JPH10275711A - バックアップ機能を備えたｐｔｃ限流器 - Google Patents
バックアップ機能を備えたｐｔｃ限流器Info
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- JPH10275711A JPH10275711A JP7841097A JP7841097A JPH10275711A JP H10275711 A JPH10275711 A JP H10275711A JP 7841097 A JP7841097 A JP 7841097A JP 7841097 A JP7841097 A JP 7841097A JP H10275711 A JPH10275711 A JP H10275711A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックアップ機能に優れたＰＴＣ素子を用い
たＰＴＣ限流器を得る。 【解決手段】 ＰＴＣ限流器１０は、複合ＰＴＣ素子体
１０ａと、固着用金属箔１５ａを介して接続した第１金
属電極板１５と、固着用金属箔１６ａを介して接続した
第２金属電極板１６とから構成される。複合ＰＴＣ素子
体１０ａは、第１ＰＴＣ素子板１１と、この第１ＰＴＣ
素子板１１の上部に固着された低熱量融点金属箔１２
と、低熱量融点金属箔１２の上部に固着された蓄熱器１
３と、蓄熱器１３の上部に固着された第１ＰＴＣ素子板
１１より抵抗値が増大する温度が高くかつ抵抗増加に至
るエネルギー量および電流量が大きい板状の第２ＰＴＣ
素子板１４とから構成される。
たＰＴＣ限流器を得る。 【解決手段】 ＰＴＣ限流器１０は、複合ＰＴＣ素子体
１０ａと、固着用金属箔１５ａを介して接続した第１金
属電極板１５と、固着用金属箔１６ａを介して接続した
第２金属電極板１６とから構成される。複合ＰＴＣ素子
体１０ａは、第１ＰＴＣ素子板１１と、この第１ＰＴＣ
素子板１１の上部に固着された低熱量融点金属箔１２
と、低熱量融点金属箔１２の上部に固着された蓄熱器１
３と、蓄熱器１３の上部に固着された第１ＰＴＣ素子板
１１より抵抗値が増大する温度が高くかつ抵抗増加に至
るエネルギー量および電流量が大きい板状の第２ＰＴＣ
素子板１４とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送配電系統等の電
路に流れる短絡電流あるいは過負荷電流等の過電流から
送配電系統あるいは送配電系統等の電路に配設した電力
機器を保護するための限流器に係わり、特に、抵抗値が
増大する温度が異なる複数のＰＴＣ素子を用いて構成し
たバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器に関する。
路に流れる短絡電流あるいは過負荷電流等の過電流から
送配電系統あるいは送配電系統等の電路に配設した電力
機器を保護するための限流器に係わり、特に、抵抗値が
増大する温度が異なる複数のＰＴＣ素子を用いて構成し
たバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、送配電系統に流れる短絡電流など
の過電流から送配電系統あるいは送配電系統等の電路に
配設した電力機器を保護するために、温度が上昇するこ
とにより抵抗値が増大する正の抵抗温度係数を有する素
子（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サー
ミスタ、以下ＰＴＣ素子という）を備えた限流器を送配
電系統の電路に用いることが提案されるようになった。
このＰＴＣ素子を備えた限流器を送配電系統の電路に遮
断器と併設して用いた場合、例えば、この電路に短絡電
流などの過電流が流れると、ＰＴＣ素子内にジュール熱
が発生してＰＴＣ素子の温度が上昇する。すると、この
ＰＴＣ素子は正の抵抗温度係数を有するため、ＰＴＣ素
子の温度が上昇して所定の抵抗転移温度（あるいは相転
移温度）以上になると、その抵抗値が急激に増大して、
この電路に流れる過電流を抑制（限流）するようになる
とともに、その後に遮断器が動作することにより回路が
遮断されることとなる。一方、事故が回復した後、ＰＴ
Ｃ素子の温度が常温に戻ると、その抵抗値は元の低抵抗
値になるため、ＰＴＣ素子は自動復帰し、その後、遮断
器が再投入されるとこの電路には通常の所定の電流が流
れるようになる。
の過電流から送配電系統あるいは送配電系統等の電路に
配設した電力機器を保護するために、温度が上昇するこ
とにより抵抗値が増大する正の抵抗温度係数を有する素
子（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サー
ミスタ、以下ＰＴＣ素子という）を備えた限流器を送配
電系統の電路に用いることが提案されるようになった。
このＰＴＣ素子を備えた限流器を送配電系統の電路に遮
断器と併設して用いた場合、例えば、この電路に短絡電
流などの過電流が流れると、ＰＴＣ素子内にジュール熱
が発生してＰＴＣ素子の温度が上昇する。すると、この
ＰＴＣ素子は正の抵抗温度係数を有するため、ＰＴＣ素
子の温度が上昇して所定の抵抗転移温度（あるいは相転
移温度）以上になると、その抵抗値が急激に増大して、
この電路に流れる過電流を抑制（限流）するようになる
とともに、その後に遮断器が動作することにより回路が
遮断されることとなる。一方、事故が回復した後、ＰＴ
Ｃ素子の温度が常温に戻ると、その抵抗値は元の低抵抗
値になるため、ＰＴＣ素子は自動復帰し、その後、遮断
器が再投入されるとこの電路には通常の所定の電流が流
れるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た限流器に用いるＰＴＣ素子が単独のＰＴＣ素子である
と、電路に流れる過電流の増加速度がＰＴＣ素子の温度
上昇速度より大きい場合においては、ＰＴＣ素子は所定
の抵抗増加が得られなくなり、限流動作を行えないとい
う問題を生じた。また、異常な短絡電流が流れると同時
に異常なサージ電圧が発生すると、ＰＴＣ素子に過大な
ストレスが加わることとなるので、ＰＴＣ素子が貫通し
たりあるいはフラッシュオーバを生じて、ＰＴＣ素子が
破壊されるという問題も生じる。
た限流器に用いるＰＴＣ素子が単独のＰＴＣ素子である
と、電路に流れる過電流の増加速度がＰＴＣ素子の温度
上昇速度より大きい場合においては、ＰＴＣ素子は所定
の抵抗増加が得られなくなり、限流動作を行えないとい
う問題を生じた。また、異常な短絡電流が流れると同時
に異常なサージ電圧が発生すると、ＰＴＣ素子に過大な
ストレスが加わることとなるので、ＰＴＣ素子が貫通し
たりあるいはフラッシュオーバを生じて、ＰＴＣ素子が
破壊されるという問題も生じる。
【０００４】そこで、本発明は上記した問題点に鑑みて
なされたものであって、その抵抗値が増大する温度が異
なり、過電流に対して常時動作するＰＴＣ素子とこのＰ
ＴＣ素子が故障した場合に動作するＰＴＣ素子を組み合
わせて用いれば、常時動作するＰＴＣ素子が破壊されて
も、もう一方のＰＴＣ素子が動作すれば、過電流防止機
能が発揮できるという知見に基づいてなされたものであ
って、バックアップ機能に優れたＰＴＣ限流器を得るこ
とにある。
なされたものであって、その抵抗値が増大する温度が異
なり、過電流に対して常時動作するＰＴＣ素子とこのＰ
ＴＣ素子が故障した場合に動作するＰＴＣ素子を組み合
わせて用いれば、常時動作するＰＴＣ素子が破壊されて
も、もう一方のＰＴＣ素子が動作すれば、過電流防止機
能が発揮できるという知見に基づいてなされたものであ
って、バックアップ機能に優れたＰＴＣ限流器を得るこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、抵抗値が増大する温度が異なる複数のＰＴＣ素
子を用いて構成したバックアップ機能を備えたＰＴＣ限
流器であって、上記課題を解決するために、請求項１に
記載の発明においては、所定の温度になるとその抵抗値
が急激に増大する板状の第１ＰＴＣ素子板と同第１ＰＴ
Ｃ素子板より抵抗値が増大する温度が高くかつ抵抗増加
に至るエネルギー量および電流量が大きい板状の第２Ｐ
ＴＣ素子板との少なくとも２つのＰＴＣ素子板を電気的
に直列接続して構成した複合ＰＴＣ素子体と、この複合
ＰＴＣ素子体の両表面にそれぞれ電気的に接続される金
属電極板とを備えるようにしている。
発明は、抵抗値が増大する温度が異なる複数のＰＴＣ素
子を用いて構成したバックアップ機能を備えたＰＴＣ限
流器であって、上記課題を解決するために、請求項１に
記載の発明においては、所定の温度になるとその抵抗値
が急激に増大する板状の第１ＰＴＣ素子板と同第１ＰＴ
Ｃ素子板より抵抗値が増大する温度が高くかつ抵抗増加
に至るエネルギー量および電流量が大きい板状の第２Ｐ
ＴＣ素子板との少なくとも２つのＰＴＣ素子板を電気的
に直列接続して構成した複合ＰＴＣ素子体と、この複合
ＰＴＣ素子体の両表面にそれぞれ電気的に接続される金
属電極板とを備えるようにしている。
【０００６】このような複合ＰＴＣ素子体とすることに
より、定常時においては、第１ＰＴＣ素子板および第２
ＰＴＣ素子板の常温での抵抗値は小さいため、電路に給
電される電流は第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子
板を通して流れる。一方、短絡等の事故によりこの電路
に短絡電流のような過電流が流れると、第２ＰＴＣ素子
板より抵抗値が増大する温度が低い第１ＰＴＣ素子板の
抵抗値が増大して限流動作を行う。
より、定常時においては、第１ＰＴＣ素子板および第２
ＰＴＣ素子板の常温での抵抗値は小さいため、電路に給
電される電流は第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子
板を通して流れる。一方、短絡等の事故によりこの電路
に短絡電流のような過電流が流れると、第２ＰＴＣ素子
板より抵抗値が増大する温度が低い第１ＰＴＣ素子板の
抵抗値が増大して限流動作を行う。
【０００７】そして、事故が解消して電路への給電が再
開されるようになると、第１ＰＴＣ素子板および第２Ｐ
ＴＣ素子板を通して電流が流れるようになるとともに、
第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板の温度が徐々
に低下し、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板の
