JP6474230B2 - サージ防護システム - Google Patents

Description

本発明は、電源線又は通信線の線路から接地線へ流れる雷サージ電流に対し、防護対象機器を防護するためのサージ防護システムに関するものである。

従来、例えば、特許文献１には、電源線又は通信線の線路から接地線へ流れる雷サージ電流に対し、防護対象機器を防護するサージ防護システムが記載されている。サージ防護システムは、雷サージ電流を接地線へ放流するサージ防護デバイス（Surge Protective Device）を有している。サージ防護デバイスは、配線用の台座に嵌脱自在（removably）に嵌着（fit into）されている。台座の接地線側には、雷サージ電流を検出して表示するためのサージ検出器（Surge detector）が着脱自在に取り付けられている。

電源線又は通信線の線路は、通常、複数の線路によって構成されている。サージ防護システムは、複数の線路に対してそれぞれ設置される。

特開２０１３−０７７４８３号公報

しかしながら、従来のサージ防護システムでは、次の（１）及び（２）のような課題があった。

（１）従来のサージ防護システムにおけるサージ検出器は、台座の接地線側に取り付けられているので、サージ検出器が台座から突出している形状となっている。そのため、従来のサージ防護システムは、収納用の配線盤、又はサージ防護デバイス盤（以下、「ＳＰＤ盤」という。）のスペースが狭い場合、小型化できずに収納が困難であるという課題がある。

（２）従来のサージ防護システムでは、１つのサージ防護デバイスに対して１つのサージ検出器を、台座を介して接続する構成となっている。複数の線路には、その線路の本数分のサージ防護デバイス及びサージ検出器が設置される。そのため、従来のサージ防護システムは、部品の点数が多くなり、小型化できずに狭い配線盤又はＳＰＤ盤には収納が困難であるという課題がある。

本発明のサージ防護システムは、配線用の台座と、並列に配置され、前記台座に対して嵌脱自在に嵌着される複数のサージ防護デバイスと、前記サージ防護デバイスに対して並列に配置され、前記台座に対して嵌脱自在に嵌着されるサージ検出器と、を備えている。

前記台座は、上部が開口した略箱形の基台と、前記基台の上部を覆う基部、並びに前記基部の両側面から上方向に延設された一対の第１側壁部及び第２側壁部を有するカバーと、前記基台及び前記カバー内に収容され、前記第１側壁部の外側面から挿入される複数の線路側電線がそれぞれ接続される複数の第１台座端子部と、前記基台及び前記カバー内に収容され、前記第２側壁部の外側面から挿入される接地線が接続される第２台座端子部と、前記基台内に収容され、第１台座コンタクト部と、第２台座コンタクト部と、前記第１台座コンタクト部及び前記第２台座コンタクト部間を接続する連結部と、を有する配線金具と、を備えている。

前記各サージ防護デバイスは、前記第１側壁部及び前記第２側壁部間に嵌脱自在に嵌着される略箱形の第１ケースと、前記第１ケース内に収容され、前記各第１台座端子部側から侵入する雷サージ電流を前記第１台座コンタクト部側へ放電する避雷回路と、を有している。

前記雷サージ検出器は、前記第１ケースと略同じ形状を有し、前記第１側壁部及び前記第２側壁部間に嵌脱自在に嵌着される第２ケースと、前記第２ケース内に収容され、前記第２台座コンタクト部側から侵入する前記雷サージ電流を前記第２台座端子部側へ放出すると共に、前記雷サージ電流の電流値を検出して雷サージ電流検出結果を求める検出部と、前記雷サージ電流検出結果を外部から視認可能な状態で表示する表示部と、を有している。

本発明のサージ防護システムによれば、サージ防護デバイス及びサージ検出器が台座上に並列に配置され、サージ防護デバイスに侵入した雷サージ電流を、サージ検出器を介して接地線側に放流する構成になっている。そのため、サージ防護システムは、小型化して狭い配線盤又はＳＰＤ盤に収納することが可能となる。更に、複数のサージ防護デバイスに対して１つのサージ検出器を接続するようになっているので、部品の点数が少なくなってサージ防護システムの小型化が可能となり、狭い配線盤又はＳＰＤ盤に収納できる。

図１は本発明の実施例１におけるサージ防護システムの全体を示す概略の回路構成図である。 図２は図１中のサージ検出器を示す概略の回路構成図である。 図３は図１のサージ防護システムを示す外観の斜視図である。 図４は図３中の台座を示す斜視図である。 図５は図４の台座を左側から見た斜視図である。 図６は図４の台座を分解した状態を示す斜視図である。 図７は図６中の配線金具を示す拡大斜視図である。 図８は図６中の第１台座端子部を示す拡大斜視図である。 図９は図６中の第２台座端子部を示す拡大斜視図である。 図１０は図３中のサージ防護デバイスを示す斜視図である。 図１１は図１０のサージ防護デバイスを下から見た斜視図である。 図１２は図１０のサージ防護デバイスの内部を示す透視斜視図である。 図１３は図３中のサージ検出器を示す斜視図である。 図１４は図１３のサージ検出器を右側から見た斜視図である。 図１５は図１４のサージ検出器の電池蓋を外した状態を示す斜視図である。 図１６は図１３のサージ検出器を下から見た斜視図である。 図１７は図１３のサージ検出器の内部を示す透視斜視図である。 図１８は図１のサージ防護システムの適用例を示す概略の回路構成図である。 図１９は本発明の実施例２におけるサージ防護システムの全体を示す概略の回路構成図である。 図２０は図１９のサージ防護システムの適用例を示す概略の回路構成図である。

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は、本発明の実施例１におけるサージ防護システム１の全体を示す概略の回路構成図である。

