JPS614131A - 限流ヒユ−ズのヒユ−ズエレメント - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は全領域遮断形の二要素限流ヒユーズのヒユー
ズエレメントに関するものである。

（従来技術） 従来、短絡電流あるいは過電流から機器を保護するだめ
の全領域遮断形の二要素限流ヒユーズのヒユーズエレメ
ントは第１４図に示すように融点の高い銀線等からなる
第一ヒユーズエレメント２１と、融点の低い金−硅素合
金等の抵融合金２２からなる第二ヒユーズエレメントと
直列に接続して構成されていた。

そして、この限流ヒユーズに過負荷等により定格に対す
る低倍率の電流が流れた場合には融点の低い抵融合金２
２のみで溶断発弧し、そのアークによる熱でその周囲に
配置される消弧チューブ（図示しない）を熱分解して消
弧ガスを発生さゼることにより、そのアークを消弧して
前記低倍率電流を遮断するようになっていた。又、この
限流ヒユーズに相間短絡により定格に対する高倍率の電
流が流れた場合には前記第一ヒユーズエレメント２１及
び抵融合金２２が瞬時に溶融気化してその周囲の消弧剤
（図示しない）を溶融しながら拡散して冷却し、高抵抗
の溶融生成物を形成することにより、前記高倍率電流を
遮断するようになっ−１い。。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この限流ヒユーズ用ヒユーズエレメントでは
ある特定条件の場合、抵融合金は溶断せず第一ヒユーズ
エレメント２１の一部が溶断し、それ以後の続流を遮断
できないことがあった。すなわち、変圧器又は力率改善
用コンデンサの突入電流等による極めて短時間流れる過
渡電流の繰り返しによる熱劣化は断面積の小さい第一ヒ
ユーズエレメント２１部分に生じ、その過渡電流により
、ヒユーズエレメントの熱劣化部分が溶断されるがその
周囲の消弧剤を溶融して前記溶融生成物を形成するまで
には至らず、従って、その溶断部分にアークが発生して
続流を遮断できなくなっていた。

これは熱伝導がほとんど無視できるほどの短時間におい
ては抵融合金２２が溶断される前に第一ヒユーズエレメ
ント２１が溶断されることによるものである。

そこで、前記のような短時間の過電流に対し抵融合金２
２が溶断されるようにするために同抵融合金の断面積を
小さくすることが考えられるが、このようにすると限流
ヒユーズの定格通電容量が低下する欠点があった。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は大電流を遮断するための第一ヒユーズエレメ
ントと、小電流を遮断するための第二ヒユーズエレメン
トとから構成される限流ヒユーズのヒユーズエレメント
において、第一ヒ７−−ズエレメントの一部に対しその
長さ方向に凹部を切欠形成して設けられる断面縮小部と
並列になるように前記凹部に抵融合金からなる第二ヒユ
ーズエレメントを配置し、前記断面縮小部と抵融合金の
断面積の和は前記第一ヒユーズエレメントの断面積より
も小さくなるように形成したことをその要旨とするもの
である。

（作用） この限流ヒユーズのヒユーズエレメントに変圧器又はコ
ンデンサの突入電流のような極めて短時間流れる過大な
過渡電流が繰返し流れると、第二ヒユーズエレメントを
構成する断面縮小部の断面積と、同断面縮小部と並列に
接続された抵融合金の断面積との和の総断面積が第一ヒ
ユーズエレメントの断面積より小さいのでこの第二ヒユ
ーズエレメントにて熱劣化が生じ、通電容量が減少する
。

そして、前記過渡電流が流れる場合には前記第二ヒユー
ズエレメントの熱劣化部分が溶断発弧され、同エレメン
ト部にて確実に遮断される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図
に従って説明する。

１は限流ヒユーズであって、絶縁筒２の両端に電極３が
それぞれ嵌合されている。４は前記絶縁筒２内において
両端が前記電極３にそれぞれ支持された絶縁コア、５は
その絶縁コア４の外周面に螺旋状に巻回されたヒユーズ
エレメントであって、その両端部は前記電極３に接続さ
れている。

又、６は前記絶縁筒２内において絶縁コア４の周囲に充
填された消弧砂である。

前記ヒユーズエレメントの詳細を第２図及び第３図に従
って説明する。

７は高倍率電流の遮断に貢献するリボン状の第一ヒユー
ズエレメントであって、銀線等により形成されている。

８は低倍率電流の遮断に貢献する第二ヒユーズエレメン
トであって、前記第一ヒユーズエレメント７の長手方向
のほぼ中央部に凹部９を切欠いて形成した断面縮小部１
０と、第一ヒユーズエレメント７の上面において前記凹
部９の両端縁に対し前記断面縮小部１０と並列になるよ
うにスポット溶接にて接続された抵融合金１１とから構
成されている。前記抵融合金１１は金−硅素合金等から
形成され、前記断面縮小部１０とこの抵融合金１１の断
面積の和は前記第一ヒユーズエレメント７の断面積より
も若干小さくなっている。

