特許 7339690 サージ保護回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-29

(45)【発行日】2023-09-06

(54)【発明の名称】サージ保護回路

(51)【国際特許分類】

   H02H 11/00 20060101AFI20230830BHJP

   H01C 7/12 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 3/08 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 3/10 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 3/16 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 5/04 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 7/20 20060101ALI20230830BHJP

   H02H 9/04 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

H02H11/00 160

H01C7/12

H02H3/08 P

H02H3/10 A

H02H3/16 B

H02H5/04 110

H02H7/20 Z

H02H9/04 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021212294

(22)【出願日】2021-12-27

(65)【公開番号】P2023096485

(43)【公開日】2023-07-07

【審査請求日】2021-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000227515

【氏名又は名称】日動工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】真下 博詮

【審査官】辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３０４９４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－１２６０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１１９４５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－１９９５８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｈ １１／００

Ｈ０１Ｃ ７／１２

Ｈ０２Ｈ ３／０８

Ｈ０２Ｈ ３／１０

Ｈ０２Ｈ ３／１６

Ｈ０２Ｈ ５／０４

Ｈ０２Ｈ ７／２０

Ｈ０２Ｈ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非接地側電線（Ｌ）と接地側電線（Ｎ）とアース線（Ｇ）とを備える電力入力ラインと、
前記非接地側電線と前記接地側電線とを接続するＬ－Ｎ接続ラインに配置され、サージを吸収する第１バリスタと、
前記第１バリスタと直列の関係で、前記Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、前記第１バリスタの故障により、前記Ｌ－Ｎ接続ラインに通電電流が流れることに応答して、前記非接地側電線および前記接地側電線の少なくともいずれか一方の通電を遮断する第１故障検出手段と、
前記非接地側電線と前記アース線とを接続するＬ－Ｇ接続ラインに配置され、サージを吸収する第２バリスタと、
前記第２バリスタと直列の関係で、前記Ｌ－Ｇ接続ラインに配置される第１ガスアレスタと、
前記Ｌ－Ｇ接続ライン上の前記第２バリスタと前記第１ガスアレスタとの間から分岐し、前記接地側電線に接続される第１分岐ラインに配置され、前記第２バリスタの故障により、前記Ｌ－Ｇ接続ラインおよび前記第１分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、前記非接地側電線の通電を遮断する第２故障検出手段とを備え、
前記第１故障検出手段は、
前記Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第１抵抗器と、
前記非接地側電線および前記接地側電線のうちの少なくともいずれか一方の途中位置に設けられ、前記第１抵抗器と近接した位置に配置され、前記第１抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第１温度ヒューズとを含む、サージ保護回路。

【請求項2】

前記第２故障検出手段は、
前記第１分岐ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第２抵抗器と、
前記非接地側電線の途中位置に設けられ、前記第２抵抗器と近接した位置に配置され、前記第２抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第２温度ヒューズとを含む、請求項１に記載のサージ保護回路。

【請求項3】

非接地側電線（Ｌ）と接地側電線（Ｎ）とアース線（Ｇ）とを備える電力入力ラインと、
前記非接地側電線と前記接地側電線とを接続するＬ－Ｎ接続ラインに配置され、サージを吸収する第１バリスタと、
前記第１バリスタと直列の関係で、前記Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、前記第１バリスタの故障により、前記Ｌ－Ｎ接続ラインに通電電流が流れることに応答して、前記非接地側電線および前記接地側電線の少なくともいずれか一方の通電を遮断する第１故障検出手段と、
前記接地側電線と前記アース線とを接続するＮ－Ｇ接続ラインに配置され、サージを吸収する第３バリスタと、
前記第３バリスタと直列の関係で、前記Ｎ－Ｇ接続ラインに配置される第２ガスアレスタと、
前記Ｎ－Ｇ接続ライン上の前記第３バリスタと前記第２ガスアレスタとの間から分岐し、前記非接地側電線に接続される第２分岐ラインに配置され、前記第３バリスタの故障により、前記Ｎ－Ｇ接続ラインおよび前記第２分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、前記接地側電線の通電を遮断する第３故障検出手段とを備え、
前記第１故障検出手段は、
前記Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第１抵抗器と、
前記非接地側電線および前記接地側電線のうちの少なくともいずれか一方の途中位置に設けられ、前記第１抵抗器と近接した位置に配置され、前記第１抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第１温度ヒューズとを含む、サージ保護回路。

