JPS5947925A - 過電圧保護装置 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は少なくとも１つのバリスタとその・々リスクに
並列に電気接続された放電区間とを有し、前記放電区間
を例えば空中−コロナ放電区間と［２て形成し、放電個
所自体は電極の外側にあるようにすることができる過電
圧保護装置に関する。

公知技術の説明 斯様な過電圧保護装置はドイツ連邦共和国特許出願公告
第２７１８１８８号公報によって公知である、これによ
れば比較的僅かな過電圧と相応する僅かなリーク放電電
流とが生じた場合、Ａ　ＩＪスタが第１の保護装置とし
て応動するので有利である。斯様な場合）９リスタに生
ずる電圧降下は、火花放電区間例えばこの実施例に記載
された空中−コロナ放電区間なせん絡する程十分に太き
く；・主ない。負荷が比較的大きな場合にはじめて、放
電区間はも５１つの保護装置として、ひいては／Ｓ　ｌ
）スタに対する過電圧保護装置として作動する。斯様な
装置において、放電区間は負荷の電圧を制限しかつ・々
リスクの電圧を略一定に保持する。然るに所望の電流負
荷特性が得られるならば、空中−コロナ放電区間とは異
なる放電区間例えばガス放電避雷器を設けることもでき
る。大概斯様な過電圧保護装置を設けることができ、そ
の場合直接に落雷が予想される地域で利用すると有利で
ある。例えば斯様な過電圧保護装置は電気装置において
直接に落雷が予期される建造物比取付けられる。

然るにこの場合ノ々リスタは、例えば頻繁に負荷が加わ
ることによって、経年使用にて雷電流の長く持続する立
下り電流（いわゆる２電後尾電流“）で電流−電圧特性
が変化すること、即ち低抵抗になることによって正常な
作動電圧で許容されない漏れ電流が生ずることは回避で
きない。斯様な電流には料金が課せられるばかりか、ア
ース電位が許容されない程増加しかつ場合によってノ々
リスタひいては装置が許容されない程加熱されることも
ある。場合によってはノ々リスクが破壊されることにも
なる。また例えば斯様なバリスタの特性曲線が変化した
場合、漏洩させるべきサー、ジ電流がノζリスタに流れ
たとしてもノ々リスタには十分に大きな電圧降下が生ず
ることはなくひいては放電区間が所要の点弧電圧に達し
ないで避雷器としての作用が石われなくなる危険がある
。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第７５０１３４９号明細
書および同第８１０５６０８号明細書によって、放電区
間と可変な抵抗（）々リスク）とヒユーズ片とから成る
直列接続を有する弁形避雷器は公知である。許容されな
い程加熱された場合ヒユーズ片（はんだ個所）は溶けて
なくなる。然るにそれによって全体の弁形避雷器が回路
網から切離される、即ち全体として作動されなくなる。

発明の目的 前述の公知技術に対して、本発明の課題は冒頭に述べた
形式の過電圧保護装置において、サージ電流例えば落雷
電流などによる頻繁な負荷によって生ずるノ々リスタの
損傷（）々リスクの電流−電圧特性曲線の変化）および
それによって大きな漏れ電流が生じても、放電区間の作
用が損われずかつ過電圧保護装置の機能が全体として保
持されるように改善することである。

発明の構成 本発明によればこの課題は冒頭に述べた形式の過電圧保
護装置において、特許請求の範囲第１項および第５項の
特徴と有する構成により解決される。

発明の効果 これによって許容されない程大きな漏れ電流が連続的に
流れることはなくなり、特に放電区間で十分な点弧電圧
が生じなくなるようなことはない。前述のドイツ連邦共
和国実用新案登録第７５０１３４９号明細書および同第
８１０５６０８号明細書に記載された装置に対して、本
発明の装置は全体の過電圧保護装置ではなくノ々リスタ
を有する並列回路の分岐だけを遮断しひいては作動しな
いようにするので有利である。

それ故放電区間は以前と同じように後置接続された装置
を保護する。放電区間自体は、電源の周波数を有する例
えば雷後尾電流を確実に漏洩させかつ遮断するだけの電
流容量を有する。即ち装置はそれぞれの作動期間に、場
合によっては設けられる線路ヒユーズに無関係になる。

これは例えば中間に絶縁層を設けた２つの電極を有する
放電区間を設けることによって実現され、その場合絶縁
層を、せん絡電弧によって加熱された際その電弧を外部
に押出すかまたは吹出しかつ冷却し、ひいては消弧する
ガスを放出する材料で製作すると、後続の電源電流は遮
断される（ドイツ連邦共和国特許第２９３４２３８号明
細書参照）。特に低電圧の装置において上述の放電区間
を設けることが推奨される。また前述の例えば水素ガス
を発生する絶縁材料（ＰＯＭ。

テフロン−商標名、など）の代りに絶縁材料として雲母
を用いることもできるが、雲母にはこのような作用はな
い。

本発明の実施例において、バリスタを有する分岐に電気
的にトリガされる監視−および遮断装置を設けている。

また本発明の実施例において指示装置が設けであるので
、バリスタを有する並列分岐が監視−遮断装置によって
遮断された際、指示装置が投入接続されるので、ノ々リ
スタが遮断されたことを装置の操作員に報知することが
できる。

