JPH07505757A - 過負荷保護システム - 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】 過負荷保護システム 技術分野 本発明は電気回路内の過電流に対する保護を行うための保護装置に関するもので あって、上記装置は、少なくとも１つの導電性本体部と、上記導電性本体部を通 して回路電流を供給するように機能するとともに、直接的に又は中間部の媒体を 通してのいずれかでもって対応する位置で本体部に対してもたれかかる２つの電 極とを含み、そしてさらに当接力をつくりだすための押圧手段を含む。該装置は 主として最大１０００Ｖの操作電圧を有する低電圧システムでの使用が意図され ている。

背景技術 電流制限素子（限流素子）、あるいは当技術分野での用語を用いるときは短絡保 護装置には、主として、ヒユーズと、最も頻繁な電流制限特性を有する回路遮断 器とが含まれている。該技術は当技術分野では既知であり、そしてヒユーズに関 するｌＥＣ２６９、及び回路遮断器に関するｌＥＣ９４７−２のようないくつか の規格が制定されている。短絡保護装置はこれを通って流れている短絡電流によ って励起させられる。短絡保護装置は２つの主要な原理に従って励起され、そし てそれゆえここでは次のグループ１及び２に分けられる。

１、ヒユーズ、正の温度係数を有するサーミスタ、及び米国特許明細書第３゜８ ８６．５５１号に記述された自己復帰式短絡保護装置は、これを通って短絡電流 が流れるときに該保護装置内において増加させられるオーム出力展開に起因して 励起される。加えられた電気エネルギが、保護装置内の活性的な材料の融点に応 じて保護装置内の温度上昇を生じさせたときに、抵抗の増加が起こり、短絡電流 の制限が始まる。

２、アークベースの電流制限安全器例えば回路遮断器は、該回路遮断器に含まれ る電気接触システムで生じる電気力学的電流力により磁気エネルギの力学エネル ギへの変換を通して直接的に励起され、あるいは同様に主電流によって励起され る電磁気式復帰装置を含む離間励起装置の媒体いわゆる「プランジャコないしは 「往復ピン装置」を通して間接的に励起される。磁気回路に含まれる可動子は、 電気接触システム及び／又はオン・オフ機能を備えたばね機構復帰装置の役目を なす。例えば、夫々オン及びオフの２つの安定した機械的平衡状態を保持するた めの接触器では、リモートコントロールもまた用いられる。電気力学的電流力が 電気接触子に直接作用する電気接触システムは、例えば特許明細書ＧＢ第１，５ １９、５５９号、ＧＢＢ１０４８９，０１０号、ＧＢＢ１０４０５，３７７号ニ より、当技術分野において早くから知られている。

２つの原理が用いられるハイブリッド式のものは、特許明細書ＧＢ第１，４７２ ．４１２号中と、１９８２年６月に発行された、「コンポネントトランザクショ ン、ハイブリッド及び製造技術ＩＥＥＥジャーナル」のＣＨＭＴ−５巻、第２号 の２２５〜２３０頁に記載された、Ｒ，Ｓ、パーキンスらによる論文「電力応用 のための新規なＰＴＣレジスタ」中と、米国特許第３，２４９．８１０号公報及 びＤＥ第３５４４６４７号公報中とその他のものの中とに開示されている。

上記のグループ１及び２にかかる短絡保護装置についての１つの重大な欠点は、 とくに高くて急激な（すなわち、急速に増加する）短絡電流の場合に、高５固有 慣性が伴われるということである。熱的慣性は、上記のグループ１で記述された 短絡保護装置の効果を減殺し、他方アークベースの回路遮断器の場合においては それは機械的慣性すなわち質量慣性となり、これは電気接触を迅速に断つことを 望むときには無視しえないものとなる。質量慣性に起因して、アークベースの回 路遮断器内での電気接触のアークに遅れが生じる。そしてその結果、電流制限を 実施する上において重要なアーク電圧が、比較的長い遅れ時間（ｍｓ）が経過す るまで、そうでなげれば単調に増加する短絡電流が制限される値に到達しないで あろう。

さらに、通常の操作電流の下で定格電流を流すことが可能な電気接触を得るため に、装置の定格電流ないしは公称電流の２乗に比例する非常に高い接触圧が必要 とされる。これはまた、上記接触圧が電気力学的な反発力及び分離力と反対向き であるので、電気接触の迅速な遮断を妨げる。