【請求項4】

前記第３故障検出手段は、
前記第２分岐ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第３抵抗器と、
前記接地側電線の途中位置に設けられ、前記第３抵抗器と近接した位置に配置され、前記第３抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第３温度ヒューズとを含む、請求項３に記載のサージ保護回路。

【請求項5】

３本の入力ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）と、アース線（Ｇ）とを備える三相交流回路に組み込まれるサージ保護回路であって、
任意の２本の入力ラインのうちの一方の入力ラインと、アース線とを接続するアース接続ラインに配置され、サージを吸収するバリスタと、
前記バリスタと直列の関係で、前記アース接続ラインに配置されるガスアレスタと、
前記アース接続ライン上の前記バリスタと前記ガスアレスタとの間から分岐し、任意の２本の入力ラインのうちの他方の入力ラインに接続される分岐ラインに配置され、前記バリスタの故障により、前記アース接続ラインおよび前記分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、前記一方または他方の入力ラインの通電を遮断する故障検出手段とを備え、
前記故障検出手段は、
前記分岐ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する抵抗器と、
前記入力ラインのうちの一方の途中位置に設けられ、前記抵抗器と近接した位置に配置され、前記抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する温度ヒューズとを含む、サージ保護回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、特に、電流又は電圧の異常上昇から電気機器を保護するためのサージ保護回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のサージ保護回路１００として、図３（ａ）に示すように設置される避雷器に組み込まれる電気回路が知られている。サージ保護回路１００は、電力入力ライン２００に対し並列接続される。すなわちサージ保護回路１００は、図３（ｂ）に示すように、非接地側電線Ｌと接地側電線Ｎとを接続するＬ－Ｎ接続ラインに配置されたバリスタ３００およびガスアレスタ４００、または等価の回路を備えている。このため、サージの印加により、バリスタ３００が破壊または故障して、サージ保護回路１００の機能が損なわれた後も主電源－電気機器間の通電が可能であり、電気機器をサージから保護することが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－９７２１５号公報

【文献】特開２０２０－３８８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記問題を解決するため、特許文献１（特開平１１－９７２１５号公報）には、バリスタと、バリスタに隣接して配置されたサーミスタとを備える保護装置が開示されている。この特許文献１に記載の装置では、バリスタが異常高温状態となったことをサーミスタが検知することで電流遮断を行うようにしている。また、特許文献２（特開２０２０－３８８６１号公報）には、バリスタと、バリスタに隣接して配置された温度ヒューズとを備える避雷器が開示されている。特許文献２は、バリスタ破壊時のバリスタの発熱で温度ヒューズを溶断することで電流遮断を行うことを開示している。

【0005】

特許文献１および特許文献２は、いずれもサージ印加時に生じるバリスタ破壊の熱を利用して回路を遮断するものである。しかしながら、バリスタはサーミスタや温度ヒューズよりも大きく、バリスタ破壊はバリスタ表面のいずれかの位置で、瞬時に生じる。そのため、たとえばサーミスタや温度ヒューズが接していない側でバリスタ破壊が生じた場合など、正確に異常高温を検知できない場合があった。換言すれば、バリスタが破壊されているにも関わらず、通電が遮断されない場合があった。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、サージ印加に起因するバリスタの故障時に、確実に通電を遮断することのできる、サージ保護回路を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本実施の形態に係るサージ保護回路は、非接地側電線（Ｌ）と接地側電線（Ｎ）とを備える電力入力ラインと、非接地側電線と接地側電線とを接続するＬ－Ｎ接続ラインに配置され、サージを吸収する第１バリスタと、第１バリスタと直列の関係で、Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、第１バリスタの故障により、Ｌ－Ｎ接続ラインに通電電流が流れることに応答して、非接地側電線および接地側電線の少なくともいずれか一方の通電を遮断する第１故障検出手段とを備える。

