JPH11273534A - 回路遮断用自動高速限流装置 - Google Patents
回路遮断用自動高速限流装置Info
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- JPH11273534A JPH11273534A JP9086298A JP9086298A JPH11273534A JP H11273534 A JPH11273534 A JP H11273534A JP 9086298 A JP9086298 A JP 9086298A JP 9086298 A JP9086298 A JP 9086298A JP H11273534 A JPH11273534 A JP H11273534A
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- Breakers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電灯線回路といった低圧回路においても簡易
に限流遮断が行え、しかも、簡素な構成で安価にかつ小
型に実現出来る自動高速限流装置を提供する。 【解決手段】 通常時には、PTC13の抵抗分は抵抗
器12の抵抗分に比べて十分に低いため、回路電流はP
TC13およびCP11を通って流れている。しかし、
短絡電流ISが生じるとPTC13に流れる電流が増加
し、PTC13はその温度を急激に上昇させる。この結
果、PTC13の抵抗率は増加し、PTC13は数mΩ
の低抵抗状態からMΩオーダの高抵抗状態に瞬時にトリ
ップする。よって、短絡電流ISは、PTC13に並列
に設けられた抵抗器12に転流し、抵抗器12の抵抗分
によって限流される。CP11は限流された短絡電流I
Sを遮断する。
に限流遮断が行え、しかも、簡素な構成で安価にかつ小
型に実現出来る自動高速限流装置を提供する。 【解決手段】 通常時には、PTC13の抵抗分は抵抗
器12の抵抗分に比べて十分に低いため、回路電流はP
TC13およびCP11を通って流れている。しかし、
短絡電流ISが生じるとPTC13に流れる電流が増加
し、PTC13はその温度を急激に上昇させる。この結
果、PTC13の抵抗率は増加し、PTC13は数mΩ
の低抵抗状態からMΩオーダの高抵抗状態に瞬時にトリ
ップする。よって、短絡電流ISは、PTC13に並列
に設けられた抵抗器12に転流し、抵抗器12の抵抗分
によって限流される。CP11は限流された短絡電流I
Sを遮断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は回路遮断手段が電流
遮断する事故電流を自動的に高速に限流する回路遮断用
自動高速限流装置に関するものである。
遮断する事故電流を自動的に高速に限流する回路遮断用
自動高速限流装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の高速限流装置としては、
例えば、図9に示す直流高圧回路に用いられている限流
装置がある。この限流装置は、直流高圧回路に介挿され
た抵抗器1と、この抵抗器1に並列に接続された遮断器
2と、この遮断器2を動作させる指令装置3とから構成
されている。指令装置3には、直流高圧回路に流れる電
流の大きさを検知する電流センサ4が接続されている。
また、抵抗器1には遮断器5が直列に接続されている。
例えば、図9に示す直流高圧回路に用いられている限流
装置がある。この限流装置は、直流高圧回路に介挿され
た抵抗器1と、この抵抗器1に並列に接続された遮断器
2と、この遮断器2を動作させる指令装置3とから構成
されている。指令装置3には、直流高圧回路に流れる電
流の大きさを検知する電流センサ4が接続されている。
また、抵抗器1には遮断器5が直列に接続されている。
【0003】このような構成において、遮断器2の抵抗
分は抵抗器1の抵抗分よりも小さいため、回路電流は定
常時には遮断器2および遮断器5を通って流れている。
回路に極めて大きな短絡電流ISが生じる非常時には、
この事故電流の発生を電流センサ4がいち早く検知し、
指令装置3は遮断器2を遮断させる。この結果、短絡電
流ISは遮断器2に並列に設けられている抵抗器1に転
流し、抵抗器1の抵抗分によって限流する。従って、短
絡電流ISの波高値の伸びが抑制され、遮断器5の責務
は軽減される。つまり、遮断器5が遮断する短絡電流I
Sの大きさは小さくなり、小さなエネルギーの電流を遮
断すれば済むようになる。
分は抵抗器1の抵抗分よりも小さいため、回路電流は定
常時には遮断器2および遮断器5を通って流れている。
回路に極めて大きな短絡電流ISが生じる非常時には、
この事故電流の発生を電流センサ4がいち早く検知し、
指令装置3は遮断器2を遮断させる。この結果、短絡電
流ISは遮断器2に並列に設けられている抵抗器1に転
流し、抵抗器1の抵抗分によって限流する。従って、短
絡電流ISの波高値の伸びが抑制され、遮断器5の責務
は軽減される。つまり、遮断器5が遮断する短絡電流I
Sの大きさは小さくなり、小さなエネルギーの電流を遮
断すれば済むようになる。
【0004】抵抗器1の抵抗値は、各遮断器2,5にど
のような遮断器を使用するか、回路の短絡電流ISがど
のような大きさかによって決められる。
のような遮断器を使用するか、回路の短絡電流ISがど
のような大きさかによって決められる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高速限流装置は用いられる回路が高圧回路であり、
