JPH077635B2 - 限流ヒユ−ズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は限流ヒユーズに関し、特に短絡電流遮断動作時
のヒユーズエレメントの端末部改良に関する。

〔発明の背景〕

近年、限流ヒユーズは受電設備の小形，軽量化に伴ない
小形化が要望されてきた。小形ヒユーズは消弧粒子の充
填量が少ないため、従来技術では次のような作業面およ
び性能の問題点がある。

1.作業上の問題点 .1碍管と絶縁棒との隙間が縮少化されることにより、
ヒユーズエレメント端末部の電極キヤツプへの接続作業
が難しいことおよび端末部に張力が働き局部的伸びが生
じやすい。

．碍管内への消弧粒子充填作業時両端末部中の一端部
は、空隙（消弧粒子が不足）が生じ易い。

2.輸送，据付時の問題点 輸送，据付時の振動，衝撃力により充填されている消弧
粒子が挙動（充填時の消弧粒子間の保持バランスが崩れ
ることによる）し、その結果として両端末部に空隙が生
じ易い。

3.遮断性能への影響 前記した問題点の遮断性能への影響として、短絡電流が
流れると通電容量が最小な端末部の局部的伸びの発生点
が最初に溶断し、消弧を開始する。碍管内に前記空隙が
あると発生アークを伸長させ、冷却しつつ消滅させる消
弧粒子が不足するため、高温の高抵抗溶融生成物（通
称：いも虫）が肥大化して、碍管端部内面に接触するた
めヒートシツクにより、碍管割れ、破損が発生する。

尚、この種の限流ヒユーズとしては、特開昭49−54844
号、特開昭54−63255号公報を挙げることができる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、碍管端末部の空隙に起因する短絡電流
遮断動作時の碍管割れ、破損を防止した限流ヒユーズを
提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の限流ヒューズに使用する冷却リングは、筒部と
この一端に設けたフランジ部とより構成し、筒部及びフ
ランジ部の一部を軸方向に貫通した貫通溝を介して外内
径側に伸縮する冷却リングを外径側より押圧して、絶縁
筒内に挿入し、絶縁筒内面及び端面に筒部及びフランジ
部を配置することにある。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第１図に示す限流ヒユーズにより
説明する。

両端に電極キヤツプ１を有する絶縁筒の磁器碍管２は、
この内部に充填された粒子状の消弧剤３たとえば硅砂
と、両端電極キヤツプ１とリング状金属材からなるエレ
メントガイド４を介在させて、圧着かしめ作業により電
気的に接続された良導体のヒユーズ線５たとえばφ0.3m
m程度の細Ag線をスパイラル状に巻回した絶縁棒６が収
納されている。このヒユーズ線５の両端末は消弧性を有
する絶縁材７たとえば弗素系樹脂により、絶縁棒に固着
されてスパイラル巻位置が保持されている。

磁器碍管２の両端面には弾性を有する金属材からなり、
碍管の内径寸法の成形上の公差に対応可能とさせるた
め、第２図に示す貫通溝8aを設けたたとえばリン青銅板
からなるアーク熱冷却リング８を嵌入させ、前記エレメ
ントガイド４の突起部4aと接触させ、前記電極キヤツプ
１と同電位となるよう構成する。

次に本発明の限流ヒユーズの組立作業，実使用状態につ
いて説明する。

第１図は組立状態の全体図を示し、第２図はアーク熱冷
却リング単品詳細図を示し、第３図は絶縁棒６に巻回し
たヒユーズ線５を碍管２内にアーク熱冷却リング８およ
びエレメントガイド４により保持して収納した後、矢印
Ｐ方向から振動を加えつつ碍管内空間部に48〜100メツ
シユ程度の消弧粒子よりなる消弧剤３を充填作業する状
態を示す図である。

ヒユーズ線５の端末部は構成部材が多いため、消弧剤の
流入障害が大きく実質的には第４図Ｉ〜IIに示すＧのよ
うに管内隅部は、空隙部が発生しやすい。第４図は消弧
剤充填後ヒユーズ線５を電極キヤツプ１に接続する状態
を示す図であり、第４図−Ｉはヒユーズ線５の端末と電
極キヤツプ１の突出部4Cを圧着かしめ力Ｆが左右均一に
作業された状態を、第４図−IIは突出部4Cを圧着かしめ
力Ｆが左右不均一に加わつた場合の組立作業バラツキ状
態を示す。このようなバラツキ作業品のヒユーズ線５の
端末には、圧着かしめ作業時の電極キヤツプ１およびエ
レメントガイド４の変位θによる過大な張力ｆが加わ
り、断線に至らずも局部的伸びにより細り部分が発生す
る。

