JPS59108302A - 電気装置 - 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】 この発明は通電体に過大な電流が流れたとき、その温度
上昇による周辺への悪影響を防止するようにした電気装
置に関する。

一般に、サイリスタを使用した高電圧の電力変換装置に
おいては、通常の動作電圧を考慮して素子の直列個数が
決定される。そして、散発的に印加される雷インパルス
や、開閉サージ等はアレスタで所定の電圧に制限してい
る。

従来のものは第１図に示すように、各サイリスク素子（
ＴＩ）（Ｔり（Ｔｓ）にアレスタ（Ａ、　）（ＡＩ　）
（Ａｓ　）及びスナバ回路（Ｓｔ）（謁）（Ｓｌ）が並
列に接続されている。

この場合、各サイリスク素子（ＴＩ）（Ｔり（ＴＩ）に
は外部から爾インパルス等の過電圧が印加された場合も
、並列に接続されたアレスター（Ａｔ）（ＡＩ）（ＡＩ
）及びスナバ回路（８１）（Ｓり（ＳＳ）により、制限
された電圧ＶＭＬか印加しないため、各サイリスタ素子
（Ｔ１）（’ｒ、）（’ｒｓ）は保護される。

しかし、各サイリスタ（ＴＩ）（Ｔり（Ｔｌ）に導通指
令が出たとき、点弧回路の故障によって、サイリスク素
子（Ｔ１）のみが導通しなかったとすると、サイリスク
素子（Ｔ１）を残して他のサイリスタが導通し、サイリ
スタ素子（Ｔ、）と並列に接続されたアレスター（Ａ１
）には外部回路条件で決まる負荷電流が強制的に流れ、
その端子電圧はアレスター（Ａ１）の電圧−電流特性に
よって決まる値となる。

通常、アレスタは負荷電流のような過大な電流を長時間
流す能力をもっていないので、過熱して周辺に熱的な悪
影榔を及ぼすことになる。さらに、過熱して機械的な破
壊を起こすと、飛散した破片で周辺を損傷することがあ
るので、第２図で示すように、アレスタに過大な電流が
流れたら、アレスタの両端を電気的に接続するように構
成されたものが提案されている。

すなわち、第２図では、酸化亜鉛形アレスタなどの過電
圧制限要素（３）に半田などの低融点金Ｒ（４）を当接
させ、一対の電極（１）　（２）間に過電圧制限要素（
３）と低融点金属（４）とを電気的に直列接続し、低融
点金属（４）と密着された導電性のプレート（９）を介
してばネＱＧ　チ一方ノｊｌ！　ｉ　（１）　ニ押圧し
、他方（７）ｌ！　ａｉｉ　（２）とはシャン）　Ｑｌ
）で接続し、溶融した低融点金属（４）で両通電部（１
１）（２！ｌ）が電気的に接続されるように、対向した
両通電部（１！１）（２１１）が低融点金属（４）の下
部に配置しである。

上記構成において、過電圧制限要素（３）に過大な電流
が流れる場合、電極（１）−過電圧制限要素（３）−低
融点金属（４）−シャントαη−電ａｉ　（２）の回路
を通る。

これによって、過電圧制限要素（３）の温度が上昇する
ので、低融点金属（４）が溶融して両通電部（１ａ）（
２１）間に落下し、両電極（１）　（２）間が電気的に
接続される。したがって、過電圧制限要素（３）に流れ
ていた電流は、両通電部（１ｓ＋）（２ａ）間に落下し
た低融点金属（４）を経由して流れるので、過電圧制限
要素（３）の過熱が抑制できる。

しかし、過電圧制限要素の一部が電気的に破壊してそこ
に過大な電流が集中した場合には、その近傍の低融点金
属は瞬時に溶融して落下するが、電流が集中した個所に
よって低融点金属の溶融量が異なるので、両通電部の接
続が不安定であるという欠点があった。

この発明は、上記欠点を解消するためになされたもので
、低融点金属に電極と過電圧制限要素などの通電体との
間に所定の間隔を保持する間隔部材を埋設し、所定の比
抵抗及び融点を有する無機質繊維を所定の大きさの目に
編んだ囲続部材で包み多量の溶融した低融点金属をｗ１
電極に落下させるようにした電気装置を提供する。