装置構成は大がかりなものになっている。従って、電灯
線回路といった低圧回路で上記のような限流遮断を行お
うと思っても、そのままの装置構成を適用することは出
来ない。
来の高速限流装置は用いられる回路が高圧回路であり、
装置構成は大がかりなものになっている。従って、電灯
線回路といった低圧回路で上記のような限流遮断を行お
うと思っても、そのままの装置構成を適用することは出
来ない。
【0006】また、抵抗器1に短絡電流を転流させる遮
断器2は、指令装置3の遠隔制御によって動作させる必
要がある。従って、上記従来の高速限流装置は、回路構
成上においても部品点数を要する構成になっている。
断器2は、指令装置3の遠隔制御によって動作させる必
要がある。従って、上記従来の高速限流装置は、回路構
成上においても部品点数を要する構成になっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、回路遮断手段に直列
に接続され,回路遮断手段の電流遮断能力以下の電流値
に事故電流を限流する抵抗と、この抵抗に並列に接続さ
れ,温度の上昇に応じて抵抗率が増加するサーミスタと
から、回路遮断用自動高速限流装置を構成した。
を解決するためになされたもので、回路遮断手段に直列
に接続され,回路遮断手段の電流遮断能力以下の電流値
に事故電流を限流する抵抗と、この抵抗に並列に接続さ
れ,温度の上昇に応じて抵抗率が増加するサーミスタと
から、回路遮断用自動高速限流装置を構成した。
【0008】本構成では、回路電流は通常時にはサーミ
スタおよび回路遮断手段を通って流れているが、事故電
流が生じるとサーミスタに流れる電流が増加し、サーミ
スタはその温度を上昇させる。この結果、サーミスタの
抵抗率が増加し、事故電流はサーミスタに並列に設けら
れた抵抗に転流する。抵抗に転流した事故電流は抵抗の
抵抗分によって限流され、回路遮断手段は限流された事
故電流を遮断する。
スタおよび回路遮断手段を通って流れているが、事故電
流が生じるとサーミスタに流れる電流が増加し、サーミ
スタはその温度を上昇させる。この結果、サーミスタの
抵抗率が増加し、事故電流はサーミスタに並列に設けら
れた抵抗に転流する。抵抗に転流した事故電流は抵抗の
抵抗分によって限流され、回路遮断手段は限流された事
故電流を遮断する。
【0009】従って、限流装置は抵抗とサーミスタだけ
で簡単に構成される。また、事故電流を抵抗に転流させ
るサーミスタは、従来のように外部から信号を与えるこ
となく、自分自身で自動的に動作する。
で簡単に構成される。また、事故電流を抵抗に転流させ
るサーミスタは、従来のように外部から信号を与えるこ
となく、自分自身で自動的に動作する。
【0010】また、本発明は、上記抵抗が直列に複数個
接続され、上記サーミスタがこれら各抵抗にそれぞれ並
列に接続されていることを特徴とする。
接続され、上記サーミスタがこれら各抵抗にそれぞれ並
列に接続されていることを特徴とする。
【0011】本構成によれば、電源から各サーミスタに
印加される電圧の大きさが小さくなり、電圧定格の小さ
なサーミスタを使用することが可能になる。
印加される電圧の大きさが小さくなり、電圧定格の小さ
なサーミスタを使用することが可能になる。
【0012】また、本発明は、上記サーミスタに並列に
バリスタが接続されていることを特徴とする。
バリスタが接続されていることを特徴とする。
【0013】本構成によれば、過大な電圧がサーミスタ
に印加されるのがバリスタによって防止される。
に印加されるのがバリスタによって防止される。
【0014】また、本発明は、上記サーミスタに並列に
コンデンサが接続されていることを特徴とする。
コンデンサが接続されていることを特徴とする。
【0015】本構成によれば、時間変化率の大きな電圧
がサーミスタに印加され、この電圧印可によって流れる
電流によりサーミスタが抵抗率を上げると、そのサーミ
スタに並列に接続されたコンデンサが通電し、抵抗率を
上げたサーミスタに流れる大きな電流は抵抗に転流する
と共に、その一部はコンデンサにバイパスする。コンデ
ンサを流れた電流は、抵抗率をまだ上げていないサーミ
スタに流れ込み、そのサーミスタの温度上昇を促進させ
る。また、本構成によれば、サーミスタにかかる高調波
雑音がコンデンサによって除去される。
がサーミスタに印加され、この電圧印可によって流れる
電流によりサーミスタが抵抗率を上げると、そのサーミ
スタに並列に接続されたコンデンサが通電し、抵抗率を
上げたサーミスタに流れる大きな電流は抵抗に転流する
と共に、その一部はコンデンサにバイパスする。コンデ
ンサを流れた電流は、抵抗率をまだ上げていないサーミ
スタに流れ込み、そのサーミスタの温度上昇を促進させ
る。また、本構成によれば、サーミスタにかかる高調波
雑音がコンデンサによって除去される。
【0016】また、本発明は、上記サーミスタに並列に
バリスタおよびコンデンサがそれぞれ接続されているこ
とを特徴とする。
バリスタおよびコンデンサがそれぞれ接続されているこ
とを特徴とする。
【0017】本構成によれば、バリスタにより、過大な
電圧がサーミスタに印加されるのが防止され、コンデン
サにより、抵抗率を上げていないサーミスタの温度上昇
が促進されると共に、高調波雑音が除去される。
電圧がサーミスタに印加されるのが防止され、コンデン
サにより、抵抗率を上げていないサーミスタの温度上昇
が促進されると共に、高調波雑音が除去される。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明による回路遮断用自
