(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、
当該導体の電極となる端部以外の表面全体にコーティングされ、前記導体に発生する熱量を熱伝導により放熱する絶縁体膜と
からなるヒューズエレメントにより構成され、
前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであることを特徴とするヒューズ。
【請求項２】
電流の流れる経路方向に対して平行な貫通口を有する導体と、
当該導体の電極となる端部以外の前記貫通口の内面を含む表面全体をコーティングする絶縁体膜と
からなるヒューズエレメントにより構成されていることを特徴とするヒューズ。
【請求項３】
前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであることを特徴とする請求項２に記載のヒューズ。
【請求項４】
発泡金属からなる導体と、
当該導体の電極となる端部以外の当該導体の気孔の表面全体にコーティングされ、前記導体に発生する熱量を熱伝導により放熱する絶縁体膜と
からなるヒューズエレメントにより構成され、
前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであることを特徴とするヒューズ。
【請求項５】
前記絶縁体膜の厚さが、規定されているサージ波形でサージ電流を印加した際に、前記導体の温度が最大になったとき、導体の外周面から前記絶縁体膜の外周面までの厚さ方向における温度勾配が生じている距離以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＰＤ（Surge Protective Device：サージ防護デバイス）分離器として用いられるヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
落雷などで引き起こされる過渡電圧変動により電源系に流れる雷サージ電流で生じる過電圧を抑制し、電源系に接続されている機器を保護するため、サージ保護を目的としたＳＰＤが、図１（ｃ）に示すように電源系と接地点との間に介挿されている。
また、このＳＰＤにサージ電流耐量を超えるサージ電流が流れたり、経年変化によって短絡の故障が起きた場合、電源系に直列に介挿されているブレーカで電子機器への電力供給が遮断され、機器が停止してしまうことがあった。
このため、ＳＰＤが短絡故障した場合、故障したＳＰＤを電源線路から切り離すための遮断器（ＳＰＤ分離器）としてヒューズ（例えば、特許文献１参照）が、ＳＰＤに対して直列に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５２−９３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＳＰＤ分離器にヒューズを用いた場合、従来の電力用ヒューズにおいては、サージに対するインパルス電流耐量の規定がない。
このため、雷サージ波形から求めたＩ２ｔよりも大きな溶断Ｉ２ｔを有するヒューズを用いた場合、保護対象装置である電子機器に対する入力ブレーカ（ブレーカ）よりも定格電流が大きくなる場合があった。
したがって、ＳＰＤに短絡故障が発生し、ヒューズ及び短絡したＳＰＤを介して流れる電流が入力ブレーカの定格電流より大きい場合、入力ブレーカが先に遮断することにより、保護協調を取れなくなる場合があった。
【０００５】
すなわち、ヒューズエレメントで発生するジュール熱（ＲＩ２ｔ）から、ヒューズエレメントの消弧砂などへ、特許文献１においては高アルミナセラミックス焼結体への放熱量や熱放射量（Ｔout）を除いた熱エネルギー（Ｅ（element））がヒューズ内に蓄積される。そして、この蓄積された熱エネルギーによりヒューズエレメントの温度が上昇し、ヒューズエレメントがこの熱により溶融され、ヒューズが遮断されることにより、ＳＰＤが系統から分離される。
ここで、ヒューズの大電流遮断時（１０ｍｓ以内）での遮断において、ヒューズエレメントは、ヒューズエレメントから消弧砂あるいは高アルミナセラミックス焼結体への熱移動は点接触による熱伝達のため伝わり難く、断熱状態と同様となり、発熱が進むこととなる。
このため、短絡電流の遮断特性は、ヒューズが遮断するまでに、ヒューズに流れる電流の二乗時間積分値（溶断Ｉ２ｔ）で評価されている。以下に、ヒューズに流れる電流の二乗時間積分値を求める式（１）を示す。
