JP2003203803A - 酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器 - Google Patents
酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器Info
- Publication number
- JP2003203803A JP2003203803A JP2001401448A JP2001401448A JP2003203803A JP 2003203803 A JP2003203803 A JP 2003203803A JP 2001401448 A JP2001401448 A JP 2001401448A JP 2001401448 A JP2001401448 A JP 2001401448A JP 2003203803 A JP2003203803 A JP 2003203803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc oxide
- lightning arrester
- oxide type
- thermal runaway
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化亜鉛形避雷素子が劣化したときに、避雷
器に常時課電されている電圧によって避雷素子に流れる
熱暴走の原因である異常電流を阻止する。 【解決手段】 避雷器は、酸化亜鉛形避雷素子１５の異
常発熱を利用して、酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間
隙（ギャップ）１７を生成する機構を有する。このギャ
ップを生成する機構として、酸化亜鉛形避雷素子１５の
異常発熱に反応するポリエチレン、温度ヒューズ入りギ
ャップ部品、あるいは爪つきバイメタルを備える。この
ギャップ１７の生成により、熱暴走の原因である異常電
流を阻止し、それが原因となって当該避雷素子が異常に
高温になる現象（熱暴走）を防止して、結果として発火
や発煙を抑止することができる。
器に常時課電されている電圧によって避雷素子に流れる
熱暴走の原因である異常電流を阻止する。 【解決手段】 避雷器は、酸化亜鉛形避雷素子１５の異
常発熱を利用して、酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間
隙（ギャップ）１７を生成する機構を有する。このギャ
ップを生成する機構として、酸化亜鉛形避雷素子１５の
異常発熱に反応するポリエチレン、温度ヒューズ入りギ
ャップ部品、あるいは爪つきバイメタルを備える。この
ギャップ１７の生成により、熱暴走の原因である異常電
流を阻止し、それが原因となって当該避雷素子が異常に
高温になる現象（熱暴走）を防止して、結果として発火
や発煙を抑止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化亜鉛形避雷素
子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避
雷器に関し、酸化亜鉛形避雷素子（避雷器）が劣化した
ときに、同避雷器に常時課電されている電圧によって当
該避雷素子に異常電流が流れ、それが原因となって当該
避雷素子が異常に高温になる現象（熱暴走）を防止する
技術に関する。
子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避
雷器に関し、酸化亜鉛形避雷素子（避雷器）が劣化した
ときに、同避雷器に常時課電されている電圧によって当
該避雷素子に異常電流が流れ、それが原因となって当該
避雷素子が異常に高温になる現象（熱暴走）を防止する
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主原料とした酸化
亜鉛形避雷素子は、優れた電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性を
有しており、この避雷素子を用いた酸化亜鉛形避雷器は
代表的な電力用避雷器で広く用いられている（例えば、
白川：「避雷器の技術動向」、動力誌、３０巻１９３
号、Ｐ１８〜１９、１９８９年）。
亜鉛形避雷素子は、優れた電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性を
有しており、この避雷素子を用いた酸化亜鉛形避雷器は
代表的な電力用避雷器で広く用いられている（例えば、
白川：「避雷器の技術動向」、動力誌、３０巻１９３
号、Ｐ１８〜１９、１９８９年）。
【０００３】ところが、上記酸化亜鉛形避雷素子は、規
定を超えた過大なエネルギーを吸収した場合は破壊に至
り、破壊モードが低抵抗の場合には常時避雷器に課電さ
れている電圧によって異常な電流が酸化亜鉛形避雷素子
に流れ、それが原因となって熱暴走が発生する可能性が
あることが指摘されている（室田：「低電圧雷サージと
雷サージ防護素子の性能評価について」、電磁環境工学
情報ＥＭＣ８月号、No．７６、Ｐ２１、１９９４年）。
このような熱暴走が生じた場合、高温になった避雷器の
周囲にあるものによって発火や発煙が発生する可能性が
ある。
定を超えた過大なエネルギーを吸収した場合は破壊に至
り、破壊モードが低抵抗の場合には常時避雷器に課電さ
れている電圧によって異常な電流が酸化亜鉛形避雷素子
に流れ、それが原因となって熱暴走が発生する可能性が
あることが指摘されている（室田：「低電圧雷サージと
雷サージ防護素子の性能評価について」、電磁環境工学
情報ＥＭＣ８月号、No．７６、Ｐ２１、１９９４年）。