動高速限流装置の第1の実施形態について説明する。
動高速限流装置の第1の実施形態について説明する。
【0019】図1は本実施形態による自動高速限流装置
の構成を示す回路図である。自動高速限流装置は、回路
遮断手段を構成するサーキットプロテクタ(CP)11
に直列に接続された抵抗器12と、この抵抗器12に並
列に接続された正特性サーミスタ(PTC)13とから
構成されている。CP11は、回路を開閉する接点11
aと、閉じているこの接点11aを引き外す電流引き外
し素子11bとから構成されている。抵抗器12の抵抗
値は、CP11の電流遮断能力以下の電流値に事故電流
を限流する値に設定されている。
の構成を示す回路図である。自動高速限流装置は、回路
遮断手段を構成するサーキットプロテクタ(CP)11
に直列に接続された抵抗器12と、この抵抗器12に並
列に接続された正特性サーミスタ(PTC)13とから
構成されている。CP11は、回路を開閉する接点11
aと、閉じているこの接点11aを引き外す電流引き外
し素子11bとから構成されている。抵抗器12の抵抗
値は、CP11の電流遮断能力以下の電流値に事故電流
を限流する値に設定されている。
【0020】PTC13は導電性ポリマによって形成さ
れており、温度の上昇に応じてその抵抗率が増加する。
つまり、この導電性ポリマは、ポリオレフィン,ふっ素
樹脂といった絶縁体のポリマにカーボンなどの導電性物
質が混入されて得られる。ポリマ内に存在する導電性物
質により、PTC13内には無数の導電性パス(経路)
が形成されており、常温では低い抵抗値を示している。
しかし、温度上昇に伴ってポリマが熱膨脹すると、導電
性物質相互間の距離が増大して導電性パスが徐々に切断
され、抵抗率が増大する。この性質が利用され、PTC
13は過電流保護素子として機能する。
れており、温度の上昇に応じてその抵抗率が増加する。
つまり、この導電性ポリマは、ポリオレフィン,ふっ素
樹脂といった絶縁体のポリマにカーボンなどの導電性物
質が混入されて得られる。ポリマ内に存在する導電性物
質により、PTC13内には無数の導電性パス(経路)
が形成されており、常温では低い抵抗値を示している。
しかし、温度上昇に伴ってポリマが熱膨脹すると、導電
性物質相互間の距離が増大して導電性パスが徐々に切断
され、抵抗率が増大する。この性質が利用され、PTC
13は過電流保護素子として機能する。
【0021】このような構成において、通常時には、P
TC13の抵抗分は抵抗器12の抵抗分に比べて十分に
低いため、回路電流はPTC13およびCP11を通っ
て流れている。しかし、短絡電流ISが生じるとPTC
13に流れる電流が増加し、PTC13はその温度を急
激に上昇させる。この結果、PTC13の抵抗率は増加
し、PTC13は数mΩの低抵抗状態からMΩオーダの
高抵抗状態に瞬時にトリップする。よって、短絡電流I
Sは、極めて早い時期に、PTC13に並列に設けられ
た抵抗器12に転流し、抵抗器12の抵抗分によって限
流される。
TC13の抵抗分は抵抗器12の抵抗分に比べて十分に
低いため、回路電流はPTC13およびCP11を通っ
て流れている。しかし、短絡電流ISが生じるとPTC
13に流れる電流が増加し、PTC13はその温度を急
激に上昇させる。この結果、PTC13の抵抗率は増加
し、PTC13は数mΩの低抵抗状態からMΩオーダの
高抵抗状態に瞬時にトリップする。よって、短絡電流I
Sは、極めて早い時期に、PTC13に並列に設けられ
た抵抗器12に転流し、抵抗器12の抵抗分によって限
流される。
【0022】例えば、図2のグラフに示すように、波高
値I0まで上昇する短絡電流ISは、抵抗器12の抵抗分
によって波高値Im(<<I0)に速やかに限流される。
なお、同グラフの横軸は時間[t]であり、縦軸は電流
[I]である。従って、CP11は限流された短絡電流
ISを遮断すればよく、CP11の責務は軽減される。
CP11は、電流引き外し素子11bによって接点11
aを機械的に開く構造であるため、接点11aの開離速
度が遅く、CP単体では限流遮断性能は期待できない。
しかし、上記の本実施形態による、電子的に高速動作す
る自動限流装置を併用することにより、CP11が遅れ
て動作する時までには短絡電流ISが速やかに限流さ
れ、上述したように容易に限流遮断を行うことが可能に
なる。従って、本実施形態による限流装置によれば、C
P単体では遮断することの出来ない大容量の事故電流を
遮断することが可能になる。
値I0まで上昇する短絡電流ISは、抵抗器12の抵抗分
によって波高値Im(<<I0)に速やかに限流される。
なお、同グラフの横軸は時間[t]であり、縦軸は電流
[I]である。従って、CP11は限流された短絡電流
ISを遮断すればよく、CP11の責務は軽減される。
CP11は、電流引き外し素子11bによって接点11
aを機械的に開く構造であるため、接点11aの開離速
度が遅く、CP単体では限流遮断性能は期待できない。
しかし、上記の本実施形態による、電子的に高速動作す
る自動限流装置を併用することにより、CP11が遅れ
て動作する時までには短絡電流ISが速やかに限流さ
れ、上述したように容易に限流遮断を行うことが可能に
なる。従って、本実施形態による限流装置によれば、C
P単体では遮断することの出来ない大容量の事故電流を
遮断することが可能になる。
【0023】また、事故電流限流装置は抵抗器12とP
TC13だけで簡単に構成される。また、事故電流を抵
抗器12に転流させるPTC13は、従来のように外部
から信号を与えることなく、自分自身で自動的に動作す