【０００６】
【数１】
0005612879.tif 000002
【０００７】
また、雷サージ電流によるヒューズエレメントの温度上昇も極めて短時間の現象のために断熱変化と考えることができる。このため、雷サージによりヒューズに加わる熱エネルギーは、上記（１）式より求められる、サージ電流の時間変動カーブから算出した電流の二乗時間積分値（サージＩ２ｔ）が基準とされる。したがって、このサージＩ２ｔよりも、ヒューズの短絡遮断試験で電流が流れ始めてから、ヒューズが溶断し、アークが発生する直前までの時間でＩ２ｔを積分して求めた値である溶断Ｉ２ｔがより大きいヒューズを選定することで、ＳＰＤ分離器としてのヒューズが選定される。
一般的に、ヒューズエレメントは導電性の金属だけで構成されており、導体の断面積は、ヒューズの定格電流増大に伴い大きくなる。
そして、ヒューズエレメントの断面積が大きくなると、体積が増加することにより、ヒューズエレメントの熱容量が増加する。この熱容量の増加により、ヒューズの溶断Ｉ２ｔは大きくなる。
【０００８】
また、電力用ヒューズは、定格電流が大きく、一般的に変圧器に隣接した低圧分電盤内など、異常時の短絡電流が極めて大きな回路で使用されることが多い。このため、なるべく溶断Ｉ２ｔが小さく、遮断速度が速いヒューズが使用される必要がある。
そのため、電力用ヒューズからサージ電流耐量（サージＩ２ｔ）の大きなヒューズを選定すると、ヒューズの定格電流が大きく（溶断Ｉ２ｔが大きく）なり、ＳＰＤが保護する対象装置の入力ブレーカの定格電流よりも大きくなる。
したがって、ＳＰＤが劣化し短絡故障した場合、ＳＰＤ分離器であるヒューズよりも保護対象装置の入力ブレーカが先に遮断動作してしまい、機器に電源を供給する際の障害となる問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インパルス的なサージ電流に対するサージ電流耐量（サージＩ２ｔ）に比較し、なるべく過電流に対する可溶断電流が小さく、定格電流の低いヒューズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のヒューズは、導体と、当該導体の電極となる端部以外の表面全体にコーティングされ、前記導体に発生する熱量を熱伝導により放熱する絶縁体膜とからなるヒューズエレメントにより構成され、 前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであるを特徴とする。
【００１１】
本発明のヒューズは、電流の流れる経路方向に対して平行な貫通口を有する導体と、当該導体の電極となる端部以外の前記貫通口の内面を含む表面全体をコーティングする絶縁体膜とからなるヒューズエレメントにより構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のヒューズは、発泡金属からなる導体と、当該導体の電極となる端部以外の当該
導体の気孔の表面全体にコーティングされ、前記導体に発生する熱量を熱伝導により放熱
する絶縁体膜とからなるヒューズエレメントにより構成され、 前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のヒューズは、前記絶縁体膜の厚さが、規定されているサージ波形でサージ電流を印加した際に、前記導体の温度が最大になったとき、導体の外周面から前記絶縁体膜の外周面までの厚さ方向における温度勾配が生じている距離以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のヒューズは、前記ヒューズエレメントが複数本に分割されて並列に接続され、かつ分割された当該ヒューズエレメント各々の導体が前記絶縁体膜でコーティングされており、当該絶縁体膜の厚さが、定常電流を印加した際の前記導体の均衡温度が、前記ヒューズエレメントを分割せず、かつ当該絶縁体膜をコーティングしない場合の導体の均衡温度より低くなる厚さであることを特徴とする。
【００１５】
本発明のヒューズは、前記絶縁体膜が導体にコーティングされたヒューズエレメントを複数並列に接続されて構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、ヒューズの構成において、導体の電極を除いた外周面に対し、熱伝導を起こす絶縁体膜のコーティングを行い、絶縁体膜を導体の外周面全体に密着させ、熱伝導による放熱効果を高めているため、雷サージにおける過渡的なサージ電流による温度上昇を抑制することができ、ヒューズのインパルス電流に対するサージ電流耐量を向上させることが可能となる。
