JP2011113657A - サージ電流検出デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】短時間に侵入するサージ電流を的確に検知する。
【解決手段】防護素子（例えば、アレスタ１２）は、線路側端子Ｌ１，Ｌ２又はアース端子Ｅに侵入するサージ電流ｉから被保護機器２５を防護する。アレスタ１２に接続された導体１１−２，１１−３，１１−５には、侵入するサージ電流ｉを検出するサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３がそれぞれ設置されている。各サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３は、侵入するサージ電流ｉによって発生する磁力線を所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部材４０と、検出領域に配置される磁性体シート５０とを備えている。磁性体シート５０は、サージ電流ｉにおける侵入状態の記録及び消去が可能な記録層を有している。記録層には、集中された磁力線により配向状態が変化する磁性粉が液体中に浮遊状態で封止されたマイクロカプセルが複数配置され、外部から目視可能な構造になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信回路や電源回路等の被保護機器に接続された通信線や電源線等の導体に侵入する落雷等のサージ電流に対して被保護機器を防護（保護）するための保安器等に設けられ、サージ電流の大きさ等の侵入状態を検出するサージ電流検出デバイスに係り、特に、サージ電流の侵入に伴い、導体に発生する磁界を利用してサージ電流の侵入状態を検出するサージ電流検出デバイスに関するものである。

近年、通信回路や電源回路等の被保護機器の品質が向上するにつれ、落雷等による機器破損の被害件数も増加の傾向を辿っている。例えば、建物設備周辺に落雷があった場合、落雷のあった場所から周辺へサージ電流が流れる。そして、サージ電流が設備内部へと侵入してしまうと、被保護機器が破壊されてしまう。そのため、サージ電流侵入を検出するサージ電流検出デバイスが求められていた。

又、被保護機器が破壊されないように保安器（ＳＰＤ）が設備へと設置される。落雷等の雷サージ電流から設備機器を保護する役目を持つ保安器も、内部の避***（アレスタ）やバリスタ等の防護素子（雷保護素子）が破壊される場合があるため、保護する設備と同様に、サージ電流侵入を検出するサージ電流検出デバイスが求められていた。

保安器、とりわけ内部防護素子のバリスタやアレスタ等は、サージ電流やサージ電圧が印加されることで劣化していく素子である。そして、劣化することにより本来備わっている機能が低下してしまうおそれがあるため、劣化した保安器というものは早期交換が重要である。

これらの問題解決のための従来技術として、例えば、下記の特許文献１〜３に記載されたサージ電流検出デバイスが知られている。

特許文献１に記載されたサージ電流検出デバイスでは、落雷によるサージ電流が導体に流れた際のサージ電流のジュール熱を利用して感熱材を変色させ、バリスタ等の防護素子の劣化を判定している。即ち、バリスタ等の防護素子に感熱材を設置しておき、サージ電流が流れ、防護素子が動作することによりジュール熱が発生し、感熱材を変色させている。

特許文献２、３に記載されたサージ電流検出デバイスでは、前記と同様に、ジュール熱を利用する判定方法であり、熱収縮材による金属の収縮を利用して劣化を判定している。例えば、サージ電流のジュール熱により金属収縮材が縮み、この金属収縮材により、隠されていた表示を目視できるような機構を施すことで、判定を行っている。

又、保安器とは異なる他の技術分野ではあるが、カードの情報内容を目視にて確認できる磁気表示媒体の技術が、下記の特許文献４に記載されている。

この特許文献４に記載された磁気表示媒体では、基体上に情報収納部と磁気表示部とを備えている。情報収納部は、磁気テープ又は集積回路（ＩＣ）メモリにより構成されている。磁気表示部は、基板と、この上に直接又は中間層を介して塗設されたマイクロカプセルを含有する記録層とを有している。マイクロカプセルの中には、液体と、この液体の中に浮遊し且つ磁場に感応する磁性粉とが含有されており、情報収納部に収納された情報に基づき、磁気表示部の記録層に目視可能な情報の記録及び消去ができるように構成されている。

又、マイクロカプセルに関する技術が、下記の特許文献５等にも記載されている。

特開２００５−１５０６５７号公報 特開２００６−２４４８８９号公報 特開２００７−２４２５６９号公報 特開平５−１６５７８号公報 特開平１１−７６８０１号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載された従来のサージ電流検出デバイスでは、次の（ａ）〜（ｃ）のような課題があった。

（ａ） 従来のものは、導体に流れるサージ電流のジュール熱を利用してバリスタ、アレスタ等の防護素子の劣化を判定している。サージ電流を流す導体は、サージ電流を速やかに流さなければならないので、抵抗値を小さくする必要がある。しかし、サージ電流は短時間に流れ、ジュール熱量が少ないので、劣化検出感度が良くない。

（ｂ） 金属収縮材等を用いたものでは、機械式構造のため、小型化等が難しい。

（ｃ） 従来の感熱材や熱収縮材を用いたものでは、それらが再使用が難しい部材であるため、再使用ができず、使用不可となった保安器と共に廃棄され、無駄が生じていた。

このように、従来のサージ電流検出デバイスでは、劣化検出感度が良くない、小型化等が難しい、再使用ができない、といった課題があった。

このような課題を解決するために、例えば、特許文献４、５等に記載されたマイクロカプセルを含有する記録層を従来の技術に適用して、サージ電流を検出することが考えられる。しかし、落雷等のサージ電流は極めて短時間に流れるため、検出感度を向上させることが困難であった。

そこで、本発明は、従来のマイクロカプセル技術等を用いて、従来の前記課題を巧みに解決したサージ電流検出デバイスを提供することを目的とする。

本発明のサージ電流検出デバイスは、導体に侵入するサージ電流から被保護機器を防護する防護素子に接続された前記導体に配設され、前記導体に侵入する前記サージ電流を検出するサージ電流検出デバイスであって、前記導体に侵入する前記サージ電流によって発生する磁界を形成する磁力線を所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部と、前記検出領域に配置される磁性体シートとを備えている。

そして、前記磁性体シートは、表面及び裏面を有し、前記裏面側が前記検出領域に配置されるシート部材と、前記シート部材の表面側に設けられ、集中された前記磁力線により配向状態が変化する磁性粉が液体中に浮遊状態で封止されたマイクロカプセルが複数配置され、前記サージ電流における侵入状態の記録及び消去が可能な記録層と、前記記録層を覆い、前記記録層における前記記録及び消去の状態が外部から目視可能な透光性の保護膜と、を有することを特徴とする。

本発明のサージ電流検出デバイスによれば、導体に侵入するサージ電流によって発生する磁界を形成する磁力線を、磁力集中部によって所定の検出領域に高密度に集中させ、磁性体シート内のマイクロカプセル中の磁性粉の配向状態を変化させる構成にしている。そのため、短時間に侵入するサージ電流に対し、より鮮明に磁性粉の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。その結果、従来のようなジュール熱による危険もなく、しかも、導体に磁性体シートを近接させる構成であるため、構造が簡単で、小型化が可能であり、取り付け場所が嵩むことがない。その上、磁石を使い磁性粉の配向状態をリセットできるので、繰り返し使用することが可能であり、コストを削減できる。