実施例の説明 次に本発明を図示の実施例につき説明する。

第１図の基本回路図は、配電線の電圧供給線りまたは１
とアースまたは等電位線路２との間に、一方で放電区間
例えば空中−コロナ放電区間（Ｌｕｆｔ−Ｇｌｅｉｔ−
Ｕｂｅｒｓｃｈｌａｇｓ−Ｆｕｎｋｅｎｓｔｒｅｃｋｅ
　）３と、他方ではＡ　＋）スタ４およびはんだ個所５
の形の監視−遮断装置の直列接続との並列接続を有して
いる。またこの並列接続に並列に、監視−または試験キ
ー７を有する指示装置６が設けてあ・る。

第２図は相応する３相の実施例を示し、配電網の電圧供
給相線Ｌｌ　、Ｌ２およびＬ３（または１）とアース線
２または等電位線路ＰＡＳと中性線Ｎ（または８）とを
有する。過電圧保護装置のケーシングを破線９で示す。

一方で等電位線路ＰＡＳおよびアース線２と他方では中
性線８との間の線ｌ○は放電区間３だけを有し、ノ々リ
スタ４と監視−遮断装置５との並列分岐を有しない。ま
たヒユーズ１１を設けることができる。

然るにこのヒユーズはドイツ連邦共和国特許第２９３４
２３８号明細書に記載の放電区間を設けた場合は必要で
ない。

例えばドイツ連邦共和国特許第２７１８１８８号明細書
に記載の放電区間を用いた場合、次の電気的データが得
られる。然るに本発明はこれによって限定されない。

給電電圧：　　　　　　２２０／３８０Ｖヒユーズ１１
：　　　　　　　　例えば５０Ａノ々リスタと監視装置
との並列分岐： ８μｓの立上り時間で５０チ 値までの立下り時間が２０ μｓの５ｋＡの衝撃電流に対し て構成され、約０．１Ａｓおよ び５００Ｊ７Ωに相応する。

空中コロナ放電区間： １ＱＱＫＡの衝撃電流に対し て構成され、約１ＱＡｓおよ び５００に丁／Ωに相応する。

第３図は・々リスクの電流（Ｉ）−電圧（Ｕ）−特性曲
線を示す１、その場合１２は正常な状態における特性曲
線を示し、また１３と１４は、比較的小さな電圧ですで
に許容でない大きな電流が流れるような障害のあるノ々
リスタの特性曲線を示す。このような場合監視装置５は
破損したハＩＪスタ４を遮断する。これはバリスタが相
応して加熱された場合に溶融するはんだを用いて熱的に
行なわれる（例えば第４図以下を参照）。また電気的に
作動されるヒユーズまたはブレーカを用いてこれを行い
（これについＣは図示されていない）、その場合ブレー
カを、ノ々リスタの漏れ電流をｍＡの範囲で遮断するよ
うに調節できる。

、６リスクだけを遮断することによって、装置の保護作
用は放電区間によって保持される。−ζリングが遮断し
たことを監視するために（光学的または音響的）指示装
置を設けることができ、この指示装置は第１図の実施例
において６で示されており、かつはんだ個所が開放され
た場合に、部品牛、５を有する並列分岐に設けられた遮
断装置５によってＡ　ＩＪスタ牛が遮断されたことを示
す。この指示装置の動作は試験キー７によって監視でき
る。勿論第２図の３相の回路にも前述の監視−および指
示装置を設けることができるが、これは簡単にするため
に第２図には示されていない。然るに斯様な装置は第４
図以下に示されている。

第４図〜第７図の実施例は、ケーシングまたは基本架１
５を絶縁材料で構成しがつ３つの接続体路１′を有する
本発明による装置の構成を示し、その場合導体路１′は
接続線Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３（またば１）用のヨーク形の接
続端子１６’から、火花ギャップ１７〜１９との接続の
ための締伺けねじ１６に接続されている。またヨーク形
の中性線８用の接続端子１６’と等電位を有するアース
線用の接続端子２ｏならびに締付けねじ１６との間に第
４の導体路８′が設けであるーそれ故作動時は導体路８
′に電圧は加わらない、。

導体路１′と８′は、それぞれ直線状に、所要の電流を
流すことができるように、本発明の有利な実施例におい
ては落雷電流に耐えられる導体に相応する断面積を有し
かつ相応する安定な締付けねじおよび接続端子１６　、
　ｌ　６’を有して構成されている。導体路と接続端子
と締付けねじとは、所要の電流例えば、５００ＫＪ／Ω
の雷電流の電気力学的要求に耐えられるように構成され
ている、 締付けねじ１６の下部に、有利には電極１７と絶縁部材
１８と共通のアース板１９とを有するせん絡電流を流す
火花ギャップが設けられている。その場合絶縁部材１８
は、それぞれの電極１７をアース板１９から絶縁する周
辺のリングつげ１８′を有する。その場合に形成される
コロナ放電の電弧を１８“で示す（第７図参照）。締付
けねじ１６は絶縁部材１８を貫通しかつ絶縁材料製の基
本架１５内にねじ込まれているので一締付けねじ１６と
アース板１９との間にせん絡放電は生じない。