【0008】

好ましくは、第１故障検出手段は、Ｌ－Ｎ接続ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第１抵抗器と、非接地側電線および接地側電線のうちの少なくともいずれか一方の途中位置に設けられ、第１抵抗器と近接した位置に配置され、第１抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第１温度ヒューズとを含む。

【0009】

好ましくは、電力入力ラインは、アース線（Ｇ）を含む。この場合、本実施の形態のサージ保護回路は、非接地側電線とアース線とを接続するＬ－Ｇ接続ラインに配置され、サージを吸収する第２バリスタと、第２バリスタと直列の関係で、Ｌ－Ｇ接続ラインに配置される第１ガスアレスタと、Ｌ－Ｇ接続ライン上の第２バリスタと第１ガスアレスタとの間から分岐し、接地側電線に接続される第１分岐ラインに配置され、第２バリスタの故障により、Ｌ－Ｇ接続ラインおよび第１分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、非接地側電線の通電を遮断する第２故障検出手段とを備える。

【0010】

好ましくは、第２故障検出手段は、第１分岐ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第２抵抗器と、非接地側電線の途中位置に設けられ、第２抵抗器と近接した位置に配置され、第２抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第２温度ヒューズとを含む。

【0011】

電力入力ラインがアース線（Ｇ）を含む場合、他の実施の形態のサージ保護回路は、接地側電線とアース線とを接続するＮ－Ｇ接続ラインに配置され、サージを吸収する第３バリスタと、第３バリスタと直列の関係で、Ｎ－Ｇ接続ラインに配置される第２ガスアレスタと、Ｎ－Ｇ接続ライン上の第３バリスタと第２ガスアレスタとの間から分岐し、非接地側電線に接続される第２分岐ラインに配置され、第３バリスタの故障により、Ｎ－Ｇ接続ラインおよび第２分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、接地側電線の通電を遮断する第３故障検出手段とを備える。

【0012】

好ましくは、第３故障検出手段は、第２分岐ラインに配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第３抵抗器と、接地側電線の途中位置に設けられ、第３抵抗器と近接した位置に配置され、第３抵抗器の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第３温度ヒューズとを含む。

【0013】

本実施の形態の他の形態に係るサージ保護回路は、非接地側電線（Ｌ）と、接地側電線（Ｎ）と、アース線（Ｇ）とを備える電力入力ラインと、接地側電線または非接地側電線のいずれか一方と、アース線とを接続するアース接続ラインに配置され、サージを吸収するバリスタと、バリスタと直列の関係で、アース接続ラインに配置されるガスアレスタと、アース接続ライン上のバリスタとガスアレスタとの間から分岐し、接地側電線または非接地側電線のいずれか他方に接続される分岐ラインに配置され、バリスタの故障により、アース接続ラインおよび分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、接地側電線または非接地側電線のいずれか一方の通電を遮断する故障検出手段とを備える。

【0014】

他の実施の形態に係るサージ保護回路は、３本の入力ラインを備える三相交流回路に組み込まれる。サージ保護回路は、任意の２本の入力ライン間を接続する接続ラインに配置され、サージを吸収するバリスタと、バリスタと直列の関係で、接続ラインに配置され、バリスタの故障により、接続ラインに通電電流が流れることに応答して、一方または他方の入力ラインの通電を遮断する故障検出手段とを備える。