図１は本発明の実施例１におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器を示す回路図である。 図２は図１中の磁性体シートを示す概略の構成図である。 図３は図１の保安器の全体の動作を説明するための回路図である。 図４は図１中のサージ電流検出デバイスの動作を説明するための模式図である。 図５は図１のサージ電流検出デバイスを用いて試験したサージ電流検出結果５４を示す図である。 図６は本発明の実施例２におけるサージ電流検出デバイスを示す分解斜視図である。 図７は本発明の実施例３におけるサージ電流検出デバイスを示す斜視図である。 図８は図７のサージ電流検出デバイスの開状態及び分解状態を示す斜視図である。 図９は本発明の実施例４におけるサージ電流検出デバイスを示す斜視図である。 図１０は図９のサージ電流検出デバイスの開状態及び分解状態を示す斜視図である。 図１１は本発明の実施例５におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器の一部を示す概略の斜視図である。 図１２は図１１（ｂ）中のスリットの変形例を示す斜視図である。 図１３は本発明の実施例６におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器の一部を示す概略の斜視図である。 図１４は図１３（ｂ）中の曲線部の変形例を示す斜視図である。 図１５−１は実施例１の図１（ａ）中の保安器の他の回路構成例を示す本発明の実施例７の回路図である。 図１５−２は実施例１の図１（ａ）中の保安器の他の回路構成例を示す本発明の実施例７の回路図である。 図１５−３は実施例１の図１（ａ）中の保安器の他の回路構成例を示す本発明の実施例７の回路図である。 図１５−４は実施例１の図１（ａ）中の保安器の他の回路構成例を示す本発明の実施例７の回路図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器を示す回路図であり、同図（ａ）は全体の回路図、同図（ｂ）はサージ電流検出デバイスを示す分解斜視図、及び、同図（ｃ）はサージ電流検出デバイスを示す断面図である。

図１（ａ）に示すように、保安器１０は、通信機器等の被保護機器２５を落雷等のサージ電流から防護するものであり、通信線又は電源線に接続される２つの線路側端子Ｌ１，Ｌ２と、接地されるアース端子Ｅと、被保護機器２５に接続される２つの機器側端子Ｔ１，Ｔ２とを有している。一方の線路側端子Ｌ１及び機器側端子Ｔ１間は、導体１１（例えば、１１−１）により接続され、他方の線路側端子Ｌ２及び機器側端子Ｔ２間も、導体１１−４により接続されている。

導体１１−１には、線間側の導体１１−２を介して、３極避***である３極アレスタ１２の第１電極が接続され、この３極アレスタ１２の第２電極が、線間側の導体１１−３を介して、導体１１−４に接続されている。３極アレスタ１２の第３電極は、アース側の導体１１−５を介して、アース端子Ｅに接続されている。各導体１１（＝１１−１〜１１−５）としては、例えば、耐電流に応じた芯線直径（２．０ｍｍ、３．５ｍｍ、５．０ｍｍ、８ｍｍ等）を有する断面円形のケーブルが使用されている。

アース側の導体１１−５には、サージ電流検出デバイス３０（例えば、３０−１）が設置され、更に、線間側の導体１１−２，１１−３にも、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−３がそれぞれ設置されている。各サージ電流検出デバイス３０（＝３０−１〜３０−３）は、各導体１１（＝１１−５，１１−２，１１−３）に侵入する落雷等のサージ電流における侵入状態（例えば、侵入経路、侵入電流値の大きさ、侵入回数等）をそれぞれ検出するものであり、同一の構成である。

図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、サージ電流検出デバイス３０は、導体１１に侵入するサージ電流によって発生する磁界を形成する磁力線を所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部（例えば、磁力集中部材）４０と、前記検出領域に配置され、前記サージ電流における侵入状態の記録及び消去が可能な磁性体シート５０と、前記磁力集中部材４０を保持し、且つ、前記磁性体シート５０を前記検出領域に固定するホルダ６０とにより構成されている。

磁力集中部材４０は、断面円形のケーブルからなる導体１１を挟持する円筒状の挟持部４１を有している。挟持部４１は、一体構造の磁性体（例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、フェライト等の強磁性体）からなり、この挟持部４１の軸方向に沿ってギャップＧを有するスリット４２が形成されている。ギャップＧは、導体１１に侵入するサージ電流によって発生する磁界を形成する磁力線を高密度に集中させて前記検出領域を形成する機能を有している。スリット４２の両側には、対峙する一対の係合部４３−１，４３−２が突設されている。

ホルダ６０は、磁力集中部材４０のギャップＧと対向する位置に磁性体シート５０を固定するものであり、磁力集中部材４０を挟持して保持する溝状の保持部６１と、その溝状の底面（磁性体シート５０側）に位置し、平坦な上面にて磁性体シート５０の裏面を接着剤等により固定するための固定部６２とを有し、これらの保持部６１及び固定部６２がプラスチック等により一体的に形成されている。固定部６２の平坦な上面には、磁力集中部材４０の係合部４３−１，４３−２を嵌入するための細長い開口部６３が形成されている。開口部６３は、磁力集中部材４０の係合部４３−１，４３−２を嵌入してこの磁力集中部材４０を固定すると共に、磁力集中部材４０のギャップＧに発生する磁力線を磁性体シート５０側へ通過させる機能を有している。

図２（ａ）〜（ｃ）は、図１中の磁性体シート５０を示す概略の構成図であり、同図（ａ）は断面図、及び、同図（ｂ）、（ｃ）は同図（ａ）の動作原理を説明するための部分拡大図である。

図２（ａ）に示すように、磁性体シート５０は、裏面側がホルダ６０の固定部６２に固定されるシート部材５１と、このシート部材５１の表面側に設けられ、サージ電流における侵入状態の記録及び消去が可能な記録層５２と、この記録層５２を覆い、記録層５２における記録及び消去の状態が外部から目視可能な透光性の保護膜５３等とにより構成されている。

シート部材５１は、プラスチック等により形成され、表示のコントラストを明瞭にするために所定の色で着色されている。このシート部材５１の裏面側は、接着剤等により、ホルダ６０の固定部６２に固定される。

記録層５２は、シート部材５１の表面側に配置された複数のマイクロカプセル５２ａと、これらのマクロカプセル５２ａ間に充填された接着剤であるバインダ５２ｂ等とにより構成されている。マイクロカプセル５２ａは、特許文献４、５等に記載されているように、磁力線により配向状態が変化する複数の磁性粉５２ａ１が、有機溶剤等の液体５２ａ２中に浮遊状態で封止されたものであり、例えば、直径が１０〜１００μｍ位の球形をしている。磁性粉５２ａ１は、保磁力の小さな鉄材等の軟磁性体に、保磁力の大きな磁石材（フェライト、ネオジム等）の硬磁性体を適度に混合して用いると、保磁力の良いマイクロカプセル５２ａが得られる。例えば、軟磁性体として、フレーク状（薄片状）で縦横比が約１０、粒子径２〜１０μｍ位のものに、硬磁性体として、フレーク状で縦横比が約５、粒子径０．１〜２μｍ位のものを３〜１５％位混合すれば、保磁力の良いマイクロカプセル５２ａが得られる。