温度が常温になると通常の負荷電流が電路に流れるよう
になる。
開されるようになると、第１ＰＴＣ素子板および第２Ｐ
ＴＣ素子板を通して電流が流れるようになるとともに、
第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板の温度が徐々
に低下し、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板の
温度が常温になると通常の負荷電流が電路に流れるよう
になる。
【０００８】さらに、何らかの理由により第１ＰＴＣ素
子板が損傷してＰＴＣ素子として機能しない場合は、第
２ＰＴＣ素子板の抵抗値が増大して限流動作を行うよう
になる。このため、バックアップ機能を備えた複合ＰＴ
Ｃ素子体として動作することが可能になり、この種の限
流器の信頼性が向上するとともに、このＰＴＣ限流器を
備えた送配電系統の信頼性が向上する。
子板が損傷してＰＴＣ素子として機能しない場合は、第
２ＰＴＣ素子板の抵抗値が増大して限流動作を行うよう
になる。このため、バックアップ機能を備えた複合ＰＴ
Ｃ素子体として動作することが可能になり、この種の限
流器の信頼性が向上するとともに、このＰＴＣ限流器を
備えた送配電系統の信頼性が向上する。
【０００９】このようなバックアップ機能を備えたＰＴ
Ｃ限流器において重要な点は、第１ＰＴＣ素子板が損傷
した場合に、この損傷を容易に知ることができるように
することにある。そこで、請求項２に記載の発明におい
ては、第１ＰＴＣ素子板の損傷時、即ち、第１ＰＴＣ素
子板自身の絶縁破壊によってその後に生じるアーク熱、
あるいは部分的な電流集中等によって生じる偏熱等の熱
量により溶融して蒸発する低熱量融点金属箔を第１ＰＴ
Ｃ素子の表面に配設し、第１ＰＴＣ素子板が損傷して蒸
発した金属により第１ＰＴＣ素子板の損傷を表示できる
ようにしている。
Ｃ限流器において重要な点は、第１ＰＴＣ素子板が損傷
した場合に、この損傷を容易に知ることができるように
することにある。そこで、請求項２に記載の発明におい
ては、第１ＰＴＣ素子板の損傷時、即ち、第１ＰＴＣ素
子板自身の絶縁破壊によってその後に生じるアーク熱、
あるいは部分的な電流集中等によって生じる偏熱等の熱
量により溶融して蒸発する低熱量融点金属箔を第１ＰＴ
Ｃ素子の表面に配設し、第１ＰＴＣ素子板が損傷して蒸
発した金属により第１ＰＴＣ素子板の損傷を表示できる
ようにしている。
【００１０】このような低熱量融点金属箔を設けること
により、第１ＰＴＣ素子板が何らかの理由により損傷し
て破壊されるときに大量の熱が発生すると、低熱量融点
金属箔は溶融して蒸発する。この低熱量融点金属箔の蒸
発により、再固化する際に生じる煤等によりＰＴＣ限流
器の周囲が変色したり、異常な臭いが発生したりするよ
うになる。これにより、遮断器投入時に、第１ＰＴＣ素
子板が故障したことを容易に検知することが可能にな
る。
により、第１ＰＴＣ素子板が何らかの理由により損傷し
て破壊されるときに大量の熱が発生すると、低熱量融点
金属箔は溶融して蒸発する。この低熱量融点金属箔の蒸
発により、再固化する際に生じる煤等によりＰＴＣ限流
器の周囲が変色したり、異常な臭いが発生したりするよ
うになる。これにより、遮断器投入時に、第１ＰＴＣ素
子板が故障したことを容易に検知することが可能にな
る。
【００１１】請求項３に記載の発明においては、低熱量
融点金属箔としては、溶解、蒸発して固化すると煤とな
る金属、溶解、蒸発してガスが吹き出す金属、あるいは
溶解、蒸発して変色する金属から形成するようにしてい
る。
融点金属箔としては、溶解、蒸発して固化すると煤とな
る金属、溶解、蒸発してガスが吹き出す金属、あるいは
溶解、蒸発して変色する金属から形成するようにしてい
る。
【００１２】このように、第１ＰＴＣ素子板の破壊等に
よる故障時に発生する熱量で溶解、蒸発し、固化すると
煤となる金属により低熱量融点金属箔を形成すると、固
化時にＰＴＣ限流器の周囲に煤が付着するため、容易に
第１ＰＴＣ素子板が故障したことを検知することが可能
になる。また、溶解、蒸発してガスが吹き出す金属によ
り低熱量融点金属箔を形成すると、ＰＴＣ限流器の周囲
に異常な臭いが発生するため、容易に第１ＰＴＣ素子板
が故障したことを検知することが可能になる。さらに、
溶解、蒸発して変色する金属により低熱量融点金属箔を
形成すると、ＰＴＣ限流器の周囲が変色するため、容易
に第１ＰＴＣ素子板が故障したことを検知することが可
能になる。
よる故障時に発生する熱量で溶解、蒸発し、固化すると
煤となる金属により低熱量融点金属箔を形成すると、固
化時にＰＴＣ限流器の周囲に煤が付着するため、容易に
第１ＰＴＣ素子板が故障したことを検知することが可能
になる。また、溶解、蒸発してガスが吹き出す金属によ
り低熱量融点金属箔を形成すると、ＰＴＣ限流器の周囲
に異常な臭いが発生するため、容易に第１ＰＴＣ素子板
が故障したことを検知することが可能になる。さらに、
溶解、蒸発して変色する金属により低熱量融点金属箔を
形成すると、ＰＴＣ限流器の周囲が変色するため、容易
に第１ＰＴＣ素子板が故障したことを検知することが可
能になる。
【００１３】請求項４に記載の発明においては、第１Ｐ
ＴＣ素子板と第２ＰＴＣ素子板との間に第１ＰＴＣ素子
板あるいは第２ＰＴＣ素子板が発生した熱を吸収して蓄
熱する蓄熱器を介在させるようにしている。このような
蓄熱器を設けることにより、第１ＰＴＣ素子板あるいは
第２ＰＴＣ素子板が発熱すると、これらの発熱した熱が
蓄熱器に熱伝導する。すると、第１ＰＴＣ素子板あるい
は第２ＰＴＣ素子板に長時間にわたって過負荷電流が流
れて第１ＰＴＣ素子板が発熱しても、この熱を逐次、蓄
熱器が吸収するので、第１ＰＴＣ素子板あるいは第２Ｐ
ＴＣ素子板は抵抗転移温度（あるいは相転移温度）に達
することが防止できるようになる。
ＴＣ素子板と第２ＰＴＣ素子板との間に第１ＰＴＣ素子
板あるいは第２ＰＴＣ素子板が発生した熱を吸収して蓄
熱する蓄熱器を介在させるようにしている。このような
蓄熱器を設けることにより、第１ＰＴＣ素子板あるいは
第２ＰＴＣ素子板が発熱すると、これらの発熱した熱が
蓄熱器に熱伝導する。すると、第１ＰＴＣ素子板あるい
は第２ＰＴＣ素子板に長時間にわたって過負荷電流が流
れて第１ＰＴＣ素子板が発熱しても、この熱を逐次、蓄
熱器が吸収するので、第１ＰＴＣ素子板あるいは第２Ｐ
ＴＣ素子板は抵抗転移温度（あるいは相転移温度）に達
することが防止できるようになる。
【００１４】請求項５に記載の発明においては、金属電
極板の表面積を複合ＰＴＣ素子体の両表面の第１ＰＴＣ
素子板および第２ＰＴＣ素子板の表面積より小さく形成
するとともに、金属電極板を第１ＰＴＣ素子板および第
２ＰＴＣ素子板の周辺部の表面が露出するように配置し
ている。このように、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴ
Ｃ素子板のそれぞれの表面の周縁部がそれぞれ露出する
ように形成すると、両電極板の端面間に十分な絶縁耐力
を維持することが可能となるので、第１ＰＴＣ素子板お
よび第２ＰＴＣ素子板のいずれかが抵抗転移温度（ある
いは相転移温度）に達して急激にその抵抗値が増大して
抵抗降下電圧により両電極板の端面間に過電圧が生じて
も、両電極板の端面間にフラッシュオーバが生じるとい
う不具合を防止できるようになる。
極板の表面積を複合ＰＴＣ素子体の両表面の第１ＰＴＣ
素子板および第２ＰＴＣ素子板の表面積より小さく形成
するとともに、金属電極板を第１ＰＴＣ素子板および第
２ＰＴＣ素子板の周辺部の表面が露出するように配置し
ている。このように、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴ
Ｃ素子板のそれぞれの表面の周縁部がそれぞれ露出する
ように形成すると、両電極板の端面間に十分な絶縁耐力
を維持することが可能となるので、第１ＰＴＣ素子板お
よび第２ＰＴＣ素子板のいずれかが抵抗転移温度（ある
いは相転移温度）に達して急激にその抵抗値が増大して
抵抗降下電圧により両電極板の端面間に過電圧が生じて
も、両電極板の端面間にフラッシュオーバが生じるとい
う不具合を防止できるようになる。
【００１５】請求項６に記載の発明においては、金属電
極板はその角部に面取り加工を施して、この角部に丸み
を形成した平面形状が略四角形状の板状体としている。
このように、両電極板の角部に丸みを設けるようにする
と、角部の電界はそれ以外の部分の電界と等しくなっ
て、電流密度も均一になるため、両電極板の角部に局部
的に電流が集中して、第１ＰＴＣ素子板あるいは第２Ｐ
ＴＣ素子板が局部的に抵抗転移温度（あるいは相転移温
度）に達することを防止でき、第１ＰＴＣ素子板および
第２ＰＴＣ素子板の局部的な劣化を防止できるようにな
る。
極板はその角部に面取り加工を施して、この角部に丸み
を形成した平面形状が略四角形状の板状体としている。
このように、両電極板の角部に丸みを設けるようにする
と、角部の電界はそれ以外の部分の電界と等しくなっ
て、電流密度も均一になるため、両電極板の角部に局部
的に電流が集中して、第１ＰＴＣ素子板あるいは第２Ｐ
ＴＣ素子板が局部的に抵抗転移温度（あるいは相転移温
度）に達することを防止でき、第１ＰＴＣ素子板および
第２ＰＴＣ素子板の局部的な劣化を防止できるようにな
る。
【００１６】請求項７に記載の発明においては、複合Ｐ
ＴＣ素子体の側壁の角部に面取り加工を施して、この側
壁の角部に丸みを形成するようにしている。このよう
に、複合ＰＴＣ素子体の側壁角部を面取り加工して、角
部に丸みを設けるようにすると、複合ＰＴＣ素子体の側
壁角部の電界はそれ以外の部分の電界と等しくなって、
電流密度も均一になるため、複合ＰＴＣ素子体の局部的
な劣化を防止できるようになる。
ＴＣ素子体の側壁の角部に面取り加工を施して、この側
壁の角部に丸みを形成するようにしている。このよう
に、複合ＰＴＣ素子体の側壁角部を面取り加工して、角
部に丸みを設けるようにすると、複合ＰＴＣ素子体の側
壁角部の電界はそれ以外の部分の電界と等しくなって、
電流密度も均一になるため、複合ＰＴＣ素子体の局部的
な劣化を防止できるようになる。
【００１７】請求項８に記載の発明においては、第１Ｐ
ＴＣ素子板と金属電極板および第２ＰＴＣ素子板と金属
電極板とのそれぞれの接合部に、固着用金属箔を介在さ
せて第１ＰＴＣ素子板と金属電極板および第２ＰＴＣ素
子板と金属電極板とをそれぞれ固着するようにしてい
る。このように各電極板と各ＰＴＣ素子板とを固着する