る。従って、限流装置は小型にかつ安価に構成され、低
圧回路に簡易に適用することが出来、さらに、機器に内
蔵させることも可能になる。
TC13だけで簡単に構成される。また、事故電流を抵
抗器12に転流させるPTC13は、従来のように外部
から信号を与えることなく、自分自身で自動的に動作す
る。従って、限流装置は小型にかつ安価に構成され、低
圧回路に簡易に適用することが出来、さらに、機器に内
蔵させることも可能になる。
【0024】また、本実施形態によって事故電流が速や
かに限流して遮断されることにより、回路に流れる電流
エネルギの大きさI2tは抑制される。従って、回路に
半導体素子が用いられていても、半導体素子に損傷を与
えることなく、事故電流を遮断することが可能になる。
本実施形態による高速自動限流装置を持たない従来の構
成、つまり、CP単体ではその機械的動作遅れのため、
回路に大きな電流エネルギが流れ、半導体素子をこのよ
うに保護することは従来出来なかった。
かに限流して遮断されることにより、回路に流れる電流
エネルギの大きさI2tは抑制される。従って、回路に
半導体素子が用いられていても、半導体素子に損傷を与
えることなく、事故電流を遮断することが可能になる。
本実施形態による高速自動限流装置を持たない従来の構
成、つまり、CP単体ではその機械的動作遅れのため、
回路に大きな電流エネルギが流れ、半導体素子をこのよ
うに保護することは従来出来なかった。
【0025】また、分電盤に多くのCPやNFB(ノー
ヒューズブレーカ)がある場合、本実施形態による限流
装置をいずれかのCPやNFBに併設すると、そのCP
やNFBは事故電流を限流遮断するため、選択遮断する
ことが可能になる。つまり、限流装置が併設されたC
P,NFBは、限流装置を持たないCP,NFBに比較
して事故電流を小さな波高値で遮断するため、限流装置
を持たないCP,NFBよりも早く動作する。つまり、
事故電流が発生した場合、限流装置が併設されたCP,
NFBを優先的に動作させ、限流装置を持たないCP,
NFBを動作させないように、選択遮断させることが出
来る。従って、重要度の低い機器に電力を供給するC
P,NFBに限流装置を併設し、事故電流が発生した場
合、優先的にこれら遮断器を動作させる構成にすること
により、重要な機器に最後まで電力を供給し続けるよう
にすることが出来る。
ヒューズブレーカ)がある場合、本実施形態による限流
装置をいずれかのCPやNFBに併設すると、そのCP
やNFBは事故電流を限流遮断するため、選択遮断する
ことが可能になる。つまり、限流装置が併設されたC
P,NFBは、限流装置を持たないCP,NFBに比較
して事故電流を小さな波高値で遮断するため、限流装置
を持たないCP,NFBよりも早く動作する。つまり、
事故電流が発生した場合、限流装置が併設されたCP,
NFBを優先的に動作させ、限流装置を持たないCP,
NFBを動作させないように、選択遮断させることが出
来る。従って、重要度の低い機器に電力を供給するC
P,NFBに限流装置を併設し、事故電流が発生した場
合、優先的にこれら遮断器を動作させる構成にすること
により、重要な機器に最後まで電力を供給し続けるよう
にすることが出来る。
【0026】次に、本発明の第2の実施形態による回路
遮断用自動高速限流装置について説明する。
遮断用自動高速限流装置について説明する。
【0027】図3は本実施形態による自動高速限流装置
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に3個の抵抗器12a〜1
2cが接続されており、これら各抵抗器12a〜12c
にそれぞれ並列にPTC13a〜13cが接続されてい
る。3個の抵抗器12a〜12cの合成抵抗値は、CP
11の電流遮断能力以下の電流値に事故電流を限流する
値に設定されている。
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に3個の抵抗器12a〜1
2cが接続されており、これら各抵抗器12a〜12c
にそれぞれ並列にPTC13a〜13cが接続されてい
る。3個の抵抗器12a〜12cの合成抵抗値は、CP
11の電流遮断能力以下の電流値に事故電流を限流する
値に設定されている。
【0028】本実施形態のようにPTC13を直列に接
続することにより、1つのPTC13が分担する回路電
源電圧は低くなる。従って、本構成によれば、定格電圧
の低いPTC13を使用して限流装置を実現することが
出来る。例えば、100[V]の低圧配電線回路に本装
置を適用する場合には、例えば、定格電圧30[V]の
PTC13を3個直列に使用すればよい。
続することにより、1つのPTC13が分担する回路電
源電圧は低くなる。従って、本構成によれば、定格電圧
の低いPTC13を使用して限流装置を実現することが
出来る。例えば、100[V]の低圧配電線回路に本装
置を適用する場合には、例えば、定格電圧30[V]の
PTC13を3個直列に使用すればよい。
【0029】このような構成においても、通常時には、
回路電流はPTC13の直列回路およびCP11を通っ
て流れている。しかし、短絡電流ISが生じるとPTC
13に流れる電流が増加し、いずれか1つのPTC13
がまずその温度を急激に上昇させる。このため、そのP
TC13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは、そのPT
C13に並列に設けられた抵抗器12に転流する。この
ため、図4(a)のグラフの遮断電圧波形,同図(b)
のグラフの遮断電流波形に示すように、短絡電流ISは