透光性の保護膜５３は、例えば、プラスチック等の透明シートにより構成されている。
このような構成の磁性体シート５０では、例えば、図２（ｂ）に示すように、水平磁界Ｈｈが加わると、磁性粉５２ａ１が水平方向に配向して横に並び、外部から保護膜５３に入射する入射光Ｉｈは、磁性粉５２ａ１の表面で反射する。そのため、保護膜５３を通して磁性粉５２ａ１の表面色を目視できる。又、図２（ｃ）に示すように、垂直磁界Ｈｖが加わると、磁性粉５２ａ１が垂直方向に配向して縦に並び、外部から保護膜５３に入射する入射光Ｉｈは、シート部材５１の表面まで届くが、屈折が多く、シート部材５１の色までは見えない。そのため、例えば、シート部材５１の色が白でも赤でも、概ね全体的に黒く見える。

（保安器の動作）
図３（ａ）、（ｂ）は、図１の保安器１０の全体の動作を説明するための回路図であり、同図（ａ）は対接地間（コモンモード）の動作を示す図、及び、同図（ｂ）は線間（ノーマルモード）の動作を示す図である。

図３（ａ）の対接地間（コモンモード）において、落雷等により、線路側端子Ｌ１，Ｌ２から侵入したサージ電流ｉが＋極性の場合、異常電圧よってアレスタ１２が放電動作する。そのため、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、線路側端子Ｌ１→導体１１−１→サージ電流検出デバイス３０−２が設置された導体１１−２→アレスタ１２→導体１１−５→アース端子Ｅへと流れると共に、線路側端子Ｌ２→導体１１−４→サージ電流検出デバイス３０−３が設置された導体１１−３→アレスタ１２→導体１１−５→アース端子Ｅへと流れる。これにより、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作する。

これに対し、線路側端子Ｌ１，Ｌ２から侵入したサージ電流ｉが−極性の場合、異常電圧よってアレスタ１２が放電動作し、侵入したサージ電流ｉは、破線矢印で示すように、前記とは逆方向の経路を経て線路側端子Ｌ１，Ｌ２へ流れ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作する。

図３（ｂ）の線間（ノーマルモード）において、落雷等により、線路側端子Ｌ１に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、異常電圧よってアレスタ１２が放電動作する。そのため、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、導体１１−１→サージ電流検出デバイス３０−２が設置された導体１１−２→アレスタ１２→サージ電流検出デバイス３０−３が設置された導体１１−３→導体１１−４→線路側端子Ｌ２へと流れる。これにより、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流ｉはアース端子Ｅへ流れないので、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−３が動作する。

これに対し、線路側端子Ｌ２に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、異常電圧よってアレスタ１２が放電動作し、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、前記とは逆方向の経路を経て線路側端子Ｌ１へ流れ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流ｉはアース端子Ｅへ流れないので、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−３が動作する。

（実施例１のサージ電流検出デバイスの動作）
図４（ａ）、（ｂ）は、図１中のサージ電流検出デバイス３０の動作を説明するための模式図であり、同図（ａ）は磁性体シート５０の表面側から見た平面図、及び、同図（ｂ）は同図（ａ）の右側面図である。

図４（ａ）に示すように、導体１１に設置されたサージ電流検出デバイス３０において、矢印の右方向へサージ電流ｉが導体１１に流れると、図４（ｂ）に示すように、導体１１の周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが、反時計回り方向に均等に生じる。導体１１の周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、ギャップＧを有するほぼ円筒状の磁力集中部材４０により、所定の検出領域であるギャップＧの箇所に高密度に集中される。

そのため、ホルダ６０により、ギャップＧ上に配置された磁性体シート５０内の記録層５２において、ギャップＧ上部に位置するマイクロカプセル５２ａには、水平の磁力線Ｇが加わり、マイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１が横に並んでこの磁性粉５２ａ１の表面色が磁性体シート５０内の保護膜５３の表面に現れる。これに対し、ギャップＧの斜め上部に位置するマイクロカプセル５２ａには、斜め方向の磁力線Ｇが加わり、マイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１が斜めに並んで若干黒くなった部分が保護膜５３の表面に現れる。これにより、ギャップＧ（即ち、スリット４２）の両側に対向する保護膜５３箇所には、２本の線のサージ検出結果５４が現れ、より鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

ここで、サージ電流検出結果５４である２本の線により、導体１１にサージ電流ｉが侵入したことを目視でき、更に、その２本の線の太さにより、サージ電流値の大きさや侵入回数を検知することができる。

図５（ａ）〜（ｄ）は、図１のサージ電流検出デバイス３０を用いて試験したサージ電流検出結果５４を示す図である。

図５（ａ）は、サージ電流ｉが５００Ａで印加回数が１回の場合のサージ電流検出結果５４である。同様に、図５（ｂ）は、サージ電流ｉが１ｋＡで印加回数が１回の場合、図５（ｃ）は、サージ電流ｉが２ｋＡで印加回数が１回の場合、更に、図５（ｄ）は、サージ電流ｉが２ｋＡで印加回数が３回の場合のそれぞれのサージ電流検出結果５４である。

この図５（ａ）〜（ｄ）から明らかなように、侵入するサージ電流値の大きさや侵入回数が増加する程、サージ電流検出結果５４である２本の線の太さが太くなっている。そのため、その２本の線の太さから、サージ電流値の大きさや侵入回数を検知することが可能になる。

（実施例１の効果）
本実施例１によれば、次の（１）〜（３）のような効果がある。

（１） 導体１１に侵入するサージ電流ｉによって発生する磁界Ｈｈ，Ｈｖを形成する磁力線Ｍを、磁力集中部材４０によって所定の検出領域（即ち、ギャップＧ箇所）に高密度に集中させ、磁性体シート５０内のマイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１の配向状態を変化させる構成にしている。そのため、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、より鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

（２） 前記（１）により、従来のようなジュール熱による危険もなく、しかも、ホルダ６０により、導体１１に磁性体シート５０を近接させる構成であるため、構造が簡単で、小型化が可能であり、取り付け場所が嵩むことがない。

（３） 磁石を使い磁性粉５２ａ１の配向状態をリセットできるので、繰り返し使用することが可能であり、コストを削減できる。

（実施例２の構成）
図６は、本発明の実施例２におけるサージ電流検出デバイスを示す分解斜視図であり、実施例１を示す図１（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２のサージ電流検出デバイス３０Ａでは、実施例１の磁力集中部材４０及びホルダ６０とは異なる構成の磁力集中部材４０Ａ及びホルダ６０Ａと、実施例１と同様の磁性体シート５０とにより構成されている。

本実施例２の磁力集中部材４０Ａは、実施例１と同様に、断面円形のケーブルからなる導体１１を挟持する円筒状の挟持部４１を有している。挟持部４１は、一体構造の磁性体からなり、この挟持部４１の軸方向に沿って、実施例１の直線状のスリット４２とは異なる形状のスリット４２Ａが形成されている。スリット４２Ａの対向する面には、三角形の凹凸が形成されている。このスリット４２Ａには、実施例１と同様に、導体１１に侵入するサージ電流によって発生する磁力線Ｍを高密度に集中させて検出領域を形成するギャップＧを有している。