と、これらの固着面の接触面積が増大するため、その接
触抵抗が減少し、低内部抵抗の複合ＰＴＣ素子体が得ら
れるようになる。
ＴＣ素子板と金属電極板および第２ＰＴＣ素子板と金属
電極板とのそれぞれの接合部に、固着用金属箔を介在さ
せて第１ＰＴＣ素子板と金属電極板および第２ＰＴＣ素
子板と金属電極板とをそれぞれ固着するようにしてい
る。このように各電極板と各ＰＴＣ素子板とを固着する
と、これらの固着面の接触面積が増大するため、その接
触抵抗が減少し、低内部抵抗の複合ＰＴＣ素子体が得ら
れるようになる。
【００１８】請求項９に記載の発明においては、固着用
金属箔を、第１ＰＴＣ素子板、第２ＰＴＣ素子板および
金属電極板より硬度が小さい金属、あるいは第１ＰＴＣ
素子板、第２ＰＴＣ素子板および金属電極板より表面粗
さが小さい金属から形成している。このような硬度ある
いは表面粗さの関係を有する金属から形成された金属箔
を第１ＰＴＣ素子板と電極板の間および第２ＰＴＣ素子
板と電極板の間に配置して、これらの両電極板の両面を
金属箔が変形するような圧縮応力を加えて押圧すると、
金属箔が変形して各ＰＴＣ素子板と電極板と金属箔を介
して緊密に結合して固着されるようになる。この結果、
第１ＰＴＣ素子板と電極板および第２ＰＴＣ素子板と電
極板との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させる
ことが可能になる。
金属箔を、第１ＰＴＣ素子板、第２ＰＴＣ素子板および
金属電極板より硬度が小さい金属、あるいは第１ＰＴＣ
素子板、第２ＰＴＣ素子板および金属電極板より表面粗
さが小さい金属から形成している。このような硬度ある
いは表面粗さの関係を有する金属から形成された金属箔
を第１ＰＴＣ素子板と電極板の間および第２ＰＴＣ素子
板と電極板の間に配置して、これらの両電極板の両面を
金属箔が変形するような圧縮応力を加えて押圧すると、
金属箔が変形して各ＰＴＣ素子板と電極板と金属箔を介
して緊密に結合して固着されるようになる。この結果、
第１ＰＴＣ素子板と電極板および第２ＰＴＣ素子板と電
極板との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させる
ことが可能になる。
【００１９】請求項１０に記載の発明においては、固着
用金属箔を、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板
より硬度が大きくかつ金属電極板より硬度が小さい金
属、あるいは第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板
より表面粗さが大きくかつ金属電極板より表面粗さが小
さい金属から形成している。このような硬度あるいは表
面粗さの関係を有する金属から形成された金属箔を第１
ＰＴＣ素子板と電極板の間および第２ＰＴＣ素子板と電
極板の間に配置しても、これらの両電極板の両面を金属
箔が変形するような圧縮応力を加えて押圧すると、金属
箔が変形して各ＰＴＣ素子板と電極板とが金属箔を介し
て緊密に結合して固着されるようになる。この結果、第
１ＰＴＣ素子板と電極板および第２ＰＴＣ素子板と電極
板との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させるこ
とが可能になる。
用金属箔を、第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板
より硬度が大きくかつ金属電極板より硬度が小さい金
属、あるいは第１ＰＴＣ素子板および第２ＰＴＣ素子板
より表面粗さが大きくかつ金属電極板より表面粗さが小
さい金属から形成している。このような硬度あるいは表
面粗さの関係を有する金属から形成された金属箔を第１
ＰＴＣ素子板と電極板の間および第２ＰＴＣ素子板と電
極板の間に配置しても、これらの両電極板の両面を金属
箔が変形するような圧縮応力を加えて押圧すると、金属
箔が変形して各ＰＴＣ素子板と電極板とが金属箔を介し
て緊密に結合して固着されるようになる。この結果、第
１ＰＴＣ素子板と電極板および第２ＰＴＣ素子板と電極
板との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させるこ
とが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、図に基づいて本発明のバ
ックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器の一実施形態を説
明する。図１は本実施形態のＰＴＣ限流器１０の概略構
成を示す断面図である。このＰＴＣ限流器１０は、複合
ＰＴＣ素子体１０ａと、この複合ＰＴＣ素子体１０ａの
下面に固着用金属箔１５ａを介して接続した第１金属電
極板１５と、複合ＰＴＣ素子体１０ａの上面に固着用金
属箔１６ａを介して接続した第２金属電極板１６とから
構成されている。
ックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器の一実施形態を説
明する。図１は本実施形態のＰＴＣ限流器１０の概略構
成を示す断面図である。このＰＴＣ限流器１０は、複合
ＰＴＣ素子体１０ａと、この複合ＰＴＣ素子体１０ａの
下面に固着用金属箔１５ａを介して接続した第１金属電
極板１５と、複合ＰＴＣ素子体１０ａの上面に固着用金
属箔１６ａを介して接続した第２金属電極板１６とから
構成されている。
【００２１】複合ＰＴＣ素子体１０ａは、第１ＰＴＣ素
子板１１と、この第１ＰＴＣ素子板１１の上部に固着さ
れた低熱量融点金属箔１２と、低熱量融点金属箔１２の
上部に固着された蓄熱器１３と、蓄熱器１３の上部に固
着された第１ＰＴＣ素子板１１より抵抗値が増大する温
度が高くかつ抵抗増加に至るエネルギー量および電流量
が大きい板状の第２ＰＴＣ素子板１４とから構成してい
る。
子板１１と、この第１ＰＴＣ素子板１１の上部に固着さ
れた低熱量融点金属箔１２と、低熱量融点金属箔１２の
上部に固着された蓄熱器１３と、蓄熱器１３の上部に固
着された第１ＰＴＣ素子板１１より抵抗値が増大する温
度が高くかつ抵抗増加に至るエネルギー量および電流量
が大きい板状の第２ＰＴＣ素子板１４とから構成してい
る。
【００２２】第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素
子板１４としては、温度が上昇することにより抵抗値が
増大する正の抵抗温度係数を有する素子（ＰＴＣ（Posi
tiveTemperature Coefficient）サーミスタ、以下、Ｐ
ＴＣ素子という）、例えば、Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3等のＶ2
Ｏ3系セラミックス、チタン酸ビスマス（ＢｉＴｉＯ3）
セラミックスあるいはこれらの固溶体、クリストバライ
ト−カーボン系等複合セラミックス材料等の、その比抵
抗が急激に増大する温度（抵抗転移温度あるいは相転移
温度という、以下抵抗転移温度という）が２００℃〜２
８０℃程度のもので、常温での抵抗値が小さくかつ抵抗
転移温度になると急激に抵抗値が増大するＰＴＣ素子を
用いている。
子板１４としては、温度が上昇することにより抵抗値が
増大する正の抵抗温度係数を有する素子（ＰＴＣ（Posi
tiveTemperature Coefficient）サーミスタ、以下、Ｐ
ＴＣ素子という）、例えば、Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3等のＶ2
Ｏ3系セラミックス、チタン酸ビスマス（ＢｉＴｉＯ3）
セラミックスあるいはこれらの固溶体、クリストバライ
ト−カーボン系等複合セラミックス材料等の、その比抵
抗が急激に増大する温度（抵抗転移温度あるいは相転移
温度という、以下抵抗転移温度という）が２００℃〜２
８０℃程度のもので、常温での抵抗値が小さくかつ抵抗
転移温度になると急激に抵抗値が増大するＰＴＣ素子を
用いている。
【００２３】そして、これらから選択したＰＴＣ素子を
平面形状が四角形の板状に成形したものを用いる。この
うち、第１ＰＴＣ素子板１１としては、抵抗転移温度が
２３０℃程度のＰＴＣ素子を用い、第２ＰＴＣ素子板１
４としては、抵抗転移温度が２８０℃程度で抵抗増加に
至るエネルギー量および電流量が大きいＰＴＣ素子を用
いることが好ましい。
平面形状が四角形の板状に成形したものを用いる。この
うち、第１ＰＴＣ素子板１１としては、抵抗転移温度が
２３０℃程度のＰＴＣ素子を用い、第２ＰＴＣ素子板１
４としては、抵抗転移温度が２８０℃程度で抵抗増加に
至るエネルギー量および電流量が大きいＰＴＣ素子を用
いることが好ましい。
【００２４】低熱量融点金属箔１２は、第１ＰＴＣ素子
板１１の破壊等による故障時に発生する熱量で溶解、蒸
発し、固化すると煤となる金属を用い、平面形状が四角
形の箔状に成形し、第１ＰＴＣ素子板１１の上面に配置
して圧着、導電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは
溶接等により固着している。この低熱量融点金属箔１２
に用いる金属としては、例えば、その融点が３５０℃程
度の錫を主成分とする低融点金属を用いる。
板１１の破壊等による故障時に発生する熱量で溶解、蒸
発し、固化すると煤となる金属を用い、平面形状が四角
形の箔状に成形し、第１ＰＴＣ素子板１１の上面に配置
して圧着、導電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは
溶接等により固着している。この低熱量融点金属箔１２
に用いる金属としては、例えば、その融点が３５０℃程
度の錫を主成分とする低融点金属を用いる。
【００２５】ここで、第１ＰＴＣ素子板１１として、例
えば、抵抗転移温度が２３０℃程度のＰＴＣ素子で構成
したものを用い、０．５〜２．５サイクルの通電を許容
する場合、第１ＰＴＣ素子板１１は３００℃程度の温度
まで上昇する。すると、増加した抵抗に基づく抵抗降下
電圧による貫通破壊、あるいは特定の部位に電流が集中
してヒートスポットとなる熱応力破壊等が生じるように
なる。このため、その融点が３５０℃程度の低融点金属
を用いて低熱量融点金属箔１２を構成すると、このよう
な第１ＰＴＣ素子板１１の破壊時に、低熱量融点金属箔
１２は溶解して蒸発し、固化すると煤となる。低熱量融
点金属箔１２が煤となることにより、このＰＴＣ限流器
１０の周囲に煤が付着するため、第１ＰＴＣ素子板１１
