JPS61276301A - Mold type arrestor - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はモールド型アレスタに係り、特に酸化亜鉛素子
を使用したモールド型のアレスタであって、異常時にア
レスタが爆発して周辺へ悪影響を及ぼすことを防止する
ことに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a molded arrester, and in particular to a molded arrester using a zinc oxide element, which prevents the arrester from exploding in the event of an abnormality and having an adverse effect on the surrounding area. Relating to preventing.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

電気機器を保護するため非直線抵抗素子を用いたアレス
タがあるが、このアレスタのう°ち後述するようなモー
ルド型アレスタが使用されている。There are arresters that use non-linear resistance elements to protect electrical equipment, and among these arresters, molded arresters as described below are used.

例えばサイリスタを使用した高電圧電力変換装置は第３
図に示すように複数のサイリスタ素子例えばサイリスタ
素子Ｔ、、　Ｔ、に並列に、抵抗とコンデンサとの組合
せ回路、いわゆるスナバ回路ｓ１゜Ｓ２及び個別アレス
タ２１，２．とが接続される。また、サイリスタ素子Ｔ
　ｔ　＝　Ｔ　＊と直列にリアクトルＬ１．Ｌ、が接続
される。そして、侵入してくる開閉サージや雷サージな
どを、このスナバ回路Ｓ　１　ｊＳ２や個別アレスタｚ
１．Ｚ、により、過電圧抑制をしてサイリスタ素子Ｔｉ
、Ｔ、を保護する。さらにスナバ回路Ｓ１．Ｓ２や個別
アレスタ２１．２．たけでなく、図示しないが回路全体
に並列に、別にＡＫ間アレスタも併設してさらに過電圧
抑制効果を高めることもできる。For example, high voltage power converters using thyristors are
As shown in the figure, a combination circuit of a resistor and a capacitor, a so-called snubber circuit s1°S2, and individual arresters 21, 2, . are connected. In addition, the thyristor element T
Reactor L1. in series with t = T*. L, is connected. The snubber circuit S1jS2 and the individual arrester z absorb incoming switching surges, lightning surges, etc.
1. Z, the overvoltage is suppressed and the thyristor element Ti
,T, is protected. Furthermore, snubber circuit S1. S2 or individual arrester 21.2. In addition, although not shown, an AK-to-AK arrester may also be provided in parallel with the entire circuit to further enhance the overvoltage suppressing effect.

そこで、このような個別アレスタ２．、２．は例えば従
来のモールド型アレスタとして第４図に示すように構成
されていた。すなわち、酸化亜鉛を主成分とした非直線
抵抗素子からなる酸化亜鉛素子１（以下素子と略記する
）を通電軸４を有する第１の電極２と通電軸５を有する
第２の電極３とによって挟み、素子１側面には熱対策の
ため例えばシリコーンゴムのようなゴム部材９によって
囲む、そして全体を例えばエポキシ樹脂のような合成樹
脂部材からなるモールド部材によってモールドしてモー
ルド容器１０を形成している。Therefore, such an individual arrester 2. , 2. For example, a conventional molded arrester was constructed as shown in FIG. That is, a zinc oxide element 1 (hereinafter abbreviated as the element) consisting of a non-linear resistance element mainly composed of zinc oxide is formed by a first electrode 2 having a current-carrying shaft 4 and a second electrode 3 having a current-carrying shaft 5. The sides of the element 1 are surrounded by a rubber member 9 such as silicone rubber for heat protection, and the whole is molded with a mold member made of a synthetic resin member such as epoxy resin to form a mold container 10. There is.