本実施例２のホルダ６０Ａは、実施例１のホルダ６０と同様に、磁力集中部材４０ＡのギャップＧと対向する位置に磁性体シート５０を固定するものであり、磁力集中部材４０Ａを挟持して保持する溝状の保持部６１と、その溝状の底面（磁性体シート５０側）に位置し、平坦な上面にて磁性体シート５０の裏面を接着剤等により固定するための固定部６２とを有している。しかし、本実施例２の固定部６２には、実施例１の開口部６３が形成されていない。本実施例２の保持部６１及び固定部６２は、透磁率の小さな材料（例えば、プラスチック等）により一体的に形成されている。磁力集中部材４０ＡのギャップＧで発生した磁力線Ｍを、効率良く磁性体シート５０へ加えるために、固定部６２の厚みを薄くすることが好ましい。

サージ電流検出デバイス３０Ａのその他の構成や、保安器１０全体の構成は、実施例１と同様である。

（実施例２の動作）
図６の導体１１に設置されたサージ電流検出デバイス３０Ａにおいて、サージ電流ｉが導体１１に流れると、実施例１と同様に、導体１１の周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが均等に生じる。導体１１の周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、ギャップＧを有する円筒状の磁力集中部材４０Ａにより、所定の検出領域であるギャップＧの箇所に高密度に集中される。

そのため、実施例１とほぼ同様に、ホルダ６０Ａにより、ギャップＧ上に配置された磁性体シート５０内の記録層５２において、ギャップＧ上のマイクロカプセル５２ａには、ホルダ６０Ａの固定部６２を介して磁力線Ｇが加わり、マイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１の配向状態が変化する。これにより、実施例１と同様に、ギャップＧ（即ち、スリット４２Ａ）の両側に対向する保護膜５３箇所には、２本のノコギリ状の線のサージ検出結果５４が現れ、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

従って、サージ電流検出結果５４である２本のノコギリ状の線により、導体１１にサージ電流ｉが侵入したことを目視でき、更に、その２本のノコギリ状の線の太さにより、サージ電流値の大きさや侵入回数を検知することができる。

（実施例２の効果）
本実施例２によれば、実施例１とほぼ同様に、導体１１に侵入するサージ電流ｉによって発生する磁力線Ｍを、磁力集中部材４０Ａによって所定の検出領域（即ち、ギャップＧ箇所）に高密度に集中させ、ホルダ６０の固定部６２を介して、磁性体シート５０内のマイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１の配向状態を変化させる構成にしている。そのため、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

特に、本実施例２のホルダ６０における固定部６２には、実施例１のような開口部６３を形成していないので、ホルダ６０の構造が簡単になる。

しかも、スリット４２Ａの対向する面には、三角形の凹凸が形成されているので、実質的にスリット長が長くなり、発生する磁力線Ｍが増加して磁性粉５２ａ１の配向状態を効率良く変化させることができる。そのため、実施例１のような開口部６３を形成しなくても、実施例１とほぼ同様の効果が得られる。その他、実施例１の効果（２）、（３）と同様の効果がある。

（実施例２の変形例）
スリット４２Ａは、直線状等の他の形状にしても良い。又、ホルダ６０Ａにおける固定部６２に、実施例１のような開口部６３を形成しても良い。

（実施例３の構成）
図７は、本発明の実施例３におけるサージ電流検出デバイス３０Ｂを示す斜視図である。更に、図８（ａ）〜（ｃ）は、図７のサージ電流検出デバイス３０Ｂの開状態及び分解状態を示す斜視図であり、同図（ａ）は、サージ電流検出デバイス３０Ｂの開状態を示す斜視図、同図（ｂ）はホルダ６０Ｂの開状態を示す斜視図、及び、同図（ｃ）は磁力集中部材４０Ｂの斜視図である。これらの図７及び図８において、実施例１を示す図１（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例３のサージ電流検出デバイス３０Ｂでは、実施例１の磁力集中部材４０及びホルダ６０とは異なる構成の磁力集中部材４０Ｂ及びホルダ６０Ｂと、実施例１と同様の磁性体シート５０とにより構成されている。

本実施例３の磁力集中部材４０Ｂは、実施例１と同様に、断面円形のケーブルからなる導体１１を挟持する円筒状の挟持部４１Ｂを有している。挟持部４１Ｂは、一体構造の磁性体からなり、この挟持部４１Ｂの軸方向に沿って直線状のスリット４２Ｂが形成されている。スリット４２Ｂは、実施例１と同様に、導体１１に侵入するサージ電流によって発生する磁力線Ｍを高密度に集中させて検出領域を形成するギャップＧを有している。スリット４２Ｂの両側近傍には、このスリット４２Ｂに沿って一対の長方形の係合孔４４−１，４４−２が形成されている。

本実施例３のホルダ６０Ｂは、磁力集中部材４０ＢのギャップＧと対向する位置に磁性体シート５０を固定するものであり、磁力集中部材４０Ｂを係止して保持する板状の保持部６１Ｂと、磁性体シート５０を接着剤等により固定し、保持部６１Ｂに対してその磁性体シート５０を開閉自在に接触させてその保持部６１Ｂを覆う固定部６２Ｂと、保持部６１Ｂに対して固定部６２Ｂを開閉自在に連結するヒンジ部６４とにより構成され、透磁率の小さな材料（例えば、プラスチック等）により形成されている。

保持部６１Ｂにおけるヒンジ部６４と対向する解放端面側には、固定部６２Ｂを係止するための係合凹部６５が形成されている。保持部６１Ｂにおける固定部６２Ｂとの接触面側である上面には、磁力集中部材４０Ｂ側の一対の係合孔４４−１，４４−２を嵌入するための一対の係合突起６６−１，６６−２が設けられ、更に、その係合突起６６−１，６６−２間に、磁力集中部材４０Ｂ側のスリット４２Ｂを受け入れて分離するための分離用突起６７が設けられている。

固定部６２Ｂにおけるヒンジ部６４と対向する解放端面側には、保持部６１Ｂ側の係合凹部６５に対して着脱自在に嵌入される係合爪６８が設けられている。固定部６２Ｂにおける磁性体シート固定箇所は、平板状をなし、この裏面に磁性体シート５０の表面が接着剤等により固定される。そのため、固定部６２Ｂは、磁性体シート５０を外部から目視可能なように透明等の透光性の部材により形成されている。

保持部６１Ｂと固定部６２Ｂとを開閉自在に連結するヒンジ部６４は、折り曲げ可能な肉厚の薄い帯状部材や、あるいは、蝶番部材等により構成されている。

このような構成のサージ電流検出デバイス３０Ｂを導体１１に装着するには、例えば、導体１１を磁力集中部材４０Ｂ内に通すと共に、ホルダ６０Ｂを開いて保持部６１Ｂをその磁力集中部材４０Ｂ内に通し、磁力集中部材４０Ｂ側の係合孔４４−１，４４−２を保持部６１側の係合突起６６−１，６６−２に嵌める。そして、磁性体シート５０を固定した固定部６２Ｂを保持部６１Ｂ側に閉じ、固定部６２Ｂ側の係合爪６８を保持部６１Ｂ側の係合凹部６５に係合させれば、サージ電流検出デバイス３０Ｂが導体１１に装着される。