サージ防護システム１は、電源線の複数の線路８１に接続された防護対象機器８２を雷サージ電流ｉから防護するためのシステムである。複数の線路８１は、例えば、単相３線式、接地相有りの入力電圧（例えば、交流２００Ｖ）を供給する電源線である。複数の線路８１は、例えば、３本の線路８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｎを有している。サージ防護システム１は、３本の線路８１から分岐点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３において分岐した複数の線路側電線８３に接続されている。複数の線路側電線８３は、例えば、３本の線路側電線８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃを有している。

サージ防護システム１は、配線用の台座１０と、複数のサージ防護デバイス４０と、１つのサージ検出器６０と、により構成されている。台座１０は、複数のサージ防護デバイス４０と１つのサージ検出器６０とを接続するための配線用の装置である。複数のサージ防護デバイス４０は、雷サージ電流ｉが侵入すると導通して、その雷サージ電流ｉをサージ検出器６０へ流すための装置であり、台座１０に対して嵌脱自在に嵌着されている。複数のサージ防護デバイス４０は、例えば、３つのサージ防護デバイス４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを有している。サージ検出器６０は、雷サージ電流ｉを検出して検出結果を表示する装置であり、３つのサージ防護デバイス４０に対して並列に配置されて、台座１０に対して嵌脱自在に嵌着されている。サージ防護システム１は、接地線８４を介してグランドＧＮＤに接続されている。

台座１０には、複数の第１台座端子部１１と、１つの第２台座端子部１３とが設けられている。複数の第１台座端子部１１は、３本の線路側電線８３と接続するために３本の線路８１側に設けられている。１つの第２台座端子部１３は、接地線８４と接続するためにグランドＧＮＤ側に設けられている。複数の第１台座端子部１１は、例えば、３つの第１台座端子部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを有している。３つの第１台座端子部１１は、３本の線路側電線８３を介して防護対象機器８２に接続されている。３つの第１台座端子部１１は、３つのサージ防護デバイス４０の一端にそれぞれ接続されている。３つのサージ防護デバイス４０の他端には、配線金具１２を介して、サージ検出器６０の一端が接続されている。配線金具１２は、台座１０内に収容されて、３つのサージ防護デバイス４０とサージ検出器６０とを接続するためのものである。サージ検出器６０の他端には、第２台座端子部１３が接続されている。第２台座端子部１３は、接地線８４を介して、グランドＧＮＤに接続されている。

配線金具１２は、複数の第１台座コンタクト部１４、１つの第２台座コンタクト部１５、及び連結部１６を有している。複数の第１台座コンタクト部１４は、３つのサージ防護デバイス４０と接続するためにグランドＧＮＤ側に設けられたものである。複数の第１台座コンタクト部１４は、例えば、３つの第１台座コンタクト部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを有している。第２台座コンタクト部１５は、サージ検出器６０と接続するために線路８１側に設けられたものである。連結部１６は、３つの第１台座コンタクト部１４と第２台座コンタクト部１５とを連結するものである。

各サージ防護デバイス４０は、第１コンタクト４１及び第２コンタクト４２を有している。第１コンタクト４１は、線路８１側に設けられ、台座１０の第１台座端子部１１に接続されている。第２コンタクト４２は、グランドＧＮＤ側に設けられ、配線金具１２の第１台座コンタクト部１４に接続されている。第１コンタクト４１と第２コンタクト４２との間には、避雷回路４３が接続されている。

避雷回路４３は、第１コンタクト４１から侵入する雷サージ電流ｉをサージ検出器６０に放流するための回路である。避雷回路４３は、バリスタ（varistor）４３ａ及び切り離し機構４３ｂを有している。これらのバリスタ４３ａ及び切り離し機構４３ｂは、第１コンタクト４１と第２コンタクト４２との間に直列に接続されている。バリスタ４３ａは、雷サージ電流ｉが流れると短絡状態になって雷サージ電流ｉを導通させる非直線性抵抗素子である。バリスタ４３ａは、過大な雷サージ電流ｉにより劣化すると、漏れ電流が大きくなったり、或いは焼損することがあるので、このバリスタ４３ａを回路から切り離すために、切り離し機構４３ｂが設けられている。切り離し機構４３ｂは、バリスタ４３ａが規定温度以上に加熱されると溶断する半田部材等により構成されている。

サージ検出器６０は、第３コンタクト６１、第４コンタクト６２、検出部６３、及び表示部６４を有している。第３コンタクト６１は、線路８１側に設けられ、配線金具１２の第２台座コンタクト部１５に接続されている。第４コンタクト６２は、グランドＧＮＤ側に設けられ、台座１０の第２台座端子部１３に接続されている。検出部６３は、雷サージ電流ｉを検出するための装置である。表示部６４は、検出部６３にて検出された雷サージ電流検出結果を表示するための装置である。

図２は、図１中のサージ検出器６０を示す概略の回路構成図である。
サージ検出器６０は、第３コンタクト６１、第４コンタクト６２、検出部６３、及び表示部６４を有し、その他に連結バー６５、電池６６、及び確認ボタン６７を有している。第３コンタクト６１と第４コンタクト６２との間は、連結バー６５によって接続されている。検出部６３は、連結バー６５の外周に装着（wearing）された検出コイル６３ａと、この検出コイル６３ａに接続された制御部６３ｂと、を有している。検出コイル６３ａは、連結バー６５を流れる雷サージ電流ｉを検出するために、その雷サージ電流ｉによって誘起される誘導電流を出力する装置である。制御部６３ｂは、サージ検出器６０の全体の動作を制御する装置であり、例えば、演算制御部６３ｂ１及びメモリ６３ｂ２を有している。演算制御部６３ｂ１は、検出コイル６３ａから出力される誘導電流を電圧に変換して検出電圧を生成し、この検出電圧の電圧波形を時間軸に対して引き延ばし処理を行って変形処理波形を出力し、その変形処理波形で電圧値から雷サージ電流ｉの電流値を算定して、処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを有する雷サージ電流検出結果を求めるものである。メモリ６３ｂ２は、雷サージ電流検出結果中の処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを記憶する装置である。制御部６３ｂには、表示部６４、電池６６、及び確認ボタン６７が接続されている。電池６６は、電源電力を供給するためのものである。確認ボタン６７は、メモリ６３ｂ２が記憶する処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを表示部６４に表示させるためのスイッチである。