上記のカテゴリ１及び２で記述された短絡保護装置の感度調整の可能性は大幅に 制限される。その結果、電気回路に含まれる主たる及び従たる保護装置について 広範な調整作業が要求される。それゆえ、他のものへの誤った組み込みが現実の システムにおける調整を困難にするといった選択性の問題を招くかもしれないの で、例えばＤＩＮ５７６３６部２１／ＶＤＥＯ６３６部２１６７．１２及びｌＥ Ｃ９４７−２といった規格がつくられている。

前記の欠点とくに慣性のため、上記のカテゴリ】及び２に開示された原理に基づ く短絡保護装置は、サイリスク又は電子機器のための短絡保護装置又は過渡電流 保護装置としては一層不適である。なぜなら、それらは、推定に基づく大きな短 絡電流を伴う容量性回路又は誘導モータ回路中で生じる大きな電流微分値及び大 きな短絡電流の両方に感応するからである。推定に基づ（短絡電流の典型的な値 は、ｌｋ＝５０〜１００ｋＡであり、そして対応する電流の時間微分値は２２〜 ４４ｋＡ／ａ＋ｓである。１００Ａの定格電流では、従来のヒユーズは、対応す るサイリスタの許容値を大幅に超えるおよそ１６ｋＡ及びｆｉ２・ｄｔ＃２０ｋ Ａ２ｓのピーク電流がこの後通過するのを許容するであろう。その結果、電流微 分値を減らして前記の短絡保護装置が用いられるのを可能にするために、チョー クコイルがしばしばサイリスク回路に備えられる。

自己復帰式短絡保護装置には大半いわゆるサーミスタが含まれる。ＰＴＣ素子と いう表現は、その抵抗率が正の温度係数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔ ｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有するサーミスタに対して一般に認められ た呼称である。

導電性ポリマ複合物とくにＰＴＣ複合物、及びその中にＰＴＣ複合物が含まれる 装置は当技術分野で知られている。この関連の参照は、米国特許第２．９７８゜ ６６５号、第３．３５１，８８２号、第４，０１７．７１５号、第４．１７７． ３７６号及び第４，２４６，４６８号、並びに英国特許第１，５３４．７１５号 で行われることができる。この後の改良は、例えば、ドイツ特許第２．９４８． ３５０号、第一２，９４８，２８１号、第２．９４９，１７４号及び第３．００ ２．７２１号、あるいは米国特許第４１，０７１号（ＭＰｏ　２９５）、第６７ ．２０７号（ＭＰＯ２９９）及び第８８，３４４号（ＭＰＯ−７０１）、並びに 米国特許第１４１，９８４号（ＭＰ＝７１２）、第１４１，９８７号（ＭＰｏ　 ７１３）、第１４１，９８８号（ＭＰＯ７１４）、第１４１，９８９号（ＭＰｏ 　７１５）、第１４１，９９１号（ＭＰＯ７２０）及び第１４２，０５４号（Ｍ ＰＯ７２５）のような種々の特許出願に記述されている。

ＰＴＣ素子についての１つの問題は、これを通って流れている電流によって加熱 され、モしてＰＴＣ素子が自己調整状態となる温度に達したときに、電圧がＰＴ Ｃ素子の断片によって引き継がれ、そして該断片がＰＴＣ素子を破壊することを 免れない非常に強い応力を受けるという点である。この問題が解消されたＰＴＣ の実施例は、例えば欧州特許ＥＰ第０．０３８．７１６号により知られている。

過負荷保護装置用のＰＴＣ素子は、しばしば、導電性材料例えばランプブラック （油煙）又はカーボンブラックの粒子を含むポリマ材料例えば高圧ポリエチレン で構成され、そして高い正の温度係数を伴った抵抗率を呈する。

ＰＴＣ特性を呈するセラミックサーミスタが特許公報ＣＢ−Ａ−１，５７０．１ ３８号により知られている。最も普通のセラミックサーミスタはＢａＴｉＯｓ又 は■２０．を基礎としている。