以下図について説明する。第８図に詔いて、（１）は第
１の通電部（１ａ）を有する第１の電極、（２）は第１
の通電部（１ａ）と所定の間隔をあけて対向した第２の
通電部（２ａ）を有する第２の１１極、（８）は酸化亜
鉛素子などの過電圧制限要素などからなる通電体、（４
）は第２の電極（２）と通電体（３）間に配置されたは
んだなどの低融点金属、（５）は低融点金属（４）に埋
設され第２の電極（２）と通電体（３）との間隔を維持
する間隔部材、（６）は両端がそれぞれ第２の電極（２
）と通電体（３）とに固着され低融点金属（３）を囲続
する部材で、囲繞部材（６）はセラミックスファイバ等
の高融点、高抵抗の無機質繊維を所定の大きさの網目に
編んで構成されている。（７）は第１の電極（１）と通
電体（３）間に配置された通電可能なばね、（８）は通
電体（３）が収納される各型ａｉｉ　（１）　（２）が
保持された絶縁筒で、両通電部（ｌａ）＜２ｍ）の下部
と当接し溜り部（７ａ）を構成している。このように構
成されたものは、第１の電ａｉ　（１）と第２の電極（
２）間が電気的に接続されている。

つぎに動作を説明する。第８図において、通電体（３）
に過大な電流が流れ温度が上昇すると、低融点金属（４
）が通電体（３）と接触した側から順次溶融し、表面張
力の関係で囲続部材（６）の網目によって短時間保持さ
れ、溶融量の増大による圧力の増加で、液滴となって網
目から落下するので、溜り部（８ａ）は多量の溶融した
低融点金属（４）で充たされるため、両通電部（１ｇ）
（２ｍ）間の通電容量が確保される。

発明者は第８図のものを次のようｌこ構成して所定の機
能を発揮することを確認した。

すなわち、通電体（３）に酸化面船形バリスタ（６００
人で約７０）、低融点金属（４）にｐｂ−ｓｎ共品はん
だ、囲続部材（６）には市販のセラミックスファイバ平
織クロス０．４５ｍ厚さから、適宜目を粗くしたもの、
あるいはファイバー材を手編みしたもの等を用いた。

このように構成したものに、６００Ａ、５．５ｍｇのパ
ルスを１６．６ｍｇ毎に通電した場合、上記の動作によ
って再通電部（ｌａ）（２ｍ）間の通電容量が確保され
た。なお、囲続部材（６）の編目は０．１〜０．５ｍｇ
の目の粗さとなるときに最も安定した閉路条件が得られ
た。

上記実施例では、低融点金属にｐｂ−ｓｎ共品はんだを
用いたが、ｐｂ、Ｓｎ、Ｂ１等の純金属、ｐｂ−５ｕ−
８ｂ、ｐｂ−８ｎ−Ｂｉ、その他ウッドメタル等の合金
を用いてもよく、セラ之ツクファイバーの代りに、グラ
スファイバーやカーボンファイバーを、それぞれ容量に
応じて必要とされる特性を有するものから選んで用いて
も、上記実施例と同様の効果を期待することができる。

さらに、上記実施例においては、囲続部材を無機繊維で
構成し、両端をそれぞれ通電体と第２の電極とに固着し
た場合について説明したが、囲続部材の一端を低融点金
属の側面に沿って折曲げ、通電体と当接可能にすること
によって、囲繞部材を金属繊維で構成することができる
。

この発明によれば、過大な電流が流れたとき通電体の発
熱で溶融される低融点金属を、所定の繊維を所定の大き
さの目に編んだ囲続部材で包み、溶融された低融点金属
を短時間保持するように構成することによって、多量の
溶融した低融点金属をほとんど同時に滴下するので、両
電極間の通電容量が十分確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力変換装置の構成図、第２図は従来の電気装
置を示す断面図、第８図はこの発明の一実施例を示す断
面図である。図において、（１）は第１の電極、（２）
は第２の電極、（３）は通電体、（４）は低融点金属、
（６）は囲続部材である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　葛野信− 凶 ７− 第３図 ８　１ａ　８ａ　２ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の間隔をあけて対向した各通電部を有する一
   対の電極間に互いに密着された通電体と低融点金属とを
   電気的に直列に接続して配置し、上記低融点金属が上記
   再通電部の上部になるように構成されたものにおいて、
   上記低融点金属は上記通電体と上記電極との間を所定の
   間隔に保つ間隔部材が埋設され比抵抗及び融点が低融点
   金属の比抵抗及び融点より大きい繊維を所定の大きさの
   目に編んだ囲続部材で包まれていることを特徴とする電
   気装置。
2. （２）低融点金属が８２７９Ｃ以下の凝固点又は液相線
   温度を有する金属又は合金であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電気装置。
3. （３）囲続部材の編目が０．１〜０，５鱈であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気装置。