図３は、図１のサージ防護システム１を示す外観の斜視図である。
サージ防護システム１の台座１０は、上部が開口した略箱形の基台１７を有し、その上部はカバー１８で覆われている。基台１７及びカバー１８は、プラスチック等の絶縁部材により形成されている。カバー１８は、基台１７を覆う基部１８ａと、この基部１８ａの両側面から上方向に延設された一対の第１側壁部１８ｂ及び第２側壁部１８ｃと、により構成されている。基台１７の底面には、係止金具１９が前進及び後退可能に取り付けられている。係止金具１９は、機器取り付け用レール（Mounting rails for devices、例えば、ＤＩＮレール）８５を挟持して係止し、台座１０を取り外し可能に固定する機能を有している。

ＤＩＮレール８５とは、ＤＩＮ規格で定められた例えば３５ｍｍ幅の機器取り付け金具である。ＤＩＮ規格では、交流１０００Ｖ以下又は直流１５００Ｖ以下で使用する開閉器、工業用端子台等の電気機器を取り付ける機器取り付け用レールについて規定されている。

第１側壁部１８ｂには、複数の線路側電線８３を挿入するための図示しない第１開口部が設けられている。第１開口部には、複数の線路側電線８３が挿入されて図１の複数の第１台座端子部１１に接続されている。第１側壁部１８ｂの上面１８ｄには、第１開口部に挿入された複数の線路側電線８３を固定するための複数の螺子孔２０が設けられている。複数の螺子孔２０は、例えば、螺子孔２０Ａ及び図示しない２つの螺子孔２０Ｂ，２０Ｃを有している。第２側壁部１８ｃには、接地線８４を挿入するための複数の第２開口部２１が設けられている。複数の第２開口部２１は、例えば、２つの第２開口部２１Ａ，２１Ｂを有している。第２開口部２１Ａには、接地線８４が挿入されて図１の第２台座端子部１３に接続されている。第２開口部２１Ｂは、予備として設けられているものである。第２側壁部１８ｃの上面１８ｅには、接地線８４を固定するための複数の螺子孔２２がそれぞれ設けられている。複数の螺子孔２２は、例えば、２つの螺子孔２２Ａ，２２Ｂを有している。第２側壁部１８ｃの底部には、サージ防護デバイス４０の交換識別用端子２３が設けられている。

各サージ防護デバイス４０は、このサージ防護デバイス４０の部品を収納する略箱型の第１ケース４４を有している。第１ケース４４は、プラスチック等の絶縁部材により形成され、図１の避雷回路４３が収納されている。サージ検出器６０は、このサージ検出器６０の部品を収納する略箱型の第２ケース６８を有している。第２ケース６８は、プラスチック等の絶縁部材により形成され、図２の検出部６３等が収納されている。

図４は、図３中の台座１０を示す斜視図である。更に、図５は、図４の台座１０を左側から見た斜視図である。

図４及び図５に示す台座１０の基部１８ａは、３つのサージ防護デバイス４０を搭載するための３つの載置面１８ｆと、サージ検出器６０を搭載するための１つの載置面１８ｇと、を有している。

各サージ防護デバイス４０の載置面１８ｆには、第１コンタクト４１との接続用の複数のコンタクト孔２４、第２コンタクト４２との接続用の複数のコンタクト孔２５、複数の誤挿入防止孔２６、及び複数のスイッチ孔２７が形成されている。複数のコンタクト孔２４は、例えば、３つのコンタクト孔２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを有している。複数のコンタクト孔２５は、例えば、３つのコンタクト孔２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを有している。複数の誤挿入防止孔２６は、逆方向の挿入によるサージ防護デバイス４０の接続の誤りを防止するためのものであり、例えば、３つの誤挿入防止孔２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを有している。３つのサージ防護デバイス４０には、複数のスイッチ孔２７に挿入されるスイッチ押圧部材５１が設けられている。複数のスイッチ孔２７に押圧部材５１が挿入されると、基台１７内に設けられた図示しないスイッチがオン状態になる。複数のスイッチ孔２７は、例えば、３つのスイッチ孔２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを有している。

サージ検出器６０の載置面１８ｇには、２つのコンタクト孔２８，２９、誤挿入防止孔３０、スイッチ孔３１、及び端子孔３２が形成されている。コンタクト孔２８は、サージ検出器６０の第３コンタクト６１を挿入して接続するためのものである。コンタクト孔２９は、サージ検出器６０の第４コンタクト６２を挿入して接続するためのものである。誤挿入防止孔３０は、逆方向の挿入によるサージ検出器６０の接続の誤りを防止するためのものである。サージ検出器６０には、スイッチ孔３１に挿入されるスイッチ押圧部材７６が設けられている。スイッチ孔３１に押圧部材７６が挿入されると、基台１７内に設けられた図示しないスイッチがオン状態になる。端子孔３２は、電力供給用の端子である。

台座１０の第１側壁部１８ｂの内側面は、図３の第１ケース４４及び第２ケース６８の外側面が接する面である。この内側面には、上部側に複数の係合凸部３３と、下部側に複数の案内部３４と、が設けられている。複数の係合凸部３３は、カバー１８に対して第１ケース４４及び第２ケース６８を係合するための突起である。複数の係合凸部３３は、例えば、４つの係合凸部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄを有している。複数の案内部３４は、カバー１８に対して第１ケース４４及び第２ケース６８を挿入及び引き抜く際に、第１ケース４４及び第２ケース６８の外側面を摺動させるためのものである。複数の案内部３４は、例えば、４つの案内部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄを有している。