が故障したことを容易に検知することが可能になる。
えば、抵抗転移温度が２３０℃程度のＰＴＣ素子で構成
したものを用い、０．５〜２．５サイクルの通電を許容
する場合、第１ＰＴＣ素子板１１は３００℃程度の温度
まで上昇する。すると、増加した抵抗に基づく抵抗降下
電圧による貫通破壊、あるいは特定の部位に電流が集中
してヒートスポットとなる熱応力破壊等が生じるように
なる。このため、その融点が３５０℃程度の低融点金属
を用いて低熱量融点金属箔１２を構成すると、このよう
な第１ＰＴＣ素子板１１の破壊時に、低熱量融点金属箔
１２は溶解して蒸発し、固化すると煤となる。低熱量融
点金属箔１２が煤となることにより、このＰＴＣ限流器
１０の周囲に煤が付着するため、第１ＰＴＣ素子板１１
が故障したことを容易に検知することが可能になる。
【００２６】なお、低熱量融点金属箔１２を構成する金
属としては、上記した第１ＰＴＣ素子板１１の破壊等に
よる故障時に発生する熱量で溶解、蒸発し、固化すると
煤となる錫を主成分とする低熱量融点金属以外にも、溶
解、蒸発してガスが吹き出す金属、あるいは溶解、蒸発
して変色する金属、さらには、融点が錫より高いアルミ
ニウム、金等の金属を極く薄い薄膜状とし、少量の熱量
で溶解、蒸発するものを用いることができる。
属としては、上記した第１ＰＴＣ素子板１１の破壊等に
よる故障時に発生する熱量で溶解、蒸発し、固化すると
煤となる錫を主成分とする低熱量融点金属以外にも、溶
解、蒸発してガスが吹き出す金属、あるいは溶解、蒸発
して変色する金属、さらには、融点が錫より高いアルミ
ニウム、金等の金属を極く薄い薄膜状とし、少量の熱量
で溶解、蒸発するものを用いることができる。
【００２７】溶解、蒸発してガスが吹き出す金属により
低熱量融点金属箔１２を形成すると、ＰＴＣ限流器１０
の周囲に異常な臭いが発生するため、容易に第１ＰＴＣ
素子板１１が故障したことを検知することが可能にな
る。さらに、溶解、蒸発して変色する金属により低熱量
融点金属箔１２を形成すると、ＰＴＣ限流器１０の周囲
が変色するため、容易に第１ＰＴＣ素子板１１が故障し
たことを検知することが可能になる。
低熱量融点金属箔１２を形成すると、ＰＴＣ限流器１０
の周囲に異常な臭いが発生するため、容易に第１ＰＴＣ
素子板１１が故障したことを検知することが可能にな
る。さらに、溶解、蒸発して変色する金属により低熱量
融点金属箔１２を形成すると、ＰＴＣ限流器１０の周囲
が変色するため、容易に第１ＰＴＣ素子板１１が故障し
たことを検知することが可能になる。
【００２８】蓄熱器１３は、銅、アルミニウム、ステン
レス等の熱伝導性が良好な金属からなる金属容器内に、
例えば、鉛−錫合金、はんだ等の融点が１３０〜１５０
℃の低融点金属を充填し、密閉して形成されている。こ
の蓄熱器１３を上述した低熱量融点金属箔１２が固着さ
れた第１ＰＴＣ素子板１１の低熱量融点金属箔１２の上
面に配置し、蓄熱器１３と低熱量融点金属箔１２とを導
電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは溶接等により
固着している。この蓄熱器１３の上面に第２ＰＴＣ素子
板１４を配置し、蓄熱器１３と第２ＰＴＣ素子板１４と
を導電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは溶接等に
より固着している。
レス等の熱伝導性が良好な金属からなる金属容器内に、
例えば、鉛−錫合金、はんだ等の融点が１３０〜１５０
℃の低融点金属を充填し、密閉して形成されている。こ
の蓄熱器１３を上述した低熱量融点金属箔１２が固着さ
れた第１ＰＴＣ素子板１１の低熱量融点金属箔１２の上
面に配置し、蓄熱器１３と低熱量融点金属箔１２とを導
電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは溶接等により
固着している。この蓄熱器１３の上面に第２ＰＴＣ素子
板１４を配置し、蓄熱器１３と第２ＰＴＣ素子板１４と
を導電性接着剤による接着、ロウ付けあるいは溶接等に
より固着している。
【００２９】このような蓄熱器１３を設けることによ
り、第１ＰＴＣ素子板１１が発熱すると、これらの発熱
した熱が蓄熱器１３に熱伝導する。すると、蓄熱器１３
の金属容器内に密封、充填された低融点金属がこの熱を
吸収してその融点に達すると、低融点金属は融解して融
解熱に変換される。これにより、第１ＰＴＣ素子板１１
に長時間にわたって過負荷電流が流れて第１ＰＴＣ素子
板１１が発熱しても、この熱は逐次、低融点金属の融解
熱に変換されるため、第１ＰＴＣ素子板１１は抵抗転移
温度に達することが防止できるようになる。
り、第１ＰＴＣ素子板１１が発熱すると、これらの発熱
した熱が蓄熱器１３に熱伝導する。すると、蓄熱器１３
の金属容器内に密封、充填された低融点金属がこの熱を
吸収してその融点に達すると、低融点金属は融解して融
解熱に変換される。これにより、第１ＰＴＣ素子板１１
に長時間にわたって過負荷電流が流れて第１ＰＴＣ素子
板１１が発熱しても、この熱は逐次、低融点金属の融解
熱に変換されるため、第１ＰＴＣ素子板１１は抵抗転移
温度に達することが防止できるようになる。
【００３０】このようにして、第１ＰＴＣ素子板１１の
上面に低熱量融点金属箔１２が固着され、低熱量融点金
属箔１２の上面に蓄熱器１３が固着され、蓄熱器１３の
上面に第２ＰＴＣ素子板１４が固着されて積層体とした
複合ＰＴＣ素子体１０ａが構成される。
上面に低熱量融点金属箔１２が固着され、低熱量融点金
属箔１２の上面に蓄熱器１３が固着され、蓄熱器１３の
上面に第２ＰＴＣ素子板１４が固着されて積層体とした
複合ＰＴＣ素子体１０ａが構成される。
【００３１】電極板１５，１６は銅、アルミニウム、ス
テンレス等の金属をその平面形状が四角形に成形された
金属板状体により形成している。そして、これらの電極
板１５，１６を上述のように構成した複合ＰＴＣ素子体
１０ａの両面、即ち、電極板１５を第１ＰＴＣ素子板１
１の下面に、電極板１６を第２ＰＴＣ素子板１４の上面
にそれぞれ配置し、これらの間に後述する固着用金属箔
１５ａ，１６ａをそれぞれ配置して、両電極板１５，１
６の表面を押圧することにより、両電極板１５，１６は
固着用金属箔１５ａ，１６ａを介して複合ＰＴＣ素子体
１０ａの両面に固着される。
テンレス等の金属をその平面形状が四角形に成形された
金属板状体により形成している。そして、これらの電極
板１５，１６を上述のように構成した複合ＰＴＣ素子体
１０ａの両面、即ち、電極板１５を第１ＰＴＣ素子板１
１の下面に、電極板１６を第２ＰＴＣ素子板１４の上面
にそれぞれ配置し、これらの間に後述する固着用金属箔
１５ａ，１６ａをそれぞれ配置して、両電極板１５，１
６の表面を押圧することにより、両電極板１５，１６は
固着用金属箔１５ａ，１６ａを介して複合ＰＴＣ素子体
１０ａの両面に固着される。
【００３２】固着用金属箔１５ａ，１６ａは、両ＰＴＣ
素子板１１，１４の硬度をＨａとし、両電極板１５，１
６の硬度をＨｃとし、固着用金属箔１５ａ，１６ａの硬
度をＨｂとした場合に、Ｈａ＞Ｈｃ＞Ｈｂの関係を有す
るか、あるいはＨｃ＞Ｈａ＞Ｈｂの関係を有する硬度Ｈ
ｂの金属、例えば、錫、銅、アルミニウム、金等の金属
をその平面形状が四角形に成形された金属箔により形成
している。
素子板１１，１４の硬度をＨａとし、両電極板１５，１
６の硬度をＨｃとし、固着用金属箔１５ａ，１６ａの硬
度をＨｂとした場合に、Ｈａ＞Ｈｃ＞Ｈｂの関係を有す
るか、あるいはＨｃ＞Ｈａ＞Ｈｂの関係を有する硬度Ｈ
ｂの金属、例えば、錫、銅、アルミニウム、金等の金属
をその平面形状が四角形に成形された金属箔により形成
している。
【００３３】このようなＨａ＞Ｈｃ＞Ｈｂの関係あるい
はＨｃ＞Ｈａ＞Ｈｂの関係を有する硬度Ｈｂの金属から
形成れた固着用金属箔１５ａ、１６ａを第１ＰＴＣ素子
板１１と電極板１５の間に配置および第２ＰＴＣ素子板
１４と電極板１６の間に配置して、これらの両電極板１
５，１６の両面を固着用金属箔１５ａ，１６ａが変形す
るような圧縮応力を加えて押圧する。これにより、第１
ＰＴＣ素子板１１と固着用金属箔１５ａと電極板１５と
がそれぞれ緊密に結合して固着されるとともに、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４と金属箔１６ａと電極板１６とがそれぞ
れ緊密に結合して固着される。この結果、第１ＰＴＣ素
子板１１と電極板１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電
極板１６との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少さ
せることが可能になる。
はＨｃ＞Ｈａ＞Ｈｂの関係を有する硬度Ｈｂの金属から
形成れた固着用金属箔１５ａ、１６ａを第１ＰＴＣ素子
板１１と電極板１５の間に配置および第２ＰＴＣ素子板
１４と電極板１６の間に配置して、これらの両電極板１
５，１６の両面を固着用金属箔１５ａ，１６ａが変形す
るような圧縮応力を加えて押圧する。これにより、第１
ＰＴＣ素子板１１と固着用金属箔１５ａと電極板１５と
がそれぞれ緊密に結合して固着されるとともに、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４と金属箔１６ａと電極板１６とがそれぞ
れ緊密に結合して固着される。この結果、第１ＰＴＣ素
子板１１と電極板１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電
極板１６との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少さ
せることが可能になる。
【００３４】また、固着用金属箔１５ａ，１６ａを、両
ＰＴＣ素子板１１，１４の表面粗さＡとし、両電極板１
５，１６の表面粗さをＣとし、固着用金属箔１５ａ，１
６ａの表面粗さをＢとした場合に、Ａ=Ｃ＞Ｂの関係を
有する表面粗さＢの金属、例えば、錫、銅、アルミニウ
ム、金等の金属をその平面形状が四角形に成形された金
属箔により形成しても、第１ＰＴＣ素子板１１と電極板
１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電極板１６との間の
それぞれの接合部の接触抵抗を減少させることが可能に
なる。
ＰＴＣ素子板１１，１４の表面粗さＡとし、両電極板１
５，１６の表面粗さをＣとし、固着用金属箔１５ａ，１