このような熱暴走が生じた場合、高温になった避雷器の
周囲にあるものによって発火や発煙が発生する可能性が
ある。
【０００４】従来では、酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走対
策には、図６に示すように、酸化亜鉛形避雷素子６１と
直列に溶断形の電流ヒューズ又は漏電遮断器６３を入れ
て、それらが動作することによって、熱暴走の原因であ
る異常電流を遮断する方法や、あるいは、図７に示すよ
うに、酸化亜鉛形避雷素子６１と直列に温度ヒューズ７
１を入れて、この温度ヒューズ７１が酸化亜鉛形避雷素
子６１の異常発熱を検知して動作することによって、熱
暴走の原因である異常電流を遮断する方法がある（例え
は、松下電子部品（株）の（ＺＮＲの）取り扱いに関す
る注意事項又はホームページ(http://www.maco.panason
ic.co.jp/macoj/index.html)）。
策には、図６に示すように、酸化亜鉛形避雷素子６１と
直列に溶断形の電流ヒューズ又は漏電遮断器６３を入れ
て、それらが動作することによって、熱暴走の原因であ
る異常電流を遮断する方法や、あるいは、図７に示すよ
うに、酸化亜鉛形避雷素子６１と直列に温度ヒューズ７
１を入れて、この温度ヒューズ７１が酸化亜鉛形避雷素
子６１の異常発熱を検知して動作することによって、熱
暴走の原因である異常電流を遮断する方法がある（例え
は、松下電子部品（株）の（ＺＮＲの）取り扱いに関す
る注意事項又はホームページ(http://www.maco.panason
ic.co.jp/macoj/index.html)）。
【０００５】さらに従来では、図８に示すように、酸化
亜鉛形避雷素子６１と直列に放電間隙（ギャップ）８１
を設けておき、熱暴走の原因である異常電流をこのギャ
ップ８１で阻止する対策もある。
亜鉛形避雷素子６１と直列に放電間隙（ギャップ）８１
を設けておき、熱暴走の原因である異常電流をこのギャ
ップ８１で阻止する対策もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走対策では、下記
のような点がある。
うな従来の酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走対策では、下記
のような点がある。
【０００７】即ち、図６に示した酸化亜鉛形避雷素子の
熱暴走対策の場合では、酸化亜鉛形避雷素子６１が異常
発熱していない（正常）にも拘わらず、雷サージによっ
てヒューズが溶断したり漏電遮断器が動作したりして、
つまりヒューズや漏電遮断器６３の誤動作（例えば、渡
辺：「雷サージによる漏電遮断器の誤動作要因について
の実験と考察」、電気設備学会誌、Vol.９、No．４、Ｐ
３０３〜３０８、１９８９年）。によって、商用電源が
切断されることが起きる。
熱暴走対策の場合では、酸化亜鉛形避雷素子６１が異常
発熱していない（正常）にも拘わらず、雷サージによっ
てヒューズが溶断したり漏電遮断器が動作したりして、
つまりヒューズや漏電遮断器６３の誤動作（例えば、渡
辺：「雷サージによる漏電遮断器の誤動作要因について
の実験と考察」、電気設備学会誌、Vol.９、No．４、Ｐ
３０３〜３０８、１９８９年）。によって、商用電源が
切断されることが起きる。
【０００８】また、図７に示した場合は、温度ヒューズ
７１を用いた熱暴走対策例であり、この方法では温度ヒ
ューズエレメント７１を酸化亜鉛形避雷素子６１に密着
させる必要があるので、図９に示すように、配線（リー
ド線）９１を引き回さざるを得ず、大電流雷サージや波
形の鋭い雷サージによって、この配線部に鋭い電圧が発
生し、絶縁破壊する可能性がある。なお同方法では、温
度ヒューズ７１の溶断により酸化亜鉛形避雷素子６１が
切り離され線間が開放状態となるために、当然のことな
がら避雷（防護）機能が無くなる。
７１を用いた熱暴走対策例であり、この方法では温度ヒ
ューズエレメント７１を酸化亜鉛形避雷素子６１に密着
させる必要があるので、図９に示すように、配線（リー
ド線）９１を引き回さざるを得ず、大電流雷サージや波
形の鋭い雷サージによって、この配線部に鋭い電圧が発
生し、絶縁破壊する可能性がある。なお同方法では、温
度ヒューズ７１の溶断により酸化亜鉛形避雷素子６１が
切り離され線間が開放状態となるために、当然のことな
がら避雷（防護）機能が無くなる。
【０００９】また、図８に示したギャップ８１を用いた
熱暴走対策法は、避雷器の雷サージ耐力にギャップ８１
の耐力が影響する、酸化亜鉛形避雷素子６１のＶ−Ｉ特
性にギャップ７１の放電特性が加わるために、酸化亜鉛
形避雷素子６１が単独の場合に比べて、防護性能が劣
る、ギャップの７１放電特性の経年劣化が避雷器の耐力
や防護性能に悪影響を及ぼす、などの点がある。
熱暴走対策法は、避雷器の雷サージ耐力にギャップ８１
の耐力が影響する、酸化亜鉛形避雷素子６１のＶ−Ｉ特
性にギャップ７１の放電特性が加わるために、酸化亜鉛
形避雷素子６１が単独の場合に比べて、防護性能が劣
る、ギャップの７１放電特性の経年劣化が避雷器の耐力
や防護性能に悪影響を及ぼす、などの点がある。
【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、酸化亜鉛形避雷素子（避雷器）が劣化
したときに、同避雷器に常時課電されている電圧によっ
て当該避雷素子に流れる熱暴走の原因である異常電流を
阻止することの可能な、酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防
止方法および熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器を提