極めて早い時間t1において限流される。ここで、これ
ら各グラフの横軸は時間[t]であり、(a)のグラフ
の縦軸は電圧[V],(b)のグラフの縦軸は電流
[I]である。
回路電流はPTC13の直列回路およびCP11を通っ
て流れている。しかし、短絡電流ISが生じるとPTC
13に流れる電流が増加し、いずれか1つのPTC13
がまずその温度を急激に上昇させる。このため、そのP
TC13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは、そのPT
C13に並列に設けられた抵抗器12に転流する。この
ため、図4(a)のグラフの遮断電圧波形,同図(b)
のグラフの遮断電流波形に示すように、短絡電流ISは
極めて早い時間t1において限流される。ここで、これ
ら各グラフの横軸は時間[t]であり、(a)のグラフ
の縦軸は電圧[V],(b)のグラフの縦軸は電流
[I]である。
【0030】これに続いて、他の1つのPTC13もそ
の温度を上昇させて高抵抗状態になり、短絡電流ISは
次に高抵抗状態になったこのPTC13に並列に接続さ
れた抵抗器12に転流する。従って、時間t2に回路に
2つの抵抗器12が挿入され、短絡電流ISは時間t2
においてさらに限流される。これに続き、残りの1つの
PTC13もその温度を上昇させて高抵抗状態になり、
短絡電流ISは最後に高抵抗状態になったこのPTC1
3に並列に接続された抵抗器12に転流する。従って、
時間t3に回路に3つの全ての抵抗器12が挿入され、
短絡電流ISは時間t3においてさらに限流される。
の温度を上昇させて高抵抗状態になり、短絡電流ISは
次に高抵抗状態になったこのPTC13に並列に接続さ
れた抵抗器12に転流する。従って、時間t2に回路に
2つの抵抗器12が挿入され、短絡電流ISは時間t2
においてさらに限流される。これに続き、残りの1つの
PTC13もその温度を上昇させて高抵抗状態になり、
短絡電流ISは最後に高抵抗状態になったこのPTC1
3に並列に接続された抵抗器12に転流する。従って、
時間t3に回路に3つの全ての抵抗器12が挿入され、
短絡電流ISは時間t3においてさらに限流される。
【0031】この結果、短絡電流ISは各抵抗器12の
合成抵抗分によって速やかに限流され、CP11は限流
された短絡電流ISを時間t4において遅れて遮断す
る。
合成抵抗分によって速やかに限流され、CP11は限流
された短絡電流ISを時間t4において遅れて遮断す
る。
【0032】このため、本実施形態による自動高速限流
装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、上記の
第1の実施形態と同様な効果が奏される。
装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、上記の
第1の実施形態と同様な効果が奏される。
【0033】次に、本発明の第3の実施形態による回路
遮断用自動高速限流装置について説明する。
遮断用自動高速限流装置について説明する。
【0034】図5は本実施形態による自動高速限流装置
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
cおよびバリスタ(ZNR)14a〜14cが接続され
ている。本実施形態においても、3個の抵抗器12a〜
12cの合成抵抗値は、CP11の電流遮断能力以下の
電流値に事故電流を限流する値に設定されている。
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
cおよびバリスタ(ZNR)14a〜14cが接続され
ている。本実施形態においても、3個の抵抗器12a〜
12cの合成抵抗値は、CP11の電流遮断能力以下の
電流値に事故電流を限流する値に設定されている。
【0035】本実施形態のようにPTC13に並列にバ
リスタ14が接続されることにより、過大な電圧がPT
C13にかからないようになっている。つまり、抵抗器
12により、PTC13には図6のグラフの直線21に
示すように、回路電流Iの増加に対して線形的に電圧V
がかかる。ここで、同グラフの横軸は回路電流Iの対数
表示,縦軸はPTC13の端子間電圧Vの対数表示であ
る。また、バリスタ14により、PTC13には同グラ
フの曲線22に示すように、回路電流Iの増加に対して
漸増的に電圧Vがかかる。このため、本実施形態ではP
TC13に、太い実線で示した曲線23に示す特性で電
圧Vがかかるようになる。
リスタ14が接続されることにより、過大な電圧がPT
C13にかからないようになっている。つまり、抵抗器
12により、PTC13には図6のグラフの直線21に
示すように、回路電流Iの増加に対して線形的に電圧V
がかかる。ここで、同グラフの横軸は回路電流Iの対数
表示,縦軸はPTC13の端子間電圧Vの対数表示であ
る。また、バリスタ14により、PTC13には同グラ
フの曲線22に示すように、回路電流Iの増加に対して
漸増的に電圧Vがかかる。このため、本実施形態ではP
TC13に、太い実線で示した曲線23に示す特性で電
圧Vがかかるようになる。
【0036】すなわち、PTC13に並列に抵抗器12
だけが接続されていると、PTC13には事故電流の増
加に応じて電圧が直線的にかかってしまうが、PTC1
3に並列にさらにバリスタ14が接続されていると、P
TC13にかかる電圧の伸びが抑制される。従って、本
実施形態による限流装置によれば、事故電流発生時、P
TC13に過大な電圧がかからないようになり、PTC