６ａの表面粗さをＢとした場合に、Ａ=Ｃ＞Ｂの関係を
有する表面粗さＢの金属、例えば、錫、銅、アルミニウ
ム、金等の金属をその平面形状が四角形に成形された金
属箔により形成しても、第１ＰＴＣ素子板１１と電極板
１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電極板１６との間の
それぞれの接合部の接触抵抗を減少させることが可能に
なる。
【００３５】さらに、両ＰＴＣ素子板１１，１４の硬度
を一番小さくし、固着用金属箔１５ａ，１６ａの硬度を
両ＰＴＣ素子板１１，１４の硬度より大きくし、両電極
板１５，１６の硬度をさらに大きくしても、あるいは、
固着用金属箔１５ａ，１６ａの表面粗さを一番大きく
し、これよりも両ＰＴＣ素子板１１，１４および両電極
板１５，１６の表面粗さを小さくしても第１ＰＴＣ素子
板１１と電極板１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電極
板１６との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させ
ることが可能になる。
を一番小さくし、固着用金属箔１５ａ，１６ａの硬度を
両ＰＴＣ素子板１１，１４の硬度より大きくし、両電極
板１５，１６の硬度をさらに大きくしても、あるいは、
固着用金属箔１５ａ，１６ａの表面粗さを一番大きく
し、これよりも両ＰＴＣ素子板１１，１４および両電極
板１５，１６の表面粗さを小さくしても第１ＰＴＣ素子
板１１と電極板１５および第２ＰＴＣ素子板１４と電極
板１６との間のそれぞれの接合部の接触抵抗を減少させ
ることが可能になる。
【００３６】上述のように構成した第１ＰＴＣ素子板１
１および第２ＰＴＣ素子板１４を備えた限流器１０（以
下、ＰＴＣ限流器１０という）を送配電系統の電路Ｌに
直列に接続して、この電路Ｌに流れる過電流を制限（限
流）する場合の一例を示す図２に基づいて説明する。な
お、図２において、このＰＴＣ限流器１０は交流電源３
０と負荷４０からなる電路Ｌの交流電源３０と負荷４０
との間に遮断器２０を介して直列に接続されている。
１および第２ＰＴＣ素子板１４を備えた限流器１０（以
下、ＰＴＣ限流器１０という）を送配電系統の電路Ｌに
直列に接続して、この電路Ｌに流れる過電流を制限（限
流）する場合の一例を示す図２に基づいて説明する。な
お、図２において、このＰＴＣ限流器１０は交流電源３
０と負荷４０からなる電路Ｌの交流電源３０と負荷４０
との間に遮断器２０を介して直列に接続されている。
【００３７】（１）正常状態 まず、正常時の動作について説明すると、遮断器２０が
閉じた状態（運転状態）において交流電源３０より電路
Ｌに正常時の負荷電流Ｉ0が供給されている場合、負荷
４０には、電極板１５、固着用金属箔１５ａ、複合ＰＴ
Ｃ素子体１０ａ（第１ＰＴＣ素子板１１、低熱量融点金
属箔１２、蓄熱器１３、第２ＰＴＣ素子板１４）、金属
箔１６ａおよび電極板１６を通して負荷電流Ｉ0が流れ
る。このとき、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ
素子板１４の抵抗値は小さいため、第１ＰＴＣ素子板１
１および第２ＰＴＣ素子板１４を電路Ｌに接続しても電
力損失は小さい。
閉じた状態（運転状態）において交流電源３０より電路
Ｌに正常時の負荷電流Ｉ0が供給されている場合、負荷
４０には、電極板１５、固着用金属箔１５ａ、複合ＰＴ
Ｃ素子体１０ａ（第１ＰＴＣ素子板１１、低熱量融点金
属箔１２、蓄熱器１３、第２ＰＴＣ素子板１４）、金属
箔１６ａおよび電極板１６を通して負荷電流Ｉ0が流れ
る。このとき、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ
素子板１４の抵抗値は小さいため、第１ＰＴＣ素子板１
１および第２ＰＴＣ素子板１４を電路Ｌに接続しても電
力損失は小さい。
【００３８】（２）過負荷状態 ここで、何らかの理由により負荷４０が過負荷状態にな
ると、電路Ｌに過負荷電流Ｉ1が流れるようになる。す
ると、第１ＰＴＣ素子板１１の抵抗転移温度は第２ＰＴ
Ｃ素子板１４の抵抗転移温度より小さく、かつ、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４は抵抗増加に至るエネルギー量および電
流量が第１ＰＴＣ素子板１１より大きいため、第１ＰＴ
Ｃ素子板１１はジュール熱により発熱して温度が上昇す
る。これにより、発熱した熱が蓄熱器１３に熱伝導する
が、蓄熱器１３の金属容器内に密封、充填された低融点
金属がこの熱を吸収してその融点に達すると、低融点金
属は融解して融解熱に変換される。この結果、第１ＰＴ
Ｃ素子板１１に長時間にわたって過負荷電流が流れて第
１ＰＴＣ素子板１１が発熱しても、この熱は逐次、低融
点金属の融解熱に変換されるため、第１ＰＴＣ素子板１
１は抵抗転移温度に達することが防止できるようにな
る。
ると、電路Ｌに過負荷電流Ｉ1が流れるようになる。す
ると、第１ＰＴＣ素子板１１の抵抗転移温度は第２ＰＴ
Ｃ素子板１４の抵抗転移温度より小さく、かつ、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４は抵抗増加に至るエネルギー量および電
流量が第１ＰＴＣ素子板１１より大きいため、第１ＰＴ
Ｃ素子板１１はジュール熱により発熱して温度が上昇す
る。これにより、発熱した熱が蓄熱器１３に熱伝導する
が、蓄熱器１３の金属容器内に密封、充填された低融点
金属がこの熱を吸収してその融点に達すると、低融点金
属は融解して融解熱に変換される。この結果、第１ＰＴ
Ｃ素子板１１に長時間にわたって過負荷電流が流れて第
１ＰＴＣ素子板１１が発熱しても、この熱は逐次、低融
点金属の融解熱に変換されるため、第１ＰＴＣ素子板１
１は抵抗転移温度に達することが防止できるようにな
る。
【００３９】（３）第１短絡状態 ここで、何らかの理由により、ＰＴＣ限流器１０の下流
側の電路ＬのＸ地点に配設された負荷が短絡する事故が
生じると、短絡電流Ｉｓ1が電路Ｌに流れるようにな
る。第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１２
に定格電流以上の過電流ＩSが流れるようになると、第
１ＰＴＣ素子板１１の抵抗転移温度は第２ＰＴＣ素子板
１４の抵抗転移温度より小さく、かつ、第２ＰＴＣ素子
板１４は抵抗増加に至るエネルギー量および電流量が第
１ＰＴＣ素子板１１より大きいため、まず、第１ＰＴＣ
素子板１１はジュール熱により発熱して温度が上昇し
て、その温度が抵抗転移温度に達して、第１ＰＴＣ素子
板１１は急激にその比抵抗が増大し、その抵抗値が急激
に増大して即応的に限流動作を行う。このため、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４はそれ程温度上昇することはない。
側の電路ＬのＸ地点に配設された負荷が短絡する事故が
生じると、短絡電流Ｉｓ1が電路Ｌに流れるようにな
る。第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１２
に定格電流以上の過電流ＩSが流れるようになると、第
１ＰＴＣ素子板１１の抵抗転移温度は第２ＰＴＣ素子板
１４の抵抗転移温度より小さく、かつ、第２ＰＴＣ素子
板１４は抵抗増加に至るエネルギー量および電流量が第
１ＰＴＣ素子板１１より大きいため、まず、第１ＰＴＣ
素子板１１はジュール熱により発熱して温度が上昇し
て、その温度が抵抗転移温度に達して、第１ＰＴＣ素子
板１１は急激にその比抵抗が増大し、その抵抗値が急激
に増大して即応的に限流動作を行う。このため、第２Ｐ
ＴＣ素子板１４はそれ程温度上昇することはない。
【００４０】短絡電流Ｉｓ1が電路Ｌに流れるようにな
ると、図示しないセンサがこの過電流Ｉｓ1を検出して
遮断器４０を遮断させる。これにより、第１ＰＴＣ素子
板１１および第２ＰＴＣ素子板１４に短絡電流Ｉｓ1が
流れなくなる。
ると、図示しないセンサがこの過電流Ｉｓ1を検出して
遮断器４０を遮断させる。これにより、第１ＰＴＣ素子
板１１および第２ＰＴＣ素子板１４に短絡電流Ｉｓ1が
流れなくなる。
【００４１】一方、短絡事故が回復して遮断器４０が復
帰すると、電路Ｌには正常な負荷電流Ｉ0が交流電源３
０より供給される。この場合、第１ＰＴＣ素子板１１お
よび第２ＰＴＣ素子板１４の温度は常温まで低下してい
ないと、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板
１４の抵抗値は高い値となっているが、やがては冷却さ
れて第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４
の温度は逐次低下して、常温の低抵抗値となる。
帰すると、電路Ｌには正常な負荷電流Ｉ0が交流電源３
０より供給される。この場合、第１ＰＴＣ素子板１１お
よび第２ＰＴＣ素子板１４の温度は常温まで低下してい
ないと、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板
１４の抵抗値は高い値となっているが、やがては冷却さ
れて第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４
の温度は逐次低下して、常温の低抵抗値となる。
【００４２】（４）第２短絡状態 さらに、何らかの理由により、ＰＴＣ限流器１０の下流
側の電路ＬのＸ地点に配設された負荷が短絡する事故が
発生し、この短絡事故に基づく短絡電流Ｉｓ1が電路Ｌ
に流れるようになり、第１ＰＴＣ素子板１１および第２
ＰＴＣ素子板１２に定格電流以上の過電流ＩSが流れる
ようになって、上述したように、第１ＰＴＣ素子板１１
がジュール熱により発熱することとなるが、長期間の使
用により第１ＰＴＣ素子板１１が劣化していたり、ある
いは通常の短絡電流Ｉｓ1以上の短絡電流Ｉｓ2が流れて
電流増加速度に対応する抵抗増加が得られなかったり、
さらには、この短絡電流Ｉｓ1に異常なサージ電圧が付
加された場合に、第１ＰＴＣ素子板１１に異常なストレ
スが加わって、第１ＰＴＣ素子板１１が貫通したり、あ
るいはフラッシュオーバが生じる。このような場合は、
いずれも最終的にアーク放電が生じることとなる。
側の電路ＬのＸ地点に配設された負荷が短絡する事故が
発生し、この短絡事故に基づく短絡電流Ｉｓ1が電路Ｌ
に流れるようになり、第１ＰＴＣ素子板１１および第２
ＰＴＣ素子板１２に定格電流以上の過電流ＩSが流れる
