JPS587739A - ヒユ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はヒユーズエレメントの一部に小電流をしゃ、
断するための消弧チューブを有するヒユーズに関するも
のである。

この種のヒユーズの従来のものを第１図について説明す
る。

巻心（４）にらせん状に巻かれたヒユーズエレメント（
３）は両端をキャップ端子（１）で蓋をされた絶縁外筒
（２）内に収納され、上記ヒユーズエレメント（３）の
周囲には消弧剤（６）が充填されている。ヒユーズエレ
メント（３）の両端は中継端子（６）に固定され、中継
端子（６）はねじ（７）によってキャップ端子（１）に
接合さレテいる。ヒユーズエレメント（３）の一部（一
般には大体中央部）に小径の消弧チューブ（８）がかぶ
せられている。そしてヒユーズエレメント（３）には銀
、キャップ端子（１）および中継端子（６）には銅、巻
心（４）および絶縁外筒（２）には磁器、消弧剤（６）
には珪砂、消弧チューブ（８）にはシリコン系あるいは
フッ素系のレジンが一般に使われる。

第２図は消弧チェーブの拡大図を示したもので、ヒユー
ズエレメント（３）が溶断するまでの発熱で消弧チュー
ブ（８）が焼損しないようにするために消弧チューブ（
８）のほぼ中央に位置するヒューズエレメント（３）の
部分に低温溶融手段（９）が設けられる。

低温溶融手段（９）としてはヒユーズエレメント（３）
Ｉζ−テルル、錫、鉛等の異種金属を付着させてＭ−ｅ
ｆｆｅｃｔを利用したり、あるいは、ヒユーズエレメン
ト（３）を２分割して錫や鉛等の低溶融点金属を介して
接続する構成がとられる。

上記のようなヒユーズに過電流が流れると、短絡電流の
ような大きな電流の場合にはヒユーズエレメント（３）
が全長にわたって瞬時に発熱して溶断し、ヒユーズエレ
メント（３）の大部分を占める消弧チューブ（８）以外
の部分音ζおいて周囲の消弧剤（５）の作用Ｇζよって
しゃ断される。また、過電流が過負荷電流等の比較的小
電流の場合には、ヒユーズエレメント（３）を中心とし
てヒユーズ筒全体の温度が徐々−ζ上がり、やがて低温
溶融゛手段（９）が設けられた部分において溶断・発弧
し、そして、アーク熱によって発生した消弧チューブ（
８）の分解ガスの流れによって、はぼ、消弧チューブ（
８）内でしゃ断されてそれ以外の部分は溶断はしない。

第８図（ａ）〜（ｄ）は上記ヒユーズの過電流の大きさ
によってそのしゃ断動作の分担状態が異なることを示す
図で、図中、■は電流、Ｔは動作時間を示す。同図（ａ
）は消弧チューブ（８）がない場合の消弧チューブ（８
）以外の部分のしゃ断性能を示し、大電流域では図中に
Ｏ印で示すようにしゃ断するが、小電流域になると図中
、Ｘ印で示すようにしゃ断しきれなくなる。

同図伽）は消弧チューブ（８）の部分のしゃ断性能を示
し、小電流域ではしゃ断するが、大電流域では発弧した
時のエネルギーが大キク、消弧チューブが破壊されたり
してしゃ断しきれなくなる。両者の溶断時間・−電流特
性は、同図（ａ）に示す消弧チューブ（８）以外の部分
のヒユーズエレメントは融点が高いために小電流域では
溶断し難い。すなわち傾斜の大きな特性を示し、同図伽
）に示す消弧チューブ（８）の部分のヒユーズエレメン
トは低温溶融手段（９）を有するために消弧チューブ（
８）以外の部分の溶断特性よりも小電流域では溶断し易
い、すなわち、傾斜の小さな特性を示す。そして、両者
を組合せ、消弧チューブ（８）以外の部分のしゃ断不能
領域において消弧チューブ（８）の部分が速（動作する
ように、また消弧チューブ（８）の部分のしゃ断不能領
域において、消弧チューブ（８）以外の部分が速く動作
するように設定すると、同図（ｃ）に示すように、小電
流域は消弧チューブ（８）の部分で、また大電流域はそ
れ以外の部分でしゃ断し、全域のしゃ断が可能となる。