13の破壊が防止されるようになる。
だけが接続されていると、PTC13には事故電流の増
加に応じて電圧が直線的にかかってしまうが、PTC1
3に並列にさらにバリスタ14が接続されていると、P
TC13にかかる電圧の伸びが抑制される。従って、本
実施形態による限流装置によれば、事故電流発生時、P
TC13に過大な電圧がかからないようになり、PTC
13の破壊が防止されるようになる。
【0037】このような本実施形態による限流装置によ
っても、通常時には、回路電流はPTC13の直列回路
およびCP11を通って流れている。しかし、短絡電流
ISが生じるとPTC13に流れる電流が増加し、PT
C13はその温度を急激に上昇させる。この結果、PT
C13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは、PTC13
に並列に設けられた抵抗器12に転流し、抵抗器12の
抵抗分によって限流される。従って、CP11は限流さ
れた短絡電流ISを遮断する。また、この際、上述した
ように、バリスタ14によってPTC13に過大な電圧
が印加されるのが防止される。
っても、通常時には、回路電流はPTC13の直列回路
およびCP11を通って流れている。しかし、短絡電流
ISが生じるとPTC13に流れる電流が増加し、PT
C13はその温度を急激に上昇させる。この結果、PT
C13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは、PTC13
に並列に設けられた抵抗器12に転流し、抵抗器12の
抵抗分によって限流される。従って、CP11は限流さ
れた短絡電流ISを遮断する。また、この際、上述した
ように、バリスタ14によってPTC13に過大な電圧
が印加されるのが防止される。
【0038】このため、本実施形態による自動高速限流
装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、前述し
た第1の実施形態と同様な効果が奏される。
装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、前述し
た第1の実施形態と同様な効果が奏される。
【0039】次に、本発明の第4の実施形態による回路
遮断用自動高速限流装置について説明する。
遮断用自動高速限流装置について説明する。
【0040】図7は本実施形態による自動高速限流装置
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
cおよびコンデンサ15a〜15cが接続されている。
本実施形態においても、3個の抵抗器12a〜12cの
合成抵抗値は、CP11の電流遮断能力以下の電流値に
事故電流を限流する値に設定されている。
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
cおよびコンデンサ15a〜15cが接続されている。
本実施形態においても、3個の抵抗器12a〜12cの
合成抵抗値は、CP11の電流遮断能力以下の電流値に
事故電流を限流する値に設定されている。
【0041】本実施形態のようにPTC13に並列にコ
ンデンサ15が接続されることにより、PTC13の温
度上昇が促進され、PTC13が速やかに動作するよう
になる。つまり、時間変化率の大きな電圧、例えば、0
[V]から急速に立ち上がる電圧がPTC13に印加さ
れ、いずれかのPTC13例えばPTC13aの抵抗率
が上がった場合、コンデンサ15aが通電する。従っ
て、抵抗率を上げたPTC13aに流れる大きな電流
は、抵抗器12aに転流すると共に、その一部はコンデ
ンサ15aにバイパスする。コンデンサ15aを流れた
電流は、抵抗率をまだ上げていないPTC13b,13
cに流れ込み、PTC13b,13cの温度上昇を促進
させる。従って、残りのPTC13b,13cもいち早
くトリップしたPTC13aに引き続き、速やかに順次
動作するようになる。
ンデンサ15が接続されることにより、PTC13の温
度上昇が促進され、PTC13が速やかに動作するよう
になる。つまり、時間変化率の大きな電圧、例えば、0
[V]から急速に立ち上がる電圧がPTC13に印加さ
れ、いずれかのPTC13例えばPTC13aの抵抗率
が上がった場合、コンデンサ15aが通電する。従っ
て、抵抗率を上げたPTC13aに流れる大きな電流
は、抵抗器12aに転流すると共に、その一部はコンデ
ンサ15aにバイパスする。コンデンサ15aを流れた
電流は、抵抗率をまだ上げていないPTC13b,13
cに流れ込み、PTC13b,13cの温度上昇を促進
させる。従って、残りのPTC13b,13cもいち早
くトリップしたPTC13aに引き続き、速やかに順次
動作するようになる。
【0042】また、本構成によれば、PTC13にかか
る高調波雑音がコンデンサ15によって除去され、もし
も、大きな高調波雑音がPTC13にかかった場合、過
電圧がコンデンサ15に吸収され、PTC13の破壊が
防止される。
る高調波雑音がコンデンサ15によって除去され、もし
も、大きな高調波雑音がPTC13にかかった場合、過
電圧がコンデンサ15に吸収され、PTC13の破壊が
防止される。
【0043】そして、本構成においても、通常時には、
回路電流はPTC13の直列回路およびCP11を通っ
て流れているが、短絡電流ISが生じるとPTC13の
抵抗率は増加し、短絡電流ISは抵抗器12の抵抗分に
よって限流される。このため、本実施形態による自動高