サージ電流検出デバイス３０Ｂのその他の構成や、保安器１０全体の構成は、実施例１と同様である。

（実施例３の動作）
図８の導体１１に設置されたサージ電流検出デバイス３０Ｂにおいて、サージ電流ｉが導体１１に流れると、実施例１と同様に、導体１１の周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが均等に生じる。導体１１の周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、ギャップＧを有する円筒状の磁力集中部材４０Ｂにより、所定の検出領域であるギャップＧの箇所に高密度に集中される。

そのため、実施例１とほぼ同様に、ホルダ６０Ｂにより、ギャップＧ上に配置された磁性体シート５０内の記録層５２において、ギャップＧ上のマイクロカプセル５２ａには、ホルダ６０Ｂの固定部６２Ｂを介して磁力線Ｇが加わり、マイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１の配向状態が変化する。これにより、実施例１と同様に、ギャップＧ（即ち、スリット４２Ｂ）の両側に対向する保護膜５３箇所には、２本の線のサージ検出結果５４が現れ、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

従って、サージ電流検出結果５４である２本の線により、導体１１にサージ電流ｉが侵入したことを目視でき、更に、その２本の線の太さにより、サージ電流値の大きさや侵入回数を検知することができる。

（実施例３の効果）
本実施例３によれば、実施例１とほぼ同様に、導体１１に侵入するサージ電流ｉによって発生する磁力線Ｍを、磁力集中部材４０Ｂによって所定の検出領域（即ち、ギャップＧ箇所）に高密度に集中させ、ホルダ６０Ｂの固定部６２Ｂを介して、磁性体シート５０内のマイクロカプセル５２ａ中の磁性粉５２ａ１の配向状態を変化させる構成にしている。そのため、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

特に、本実施例３のホルダ６０Ｂは、固定部６２Ｂが保持部６１Ｂに対して開閉可能で、保持部６１Ｂに磁力集中部材４０Ｂを係止する構造になっているので、磁力集中部材４０Ｂを異なるサイズのものに取り替えることにより、ケーブルからなる導体１１の異なるサイズのものに装着が可能である。その他、実施例１の効果（２）、（３）と同様の効果がある。

（実施例３の変形例）
本実施例３のサージ電流検出デバイス３０Ｂは、次の（ａ）〜（ｃ）のように変形しても良い。

（ａ） ホルダ６０Ｂにおける保持部６１Ｂ側の分離用突起６７は、削除しても良い。これにより、ホルダ６０Ｂの構造、形状を簡素化できる。

（ｂ） 磁性体シート５０としてサージ電流検出性能の良いものを使用すれば、固定部６２Ｂにおける磁性体シート固定箇所の表面側に、磁性体シート５０の裏面側を接着剤等により固定しても良い。この場合は、固定部６２Ｂは、透光性の部材でなくても良い。

（ｃ） 固定部６２Ｂにおける磁性体シート固定箇所は、窓枠形状にしても良い。この場合は、磁力集中部材４０Ｂから発生した磁力線Ｍが、その固定部６２Ｂの窓枠形状部分を通過して磁性体シート５０へ加えられるため、サージ電流の検出感度が向上する。

（実施例４の構成）
図９は、本発明の実施例４におけるサージ電流検出デバイス３０Ｃを示す斜視図である。更に、図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９のサージ電流検出デバイス３０Ｃの開状態及び分解状態を示す斜視図であり、同図（ａ）は、サージ電流検出デバイス３０Ｃの開状態を示す斜視図、同図（ｂ）はホルダ６０Ｂの開状態を示す斜視図、及び、同図（ｃ）は磁力集中部材４０Ｃの斜視図である。これらの図９及び図１０において、実施例３を示す図７及び図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例４のサージ電流検出デバイス３０Ｃでは、実施例３の磁力集中部材４０Ｂとは異なる構成の磁力集中部材４０Ｃと、実施例３と同様の磁性体シート５０及びホルダ６０Ｂとにより構成されている。

本実施例４の磁力集中部材４０Ｃは、断面円形のケーブルからなる導体１１を挟持するために、２分割円筒構造の磁性体からなる一対の半円筒状の挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２を有している。各挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２の上端部付近には、長方形の係合孔４４−１Ｃ，４４−２Ｃが形成されている。

一対の挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２が対峙するように、一方の挟持部４１Ｃ−１における係合孔４４−１Ｃをホルダ６０Ｂ側の係合突起６６−１に嵌合し、他方の挟持部４１Ｃ−２における係合孔４４−２Ｃをホルダ６０Ｂ側の係合突起６６−２に嵌合すれば、各挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２の上端部間に、ギャップＧを有するスリット４２Ｃが形成され、各挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２の下端部間に、解放部４５が形成される。スリット４２ＣのギャップＧは、実施例３と同様に、導体１１に侵入するサージ電流によって発生する磁力線Ｍを高密度に集中させて検出領域を形成する機能を有している。解放部４５により、磁力集中部材４０Ｃへの導体１１の挿脱が可能な構成になっている。

このような構成のサージ電流検出デバイス３０Ｃを導体１１に装着するには、例えば、ホルダ６０Ｂにおいて、磁性体シート５０が裏面又は表面に固定された固定部６２Ｂを開き、磁力集中部材４０Ｃにおける挟持部４１Ｃ−１，４１Ｃ−２側の係合孔４４−１Ｃ，４４−２Ｃを保持部６１側の係合突起６６−１，６６−２に嵌めた後、固定部６２Ｂを保持部６１Ｂ側に閉じ、固定部６２Ｂ側の係合爪６８を保持部６１Ｂ側の係合凹部６５に係合させれば、磁力集中部材４０Ｃがホルダ６０Ｂに固定される。そして、磁力集中部材４０Ｃの解放部４５を導体１１に押し付ければ、サージ電流検出デバイス３０Ｃが導体１１に装着される。

サージ電流検出デバイス３０Ｃのその他の構成や、保安器１０全体の構成は、実施例３と同様である。

（実施例４の動作）
図１０の導体１１に設置されたサージ電流検出デバイス３０Ｃにおいて、サージ電流ｉが導体１１に流れると、実施例３と同様に、導体１１の周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが均等に生じる。導体１１の周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、ギャップＧを有する磁力集中部材４０Ｃにより、所定の検出領域であるギャップＧの箇所に高密度に集中される。そのため、実施例３と同様に、ギャップＧ（即ち、スリット４２Ｃ）の両側に対向する磁性体シート５０側の保護膜５３箇所には、２本の線のサージ検出結果５４が現れ、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

（実施例４の効果）
本実施例４によれば、実施例３と同様に、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

特に、本実施例４のサージ電流検出デバイス３０Ｃでは、磁力集中部材４０Ｃ側に解放部４５が設けられているので、ホルダ６０Ｂを開閉しなくても、解放部４５を通して導体１１に着脱自在に装着できる。しかも、磁力集中部材４０Ｃにばね性を持たせれば、ケーブルからなる導体１１の異なるサイズのものに装着が可能である。その他、実施例３と同様の効果がある。