供することにある。
で、その目的は、酸化亜鉛形避雷素子（避雷器）が劣化
したときに、同避雷器に常時課電されている電圧によっ
て当該避雷素子に流れる熱暴走の原因である異常電流を
阻止することの可能な、酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防
止方法および熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法は、
酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱を利用して、当該酸化亜
鉛形避雷素子と直列に放電間隙を生成することにより、
熱暴走の原因である異常電流を阻止することを特徴とす
る。
め、本発明の酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法は、
酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱を利用して、当該酸化亜
鉛形避雷素子と直列に放電間隙を生成することにより、
熱暴走の原因である異常電流を阻止することを特徴とす
る。
【００１２】また、上記目的を達成するため、本発明の
熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器は、酸化亜鉛形避
雷素子の異常発熱に反応して当該酸化亜鉛形避雷素子と
直列に放電間隙を生成する放電間隙生成手段を有し、前
記放電間隙生成手段により生成された前記放電間隙によ
り熱暴走の原因である異常電流を阻止することを特徴と
する。
熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器は、酸化亜鉛形避
雷素子の異常発熱に反応して当該酸化亜鉛形避雷素子と
直列に放電間隙を生成する放電間隙生成手段を有し、前
記放電間隙生成手段により生成された前記放電間隙によ
り熱暴走の原因である異常電流を阻止することを特徴と
する。
【００１３】ここで、好ましくは、前記放電間隙生成手
段が互いに逆方向に付勢された一対の電極の一方の電極
と筐体との間に配置された熱可塑性樹脂を有し、前記酸
化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応して該熱可塑性樹脂
が軟化することにより前記放電間隙を生成するとするこ
とができる。
段が互いに逆方向に付勢された一対の電極の一方の電極
と筐体との間に配置された熱可塑性樹脂を有し、前記酸
化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応して該熱可塑性樹脂
が軟化することにより前記放電間隙を生成するとするこ
とができる。
【００１４】また、好ましくは、前記放電間隙生成手段
が温度ヒューズを空室内に内蔵した温度ヒューズ入りギ
ャップ部品を有し、前記酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱
に反応して該温度ヒューズが溶けることにより前記放電
間隙を生成するとすることができる。
が温度ヒューズを空室内に内蔵した温度ヒューズ入りギ
ャップ部品を有し、前記酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱
に反応して該温度ヒューズが溶けることにより前記放電
間隙を生成するとすることができる。
【００１５】また、好ましくは、前記放電間隙生成手段
が互いに逆方向に付勢された一対の電極の一方の電極と
噛合う爪つきバイメタルを有し、前記酸化亜鉛形避雷素
子の異常発熱に反応して該爪つきバイメタルの爪が前記
一方の電極から外れて前記放電間隙を生成するとするこ
とができる。
が互いに逆方向に付勢された一対の電極の一方の電極と
噛合う爪つきバイメタルを有し、前記酸化亜鉛形避雷素
子の異常発熱に反応して該爪つきバイメタルの爪が前記
一方の電極から外れて前記放電間隙を生成するとするこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 ［本発明の基本構成］図１は、本発明の基本的な構成を
示す。本発明では、酸化亜鉛形避雷素子１５に異常電流
が流れることによって発生する異常発熱を利用して、当
該酸化亜鉛形避雷素子１５と直列にギャップ１７を新た
に生成し、これにより熱暴走の原因である異常電流を阻
止する。
施の形態を詳細に説明する。 ［本発明の基本構成］図１は、本発明の基本的な構成を
示す。本発明では、酸化亜鉛形避雷素子１５に異常電流
が流れることによって発生する異常発熱を利用して、当
該酸化亜鉛形避雷素子１５と直列にギャップ１７を新た
に生成し、これにより熱暴走の原因である異常電流を阻
止する。
【００１７】図１の左側に示す、当該酸化亜鉛形避雷素
子１５がまだ劣化していない状態では、異常発熱は発生
しないので、図１の右側に示すような、ギャップ１７は
存在せず、このため酸化亜鉛形避雷素子１５で単独で構
成されている避雷器と同等の性能を有する。
子１５がまだ劣化していない状態では、異常発熱は発生
しないので、図１の右側に示すような、ギャップ１７は
存在せず、このため酸化亜鉛形避雷素子１５で単独で構
成されている避雷器と同等の性能を有する。
【００１８】しかし、規定を超えた過大なエネルギーを
酸化亜鉛形避雷素子１５が吸収し低抵抗の破壊モードで
破壊された場合には、常時避雷器に課電されている電圧
によって、異常な電流が酸化亜鉛形避雷素子１５に流
れ、これが原因となって異常発熱が発生する。
酸化亜鉛形避雷素子１５が吸収し低抵抗の破壊モードで
