１、Ｓ２ １を介して電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１が挿入され、また各バリスタＺ１１、Ｚ ２１に対する温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１がそれぞれ配されるとともに、温 度ヒューズＴＦ１１は切換スィッチＳ１１に、温度ヒューズＴＦ２１は切換スィ ッチＳ２１にそれぞれ接続され、切換スィッチＳ１１、Ｓ２１の切換えにより、 温度ヒューズＴＦ１１と電流ヒューズＦ１１が、および温度ヒューズＴＦ２１と 電流ヒューズＦ２１がそれぞれ直列接続され、非切換え時には温度ヒューズＴＦ １１、ＴＦ２１の回路は断路状態となるように設けられ、さらに電流ヒューズＦ １１と温度ヒューズＴＦ１１、または電流ヒューズＦ２１と温度ヒューズＴＦ２ １の何れかが溶断された時、その溶断を発光表示する表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ ２１がそれぞれ設けられてなるものである。

【００１２】

【作 用】

上記のように構成したので、端子Ａ、Ｂを電源変圧器Ｔの接続部に接続すると ともに、端子Ｃをアースに接続することにより、電源ラインＬ１、Ｌ２に大きな サージ電圧が加わっても、バリスタＺ１１、Ｚ２１によって吸収抑制され、また インパルス性ノイズや高周波ノイズが加わった場合には、容量性バリスタＣＺに よって吸収抑制されることになり、電子機器（図示省略）にノイズやサージが侵 入するのを防止できる。

【００１３】 そして電源ラインＬ１、Ｌ２に異常に大きなサージ電圧が加わり、大きなサー ジ電流が流れた場合には、電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１が溶断するので、回路が 断路されることになり、バリスタＺ１１、Ｚ２１や容量性バリスタＣＺが短絡破 壊したり焼損したりするのを未然に防止できる。

【００１４】 またその場合、切換スィッチＳ１１、Ｓ２１を図１の点線の状態に切り換えて 使用している時は、大きなサージ電流が流れることによってバリスタＺ１１、Ｚ ２１が発熱し、この発熱によって温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断するこ とになる。瞬間に大電流が流れたために温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が追随 できない場合でも、それと直列接続された電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１が溶断し て回路を断路することになる。そのためこの場合は、温度ヒューズＴＦ１１、Ｔ Ｆ２１と電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１とによって、バリスタＺ１１、Ｚ２１や容 量性バリスタＣＺを保護できることになる。

【００１５】 また電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１や温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１の何れか が溶断した時は、表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１によって発光表示されるので、 その時は電源変圧器Ｔから取り外して、点検したり、新品と交換する。

【００１６】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。Ａ、Ｂは電源変圧器Ｔの 端子台の接続部（図示省略）に着脱自在に接続される一対の端子である。この端 子Ａ、Ｂの構造としては、電源変圧器Ｔの接続部に対してネジ止め式や差込み式 により接続するもののほか、ハンダ付けにより接続するものでもよく、通常の市 販のものを採用すればよい。この端子Ａ、Ｂ間にサージ吸収素子である容量性バ リスタＣＺが接続されるとともに、この容量性バリスタＣＺと並列に２個のバリ スタ（酸化亜鉛バリスタ）Ｚ１１、Ｚ２１が直列に接続されている。Ｃはバリス タＺ１１とバリスタＺ２１との接続点に接続されたアース用の端子で、端子Ａ、 Ｂと同様な構造のものが採用されている。

【００１７】 Ｆ１１、Ｆ２１は電流ヒューズで、電流ヒューズＦ１１は、容量性バリスタＣ Ｚと一方のバリスタＺ１１の接続点Ｖ１１と端子Ａとの間に、また電流ヒューズ Ｆ２１は容量性バリスタＣＺと他方のバリスタＺ２１の接続点Ｖ２１と端子Ｂと の間にそれぞれ切換スィッチＳ１１、Ｓ２１を介して接続されている。

【００１８】 またＴＦ１１、ＴＦ２１はそれぞれバリスタＺ１１、Ｚ２１の温度ヒューズで 、各バリスタＺ１１、Ｚ２１に接当または近接するように配されるとともに、温 度ヒューズＴＦ１１は切換スィッチＳ１１に、温度ヒューズＴＦ２１は切換スィ ッチＳ２１にそれぞれ接続されている。そしてこの切換スィッチＳ１１、Ｓ２１ を切換える時には（図１の点線の状態）、温度ヒューズＴＦ１１と電流ヒューズ Ｆ１１が、および温度ヒューズＴＦ２１と電流ヒューズＦ２１がそれぞれ直列接 続され、また非切換え時には（図１の実線の状態）、温度ヒューズＴＦ１１、Ｔ Ｆ２１の回路は断路状態となるように設けられている。