ところでサイリスタが点弧に失敗したとき１個別アレス
タに矩形波の直流電流などの過大電流が流れる。このと
き第３図に示すような結線において従来のようなモール
ド型アレスタであると、素子１が過大電流により過熱さ
れて熱暴走し、ゴム部材９による放熱だけでは間に合ず
、素子１が破壊してしまい、個別に設けられるモールド
型アレスタ２１．２．が爆発して、周辺に危害を及ぼす
おそれがある。By the way, when a thyristor fails to fire, an excessive current such as a rectangular wave DC current flows through one individual arrester. At this time, if a conventional molded arrester is connected as shown in FIG. 3, the element 1 will be overheated due to excessive current and will run out of heat, and heat dissipation by the rubber member 9 alone will not be enough, and the element 1 Molded arrester 21.2. may explode and cause harm to the surrounding area.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、個別アレスタに過大電流が流れた場合
、素子が破壊するまえに素子を短絡して破壊すなわち爆
発を防止できる安全性及び信頼性に優れたモールド型ア
レスタを提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above points, and its purpose is to provide safety by short-circuiting the elements before they are destroyed when excessive current flows through the individual arresters, thereby preventing destruction or explosion. An object of the present invention is to provide a molded arrester with excellent performance and reliability.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

かかる目的を達成するために本発明によれば、素子を挟
むようにして２個の電極すなわち第１及び第２の電極を
設け、この第１及び第２の電極を異常時に短絡する短絡
部を設けることにより、異常時に素子を保護し、安全及
び信頼性に優れていることを特徴とする。In order to achieve this object, according to the present invention, two electrodes, that is, the first and second electrodes are provided so as to sandwich the element, and a short-circuit portion is provided to short-circuit the first and second electrodes in the event of an abnormality. This protects the device in the event of an abnormality and is characterized by excellent safety and reliability.

素子を挟むようにして設けられている第１及び第２の電
極に設けられる短絡部が、第１の電極に接触する短絡環
を適宜箇所を低融点合金によって溶着して形成されるの
が好適である。It is preferable that the short-circuit portion provided between the first and second electrodes that sandwich the element be formed by welding a short-circuit ring in contact with the first electrode with a low melting point alloy at appropriate locations. .

また、短絡部が第１の電極に小量の爆薬を有する短絡棒
と、この短絡棒の先端が動作時にはまり込む短絡溝を第
２の電極に形成して構成されるのが好適である。Further, it is preferable that the shorting section is configured by forming a shorting rod having a small amount of explosive on the first electrode and a shorting groove in the second electrode into which the tip of the shorting rod fits during operation.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明のモールド型アレスタの一実施例を第１図を
参照して説明する。すなわち、金属酸化物例えば酸化亜
鉛を主成分とした非直線抵抗体からなる酸化亜鉛素子１
１（再び素子と略記する）の両側にこれを挟むように第
１の電極１２と第２の電極１５とを設ける。また第１の
電極１２には通電軸１６を設け、第２の電極１５には通
電軸１７を設ける。さらに第１及び第２の電極１２．１
５間に短絡部１９を設ける。An embodiment of the mold type arrester of the present invention will be described below with reference to FIG. That is, the zinc oxide element 1 is made of a non-linear resistor mainly composed of a metal oxide such as zinc oxide.
A first electrode 12 and a second electrode 15 are provided on both sides of 1 (abbreviated as element again) so as to sandwich this. Further, the first electrode 12 is provided with a current-carrying shaft 16, and the second electrode 15 is provided with a current-carrying shaft 17. Furthermore, the first and second electrodes 12.1
A short-circuit portion 19 is provided between 5 and 5.