等電位線路またはアース線２は、これもＵ字形に湾曲し
て形成された端子２０に接続されている。導体路１′と
アース板１９との間にそれぞれＡ　ＩＪスタ４と監視−
遮断装置５，６および７を有する並列分岐が接続されて
おり、その場合部品４２．５は空間的に導体路１′に接
近して設けられている。ノ々リンタ牛は場所を、とらな
いように並べて設けられている。その場合５は、ノ々リ
ンタ接触体２５とそれに接続されたばね２２を有する導
体部分２２とを電気接続するはんだ個所を示す。ばね２
２は２３で当該の導体路１′に接続されており、また２
４は導体路１′とは絶縁された付加的な機械的取付個所
を示す。１９に達する径路２３，２２，５．２１．２５
およびΦに許容できない程大きな漏れ電流が生ずると、
はんだ個所５は溶融し、かっばね２２は固有の応力に基
づき接点２６に接触するまで矢印方向２２′に移動する
。前述のはんだの溶融温度は例えば１５０℃である。ま
た接点２６は第１図の基本回路図にも示されている。こ
れによって・々リング４が５を介して切離されたことは
６〒指示される。キー装置７は第５図および第６図に示
されている。キー装置のビン７′は前述の監視装置で、
ばね２２と接続端子２３とを介して部品２１に加わる電
源電圧を検知する。その場合電源電圧は第５図の釈放さ
れていない位置でノ々リンタ接触体２５に加わる。然る
にはんだ接続５が開放された際は、ばね２２によって遮
断される。

第４図〜第７図の装置を、余りスペースを使わないで構
成できる。その場合ディスク形のノζ、リングΦを導体
路１′に並列に設けることができる。その場合上部の２
つの導線Ｌ　１　、　Ｌ　２に対応するノ々リンタを隣
接して設け、かつ共通のアース接点４′を介してアース
板１９に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を単相の回路につき示す回路略図
、第２図は本発明の装置を３相の回路につき示す回路略
図、第３図は・々リスクの電流−電圧特性曲線を示す線
図、第４図は本発明による過電圧保護装置の３相の実施
例を示す平面図、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿った断
面図、第６図は第５図の■−Ｖｌ線に沿った断面図、第
７図は第５図の要部を拡大して詳細に示す断面図である
。 ３゛°°放電、４・・す々リスク、５・・はんだ個所、
６・・・指示装置、７・・・試験キー、１］、・・・ヒ
ユーズ、１５・・・ケーシングまたは基本架、１６・・
・締付けねじ、１６’、２０，２３・・・接続端子、１
７・・・電極、１８・・・絶縁部材、１８′・・・リン
グつげ、１９・・・アース板、２２・・・ばね、２５・
・・々リスク接触体、２６・・・接点 復代理人弁理士矢野敏雄 ４　　７　　７’　　　６ 第１頁の続き ＠出願人　　ハンス・ヨアヒム・ゾーンドイツ連邦共和
国ニュルンベル ク・シュテイーラーシュトラー セ２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つのノ々リスタと前記ノ々リスタに並
   列に電気接続された放電区間とを有する過電圧保護装置
   において、ノ々リスタ（４）を有する並列回路の分岐に
   前記ノ々リスタの電流電圧特性曲線（１２）を保持しか
   つ相応する障害の場合前記ノ々リスタを遮断する監視装
   置（５）な設けたことを特徴とする過電圧保護装置。 ２、監視装置（５）を、・々リスク（４）の漏れ電流に
   よって相応して加熱されて遮断される熱的に制御可能な
   装置として構成した特許請求の範囲第１項記載の過電圧
   保護装置。 ３、監視装置（５）を、相応する熱負荷の場合に遮断さ
   れるはんだ接続体として構成した特許請求の範囲第２項
   記載の過電圧保護装置。 ４、監視装置がノ々リスタの漏れ電流を所定値に設定調
   整可能でありかつ該漏れ電流により作動されるヒユーズ
   又はブレーカから成る特許請求の範囲第１項記載の過電
   保護装置。 ５、少なくとも１つのバリスタと前記・ζリスクに並列
   に電気接続された放電区間とを有する過電圧保護装置に
   おいて、ノζリスタ（４）を有する並列回路の分岐に前
   記ノ々リスタの電流電圧特性曲線（１２）を保持しかつ
   相応する障害の場合、前記・々リスクを遮断する監視装
   置（５）を設け、ケーシングまたは基本架（１５）内に
   相毎に直線的な経過特性でかつ熱負荷および動的負荷に
   応じて電流が流れる、導体路（１’、８’）を有し、そ
   の場合前記導体路を、放電区間（３）を有する並列分岐
   またはこの並列分岐の部分として構成し、前記導体路の
   区間内かまたは端部に放電区間（３；または１７．１８
   ．１９）を設け、かつ所属のノ々リスタ（４）シ対応す
   る導体路に空間的に接近して設けたことを特徴とする過
   電圧保護装置。