図６は、図４の台座１０を分解した状態を示す斜視図である。図７は、図６中の配線金具１２を示す拡大斜視図である。図８は、図６中の第１台座端子部１１を示す拡大斜視図である。更に、図９は、図６中の第２台座端子部１３を示す拡大斜視図である。

図６に示す台座１０の基台１７には、複数の仕切り板１７ａが設けられている。複数の仕切り板１７ａは、金属製の３つの第１台座端子部１１、配線金具１２、及び金属製の第２台座端子部１３を仕切るものである。３つの第１台座端子部１１、配線金具１２、及び第２台座端子部１３は、複数の仕切り板１７ａに仕切られて、基台１７に収容されている。３つの第１台座端子部１１は、３本の線路側電線８３を挿入して固定するためのものである。配線金具１２は、サージ防護デバイス４０に侵入した雷サージ電流ｉをサージ検出器６０に放流するためのものである。第２台座端子部１３は、接地線８４を挿入して固定するためのものである。

図７に示す配線金具１２は、第１台座コンタクト部１４、第２台座コンタクト部１５、及び連結部としての連結板１６から構成されている。連結板１６は、第１台座コンタクト部１４と第２台座コンタクト部１５とを連結するための導通用の細板状の部材である。

第１台座コンタクト部１４は、支持板１４ａ及び複数の第１台座コンタクト１４ｂから構成されている。支持板１４ａは、連結板１６の一端に略直角方向に接続されている細板状の部材である。複数の第１台座コンタクト１４ｂは、支持板１４ａ上に固定され、割溝が形成されて上部が開口した略円筒状の形状であり、サージ防護デバイス４０の第２コンタクト４２が挿入されるものである。

第２台座コンタクト部１５は、支持部材１５ａ及び第２台座コンタクト１５ｂから構成されている。支持部材１５ａは、連結板１６の他端に支持板１４ａとは反対側の略直角方向に接続されている。支持部材１５ａは、第２台座コンタクト１５ｂを固定するための板状の支持部１５ａ１を有している。第２台座コンタクト１５ｂは、支持部１５ａ１上に固定され、割溝が形成されて上部が開口した略円筒状の形状であり、サージ検出器６０の第３コンタクト６１が挿入されるものである。

図８に示す台座端子部１１は、支持部材１１ａ、台座コンタクト１１ｂ、固定枠１１ｃ、及び螺子１１ｄにより構成されている。支持部材１１ａは、下部に断面略Ｌ字状の支持板１１ａ１と、支持板１１ａ１の上部に延設された断面略Ｕ字状の支持枠１１ａ２と、を有している。支持板１１ａ１は、台座コンタクト１１ｂを固定するためのものである。支持枠１１ａ２は、固定枠１１ｃを設けるためのものであり、螺子１１ｄを通す螺子孔が形成されている。台座コンタクト１１ｂは、支持板１１ａ１上に固定され、割溝が形成されて上部が開口した略円筒状の形状であり、サージ防護デバイス４０の第１コンタクト４１が挿入されるものである。固定枠１１ｃは、線路側電線８３を固定する断面略方形の部材であり、支持枠１１ａ２の螺子孔の下方に位置して螺子１１ｄにより上下動可能に取り付けられるものである。螺子１１ｄは、支持枠１１ａ２の螺子孔を通す螺子であり、線路側電線８３を挿入して固定するために用いられるものである。

図９に示す第２台座端子部１３は、支持部材１３ａ、台座コンタクト１３ｂ、固定枠１３ｃ１，１３ｃ２、及び螺子１３ｄ１，１３ｄ２により構成されている。支持部材１３ａは、下部に断面略Ｌ字状の支持板１３ａ１と、支持板１３ａ１の上部に延設された断面略Ｕ字状の支持枠１３ａ２，１３ａ３と、を有している。支持板１３ａ１は、台座コンタクト１３ｂを固定するためのものである。支持枠１３ａ２，１３ａ３は、固定枠１３ｃ１，１３ｃ２をそれぞれ設けるためのものであり、螺子１３ｄ１，１３ｄ２を通す螺子孔がそれぞれ形成されている。台座コンタクト１３ｂは、支持板１３ａ１上に固定され、割溝が形成されて上部が開口した略円筒状の形状であり、サージ検出器６０の第４コンタクト６２が挿入されるものである。固定枠１３ｃ１，１３ｃ２は、接地線８４を固定する断面略方形の部材であり、支持枠１３ａ２，１３ａ３の螺子孔の下方に位置して螺子１３ｄ１，１３ｄ２により上下動可能に取り付けられるものである。螺子１３ｄ１，１３ｄ２は、支持枠１３ａ２，１３ａ３の螺子孔を通す螺子であり、接地線８４を挿入して固定するために用いられるものである。

図１０は、図３中のサージ防護デバイス４０を示す斜視図である。
複数のサージ防護デバイス４０の第１ケース４４には、表示窓４５ａ、係合凹部４６、把持部４７、及び案内部４８が設けられている。表示窓４５ａは、第１ケース４４の上面に設けられ、バリスタ４３ａの加熱による切り離し機構４３ｂの切り離しを表示色の変更等により通知するものである。係合凹部４６は、第１ケース４４の前方側面の中央部に設けられ、台座１０の係合凸部３３に係合されて第１ケース４４を固定するためのものである。把持部４７は、第１ケース４４の前方側面の上部において、係合凹部４６に延設されている。把持部４７を押圧することにより、係合凸部３３と係合凹部４６との係合を外すことができる。案内部４８は、第１ケース４４の前方側面の下部に設けられている。案内部４８は、第１ケース４４を台座１０に挿入する際に台座１０の案内部３４に係合して案内するための突起を有し、第１ケース４４を台座１０に挿入して案内するためのものである。