（実施例４の変形例）
本実施例４のサージ電流検出デバイス３０Ｃでは、実施例３の変形例（ａ）〜（ｃ）と同様の変形が可能である。

（実施例５の構成）
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例５におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器の一部を示す概略の斜視図であり、同図（ａ）は保安器の一部を示す斜視図、及び、同図（ｂ）はサージ電流検出デバイスの主要部分を示す斜視図である。この図１１において、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例５の保安器１０Ｄは、実施例１の保安器１０と同様に、通信機器等の被保護機器２５を落雷等のサージ電流から防護するものであり、この保安器１０Ｄの収納ケース７０内には、実施例１と同様の線路側端子Ｌ１，Ｌ２、アース端子Ｅ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２、及びアレスタ１２と、実施例１の複数の回路接続用導体１１とは異なる構成の複数の回路接続用導体１１Ｄと、実施例１のサージ電流検出デバイス３０とは異なる構成のサージ電流検出デバイス３０Ｄとが設けられている。

本実施例５における複数の回路接続用導体１１Ｄの内、特に、サージ電流検出デバイス３０Ｄが設置される導体（図１（ａ）中の導体１１−２，１１−３，１１−５に相当）は、細長い板状の形状をしている。この板状の導体１１Ｄにおけるサージ電流ｉの検出領域には、ギャップＧを有するスリット１３が形成されている。スリット１３は、導体１１Ｄに流れるサージ電流ｉによって発生する磁界Ｈを形成する磁力線Ｍを所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部としての機能を有している。このスリット１３は、サージ電流ｉの流れに対してほぼ直交する直線部１３ａと、この直線部１３ａの先端で且つ導体１１Ｄ幅の中心に位置するほぼ円形の標識部１３ｂとにより構成されている。

スリット１３が形成された検出領域上には、実施例１と同様の磁性体シート５０の裏面が接着剤等により固定され、このスリット１３と磁性体シート５０とにより、本実施例５のサージ電流検出デバイス３０Ｄが構成されている。このサージ電流検出デバイス３０Ｄに対向する収納ケース７０の外壁には、磁性体シート５０における保護膜５３を外部から目視可能な表示用窓７１が設けられている。

（実施例５の動作）
図１１の導体１１Ｄに設置されたサージ電流検出デバイス３０Ｄにおいて、サージ電流ｉが導体１１Ｄに流れると、導体１１Ｄの周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが均等に生じる。導体１１Ｄの周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、ギャップＧを有するスリット１３により、所定の検出領域であるギャップＧの箇所、特にスリット１３の標識部１３ｂ箇所に高密度に集中される。そのため、スリット１３における円形の標識部１３ｂに対向する磁性体シート５０側の図２中の保護膜５３箇所には、円形のサージ検出結果が現れ、保安器１０Ｄにおける収納ケース７０の表示用窓７１を通して、外部から鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

（実施例５の効果）
本実施例５によれば、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、収納ケース７０の表示用窓７１を通して、外部から鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

特に、本実施例５のサージ電流検出デバイス３０Ｄでは、保安器１０Ｄ内の導体１１Ｄにより磁力集中部を構成しているので、部品点数の削減により、サージ電流検出デバイス３０Ｄを小型化でき、保安器１０Ｄ内に容易に組み込むことができる。その他、実施例１の効果（２）、（３）と同様の効果がある。

（実施例５の変形例）
本実施例５のサージ電流検出デバイス３０Ｄは、次の（ａ）〜（ｂ）のように変形しても良い。

（ａ） 図１１（ｂ）中のスリット１３は、種々の形状に変形できる。
図１２（ａ）〜（ｃ）は、図１１（ｂ）中のスリット１３の変形例を示す斜視図である。

図１２（ａ）に示すスリット１３Ａでは、サージ電流ｉの流れに対してほぼ直交する直線部と、この直線部の先端で且つ導体１１Ｄ幅の中心に位置するほぼ三角形の標識部とにより構成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、ほぼ三角形のサージ検出結果が表示される。

図１２（ｂ）に示すスリット１３Ｂでは、サージ電流ｉの流れに対してほぼ直交する直線部と、この直線部の先端で且つ導体１１Ｄ幅の中心に位置する方形の標識部とにより構成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、方形のサージ検出結果が表示される。

図１２（ｃ）に示すスリット１３Ｃでは、サージ電流ｉの流れに対してほぼ直交する直線部と、この直線部の先端で且つ導体１１Ｄ幅の中心に位置する×印形の標識部とにより構成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、×印形のサージ検出結果が表示される。

このようなスリット１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを有するサージ電流検出デバイス３０Ｄにおいても、図１１（ｂ）とほぼ同様の効果がある。

（ｂ） 収納ケース７０を透明等の透光性の部材により形成する場合には、表示用窓７１を設けなくとも良い。これにより、保安器７０の構成を簡素化できる。

（実施例６の構成）
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例６におけるサージ電流検出デバイスが設けられた保安器の一部を示す概略の斜視図であり、同図（ａ）は保安器の一部を示す斜視図、及び、同図（ｂ）はサージ電流検出デバイスの主要部分を示す斜視図である。この図１３において、実施例６を示す図１１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例６の保安器１０Ｅは、実施例５の保安器１０Ｄと同様に、図１（ａ）の通信機器等の被保護機器２５を落雷等のサージ電流から防護するものであり、この保安器１０Ｅの収納ケース７０内には、実施例５と同様の線路側端子Ｌ１，Ｌ２、アース端子Ｅ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２、及びアレスタ１２と、実施例５の複数の回路接続用導体１１Ｄとは異なる構成の複数の回路接続用導体１１Ｅと、実施例５のサージ電流検出デバイス３０Ｄとは異なる構成のサージ電流検出デバイス３０Ｅとが設けられている。

本実施例６における複数の回路接続用導体１１Ｅの内、特に、サージ電流検出デバイス３０Ｅが設置される導体（図１（ａ）中の導体１１−２，１１−３，１１−５に相当）は、実施例１と同様に、断面円形のケーブルが使用されている。このケーブルからなる導体１１Ｅにおけるサージ電流ｉの検出領域には、ほぼ円形の曲線部１４が形成されている。曲線部１４は、導体１１Ｅに流れるサージ電流ｉによって発生する磁界Ｈを形成する磁力線Ｍを所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部としての機能を有している。

曲線部１４が形成された検出領域上には、実施例１と同様の磁性体シート５０の裏面が接着剤等により固定され、この曲線部１４と磁性体シート５０とにより、本実施例６のサージ電流検出デバイス３０Ｅが構成されている。このサージ電流検出デバイス３０Ｅに対向する収納ケース７０の外壁には、実施例５と同様に、磁性体シート５０における保護膜５３の表面を外部から目視可能な表示用窓７１が設けられている。

（実施例６の動作）
図１３の導体１１Ｅに形成されたサージ電流検出デバイス３０Ｅにおいて、サージ電流ｉが導体１１Ｅに流れると、導体１１Ｅの周囲に磁界Ｈが発生し、この磁界Ｈを形成する磁力線Ｍが均等に生じる。導体１１Ｅの周囲に均等に生じた磁力線Ｍは、曲線部１４により高密度に集中される。そのため、曲線部１４に対向する磁性体シート５０側の図２中の保護膜５３箇所には、ほぼ円形のサージ検出結果が現れ、保安器１０Ｅにおける収納ケース７０の表示用窓７１を通して、外部から鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視できる。