上記のようなヒユーズはいわゆる限流ヒユーズの大電流
域のしゃ断は得意であるが、小電流でのしゃ断が困難で
あるという特徴と、いわゆるエクスバルジロンヒユーズ
（放出ヒユーズ）の小電流域げしゃ断は得意であるが、
大電流域のしゃ断が困難であるという特徴とを組合せて
、お互いに両者の弱点を補い合うようにしたものである
。

従って、両者のしゃ断分担を適正に行なわなければ、第
８図（ｄ）に示すように、両者のしゃ断分担の境界領域
、すなわち中電流域において、しゃ断不熊となる領域が
生じることにな−る。

第４図は消弧チューブ（８）のない部分のヒユーズエレ
メント（３）の断面積Ｓと小電流に対するしゃ断可否限
界電流Ｉの関係を示す図で、図かられかるように、ヒユ
ーズエレメント（３）の断面積Ｓが大きくなると、小電
流しゃ断性能は悪くなり、しゃ断可否限界の電流は急激
に大きくなって第８図（ａ）に示すように消弧チューブ
（８）とそれ以外の部分とのしゃ断分担の境界において
、しゃ断不能となる領域が生じやすくなってくる。従っ
て、ヒユーズの通電容量を大きくするためにはヒユーズ
エレメントの太さを余り太くは出来ず、第６図に示すよ
うにヒユーズエレメントを複数本並列に配設することで
対処されるが、この構造では消弧チューブはヒユーズエ
レメント毎に複数個必要となり高価で、不経済となる。

また、ヒユーズで機器等の過電流保護を行なう場合、例
えば、横軸に電流Ｉ、縦軸に時間Ｔをとった第６図のＴ
ｒに示すような過電流耐量曲線を有する変圧器を保護す
る場合には、Ｆｌに示すような傾斜の大きな動作特性を
有するヒユーズよりも、Ｆ２に示すような小電流域で動
作しやすい、いわゆる傾斜の小さな特性を有するヒユー
ズの方が、ハツチングで示す部分だけ変圧器に対する保
護領域が広くなるため、できるだけ傾斜の小さな特性の
ヒユーズにすることが望まれる。

この発明は、上記のような点に着目してなされたもので
、１つの消弧チューブの中に複数のヒユーズエレメント
を通すことによって安価で性能の良いヒユーズを得るこ
とを目的とするものである。

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第７図はこの発明のヒユーズ構造の一実施例を示すもの
で、消弧チューブ（８）の中に複数のヒユーズエレメン
ト（３）　（図では２本のヒユーズエレメントの場合を
示している）が通されζそして、消弧チューブ（８）か
ら出た部分のヒユーズエレメント（３）の相互間は、で
きるだけ間隔がとられるように、すなわち、巻ピッチが
均一になるように巻心（４）に巻かれている。そして、
消弧チューブ（８）の部分は、第８図にその拡大図を示
すように、そのほぼ中央に位ｔするヒユーズエレメント
（３）の部分それぞれに低温溶融手段（９）が設けられ
る。上記以外の構造および、その構成材質等は第１図お
よび第２図に示す従来のヒユーズと同様であるので説明
を省略する。

