(57)【要約】【課題】過大サージ発生時にも、避雷素子の異常の有無を正しく検出可能な検出機構を有する避雷器を提供する。【解決手段】避雷素子１３は、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間に、ヒューズ１１、１２を介して接続される。ヒューズ１１、１２は、避雷素子１３に特性劣化が発生すると、避雷素子１３を、電圧線Ｌ、中性線Ｎから切り離す。電源トランス１６の一次側は、ヒューズ１１、１２を介して電圧線Ｌと中性線Ｎとに接続される。ヒューズ１１、１２の何れか一方又は双方が溶断すると、電源トランス１６の一次側の電圧がなくなり、二次側の電圧もなくなる。二次側の電圧がなくなることで、リレー１８は動作を停止し、ブレーク接点１８ｂがオンして、避雷素子の異常を検出した旨の警報が出力される。【選択図】図２
2008295254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源線間に挿入された避雷素子と、
前記避雷素子の特性劣化時に、前記避雷素子を前記電源線から切り離す切離し手段と、
一次側が、前記切離し手段を介して前記電源線に接続されたトランスと、
前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする避雷器。
【請求項２】
前記切離し手段が、前記避雷素子の温度が所定温度を超えると溶断する温度ヒューズで構成される、請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】
前記トランスの巻き数比は、Ｎ：１（Ｎ＞１）である、請求項１又は２に記載の避雷器。
【請求項４】
前記異常検出手段が、前記トランスの二次電圧の有無に基づいて警報出力用接点のオン／オフを制御するＡＣリレーで構成される、請求項１〜３の何れか一に記載の避雷器。
【請求項５】
前記異常検出手段が、前記トランスの二次電圧を整流し、ＤＣ電圧を生成する整流手段と、該整流手段が生成するＤＣ電圧の有無に基づいて警報出力用接点のオン／オフを制御するＤＣリレーとで構成される、請求項１〜３の何れか一に記載の避雷器。
【請求項６】
前記異常検出手段が、前記トランスの二次電圧で発光部が駆動され、該発光部での発光の有無に応じてスイッチングを行うトランジスタを有するフォトカプラと、前記トランジスタのスイッチングに応じて、警報出力用接点のオン／オフを制御するリレーとで構成される、請求項１〜３の何れか一に記載の避雷器。
【請求項７】
前記異常検出手段は、前記異常を検出すると、予備の避雷素子を前記電源線に接続する、請求項１〜６の何れか一に記載の避雷器。
【請求項８】
第１の電源線と第２の電源線との間に挿入された第１の避雷素子、第３の電源線と前記第２の電源線との間に挿入された第２の避雷素子、及び、前記第１の電源線と前記第３の電源線との間に挿入された第３の避雷素子と、
前記第１〜第３の避雷素子の特性劣化時に、前記第１〜第３の避雷素子を前記第１及び第２の電源線から切り離す切離し手段と、
一次側が、前記切離し手段を介して前記第１及び第２の電源線に接続されたトランスと、
前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記第１〜第３の避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする避雷器。
【請求項９】
前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に直列に挿入された第４及び第５の避雷素子を更に備え、前記異常検出手段は、前記異常を検出すると、前記第４の避雷素子と前記第５の避雷素子との接続ノードを、前記第３の電源線に接続する、請求項８に記載の避雷器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、避雷器に関し、更に詳しくは、避雷素子の特性劣化を検出する手段を有する避雷器に関する。
【背景技術】
【０００２】
