JPS62122105A - エネルギ−吸収装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエネルギー吸収装置に関するものである。

〔発明の背景〕

電動機１発電機等の電気機械系に蓄積された運動エネル
ギーによる電気エネルギーの放出または電気回路網内に
蓄積された電気エネルギーの放出に伴う過電圧を抑制す
るためには、上述のエネルギーを吸収しなければならな
い。この目的のために使用される過電圧抑制装置として
酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）非直線抵抗体の利用が考えられ
ている。

吸収エネルギー量を大きくするため酸化亜鉛非直線抵抗
体の複数個を並列接続して用いる必要があるが、酸化亜
鉛非直線抵抗体は電流■と電圧Ｖとの関係がＩｏｅＶ’
で表わされ、かつその非直線指数αが大きく電圧・電流
特性のすぐれた非直線性のだめに、並列接続された酸化
亜鉛非直線抵抗体間の通電電流に大きなアンバランスを
生じ易い。

これは僅かな特性の違いによるものであり、複数の酸化
亜鉛非直線抵抗体に分流する電流の最大と最小との比は
１００倍から１０００倍にも達する。

このため特開昭５８−２２２５０２　％＋よ第３図に示
されているように、酸化亜鉛非直線抵抗体１，２で構成
される例えば２つの電路の夫々に直列に抵抗体３．４を
挿入して電流のバランスを図っている。

なお同図において５，６は、並列に接続された複数の電
路を有するエネルギー吸収装置の端子である。ところで
このように構成されたエネルギー吸収装置では、雷イン
パルス電流などの大電流通流時に直列に接続した抵抗体
３，４の電圧降下が過大になり、抵抗体３．４が絶縁破
壊する不具合があった。更に複数個並列に接続された電
路のいずれか一つに不具合を生じ短絡状態になった場合
に、装置全体の機能が損なわれる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、酸化亜鉛
非直線抵抗体に直列に接続される抵抗体の絶縁破壊を防
止し、並列電路群の一部に不具合を生じても装置全体の
機能を維持することを可能としたエネルギー吸収装置を
提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

工 すなわた本発明は並列に接続された複数の電路を備え、
前記電路は電流工と電圧Ｖとの関係が■ＯＣＶ“　（α
は非直線指数）で表わされる酸化亜鉛非直線抵抗体と、
この非直線抵抗体に直列に接続され、かつ前記非直線抵
抗体の非直線指数αより小さな指数の抵抗体とを有して
いるエネルギー吸収装置において、前記吸収装置に、前
記抵抗体の電圧降下を許容値以下に抑える保護用酸化亜
鉛非直線抵抗体と、前記電路の短絡を防止する遮断装置
とを設けたことを特徴とするものであり、これによって
抵抗体の電圧降下は許容値以下に押えられ、電路の短絡
が防止されるようになる。

発明者等はどのようにすれば酸化亜鉛非直線抵抗体に直
列に接続される抵抗体の絶縁破壊が防止され、並列電路
群の一部に不具合を生じても装置全体の機能を維持する
ことができるかを検討した。

第３図に示されているように酸化亜鉛非直線抵抗体１．
２と直列に接続される抵抗体３，４は酸化亜鉛非直線抵
抗体１．２の非直線指数αより小さな指数の直線抵抗で
も非直線抵抗でもよい、この直列に接続される抵抗体３
，４の端子間電圧に注目すると、抵抗体３，４の電圧降
下は電流に比例する。従って、電流の大きな電路にある
抵抗体の電圧降下の方が大きく、電流の増加と共に電圧
降下が上昇し、逐にはその抵抗体の沿面耐電圧を越える
。種々の抵抗体の沿面耐電圧を検討し、酸化亜鉛非直線
抵抗体のそれと比較して結果が第４図に示されている。

同図は横軸に各種抵抗体をとり、縦軸に酸化亜鉛非直ａ
抵抗体の沿面耐電圧と供試した抵抗体の沿面耐電圧との
比を７てたものである。同図から明らかなように供試し
た酸化亜鉛系抵抗体、焼結カーボン抵抗体、炭化けい素
糸抵抗体とも図中点線表示の酸化亜鉛非直線抵抗体の沿
面耐電圧とほぼ等しい沿面耐電圧を有とていることが判
った６従って抵抗体の電、圧降下の最大値が酸化亜鉛非
直線抵抗体の電圧降下以下となる電流範囲で使用しなけ
ればならないが、それには電路に大きな電流が流れ抵抗
体の電圧降下がある程度大きくなった場合に、その大き
な電流が抵抗体に流れるのが抑制されるように複数の電
路と並列に。