速限流装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、
前述した第1の実施形態と同様な効果が奏される。
回路電流はPTC13の直列回路およびCP11を通っ
て流れているが、短絡電流ISが生じるとPTC13の
抵抗率は増加し、短絡電流ISは抵抗器12の抵抗分に
よって限流される。このため、本実施形態による自動高
速限流装置によっても、短絡電流ISが限流遮断され、
前述した第1の実施形態と同様な効果が奏される。
【0044】次に、本発明の第5の実施形態による回路
遮断用自動高速限流装置について説明する。
遮断用自動高速限流装置について説明する。
【0045】図8は本実施形態による自動高速限流装置
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
c,バリスタ14a〜14cおよびコンデンサ15a〜
15cが接続されている。本実施形態においても、3個
の抵抗器12a〜12cの合成抵抗値は、CP11の電
流遮断能力以下の電流値に事故電流を限流する値に設定
されている。
の構成を示す回路図である。本実施形態による自動高速
限流装置は、CP11に直列に接続された3個の各抵抗
器12a〜12cにそれぞれ並列にPTC13a〜13
c,バリスタ14a〜14cおよびコンデンサ15a〜
15cが接続されている。本実施形態においても、3個
の抵抗器12a〜12cの合成抵抗値は、CP11の電
流遮断能力以下の電流値に事故電流を限流する値に設定
されている。
【0046】本実施形態のようにPTC13に並列にバ
リスタ14およびコンデンサ15が接続されていると、
バリスタ14により、電流に比例した過大な電圧がPT
C13に印加されるのが防止され、かつ、コンデンサ1
5により、PTC13の温度上昇が促進されると共に、
高調波雑音が除去される。
リスタ14およびコンデンサ15が接続されていると、
バリスタ14により、電流に比例した過大な電圧がPT
C13に印加されるのが防止され、かつ、コンデンサ1
5により、PTC13の温度上昇が促進されると共に、
高調波雑音が除去される。
【0047】そして、このような構成においても、通常
時には、回路電流はPTC13の直列回路およびCP1
1を通って流れているが、短絡電流ISが生じるとPT
C13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは抵抗器12の
抵抗分によって限流される。従って、本実施形態による
自動高速限流装置によっても、前述した第1の実施形態
と同様な効果が奏される。
時には、回路電流はPTC13の直列回路およびCP1
1を通って流れているが、短絡電流ISが生じるとPT
C13の抵抗率は増加し、短絡電流ISは抵抗器12の
抵抗分によって限流される。従って、本実施形態による
自動高速限流装置によっても、前述した第1の実施形態
と同様な効果が奏される。
【0048】なお、上述した第1の実施形態では、抵抗
器12に並列にPTC13を単に接続した場合について
説明したが、このPTC13に並列にさらにバリスタ1
4やコンデンサ15を接続する構成としてもよい。この
ような構成によれば、第2の実施形態から第5の実施形
態と同様な効果が奏される。
器12に並列にPTC13を単に接続した場合について
説明したが、このPTC13に並列にさらにバリスタ1
4やコンデンサ15を接続する構成としてもよい。この
ような構成によれば、第2の実施形態から第5の実施形
態と同様な効果が奏される。
【0049】また、上述した第2の実施形態から第5の
実施形態においては、抵抗器12を3個直列接続した場
合について説明したが、直列接続する抵抗器12の個数
はこれに限られるものではない。また、上述した各実施
形態においては、抵抗器12に直列接続される回路遮断
手段としてCPを用いた場合について説明したが、CP
の代わりにNFBを用いてもよい。さらに、接点を有し
ない無接点の半導体スイッチ、例えば、パワー・トラン
ジスタ(PT),ゲート・ターン・オフ・サイリスタ
(GTO)やIGBTといった素子を回路遮断手段に用
いてもよい。また、上述した各実施形態による限流装置
は交流回路にも直流回路にも適用することが可能であ
る。このような各場合においても、上記各実施形態と同
様な効果が奏される。
実施形態においては、抵抗器12を3個直列接続した場
合について説明したが、直列接続する抵抗器12の個数
はこれに限られるものではない。また、上述した各実施
形態においては、抵抗器12に直列接続される回路遮断
手段としてCPを用いた場合について説明したが、CP
の代わりにNFBを用いてもよい。さらに、接点を有し
ない無接点の半導体スイッチ、例えば、パワー・トラン
ジスタ(PT),ゲート・ターン・オフ・サイリスタ
(GTO)やIGBTといった素子を回路遮断手段に用
いてもよい。また、上述した各実施形態による限流装置
は交流回路にも直流回路にも適用することが可能であ
る。このような各場合においても、上記各実施形態と同
様な効果が奏される。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
灯線回路といった低圧回路においても簡易に限流遮断が
行える。しかも、限流装置は、従来のように遠隔制御を
する必要もなく、簡素な構成で安価にかつ小型に実現す
ることが出来る。
灯線回路といった低圧回路においても簡易に限流遮断が
行える。しかも、限流装置は、従来のように遠隔制御を
する必要もなく、簡素な構成で安価にかつ小型に実現す
ることが出来る。
【図1】本発明の第1の実施形態による回路遮断用自動