このように組立られた限流ヒユーズを実際に使用する場
合について説明する。

第５図−Ｉは組立時の充填条件で形成されていた消弧剤
４の粒子間のバランス状態の一例を示したもので、各粒
子間は隙間ｇを保持している。

しかるに現地輸送，据付，運転時には組立時の消弧剤の
充填条件と異なる振動，衝撃力が新に加わることにな
り、第５図−Ｉの各粒子間のバランスが崩れ、第５図−
IIのように変動して粒子間の隙間はｇ′のように狭少変
化する。すなわち、実使用時は組立時に生じている碍管
内の消弧剤空間部Ｇより更に拡大化されることになる。

この限流ヒユーズに短絡電流の如き過大電流が流れる
と、一般的には通電および熱容量が少ないヒユーズ線５
の中央部から溶断，消弧を行うものが前記した組立作業
時のヒユーズ線端末部の局部的伸びによる細り、組立時
および輸送，据付，運転時の振動，衝撃による碍管内の
消弧剤の空隙部拡大が原因で端末部が先に溶断してしま
う。

ヒユーズ線端末部で先に溶断すると、従来技術の場合第
６図−IIに示すように瞬時に熱分解（固体→液体→気
体）してガス化（銀，水素ガス）して、消弧剤３の粒子
中に拡散，蒸着して冷却作用が働き，高温（約1000℃）
の高抵抗溶融生成物（通称いも虫）を生成しつつ消弧動
作を完了するが、端末部は消弧粒子が少ないため、冷却
容積が拡大することにより、高抵抗溶融生成物が肥大化
し磁器碍管２に直接接触（碍管に約1000℃のヒートシヨ
クを与える）することとなり、亀裂10が発生し最悪の場
合は破損に至る。しかるに、本発明の限流ヒユーズの場
合は、第６図−Ｉのようにたとえばリン青銅板からなる
アーク熱冷却リング８を配置し、ヒューズ線５のガス化
されたヒユーズ線端末部はアーク熱冷却リング８に瞬時
に熱伝導され、電極キヤツプ１により迅速に放熱される
ことにより、消弧剤３の所要冷却容積は少なくなる。こ
のため、高抵抗溶融生成物は従来技術に比して容積比で
約40％に縮少できる。高抵抗溶融生成物の縮少化により
碍管への接触防止が可能となり、遮断性能の安定した高
信頼性の限流ヒユーズとなつている。又冷却リング８は
筒部8bとこの一端に設けたフランジ部8cと、筒部8b及び
フランジ部8cの一部を軸方向に切断した貫通溝8aとによ
り構成されている。貫通溝8aは冷却リング８が外及び内
径側に伸縮するのを吸収する働きをしている。

このため、冷却リング８を外径側より押圧して、碍管内
に挿入し、碍管内面及び端面に筒部8b及びフランジ部8c
を配置し、冷却リング８によって碍管２の内径寸法公差
を吸収できるので、冷却リング８の挿入作業がしやすく
なったばかりか、過電流の熱による冷却リング８の伸縮
を吸収できるようになり、碍管２の破損を防止できるよ
うになった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば組立作業，輸送，
据付，運転時に発生する組立公差，作業バラツキ，使用
状態の多様化などの不確定要因に起因する遮断動作時の
碍管亀裂および破損事故が防止でき、遮断性能の安定し
た高信頼性の限流ヒユーズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例として示した限流ヒユーズの側
断面図、第２図は第１図のアーク熱冷却リングの斜視
図、第３図と第４図−Ｉおよび第４図−IIは第１図の要
部を拡大した側断面図、第５図−Ｉおよび第５図−IIは
第１図の消弧粒子の状態を示する状態図、第６図−Ｉは
第１図の要部を拡大した側断面図、第６図−IIは従来の
限流ヒユーズの要部を拡大した側断面図である。 １…電極キヤツプ、２…磁器碍管、３…消弧剤、４…エ
レメントガイド、５…ヒユーズ線、６…絶縁棒、７…絶
縁材、８…アーク熱冷却リング、９…高抵抗溶融生成
物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒューズ線を巻回した絶縁棒を消弧剤を有
   する絶縁筒内に配置し、絶縁筒両端をキャツプで密閉
   し、キャツプに設けた突出部内に上記ヒューズ線端末と
   一端が絶縁棒を支持するエレメントガイドの他端とを挿
   入し、突出部を押圧して突出部内にヒューズ線端末とエ
   レメントガイドの他端とを挟持するものにおいて、 筒部とこの一端に設けたフランジ部と、筒部及びフラン
   ジ部の一部を軸方向に貫通した貫通溝を介して外内径側
   に伸縮する冷却リングを設け、冷却リングを外径側より
   押圧して、絶縁筒内に挿入し、絶縁筒内面及び端面に筒
   部及びフランジ部を配置することを特徴とする限流ヒュ
   ーズ。