（実施例６の効果）
本実施例６によれば、実施例５とほぼ同様に、短時間に侵入するサージ電流ｉに対し、収納ケース７０の表示用窓７１を通して、外部から鮮明に磁性粉５２ａ１の配向状態の変化を目視でき、サージ電流値の大きさや侵入回数を簡単且つ的確に検知することができる。

特に、本実施例６のサージ電流検出デバイス３０Ｅでは、保安器１０Ｅ内の導体１１Ｅにより磁力集中部を構成しているので、通常のケーブルを用いて容易に磁力集中部を形成できる。従って、実施例５とほぼ同様に、部品点数の削減により、サージ電流検出デバイス３０Ｅを小型化でき、保安器１０Ｅ内に容易に組み込むことができる。

（実施例６の変形例）
本実施例６のサージ電流検出デバイス３０Ｅは、次の（ａ）のように変形しても良い。

（ａ） 図１３（ｂ）中の曲線部１４は、種々の形状に変形できる。
図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１３（ｂ）中の曲線部１４の変形例を示す斜視図である。

図１４（ａ）に示す曲線部１４Ａは、ほぼ三角形に形成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、ほぼ三角形のサージ検出結果が表示される。

図１４（ｂ）に示す曲線部１４Ｂは、ほぼ方形に形成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、方形のサージ検出結果が表示される。

図１４（ｃ）に示す曲線部１４Ｃは、ほぼ星形に形成されている。この場合は、磁性体シート５０側表面に、ほぼ星形のサージ検出結果が表示される。

このような曲線部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを有するサージ電流検出デバイス３０Ｅにおいても、図１３（ｂ）とほぼ同様の効果がある。

図１５−１（ａ）、（ｂ）〜図１５−４（ａ）、（ｂ）は、実施例１の図１（ａ）中の保安器の他の回路構成例を示す本発明の実施例７の回路図であり、図１（ａ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

実施例１〜６のサージ電流検出デバイス１０Ａ〜１０Ｅに適用される保安器は、図１（ａ）の保安器１０の回路構成に限定されず、種々の回路構成の保安器に適用可能である。以下、説明を簡略化するために、実施例１のサージ電流検出デバイス３０が適用可能な他の保安器の回路構成例を説明する。

（図１５−１の保安器）
図１５−１（ａ）、（ｂ）に示す保安器１０−１は、２つの２極アレスタ１５−１，１５−２と、実施例１と同様の３つのサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３とを有し、その２つのアレスタ１５−１，１５−２が、線路側端子Ｌ１及び機器側端子Ｔ１間の導体１１−１と、線路側端子Ｌ２及び機器側端子Ｔ２間の導体１１−４との間に直列に接続され、そのアレスタ１５−１，１５−２間が、導体１１−５を介してアース端子Ｅに接続されている。導体１１−５にはサージ電流検出デバイス３０−１が設置され、導体１１−１とアレスタ１５−１との間の導体１１−２にも、サージ電流検出デバイス３０−２が設置され、更に、導体１１−４とアレスタ１５−２との間の導体１１−３にも、サージ電流検出デバイス３０−３が設置されている。

図１５−１（ａ）の対接地間（コモンモード）において、線路側端子Ｌ１，Ｌ２から侵入したサージ電流ｉが＋極性の場合、異常電圧よってアレスタ１５−１，１５−２が放電動作する。そのため、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、線路側端子Ｌ１→サージ電流検出デバイス３０−２→アレスタ１５−１→アース端子Ｅへと流れると共に、線路側端子Ｌ２→サージ電流検出デバイス３０−３→アレスタ１５−２→アース端子Ｅへと流れる。これにより、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された図１（ａ）中の被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作する。

これに対し、線路側端子Ｌ１，Ｌ２から侵入したサージ電流ｉが−極性の場合、異常電圧よってアレスタ１５−１，１５−２が放電動作し、侵入したサージ電流ｉは、破線矢印で示すように、前記とは逆方向の経路を経て線路側端子Ｌ１，Ｌ２へ流れ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

図１５−１（ｂ）の線間（ノーマルモード）において、線路側端子Ｌ１に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、異常電圧よってアレスタ１５−１，１５−２が放電動作する。そのため、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、サージ電流検出デバイス３０−２→アレスタ１５−１，１５−２→サージ電流検出デバイス３０−３→線路側端子Ｌ２へと流れる。これにより、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流ｉはアース端子Ｅへ流れないので、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−３が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

これに対し、線路側端子Ｌ２に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、異常電圧よってアレスタ１５−１，１５−２が放電動作し、侵入したサージ電流ｉは、実線矢印で示すように、前記とは逆方向の経路を経て線路側端子Ｌ１へ流れ、機器側端子Ｔ１，Ｔ２に接続された被保護機器２５が、サージ電流ｉから防護される。この際、サージ電流ｉはアース端子Ｅへ流れないので、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−３が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

（図１５−２の保安器）
図１５−２（ａ）、（ｂ）に示す保安器１０−２は、ツェナーダイオード１７の使用により、線間電圧を吸収する回路であり、３極アレスタ１２、及び２つの抵抗素子１６−１，１６−２と、実施例１と同様の５つのサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−５とが設けられている。アレスタ１２は、線路側端子Ｌ１及び機器側端子Ｔ１間の導体１１−１と、線路側端子Ｌ２及び機器側端子Ｔ２間の導体１１−４との間に接続されている。導体１１−１には抵抗素子１６−１が直列に接続され、更に、導体１１−４にも抵抗素子１６−２が直列に接続されている。導体１１−１，１１−４間の導体１１−６，１１−７には、ツェナーダイオード１７が直列に接続されている。３極アレスタ１２の第３電極は、導体１１−５を介してアース端子Ｅに接続されている。導体１１−５，１１−２，１１−３，１１−６，１１−７には、サージ電流検出デバイス３０−１，３０−２，３０−３，３０−４，３０−５がそれぞれ設置されている。

図１５−２（ａ）の対接地間（コモンモード）において、線路側端子Ｌ１，Ｌ２から侵入したサージ電流ｉは、実線矢印の通りに流れ、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

これに対し、アース端子Ｅから侵入したサージ電流ｉは、破線矢印の通りに流れ、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

図１５−２（ｂ）の線間（ノーマルモード）において、線路側端子Ｌ１から＋極性の雷サージｉが侵入した場合、サージ電流ｉは先ず一点鎖線矢印のツェナーダイオード１７の方へ流れる。そして、サージ電流ｉと抵抗素子１６−１，１６−２による発生電圧が、アレスタ１２の動作電圧を超えると、サージ電流ｉは実線矢印のようにアレスタ１２へ流れる。これにより、サージ電流検出デバイス３０−２〜３０−５が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

これに対し、線路側端子Ｌ２から＋極性の雷サージｉが侵入した場合、ツェナーダイオード１７が先に反応するため、サージ電流ｉは先ず２点鎖線矢印の方へ流れ、所定の時間が経過した後、破線矢印の方へ流れる。これにより、＋極性と同様に、サージ電流検出デバイス３０−２〜３０−５が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