ようになって、上述したように、第１ＰＴＣ素子板１１
がジュール熱により発熱することとなるが、長期間の使
用により第１ＰＴＣ素子板１１が劣化していたり、ある
いは通常の短絡電流Ｉｓ1以上の短絡電流Ｉｓ2が流れて
電流増加速度に対応する抵抗増加が得られなかったり、
さらには、この短絡電流Ｉｓ1に異常なサージ電圧が付
加された場合に、第１ＰＴＣ素子板１１に異常なストレ
スが加わって、第１ＰＴＣ素子板１１が貫通したり、あ
るいはフラッシュオーバが生じる。このような場合は、
いずれも最終的にアーク放電が生じることとなる。
【００４３】すると、第２ＰＴＣ素子板１４は抵抗増加
に至るエネルギー量および電流量が第１ＰＴＣ素子板１
１より大きいため、破壊されることなく、第２ＰＴＣ素
子板１４の温度が抵抗転移温度に達して、第２ＰＴＣ素
子板１４は急激にその比抵抗が増大し、その抵抗値が急
激に増大して限流動作を行う。このとき、第１ＰＴＣ素
子板１１が貫通したり、あるいはフラッシュオーバが生
じたアーク熱あるいは電流の局部集中による偏熱等によ
り、低熱量融点金属箔１２を構成する金属が溶解して、
蒸発する。この低熱量融点金属箔１２を構成する金属
は、固化すると煤となったり、溶解、蒸発してガスが吹
き出したり、あるいは溶解、蒸発して変色する金属であ
るので、第１ＰＴＣ素子板１１が破壊されたことを容易
に知ることができるようになる。
に至るエネルギー量および電流量が第１ＰＴＣ素子板１
１より大きいため、破壊されることなく、第２ＰＴＣ素
子板１４の温度が抵抗転移温度に達して、第２ＰＴＣ素
子板１４は急激にその比抵抗が増大し、その抵抗値が急
激に増大して限流動作を行う。このとき、第１ＰＴＣ素
子板１１が貫通したり、あるいはフラッシュオーバが生
じたアーク熱あるいは電流の局部集中による偏熱等によ
り、低熱量融点金属箔１２を構成する金属が溶解して、
蒸発する。この低熱量融点金属箔１２を構成する金属
は、固化すると煤となったり、溶解、蒸発してガスが吹
き出したり、あるいは溶解、蒸発して変色する金属であ
るので、第１ＰＴＣ素子板１１が破壊されたことを容易
に知ることができるようになる。
【００４４】第２ＰＴＣ素子板１４が限流動作して所定
の時間（０．５〜２．５サイクル）が経過して、図示し
ないセンサがこのような異常な短絡電流を検出して、遮
断器４０を遮断動作させることとなる。これにより、第
１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４に異常
な短絡電流が流れなくなる。短絡事故が回復した後、遮
断器２０を投入するとき、低熱量融点金属箔１２を構成
する金属が溶解、蒸発して、煤となってＰＴＣ限流器１
０の周囲に付着したり、ＰＴＣ限流器１０の周囲に異常
な臭いが発生していたり、あるいはＰＴＣ限流器１０の
周囲が変色していることにより、第１ＰＴＣ素子板１１
が破壊されたことを容易に知ることができ、遮断器２０
を投入する前にこの第１ＰＴＣ素子板１１が破壊された
ＰＴＣ限流器１０を交換することにより、電路Ｌに正常
な負荷電流Ｉ0が交流電源３０より供給できるようにな
る。
の時間（０．５〜２．５サイクル）が経過して、図示し
ないセンサがこのような異常な短絡電流を検出して、遮
断器４０を遮断動作させることとなる。これにより、第
１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４に異常
な短絡電流が流れなくなる。短絡事故が回復した後、遮
断器２０を投入するとき、低熱量融点金属箔１２を構成
する金属が溶解、蒸発して、煤となってＰＴＣ限流器１
０の周囲に付着したり、ＰＴＣ限流器１０の周囲に異常
な臭いが発生していたり、あるいはＰＴＣ限流器１０の
周囲が変色していることにより、第１ＰＴＣ素子板１１
が破壊されたことを容易に知ることができ、遮断器２０
を投入する前にこの第１ＰＴＣ素子板１１が破壊された
ＰＴＣ限流器１０を交換することにより、電路Ｌに正常
な負荷電流Ｉ0が交流電源３０より供給できるようにな
る。
【００４５】なお、上述した実施形態においては、低熱
量融点金属箔１２を第１ＰＴＣ素子板１１と蓄熱器１３
の間に介在させる例について説明したが、低熱量融点金
属箔１２は第１ＰＴＣ素子板１１と固着用金属箔１５ａ
との間に介在させるようにしてもよい。
量融点金属箔１２を第１ＰＴＣ素子板１１と蓄熱器１３
の間に介在させる例について説明したが、低熱量融点金
属箔１２は第１ＰＴＣ素子板１１と固着用金属箔１５ａ
との間に介在させるようにしてもよい。
【００４６】また、上述した実施形態においては、複合
ＰＴＣ素子体１０ａを構成するに際して、第１ＰＴＣ素
子板１１と第２ＰＴＣ素子板１４との２枚のＰＴＣ素子
板からなる２段構成とする例について説明したが、ＰＴ
Ｃ素子板を３枚用いた３段構成あるいはＰＴＣ素子板を
４枚用いた４段構成等のように多段構成により複合ＰＴ
Ｃ素子体を構成するようにしてもよい。
ＰＴＣ素子体１０ａを構成するに際して、第１ＰＴＣ素
子板１１と第２ＰＴＣ素子板１４との２枚のＰＴＣ素子
板からなる２段構成とする例について説明したが、ＰＴ
Ｃ素子板を３枚用いた３段構成あるいはＰＴＣ素子板を
４枚用いた４段構成等のように多段構成により複合ＰＴ
Ｃ素子体を構成するようにしてもよい。
【００４７】変形例１ 上述した実施形態においては、複合ＰＴＣ素子体１０ａ
と両電極板１５，１６の表面積が同一の場合について説
明したが、これらの表面積が同一であると、第１および
第２ＰＴＣ素子板１１，１４のいずれかが抵抗転移温度
に達して急激にその抵抗値が増大した場合に、この増大
した抵抗に基づく抵抗降下電圧により両電極板１５，１
６の端面間に過電圧が生じる。
と両電極板１５，１６の表面積が同一の場合について説
明したが、これらの表面積が同一であると、第１および
第２ＰＴＣ素子板１１，１４のいずれかが抵抗転移温度
に達して急激にその抵抗値が増大した場合に、この増大
した抵抗に基づく抵抗降下電圧により両電極板１５，１
６の端面間に過電圧が生じる。
【００４８】この複合ＰＴＣ素子体１０ａの周縁の外部
は外気に接しており、この周縁の外気は第１ＰＴＣ素子
板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の温度上昇に伴い
上昇する。温度上昇した大気の絶縁耐力は常温に比して
低下するため、両電極板１５，１６の端面間に生じた過
電圧により、両電極板１５，１６の端面間にフラッシュ
オーバが生じるという不具合が生じる。そこで、このよ
うな不具合を防止するために、本第１変形例が考えられ
た。
は外気に接しており、この周縁の外気は第１ＰＴＣ素子
板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の温度上昇に伴い
上昇する。温度上昇した大気の絶縁耐力は常温に比して
低下するため、両電極板１５，１６の端面間に生じた過
電圧により、両電極板１５，１６の端面間にフラッシュ
オーバが生じるという不具合が生じる。そこで、このよ
うな不具合を防止するために、本第１変形例が考えられ
た。
【００４９】ここで図３は本第１変形例のＰＴＣ限流器
を示し、図３（ａ）はその下面図であり、図３（ｂ）は
図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本第１変形例におい
ては、図３に示すように、上述の実施形態と同様に平面
形状を四角形状に形成した両電極板１５，１６の表面積
を平面形状を四角形状に形成した複合ＰＴＣ素子体１０
ａの表面積より小さく形成し、両電極板１５，１６を複
合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の中央部に配置して、複
合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の端縁周縁部がそれぞれ
両電極板１５，１６より露出するように形成している。
即ち、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１
４のそれぞれの表面の端縁周縁部がそれぞれ両電極板１
５，１６より露出するように形成している。
を示し、図３（ａ）はその下面図であり、図３（ｂ）は
図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本第１変形例におい
ては、図３に示すように、上述の実施形態と同様に平面
形状を四角形状に形成した両電極板１５，１６の表面積
を平面形状を四角形状に形成した複合ＰＴＣ素子体１０
ａの表面積より小さく形成し、両電極板１５，１６を複
合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の中央部に配置して、複
合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の端縁周縁部がそれぞれ
両電極板１５，１６より露出するように形成している。
即ち、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１
４のそれぞれの表面の端縁周縁部がそれぞれ両電極板１
５，１６より露出するように形成している。
【００５０】そして、実験によると、複合ＰＴＣ素子体
１０ａの厚みプラス０．５ｍｍ以上の縁面距離を有して
いれば十分な絶縁耐力を維持することが可能であるの
で、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４
の露出する部分の幅を０．２５ｍｍとすればよい。
１０ａの厚みプラス０．５ｍｍ以上の縁面距離を有して
いれば十分な絶縁耐力を維持することが可能であるの
で、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板１４
の露出する部分の幅を０．２５ｍｍとすればよい。
【００５１】このように、第１ＰＴＣ素子板１１および
第２ＰＴＣ素子板１４のそれぞれの表面の端縁周縁部が
それぞれ露出するように形成すると、両電極板１５，１
６の端面間に十分な絶縁耐力を維持することが可能とな
るので、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板
１４のいずれかが抵抗転移温度に達して急激にその抵抗
値が増大して抵抗降下電圧により両電極板１５，１６の
端面間に過電圧が生じても、両電極板１５，１６の端面
間にフラッシュオーバが生じるという不具合を防止でき
るようになる。