破壊された場合には、常時避雷器に課電されている電圧
によって、異常な電流が酸化亜鉛形避雷素子１５に流
れ、これが原因となって異常発熱が発生する。
【００１９】そこで、本発明では、その異常発熱を検知
したときに、新たにギャップ１７が生成される機構（後
で詳述する）を避雷器に予め付加する。そして、新たに
生成されるギャップ１７を、その避雷器に常時課電され
ている電圧では放電（動作）しないように予め設計して
おくと、熱暴走の原因である異常電流をギャップ１７に
より阻止することができる。また、これにより、本発明
によれば、酸化亜鉛形避雷素子１５の異常発熱を防止で
き、結果として発火や発煙を抑止できる。
したときに、新たにギャップ１７が生成される機構（後
で詳述する）を避雷器に予め付加する。そして、新たに
生成されるギャップ１７を、その避雷器に常時課電され
ている電圧では放電（動作）しないように予め設計して
おくと、熱暴走の原因である異常電流をギャップ１７に
より阻止することができる。また、これにより、本発明
によれば、酸化亜鉛形避雷素子１５の異常発熱を防止で
き、結果として発火や発煙を抑止できる。
【００２０】一方、酸化亜鉛形避雷素子１５が、高抵抗
の破壊モードで破壊された場合には、その高抵抗のため
に異常電流が酸化亜鉛形避雷素子１５に流れず、異常発
熱は発生しない。この場合、ギャップは生成されない
が、発火や発煙も発生しない。
の破壊モードで破壊された場合には、その高抵抗のため
に異常電流が酸化亜鉛形避雷素子１５に流れず、異常発
熱は発生しない。この場合、ギャップは生成されない
が、発火や発煙も発生しない。
【００２１】［第１の実施形態］酸化亜鉛形避雷素子の
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の具
体例（ポリエチレンを使用した例）を図２に示す。この
避雷器２０は、リード線２１、２２が付いた２つの電極
２３、２４と、酸化亜鉛形避雷素子２５と、中心にリー
ド線２１を通す穴があるポリエチレン２６と、電極や酸
化亜鉛形避雷素子等を収容する絶縁性の筐体２８とから
構成されており、２つの電極２３、２４はスプリング等
の付勢手段により上下（外部）方向に引っ張られてい
る。なお、このポリエチレン２６は、通常稼動時の温度
ではまったく軟化しないが、酸化亜鉛形避雷素子２５の
異常発熱時の酸化亜鉛形避雷素子２５の表面上温度によ
り充分に軟化する特性のポリエチレンである。
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の具
体例（ポリエチレンを使用した例）を図２に示す。この
避雷器２０は、リード線２１、２２が付いた２つの電極
２３、２４と、酸化亜鉛形避雷素子２５と、中心にリー
ド線２１を通す穴があるポリエチレン２６と、電極や酸
化亜鉛形避雷素子等を収容する絶縁性の筐体２８とから
構成されており、２つの電極２３、２４はスプリング等
の付勢手段により上下（外部）方向に引っ張られてい
る。なお、このポリエチレン２６は、通常稼動時の温度
ではまったく軟化しないが、酸化亜鉛形避雷素子２５の
異常発熱時の酸化亜鉛形避雷素子２５の表面上温度によ
り充分に軟化する特性のポリエチレンである。
【００２２】当初の避雷器は、図２の（Ａ）に示すよう
に、筐体（外周囲器）２７によってリード線２１、２２
が付いた電極２３、２４と酸化亜鉛形避雷素子２５とは
相互に（電気的に）接触している。したがって、この時
の避雷器は酸化亜鉛形避雷素子単独避雷器として雷サー
ジを抑圧できる。
に、筐体（外周囲器）２７によってリード線２１、２２
が付いた電極２３、２４と酸化亜鉛形避雷素子２５とは
相互に（電気的に）接触している。したがって、この時
の避雷器は酸化亜鉛形避雷素子単独避雷器として雷サー
ジを抑圧できる。
【００２３】その後、酸化亜鉛形避雷素子２５が劣化し
て異常発熱すると、その熱によってポリエチレン２６が
軟化し、２つの電極２３、２４は上下方向に引っ張られ
ているので、図２の（Ｂ）に示すように、電極２３、２
４間にギャップ２７が生成される。このギャップ長（間
隙）は軟化後のポリエチレン２６の厚さで制御できる。
したがって、この軟化後のポリエチレン２６の厚さをギ
ャップ長が避雷器の課電電圧では放電しないギャップ長
になるような厚さに設定しておくと、新たに生成された
ギャップ２７によって熱暴走の原因である異常電流を阻
止することができ、これにより酸化亜鉛形避雷素子２５
の異常発熱を防止でき、結果として発火や発煙を抑止で
きる。
て異常発熱すると、その熱によってポリエチレン２６が
軟化し、２つの電極２３、２４は上下方向に引っ張られ
ているので、図２の（Ｂ）に示すように、電極２３、２
４間にギャップ２７が生成される。このギャップ長（間
隙）は軟化後のポリエチレン２６の厚さで制御できる。
したがって、この軟化後のポリエチレン２６の厚さをギ
ャップ長が避雷器の課電電圧では放電しないギャップ長
になるような厚さに設定しておくと、新たに生成された
ギャップ２７によって熱暴走の原因である異常電流を阻
止することができ、これにより酸化亜鉛形避雷素子２５
の異常発熱を防止でき、結果として発火や発煙を抑止で
きる。
【００２４】図３は、上記の避雷器２０を支持する金具
（板バネ）３１、３２で２つの電極２３、２４を上下方
向に引っ張っている実施形態の構成を示す。金具３１、
３２の一端はそれぞれ機体または基板３３に固定してい
る。
（板バネ）３１、３２で２つの電極２３、２４を上下方
向に引っ張っている実施形態の構成を示す。金具３１、
３２の一端はそれぞれ機体または基板３３に固定してい
る。
【００２５】［第２の実施形態］酸化亜鉛形避雷素子の