この結果、ヒューズの定格電流を大きく変化させずに、サージ電流耐量（溶断Ｉ２ｔ）を増加させることができるため、ＳＰＤが保護する対象装置の入力ブレーカの定格電流よりも小さな定格電流であり、かつ必要なサージ電流耐量を有するヒューズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態によるヒューズの構成例を示す図である。
【図２】ヒューズエレメント（ａ）：従来ヒューズ、（ｂ）：本実施形態のヒューズについて、サージ電流を印加した後の導体Ｈの最大温度の変化を示すグラフである。
【図３】サージ電流を印加開始後２０μ秒経過後の導体Ｈ及び絶縁体膜Ｃ内部断面における温度分布を示すグラフである。
【図４】異なる厚さの絶縁体膜Ｃをコーティングした導体Ｈに２秒間通電後の、通電電流とそれぞれの導体Ｈにおける最大温度との対応を示すグラフである。
【図５】サージ電流印加後の導体Ｈの最大温度の時間変化を示すグラフである。
【図６】絶縁体膜Ｃが１０μｍの厚さに各々コーティングされた異なる断面積の導体Ｈにサージ電流印加後の導体Ｈの最大温度の変化を示すグラフである。
【図７】導体の断面積当たり等しいサージ電流（８／２０μｓ、ピーク電流７５００ｋＡ／ｃｍ２）を導体Ｈに流した際、導体の断面積に対応した導体Ｈの最大温度を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態によるヒューズの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞  
以下、図を用いて本発明の一実施形態によるヒューズの説明を行う。図１は本発明の一実施形態によるヒューズ（ＳＰＤ分離器）の構成例を示す概念図である。本実施形態は、ＳＰＤ故障時にこの故障したＳＰＤを電源系から切り離す分離器として用いるものである。
この図１（ｂ）に示すように、本実施形態のヒューズはヒューズエレメントＧから構成され、このヒューズエレメントＧは、可溶体である導体Ｈと（図１（ａ））と、可溶体である導体Ｈの電極面Ｄ１、Ｄ２以外の全ての外周面（被密着面）に密着（全体の面で接触）させた熱伝導性の良い絶縁性物質からなる絶縁体膜Ｃとから構成されている。図１（ｃ）に示すように、電極面Ｄ１及びＤ２により、ＳＰＤと直列に接続され、電源系と接地点との間に介挿されている。ここで、導体Ｈは、図１（ａ）に示すように直方体形状だけでなく、円柱形状でも良い。円柱の場合、円柱の双方の底面を電極とする。
ここで、導体Ｈは銅などの金属が用いられ、絶縁体膜Ｃの絶縁性物質としては二酸化珪素（ＳiＯ２）、アルミナ系の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）、チタニア系の酸化チタン（ＴiＯ２）、ジルコニア系の（ＺrＯ２）、タングステンカーバイト（ＷＣ）などを用いることができる。
以下、被密着面に密着された絶縁性物質を絶縁体膜Ｃとして説明する。この絶縁体膜Ｃは、例えば、上記被密着面に対して、絶縁性物質をコーティングにより密着させることで形成している。
【００１９】
また、導体Ｈの断面積は、絶縁体膜Ｃを形成することにより、従来の同等の定格電流のヒューズエレメントの導体断面積に対して、より小さな値に設定されている。
すなわち、導体Ｈの被密着面（電極形成面以外の表面全体）に絶縁体膜Ｃを形成することで、雷サージにより発生する過渡的な電流変動により発生する熱量を、導体Ｈから絶縁体膜Ｃに対し、熱放射や熱伝達に比較して応答時間の短い熱伝導により放熱が可能となる。
これにより、本実施形態においては、導体Ｈの雷サージなどの過渡的なサージ電流による温度上昇を低減することができ、同じサージ電流耐量をヒューズが備える場合、導体Ｈの断面積を従来のヒューズに比較して小さく設定しても高いサージ電流耐量特性を得ることができる。すなわち定格電流を下げることが可能である。
この結果、本実施形態によれば、ＳＰＤが短絡故障した際に、この故障電流により迅速かつ確実に故障したＳＰＤを電源から遮断するとともに、ヒューズの溶断Ｉ２ｔを大きく設定することができ、ＳＰＤが保護する対象装置の入力ブレーカの定格電流よりも小さく設定することが可能となる。