避雷器は、電力機器を、雷などによる異常電圧から保護する機器である。避雷器を構成する避雷素子は、繰り返し雷サージ吸収を行うことや、長期間にわたる使用によって特性劣化が生じる。避雷素子に特性劣化が生じると、避雷素子を流れる漏れ電流が増大して素子が発熱し、避雷器の異常発熱状態に至るおそれがある。そこで、避雷器に、避雷素子の劣化を検出する手段を設ける。避雷素子の劣化を検出したときには、外部に警報を発生することで避雷素子の交換を促し、或いは、劣化した避雷素子を切り離すことで、避雷器の異常発熱状態を回避する。
【０００３】
劣化した避雷素子と電源線との切り離しには、通常、避雷素子が特性劣化した際に溶断するヒューズが用いられる。関連技術におけるヒューズ溶断を検出する手段としては、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間にフォトカプラを挿入するものがある（例えば特許文献１参照）。また、ヒューズ溶断を検出する別の手段として、電源線間に、整流器を介してフォトカプラを設けるものもある（例えば、特許文献２参照）。何れの場合も、ヒューズ溶断に伴ってフォトカプラへの電源供給が途絶え、内部発光素子が消灯したことを、外部信号により外部に通知し、警報を発生する。
【特許文献１】特開２００５−３４１６８１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３８１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、関連技術の構成では、避雷素子が応答できない波頭長の立ち上がり時に透過する過大サージによって、フォトカプラや整流器が破損することがある。また、警報送出用フォトカプラが破損することなどにより、避雷素子やヒューズが正常であるにもかかわらず警報を送出することもある。逆に、避雷素子異常やヒューズ溶断状態であるにもかかわらず、警報が送出されないこともある。警報が送出されたとしても、ヒューズ溶断後は避雷器が未実装状態となるため、避雷器を交換するまでの間に次の誘導雷サージが印加された場合には、誘導雷サージがそのまま後段に侵入することになり、後段の機器に破損が生じるおそれがある。
【０００５】
また、整流器を用いる構成では、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換して用いることで、部品のコスト増や、感電の危険性が高まるという問題が生じる。すなわち、整流器により生成したＤＣ電圧は、ＡＣ電圧の約１．４倍の値、例えばＡＣ電圧が２００ＶであればＤＣ電圧は２８０Ｖになるため、安全性上危険電圧の領域となる。従って、取扱い時には、感電に留意して作業する必要がある。また、整流器及びその後段に、高耐圧の部品を選定する必要があり、コスト増につながる。
【０００６】
本発明は、過大サージ発生時にも、避雷素子の異常の有無を正しく検出可能な検出機構を有する避雷器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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の避雷器は、電源線間に挿入された避雷素子と、前記避雷素子の特性劣化時に、前記避雷素子を前記電源線から切り離す切離し手段と、一次側が、前記切離し手段を介して前記電源線に接続されたトランスと、前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の避雷器は、第１の電源線と第２の電源線との間に挿入された第１の避雷素子、第３の電源線と前記第２の電源線との間に挿入された第２の避雷素子、及び、前記第１の電源線と前記第３の電源線との間に挿入された第３の避雷素子と、前記第１〜第３の避雷素子の特性劣化時に、前記第１〜第３の避雷素子を前記第１及び第２の電源線から切り離す切離し手段と、一次側が、前記切離し手段を介して前記第１及び第２の電源線に接続されたトランスと、前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記第１〜第３の避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の避雷器では、過大サージ発生時にも、避雷素子の異常の有無を正しく検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例の避雷器が適用される電源構成を示している。