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の別
の具体例（温度ヒューズを使用した例）を図４に示す。
この避雷器４０は、リード線４１、４２が付いた２つの
電極４３、４４と、酸化亜鉛形避雷素子４５と、温度ヒ
ューズ４６で電極４３、４４を電気的に短絡したギャッ
プ部品（温度ヒューズ入りギャップ部品）４９と、電極
や酸化亜鉛形避雷素子等を収容する絶縁性の筐体４８と
から構成されており、酸化亜鉛形避雷素子４５と温度ヒ
ューズ入りギャップ部品４９は２つの電極４３、４４で
挟まれている。
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の別
の具体例（温度ヒューズを使用した例）を図４に示す。
この避雷器４０は、リード線４１、４２が付いた２つの
電極４３、４４と、酸化亜鉛形避雷素子４５と、温度ヒ
ューズ４６で電極４３、４４を電気的に短絡したギャッ
プ部品（温度ヒューズ入りギャップ部品）４９と、電極
や酸化亜鉛形避雷素子等を収容する絶縁性の筐体４８と
から構成されており、酸化亜鉛形避雷素子４５と温度ヒ
ューズ入りギャップ部品４９は２つの電極４３、４４で
挟まれている。
【００２６】上記温度ヒューズ４６は、通常稼動時の温
度ではまったく軟化せずに、酸化亜鉛形避雷素子４５の
異常発熱時の酸化亜鉛形避雷素子４５の表面上温度で充
分液化する低溶融合金である。
度ではまったく軟化せずに、酸化亜鉛形避雷素子４５の
異常発熱時の酸化亜鉛形避雷素子４５の表面上温度で充
分液化する低溶融合金である。
【００２７】当初のこの避雷器４０は構造上ギャップが
生成されていないので、酸化亜鉛形避雷素子単独避雷器
として雷サージを抑圧できる。
生成されていないので、酸化亜鉛形避雷素子単独避雷器
として雷サージを抑圧できる。
【００２８】その後、酸化亜鉛形避雷素子４５が劣化し
て異常発熱すると、その熱によって温度ヒューズ入りギ
ャップ部品４９内の温度ヒューズ４６が液化してギャッ
プ形成の下部に溜まるので、ギャップ４７が生成され
る。そして、ギャップ長（ギャップ４７の軸方向の長
さ）を避雷器４０の課電電圧では放電しないギャップ長
になるように設定しておくと、熱暴走の原因である異常
電流をギャップ４７により阻止することができるので、
酸化亜鉛形避雷素子４５の異常発熱を防止でき、結果と
して発火や発煙を抑止できる。
て異常発熱すると、その熱によって温度ヒューズ入りギ
ャップ部品４９内の温度ヒューズ４６が液化してギャッ
プ形成の下部に溜まるので、ギャップ４７が生成され
る。そして、ギャップ長（ギャップ４７の軸方向の長
さ）を避雷器４０の課電電圧では放電しないギャップ長
になるように設定しておくと、熱暴走の原因である異常
電流をギャップ４７により阻止することができるので、
酸化亜鉛形避雷素子４５の異常発熱を防止でき、結果と
して発火や発煙を抑止できる。
【００２９】［第３の実施形態］酸化亜鉛形避雷素子の
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の別
の具体例（バイメタルを使用した例）を図５に示す。こ
の避雷器５０は、リード線５１、５２が付いた２つの電
極５３、５４と、酸化亜鉛形避雷素子５５と、爪の付い
たバイメタル５６と、電極や酸化亜鉛形避雷素子等を収
容する絶縁性の筐体５８とから構成されており、２つの
電極５３、５４はリード線５１、５２を介して、金属
（板バネ）５０１、５０２により上下（外部）方向に引
っ張られている。金属５０１、５０２の一端はそれぞれ
機体または基板５０３に固定されている。また、そのバ
イメタル５６は、通常稼動時の温度ではまったく動作せ
ずに、酸化亜鉛形避雷素子５５が異常発熱時の酸化亜鉛
形避雷素子５５の表面上温度により充分に動作するバイ
メタルである。
異常発熱を検知したときにギャップを生成する機構の別
の具体例（バイメタルを使用した例）を図５に示す。こ
の避雷器５０は、リード線５１、５２が付いた２つの電
極５３、５４と、酸化亜鉛形避雷素子５５と、爪の付い
たバイメタル５６と、電極や酸化亜鉛形避雷素子等を収
容する絶縁性の筐体５８とから構成されており、２つの
電極５３、５４はリード線５１、５２を介して、金属
（板バネ）５０１、５０２により上下（外部）方向に引
っ張られている。金属５０１、５０２の一端はそれぞれ
機体または基板５０３に固定されている。また、そのバ
イメタル５６は、通常稼動時の温度ではまったく動作せ
ずに、酸化亜鉛形避雷素子５５が異常発熱時の酸化亜鉛
形避雷素子５５の表面上温度により充分に動作するバイ
メタルである。
【００３０】当初のこの避雷器５０は、リード線５１、
５２が付いた電極５３、５４と酸化亜鉛形避雷素子５５
の相互を（電気的に）接触させるために、バイメタル５
６の先端の爪で電極５３を押さえている。なお、バイメ
タル５６の後端は酸化亜鉛形避雷素子５５の外周面側に
絶縁性の保持板５０４を介して固定または固着されてい
る。したがって、この状態の避雷器５０は酸化亜鉛形避
雷素子単独避雷器として雷サージを抑圧できる。
５２が付いた電極５３、５４と酸化亜鉛形避雷素子５５
の相互を（電気的に）接触させるために、バイメタル５
６の先端の爪で電極５３を押さえている。なお、バイメ
タル５６の後端は酸化亜鉛形避雷素子５５の外周面側に
絶縁性の保持板５０４を介して固定または固着されてい
る。したがって、この状態の避雷器５０は酸化亜鉛形避
雷素子単独避雷器として雷サージを抑圧できる。
【００３１】その後、酸化亜鉛形避雷素子５５が劣化し
て異常発熱すると、その熱によってバイメタル５６が動
作してその爪が電極５３から外れ、２つの電極５３、５
４は上下方向に引っ張られているので、その電極間にギ