【００２０】
次に、本実施形態における絶縁体膜Ｃの形成する厚さの設定について説明する。上述した雷サージにより発生した熱量により、絶縁体膜Ｃ内における温度勾配が生じる。この温度勾配は、導体Ｈ及び絶縁体膜Ｃの材質による熱伝導率、比熱、密度などの特性、また雷サージにより発生した熱量の大きさにより変化する。
そのため、放熱に必要な絶縁体膜Ｃの厚さの条件は、以下の（２）式により設定される。
【００２１】
【数２】
0005612879.tif 000003
【００２２】
上述した非定常熱伝導方程式により、定格とするサージ電流（ピーク電流７５００ｋＡ／ｃｍ２、８／２０μｓ：定格ピークサージ電流）を流し、導体Ｈの温度を計算し、この温度が最大となるときにおいて、導体Ｈの被密着面近傍の絶縁体膜Ｃ内部、すなわち導体Ｈの外周面から絶縁体膜Ｃの外周面までの厚さ方向において生じている温度勾配を求める。そして、絶縁体膜Ｃの厚さを、この温度勾配が生じている距離と同等か、あるいは短い距離として設定する。これにより、絶縁体膜Ｃの外周面から効果的に熱量を外部に放熱することができ、雷サージ電流による過渡的な発熱下において導体Ｈの温度上昇を制御することができる。
【００２３】
次に、ＳＰＤが短絡故障した際に流れる過電流により、導体Ｈが溶断し、ＳＰＤ分離器として動作するために必要な絶縁体膜Ｃの厚さの設定について説明する。
導体Ｈに生じるジュール熱と、導体Ｈの外周面から放熱される表面放射熱量、及び表面放射熱量の均衡条件から、以下の（３）式により過電流によるヒューズの最大温度を算出する。そして、過電流によるヒューズの最大温度を、絶縁体膜Ｃを形成した場合に、絶縁体膜Ｃのない場合に対して、２０％以上低下しないよう、絶縁体膜Ｃの厚さを設定する。
【００２４】
【数３】
0005612879.tif 000004
【００２５】
ここで、過電流によるヒューズの最大温度を、絶縁体膜Ｃを形成した場合に、絶縁体膜Ｃのない場合に対して、２０％以上低下させないように、絶縁体膜Ｃの厚さを設定するのは以下の理由による。
すなわち、ヒューズは大別してＡ種及びＢ種ヒューズとが存在する。定格電流に対して、Ａ種は１．３５倍、Ｂ種は１．６倍の電流が流れると遮断するよう規格（ＪＩＳ Ｃ ８３５２）により決められている。したがって、定格電流の変更を行わずに、Ａ種ヒューズをＢ種ヒューズに変更することで、サージ電流耐量を向上させるには可溶断電流の大きさを１．１８（１．６／１．３５）倍以内とする必要がある。そのためには、過電流によるヒューズの最大温度を、絶縁体膜Ｃを形成した場合に、絶縁体膜Ｃのない場合に対して、２０％以上低下させない必要がある。
【００２６】
上記（３）式において、Δｄ＝０（絶縁体膜Ｃの厚さが０の場合、すなわちΔｍ＝０）の時の均衡温度Ｔに対して、均衡温度を２０％以上低下させないΔｄを求める。これにより、ＳＰＤの短絡故障時に、ヒューズがＳＰＤ分離器として働くための過電流遮断特性を損ねない絶縁体膜Ｃの厚さを求めたΔｄとして設定する。
【００２７】
次に、本実施形態において、導体Ｈとして銅を用い、絶縁体膜Ｃの材質としてＳiＯ２を用いた場合について説明する。
図２は、断面積の等しい導体Ｈへ、導体Ｈの断面積当たり等しいサージ電流（ピーク電流７５００ｋＡ／ｃｍ２、８／２０μｓ）印加した場合について、縦軸に導体Ｈの最大温度を、横軸にサージ印加開始からの経過時間を示しており、従来のヒューズ（絶縁体膜無し）と本実施形態のヒューズ（新発明ヒューズにおけるヒューズエレメントＧ：導体Ｈに１００μｍの厚さの絶縁体膜Ｃをコーティング）とにおける導体Ｈの最大温度の変化を示している。導体Ｈの断面は正方形であり、その断面積は１００００（＝１００×１００）μｍ２である。
この図２から解るように、導体Ｈに対して絶縁体膜Ｃをコーティングすることにより、導体Ｈのサージ電流による発熱による最大温度を低減させることができる。
【００２８】
次に、図３は、本実施形態におけるヒューズに対し、サージ電流を印加して２０μｓ経過後の導体Ｈ及び絶縁体膜Ｃの断面（図１（ｂ）の切断面Ｓによる断面）における温度分布を示している。縦軸に温度を、横軸にヒューズエレメントＧの中心からの距離を示す。この場合、ヒューズエレメントは断面積１００００μｍ２の導体Ｈに１００μｍの厚さの絶縁体膜Ｃをコーティングした構成となっている。