この短絡部１９は、第１の電１ｊｌ１２に短絡環１４が
接触して挿着され、また短絡環１４は第１の電極１２と
例えばハンダのような抵融点合金１３によって適宜の箇
所を溶着して取付けられて形成される。また、この短絡
環１４の高さは、後述するように異常時に短絡環１４が
下に落ちたときに第１の電極１２と第２の電極１５とを
短絡できるような十分の長さすなわち高さをもっている
。そして例えばエポキシ樹脂のようなモールド樹脂によ
って形成されたモールド容器８ａ、　８ｂを両方からそ
れぞれ通電軸１６及び１７を封着金具１６ａ、　１７ａ
に通して、素子１を包囲するようにかぶせ、接合部２０
において例えばエポキシ接着剤で接合し、また封着金属
１６ａ、　１７ａをそれぞれ通電軸１６．１７に例えば
ろう付けよって気密に封着する。このようにしてモール
ド型アレスタすなわち、サイリスタ用個別アレスタ２１
を形成する。This short circuit part 19 is inserted by contacting the short circuit ring 14 with the first electrode 1jl12, and the short circuit ring 14 is welded to the first electrode 12 at an appropriate location with a low melting point alloy 13 such as solder. installed and formed. Further, the height of the shorting ring 14 is set to be long enough to short-circuit the first electrode 12 and the second electrode 15 when the shorting ring 14 falls down during an abnormality, as will be described later. It has a certain value. Then, molded containers 8a and 8b formed of a molding resin such as epoxy resin are connected to electrically conductive shafts 16 and 17, respectively, by sealing fittings 16a and 17a.
, and cover the element 1 so as to surround it, and connect the joint part 20.
At this time, they are bonded using, for example, an epoxy adhesive, and the sealing metals 16a, 17a are hermetically sealed to the current-carrying shafts 16, 17, respectively, by, for example, brazing. In this way, the molded arrester, that is, the individual arrester 21 for thyristor
form.

なお、図示しないが下部の第２の電極１５とモールド容
器１８ｂの内側との間に両者に接するシリコーンゴムの
ようなゴム部材を充てんしてもよい。Although not shown, a rubber member such as silicone rubber may be filled between the lower second electrode 15 and the inside of the mold container 18b so as to be in contact with both.

次に本発明の実施例の作用効果について説明する。すな
わち、サイリスタが再点弧を失敗した時などの異常時に
、これに並列に接続されたサイリスタ用個別アレスタ２
１に矩形波の直流電流などの過電流が流れる。すなわち
通電軸１６から第１の電極１２、素子１１を経由して、
第２の電極１５１通電軸１７へと流れる。このようにし
て過大電流が流れると、素子１１は温度上昇して加熱さ
れる。このように加熱されることにより、第１の電極１
２に接するように適宜箇所を低融点合金１３で固着され
ている短絡環１４は低融点合金１３が溶融するため、落
下して第２の電極１５上にのり、第１の電極１２と第２
の電極１５は短絡環１４によって金属短絡状態となる。Next, the effects of the embodiments of the present invention will be explained. In other words, in the event of an abnormality such as when the thyristor fails to re-ignite, the individual arrester 2 for the thyristor connected in parallel to the thyristor
1, an overcurrent such as a rectangular wave direct current flows. That is, from the current-carrying shaft 16 via the first electrode 12 and the element 11,
The second electrode 151 flows to the current-carrying shaft 17 . When an excessive current flows in this manner, the temperature of the element 11 increases and is heated. By being heated in this way, the first electrode 1
Since the low melting point alloy 13 melts, the short circuit ring 14, which is fixed at appropriate places so as to be in contact with the electrode 2, falls onto the second electrode 15 and connects the first electrode 12 and the second electrode 15.
The electrodes 15 are brought into a metal short-circuit state by the short-circuit ring 14.

すなわち第１及び第２の電極１２．１５を確実に短絡し
、素子１１に流れていた過大電流はバイパスして、素子
１１の異常な温度上昇、発熱、すなわち熱暴走を防止し
、素子１１が破壊してひいてはサイリスタ用個別アレス
タ２１を爆発へ導くことなく、さらにはこれによる周辺
への危害及び悪影響を及ぼすことなく、安全性があり、
十分信頼性のあるモールド型アレスタを得ることができ
る。That is, the first and second electrodes 12 and 15 are reliably short-circuited, the excessive current flowing through the element 11 is bypassed, and abnormal temperature rise and heat generation of the element 11, that is, thermal runaway is prevented, and the element 11 is It is safe, without destroying the individual arrester 21 for the thyristor and causing an explosion, and without causing harm or adverse effects to the surrounding area.
A sufficiently reliable molded arrester can be obtained.