ポリマベースのサーミスタによってもたらされる１つの利点は、セラミックサー ミスタに比べて、その抵抗が温度とともに単調に増加するという点である。また 、その製造が比較的安価である。しかしながら、商業的に役立つポリマタイプの サーミスタは、比較的低い定格電圧ないしは公称電圧で設計され、それゆえ例え ば配線ネットワーク中で容易には用いられることができない。さらに、サーミス タの電極接続及び配置が、通常は、平行でない電流経路のために、サーミスタに は大きな短絡電流で大きな反発力が惹起され、電極が引き裂かれるといったこと になる。サンドウィッチ型のポリマベースのＰＴＣ素子は、低抵抗率状態から高 抵抗率状態まで変化した後は初期抵抗には復帰しないということもまた知られて いる。さらに重大な場合は、短絡電流、気泡及び割れがＰＴＣ素子のポリマ複合 物の中央部又は他の部分に生じるような非常に高い電気的応力がＰＴＣ素子にか けられたときには、該素子がもはや機能しなくなる、すなわち該素子が破壊され ることになるであろう。

これらの理由のため、ポリマベースのサーミスタは、これまでは電力技術におい て実際にはあまり広い範囲では用いられてきていない。しかし、熱慣性が適用可 能な分野を制限するものの、主として電子装置を保護するためだけには用いられ てきている。

サーミスタとヒユーズの基本的な違いは、サーミスタは短絡した後自己復帰する という点、すなわちサーミスタは短絡の後で再使用することができるという点で あり、これはまた回路遮断器についても当てはまる。

エラストマには、天然ゴムが呈するのと同様の弾性特性を呈するすべてのポリマ が含まれる。エラストマは、比較的大きな許容弾性領域内で圧縮され又は引きの ばされることができ、負荷が取り除かれたときに元の状態に復帰する。導電性エ ラストマは、金属混合物の添加によって又は電場の影響下での金属繊維の方向づ けによって、あるいは異なるカーボン混合物もしくはセラミック、例えば１９８ ６年に発行された「強誘電体の応用についての第６回ＴＥＥＥ国際シンポジウム の会報」の６７３〜６７６頁の、Ｄ、モファトらによる論文ｒＶ２０３複合物サ 複合メサ−ミスタされているようなやり方で分散させられたｖ２０３材料の添加 によって導電性とされたゴム及びプラスチックの類である。ゴムにおいては、い くつかのタイプの「カーボンブラック」、例えば１０〜３００ｎｍの範囲の粒子 径のグラファイト、アセチレンブラック、ランプブラック及びファネスブラック が用いられる。金属混合物又はカーボン混合物を添加した後導電性となる好まし いゴム材料の例は、ブチルゴム、天然ゴム、ポリクロロプレン、ネオブレン、Ｅ ＰＤＭ及び最も重要なシリコンゴムである。エラストマへの添加物として好まし い粉末状の金属及び合金の添加物は、銀、ニッケル、銅、銀メッキされた銅、銀 メッキされたニッケル及び銀メッキされたアルミニウムである。

導電性エラストマは、トランジューサ技術で圧力ドランジューサとして用いられ る。電気特性は、例えば押圧力又は張力を加えられた結果として導電性エラスト マが変形させられたときに変化し、これは抵抗変化を示す。

最も一般的なタイプのカーボン又は金属が充填されるプラスチックは、ポリエチ レン及びポリプロピレンである。これらは、現在では、ケーブルの加熱のために 、及び過負荷保護装置例えば前に説明したポリマベースのＰＴＣサーミスタのた めに用いられている。

しかしながら、導電性充填物の含有はプラスチックの機械的な特性を損なう。

材料は脆くかつ硬くなり、容易には変形しなくなる。それゆえ、これらの材料は 圧力ドランジューサとしては不適であり、またＰＴＣ応用のための比較的複雑な 接触技術をも要求する。カーボンが充填されたプラスチックのさらなる限界は、 典型的には１Ωｃｍ以上となる比較的高い抵抗率にある。他方、金属が充填され たプラスチックは電圧又は張力の安定性が非常に乏しくなり、したがってこれら の材料は過負荷保護装置としては適切ではないが、０．５ΩＣ１未満の非常に低 い抵抗率でつくられることができる。

導電性のエラストマは、金属粉末を混ぜることにより、例えば２ｍΩｃ１１未満 の非常に低い抵抗とされることができる。エラストマによりでもたらされる１つ の利点は、それらは、導電性充填物を多量に含むときでさえも、カーボンが充填 されたポリエチレン及びポリプロピレンに比べて非常に柔らかいということであ る。