この図３から解るように、絶縁体膜Ｃ内部断面の温度勾配（温度境界層）は、導体Ｈ外周面に接した位置から、１５μｍの距離まで生じている。このため、絶縁体膜ＣがＳiＯ２の場合、導体Ｈの被密着面に対し、絶縁体膜Ｃをコーティングする厚さは、１５μｍ、あるいは１５μｍ以下とすることにより、導体Ｈの最大温度を効果的に低減させることができる。すなわち、本実施形態においては、絶縁体膜Ｃの厚さは、放熱特性を考慮し、温度勾配の生じている距離あるいはそれ以下となる距離にて設定される。
【００２９】
次に、図４は、同一の導体Ｈ（φ１００μｍ）に異なる５種類の厚さ（０μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、３０μｍ）の絶縁体膜Ｃをコーティングした５種類のヒューズエレメントについて、（３）式により計算した、異なる通電電流を２秒間通電（温度が均衡するために十分な時間と仮定）させた後の導体Ｈの均衡温度Ｔ’の関係を示す図である。縦軸に均衡温度Ｔ’を、横軸にヒューズエレメントへ通電する電流値を示す。
図４から解るように、導体Ｈに絶縁体膜Ｃをコーティングすることにより、導体Ｈ及び絶縁体膜Ｃを含む全体の断面積が増大、すなわち放熱面積が大きくなることにより、ヒューズの放熱量が増加し、最大温度が低下することがわかる。この最大温度の低下により、サージ電流耐量の増加のみでなく、同時に過電流の定格電流を増加させることになる。
このため、すでに説明したように、絶縁体膜Ｃをコーティングしていない場合に比較して、コーティングした場合の最大温度の低下を２０％以内とするため、図５の結果から絶縁体膜Ｃの厚さを１０μｍ以内とする必要があることが解る。
【００３０】
次に、図５は、絶縁体膜Ｃの厚さが等しく（ＳiＯ２の厚さは１０μｍ）、異なる正方形の導体断面積（１００００μｍ２、２５００μｍ２、１００μｍ２）を持つ３種類のヒューズエレメントへ導体Ｈの断面積当たり等しいサージ電流（ピーク電流７５００ｋＡ／ｃｍ２、８／２０μｓ）を印加した場合について、縦軸に導体Ｈの最大温度を、横軸にサージ電流印加開始後の経過時間を示す。
この図５から解るように、絶縁体膜Ｃがコーティングされ、かつ導体Ｈの断面積が小さくなるほど、導体Ｈから絶縁体膜Ｃへ放熱される割合が増加し、導体Ｈの温度上昇が抑制され、最大温度が低下することが解る。
【００３１】
次に、図６は、断面が正方形で異なる断面積を持つ２種類の導体に、１０μｍの絶縁体膜Ｃをコーティングした２種類のヒューズエレメントに、異なるサージ電流を印加した場合について、縦軸に導体Ｈの最大温度を、横軸サージ電流印加開始後の経過時間を示す。  この結果から、絶縁体膜Ｃが等しいとき、導体Ｈの最大温度が同じ場合、１００μｍ２の導体断面をもつヒューズエレメントＧが１００００μｍ２の導体断面をもつヒューズエレメントＧに対し、約１．３倍のサージ電流を流すことが可能であることが解る。
【００３２】
この結果、導体Ｈに絶縁体膜Ｃをコーティングして密着形成し、断面積の小さな導体Ｈを有するヒューズエレメントＧを複数本並列に接続してヒューズを構成することにより、ヒューズエレメントの導体断面積あたりのサージ電流耐量を増加させることが可能となった。このように、本実施形態においては、同じ定格電流のヒューズでは、ヒューズエレメントの導体断面積を小さくすることにより、断面積あたりのサージ電流耐量を増加させることが可能となる。
また、同一のサージのヒューズでは、ヒューズエレメントの導体断面積を従来のヒューズに対して低下させることが可能となったため、本実施形態によれば、大きなサージ電流耐量と小さな定格電流を併せ持つヒューズを実現することができる。
【００３３】
次に、図７は、ヒューズエレメントの導体断面積当たり等しいサージ電流（７５００ｋＡ／ｃｍ2）を絶縁体膜Ｃの厚さが等しい（１０μｍ）ヒューズエレメントに印加した場合の、縦軸に導体Ｈの最大温度を、横軸に導体断面積を示す。
この図から解るように、サージ電流耐量を増加させようとした場合、断面積が１００００μｍ２以上では絶縁体膜をコーティングしない場合とほとんど変わらないと考えると、本実施形態においては、断面積が１００００μｍ２の導体Ｈの最大温度の８０％以下となるよう、導体Ｈの断面積を４００μｍ２と小さくした。
【００３４】
したがって、絶縁体膜Ｃの厚さが同一の場合、ヒューズエレメントの導体断面積を低減することは、より導体Ｈからの放熱を促進することになり、サージ電流耐量を増加させることができる。