第２ＰＴＣ素子板１４のそれぞれの表面の端縁周縁部が
それぞれ露出するように形成すると、両電極板１５，１
６の端面間に十分な絶縁耐力を維持することが可能とな
るので、第１ＰＴＣ素子板１１および第２ＰＴＣ素子板
１４のいずれかが抵抗転移温度に達して急激にその抵抗
値が増大して抵抗降下電圧により両電極板１５，１６の
端面間に過電圧が生じても、両電極板１５，１６の端面
間にフラッシュオーバが生じるという不具合を防止でき
るようになる。
【００５２】なお、本第１変形例を適用するに際して
は、両電極板１５，１６を金属電極板とする以外に、Ｐ
ＴＣ素子板１１，１４に直接メッキを施したり、メタリ
コンを照射するようにして電極を形成した場合にも本変
形例を適用できる。
は、両電極板１５，１６を金属電極板とする以外に、Ｐ
ＴＣ素子板１１，１４に直接メッキを施したり、メタリ
コンを照射するようにして電極を形成した場合にも本変
形例を適用できる。
【００５３】変形例２ 上述した第１変形例においては、平面形状を四角形状に
形成した両電極板１５，１６を平面形状を四角形状に形
成した複合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の中央部に配置
して、その端縁周縁部がそれぞれ露出するように形成す
るようにしている。このように両電極板１５，１６を配
置すると、両電極板１５，１６の角部に電界が集中して
この部分の電流密度が増加することとなる。角部の電流
密度が増加すると、第１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２
ＰＴＣ素子板１４が局部的に抵抗転移温度に達するとい
う不具合を生じる。
形成した両電極板１５，１６を平面形状を四角形状に形
成した複合ＰＴＣ素子体１０ａの両表面の中央部に配置
して、その端縁周縁部がそれぞれ露出するように形成す
るようにしている。このように両電極板１５，１６を配
置すると、両電極板１５，１６の角部に電界が集中して
この部分の電流密度が増加することとなる。角部の電流
密度が増加すると、第１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２
ＰＴＣ素子板１４が局部的に抵抗転移温度に達するとい
う不具合を生じる。
【００５４】具体的には、両電極板１５，１６間に電圧
を印加すると、図４の曲線で示すような電位分布が生じ
る。この電位分布曲線より明らかなように、両電極板１
５，１６の角部の電界はそれ以外の部分の電界より密に
なり、電位傾度が高くなる。電位傾度が高くなるという
ことは、ある地点の電圧を分担する距離が短くなること
を意味するので、その間の抵抗値も相対的に小さくな
る。したがって、図４の矢印で示すように、両電極板１
５，１６の角部の電流密度はそれ以外の部分の電流密度
より増加することとなる。
を印加すると、図４の曲線で示すような電位分布が生じ
る。この電位分布曲線より明らかなように、両電極板１
５，１６の角部の電界はそれ以外の部分の電界より密に
なり、電位傾度が高くなる。電位傾度が高くなるという
ことは、ある地点の電圧を分担する距離が短くなること
を意味するので、その間の抵抗値も相対的に小さくな
る。したがって、図４の矢印で示すように、両電極板１
５，１６の角部の電流密度はそれ以外の部分の電流密度
より増加することとなる。
【００５５】そこで、本第２変形例においては、このよ
うな電流密度の不均一を防止して、第１ＰＴＣ素子板１
１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４が局部的に抵抗転移温
度に達することを防止するために考えられた。ここで、
図５は本第２変形例のＰＴＣ限流器を示し、図５（ａ）
はその下面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ
断面図である。本第２変形例においては、図５に示すよ
うに、両電極板１５，１６の角部を円弧状に面取り（例
えば、０．５ｒ）加工して、角部に丸みを設けるように
している。
うな電流密度の不均一を防止して、第１ＰＴＣ素子板１
１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４が局部的に抵抗転移温
度に達することを防止するために考えられた。ここで、
図５は本第２変形例のＰＴＣ限流器を示し、図５（ａ）
はその下面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ
断面図である。本第２変形例においては、図５に示すよ
うに、両電極板１５，１６の角部を円弧状に面取り（例
えば、０．５ｒ）加工して、角部に丸みを設けるように
している。
【００５６】このように、両電極板１５，１６の角部に
丸みを設けるようにすると、この丸みに沿った電位分布
曲線が得られるようになるので、角部の電界はそれ以外
の部分の電界と等しくなって、電流密度も均一になるた
め、第１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１
４が局部的に抵抗転移温度に達することを防止でき、第
１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の局
部的な劣化を防止できるようになる。
丸みを設けるようにすると、この丸みに沿った電位分布
曲線が得られるようになるので、角部の電界はそれ以外
の部分の電界と等しくなって、電流密度も均一になるた
め、第１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１
４が局部的に抵抗転移温度に達することを防止でき、第
１ＰＴＣ素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の局
部的な劣化を防止できるようになる。
【００５７】変形例３ 上述した実施形態においては、複合ＰＴＣ素子体１０ａ
の平面形状が四角形となっているため、この平面形状が
四角形の側壁の角部の電界はそれ以外の部分の側壁の電
界より密になり、側壁角部の電流密度が大きくなって、
この部分に応力が集中するという不具合を生じた。
の平面形状が四角形となっているため、この平面形状が
四角形の側壁の角部の電界はそれ以外の部分の側壁の電
界より密になり、側壁角部の電流密度が大きくなって、
この部分に応力が集中するという不具合を生じた。
【００５８】そこで、本第３変形例においては、このよ
うな応力集中を防止するために考えられた。ここで、図
６は本第３変形例のＰＴＣ限流器を示し、図６（ａ）は
その下面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断
面図である。本第３変形例においては、図６に示すよう
に、複合ＰＴＣ素子体１０ａの側壁角部を面取り加工す
るとともに側壁も面取り加工して、角部に丸みを設ける
ようにしている。
うな応力集中を防止するために考えられた。ここで、図
６は本第３変形例のＰＴＣ限流器を示し、図６（ａ）は
その下面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断
面図である。本第３変形例においては、図６に示すよう
に、複合ＰＴＣ素子体１０ａの側壁角部を面取り加工す
るとともに側壁も面取り加工して、角部に丸みを設ける
ようにしている。
【００５９】このように、複合ＰＴＣ素子体１０ａの側
壁角部を面取り加工するとともに側壁も面取り加工し
て、角部に丸みを設けるようにすると、この丸みに沿っ
た電位分布曲線が得られるようになるので、複合ＰＴＣ
素子体１０ａの側壁角部および側壁の電界はそれ以外の
部分の電界と等しくなって、電流密度も均一になるた
め、複合ＰＴＣ素子体１０ａの局部的な劣化を防止でき
るようになる。
壁角部を面取り加工するとともに側壁も面取り加工し
て、角部に丸みを設けるようにすると、この丸みに沿っ
た電位分布曲線が得られるようになるので、複合ＰＴＣ
素子体１０ａの側壁角部および側壁の電界はそれ以外の
部分の電界と等しくなって、電流密度も均一になるた
め、複合ＰＴＣ素子体１０ａの局部的な劣化を防止でき
るようになる。
【００６０】なお、このようにして側壁角部および側壁
を面取り加工した複合ＰＴＣ素子体１０ａの第１ＰＴＣ
素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の露出部に、
図７に示すように、絶縁性樹脂１７をコーテイングした
り、あるいは絶縁性樹脂１７を塗布または焼き付け処理
を行うことにより、絶縁耐力に優れた複合ＰＴＣ素子体
１０ａが得られるようになる。
を面取り加工した複合ＰＴＣ素子体１０ａの第１ＰＴＣ
素子板１１あるいは第２ＰＴＣ素子板１４の露出部に、
図７に示すように、絶縁性樹脂１７をコーテイングした
り、あるいは絶縁性樹脂１７を塗布または焼き付け処理
を行うことにより、絶縁耐力に優れた複合ＰＴＣ素子体
１０ａが得られるようになる。
【００６１】なお、本発明のＰＴＣ限流器は上述の実施
形態およびその変形例に限定されものではなく、例え
ば、低圧配線用遮断器、高圧および特別高圧以上の遮断
器に内蔵あるいは別個に直列に配置して用いることもで
きる。また、サイリスタ装置の保護用として用いること
もできるし、あるいは低圧ネットワーク配電用の限流ヒ
ューズの代わりに用いることができる。
形態およびその変形例に限定されものではなく、例え
ば、低圧配線用遮断器、高圧および特別高圧以上の遮断
器に内蔵あるいは別個に直列に配置して用いることもで
きる。また、サイリスタ装置の保護用として用いること
もできるし、あるいは低圧ネットワーク配電用の限流ヒ
ューズの代わりに用いることができる。
【図１】 本発明のＰＴＣ限流器の一実施形態の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図２】 本発明のＰＴＣ限流器を送配電系統の電路に
接続する一例を示す図である。
接続する一例を示す図である。
【図３】 第１変形例のＰＴＣ限流器を示し、図３
（ａ）はその下面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ａ−Ａ断面図である。
（ａ）はその下面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ａ−Ａ断面図である。
【図４】 電極板間に電圧を印加することにより得られ
ると電位分布曲線一部を示す図である。