【００１９】 ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１は発光素子よりなる表示器で、表示器ＬＥＤ１１は、 電流ヒューズＦ１１または温度ヒューズＴＦ１１が溶断した時、発光するように 電流ヒューズＦ１１と切換スィッチＳ１１に対して並列に接続され、また表示器 ＬＥＤ２１は、電流ヒューズＦ２１または温度ヒューズＴＦ２１が溶断した時、 発光するように電流ヒューズＦ２１と切換スィッチＳ２１に対して並列に接続さ れている。Ｒ１１、Ｒ２１は表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１に直列に接続された 電圧調整用抵抗器、Ｄ１１、Ｄ２１は表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１に並列に接 続された電圧補償用整流器である。

【００２０】 なお上記実施例のサージ吸収装置は、図示しないが、端子Ａ、Ｂ、Ｃ、および 接続点Ｖ１１、Ｖ２１以外は、絶縁性ケース内に収納するとともに、表示器ＬＥ Ｄ１１、ＬＥＤ２１の配された箇所はケースに透孔を穿設するなどして、表示器 が発光したことをケース外から知ることができるように構成するとよい。

【００２１】 つぎに上記実施例のサージ吸収装置を使用する場合を図２によって説明する。 サージ吸収装置ＮＳＡの端子Ａ、Ｂを電源変圧器Ｔの端子台の接続部に接続する とともに、端子Ｃをその電源変圧器Ｔの端子台に設けられたアース用接続部に接 続する。また電源ラインＬ１、Ｌ２の一方Ｌ１を端子Ａ側に、他方Ｌ２を端子Ｂ 側に接続して、電源ラインＬ１、Ｌ２に対してサージ吸収装置ＮＳＡが並列接続 となるようにする。

【００２２】 このようにして使用することにより、電源ラインＬ１、Ｌ２に大きなサージ電 圧が加わっても、バリスタＺ１１、Ｚ２１によって吸収抑制されるので、サージ 電圧が電源変圧器Ｔを介して電子機器（図示省略）に侵入するのを防止できる。

【００２３】 またインパルス性ノイズや高周波ノイズが加わった場合には、容量性バリスタ ＣＺによって吸収抑制されるので、同様にノイズの侵入を防止できる。すなわち この容量性バリスタＣＺは、通常のバリスタ（酸化亜鉛バリスタ）Ｚ１１、Ｚ２ １に比べ、１０倍以上の静電容量を持つコンデンサ素子と、非直線指数（電圧− 電流）の高いバリスタ素子が並列に共成されているので、インパルス性ノイズや 高周波ノイズは、コンデンサ素子によるバイパス作用によって吸収抑制されるこ とになる。

【００２４】 そして電源ラインＬ１、Ｌ２に異常に大きなサージ電圧が加わり、大きなサー ジ電流が流れた場合には、電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１が溶断するので、回路が 断路されることになり、そのためバリスタＺ１１、Ｚ２１や容量性バリスタＣＺ が短絡破壊したり焼損したりするのを未然に防止できることになる。

【００２５】 またその場合、切換スィッチＳ１１、Ｓ２１を図１の点線の状態に切り換えて 使用している時は、大きなサージ電流が流れることによってバリスタＺ１１、Ｚ ２１が発熱し、この発熱によって温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断するこ とになる。瞬間に大電流が流れたために温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が追随 できない場合でも、それと直列接続された電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１が溶断し て回路を断路することになる。そのためこのように使用する時は、温度ヒューズ ＴＦ１１、ＴＦ２１と電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１とによって、バリスタＺ１１ 、Ｚ２１や容量性バリスタＣＺが短絡破壊したり焼損したりするのを防止できる ことになる。

【００２６】 電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１または温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断し た時は、表示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１が発光するので、電流ヒューズＦ１１、 Ｆ２１または温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断したことを知ることができ る。