（図１５−３の保安器）
図１５−３（ａ）、（ｂ）に示す保安器１０−３は、２つの２極アレスタ１５−１，１５−２、及び４つのダイオード１８−１〜１８−４と、実施例１と同様の５つのサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−５とを有している。線路側端子Ｌ１，Ｌ２間には、サージ電流検出デバイス３０−２、順方向のダイオード１８−１、逆方向のダイオード１８−２、及びサージ電流検出デバイス３０−３が直列に接続されている。機器側端子Ｔ１，Ｔ２間には、サージ電流検出デバイス３０−４、逆方向のダイオード１８−３、順方向のダイオード１８−４、及びサージ電流検出デバイス３０−５が直列に接続されている。ダイオード１８−１，１８−２間と、ダイオード１８−３，１８−４間との間には、アレスタ１５−１，１５−２が直列に接続され、このアレスタ１５−１，１５−２間が、サージ電流検出デバイス３０−１を介してアース端子Ｅに接続されている。

図１５−３（ａ）の対接地間（コモンモード）において、＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは実線矢印を通りアース端子Ｅへと流れ、−極性のサージ電流ｉが進入した場合、サージ電流ｉはアース端子Ｅ側から破線矢印を通り線路側端子Ｌ１，Ｌ２側へと流れる。これにより、＋極性の場合は、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作し、−極性の場合は、サージ検出デバイス３０−１，３０−４，３０−５が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

図１５−３（ｂ）の線間（ノーマルモード）において、線路側端子Ｌ１に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは実線矢印を通り線路側端子Ｌ２へと流れる。

これに対し、線路側端子Ｌ２に＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは破線矢印を通り線路側端子Ｌ１へ流れる。これにより、線路側端子Ｌ１が＋極性の場合は、サージ電流検出デバイス３０−２，３０−５が動作し、線路側端子Ｌ２が＋極性の場合は、サージ電流検出デバイス３０−３，３０−４が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

（図１５−４の保安器）
図１５−４（ａ）、（ｂ）に示す保安器１０−４は、絶縁トランス１９により、対接地間電圧を絶縁し、ダイオードバリスタ２０にて線間電圧を吸収する回路であり、２つの２極アレスタ１５−１，１５−２と、実施例１と同様の５つのサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−５とを有している。

図１５−４（ａ）の対接地間（コモンモード）において、線路側端子Ｌ側からサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは実線矢印の通りに流れ、サージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作する。

これに対し、アース端子Ｅからサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは破線矢印の通りに流れ、こちらも同様にサージ電流検出デバイス３０−１〜３０−３が動作する。これにより、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

図１５−４（ｂ）の線間（ノーマルモード）において、線路側端子Ｌ１から＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、サージ電流ｉは先ず一点鎖線矢印のダイオード２０の方へ流れ、所定の時間が経過した後、実線矢印のアレスタ１５−１，１５−２へ流れる。これにより、サージ電流検出デバイス３０−２〜３０−５が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

これに対し、線路側端子Ｌ２から＋極性のサージ電流ｉが侵入した場合、ダイオードバリスタ２１が先に反応するため、サージ電流ｉは２点鎖線矢印の方へ流れ、所定の時間が経過した後、破線矢印の方に流れる。これにより、サージ電流検出デバイス３０−２〜３０−５が動作し、実施例１と同様に、サージ電流ｉの侵入を検出できる。

１０，１０Ｄ，１０Ｅ，１０−１〜１０−４ 保安器
１１，１１−１〜１１−４，１１Ｄ，１１Ｅ 導体
１２，１５−１，１５−２ アレスタ
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 屈曲部
２５ 被保護機器
３０，３０−１〜３０−５，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ サージ電流検出デバイス
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 磁力集中部材
５０ 磁性体シート
５１ シート部材
５２ 記録層
５２ａ マイクロカプセル
５３ 保護膜
６０，６０Ａ，６０Ｂ ホルダ
７０ 収納ケース
７１ 表示用窓

Claims (9)

1. 導体に侵入するサージ電流から被保護機器を防護する防護素子に接続された前記導体に配設され、前記導体に侵入する前記サージ電流を検出するサージ電流検出デバイスであって、
   前記導体に侵入する前記サージ電流によって発生する磁界を形成する磁力線を所定の検出領域に高密度に集中させる磁力集中部と、
   前記検出領域に配置される磁性体シートとを備え、
   前記磁性体シートは、
   表面及び裏面を有し、前記裏面側が前記検出領域に配置されるシート部材と、
   前記シート部材の表面側に設けられ、集中された前記磁力線により配向状態が変化する磁性粉が液体中に浮遊状態で封止されたマイクロカプセルが複数配置され、前記サージ電流における侵入状態の記録及び消去が可能な記録層と、
   前記記録層を覆い、前記記録層における前記記録及び消去の状態が外部から目視可能な透光性の保護膜と、
   を有することを特徴とするサージ電流検出デバイス。
2. 前記磁力集中部は、
   前記検出領域に配置されるスリット状のギャップを有し、ケーブル状の前記導体を挟持する一体構造又は分割構造のほぼ筒状をなす磁性体からなる磁力集中部材により構成されていることを特徴とする請求項１記載のサージ電流検出デバイス。
3. 前記磁力集中部は、
   前記検出領域に配置されるスリット状のギャップを有する板状の前記導体により構成され、
   前記ギャップ箇所に前記シート部材の裏面が固定されることを特徴とする請求項１記載のサージ電流検出デバイス。
4. 前記磁力集中部は、
   前記検出領域に配置される曲線部を有するケーブル状の前記導体により構成され、
   前記曲線部箇所に前記シート部材の裏面が固定されることを特徴とする請求項１記載のサージ電流検出デバイス。
5. 請求項２記載のサージ電流検出デバイスは、更に、
   前記磁力集中部材を保持し、且つ、前記磁力集中部材における前記ギャップと対向する位置に前記磁性体シートを固定するホルダを備えたことを特徴とするサージ電流検出デバイス。
6. 前記ホルダは、
   前記磁力集中部材を係止して保持する保持部と、
   前記磁力集中部材における前記ギャップと対向する位置に配置され、前記磁性体シートにおける前記シート部材を固定する固定部と、
   を有することを特徴とする請求項５記載のサージ電流検出デバイス。
7. 前記ホルダは、
   前記磁力集中部材を係止して保持する保持部と、
   前記磁力集中部材における前記ギャップと対向する位置に配置され、前記磁性体シートを固定する固定部と、
   前記保持部に対して前記固定部を開閉自在に連結するヒンジ部と、
   を有することを特徴とする請求項５記載のサージ電流検出デバイス。
8. 前記ホルダにおける前記固定部には、前記磁力線を通過させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のサージ電流検出デバイス。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のサージ電流検出デバイスは、
   前記防護素子を収納し、且つ、前記磁性体シートにおける前記保護膜を外部から目視可能な表示用窓が設けられている保安器の収納ケース内に設けられていることを特徴とするサージ電流検出デバイス。

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