【0015】

３本の入力ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）と、アース線（Ｇ）とを備える三相交流回路に組み込まれるサージ保護回路は、任意の２本の入力ラインのうちの一方の入力ラインと、アース線とを接続するアース接続ラインに配置され、サージを吸収するバリスタと、バリスタと直列の関係で、アース接続ラインに配置されるガスアレスタと、アース接続ライン上のバリスタとガスアレスタとの間から分岐し、任意の２本の入力ラインのうちの他方の入力ラインに接続される分岐ラインに配置され、バリスタの故障により、アース接続ラインおよび分岐ラインに通電電流が流れることに応答して、一方または他方の入力ラインの通電を遮断する故障検出手段とを備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、サージ印加に起因するバリスタの故障時に確実に通電を遮断し、電気機器を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施の形態に係るサージ保護回路を示す図であり、（ａ）は模式図、（ｂ）は回路図である。

【図2】他の実施の形態に係るサージ保護回路を示す回路図である。

【図3】従来のサージ保護回路を模式的に示す図であり、（ａ）は模式図、（ｂ）は回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（構成について）
本実施の形態のサージ保護回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、「第１」「第２」「第３」と付された構成は、基本的には同じか同程度の性能のものを用いることとし、「第２」と付された構成以降のものについてその説明は繰り返さない。

【0019】

図１は、本実施の形態に係るサージ保護回路１を示す図である。図１（ａ）は、本実施の形態に係るサージ保護回路１が主電源と電気機器との間に組み込まれたことを示す模式図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の点線内の電気回路を抜き出して示す回路図である。

【0020】

サージ保護回路１は、電力入力ライン２を備える。電力入力ライン２は、非接地側電線Ｌと、接地側電線Ｎと、アース線Ｇとを含む。電力入力ライン２は、主電源と電気機器とを通電可能につなぐラインである。なお、本実施の形態はアース線Ｇを備える例を説明するが、これを備えることは必須でない。

【0021】

本実施の形態に係るサージ保護回路１は、非接地側電線Ｌと接地側電線Ｎとを接続する、Ｌ－Ｎ接続ライン３を備える。サージ保護回路１は、Ｌ－Ｎ接続ライン３に配置され、サージを吸収する第１バリスタ３２と、第１バリスタ３２と直列の関係で、Ｌ－Ｎ接続ライン３に配置され、第１バリスタ３２の故障により、Ｌ－Ｎ接続ライン３に通電電流が流れることに応答して、非接地側電線Ｌおよび接地側電線Ｎの少なくともいずれか一方の通電を遮断する第１故障検出手段３１とを備える。

【0022】

Ｌ－Ｎ接続ライン３上において、第１バリスタ３２は非接地側電線Ｌ側に設けられ、第１故障検出手段３１は接地側電線Ｎ側に設けられる。平常通電時は第１バリスタ３２のインピーダンスが高いため、電流は非接地側電線Ｌ上を電気機器に向かって流れ、Ｌ－Ｎ接続ライン３側には流れない。ここにサージが印加され、第１バリスタ３２が故障すると、第１バリスタ３２のインピーダンスが低下するため、Ｌ－Ｎ接続ライン３に通電電流が流れ込む。なお、バリスタの故障とは、バリスタの機能が低下または消失した状態である。本実施の形態では、Ｌ－Ｎ接続ライン３上において、第１バリスタ３２を非接地側電線Ｌ側に配置し、第１故障検出手段３１を接地側電線Ｎ側に配置したが、これらの配置は逆でもよい。すなわち、第１バリスタ３２を接地側電線Ｎ側に配置し、第１故障検出手段３１を非接地側電線Ｌ側に配置してもよい。

【0023】

本実施の形態では、Ｌ－Ｎ接続ライン３に通電電流が流れ込むと、第１故障検出手段３１がこれを検出し、非接地側電線Ｌの通電を遮断する。第１故障検出手段３１は、電力入力ライン２の通電を遮断するものであればよい。本実施の形態における第１故障検出手段３１は、Ｌ－Ｎ接続ライン３に配置され、通電電流が流れることに応答して発熱する第１抵抗器３３と、非接地側電線Ｌおよび接地側電線Ｎのうちの少なくともいずれか一方の途中位置に設けられ、第１抵抗器３３と近接した位置に配置され、第１抵抗器３３の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第１温度ヒューズ３４とを含む。