１２は前記第二ヒユーズエレメント８の外周を覆うよう
に配置された消弧チューブであって、その両端開口部に
は石綿等の断熱材１３が詰込まれ、同消弧チューブ１２
内外を封鎖している。

この限流ヒユーズ１に変圧器又はコンデンサの（突入電
流のような極めて短時間に流れる過大な過渡電流が繰り
返し流れると、第二ヒユーズエレメント８を構成する断
面縮小部１０．抵融合金１１のそれぞれの断面積及び総
断面積が第一ヒユーズエレメント７の断面積よりも小さ
いので、この第二ヒユーズエレメント８部分において熱
劣化が生じて通電容量が減少する。そして、この状態で
前記過渡電流が流れた場合にはこの第二ヒユーズエレメ
ント８の熱劣化部分が溶断発弧し、そのアークによる熱
で消弧チューブ１２から消弧ガスが発生して良好な消弧
が行なわれ、第二ヒユーズエレメント８は確実にＩＭ断
動作し、ヒユーズが遮断不能となることはなく、引き続
いて流れる続流が遮断される。

一方、この限流ヒユーズに過負荷等により定格に対する
低倍率の電流が流れた場合には従来と同じく融点の低い
抵融合金１１のみで発弧し、その過負荷電流が遮断され
る。又、相間短絡等により、高倍率の電流が流れた場合
には第一ヒユーズエレメント７が瞬時に溶融気化して周
囲の消弧砂６が溶融さ゛れ、高抵抗体が形成されてその
高倍率電流が遮断される。

従って、この限流ヒユーズ１は定格を越える過度な突入
電流に起因して溶断される場合には第二ヒユーズエレメ
ント８が溶断発弧されるので引続いて流れる続流を確実
に遮断することができる。

又、低倍率電流及び高倍率電流も従来と同様に確実に遮
断することができる。

このように構成された限流ヒユーズ用ヒユーズエレメン
トはその抵融合金１１の断面積が第一ヒユーズエレメン
ト７の断面積よりも小さくなっているが、同抵融合金１
１に対し並列に断面縮小部１０が設けられているため、
それらの断面積を適宜選択することにより、所望の通電
容量を確保することができる。すなわち、抵融合金１１
の断面積と断面縮小部１０の断面積を変えることにより
、断面縮小部１０と抵融合金１１の分流比を変更するこ
とができ、この結果、第二ヒユーズエレメント８が起因
となる低倍率電流での溶断特性を任意に変えることが可
能となり、変圧器等の被保護機器の過負荷保護特性に最
適な溶断特性を選択することが可能となる。

又、第一ヒユーズエレメントは同材質にて第二ヒユーズ
エレメント部の素通し状態となるため、常時の通電も良
好に確保できるといえる。

なお、前記実施例では抵融合金１・１を第一ヒユーズエ
レメント７の上面に接続したが第４図に示すように第一
ヒユーズエレメント７の側面に接続してもよい。

なおこの発明は前記実施例に限定されるものではなく次
のように実施してもよい。

（イ）第５図に示寸ように第一ヒユーズエレメント７の
凹部９を台形状に切欠形成し、その形状に沿って抵融合
金１１を配置すること。なお、抵融合金１１の両端部は
凹部９のテーパ部９ａと第一ヒユーズエレメント７の側
面にスポット溶接り−るものとする。

（ロ）第６図に示すように前記（イ）の構成中、凹部９
の角を円弧状に形成すること。

くハ）第７図に示Ｊ−ように第一ヒユーズエレメントと
して２本の銀線Ｑを捩った後圧延したものを使用し、凹
部９をその一側部に切欠形成するとともに抵融合金１１
を第一ヒユーズエレメント７の上面にて接続すること。

（ニ）第８図に示すように前記（ハ）の構成中、第一ヒ
ユーズエレメント７の両側部を台形状に切欠形成し、そ
の各凹部９に対応する第一ヒユーズエレメントの側部に
て抵融合金１１を接続すること。

（ホ）第９図に示すようにリボン状の第一ヒユーズエレ
メント７の両側部には適宜間隔をおいてチャンネル状の
切欠部１４を複数個形成し、第一ヒユーズエレメント７
の一側部には凹部９をチャ１ンネル状に形成し、前記凹
部９に対応する第一ヒユーズエレメント７の上面に抵融
合金１１を接続すること。