上記のようなこの発明のヒユーズにおいては、過電流が
流れると、従来のヒユーズと同様に、比較的大電流は消
弧チューブ（８）以外の部分でしゃ断し、比較的小電流
は消弧チューブ（８）の部分でしゃ断するが、同じ通電
容量のヒユーズではヒユーズエレメントが１本で構成さ
れるものよりも細いもので構成されるので、前記第４図
に示したように消弧チューブ（８）以外の部分のしゃ断
能カが、より小電流域まで拡大される結果、消弧チュー
ブ（８）の部分と、それ以外の部分とのしゃ断分担が適
正に行なわれて、前記第８図（ｄ）に示したような中電
流域においてしゃ断不能となる領域が生じることなく、
同図（ｃ）に示したような、全域にわたって適正な協調
が得られる。

また゛、複数のヒユーズエレメント（３）に対して消弧
チューブ（８）は１個でよいので当然のことながら経済
的となる。

さらに、従来の第５図に示すような゛消弧チューブ（８
）をそれぞれに有するヒユーズエレメントを２本並列に
したヒユーズでは、時間Ｔ−電電流時特性、第９図に示
すように１本のヒユーズエレメントの特性Ｆ３を大体電
流■軸で２倍右へ移動させた特性Ｆ４となるが、この発
明のヒユーズでは消弧チューブ内で複数のヒユーズエレ
メントが接近して配置されるので、発熱が集中して高温
となり、図中Ｆ１１で示すような小電流域でより溶断し
やすい、すなわち傾斜の小さな特性のヒユーズとなり、
前記第６図において説明したように機器に対する保護領
域が拡大されるという効果が得られる。

また、この発明のヒユーズは複数の細いヒユーズエレメ
ントで構成されるので、低温溶融部（９）が異種金属を
付着させてＭ　−ｅｆｆｅｃｔを利用する場合には、１
本の太いヒユーズエレメントで構成されるものよりも異
種金属との接触面積が大きくなり、Ｍ　−ｅｆｆｅｃｔ
が大きく作用するという効果がある。

なお、上記ではヒユーズエレメントは巻心にらせん状に
巻かれる場合を示したが、巻心を使わずにヒユーズエレ
メント自身のばね性、その他を利用して配設することが
でき、上記の例示に限定するものではなく、要は１つの
消弧チューブに複数のヒユーズエレメントを挿入したこ
とがこの発明の要点である。

上記のように、この発明は複数のヒユーズエレメントを
１つの消弧チューブの中に挿入したので、安価で高性能
のヒユーズを得ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒユーズの断面図、第２図は第１図に使
用する消弧チューブの拡大断面図、第８図は過電流によ
るヒユーズの各しゃ断時性を示す曲線図、第４図は消弧
チューブのない場合のヒユーズエレメントの断面積によ
って小電流に対するしゃ断可否限界電流が異なることを
説明する曲線図、第５図は従来のヒユーズの他の例を示
す断面図、第６図はヒユーズの特性による変圧器の保護
領域の違いを説明する曲線図、第７図はこの発明のヒユ
ーズの一実施例を示す断面図、第８図は第７図の消弧チ
ューブの拡大断面図、第９図はこの発明のヒユーズと従
来のヒユーズの動作特性の違いを説明する曲線図である
。 図中、（３）はヒユーズエレメント、（５）は消弧剤、
（８）は消弧チー−ブ、（９）は低温溶融手段を示す」
なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　葛野信− 第Ｘ図 、第２図 第３図 第４１４ ５ 第５図 第６図 第７図 第８１４ ？ 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒユーズエレメントの一部にかぶせた消弧チェー
   ブと、“この消弧チュ゛−ブをかぶせた部分以外の上記
   ヒユーズエレメントの周囲に消弧剤とを有し、比較的小
   電流を上記消弧チューブの部分でしゃ断し、比較的大電
   流を上記消弧チューブがかぶせられていない部分でしゃ
   断するように構成されたヒユーズにおいて、上記消弧チ
   ューブの中に複数のヒユーズエレメントを通したことを
   特徴とするヒユーズ。
2. （２）消弧チューブがかぶせられていない部分のヒユー
   ズエレメント相互間が、所定の距離を隔てて配設されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のヒユ
   ーズ。