このようなエラストマは米国規格ＡＳＴＭ　Ｄ２２４０（Ｑ／Ｃ）での２０〜８ ０の間の典型的なショア数を有するであろう。

発明の開示 本発明の目的は、非常に高い電流微分値においてでも低電圧回路網で生じる最高 短絡電流を制限することができ、かつその復帰特性すなわちその応答感度が保護 対象に容易に適応させられることができる、比較的簡素で安価な過負荷保護装置 を提供することである。この目的は、後記の請求項１に記載された特徴を有する 本発明にかかる保護装置により成し遂げられる。

電流制限素子に含まれた導電性エラストマ本体部の少なくとも１つの湾曲した又 は凸面輪郭の表面を押圧手段で変形させることにより、そして電流制限素子を通 しての電流の導通に活性的な一電極を一体化することにより、前記の「背景技術 」に記述された従来の短絡保護装置で得られるよりも大幅に効果的な電流制限が 成し遂げられる。これは、と（に電流制限素子の下流側での大幅なコスト面での 利点が生じる結果となる。該装置は、従来のヒユーズ及びいわゆる自動回路遮断 器（ＭＣＢ）の両方にとってかわることができ、自動回路遮断器の短絡発生時に おける限られた回路遮断能力及びヒユーズの限られた寿命などといった欠点を排 除しつつ、これら両タイプの回路遮断器によってもたらされる利点を備えている 。

電流制限素子として機能する該装置は、少なくとも１つの導電性エラストマ本体 部と２つの電極とを含む。エラストマ本体部のポリマ複合物は既知のどのような 種類のものでもよく、本発明の構成要素とはならない。この点における好ましい エラストマの例は、と（にブチルゴム、天然ゴム、ポリクロルプロペン、ネオプ レン、ＥＰＤＭ及びシリコンゴムである。導電性粉体材料には、好ましく銀、ニ ッケル、コバルト、銀メッキされた銅、銀メッキされたニッケル、銀メッキされ たアルミニウム、ランプブラック、導電性油煙又はカーボンブラックが含まれる 。粉体材料は好ましくは０．０１〜１０マイクロメータの粒径を有し、粉体充填 物は好ましくは該粉体充填物及びエラストマ材料の合計重量の４０〜９０％に対 応する量で存在する。導電性エラストマ本体部の抵抗率は、好ましくは０．１０ ０ｃｍ〜１０Ωｃｍの範囲内であろう。該装置が１より多い導電性エラストマ本 体部を含むときは、該本体部は、互いに同−又は互いに異なるエラストマで、そ してさらに互いに同−又は互いに異なる充填物及び抵抗率でつくられることがで きる。

電極は従来の種類のもの例えば銀メッキされた銅でできたものである。電極は、 大電流が流れたときに電極間に反発力が生じるように好ましく方向づけられる。

例えば米国特許第３．９１４．７２７号に記述されている既知の押圧装置でもっ て、又はオン・オフ機能をもつ電気スイッチ用の従来のばね機構によって電極に かけられる押圧力は、該装置が当接面を含むときにはエラストマ本体部の凸状当 接面を変形させる。この変形は好ましく少なくとも５％に達するであろう。考慮 されたエラストマ本体部と隣合う本体部間の距離を出発点として定義されれば、 ５〜３０％の変形がと（に好ましい。すなわち、もし押圧力が０でありかつ隣合 う本体部がエラストマ本体部と当接しているときの距離がｄであり、そしてもし 押圧力がかけられた後該距離が鉤７ｄまで変化したときには、本体部は３０％変 形しているであろう。とくに好ましいエラストマ本体部は、より低い及びより高 い硬度を有している材料の両方がおそらく用いられることが可能であろうが、英 国規格Ｂ５９０３／Ａ２６で３０〜５０１ＲＨＤの間の硬度を有しているもので ある。

本発明の１つのとくに好ましい実施態様によれば、押圧装置にははね特性を有す る押圧力付与手段が設けられている。この好ましい構成のばね装置は、かかる当 接面が含まれているときには、エラストマ本体部の凸状当接面と隣合う本体部と の間の過渡域の分離さらには変形を大いに促進する。