図１１は、図１０のサージ防護デバイス４０を下から見た斜視図である。
各サージ防護デバイス４０は、第１ケース４４の下方を閉塞する底蓋４９を有している。底蓋４９には、略円柱状の第１コンタクト４１、略円柱状の第２コンタクト４２、誤挿入防止部材５０、及び略角柱状のスイッチ押圧部材５１が突設されている。第１コンタクト４１は、台座１０のコンタクト孔２４に挿入して第１台座端子部１１に接続されるものである。第２コンタクト４２は、台座１０のコンタクト孔２５に挿入して第１台座コンタクト部１４に接続されるものである。誤挿入防止部材５０は、サージ防護デバイス４０が逆方向に挿入されることを防止するためのものである。スイッチ押圧部材５１は、スイッチ孔２７に挿入して、台座１０内の図示しないスイッチをオン状態にするためのものである。

図１２は、図１０のサージ防護デバイス４０の内部を示す透視斜視図である。
サージ防護デバイス４０は、複数の部材を固定するための内部フレーム５２を有している。内部フレーム５２は、例えば、緑色の絶縁部材であり、第１ケース４４の内部に底蓋４９に対して垂直方向に設けられている。底蓋４９には、細板状の連結片５３が内部フレーム５２に沿って上方向に斜設されている。連結片５３の上方向の先端には、切り離し機構４３ｂが配設されている。切り離し機構４３ｂは、ヒューズ５４及び回動板５５から構成されている。ヒューズ５４は、一端が連結片５３の上方先端に取り付けられている。ヒューズ５４は、サージ防護デバイス４０の背面側に取り付けられた図示しないバリスタ４３ａの加熱により溶断し、雷サージ電流ｉの第２コンタクト４２への侵入を遮断するためのものである。回動板５５は、略楕円板状で右上方向に突出部を有し、その突出部にヒューズ５４の他端が取り付けられている。回動板５５は、ヒューズ５４が溶断すると図１２の矢印Ｌ１方向に回動するように取り付けられている。回動板５５の突出部の先端には、表示部４５が取り付けられている。表示部４５は、表示窓４５ａ及び表示色板４５ｂから構成されている。表示色板４５ｂは、例えば、赤色の略扇形板状の部材であり、上方向に突出して奥行き方向に延設された突出部を有している。表示色板４５ｂは、回動板５５が矢印Ｌ１方向に回動するに伴って矢印Ｌ２方向に回動するように取り付けられている。表示色板４５ｂは、表示窓４５ａに表示されていた内部フレーム５２の緑色の表示色を、表示色板４５ｂの赤色の表示色に変化させるものである。

図１３は、図３中のサージ検出器６０を示す斜視図である。
サージ検出器６０の第２ケース６８には、表示部６４、確認ボタン６７、係合凹部６９、把持部７０、及び案内部７１が設けられている。表示部６４は、第２ケース６８の上面に設けられ、制御部６３ｂ内のメモリ６３ｂ２が記憶する処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを表示する表示窓６４ａを有している。確認ボタン６７は、第２ケース６８の上面における表示窓６４ａの近傍に設けられ、表示窓６４ａに処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを表示させるための略円柱状のスイッチである。係合凹部６９は、第２ケース６８の前方側面の中央部に設けられ、台座１０の係合凸部３３に係合されて第２ケース６８を固定するためのものである。把持部７０は、第２ケース６８の前方側面の上部において、係合凹部６９に延設されている。把持部７０を押圧することにより、係合凸部３３と係合凹部６９との係合を外すことができる。案内部７１は、第２ケース６８の前方側面の下部に設けられている。案内部７１は、第２ケース６８を台座１０に挿入する際に台座１０の案内部３４に係合して案内するための突起を有し、第２ケース６８を台座１０に挿入して案内するためのものである。

図１４は、図１３のサージ検出器６０を右側から見た斜視図である。更に、図１５は、図１４のサージ検出器６０の電池蓋７３を外した状態を示す斜視図である。

図１５に示す第２ケース６８の右側面には、電池６６が着脱自在に収容されている。この電池６６を覆うように、図１４に示すサージ検出器６０の第２ケース６８における右側面には、電池蓋７３が設けられている。本実施例１で電池６６を第２ケース６８の右側面に収容する構成としたのは、以下の理由による。

例えば、電池６６が台座１０の底面に収容されると、電池６６を交換する場合にサージ防護システム１の全体をＤＩＮレール８５から取り外す必要がある。更に、サージ防護システム１に接続された接地線８４は、余長が無い場合が多く、留め具でＳＰＤ盤に固定されている場合もある。その場合、サージ検出器６０に接続されている接地線も取り外す必要がある。そのため、本実施例１では、電池６６を第２ケース６８の右側面に収容している。

図１６は、図１３のサージ検出器６０を下から見た斜視図である。
サージ検出器６０は、第２ケース６８の下方を閉塞する底蓋７４を有している。底蓋７４には、略円柱状の第３コンタクト６１、略円柱状の第４コンタクト６２、誤挿入防止部材７５、略角柱状のスイッチ押圧部材７６、及び２つの略円筒状の接続端子７７が突設されている。第３コンタクト６１は、台座１０のコンタクト孔２８に挿入して第２台座コンタクト部１５に接続されるものである。第４コンタクト６２は、台座１０のコンタクト孔２９に挿入して第２台座端子部１３に接続されるものである。誤挿入防止部材７５は、サージ検出器６０が逆方向に挿入されることを防止するためのものである。スイッチ押圧部材７６は、スイッチ孔３１に挿入して台座１０内のスイッチをオン状態にするためのものである。接続端子７７は、端子孔３２に挿入するものである。

図１７は、図１３のサージ検出器６０の内部を示す透視斜視図である。
サージ検出器６０の内部には、棒状の連結バー６５が設けられている。連結バー６５は、略逆Ｕ字型の凸部を有し、第３コンタクト６１と第４コンタクト６２との間を連結している。連結バー６５の凸部の外周には、略方形の一対の検出コイル６３ａが装着されている。連結バー６５の上方向には、制御部６３ｂを構成する電子回路部品等を搭載するための板状のプリント基板７８が設けられている。プリント基板７８の上方には、表示窓６４ａを有する表示部６４及び確認ボタン６７が設けられている。プリント基板７８の裏側には、電池６６が収容されている。プリント基板７８の裏側下方には、接続端子７７が配設されている。