または少なくともひとつの抵抗体と並列に保護用酸化亜
鉛非直線抵抗体を設けてやればよい。このようにするこ
とにより保護用酸化亜鉛非直線抵抗体は非直線特性を有
しているので電路の大電流は抵抗体から非直線特性を有
している保護用酸化亜鉛非直線抵抗体にその大部分が分
流するようになって、抵抗体には大電流の流れるのが少
なく抑制されるようになり、抵抗体はその電圧降下の上
昇が許容値以下に抑えられることが確められた。また、
電路と直列に遮断装置を設ければ不具合の発生した電路
は遮断装置で遮断されるようになって。

他の健全な電路の短絡が防止されるようになり、装置全
体の機能が停止するのが防止されることが確かめられた
。そこで本発明では吸収装置に、抵抗体の電圧降下を許
容値以下に抑える保護用酸化亜鉛非直線抵抗体と、電路
の短絡を防止する遮断。

装置とを設けた。このようにすることにより酸化亜鉛非
直線抵抗体に直列に接続される抵抗体の絶縁破壊を防止
し、並列電路群の一部に不具合を生じても装置全体の機
能を維持することを可能としたエネルギー吸収装置を得
ることを可能としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略する０本
実施例では吸収装置に、抵抗体３．４の電圧降下を許容
値以下に抑える保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７，８と、
電路の短絡を防止する遮断装置９，１０とを設けた。こ
のようにすることにより吸収装置に、抵抗体３，４の電
圧降下を許容値以下に抑える保護用酸化亜鉛非直線抵抗
体７．８と、電路の短絡を防止する遮断装置９，１０と
が設けられるようになって、抵抗体３．４の電圧降下が
許容値以下に抑えられ、電路の短絡が防止されるように
なり、酸化亜鉛非直線抵抗体１，２に直列に接続される
抵抗体３．４の絶縁破壊を防止し、並列電路群の一部に
不具合を生じても装置全体の機能を維持することを可能
としたエネルギー吸収装置を得ることができる。

すなわち並列電路の抵抗体３，４と並列に保護用酸化亜
鉛非直線抵抗体７，８を設け、夫々の電路に直列に遮断
袋［９，１０を設けた。このようにすることにより抵抗
体３には並列に保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７が設けら
れ、抵抗体４には並列に保護用酸化亜鉛非直線抵抗体８
が設けられるようになり、２つの電路には夫々直列に遮
断装置９．１０が設けられるようになる。従って端子５
゜６間の電圧がある程度小さい範囲では電路を流れる電
流はその大部分が抵抗体３，４をほぼ均等に流れるが、
端子５，６間の電圧が大きくなると電路を流れる電流は
その大部分が保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７，８に流れ
るようになって、抵抗体３．４に流れる電流の増加が抑
えられるようになり、抵抗体３，４の電圧降下を許容値
以下に抑えることができ、抵抗体３，４の沿面耐電圧を
保持してその絶縁破壊の発生を防止することができる。

このことは縦軸に電圧をとり、横軸に電流をとって端子
５．６間の電圧、電流の関係が示されている第２図から
も明らかである。同図にも示されているように領域Ｉは
各々の並列電路に流れる電流が小さく、抵抗体３，４の
効果が現われず、領域■では各々の電路の電流が大きく
なって抵抗体３゜４による分流均等化の効果が顕著にな
る。そして電流が更に増大し領域■になると、抵抗体３
，４に並列に接続した保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７゜
８に流れる電流が増大して抵抗体３０４の電流を分流す
るようになり、抵抗体３，４の電圧降下の上昇を抑え、
抵抗体３，４を保護するようになる。

なお、保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７，８の電圧降下は
同じ通電電流に対し酸化亜鉛非直線抵抗体１．２のそれ
と同じになるように設定しである。

また、並列電路には直列に遮断装置９，１０を夫々設け
たので、通電動作中に例えば酸化亜鉛非直線抵抗体１や
抵抗体３などに不具合が生じ、短絡状態となっても、こ
れら酸化亜鉛非直線抵抗体１および抵抗体３を有する電
路に流れる故障電流は遮断装置９で遮断されるようにな
る。従って酸装置全体の機能を維持することができる。

その遮断装置９，１０としては電力用ヒユーズや真空遮
断器などが小形であり、簡便であるが、真空遮断器など
遮断器を使用する場合は電路に故障電流検出要素を設け
、遮断器の開路動作を行なわせるようにすればよい。

なお本実施例では２つの電路を並列接続した場合につい
て説明したが、これのみに限るものではなくこれ以上の
電路が並列接続された場合でも同様であることは云うま
でもない。

第５図には本発明の他の実施例が示されている。

本実施例では保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７を、ひとつ
の抵抗体３と並列に接続した。すなわちひとつの抵抗体
３にのみ保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７を設けた。この
場合にも端子５，６間の電圧が大きくなると、保護用酸
化亜鉛非直線抵抗体７に流れる電流が増大して抵抗体３
，４の電流が分流されるようになって、前述の場合と同
様な作用効果を奏することができる。