本発明の１つのとくに好ましい実施態様によれば、ただ１つの導電性エラストマ 本体部が電流制限素子に含まれるときには、このエラストマ本体部はスロットが 形成された電気絶縁性プレートの間に挿入される。エラストマ本体部はスロット 内に配置され、押圧力が加えられたときには膨らんで該スロットを満たす。この ようにして、短絡した場合に電気的なフラッシュオーバ（せん絡）を防止する電 気断路器が得られる。

本発明のもう１つの実施態様によれば、１つのエラストマ本体部が、同一の押圧 装置内で本発明にかかるもう１つのエラストマ本体部の上に積み重ねられる。

本発明のさらにもう１つの実施態様によれば、エラストマ本体部が空隙部付きと され、該空隙部の径に依存する変形度で、３０％よりもずっと大きく変形させら れることができる。この解決手段の利点は、他方では本体部を十分に変形させる ことを可能としつつ、比較的硬いエラストマ材料が用いられることができるとい った点である。

本発明の手段によれば、過負荷保護装置の感度の低さなどといった、前記の「背 景技術」で記述された欠点を低減し又は完全に取り除（ことが可能であることが 見出されている。より低いエネルギ展開で大きな短絡電流が生じたときには、電 流制限素子の抵抗が変化し、さらに熱的及び機械的慣性を減少させる。さらに、 低抵抗状態から高抵抗状態まで変化したときにはこれに続いて、電流制限素子が 元の抵抗に復帰し、さらに短絡電流効果が生じた後においてさえも再使用可能で ある。本発明によって成し遂げられる結果に対する１つの想像しつる理由は次の とおりであろう。正常な電流通路については、１より多い本体部が含まれる場合 において凸状当接面又は本体部を有するボディが外部の押圧装置によって変形さ せられたときに形成される過渡面を通して互いに接触しているこれらの素子間に 低い過渡抵抗が維持される。大きな短絡電流が生じたときには、電極が電流力の 結果として離間する。さらに、１つのかかる当接面が含まれるときには、エラス トマ本体部の凸状当接面と隣合う本体部と間の過渡域に、好ましい当接面の配置 に起因していわゆる張力が生じるｌこれは当接面を減少させる結果となるが、そ の理由は１つには凸状当接面を有するエラストマ本体部が変形させられることが できるからであり、そして１つには電極が離間するであろうからである。結果と して、減少する過渡面でのエネルギ展開がより急速に増え、エラストマ本体部の 残部に許容しえない高い応力を惹起することなく、過渡面でのエラストマ本体部 の抵抗の大幅な増加を引き起こす。さらに、好ましいエラストマ本体部の横断面 形状の結果として、電流密度が電極間の横断面の対称軸線の沿って最大となり、 これは材料がこの領域内で最大応力下に置かれ、さらに電流の方向と垂直な横断 面中での割れ及び気泡の生成が防止されるといったことを意味する。

とりわけ、背景技術で記述された物理的特性、例えば導電性エラス、トマの押圧 応答性、過渡面、導電性エラストマ本体部及び電極の好ましい幾何学的配置によ って達成される電気力学的反発効果といった特性が、電極材料の好ましい選択と 相まって結合されたときには、電流制限装置で次のような利点が得られる。

ａ）特別に配置された導電性エラストマ本体部が電極を反発させるであろうこと と相まった、好ましい電極配置及び復元力のある押圧装置による、高い電流微分 値及び短絡電流での大幅に高められた感度。

ｂ）導電性エラストマ本体部と電極との間の接触過渡域の変形のため、該装置が 非常に低抵抗とされることができる。

Ｃ）主たる及び従たる保護装置を含む電気回路でのより小さい選択性の問題。

ｄ）素子が、低抵抗状態から高抵抗状態まで変化した後、その初期抵抗に復帰す る。

ｅ）電極が、オン位置において電極（＝接触）と導電性エラストマ本体部との間 に必要な押圧力を維持する回路遮断器用の従来のオン・オフ機構に機械的に接続 された場合における、アーク遮蔽設備を可能な限り必要とはしない簡素な回路遮 断装置。

ｆ）上記のｅ）の点にかかる回路遮断器系統が含まれる場合における溶接の危険 の除去。

ｇ）振動に対する不感性及びはね返りに対する不感性を有するスイッチ・オン機 能。

ｈ）押圧装置によって維持される押圧力が調整されることができかつ既知のやり 方で変化させられることができるときには、これによって全く同一の過負荷保護 装置が広げられ評価された電流範囲で使用されることを可能にするといった、装 置の感度の調整の可能性。