【００２７】 図３はサージ吸収装置ＮＳＡをサージの抑制回路として使用するほか、電源ト ランスＴの過電流による事故防止装置としても使用する場合で、電源ラインＬ１ 、Ｌ２の一方Ｌ１を接続点Ｖ１１に、他方Ｌ２を接続点Ｖ２１に接続して、電源 ラインＬ１、Ｌ２に対してサージ吸収装置ＮＳＡが直・並列接続となるようにし ている。

【００２８】 このように接続して使用する時は、上記したと同様に、電源ラインＬ１、Ｌ２ に加わったノイズやサージを吸収除去できるほか、電源トランスＴに過電流が流 れることにより、電源ラインとなっている電流ヒューズＦ１１、Ｆ２１または温 度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１が溶断するので、過電流による事故をも防止でき ることになる。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように考案によると、バリスタ電圧を越える大きなサージ電圧が 加わった時は、電流ヒューズが溶断されるので、回路が断路することになり、サ ージ吸収素子であるバリスタの短絡破壊や焼損が防止される。そのためバリスタ の短絡作用などによって外部の回路や機器に支障が及ぶのを回避できることにな る。そして切換スィッチを切り換えて電流ヒューズと温度ヒューズが直列接続と なるようにして使用する時は、電流ヒューズと温度ヒューズの２つのヒューズで サージ吸収素子を保護できることになり、より信頼性の高いサージ吸収装置を提 供できる。

【００３０】 しかもサージ吸収素子の１つに容量性バリスタを用いているので、従来のよう にサージ吸収素子と並列にコンデンサを接続したり、スナバ回路を設けたりしな くても、インバルス性ノイズや高周波ノイズを効果的に吸収除去できることにな り、簡単な回路構成にて実施できる。

【００３１】 また電源変圧器に対しては、端子を着脱自在に接続して使用できるので、簡単 に取り外しできることになり、故障の際の点検作業などを容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示した回路図である。

【図２】図１のものを電源変圧器に接続する場合の使用
例を示した平面図である。

【図３】図１のものを電源変圧器に接続する場合の別の
使用例を示した平面図である。

【図４】従来のサージ抑制回路を示した回路図である。

【図５】従来の別のサージ抑制回路を示した回路図であ
る。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ 端子 ＣＺ 容量性バリスタ Ｚ１１、Ｚ２１ バリスタ Ｖ１１、Ｖ２１ 接続点 Ｆ１１、Ｆ２１ 電流ヒューズ Ｓ１１、Ｓ２１ 切換スィッチ ＴＦ１１、ＴＦ２１ 温度ヒューズ ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１ 表示器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器の接続部に着脱自在に接続される
   一対の端子Ａ、Ｂ間に容量性バリスタＣＺが接続され、
   また容量性バリスタＣＺと並列に２個のバリスタＺ１
   １、Ｚ２１が直列に接続されるとともに、このバリスタ
   Ｚ１１とバリスタＺ２１の接続点にはアース用接続部に
   着脱自在に接続される端子Ｃが接続され、また容量性バ
   リスタＣＺと一方のバリスタＺ１１の接続点Ｖ１１と端
   子Ａとの間、および容量性バリスタＣＺと他方のバリス
   タＺ２１の接続点Ｖ２１と端子Ｂとの間には、それぞれ
   切換スィッチＳ１１、Ｓ２１を介して電流ヒューズＦ１
   １、Ｆ２１が挿入され、また各バリスタＺ１１、Ｚ２１
   に対する温度ヒューズＴＦ１１、ＴＦ２１がそれぞれ配
   されるとともに、温度ヒューズＴＦ１１は切換スィッチ
   Ｓ１１に、温度ヒューズＴＦ２１は切換スィッチＳ２１
   にそれぞれ接続され、切換スィッチＳ１１、Ｓ２１の切
   換えにより、温度ヒューズＴＦ１１と電流ヒューズＦ１
   １が、および温度ヒューズＴＦ２１と電流ヒューズＦ２
   １がそれぞれ直列接続され、非切換え時には温度ヒュー
   ズＴＦ１１、ＴＦ２１の回路は断路状態となるように設
   けられ、さらに電流ヒューズＦ１１と温度ヒューズＴＦ
   １１、または電流ヒューズＦ２１と温度ヒューズＴＦ２
   １の何れかが溶断された時、その溶断を発光表示する表
   示器ＬＥＤ１１、ＬＥＤ２１がそれぞれ設けられてなる
   変圧器用サージ吸収装置。