(57)【要約】  第１の抵抗素子と第１の抵抗素子に直列に接続される表示素子と、第１の抵抗素子および表示素子に、並列に接続される第１の温度ヒューズと、第１の温度ヒューズに並列に接続されるバリスタ素子と、第１の温度ヒューズとバリスタ素子との接続線に配置される第２の抵抗素子とを備える。第１の温度ヒューズは、バリスタ素子の最大定格電流より一定の値だけ高い電流が流れた時の発熱温度以上で切断されるように切断温度が設定されており、第２の抵抗素子の抵抗値が第１の抵抗素子の抵抗値よりも大きいことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の抵抗素子と
前記第１の抵抗素子に直列に接続される表示素子と、
前記第１の抵抗素子および前記表示素子に、並列に接続される第１の温度ヒューズと、
前記第１の温度ヒューズに並列に接続されるバリスタ素子と、
前記第１の温度ヒューズと前記バリスタ素子との接続線に配置される第２の抵抗素子とを備え、
前記第１の温度ヒューズは、バリスタ素子の最大定格電流より一定の値だけ高い電流が流れた時の発熱温度以上で切断されるように切断温度が設定されており、
前記第２の抵抗素子の抵抗値が前記第１の抵抗素子の抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする劣化警報付きバリスタ。
【請求項２】
前記第１の温度ヒューズは、バリスタ素子の最大定格電流より１．５倍の電流が流れた時の発熱温度以上で切断されるように切断温度が設定されている
ことを特徴とする請求項１記載の劣化警報付きバリスタ。
【請求項３】
前記バリスタ素子に直列に接続される第２の温度ヒューズを更に備え、
前記第２の温度ヒューズの切断温度が、前記第１の温度ヒューズの切断温度よりも高い温度に設定されている
ことを特徴とする請求項１記載の劣化警報付きバリスタ。
【請求項４】
前記第２の抵抗素子の抵抗値が前記第１の抵抗素子の抵抗値の１００倍以上である
ことを特徴とする請求項１記載の劣化警報付きバリスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電盤等に用いられる劣化警報付きバリスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、雷等のサージから配電盤を守るためにバリスタが用いられる。サージ電流が入った時にバリスタにより電流を逃がし、配電盤が保護される。しかしながら過度に大きなサージ電流が入った時は、バリスタがショートモードになり発火する危険性がある。そこで、バリスタに対して直列に温度ヒューズが接続され、バリスタを遮断することにより発火を防ぐことができる。また、バリスタが遮断される場合、遮断されたことを表示することも行われる。【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１８５０８号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、第１の抵抗素子と、第１の抵抗素子に直列に接続される表示素子と、第１の抵抗素子および表示素子に、並列に接続される第１の温度ヒューズと、第１の温度ヒューズに並列に接続されるバリスタ素子と、第１の温度ヒューズとバリスタ素子との接続線に配置される第２の抵抗素子とを備える。第１の温度ヒューズは、バリスタ素子の最大定格電流より一定の値だけ高い電流が流れた時の発熱温度以上で切断されるように切断温度が設定されており、第２の抵抗素子の抵抗値が第１の抵抗素子の抵抗値よりも大きいことを特徴とする。
【０００６】
この構成により本発明は、最大定格電流より一定の値だけ高い電流が流れた場合に、その電流が流れたことを表示するとともに、バリスタ機能はそのまま維持できるような劣化警報付きバリスタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における劣化警報付きバリスタの回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における劣化警報付きバリスタの内観図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２における劣化警報付きバリスタの回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２における劣化警報付きバリスタの内観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態の説明に先立ち、従来のバリスタの課題について説明する。
【０００９】
従来のバリスタでは、温度ヒューズが切断した後は、バリスタが接続されていない状態となる。よって、バリスタが接続されていない状態で、再度サージ電流がバリスタに入った場合、配電盤を保護することはできなくなる。また発火に至るような大きなサージでなく、最大定格電流を少し超える電流が流れた場合であっても、直ちに破壊するわけではないが、これを繰り返すと徐々に劣化していき、最終的にはショートモードに至ってしまう可能性もある。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態における劣化警報付きバリスタについて、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における劣化警報付きバリスタの回路図である。図２は本発明の実施の形態１における劣化警報付きバリスタの内観図である。図１、図２に示すとおり、第１の抵抗素子１１とＬＥＤからなる表示素子１２とが直列に接続されている。直列に接続されている第１の抵抗素子１１と表示素子１２に、第１の温度ヒューズ１３が並列に接続されている。第１の温度ヒューズに、バリスタ素子１５が並列に接続されている。第１の温度ヒューズ１３とバリスタ素子１５の接続線に第２の抵抗素子１４が配置されている。第１の温度ヒューズ１３は、接着剤等でバリスタ素子１５に接触するように固定されている。
【００１２】
なお、本実施の形態では、第１の抵抗素子１１の抵抗値は約１００Ωで、第２の抵抗素子１４の抵抗値は約７５ｋΩである。本実施の形態では、第２の抵抗素子１４の抵抗値は、第１の抵抗素子１１の抵抗値の１００倍以上である。第１の温度ヒューズ１３の内部抵抗は、１０ｍΩ以下である。第１の温度ヒューズ１３は溶断温度が約９０℃である。