（実施例１のサージ防護システムの動作）
例えば、図１及び図３に示すサージ防護システム１において、落雷等により、例えば、第１台座端子部１１Ａと第２台座端子部１３との間に雷サージ電圧が発生した場合の動作を説明する。

図１に示す第１台座端子部１１Ａと第２台座端子部１３との間に雷サージ電圧が発生すると、雷サージ電流ｉは、線路８１Ｕから線路側電線８３Ａ及び第１台座端子部１１Ａを経由し、サージ防護デバイス４０Ａへ流れる。サージ防護デバイス４０Ａに流れた雷サージ電流ｉは、第１コンタクト４１及び切り離し機構４３ｂを経由してバリスタ４３ａに流れる。バリスタ４３ａは、雷サージ電流ｉが流れると短絡状態になることにより導通し、第２コンタクト４２を経由して雷サージ電流ｉを配線金具１２へ放流する。配線金具１２へ放流された雷サージ電流ｉは、第１台座コンタクト部１４→連結板１６→第２台座コンタクト部１５の経路を経由して、サージ検出器６０へ流れる。サージ検出器６０に侵入した雷サージ電流ｉは、第３コンタクト６１、図２に示す連結バー６５、及び第４コンタクト６２を経由して第２台座端子部１３へ流れる。その後、雷サージ電流ｉは、接地線８４を経由してグランドＧＮＤに放流される。これにより、防護対象機器８２は、雷サージ電圧から防護される。

連結バー６５へ雷サージ電流ｉが流れると、図２に示す検出コイル６３ａによって雷サージ電流ｉが検出され、誘導電流が制御部６３ｂへ出力される。制御部６３ｂは、誘導電流が流れると、その誘導電流から雷サージ電流ｉの電流値を算出する。制御部６３ｂは、算出した電流値が所定値以上の場合、メモリ６３ｂ２に記憶する処理回数ｎに１を加算する。制御部６３ｂは、算出した電流値がメモリ６３ｂ２に記憶する最大電流値ｉｍより大きい場合、算出した電流値を最大電流値ｉｍとしてメモリ６３ｂ２に記憶する。確認ボタン６７が押下されると、制御部６３ｂは、メモリ６３ｂ２に記憶された処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを表示窓６４ａに表示させる。これにより、サージ防護システム１が処理した処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍを表示窓６４ａを通して知ることが可能となる。

（実施例１のサージ防護システムの適用例）
図１８は、図１のサージ防護システム１の適用例を示す概略の回路構成図である。

本適用例では、図１のサージ防護システム１が漏電遮断器８６の二次側に設置された場合の適用例について説明する。

サージ防護システム１は、複数の線路８１に接続された防護対象機器８２を雷サージ電流ｉから防護するためのシステムである。複数の線路８１には、上流側に漏電遮断器（Earth Leakage Circuit Breaker）８６が接続されている。複数の線路８１は、分岐点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３及びバックアップ遮断器（Molded Case Circuit Breaker）８７を介して、サージ防護システム１に接続されている。漏電遮断器８６は、短絡等による過電流や絶縁不良等による漏れ電流を検出して線路８１を遮断するための安全装置である。バックアップ遮断器８７は、配線用遮断器又はヒューズで構成されている。サージ防護システム１は、設計値を超えるような極めて過大な雷サージ電流が通電された場合、バリスタ４３ａ及び切り離し機構４３ｂが損傷する可能性がある。バリスタ４３ａ及び切り離し機構４３ｂが損傷した場合、線路８１からサージ防護システム１を経由してグランドＧＮＤに、異常電流が流れ続ける可能性がある。漏電遮断器８６だけでなく、線路８１とサージ防護デバイス１との間にバックアップ遮断器８７を設けることにより、前記異常電流への対策を強化することができ、線路８１の安全性を向上することができる。

（実施例１の効果）
本実施例１のサージ防護システム１によれば、次の（Ａ）〜（Ｄ）のような効果がある。

（Ａ）サージ防護システム１は、３つのサージ防護デバイス４０及びサージ検出器６０が並列に台座１０上に配置される構成となっている。線路側電線８３に接続される第１台座端子部１１は、線路８１側に配置されている。接地線８４に接続される第２台座端子部１３は、グランドＧＮＤ側に配置されている。このような構成は、配線金具１２を設けたことにより可能となる。これにより、配線盤又はＳＰＤ盤のスペースが狭い場合であっても、サージ防護システム１の外部に線路８１側からグランドＧＮＤ側に接続する配線を設けることなく、サージ防護システム１を小型化して収納することができる。

（Ｂ）サージ防護システム１は、３つのサージ防護デバイス４０に対して１つのサージ検出器６０が接続される構成となっている。これにより、サージ防護システム１の部品の点数を減らせるのでサージ防護システム１の小型化が可能となり、狭い配線盤又はＳＰＤ盤に収納できる。

（Ｃ）サージ防護システム１の台座１０は、第１台座端子部１１と、配線金具１２と、第２台座端子部１３と、をそれぞれ固定せずに基台１７に収容している。これにより、基台１７、第１台座端子部１１、配線金具１２、及び第２台座端子部１３が温度変化等により変形しても、複数のサージ防護デバイス４０及びサージ検出器６０が嵌脱しづらくなることを防止できる。

（Ｄ）サージ検出器６０における第２ケース６８の右側面には、電池６６を収容する電池蓋７３が設けられている。これにより、サージ防護システム１の全体をＤＩＮレール８５から取り外すことなく、容易に電池６６を交換することができる。

（実施例２の構成）
図１９は、本発明の実施例２におけるサージ防護システム１Ｂ全体を示す概略の回路構成図であり、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。