電圧線は、電圧線Ｌ（Ｌｉｖｅ）、中性線Ｎ（Ｎｅｕｔｒａｌ）、及び、接地線ＦＧ（Ｆｒａｍｅ  Ｇｒｏｕｎｄ）の単相２線と接地線との３線で構成される。電力機器５０は、電圧線Ｌ（第１の電源線）、中性線Ｎ（第２の電源線）、接地線ＦＧ（第３の電源線）を介して、ＡＣ電源の供給を受ける。電力機器５０は、例えば供給されるＡＣ電源をＤＣ電源に変換し、図示しない機器や基板に対する電源供給を行う。電圧線Ｌ及び中性線Ｎには、過大電流が流れたときに遮断する機能を有するブレーカ４０が設けられている。避雷器１０は、受電端とブレーカ４０との間の電圧線Ｌ、中性線Ｎ、接地線ＦＧに接続される。避雷器１０は、故障などが生じた際に、容易に交換できる構造としている。
【００１１】
図２は、避雷器１０の詳細な構成を示している。避雷器１０は、ヒューズ１１、１２、常用の避雷素子（第１〜第３の避雷素子）１３、１４、１５、電源トランス１６、リレー１８、及び、予備の避雷素子（第４及び第５の避雷素子）１９、２０を備える。ヒューズ１１、１２は、所定の温度を超えると溶断する温度ヒューズである。避雷素子１３の一端は、ヒューズ１１を介して電圧線Ｌに接続され、他端は、ヒューズ１２を介して中性線Ｎに接続される。また、避雷素子１４の一端は、ヒューズ１２を介して中性線Ｎに接続され、他端は、接地線ＦＧに接続される。避雷素子１５の一端は、ヒューズ１１を介して電圧線Ｌに接続され、他端は接地線ＦＧに接続される。
【００１２】
避雷素子１３は、誘導雷サージ侵入時に、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子１４は、誘導雷サージ侵入時に、中性線Ｎと接地線ＦＧとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子１５は、誘導雷サージ侵入時に、電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子１３〜１５には、一般的には、応答速度の早いバリスタでバリスタ電圧４７０Ｖ（ＡＣ１００〜２００Ｖの場合）が使用される。この場合に、誘導雷サージ電圧が４ＫＶ程度であれば、避雷素子１３〜１５のそれぞれのクランプ電圧は６５０Ｖ程度になる。バリスタ電圧とは、電流が流れ始める際の両端電圧である。クランプ電圧とは、大きな電流が流れたときの両端電圧であり、流れる電流に比例して増大する傾向がある。
【００１３】
避雷素子１３〜１５は、度重なる誘導雷サージの到来や長期間の使用によって特性劣化を起こし、漏れ電流が増大して発熱する。避雷器１０では、避雷素子１３〜１５の発生熱を、温度ヒューズ１１、１２に効果的に伝導させる構造にしている。温度ヒューズ１１、１２は、過大な誘導雷サージでも溶断せず、避雷素子１３〜１５の特性劣化時の発生熱で溶断するという特性を有している。ヒューズ１１、１２が溶断することで、特性劣化した避雷素子が、電圧線Ｌ及び中性線Ｎから切り離される。
【００１４】
電源トランス１６の一次側は、ヒューズ１１、１２を介して、電圧線Ｌ及び中性線Ｎに接続される。また、電源トランス１６の二次側には、電流制限のための抵抗１７を介して、リレー１８の駆動部（コイル）が接続される。リレー１８には、小電圧ＡＣリレーを用いる。小電圧ＡＣとは、ＡＣ２４Ｖ等の低電圧ＡＣのことである。小型化電源トランスやＡＣ２４Ｖリレーは市販されている。リレー１８には、例えば、リレー接点が、サージ電流３００Ａ程度（時間７００μｓ）に耐えるＡＣ２４Ｖリレーを用いる。
【００１５】
図３に、電源トランス１６の構成を示す。電源トランス１６の巻き数比は、Ｎを自然数としてＮ：１（１次側：２次側）であり、電源トランス１６は、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧を、１／Ｎにして出力する。巻き数比Ｎ：１を大きくとることで、二次側の電圧を低くでき、リレー１８を低電圧で駆動できる。例えば、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧がＡＣ１００Ｖのとき、巻き数比を４：１とすれば、電源トランス１６の二次側にはＡＣ２５Ｖとなる。電源トランス１６は、コイルとコアとで構成されており、過大サージに対して劣化する部品を使用していない。また、低コストである。電源トランス１６は、一次側と二次側とが絶縁されているので、一次側に印加されたサージを二次側で約１／１００に低減する機能がある。