第６図には本発明の更に他の実施例が示されている６本
実施例では保護用酸化亜鉛非直線抵抗体１１を、複数の
電路と並列に接続した。そして保護用酸化亜鉛非直線抵
抗体１１と直列に遮断装置１２を接続した。この場合に
も端子５，６間の電圧が大きくなると、保護用酸化亜鉛
非直線抵抗体１１に流れる電流が増大して抵抗体３，４
の電流が分流されるようになって、前述の場合と同様な
作用効果を奏することができる。

第７図には本発明の更に他の実施例が示されている。並
列接続される電路、すなわち酸化亜鉛非直線抵抗体１．
抵抗体３．保護用酸化亜鉛非直線抵抗体７を有する電路
と、酸化亜鉛非直線抵抗体２、抵抗体４．保護用酸化亜
鉛非直線抵抗体８を有する電路とを並列に接続してひと
つの並列電路とした。そして酸化亜鉛非直線抵抗体１３
．抵抗体１５．保護用酸化亜鉛非直線抵抗体１７を有す
る電路と、酸化亜鉛非直線抵抗体１４．抵抗体１６、保
護用酸化亜鉛非直線抵抗体１８を有する電路とを並列に
接続してひとつの並列＠路とした。

そしてこれらひとつの並列電路に直列に夫々遮断装置９
，１０を設けてエネルギー吸収装置を構成した。このよ
うにすることにより遮断装置９゜１０は２つの電路を並
列に接続した並列電路に夫夫設けられるようになって、
遮断装置９，１０の設置数を前述の場合よりも減らすこ
とができるようになる。なお本実施例では２つの電路を
接続してひとつの並列電路としたが、並列接続する電路
が２つに限るものでないことは云うまでもない。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は酸化亜鉛非直線抵抗体に直列に接
続される抵抗体の絶縁破壊が防止され、並列電路群の一
部に不具合を生じても装置全体の機能が維持されるよう
になって、酸化亜鉛非直線抵抗体に直列に接続される抵
抗体の絶縁破壊）防止し、並列電路群の一部に不具合を
生じても装置全体の機能が維持することを可能としたエ
ネルギー吸収装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエネルギー吸収装置の一実施例の装置
構成を示す回路図、第２図は同じく一実施例の端子間の
電圧と電流との関係を示す特性図、第３図は従来のエネ
ルギー吸収装置の装置構成を示す回路図、第４図は各種
抵抗体の沿面耐電圧と酸化亜鉛非直線抵抗体の沿面耐電
圧との比較特性図、第５図は本発明のエネルギー吸収装
置の他の実施例の装置構成を示す回路図、第６図は本発
明のエネルギー吸収装置の更に他の実施例の装置構成を
示す回路図、第７図は本発明のエネルギー吸収装置の更
に他の実施例の装置構成を示す回路図である。 １．２・・・酸化亜鉛非直線抵抗体、３，４・・・抵抗
体、５．６・・・端子、７，８・・・保護用酸化亜鉛非
直線抵抗体、９，１０・・・遮断装置、１１・・・保護
用酸化亜鉛非直線抵抗体、１２・・・遮断装置、１３．
１４・・・酸化亜鉛非直線抵抗体、１５．１６・・・抵
抗体、１７．１８・・・保護用酸化亜鉛非直線抵抗体。 茅３　固 ぐ 茅４　固

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、並列に接続された複数の電路を備え、前記電路は電
   流Ｉと電圧Ｖとの関係がＩ■Ｖ＾α（αは非直線指数）
   で表わされる酸化亜鉛非直線抵抗体と、この非直線抵抗
   体に直列に接続され、かつ前記非直線抵抗体の非直線指
   数αより小さな指数の抵抗体とを有しているエネルギー
   吸収装置において、前記吸収装置に、前記抵抗体の電圧
   降下を許容値以下に抑える保護用酸化亜鉛非直線抵抗体
   と、前記電路の短絡を防止する遮断装置とを設けたこと
   を特徴とするエネルギー吸収装置。 ２、前記保護用酸化亜鉛非直線抵抗体が、少なくともひ
   とつの前記抵抗体と並列に接続されたものである特許請
   求の範囲第１項記載のエネルギー吸収装置。 ３、前記保護用酸化亜鉛非直線抵抗体が、前記複数の電
   路と並列に接続されたものである特許請求の範囲第１項
   記載のエネルギー吸収装置。 ４、前記遮断装置が、前記電路と直列に接続されたもの
   である特許請求の範囲第１項記載のエネルギー吸収装置
   。