サージ防護システム１Ｂは、図１におけるサージ検出器６０に代えて、これとは構成の異なるサージ検出器６０Ｂを有している。サージ検出器６０Ｂは、第３コンタクト６１と第４コンタクト６２との間に避雷素子としてのアレスタ７９が接続されている点がサージ検出器６０と異なる。アレスタ７９は、入力された雷サージ電流ｉを放電する避雷管である。その他のサージ防護システム１Ｂの構成については、実施例１のサージ防護システム１と同様である。

（実施例２のサージ防護システムの動作）
例えば、図１９に示すサージ防護システム１Ｂにおいて、落雷等により、例えば、第１台座端子部１１Ａと第２台座端子部１３との間に雷サージ電圧が発生した場合の動作を説明する。

サージ防護システム１Ｂにおける雷サージ電圧が発生した場合、実施例１のサージ防護システム１の場合と同様に、雷サージ電流ｉがサージ防護システム１Ｂに侵入し、例えば、サージ防護デバイス４０Ａ及び配線金具１２を経由してサージ検出器６０Ｂへ流れる。サージ検出器６０Ｂに流れた雷サージ電流ｉは、アレスタ７９によって放電し、第４コンタクト６２を経由して第２台座端子部１３へ流れる。その後、雷サージ電流ｉは、接地線８４を経由してグランドＧＮＤに放流される。これにより、防護対象機器８２は、雷サージ電圧から防護される。

（実施例２のサージ防護システムの適用例）
図２０は、図１９のサージ防護システム１Ｂの適用例を示す概略の回路構成図であり、実施例１を示す図１８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本適用例では、図１９のサージ防護システム１Ｂが漏電遮断器８６Ｂの一次側に設置された場合の適用例について説明する。

サージ防護システム１Ｂは、実施例１の複数の線路８１とは異なる電源線の複数の線路８１Ｂに接続されている。複数の線路８１Ｂは、例えば、３相３線式、接地相無しの入力電圧（例えば、交流２００Ｖ）を供給する電源線であり、例えば、３本の線路８１Ｒ，８１Ｓ，８１Ｔを有している。漏電遮断器８６Ｂは、漏電遮断器８６と同様に、短絡等による過電流や絶縁不良等による漏れ電流を検出して線路８１Ｂを遮断するための安全装置であるが、分岐点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３よりも防護対象機器８２側に接続されている点が、図１８に示す実施例１のサージ防護システム１の適用例と異なる。その他のサージ防護システム１Ｂの適用例については、実施例１のサージ防護システム１の適用例と同様である。

本実施例２の場合、バリスタ４３ａが経年劣化しても、アレスタ７９が漏れ電流を阻止するため、サージ防護システム１Ｂから漏れ電流が流れることはない。このように、サージ防護システム１Ｂから漏れ電流が流れることは無いため、サージ防護システム１Ｂを漏電遮断器８６Ｂの一次側に設けてもよい。なお、サージ防護システム１Ｂは、サージ防護システム１と同様に、設計値を超えるような極めて過大な雷サージ電流が通電された場合、バリスタ４３ａ、切り離し機構４３ｂ及びアレスタ７９が損傷する可能性がある。バリスタ４３ａ、切り離し機構４３ｂ及びアレスタ７９が損傷した場合、線路８１Ｂからサージ防護システム１Ｂを経由してグランドＧＮＤに、異常電流が流れ続ける可能性がある。線路８１Ｂとサージ防護システム１Ｂとの間にバックアップ遮断器８７を設けることにより、前記異常電流への対策を行い、線路８１Ｂの安全性を確保している。本実施例２では、分岐点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と防護対象機器８２との間に漏電遮断器８６Ｂが設けられているが、実際のフィールドでは、漏電遮断器８６Ｂの有無が不明な場合もある。そのような場合、サージ防護システム１ではなく、アレスタ７９を有するサージ防護システム１Ｂを設置することが望ましい。

（実施例２の効果）
本実施例２のサージ防護システム１Ｂによれば、サージ検出器６０Ｂにアレスタ７９を設けることにより、サージ防護デバイス４０Ａからの漏れ電流を阻止している。これにより、より多くの防護対象機器８２に対してサージ防護システム１Ｂを適用可能である。

（変形例）
本発明は、上記実施例１及び２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｅ）のようなものがある。

（ａ） 実施例１及び２では、サージ防護システム１，１Ｂにサージ防護デバイス４０を３つ設けた構成について説明したが、線路の形態に応じて１つ、２つ、又は４つ以上の構成としてもよい。このように変更しても、実施例１及び２と同様の効果が得られる。

（ｂ） 実施例１及び２では、配線金具１２における連結板１６を細板状で構成したが、細棒状等の他の形状に変更してもよい。このように変更しても、実施例１及び２と同様の効果が得られる。

（ｃ） 実施例１及び２では、サージ検出器６０の回路を図２のように構成したが、図示以外の他の回路構成に変更してもよい。

（ｄ） 実施例１及び２では、線路８１，８１Ｂを、単相３線式又は３相３線式の電源線としたが、単相２線式等の他の電源線としてもよい。又、線路８１，８１Ｂは、通信線としてもよい。

（ｅ） 実施例１及び２では、サージ検出器６０の表示窓６４ａに、サージ防護システム１，１Ｂの処理回数ｎ及び最大電流値ｉｍの情報を表示しているが、他の情報を表示してもよい。サージ防護システム１，１Ｂは、処理回数が増えていくとバリスタ４３ａやアレスタ７９の性能が低下していくため、劣化する前に交換（replace）することが望まれる。そこで、例えば、サージ防護システム１，１Ｂの処理回数が所定値以上に至った場合、サージ検出器６０の表示窓６４ａに交換を促すランプを点灯させるようにしても良い。これにより、サージ防護システム１，１Ｂを最適な時期に交換することが可能となるとともに、防護対象機器８２を確実に防護することが可能となる。