【００１６】
図２に戻り、リレー１８は、２つのブレーク接点（１８ａ、１８ｂ）を有する。ブレーク接点１８ａ、１８ｂは、電源トランス１６の二次側に所定の電圧、例えば２５Ｖが現れているときには接点を開き、電圧が現れていないときには接点を閉じる。予備の避雷素子１９、２０の一端は、それぞれ電圧線Ｌ及び中性線Ｎに接続されており、他端は共にブレーク接点１８ａの一端に接続される。ブレーク接点１８ａの他端は、接地線ＦＧに接続される。ブレーク接点１８ｂは、警報出力用の接点であり、外部に警報出力を行う。
【００１７】
図４（ａ）に、誘導雷サージの一般的なモデルを示す。また、図４（ｂ）に、誘導雷サージが印加されたときの避雷素子によるクランプ電圧波形を示す。例えば、誘導雷サージ４ＫＶが印加された場合、電圧線Ｌと中性線Ｎの間、中性線Ｎと接地線ＦＧの間、及び、電圧線Ｌと接地線ＦＧの間の線間電圧は、避雷素子１３〜１５により、約６５０Ｖ程度の電圧にクランプされる。しかしながら、誘導雷サージの波頭長の立ち上がり時の約１μｓの時間は、避雷素子で応答ができないため、１０００Ｖ〜１２００Ｖ程度の過大サージが透過する。
【００１８】
ヒューズ１１、１２は、波頭長の立ち上がり時に透過した過大サージによっては溶断せず、避雷素子１３〜１５の特性劣化による温度上昇によって溶断するように構成する。ヒューズ１１、１２が溶断する温度は、例えば１３０℃とする。この溶断温度１３０℃は、避雷素子１３〜１５が発熱し発煙状態に入る直前での温度設定値である。ヒューズ１１、１２を、過大サージによっては溶断しない構成とすることで、波頭長の立ち上がり時に、ヒューズが溶断して避雷器１０の異常を誤検出することを防ぐことができる。ヒューズ１１、１２に、電流ヒューズを使用することも考えられる。しかし、その場合には、透過した過大サージによってヒューズが溶断しやすくなる。
【００１９】
上記透過した過大サージは、電源トランス１６の一次側に印加される。しかしながら、電源トランス１６の一次側は、高サージ耐力を有するため、この過大サージによって電源トランス１６が壊れることはない。また、電源トランス１６の一次側と二次側とは絶縁されているので、一次側に印加された過大サージは二次側で約１／１００に低減され、約１０Ｖ〜１２Ｖになる。従って、二次側に接続された抵抗１７やリレー１８が過大サージによって損傷を受けることはない。
【００２０】
避雷素子１３〜１５が特性劣化していない場合は、漏れ電流が小さいため、避雷素子の発熱はほとんどない。従って、避雷素子による発熱は溶断温度まで到達せず、ヒューズ１１、１２は溶断しない。ヒューズ１１、１２が溶断しておらず、各避雷素子が電圧線Ｌ、中性線Ｎ、接地線ＦＧに接続されている状態では、電源トランス１６の一次側には例えばＡＣ１００が印加される。この場合、リレー１８の駆動部には、電源トランス１６の２次側電圧ＡＣ２５Ｖが印加され、ブレーク接点１８ａ、１８ｂは、オープン状態となる。従って、予備の避雷素子１９、２０は、接地線ＦＧから切り離された状態であり、誘導雷サージに対しては機能しない。また、ブレーク接点１８ｂからは、避雷器１０が正常に動作している旨のオープン信号が出力される。
【００２１】
ブレーク接点１８ａがオープンのときは、予備の避雷素子１９、２０は、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間に直列接続で挿入された状態であり、避雷素子１３と並列接続された状態である。避雷素子１３がバリスタ電圧４７０Ｖであるとすると、避雷素子１９と避雷素子２０の直列接続は、バリスタ電圧４７０Ｖ＋４７０Ｖ＝９４０Ｖとなる。誘導雷サージが印加された場合は、並列接続された２つの避雷素子のうちでバリスタ電圧の小さい方に集中してクランプ電流が流れる。このため、ブレーク接点１８ａがオープンのときに誘導雷サージが印加された場合は、避雷素子１３に集中してクランプ電流が流れることになり、バリスタ電圧が大きい避雷素子１９、２０には大きなクランプ電流が流れない。従って、避雷素子１９、２０は、特性劣化することなく、予備系として保持できる。