ｉ）導電性エラストマ材料が、ＩＩΩｃｆｌ１未満の非常に低い抵抗率を与えら れることができることによる、非常に小さい外形寸法。

ｊ）サイリスク回路での排他的なチョーク設備が回避されることができる。

図面の簡単な説明 本発明は、ここから好ましい実施例を参照しつつ、また添付の図面も参照しつつ さらに詳細に記述されるであろう。

ここにおいて、図１ａ−ｃは、本発明の一部である３つの好ましい実施例の中央 部における断面図であり、この部分は主として導電性エラストマ本体部と電極と を含んでいる。

図２は、その間で半径ｒの半円柱形の横断面を有する導電性エラストマ本体部が 圧縮された場合における抵抗Ｒを、２つの電極間の距離ｄの関数として示してい る。

図３は、電気回路に接続された本発明にかかる電流制限素子の１つの実施例を示 している。

図４は、図３にかかる素子について、短絡が生じた場合における電流の過程を示 している。

図５は、本発明にかかる電流制限素子と、ヒユーズ及び回路遮断器ＭＣＣＢのよ ・）な従来の保護装置とに対する（ｊ２・ｄｔ凸曲線比較して示している。

図６〜図７は、本発明にかかるエラストマ本体部と、連結された電極と、そして さらに反発手段の中央部における断面図である。

図８〜図１９は、本発明にかかる電流制限素子のさらに進んだ変形例を示してい る。

図６は、図１ｂに示された装置と類似の装置にかかる電流制限素子を示している 。該電流制限素子は、３ａ＋ｍの直径と１０龍の長さとを有し例えば８０重量％ の銀粉と２０重量％のシリコンプラスチックとを含む変形可能な導電性エラスト マ材料でつくられた均質な円柱形の中央部に取り付けられた本体部（１０）と、 該本体部（１０）にその反対側で接している２つの互いに平行な電極（１１，１ ２）とを含んでいる。図示されている実施例の場合は、エラストマ本体部（１０ ）は、Ｂ５９０３／Ａ２６によるショア数が４０となっている。電極（１１，１ ２）には０．７ｍｍの厚さを有する折り曲げられ銀メッキされた銅板が含まれて いる。該電極は、既知のやり方で電極（１，１，１２）に押圧力を加え、さらに 本体部の当接面（１０’。

１０”）を夫々の電極に対して約３０９６の変形度で変形させるばね装置（１４ ）の助勢でもって、本体部（１０）に当接させられている。該装置の感度又は応 答性は、例えばＣＢＢ１０５１９，５５９号又はＧＢＢ１０４８９，０１０号に 記述された類の反発装置（１３）を含むことによって高められることができる。

また、電極自体が反発方向の電気力学的電流力を高めるように構成されてもよい 。

このかわりに、反発装置（１３）は、早（からＵ、Ｓ第４，５１３，２７０号に 記述されている類の、１つの電極に単独に作用するようにそして磁気力又は電気 力学的電流力の作用の下で互いに離間するように方向づけられた自己活性化式磁 気回路であってもよい。該装置の抵抗は２ｍΩである。該装置が大きな短絡電流 、好ましくは５０Ａを超える電流、そしてとくには５００Ａを超える電流となっ たときには、電流密度が変形された当接面（１０°、１０”）内で増加するであ ろう。

これに伴って、素子の抵抗が１００ＩａΩ又はこれを超えるところまで増加する であろう。これは、低電圧システムにおける短絡電流を制限するのには十分であ り、これを遥じて図６中の好ましい装置及び図３中に示された回路の作用が短絡 電流を制限し、図４中に示された電流一時間線図をつくりだす。

図７は、エラストマ本体部（２０）が均質な本体部でないことを除けば、図６及 び図１ｃに示された素子と同様である電流制限素子を示している。かくして、図 ７の実施例における本体部は、エラストマ本体部の変形度が３０％又はこれを超 えるところまで増加させられるのを可能にする空隙部（９）を含んでおり、ここ での変形度は該空隙部の大きさに依存する。これは、ショア数が比較的高い材料 例えばショア数が８０の材料が用いられることを可能にする。本体部（２０）は 、好ましく、結果的に生じる凸状当接面（９゛）が当接面（９″）と物理的に接 触するように変形可能である。