次に本発明の他の実施例を第２図を参照して説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第１図と同一部分及び同一機能を有する部分は同一符号
を付しである。素子１１を通電軸１６を有する第１の電
極１２と、通電軸１７を有する第２の電極１５で挟み１
両者間に短絡部１９を設ける。そして第１及び第２の電
極１２．１５の側面にわたり包囲するようにして接する
例えばシリコーンゴムからなるゴム部材２２を設け、全
体を例えばエポキシ樹脂のようなモールド部材によって
一体にモールドしたモールド容器１８中に埋設する。The same parts and parts having the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numerals. The element 11 is sandwiched between a first electrode 12 having a current-carrying shaft 16 and a second electrode 15 having a current-carrying shaft 17 .
A short circuit portion 19 is provided between the two. A rubber member 22 made of silicone rubber, for example, is provided to surround and contact the sides of the first and second electrodes 12.15, and the whole is molded into a molded container 18 with a molding member such as epoxy resin. to be buried.

さらに短絡部１９は第１の電極１２の端部適宜箇所に小
量の火薬をつめた火薬部２３と、その箇所に取付けられ
た短絡棒２５が設けられる。この短絡棒２５と相対する
第２の電極１５には短絡溝２６が設けられる。Furthermore, the shorting section 19 is provided with an explosive section 23 filled with a small amount of explosive at an appropriate location on the end of the first electrode 12, and a shorting rod 25 attached to that location. A shorting groove 26 is provided in the second electrode 15 facing the shorting rod 25 .