【0024】

第１抵抗器３３は、Ｌ－Ｎ接続ライン３が通電することにより発熱する。すなわち第１抵抗器３３は、平常通電時は発熱しないが、サージの印加に起因して第１バリスタ３２が故障し、Ｌ－Ｎ接続ライン３に通電電流が流れたときに発熱する。なるべく早く非接地側電線Ｌの通電を遮断する観点から、第１抵抗器３３は、数秒～数十秒程度で１００℃以上に昇温するものを用いるのが好ましい。

【0025】

本実施の形態の第１温度ヒューズ３４は、非接地側電線Ｌの途中位置に設けられている。第１温度ヒューズ３４と第１抵抗器３３とは、互いに近接した位置に配置される。ここで言う「近接」とは、典型的には第１温度ヒューズ３４および第１抵抗器３３の少なくとも一部分が当接している状態であり、第１抵抗器３３の温度の影響を十分受けることができる位置に第１温度ヒューズ３４が配置されていればよい。これにより、第１温度ヒューズ３４は、第１抵抗器３３から発せられる熱により溶断することができる。実用性の観点から、第１温度ヒューズ３４は１００℃以上で溶断するものを用いるのが好ましい。

【0026】

なお、第１抵抗器３３と第１温度ヒューズ３４とは、確実に溶断を行う観点から、互いにテープ等で束ねられ、密着された構成であってもよい。

【0027】

本実施の形態に係るサージ保護回路１は、Ｌ－Ｇ接続ライン４を備える。この場合、サージ保護回路１は、非接地側電線Ｌとアース線Ｇとを接続するＬ－Ｇ接続ライン４に配置され、サージを吸収する第２バリスタ４２と、第２バリスタ４２と直列の関係で、Ｌ－Ｇ接続ラインに配置される第１ガスアレスタ４５とを備える。また、サージ保護回路１は、Ｌ－Ｇ接続ライン４上の第２バリスタ４２と第１ガスアレスタ４５との間から分岐し、接地側電線Ｎに接続される第１分岐ライン４０に配置される第２故障検出手段４１を備える。

【0028】

Ｌ－Ｇ接続ライン４上において、第２バリスタ４２は非接地側電線Ｌ側に設けられ、第１ガスアレスタ４５はアース線Ｇ側に設けられる。平常通電時は第２バリスタ４２および第１ガスアレスタ４５のインピーダンスが高いため、電流は非接地側電線Ｌに流れ、Ｌ－Ｇ接続ライン４側には流れない。ここにサージが印加されると、第２バリスタ４２は、インピーダンスが変化することでサージを吸収し、第１ガスアレスタ４５は、放電することでサージを吸収する。サージの印加により第２バリスタ４２が故障すると、第２バリスタ４２のインピーダンスが低くなり、第１ガスアレスタ４５のインピーダンスが高いため、Ｌ－Ｇ接続ライン４および第１分岐ライン４０に通電電流が流れ込む。第１分岐ライン４０上には第２抵抗器４３が配置されており、第２故障検出手段４１は、第１分岐ライン４０に通電電流が流れることで機能する。

【0029】

第２故障検出手段４１は、Ｌ－Ｇ接続ライン４にサージが印加されて第２バリスタ４２が故障すると、非接地側電線Ｌの通電を遮断する。本実施の形態の第２故障検出手段４１は、第１分岐ライン４０に配置され、通電電流に応答して発熱する第２抵抗器４３と、非接地側電線Ｌの途中位置に設けられ、第２抵抗器４３と近接した位置に配置され、第２抵抗器４３の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第２温度ヒューズ４４とを含む。

【0030】

第２抵抗器４３は、第１分岐ライン４０に通電電流が流れ込むことにより発熱する。第１ガスアレスタ４５はインピーダンスが高いため、アース線Ｇ側へはほとんど電流は流れない。すなわち、第２バリスタ４２の破壊後にＬ－Ｇ接続ライン４へ流れ込む通電電流は、アース線Ｇへ流れずに、第１分岐ライン４０に流れるからこそ、確実に第２抵抗器４３が発熱し、温度ヒューズ４４を溶断することができる。