図８は、２つの導電性エラストマ本体部（１０ａ、　１０ｂ）が、一方が他方の 上に位置するように積み重ねられている本発明の実施例を示しているが、図９の 実施例における導電性エラストマ本体部（１０ａ、　１０ｂ）は、横に並んで配 置されている。

図ＩＱａ−ｂは、図７にかかる導電性エラストマ本体部（１０）が、本体部（１ ０）と長手方向に平行に伸びている２つの電極（１１，１２）の間に配置されて いる、本発明にかかる装置を示している。電極とエラストマ本体部当接面（１０ “、１０”）とに加えられる押圧力は、前記の復元力のある押圧装置の作用を通 じて得られる。

図１１は、導電性エラストマ本体部（１０）が図ＩＱａ−ｂにかかる２つの電極 （１１，１２）の間に配置されている、本発明にかかる装置を示している。強磁 性の反発回路（１３）が、長手方向に伸びている電極（１１，１２）とエラスト マ本体部（１０）とを取り囲んでおり、そして電流制限素子を通して過電流が流 れたときに電極（１１）の反発効果を高める。押圧力は、前記の復元力のある押 圧装置によって電極とエラストマ本体部当接面（１０’、　１０”）とに加えら れる。

図１２は、導電性エラストマ本体部（１０）が半円柱形であって導電性の接着剤 により電極（１２）にしっかりと取り付けられ又は自由にもたれかかることがで きることを除けば、図ＩＱａ−ｂに示された装置と類似の装置を示している。

図１３は、２つの導電性エラストマ本体部（１０ａ、　１０ｂ）が２つの電極（ １１゜１２）の間に配置され、これらの電極間にさらに電極（１１，１２）を取 り囲む２つのエラストマ本体部（１０ｃ）及び（１０ｄ）が夫々配置された、本 発明にかかる装置を示している。押圧力は、前記の既知の押圧装置によって、電 極に、そしてとくに凸状の端面を備えたエラストマ本体部に加えられる。

図１４は、夫々電極（１１，１２）を取り囲んでいるエラストマ本体部（１０ｃ 、１６ａ）及び（１０ｅ、　１６ｂ）が、夫々導電性エラストマ材料（１０ｃ、 　１０ｅ）及び電気的絶縁性を有するエラストマ材料（１６ａ、　１６ｂ）を含 んでいる、図１２及び図９の実施例にかかる本発明のさらに進んだ実施例を示し ている。各エラストマ本体部（１０ｃ、　１６ａ）及び（１０ｅ、　１６ｂ）は 、２部成形で好ましく成形され、もッテエラストマ本体部が互いに結合され、そ して電極が電気的に絶縁されている。電極への電気的な接続は図中には示されて いない。

図１５は、２つの電気的絶縁性を有するポリエチレン本体部（１５ａ、　１５ｂ ）が導電性エラストマ本体部（１０）と平行に配置された、図６及び図７に関連 した本発明にかかる装置を示している。該装置が、電極（１１，１２）に作用す る力Ｆで示されているように押圧されたときには、本体部（１０）は変形させら れ、そしてさらに電気的絶縁性を有する本体部の境界面（１５ａ“）及び（１５ ｂ’）に対してもたれかかる。このようにして、短絡が生じたときのフラッシュ オーバを防止する電気的絶縁が得られ、このとき他の場合には普通の問題である 導電性エラストマ本体部の外部への流出が生じない。

図１６は、導電性エラストマ本体部（１０）が、前述の図にかかるいくつかの一 体化されたエラストマ本体部を含みつつ、いくつかの凸状の変形可能な当接面（ １０ａ’、　１０ｂ’、　１０ｃ’、　１０ｄ’）を含む、本発明にかかる装置 を示している。エラストマ本体部（１０）は密でありかつ均質である。

図１７は、前述の図にかかるいくつかの一体化されたエラストマ本体部を含みつ つ、導電性エラストマ本体部（１０）が「スプライン配列」中に凸状の変形可能 な当接面を有する、本発明にかかる装置を示している。