１，１Ｂ サージ防護システム
１０ 台座
１１ 第１台座端子部
１２ 配線金具
１３ 第２台座端子部
１４ 第１台座コンタクト部
１５ 第２台座コンタクト部
１６ 連結部
１７ 基台
１８ カバー
１８ａ 基部
１８ｂ 第１側壁部
１８ｃ 第２側壁部
４０ サージ防護デバイス
４１ 第１コンタクト
４２ 第２コンタクト
４３ 避雷回路
４３ａ バリスタ
４３ｂ 切り離し機構
４４ 第１ケース
６０，６０Ｂ サージ検出器
６１ 第３コンタクト
６２ 第４コンタクト
６３ 検出部
６４ 表示部
６５ 連結バー
６６ 電池
６８ 第２ケース
７９ アレスタ
８３ 線路側電線
８４ 接地線

Claims (7)

1. 配線用の台座と、
   並列に配置され、前記台座に対して嵌脱自在に嵌着される複数のサージ防護デバイスと、
   前記サージ防護デバイスに対して並列に配置され、前記台座に対して嵌脱自在に嵌着されるサージ検出器と、
   を備えるサージ防護システムであって、
   前記台座は、
   上部が開口した略箱形の基台と、
   前記基台の上部を覆う基部、並びに前記基部の両側面から上方向に延設された一対の第１側壁部及び第２側壁部を有するカバーと、
   前記基台及び前記カバー内に収容され、前記第１側壁部の外側面から挿入される複数の線路側電線がそれぞれ接続される複数の第１台座端子部と、
   前記基台及び前記カバー内に収容され、前記第２側壁部の外側面から挿入される接地線が接続される第２台座端子部と、
   前記基台内に収容され、第１台座コンタクト部と、第２台座コンタクト部と、前記第１台座コンタクト部及び前記第２台座コンタクト部間を接続する連結部と、を有する配線金具と、を備え、
   前記各サージ防護デバイスは、
   前記第１側壁部及び前記第２側壁部間に嵌脱自在に嵌着される略箱形の第１ケースと、
   前記第１ケース内に収容され、前記各第１台座端子部側から侵入する雷サージ電流を前記第１台座コンタクト部側へ放電する避雷回路と、を有し、
   前記サージ検出器は、
   前記第１ケースと略同じ形状を有し、前記第１側壁部及び前記第２側壁部間に嵌脱自在に嵌着される第２ケースと、
   前記第２ケース内に収容され、前記第２台座コンタクト部側から侵入する前記雷サージ電流を前記第２台座端子部側へ放出すると共に、前記雷サージ電流の電流値を検出して雷サージ電流検出結果を求める検出部と、
   前記雷サージ電流検出結果を外部から視認可能な状態で表示する表示部と、
   を有することを特徴とするサージ防護システム。
2. 前記台座において、
   前記複数の第１台座端子部には、前記第１側壁部の外側面に形成された第１開口部から挿入される前記複数の線路側電線がそれぞれ接続され、
   前記第２台座端子部には、前記第２側壁部の外側面に形成された第２開口部から挿入される前記接地線が接続され、
   前記第１台座コンタクト部は、前記複数の第１台座端子部に対向して配置され、
   前記第２台座コンタクト部は、前記複数の第１台座端子部側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のサージ防護システム。
3. 前記配線金具において、
   前記連結部は、細板状の連結板であり、
   前記第１台座コンタクト部は、
   前記連結板の一端において、略直角方向に接続された細板状の支持板と、
   前記支持板上に配列されて固定され、上端が開口した略筒状の複数の第１台座コンタクトと、を有し
   前記第２台座コンタクト部は、
   前記連結板の他端において、前記支持板に対して反対側の略直角方向に接続された支持部材と、
   前記支持部材上に固定され、上端が開口した略筒状の第２台座コンタクトと、を有することを特徴とする請求項２記載のサージ防護システム。
4. 前記配線金具において、
   前記連結部は、前記基台内において前記第１ケース及び前記第２ケースに対して並列に収容され、
   前記第１台座コンタクト部は、前記基台内における前記第２台座端子部側において、前記複数の第１台座端子部に対向する位置に収容され、
   前記第２台座コンタクト部は、前記基台内において前記複数の第１台座端子部側に収容されることを特徴とする請求項３記載のサージ防護システム。
5. 前記各サージ防護デバイスは、
   前記第１ケースと、
   前記第１ケースの底面に突設され、前記第１台座端子部に挿着される第１コンタクトと、
   前記第１ケースの底面に突設され、前記第１台座コンタクトに挿着される第２コンタクトと、
   前記第１ケース内に収容され、前記第１コンタクト側から侵入する前記雷サージ電流を前記第２コンタクト側へ放電する前記避雷回路と、
   を有し、
   前記サージ検出器は、
   前記第２ケースと、
   前記第２ケースの底面に突設され、前記第２台座コンタクトに挿着される第３コンタクトと、
   前記第２ケースの底面に突設され、前記第２台座端子部に挿着される第４コンタクトと、
   前記第３コンタクト及び前記第４コンタクト間を連結し、前記第３コンタクト側から侵入する前記雷サージ電流を前記第４コンタクト側へ放出する連結バーと、
   前記第２ケース内に収容され、前記連結バーを流れる前記雷サージ電流の前記電流値を検出して前記雷サージ電流検出結果を求める前記検出部と、
   前記第２ケースの外面側に設けられた前記表示部と、
   を有することを特徴とする請求項４記載のサージ防護システム。
6. 前記サージ検出器は、更に、
   前記連結バー上に接続された避雷素子を有することを特徴とする請求項５記載のサージ防護システム。
7. 前記サージ検出器は、
   駆動電力を供給する電池を有し、
   前記電池は、前記第２ケースにおいて、前記第１ケースに対向した側面内に、着脱自在に収容されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のサージ防護システム。

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