【００１３】
バリスタ素子１５は、最大定格電流が２０ｋＡで、バリスタ素子１５に２０ｋＡのサージ電流を流した時、バリスタ素子１５の表面温度は約８０℃になる。しかしながら、バリスタ素子１５に３０ｋＡのサージ電流（最大定格電流の１．５倍の電流）を1回流しても、バリスタ素子１５は破壊されない。バリスタ素子１５に３０ｋＡのサージ電流を流すと、バリスタ素子１５の表面温度は約１００℃になる。通常、バリスタ素子１５は最大定格電流の１．５倍程度のサージ電流を１回流しても、破壊されず、高温になるだけである。ただし、最大定格電流を超えるサージ電流をバリスタ素子１５に繰り返し流すと、最後にはバリスタ素子１５は破壊され、ショートモードとなり、発火する恐れがある。
【００１４】
また、バリスタ素子１５は、最大定格電流よりかなり高い４０ｋＡのサージ電流を流すと、バリスタ素子１５の表面温度は２００℃程度になり、バリスタ素子１５は破壊される。
【００１５】
以上のように構成される実施の形態１の劣化警報付きバリスタを機器に接続した場合、電流は第１の温度ヒューズ１３から第２の抵抗素子１４を通る経路にわずかに流れるのみである。第１の温度ヒューズ１３の内部抵抗は非常に小さい値であるので、第２の抵抗素子１４の抵抗値が、第１の温度ヒューズ１３から第２の抵抗素子１４を通る経路に流れる電流（漏れ電流）を決定する。
【００１６】
一方、第１の温度ヒューズ１３の内部抵抗に比べて、第１の抵抗素子１１の抵抗値が非常に大きいため、表示素子１２にはほとんど電流が流れず、表示素子１２は点灯しない。よって、第１の温度ヒューズ１３が切断された時のみ表示素子１２は点灯する。
【００１７】
また、漏れ電流の値を小さくするためには、第２の抵抗素子１４の抵抗値を第１の抵抗素子１１の抵抗値の１００倍以上に設定することが望ましい。
【００１８】
バリスタ素子１５に定格電流の電流が流れた場合、劣化警報付きバリスタは変化しない。ところが、たとえば３０ｋＡのような最大定格電流を超えるサージ電流（最大定格電流の１．５倍の電流）がバリスタ素子１５に流れると、バリスタ素子１５表面の温度が上昇し、バリスタ素子１５に接触している第１の温度ヒューズ１３が溶断する。その結果、第１の温度ヒューズ１３はオープン状態となる。この時、電流は、第１の抵抗素子１１、表示素子１２、第２の抵抗素子１４を通る経路で流れるため、表示素子１２が点灯する。この時、バリスタ素子１５は３０ｋＡ程度の電流（最大定格電流より一定の値だけ高い電流）で破壊されないため、表示素子１２が警告を表示するのみで、バリスタ素子１５は機能している。よって、表示素子１２の点灯を認識することにより、バリスタ素子１５および第１の温度ヒューズ１３を取り替えることができ、常にバリスタ素子１５で機器を保護することができる。
【００１９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。図３は本発明の実施の形態２における劣化警報付きバリスタの回路図である。図４は本発明の実施の形態２における劣化警報付きバリスタの内観図である。
【００２０】
図１および図２を参照しながら説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
実施の形態１と実施の形態２の構成で異なる点は、実施の形態２では第２の温度ヒューズ１６がバリスタ素子１５に直列に接続されている点だけである。なお、第２の温度ヒューズ１６の切断温度は、第１の温度ヒューズ１３の切断温度よりも高く設定されており、本実施の形態においては、第２の温度ヒューズ１６の切断温度は、例えば約１４０℃としている。
【００２２】
以上のように構成される実施の形態２における劣化警報付きバリスタでは、バリスタ素子１５が破壊されるような大きなサージ電流（例えば、４０ｋＡを超えるような電流）が流れると、第２の温度ヒューズ１６が溶断し、第２の温度ヒューズ１６がオープン状態となり、バリスタ素子１５の発火を防ぐことができる。
【００２３】
バリスタ素子１５が破壊しない程度の温度（例えば１００℃）では第２の温度ヒューズ１６は、切断しないため、バリスタ素子１５で機器を保護している状態を保持できる。
【００２４】
なお、第２の温度ヒューズ１６にバネ性の接点を接続しておき、第２の温度ヒューズ１６が溶断したときに、第２の表示素子（図示せず）が点灯するようにしても良い。このようにすることにより、第２の温度ヒューズ１６が溶断したことを認識しやすくすることができる。
【００２５】
なお、第１の温度ヒューズ１３が溶断したら、バリスタ素子１５および第１の温度ヒューズ１３（および第２の温度ヒューズ１６）を取り替えるならば、第２の表示素子を必ず設ける必要はない。つまり、第１の温度ヒューズ１３のみが溶断した場合、あるいは第１の温度ヒューズ１３および第２の温度ヒューズ１６が溶断した場合のいずれの場合も、表示素子１２が点灯するため、表示素子１２の点灯を基に、バリスタ素子１５および第１の温度ヒューズ１３（および第２の温度ヒューズ１６）を取り替えればよい。この構成では、回路、構造を簡略化することができ、部品点数を削減することができる。第２の表示素子を構成しない場合、第２の温度ヒューズ１６が外から見えるように、劣化警報付きバリスタのケースに窓を設けることが望ましい。第２の温度ヒューズ１６が外から見えるようにすることで、表示素子１２が点灯した時、窓から第２の温度ヒューズ１６の状態を見ることができ、第２の温度ヒューズ１６が切断されているかどうかを容易に確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る劣化警報付きバリスタは、バリスタ素子に最大定格電流より一定の値だけ高い電流が流れた場合にも、バリスタ素子はその機能を維持するとともに、サージ電流が入ったことを認識することができ、バリスタ素子および温度ヒューズを取り替えることにより、初期の状態に戻すことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１  第１の抵抗素子
１２  表示素子
１３  第１の温度ヒューズ
１４  第２の抵抗素子
１５  バリスタ素子
１６  第２の温度ヒューズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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