エラストマ本体部（１０）はこのように密であり、そしていくつかの凸状面は、 例えば押圧装置（１４）の助勢でもって押圧力を増加させることにより活性化さ れることができる。

図１８ａ−ｂは、凸状の変形可能な当接面（２０ａ’、　２０ｂ’）を有する２ つの導電性エラストマ本体部（２０ａ、　２０ｂ）と、２つの電極（１１，，１ ２）とが含まれる、本発明にかかる装置を示している。電極は、その当接面（２ ０ａ’　、　２０ｂ’　）が互いに物理的に当接する同心の導電性エラストマ本 体部（２０ａ、　２０ｂ）によって取り朋まれでいる。当接面（２０ａ’、　２ ０ｂ’）は、抑圧装ｆｆ（１４）によって加えられる押圧力によって変形させら れる。電極（１１，１２）には、夫々電気的な接続手段（３１）及び（３２）が 設けられている。

図１９は、導電性エラストマ本体部（１０ａｌ、１０ａ２，１０ａ３，１０ａ４ ）が、導電性エラストマ本体部（１０ｂｌ、１０ｂ２．１０ｂ３，１０ｂ４）の 凸状境界面に対して垂直な方向に向けられた凸状境界面を有する、本発明にかか る装置を示している。該装置は、電流を導（ための２つの電極（１１，１２）を 含んでおり、押圧装置は当接面（１０ａｌ・・・１０ｂ１・・・）を変形させる ようにその上の電極に押圧力を加える。

本発明はここに示された実施例に限定されるものではなく、そしてより多くの変 形例が以下の請求項の技術範囲内において存在しつるということが理解されるで あろう。例えば、図８にかかる互いに積み重ねられた導電性エラストマ本体部ｉ 　（Ａ） Ｆｉｇ、　１００　Ｆｉｇ、　１０ｂ １”ｉｇ、　１１ Ｆｉｇ、　１３

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．電極（１１，１２）が過電流の影響下では互いに反発しようと努めるように 構成され、そして本体部（１０）を通して過電流が流れるのに伴って当接面が減 少し，及び／又は少なくとも１つの／電極の中間が間部既知のやり方における非 押圧状態では凸状である一方、その上に加えられた押圧力によって各当接側で押 圧手段によって変形させられることを特徴とする、エラストマ材料が含まれる少 なくとも１つの導電性本体部（１０）と、上記本体部を通して回路電流を供給す るように設定され、そしてその各々が対応する位置で直接的に又は中間部の媒体 を介してのいずれかで本体部（１０）と当接し、当接力が押圧装置（１４）の媒 介で得られるようになっている２つの電極（１１，１２）とを含む、電気回路内 の過電流に対する保護を行うための装置。
2. ２．中間部にもまたエラストマ材料が含まれることを特徴とする、請求項１にか かる装置。
3. ３．装置に含まれるエラストマ本体部が２０〜８０の間のショア数を有すること を特徴とする、請求項１又は請求項２にかかる装置。
4. ４．押圧装置（１４）が復元力を有することを特徴とする、請求項１、請求項２ 又は請求項３にかかる装置。
5. ５．ばね装置（１４）が、夫々オン及びオフの２つの機械的に安定した平衡状態 を有するばね機構であり、そして少なくとも１つの電極（１１ａ）が、電極（１ １）及び（１２）での間のガルバーニ電気による離間のためのばね機構（１４） に機械的に密着させられていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれ か１つにかかる装置。
6. ６．押圧装置（１４）が、加えられる当接力を調整するよう調整されることがで きることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１つにかかる装置。
7. ７．電極（１１，１２）に、上記電極間の反発力を高めるように機能する強磁性 回路（１３）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれ か１つにかかる装置。
8. ８．エラストマ本体部（２０ａ，２０ｂ）が、電極（１１，１２）の上を超えて 伸ばされていることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか１つにかかる 装置。
9. ９．本体部（１０）が、押圧装置（１４）によって、該本体部が均質であるとき には少なくとも５％まで圧縮されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のい ずれか１つにかかる装置。
10. １０．押圧装置（１４）が、本体部が均質であるときには該本体部（１０）を５ 〜４０％まで圧縮するよう機能することを特徴とする、請求項９にかかる装置。
11. １１．エラストマ本体部（２０）が中心部に位置する空隙部（９）を有すること を特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか１つにかかる過負荷保護装置。