【0031】

本実施の形態に係るサージ保護回路１は、Ｎ－Ｇ接続ライン５を備える。この場合、サージ保護回路１は、接地側電線Ｎとアース線Ｇとを接続するＮ－Ｇ接続ライン５に配置され、サージを吸収する第３バリスタ５２と、第３バリスタ５２と直列の関係で、Ｎ－Ｇ接続ライン５に配置される第２ガスアレスタ５５とを備える。また、サージ保護回路１は、Ｎ－Ｇ接続ライン５上の第３バリスタ５２と第２ガスアレスタ５５との間から分岐し、非接地側電線Ｌに接続される第２分岐ライン５０に配置される第３故障検出手段５１を備える。

【0032】

Ｎ－Ｇ接続ライン５上において、第３バリスタ５２は、接地側電線Ｎ側に設けられ、第２ガスアレスタ５５は、アース線Ｇ側に設けられる。平常通電時は第３バリスタ５２および第２ガスアレスタ５５のインピーダンスが高いため、電流は接地側電線Ｎに流れ、Ｎ－Ｇ接続ライン５側には流れない。ここにサージが印加されると、第３バリスタ５２は、インピーダンスが変化することでサージを吸収し、第２ガスアレスタ５５は、放電することでサージを吸収する。サージの印加により第３バリスタ５２が故障すると、第３バリスタ５２のインピーダンスが低くなり、第２ガスアレスタ５５のインピーダンスが高いため、Ｎ－Ｇ接続ライン５および第２分岐ライン５０に通電電流が流れ込む。第２分岐ライン５０上には第３抵抗器５３が配置されており、第３故障検出手段５１は、第２分岐ライン５０に通電電流が流れることで機能する。

【0033】

第３故障検出手段５１は、Ｎ－Ｇ接続ライン５にサージが印加されて第３バリスタ５２が故障すると、接地側電線Ｎの通電を遮断する。本実施の形態の第３故障検出手段５１は、第２分岐ライン５０に配置され、通電電流に応答して発熱する第３抵抗器５３と、接地側電線Ｎの途中位置に設けられ、第３抵抗器５３と近接した位置に配置され、第３抵抗器５３の発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する第３温度ヒューズ５４とを含む。

【0034】

第３抵抗器５３は、第２分岐ライン５０に通電電流が流れ込むことにより発熱する。第２ガスアレスタ５５はインピーダンスが高いため、アース線Ｇ側へはほとんど電流は流れない。すなわち、第３バリスタ５２の破壊後にＮ－Ｇ接続ライン５へ流れ込む通電電流は、アース線Ｇへ流れずに、第２分岐ライン５０に流れるからこそ、確実に第３抵抗器５３が発熱し、第３温度ヒューズ５４を溶断することができる。

【0035】

（効果について）
Ｌ－Ｇ接続ライン４上には第１ガスアレスタ４５が設けられ、Ｎ－Ｇ接続ライン５上には第２ガスアレスタ５５が設けられる。ここで、第１および第２ガスアレスタ４５，５５は、平常通電時の電圧では高インピーダンスのため通電しないという特性を有している。すなわち、第１，第２ガスアレスタ４５，５５は、Ｌ－Ｇ接続ライン４，Ｎ－Ｇ接続ライン５に流入した通電電流が、第１，第２分岐ライン４０，５０に流れるよう機能する。これによりＬ－Ｎ間が通電される。したがって、バリスタの故障後におけるＬ－Ｎ間の通電は、第１，第２分岐ライン４０，５０を経由して行われる。第１，第２分岐ライン４０，５０上に設けられた第２、第３抵抗器４３，５３は、分岐ライン４０，５０を流れる通電電流により発熱する。これにより、第２、第３温度ヒューズ４４，５４を確実に溶断することができる。

【0036】

本実施の形態に係るサージ保護回路１によれば、電気機器への通電が確実に遮断されるため、容易に故障を認知することができる。また、バリスタが故障した後に電気機器の使用を継続することがないため、次回引き起こされるサージによるダメージを未然に防ぐことができる。