【００２２】
次に、避雷素子１３〜１５が特性劣化し、漏れ電流が増大して異常発熱状態となった場合を考える。避雷素子１３〜１５の発熱は、効率的にヒューズ１１、１２に伝達するように構成されてので、ヒューズ１１、１２の温度は、避雷素子１３〜１５の温度上昇に伴って上昇する。ヒューズ１１、１２の温度が溶断温度に到達すると、ヒューズ１１、１２の一方又は双方が溶断する。これにより、特性劣化した避雷素子は、電源線から切り離される。ヒューズ１１、１２が溶断すると、電源トランス１６の一次側には電圧が現れず、従って、二次側にも電圧は現れない。この場合、リレー１８の駆動部には電圧が印加されず、ブレーク接点１８ａ、１８ｂはオンとなる。ブレーク接点１８ｂがオンとなることで、避雷器異常を示すループ信号による警報が、外部に出力される。
【００２３】
また、ブレーク接点１８ａがオンとなることで、予備用の避雷素子１９は、電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間に挿入されることになり、避雷素子２０は、中性線Ｎと接地線ＦＧとの間に挿入されることになる。これにより、避雷素子１３〜１５が電源線から切り離された状態で、避雷器１０の交換前に、誘導雷サージが印加されたとしても、これら予備用の避雷素子１９、２０によって誘導雷サージを吸収できる。リレー１８の接点は、誘導雷サージが印加時に避雷素子１９、２０によって発生する高サージ電流（３００Ａ／７００μｓ）に耐えられるため、損傷を受けることはない。一般的に、誘導雷サージのほとんどは、電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間、及び、中性線Ｎと接地線ＦＧとの間に印加されるので、警報が発生し、交換保守するまでの期間が短期間であれば、一時的な保護回路としてこの構成で充分である。
【００２４】
本実施例では、電源トランス１６を用い、電源トランス１６の二次側に警報出力のためのリレー１８を配置する。電源トランス１６は、過大サージに対して劣化する部品を使用していないため、サージに対する耐力が高い。また、一次側と二次側とが電気的に絶縁されているため、二次側で、サージを抑圧する機能を有する。従って、避雷素子が応答できない、波頭長の立ち上がり時の過大サージが避雷素子を透過したときでも、避雷素子の特性劣化を誤検出することがなく、異常の発生を正確に検出できる。更に、電源トランス１６は、コイルとコアとで構成でき、過大サージに対する耐力と、サージ抑圧機能とを、低コストで実現できるという利点もある。
【００２５】
本実施例では、電源トランス１６によって、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧を、所定の電圧にまで降圧し、これをリレー１８の駆動電圧としている。このように、リレー１８の駆動電圧を、取り扱いが容易な電圧にまで降圧して用いることで、リレー１８に、低電圧用のリレーを用いることができ、また、リレー１８の取り扱いが容易になるという効果が得られる。また、本実施例では、ヒューズ１１、１２に、温度ヒューズを用いる。これにより、ヒューズ１１、１２が、過大サージ追加時に溶断することがなくなり、避雷素子に特性劣化が発生していないときに、避雷素子が電源線から切り離されることを防止できる。
【００２６】
本実施例では、予備の避雷素子１９、２０を用意しておき、避雷素子１３〜１５に特性劣化が生じてヒューズ１１、１２が溶断したときには、ブレーク接点１８ａをオンにして、予備の避雷素子１９、２０を、それぞれ電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間、及び、中性線Ｎと接地線ＦＧとの間に挿入し、次の誘導際サージに備える。このようにすることで、避雷器１０が取り替えられるまでの間に、誘導雷サージが侵入したときでも、予備の避雷素子１９、２０によってサージを吸収することができる。従って、避雷素子１３〜１５に特性劣化が生じた状態でも、避雷器１０の後段に接続される機器を保護することができる。