このように構成されたモールド型アレスタ２１の作用に
ついて説明する。サイリスタが再点弧に失敗したときな
どの異常時にサイリスタ用個別アレスタ２１に矩形波の
直流電流などの過大電流が通電軸１６から第１の電極１
２、素子１１を経由し、第２の電極１５１通電軸１７へ
と流れる。このように過大電流が流れると素子１１は温
度上昇して加熱され、これに接触している第１の電極１
２も均一に加熱されることにより、温度上昇し、高温と
なり、遂には第１の電極１２の端部に設けである短絡部
１９の火薬部２３の火薬が破裂し、この圧力により火薬
部２３と直結している短絡棒２５は押出されて、これと
相対する第２の電極１５に設けられている短絡溝２６に
はまり、第１の電極１２と第２の電極１５とが短絡状態
となる。すなわち過大電流は素子１１が発熱により熱暴
走する前にバイパスされることにより、素子１１が熱暴
走し、ひいてはサイリスタ用個別アレスタ２１を爆発へ
導くことなく、さらにはこれによる周辺への危害および
悪影響を及ぼすことなく、安全性のある、十分信頼性の
あるモールド型アレスタを得ることができる。The operation of the molded arrester 21 configured in this way will be explained. In the event of an abnormality such as when the thyristor fails to re-ignite, an excessive current such as a square wave DC current is applied to the individual arrester 21 for the thyristor from the current-carrying shaft 16 to the first electrode 1.
2. It flows through the element 11 to the second electrode 151 and the current-carrying shaft 17. When an excessive current flows in this way, the temperature of the element 11 rises and is heated, and the first electrode 1 in contact with the element 11 is heated.
2 is also heated uniformly, the temperature rises and becomes high temperature, and finally the gunpowder in the explosive part 23 of the short-circuit part 19 provided at the end of the first electrode 12 bursts, and this pressure causes the explosive part 23 to explode. The short-circuit rod 25 directly connected to the short-circuit rod 25 is pushed out and fits into the short-circuit groove 26 provided in the second electrode 15 facing it, and the first electrode 12 and the second electrode 15 are short-circuited. . In other words, the excessive current is bypassed before the element 11 goes into thermal runaway due to heat generation, thereby preventing the element 11 from going out of thermal runaway and causing the individual arrester 21 for the thyristor to explode, and furthermore, preventing harm and adverse effects on the surrounding area. It is possible to obtain a safe and sufficiently reliable molded arrester without causing any adverse effects.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上本発明によれば、素子を第１及び第２の電極で挟み
、両者間に短絡部を設け、異常時に過大電流が流れたと
き、第１の電極の温度上昇により、短絡部が両電極間を
短絡して過大電流をバイパスすることにより、素子の熱
暴走を防ぎ、周囲に悪影響を与えないように防止するこ
とができる安全であり、信頼性のあるモールド型アレス
タを提供することができる。As described above, according to the present invention, an element is sandwiched between the first and second electrodes, a short-circuit portion is provided between the two, and when an excessive current flows in an abnormal situation, the short-circuit portion is connected to both electrodes due to the temperature rise of the first electrode. By bypassing excessive current by shorting between .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明のモールド型アレスタの断面図、第２図
は本発明の他の実施例の断面図、第３図は一般の個別の
アレスタの結線図、第４図は従来のモールド型アレスタ
の断面図である。 １１・・・素子、　　　　　　　１２・・・第１の電極
、１３・・・低融点合金、１４・・・短絡環、１５・・
・第２の電極、　　　１６．１７・・・通電軸、１９・
・・短絡部、　　　　　２０・・・接合部。Fig. 1 is a sectional view of a mold type arrester of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of another embodiment of the invention, Fig. 3 is a wiring diagram of a general individual arrester, and Fig. 4 is a conventional mold type arrester. FIG. 3 is a cross-sectional view of the arrester. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Element, 12... First electrode, 13... Low melting point alloy, 14... Short circuit ring, 15...
・Second electrode, 16.17... Current-carrying shaft, 19.
...Short circuit part, 20...Joint part.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）非直線抵抗体とこの非直線抵抗体を挟持する２個
の電極と、異常時にこの電極同志を短絡する短絡部とを
設け、これら非直線抵抗体、電極および短絡部をモール
ド容器内に収納したモールド型アレスタ。(1) A non-linear resistor, two electrodes that sandwich this non-linear resistor, and a short-circuit part that shorts the electrodes together in the event of an abnormality are provided, and these non-linear resistors, electrodes, and short-circuit part are placed in a molded container. A molded arrester housed in. （２）短絡部が第１の電極に低融点合金で適宜箇所を溶
着し、かつ前記第１の電極に接した短絡環を設けて形成
され、異常時に前記低融点合金が溶融して前記短絡環が
両電極を短絡するように形成された特許請求の範囲第１
項記載のモールド型アレスタ。(2) The short circuit part is formed by welding a low melting point alloy to the first electrode at appropriate locations and providing a short circuit ring in contact with the first electrode, and when an abnormality occurs, the low melting point alloy melts and the short circuit occurs. Claim 1, wherein the ring is formed to short-circuit both electrodes.
Mold type arrester as described in section. （３）短絡部が第１の電極に小量の爆薬を有する短絡棒
と、これの先端に対向する第２の電極に短絡溝を形成し
てなり、異常時に前記短絡棒の爆薬の爆発によって前記
短絡棒が押出されて前記短絡棒の先端が前記短絡溝には
まり込み、前記第１及び第２の電極を短絡するようにし
た特許請求の範囲第１項記載のモールド型アレスタ。(3) The short-circuit part is formed by forming a short-circuit groove in the short-circuit rod having a small amount of explosive on the first electrode and the second electrode opposite to the tip of the short-circuit groove, and when an abnormality occurs, the explosive of the short-circuit rod is exploded. 2. The molded arrester according to claim 1, wherein the shorting rod is pushed out so that the tip of the shorting rod fits into the shorting groove to short-circuit the first and second electrodes.