しかしながら、ＳＰＤが短絡故障した場合にＳＰＤ分離器として動作するための、過電流を規定する定格電流も増大するため、絶縁体膜Ｃの厚さが（２）式及び（３）式の条件を満足させる厚さとする必要はある。
つまり、導体全体の断面積を変化させずに、複数本のヒューズエレメントＧに分割することにより、より絶縁体膜Ｃが導体Ｈの発熱量を吸収することができ、サージ電流耐量が増加し、定格電流を低下させる方向に、（２）式及び（３）式の条件を満足させつつ、効果的に絶縁体膜Ｃの厚さを最適化することができる。
【００３５】
上述したように、本実施形態によれば、導体Ｈに対して絶縁体膜Ｃを密着させることにより、導体Ｈから絶縁体膜Ｃへの熱伝導による放熱特性を向上させ、雷サージなどにより過渡的に流れるサージ電流による、導体Ｈの温度上昇を低減することが可能となり、ヒューズのサージ電流耐量を向上させることが可能となる。
また、本実施形態によれば、上記絶縁体膜Ｃの厚みを（２）式の非定常熱解析、及び過電流によるジュール熱と熱伝達、放射による放熱の均衡条件から（３）式を用いた算出法を用いることにより、ヒューズの定格電流をさほど増加させずに、サージ電流耐量の向上を可能とする。
【００３６】
次に、図８は、ヒューズエレメントＧの他の実施形態の構成例を示す図である。この図において、上述した図１（ａ）に示す導体Ｈは立方体であったが、図８（ａ）に示すように導体Ｈの内部に金属で形成された発泡金属とし、金属内の気孔の直径の半分の長さを、すでに説明した空洞として直径Ｌの貫通口Ｐを形成する。そして、図８（ｂ）に示すように、この貫通口Ｐの内面を含む導体Ｈの外周面全体に絶縁体膜Ｃを密着させて、ヒューズエレメントＧを構成しても良い。このヒューズエレメントＧからなるヒューズは、図１（ｃ）と同様に、ＳＰＤ分離器として用いる。
上記貫通口Ｐは、図８に示すように、貫通方向に対して垂直な面における断面が直径Ｌの穴が電極Ｄ１から電極Ｄ２に向かって（電流の流れる経路方向に対して平行に）形成されている。また、この穴は断面が各辺の長さがＬの正方形として形成しても良い。
また、貫通口Ｐの貫通方向に対して垂直な面における断面が円の場合、この貫通口Ｐの半径であるＬ／２を、すでに説明した条件に対応して設定した絶縁体膜Ｃの厚さと同様の数値とし、貫通口Ｐ内に絶縁体膜Ｃを充填する。
また、貫通方向に対して垂直な面における断面が正方形の場合、一辺の長さＬの半分であるＬ／２を、すでに説明した条件に対応して設定した絶縁体膜Ｃの厚さと同様の数値とし、貫通口Ｐ内に絶縁体膜Ｃを充填する。
【００３７】
さらに、導体Ｈを銅やアルミニウムなどの金属で形成された発泡金属とし、金属内の気孔の直径の半分の長さを、すでに説明した条件に対応して設定した絶縁体膜Ｃの厚さと同様の数値とし、絶縁体膜Ｃを充填させて（発泡金属の表面全体、すなわち気孔内部全面を覆うように）形成しても良い。
上述した導体Ｈに貫通口Ｐが形成されている場合、また導体Ｈが発泡金属である場合においても、電極には絶縁体膜Ｃを形成しない。
【００３８】
また、本実施形態によれば、導体Ｈに対して絶縁体膜Ｃを密着させてヒューズエレメントＧを形成し、複数のヒューズエレメントＧを並列に接続してヒューズを形成することにより、導体Ｈの導体の合計の断面積を、１本の場合に比較して変化させずに、よりサージ電流耐量の高いヒューズを形成することが可能となる。
また、本実施形態によれば、上記のように形成したヒューズをＳＰＤ分離器として用いることにより、導体Ｈの導体断面積を変化させず、溶断Ｉ２ｔの値を増加させ、サージ電流耐量を増加させることが可能となり、従来のようにヒューズにサージ電流耐量を持たせることで、入力ブレーカよりヒューズの定格電流が大きくなることを防止することができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｃ…絶縁体膜
Ｄ１，Ｄ２…電極面
Ｇ…ヒューズエレメント
Ｈ…導体
Ｐ…貫通口
【図１】
0005612879.tif 000005
【図２】
0005612879.tif 000006
【図３】
0005612879.tif 000007
【図４】
0005612879.tif 000008
【図５】
0005612879.tif 000009
【図６】
0005612879.tif 000010
【図７】
0005612879.tif 000011
【図８】
0005612879.tif 000012