（へ）第１０図に示すようにリボン状の第一ヒユーズエ
レメント７の両側部に三角形状の切欠部１４を形成し、
第一ヒユーズエレメント７の一側部には凹部９をチャン
ネル状に形成し、前記凹部９に対応する第一ヒユーズエ
レメント７の上面に抵融合金１１を接続すること。

（ト）第１１図に示すように前記（へ）の構成中、第一
ヒユーズエレメント７の一側部側の切欠部１４は他側部
側の切欠部１４よりも大きな形状とし、その−側部側の
切欠部１４を凹部９として、その凹部９に対応する第一
ヒユーズエレメント７の上面に抵融合金１１を接続する
こと。

（チ）第１２図に示すように第一ヒユーズエレメント７
は断面円形状に形成さ机るとともにその外周長手方向に
おいて互いに反対側面には適宜間隔をおいて半円柱状の
切欠部１４を設け、その切欠部１４を凹部９とし、その
四部９に対応するｌ−ヒユーズエレメント７の外周面に
抵融合金１１を接続すること。

（す）第１３図に示すように第一ヒユーズエレメント７
は断面Ｖ字状に形成されるとともにその長手方向中央部
において側部には複数の凹部９を設け、その一つの四部
９に対応する第一ヒユーズエレメントフの内面に抵融合
金１１を接続すること。

なお、前記実施例において抵融合金１１は金−硅素合金
に限らず、金−銅−アルミニウム、銀−鉛等を使用して
もよいが、第一ヒユーズエレメント７として銀線を使用
する場合には同銀線と抵融合金１１との溶着部分の経時
変化等を考虞した場合、金−硅素が現存合金の中では最
も安定である。

発明の効果 以上、詳述したようにこの発明は変圧器又はコンデンサ
の突入電流のような極めて短い詩間の過電流に起因して
ヒユーズエレメントが溶断される場合には第二ヒユーズ
エレメントが溶断され、消弧チューブにより消弧される
ので引き続いて流れる続流を確実に遮断することができ
るとともに、所望の通電容司も確保することができる効
果を秦し、産業利用１優れた発明で必る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した限流ヒユーズの一部破断
断面図、第２図はそのヒユーズエレメントの主要部を示
す断面図、第３図は同じく要部斜視図、第４図は第１実
施例の変形例を示づ要部斜視図、第５図〜第１１図はそ
れぞれその他の実施例の要部平面図１、第１２図及び第
１３図はさらにその他の実施例の要部斜視図、第１４図
は従来のヒユーズエレメントの断面図である。 １・・・限流ヒユーズ、５・・・ヒユーズエレメント、
７・・・第一ヒユーズ」ニレメント、８・・・第二ヒユ
ーズエレメント、９・・・凹部、１０・・・断面縮小部
、１１・・・抵融合金、１２・・・消弧チューブ、１４
・・・切欠部。 特許出願人　　　　　株式会社高松電気製作所代　理　
人　　　　　弁理士　　恩１）博宣第１図 第２図 第３図 ＋１ 第′７図 第１２図 第１８図 第１４図 第９図 第 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、大電流を遮断するための第一ヒューズエレメントと
   、小電流を遮断するための第二ヒューズエレメントとか
   ら構成される限流ヒューズのヒューズエレメントにおい
   て、第一ヒューズエレメントの一部に対しその長さ方向
   に凹部を切欠形成して設けられる断面縮小部と並列にな
   るように前記凹部に抵融合金からなる第二ヒューズエレ
   メントを配置し、前記断面縮小部と抵融合金の断面積の
   和は前記第一ヒューズエレメントの断面積よりも小さく
   なるように形成したことを特徴とする限流ヒューズのヒ
   ューズエレメント。 ２、前記抵融合金は前記凹部に対し架橋したものである
   特許請求の範囲第１項に記載の限流ヒューズのヒューズ
   エレメント。 ３、前記抵融合金は凹部の形状に沿って配置したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の限流ヒューズ
   のヒューズエレメント。 ４、前記凹部は三角形状としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項の内いずれか１項に記載の
   限流ヒューズのヒューズエレメント。 ５、前記凹部の両端はテーパ状としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第４項の内いずれか１項に
   記載の限流ヒューズのヒューズエレメント。 ６、前記凹部の角は円弧状に形成したものである特許請
   求の範囲第１項ないし第４項の内いずれか１項に記載の
   限流ヒューズのヒューズエレメント。