ャップ５７が生成される。このギャップ長（ギャップ５
７の軸方向の長さ）を避雷器５０の課電電圧では放電し
ないように予め設定しておくと、新たに生成されたギャ
ップ５７によって熱暴走の原因である異常電流を阻止す
ることができるので、酸化亜鉛形避雷素子５５の異常発
熱を防止でき、結果として発火や発煙を抑止できる。
て異常発熱すると、その熱によってバイメタル５６が動
作してその爪が電極５３から外れ、２つの電極５３、５
４は上下方向に引っ張られているので、その電極間にギ
ャップ５７が生成される。このギャップ長（ギャップ５
７の軸方向の長さ）を避雷器５０の課電電圧では放電し
ないように予め設定しておくと、新たに生成されたギャ
ップ５７によって熱暴走の原因である異常電流を阻止す
ることができるので、酸化亜鉛形避雷素子５５の異常発
熱を防止でき、結果として発火や発煙を抑止できる。
【００３２】［他の実施形態］上述した本発明の実施形
態では、ポリエチレン、温度ヒューズ入りギャップ部
品、爪つきバイメタルを例示したが、本発明はこれらに
限定されず、酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応して
当該酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間隙（ギャップ）
を生成する構成のものであればよい。
態では、ポリエチレン、温度ヒューズ入りギャップ部
品、爪つきバイメタルを例示したが、本発明はこれらに
限定されず、酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応して
当該酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間隙（ギャップ）
を生成する構成のものであればよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱を利用して当該酸化亜鉛
形避雷素子と直列に放電間隙（ギャップ）を生成するこ
とにより、熱暴走の原因である異常電流を阻止し、それ
が原因となって当該避雷素子が異常に高温になる現象
（熱暴走）を防止して、酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱
を防止でき、結果として発火や発煙を抑止できる酸化亜
鉛形避雷器を実現することができる。
酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱を利用して当該酸化亜鉛
形避雷素子と直列に放電間隙（ギャップ）を生成するこ
とにより、熱暴走の原因である異常電流を阻止し、それ
が原因となって当該避雷素子が異常に高温になる現象
（熱暴走）を防止して、酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱
を防止でき、結果として発火や発煙を抑止できる酸化亜
鉛形避雷器を実現することができる。
【図１】本発明の酸化亜鉛形避雷器の基本構成を示す概
念図である。
念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における酸化亜鉛形避
雷器の内部構成を示す模式図である。
雷器の内部構成を示す模式図である。
【図３】図２の酸化亜鉛形避雷器の取り付け状態とギャ
ップの生成状態を示す模式図である。
ップの生成状態を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における酸化亜鉛形避
雷器の内部構成を示す模式図である。
雷器の内部構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における酸化亜鉛形避
雷器の内部構成を示す模式図である。
雷器の内部構成を示す模式図である。
【図６】従来の酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走対策例で電
流ヒューズや漏電遮断器を用いた例を示すブロック図で
ある。
流ヒューズや漏電遮断器を用いた例を示すブロック図で
ある。
【図７】従来の酸化亜鉛形避雷器の熱暴走対策例で温度
ヒューズを用いた例を示すブロック図である。
ヒューズを用いた例を示すブロック図である。
【図８】従来の酸化亜鉛形避雷器の熱暴走対策例でギャ
ップを用いた例を示す概念図である。
ップを用いた例を示す概念図である。
【図９】図７の酸化亜鉛形避雷器の配置状態を示す模式
図である。
図である。
１５ 酸化亜鉛形避雷素子
１７ ギャップ
２０、４０、５０ 避雷器
２１、４１、５１ リード線
２２、４２、５２ リード線
２３、４３、５３ 電極
２４、４４、５４ 電極
２５、４５、５５ 酸化亜鉛形避雷素子
２７、４７、５７ ギャップ
２８、４８、５８ 筐体
３１、３２、５０１、５０２ 金属（板バネ）
３３、５０３ 機体または基板
４６ 温度ヒューズ
４９ 温度ヒューズ入りギャップ部品
５６ バイメタル
６１ 酸化亜鉛形避雷素子
６３ 電流ヒューズ又は漏電遮断器
６５ 被保護機器
７１ 温度ヒューズ
８１ ギャップ
９１ リード線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 牧野 博徳
東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 エ
ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株
式会社内
(72)発明者 青木 治
東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 エ
ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株
式会社内
Ｆターム(参考） 5E034 CA08 CB01 CC02 EA07 ED06
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱を利用し
て、当該酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間隙を生成す
ることにより、熱暴走の原因である異常電流を阻止する
ことを特徴とする酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方
法。 - 【請求項２】 酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応し
て当該酸化亜鉛形避雷素子と直列に放電間隙を生成する
放電間隙生成手段を有し、 前記放電間隙生成手段により生成された前記放電間隙に
より熱暴走の原因である異常電流を阻止することを特徴
とする熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項３】 前記放電間隙生成手段が互いに逆方向に
付勢された一対の電極の一方の電極と筐体との間に配置
された熱可塑性樹脂を有し、前記酸化亜鉛形避雷素子の
異常発熱に反応して該熱可塑性樹脂が軟化することによ
り前記放電間隙を生成することを特徴とする請求項２に
記載の熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項４】 前記放電間隙生成手段が温度ヒューズを
空室内に内蔵した温度ヒューズ入りギャップ部品を有
し、前記酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反応して該温
度ヒューズが溶けることにより前記放電間隙を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の熱暴走防止機能付き
酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項５】 前記放電間隙生成手段が互いに逆方向に
付勢された一対の電極の一方の電極と噛合う爪つきバイ
メタルを有し、前記酸化亜鉛形避雷素子の異常発熱に反
応して該爪つきバイメタルの爪が前記一方の電極から外
れて前記放電間隙を生成することを特徴とする請求項２
に記載の熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001401448A JP2003203803A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001401448A JP2003203803A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003203803A true JP2003203803A (ja) | 2003-07-18 |
Family
ID=27640156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001401448A Pending JP2003203803A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003203803A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112010004265T5 (de) | 2009-11-04 | 2013-04-25 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Mit einem Wärme-Schutzschalter mit drei Anschlüssen verbundener elektrischer Schaltkreis und Schalter-Anschlussverfahren |
| US9000880B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-04-07 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9472363B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-10-18 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| CN110379575A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-25 | 王炎 | 一种基于fu自保护多柱并联避雷器 |
| CN110752074A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-04 | 广州供电局有限公司 | 避雷器脱离器装置 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001401448A patent/JP2003203803A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9000880B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-04-07 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9472363B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-10-18 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| US9484171B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-11-01 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Thermal protector |
