イ ンテ リジェン トヒューズの開発研究
Re s e a r c ha ndDe ve l o pme ntofa nl nt e l l i ge ntFus e
小林信 一
1 *
,広瀬健 吾2 *
,綿 引君治2 *
S h i ni c h i Ko b a y a s h i , Ke n g oHi r o s e , K i m ih a r uWa t a b i k i
l埼玉大学 工学部 電気電子 システム工学科
De pa r t me nto fEl e c t r ic a lEl e c t r o ni cSys t e ms ,Sa i t a maUni ve r s i t y
2株式会社 日之出電機製作所
Hi nodeEl e c t r i cCo. Lt d.
ネ ッ トワー ク化 された ヒューズ面上の電流 の流れ を, 自らの特性 によって変化 させ,相反す る特性 である 温度お よび電流遮 断特性 を向上 させ ることを 目的に,電流路が網 目状 に構成 されたイ ンテ リジェン トヒュー ズの開発 を継続 して行 ってい る.
本年度 は,基礎研究 として,660V用 ヒューズェ レメン ト
(6S4p,または 6S3p)で平面エ ッチ ン
グを施 した もの と,立体的エ ッチ ングを施 した ものの2
種類 について,その直列遮断点お よび並列遮 断点の 点数,組み合 わせ を変 えて,平常時は並列通電,異常時に直列遮断点が作動す るよ うな条件 を求めるための 基礎 的実験 を行 った.また,本研究の最終 目的は高圧イ ンテ リジェン トヒューズを作 ることであるか ら,高 圧化 の問題 点について も並行 して実験 を行 った. この実験 は,660V
用 ヒューズェ レメン トでは,その直列 遮断点数 が6
点 (す なわち1
点 当た りの電圧‑ 1 1 0V/S ),3 30V
用 ヒューズェ レメン トでは,4点 (同8 2. 5 V/S)で電流の遮 断が成功 しているが,今 回試作 した高圧 ヒューズェ レメン トでは,その限界値 が 43V/S
と言 う極 めて低い値 となった ことか ら,その原 因を探 ることとした.
一般的に, ヒューズの電流遮断特性 は遮断点数が多 くなるほ ど良 くなるが,同時に ヒューズ 自身 の抵抗値 が大 き くな り平常時の連続通電 によるジュール損失 が増加す る. この問題 を解決す るために,イ ンテ リジェ ン トヒューズは, ヒューズ面上の電流 の流れ を,平常時の電流 と事故時の電流 の大 きさ,お よび電流上昇率 の違いによ り,変化 させ ることによ り実現す るものであるが,その電流 の流れ の変化 が必ず しも予想 した よ うには行かなかった.そ こで, この現象 の解 明のために ミクロな検討 を進 め,現在 のサ ンプル ヒューズをそ のまま用いて,一部の網 目電流 を測定す ることとした.測定方法 として,測定点にマ ンガニ ン線 を挿入 して その両端 の電圧 を測定す る方式,お よびホール素子 を用い る方式 を採用 した. これ らの
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方式には,それぞ れマ ンガニ ンの抵抗値 ･誘導雑音が,またホール素子 による方式ではその飽和が問題 として残 ったが,網 目 電流の測定には成功 した.その測定結果 によれ ば,電流遮断時に並列遮断点には僅かの電流 しか流れ ていな い ことが確認 された. これ によ り,並列遮断点によ り多 くの電流 を流せ るよ うな網 目構造 にすれ ば, よ り高 度な電流遮断性能が得 られ る可能性 のあることが示 された.高圧エ ッチ ング ヒューズについては,実験 ･研究の結果相 聞耐電圧 が弱 くなることがわかったので,エ ッ チ ングパ ター ンを工夫す ることによ り,定格電圧