【0037】

従来技術のサージ保護回路は、バリスタ破壊時の形状や熱の感知が不安定な状態でバリスタの発熱を検知するものである。本実施の形態に係るサージ保護回路は、このような従来技術の構成とは異なるものであり、破壊または故障したバリスタを通過する通電電流によって抵抗器を発熱させ、この抵抗器の発熱により確実に温度ヒューズを溶断し、電力入力ラインを遮断することができる。

【0038】

なお、本実施の形態のサージ保護回路１は、少なくとも１つの故障検出手段を備えていればよい。しかしながら、２つ以上、特に第２、第３故障検出手段４１，５１を備える場合、さらなる効果を得ることができる。電力入力ライン２にサージが印加される際、第１分岐ライン４０および第２分岐ライン５０にもサージ電流が流れる。これにより、本実施の形態のサージ保護回路１は、Ｌ－Ｎ間を接続する３つの並列回路が形成されることとなり、Ｌ－Ｎ接続ライン３、Ｌ－Ｇ接続ライン４、Ｎ－Ｇ接続ライン５の各々に設けられた各バリスタおよび／またはガスアレスタは、分散されたサージを吸収することができる。すなわち、本実施の形態のサージ保護回路１は、サージ許容量を向上することができる。

【0039】

以上の説明において、本実施の形態のサージ保護回路１は、Ｌ－Ｎ接続ライン３と、Ｌ－Ｇ接続ライン４と、Ｎ－Ｇ接続ライン５とを備えることとしたが、これらのラインのうちいずれかの接続ラインに故障検出手段を備えているだけで、本発明の効果は発揮することができる。したがって、本発明の別態様におけるサージ保護回路１は、非接地側電線（Ｌ）と、接地側電線（Ｎ）と、アース線（Ｇ）とを備える電力入力ライン２と、接地側電線または非接地側電線のいずれか一方と、アース線とを接続するアース接続ライン４，５に配置され、サージを吸収するバリスタ４２，５２と、バリスタ４２，５２と直列の関係で、アース接続ライン４，５に配置されるガスアレスタ４５，５５と、アース接続ライン４，５上のバリスタ４２，５２とガスアレスタ４５，５５との間から分岐し、接地側電線Ｌまたは非接地側電線Ｎのいずれか他方に接続される分岐ライン４０，５０に配置され、バリスタ４２，５２の故障により、アース接続ライン４，５および分岐ライン４０，５０に通電電流が流れることに応答して、接地側電線Ｎまたは非接地側電線Ｌのいずれか一方の通電を遮断する故障検出手段４１，５１とを備える。

【0040】

（他の実施形態について）
次に、図２を参照して、他の実施の形態に係るサージ保護回路１Ａについて説明する。本発明に係るサージ保護回路１は、単相交流の電気回路に採用されるものであったが、他の実施の形態に係るサージ保護回路１Ａは、三相交流の電気回路に採用されるサージ保護回路１Ａである。三相交流回路は、実質的には、単相交流回路を３つ併せたものであり、既述の単相交流回路用サージ保護回路１を三相交流回路にも適用可能である。

【0041】

図２に示すサージ保護回路１Ａのバリスタおよび故障検出手段は、３本の入力ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、任意の２本の入力ライン間に設けられる。すなわち、Ｌ１－Ｌ２接続ライン３Ａ，Ｌ２－Ｌ３接続ライン４ＡおよびＬ３－Ｌ１接続ライン５Ａのそれぞれに、サージを吸収するバリスタ３２Ａ，４２Ａ，５２Ａおよび故障検出手段３１Ａ，４１Ａ，５１Ａが設けられる。各接続ライン３Ａ，４Ａ，５Ａには、各バリスタ３２Ａ，４２Ａ，５２Ａの故障により通電電流が流れる。通電電流が流れることに応答して、故障検出手段３１Ａ，４１Ａ，５１Ａは、一方の入力ラインまたは他方の入力ラインの通電を遮断する。