ると電位分布曲線一部を示す図である。
【図５】 第２変形例のＰＴＣ限流器を示し、図５
（ａ）はその下面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｂ−Ｂ断面図である。
（ａ）はその下面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】 第３変形例のＰＴＣ限流器を示し、図６
（ａ）はその下面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の
Ｃ−Ｃ断面図である。
（ａ）はその下面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の
Ｃ−Ｃ断面図である。
【図７】 図６のＰＴＣ限流器の露出部に絶縁性樹脂を
被覆した状態を示す図である。
被覆した状態を示す図である。
１０…ＰＴＣ限流器、１０ａ…複合ＰＴＣ素子体、１１
…第１ＰＴＣ素子板、１２…低熱量融点金属箔、１３…
蓄熱器、１４…第１ＰＴＣ素子板、１５，１６…電極
板、１５ａ，１６ａ…固着用金属箔、２０…遮断器、３
０…交流電源、４０…負荷
…第１ＰＴＣ素子板、１２…低熱量融点金属箔、１３…
蓄熱器、１４…第１ＰＴＣ素子板、１５，１６…電極
板、１５ａ，１６ａ…固着用金属箔、２０…遮断器、３
０…交流電源、４０…負荷
Claims (10)
- 【請求項１】 抵抗値が増大する温度が異なる複数のＰ
ＴＣ素子を用いて構成したバックアップ機能を備えたＰ
ＴＣ限流器であって、 所定の温度になるとその抵抗値が急激に増大する板状の
第１ＰＴＣ素子板と同第１ＰＴＣ素子板より抵抗値が増
大する温度が高くかつ抵抗増加に至るエネルギー量およ
び電流量が大きい板状の第２ＰＴＣ素子板との少なくと
も２つのＰＴＣ素子板を電気的に直列接続して構成した
複合ＰＴＣ素子体と、 前記複合ＰＴＣ素子体の両表面にそれぞれ電気的に接続
される金属電極板とを備えたことを特徴とするバックア
ップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項２】 前記第１ＰＴＣ素子板の損傷時の熱量に
より溶解して蒸発する低熱量融点金属箔を前記第１ＰＴ
Ｃ素子板の表面に配設し、前記第１ＰＴＣ素子板が損傷
して蒸発した金属により前記第１ＰＴＣ素子板の損傷を
表示できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
のバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項３】 前記低熱量融点金属箔は、溶解、蒸発し
て固化すると煤となる金属、溶解、蒸発してガスが吹き
出す金属、あるいは溶解、蒸発して変色する金属から形
成したことを特徴とする請求項２に記載のバックアップ
機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項４】 前記第１ＰＴＣ素子板と前記第２ＰＴＣ
素子板との間に前記第１ＰＴＣ素子板あるいは前記第２
ＰＴＣ素子板が発生した熱を吸収して蓄熱する蓄熱器を
介在させたことを特徴とする請求項１から請求項３のい
ずれかに記載のバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流
器。 - 【請求項５】 前記金属電極板の表面積を前記複合ＰＴ
Ｃ素子体の両表面の前記第１ＰＴＣ素子板および前記第
２ＰＴＣ素子板の表面積より小さく形成するとともに、 前記金属電極板を前記第１ＰＴＣ素子板および前記第２
ＰＴＣ素子板の周辺部の表面が露出するように接続配置
したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか
に記載のバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項６】 前記金属電極板はその角部に面取り加工
を施して、同角部に丸みを形成した平面形状が略四角形
状の板状体としたことを特徴とする請求項５に記載のバ
ックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項７】 前記複合ＰＴＣ素子体の側壁の角部に面
取り加工を施して、同側壁の角部に丸みを形成したこと
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の
バックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項８】 前記第１ＰＴＣ素子板と前記金属電極板
および前記第２ＰＴＣ素子板と前記金属電極板とのそれ
ぞれの接合部に固着用金属箔を介在させて前記第１ＰＴ
Ｃ素子板と前記金属電極板および前記第２ＰＴＣ素子板
と前記金属電極板とをそれぞれ固着したことを特徴とす
る請求項１から請求項７のいずれかに記載のバックアッ
プ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項９】 前記固着用金属箔は、前記第１ＰＴＣ素
子板、前記第２ＰＴＣ素子板および前記金属電極板より
硬度が小さい金属、あるいは前記第１ＰＴＣ素子板、前
記第２ＰＴＣ素子板および前記金属電極板より表面粗さ
が小さい金属から形成したことを特徴とする請求項８に
記載のバックアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。 - 【請求項１０】 記固着用金属箔は、前記第１ＰＴＣ素
子板および前記第２ＰＴＣ素子板より硬度が大きくかつ
前記金属電極板より硬度が小さい金属、あるいは前記第
１ＰＴＣ素子板および前記第２ＰＴＣ素子板より表面粗
さが大きくかつ前記金属電極板より表面粗さが小さい金
属から形成したことを特徴とする請求項８に記載のバッ
クアップ機能を備えたＰＴＣ限流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7841097A JPH10275711A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | バックアップ機能を備えたｐｔｃ限流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7841097A JPH10275711A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | バックアップ機能を備えたｐｔｃ限流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275711A true JPH10275711A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13661276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7841097A Pending JPH10275711A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | バックアップ機能を備えたｐｔｃ限流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10275711A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100729011B1 (ko) | 2006-02-22 | 2007-06-14 | 엘에스전선 주식회사 | Ｐｔｃ 한류 모듈 및 이를 이용한 3상 일괄형 한류기 |
| KR100764297B1 (ko) | 2006-02-22 | 2007-10-05 | 엘에스전선 주식회사 | Ｐｔｃ 소자를 구비하는 전류 차단기 |
| CN110785822A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-02-11 | Tdk电子股份有限公司 | 具有保险元件的电器件 |
| CN117728369A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 基于ptc的电磁式电压互感器过电压抑制组件 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7841097A patent/JPH10275711A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100729011B1 (ko) | 2006-02-22 | 2007-06-14 | 엘에스전선 주식회사 | Ｐｔｃ 한류 모듈 및 이를 이용한 3상 일괄형 한류기 |
| KR100764297B1 (ko) | 2006-02-22 | 2007-10-05 | 엘에스전선 주식회사 | Ｐｔｃ 소자를 구비하는 전류 차단기 |
| CN110785822A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-02-11 | Tdk电子股份有限公司 | 具有保险元件的电器件 |
| JP2020521334A (ja) * | 2017-05-24 | 2020-07-16 | ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトＴｄｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ａｇ | フェイルセーフ素子付き電気部品 |
| US11740280B2 (en) | 2017-05-24 | 2023-08-29 | Tdk Electronics Ag | Electric component with fail safe element |
| CN117728369A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 基于ptc的电磁式电压互感器过电压抑制组件 |
| CN117728369B (zh) * | 2024-02-18 | 2024-05-10 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 基于ptc的电磁式电压互感器过电压抑制组件 |
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