高速限流装置を示す回路図である。
高速限流装置を示す回路図である。
【図2】第1の実施形態による回路遮断用自動高速限流
装置によって限流される短絡電流の波形を示すグラフで
ある。
装置によって限流される短絡電流の波形を示すグラフで
ある。
【図3】本発明の第2の実施形態による回路遮断用自動
高速限流装置を示す回路図である。
高速限流装置を示す回路図である。
【図4】第2の実施形態による回路遮断用自動高速限流
装置の作用を説明するためのグラフである。
装置の作用を説明するためのグラフである。
【図5】本発明の第3の実施形態による回路遮断用自動
高速限流装置を示す回路図である。
高速限流装置を示す回路図である。
【図6】第3の実施形態による回路遮断用自動高速限流
装置におけるPTCにかかる電圧と回路電流との関係を
示すグラフである。
装置におけるPTCにかかる電圧と回路電流との関係を
示すグラフである。
【図7】本発明の第4の実施形態による回路遮断用自動
高速限流装置を示す回路図である。
高速限流装置を示す回路図である。
【図8】本発明の第5の実施形態による回路遮断用自動
高速限流装置を示す回路図である。
高速限流装置を示す回路図である。
【図9】従来の高速限流装置を示す回路図である。
11…サーキットプロテクタ(CP) 11a…CP11の接点 11b…CP11の電流引き外し素子 12…抵抗器 13…正極性サーミスタ(PTC) 14…バリスタ 15…コンデンサ
Claims (5)
- 【請求項1】 回路遮断手段に直列に接続され,前記回
路遮断手段の電流遮断能力以下の電流値に事故電流を限
流する抵抗と、この抵抗に並列に接続され,温度の上昇
に応じて抵抗率が増加するサーミスタとから構成される
回路遮断用自動高速限流装置。 - 【請求項2】 前記抵抗は直列に複数個接続され、前記
サーミスタはこれら各抵抗にそれぞれ並列に接続されて
いることを特徴とする請求項1に記載の回路遮断用自動
高速限流装置。 - 【請求項3】 前記サーミスタに並列にバリスタが接続
されていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の回路遮断用自動高速限流装置。 - 【請求項4】 前記サーミスタに並列にコンデンサが接
続されていることを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の回路遮断用自動高速限流装置。 - 【請求項5】 前記サーミスタに並列にバリスタおよび
コンデンサがそれぞれ接続されていることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の回路遮断用自動高速限
流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086298A JPH11273534A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 回路遮断用自動高速限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086298A JPH11273534A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 回路遮断用自動高速限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273534A true JPH11273534A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=14010373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9086298A Pending JPH11273534A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 回路遮断用自動高速限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273534A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191642A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Autonetworks Technologies Ltd | グロープラグ保護回路 |
| KR101384709B1 (ko) * | 2012-11-09 | 2014-04-14 | 엘에스엠트론 주식회사 | 서미스터를 활용한 모니터링 방법 및 이를 위한 시스템 |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP9086298A patent/JPH11273534A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191642A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Autonetworks Technologies Ltd | グロープラグ保護回路 |
| KR101384709B1 (ko) * | 2012-11-09 | 2014-04-14 | 엘에스엠트론 주식회사 | 서미스터를 활용한 모니터링 방법 및 이를 위한 시스템 |
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