| DE112010004265T5 (de) | 2009-11-04 | 2013-04-25 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Mit einem Wärme-Schutzschalter mit drei Anschlüssen verbundener elektrischer Schaltkreis und Schalter-Anschlussverfahren |
| US8958196B2 (en) | 2009-11-04 | 2015-02-17 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Electric circuit connected to thermal switch with three terminals |
| DE112010004265B4 (de) | 2009-11-04 | 2023-07-20 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Elektrische Schaltkreise mit einem Wärme- Schutzschalter mit drei Anschlüssen sowie dazugehörige Anschlussverfahren |
| CN110379575A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-25 | 王炎 | 一种基于fu自保护多柱并联避雷器 |
| CN110752074A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-04 | 广州供电局有限公司 | 避雷器脱离器装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970000117B1 (ko) | 서어지흡수기 | |
| US5311164A (en) | Surge absorber | |
| US20070025042A1 (en) | Protection apparatus | |
| US20040150937A1 (en) | Surge arrestor | |
| JP2791979B2 (ja) | 過電圧過電流から保護する保護回路 | |
| CA2063654C (en) | Surge absorber for protection of communication equipment connected to communication lines | |
| US5200875A (en) | Protection structure for a surge absorber | |
| JPS60226103A (ja) | サ−ジアブソ−バ | |
| EP4062439B1 (en) | Circuit protection device with ptc device and backup fuse | |
| JP2011510485A (ja) | 新型の過熱保護式電圧依存性抵抗器 | |
| JP2003203803A (ja) | 酸化亜鉛形避雷素子の熱暴走防止方法と熱暴走防止機能付き酸化亜鉛形避雷器 | |
| US9887057B2 (en) | Remote activated fuse and circuit | |
| KR100697923B1 (ko) | 바리스터 일체형 ｐｔｃ 소자 | |
| US12131849B2 (en) | Fast activation thermal fuse for short circuit current protection | |
| JPH04264382A (ja) | 発熱体ユニット | |
| KR960000839B1 (ko) | 서지흡수소자 | |
| US12087479B2 (en) | Metal oxide varistor with reinforced electrodes | |
| JPH04217813A (ja) | 安全保障機能付サージ吸収器 | |
| JP3088588U (ja) | ヒューズ複合型バリスタ | |
| JPS6399725A (ja) | 過電圧過電流保護のサ−ジ吸収素子 | |
| JPH0568337A (ja) | 回路開放素子及び過電圧過電流防止素子 | |
| JP2513087B2 (ja) | 通信回線用サ―ジアブソ―バ | |
| KR200267634Y1 (ko) | 열형 컷오프 배리스터 | |
| JPS5814564Y2 (ja) | 電圧非直線抵抗器 | |
| JPS607441Y2 (ja) | 安全保護表示付避雷器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040312 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040806 |