【0042】

故障検出手段３１Ａ、４１Ａ，５１Ａは、接続ライン３Ａ，４Ａ，５Ａ上に通電電流が流れることに応答して発熱する抵抗器３３Ａ，４３Ａ，５３Ａを備え、任意の２本の入力ラインの一方の入力ラインまたは他方の入力ラインの途中位置に設けられ、抵抗器３３Ａ，４３Ａ，５３Ａと近接した位置に配置され、抵抗器３３Ａ，４３Ａ，５３Ａの発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する温度ヒューズ３４Ａ、４４Ａ，５４Ａを備える。

【0043】

また、電力入力ライン２Ａがアース線Ｇを含む場合、サージ保護回路１Ａは、Ｌ１－Ｇ接続ライン６Ａ、Ｌ２－Ｇ接続ライン７Ａ、Ｌ３－Ｇ接続ライン８Ａを有し、各アース接続ライン６Ａ，７Ａ，８Ａ上に、バリスタ６２Ａ，７２Ａ，８２Ａおよびガスアレスタ６５Ａ，７５Ａ，８５Ａが備えられていてもよい。この場合であっても、各アース接続ライン６Ａ，７Ａ，８Ａのバリスタ６２Ａ，７２Ａ，８２Ａとガスアレスタ６５Ａ，７５Ａ，８５Ａとの間から分岐し、電力入力ライン２Ａの対応するラインへ接続する分岐ライン６０Ａ，７０Ａ，８０Ａに通電電流が流れることで、故障検出手段６１Ａ，７１Ａ，８１Ａが通電を遮断する。

【0044】

故障検出手段６１Ａ，７１Ａ，８１Ａは、分岐ライン６０Ａ，７０Ａ，８０Ａ上に通電電流が流れることに応答して発熱する抵抗器６３Ａ，７３Ａ，８３Ａを備え、一方または他方のうちいずれかの電力入力ラインの途中位置に設けられ、抵抗器６３Ａ，７３Ａ，８３Ａと近接した位置に配置され、抵抗器６３Ａ，７３Ａ，８３Ａの発熱温度が設定値を上回ることに応答して溶断する温度ヒューズ６４Ａ，７４Ａ，８４Ａを備える。

【0045】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0046】

１ サージ保護回路、２ 電力入力ライン、３ Ｌ－Ｎ接続ライン、４ Ｌ－Ｇ接続ライン、５ Ｎ－Ｇ接続ライン、３１ 第１故障検出手段、３２ 第１バリスタ、３３ 第１抵抗器、３４ 第１温度ヒューズ、４０ 第１分岐ライン、４１ 第２故障検出手段、４２ 第２バリスタ、４３ 第２抵抗器、４４ 第２温度ヒューズ、４５ 第１ガスアレスタ、５０ 第２分岐ライン、５１ 第３故障検出手段、５２ 第３バリスタ、５３ 第３抵抗器、５４ 第３温度ヒューズ、５５ 第２ガスアレスタ、１Ａ サージ保護回路、２Ａ 電力入力ライン、３Ａ Ｌ１－Ｌ２接続ライン、４Ａ Ｌ２－Ｌ３接続ライン、５Ａ Ｌ３－Ｌ１接続ライン、６Ａ Ｌ１－Ｇ接続ライン、７Ａ Ｌ２－Ｇ接続ライン、８Ａ Ｌ３－Ｇ接続ライン、６０Ａ，７０Ａ，８０Ａ 分岐ライン、３１Ａ、４１Ａ，５１Ａ、６１Ａ，７１Ａ，８１Ａ 故障検出手段、３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ、６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ バリスタ、３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ，６３Ａ，７３Ａ，８３Ａ 抵抗器、３４Ａ、４４Ａ，５４Ａ，６４Ａ，７４Ａ，８４Ａ 温度ヒューズ、６５Ａ，７５Ａ，８５Ａ ガスアレスタ。

【図1】

【図2】

【図3】