【００２７】
図５に、本発明の第２実施例の避雷器の構成を示す。本実施例の避雷器１０ａは、高サージ耐力とサージ抑圧機能とを有する電源トランス１６の二次側の構成が、第１実施例と相違する。第１実施例では、リレー１８にＡＣリレーを用いた。本実施例では、リレー２６にＤＣリレーを用い、電源トランス１６の二次電圧を整流し、ＤＣ電圧に変換してリレー２６に入力する。
【００２８】
例えば、電源トランス１６の一次側電圧、すなわち、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧がＡＣ１００Ｖであるとし、トランスの巻き数比が４：１であるとすれば、電源トランス１６の二次側にはＡＣ２５Ｖの電圧が現れる。このＡＣ２５Ｖは、正の半波を整流するダイオード２１と、負の半波を整流するダイオード２２とにより、両波整流される。両波整流された電圧は、ＡＣ電圧の１．４倍の約３５Ｖとなる。両波整流された電圧は、コイル２３とコンデンサ２４とによる平滑回路によって平滑化され、ＤＣ３５Ｖが生成される。このＤＣ３５Ｖは、電流制限抵抗２５を経て、リレー２６に印加される。
【００２９】
リレー２６は、ＤＣ電圧で動作するリレーであり、２つのブレーク接点（２６ａ、２６ｂ）を有する。ブレーク接点２６ａは、第１実施例におけるブレーク接点１８ａ（図２）に相当する接点であり、予備の避雷素子１９、２０の電源線への接続／切り離しを制御するための接点である。ブレーク接点２６ｂは、第１実施例におけるブレーク接点１８ｂに相当する接点であり、警報出力用の接点である。なお、上記した電圧値や電源トランスの巻き数比は一例であり、上記した値以外の値としてもよい。例えば、リレー２６として、ＤＣ２５Ｖのリレーを使用する場合には、電源トランス１６の巻き数比を６：１にすればよい。
【００３０】
本実施例の避雷器１０ａの動作は、第１実施例の避雷器１０の動作と同様である。すなわち、ヒューズ１１、１２の双方又は一方が溶断すると、電源トランス１６の一次側の電圧がなくなり、二次側のＤＣ電圧もなくなる。これにより、リレー２６は動作停止し、ブレーク接点２６ｂがオンとなって警報が出力される。また、ブレーク接点２６ａがオンとなって、予備の避雷素子１９、２０が接地線ＦＧに接続される。ブレーク接点２６ａがオンとなることで、避雷素子１９は電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間に挿入され、避雷素子２０は中性線Ｎと接地線ＦＧとの間に挿入されることになり、避雷器１０ａの交換前に誘導雷サージが印加されたときでも、これら予備の避雷素子１９、２０により、誘導雷サージを吸収できる。
【００３１】
図６に、本発明の第３実施例の避雷器の構成を示す。本実施例の避雷器１０ｂは、ＤＣ電圧生成の仕方が、第２実施例の避雷器１０ａと相違する。すなわち、第２実施例では、電源トランス１６の二次側のＡＣ電圧を両波整流することでＤＣ電圧を生成した。本実施例では、内部に発光部及び受光部を有するフォトカプラ３２を用いることで、リレー２６を駆動するためのＤＣ電圧を生成する。
【００３２】
例えば、電源トランス１６の一次側電圧、すなわち、電圧線Ｌと中性線Ｎとの間の電圧がＡＣ１００Ｖであるとし、トランスの巻き数比が４：１であるとすれば、電源トランス１６の二次側にはＡＣ２５Ｖの電圧が現れる。このＡＣ電圧２５Ｖは、電流制限用の抵抗３１を経て、ＡＣ入力用のフォトカプラ３２の発光部に入力される。フォトカプラ３２の受光部のトランジスタのコレクタ・エミッタ間には、電解コンデンサ３３が挿入される。リレー２６の駆動部の一端は、フォトカプラ３２の受光部のトランジスタのコレクタに接続され、他端は抵抗３４を介して外部電源（＋Ｖ）に接続される。また、フォトカプラ３２の受光部のトランジスタのエミッタは、外部電源のＧＮＤが接続される。
【００３３】
図７に、各部の動作波形を示す。図７（ａ）は、フォトカプラ３２の受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電圧を示している。正常、つまりはヒューズ１１、１２が溶断していない状態では、フォトカプラ３２の発光部には、ＡＣ２５Ｖが印加される。発光部は、正の半波及び負の半波にてダイオードに電流が流れることで発光し、受光部のトランジスタはオン状態となる。ただし、ＡＣ電圧のクロスポイント（ゼロ点）付近では、何れのダイオードもオンできない状態となるため、ＡＣ波形が０をまたぐ前後では、受光部のトランジスタはオフとなる。受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電圧は、トランジスタがオンのときはほぼ０Ｖで、トランジスタがオフのときはほぼ＋Ｖとなる。
【００３４】
図７（ｂ）は、受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電流を示している。受光部のトランジスタは、図７（ａ）に示すように、周期的にオフすることから、エミッタ・コレクタ間の電流は、図７（ｂ）に示すように変化し、周期的に電流が流れない期間が発生する。従って、エミッタ・コレクタ間電流をそのままリレー２６の駆動部に供給すると、不定期にブレーク接点２６ａ、２６ｂがオンとなるおそれがある。つまり、正常状態時に、異常状態を検出することがある。
【００３５】
図７（ｃ）は、リレー２６の駆動電流を示している。上記電流の変動を、受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間に電解コンデンサを３３挿入することで平滑化する。受光部のトランジスタがオンしているときは、エミッタ・コレクタ間は電位差ゼロのため、電解コンデンサ３３は無負荷状態であり、トランジスタがオフすると、電解コンデンサ３３に充電電流が流れる。これにより、リレー２６の駆動電流は、図７（ｃ）に示すようになり、ブレーク接点２６ａ、２６ｂは、安定してオープン状態を維持できる。
【００３６】
避雷器１０ｂにおいて、ヒューズ１１、１２の双方又は一方が溶断すると、電源トランス１６の一次側の電圧がなくなり、二次側のＡＣ電圧もなくなる。これにより、フォトカプラ３２の発光部は発光を停止し、受光部のトランジスタはオフ状態となる。このため、リレー２６は動作停止し、ブレーク接点２６ｂがオンとなって警報が出力される。また、ブレーク接点２６ａがオンとなって、避雷素子１９は電圧線Ｌと接地線ＦＧとの間に挿入され、避雷素子２０は中性線Ｎと接地線ＦＧとの間に挿入される。これにより、避雷器１０ｂの交換前に誘導雷サージが印加されたときでも、これら予備の避雷素子１９、２０により、誘導雷サージを吸収できる。
【００３７】
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて説明したが、本発明の避雷器は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、上記実施例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施例の避雷器が適用される電源構成を示す図。
【図２】第１実施例の避雷器の構成を示す回路図。
【図３】電源トランスの構成を示す図。
【図４】（ａ）は、誘導雷サージの一般的なモデルを示す図、（ｂ）は、誘導雷サージが印加されたときの避雷素子によるクランプ電圧波形を示す図。
【図５】本発明の第２実施例の避雷器の構成を示す回路図。
【図６】本発明の第３実施例の避雷器の構成を示す回路図。
【図７】第３実施例の避雷器の各部の動作波形を示す波形図。
【符号の説明】
【００３９】
１０：避雷器
１１、１２：ヒューズ
１３〜１５：避雷素子
１６：電源トランス
１７：抵抗
１８：リレー
１８ａ、１８ｂ：ブレーク接点
１９、２０：避雷素子（予備）
２１、２２：ダイオード
２３：コイル
２４：コンデンサ
２５：抵抗
２６：リレー
２６ａ、２６ｂ：ブレーク接点
３１、３４：抵抗
３２：フォトカプラ
３３：電解コンデンサ
４０：ブレーカ
５０：電力機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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