JP2001118707A - 避雷器 - Google Patents

避雷器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な機械的および電気的特性により優れて
いてかつ同時に経済的に製造できる避雷器を提供する。 【解決手段】 この避雷器には円筒対称に形成された、
接地可能なハウジング(10)を通って高電圧にもたらすこ
とができるプラグ接続部(5) が導かれている。ハウジン
グ(10)には、対称軸(z) に沿って方向づけられた作用部
材(8) が２つの接続取付具(1,2) および２つの接続取付
具の間に配置されたバリスタ要素(9) と共に配置されて
いる。接続取付具(1,2) と少なくとも一つのバリスタ要
素(9) は少なくとも一つのループ(7) で接触力を形成し
た状態のもとに互いに張られている。ハウジング(10)に
対する作用部材(9) の絶縁は絶縁物質スリーブ(13)によ
り確保されている。ハウジング(10)はフラスコ状に形成
されかつフラスコ頸状に形成されたハウジング部分(14)
を有し、ハウジング部分(14)では、２つの接続取付具の
一方(1) に接続されかつプラグ接続部(5) と導電的に接
続された、円筒対称に形成されている導電体(3) が導か
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒対称に形成さ
れた、接地可能なハウジングを備え、このハウジングを
通って、高電圧にもたらすことが可能なプラグ接続部が
導かれており、またハウジングに配置されかつ対称軸線
に沿って方向づけられた、２つの接続取付具を有する作
用部材と、両方の接続取付具の間に配置された少なくと
も一つのバリスタ要素と、接続取付具と少なくとも一つ
のバリスタ要素に接触力を形成した状態のもとで作用す
る張り装置とを備え、前記張り装置では作用部材が、ハ
ウジングに対する絶縁を確保する弾性的な絶縁物質スリ
ーブにより囲まれている避雷器から出発している。
【０００２】
【従来の技術】前記の種類の避雷器は多数の製造者によ
り商業上提供されかつ金属のカプセルで包まれて、ガス
絶縁された開閉装置の保護に役立っている。この場合
に、避雷器は、外側円錐体または内側円錐体を有する、
高電圧を導く設備のプラグ接点と接続されかつそのと
き、開閉過程によりまたは進行波の反射により発生され
る過電圧を制限する。避雷器は、地電位に導かれたかつ
接触確実なハウジングおよびハウジングに組み込まれか
つバリスタ要素から構成された、特に酸化金属をベース
として、火花ギャップのないように構成された作用部材
とを有する。作用部材はシリコンゴムからなる絶縁体に
一体鋳造され、その絶縁体の外面は少なくとも部分的に
ハウジングの内面に載っている。高電圧で存在する作用
部材と、地電位に導かれたハウジングとの間の電場を制
御するために、そのような避雷器は一般に半導体または
導体の場制御要素を有する。
【０００３】ヨーロッパ特許公開第０８１０６１３号に
は、絶縁材料からなる鋳造ハウジングに埋設された作用
部材を有する避雷器が記載されている。作用部材の２つ
の接続取付具およびバリスタ要素は絶縁材料からなるル
ープにより接触力を形成した状態のもとで互いに張られ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、請求項１に
記載のように、良好な機械的および電気的特性により際
立っていてかつ同時に経済的に製造できる、冒頭に述べ
た種類の避雷器を提供することを課題の基礎とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
に記載の構成により解決される。
【０００６】本発明による避雷器では、作用部材がその
両方の接続取付具に支承された少なくとも一つのループ
により一緒に保持されかつ接触力で作用する。これによ
り、製造技術的に簡単に、それ故経済的な仕方で作用部
材の高い機械的な強度が達成される。同時に、作用部材
を囲むハウジングがフラスコ状に実施されかつこのハウ
ジングはフラスコ頸状に形成されたハウジング部分を有
し、このハウジング部分では、２つの接続取付具の一方
に接続されかつプラグ接続部と導電的に接続されてい
る、円筒対称に形成された導電体が導かれている。これ
によりハウジング内部における電場の形成が達成され、
そのため作用部材の円筒対称でない状態の場合でも保持
ループの結果として、場を制御する半導体のまたは導体
の要素および作用部材とハウジング壁の間の被覆が不必
要になる。同時に、本避雷器は機械的に非常に耐久性の
ある作用部材のためおよび場を制御する要素が無いため
優れた長時間の安定性により優れている。
【０００７】フラスコ頸状に形成されたハウジング部分
に、円錐形に広がるハウジング部分が接続し、このハウ
ジング部分で、２つの接続取付具の一方に接続された、
プラグ接続部と接続されている導電体の一端が導かれて
いる場合に、電場の特に均一な分配およびそれと共に避
雷器の特に有利な電気的な挙動が達成される。
【０００８】フラスコ頸状に形成されたハウジング部分
を、プラグ接続部に向けられたその端部で拡げることは
好都合である。なぜなら、そのとき拡大部が、このハウ
ジング部分に導かれる固定要素のためのストッパーとし
て役立つからである。そのような固定要素は、有利に
は、フラスコ状に形成されたハウジング部分に導かれた
固定フランジと、固定フランジと拡大部の間に配置され
た圧縮ばねである。
【０００９】恐らく避雷器の過負荷が生ずると、場合に
よっては過剰圧力が発生し得るので、フラスコ状のハウ
ジングが一般に気密に形成されかつ過圧弁が設けられて
いる。この過圧弁は有利にはハウジング底部に配置する
かまたは所定の破壊箇所を備えた底部自体であることが
できる。過圧弁に言及すると、フラスコ状のハウジング
から発生する熱いガスを、そのとき問題なく、プラグ接
続部を損傷させずに除くことができる。
【００１０】避雷器作用部材と、作用部材とハウジング
の間に設けられた絶縁スリーブとの間の誘電体の望まし
くない間隙およびまたは孔は、結合剤で作用部材を被覆
することにより避けられる。それにもかかわらず、ハウ
ジング内部に作用部材とハウジング壁の間に生ずる孔お
よびまたは間隙は、誘電体の強度を改善するためにゲル
状の絶縁化合物で塞がれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】２枚の図において、同じ参照数字
は同じ作用をする部材も示す。図１および２に示した避
雷器は、特にアルミニュウムからなりかつ互いに軸線ｚ
に沿って間隔を置いた２つの接続取付具１、２を有す
る。接続取付具１は、円筒対称に形成されていてかつ軸
線ｚに沿って導かれた導電体３を介して、外側円錐体４
（図１）または内側円錐体４′（図２）を有するプラグ
接続部５と接続されている。このプラグ接続部は、金属
のカプセルに包まれてガス絶縁された設備のプラグ接続
部で、内側円錐体または外側円錐体を有する、高電圧を
導くプラグ接続部と接続可能である。接続取付具２は、
同様に軸方向に導かれた導電体６を介して地電位に導く
ことができる。ガラス繊維で補強されかつ合成樹脂基質
に埋設された帯からなるループ７がその両端で接続取付
具１、２の凹部または成形領域に支承されている。
【００１２】接続取付具１、２の間に、軸線ｚに沿って
方向づけられたスリーブ状の避雷器作用部材８を形成し
た状態のもとに、非直線状の抵抗材からなる円筒状のバ
リスタ要素９が、特にZnO のような酸化金属のベース上
に配置されている。或いは、比較的多くの要素９の代わ
りに、スリーブ状に形成されたバリスタ要素を設けるこ
ともできる。接続取付具１、２と２つの隣接するバリス
タ要素９との間にならびに個々のバリスタ要素９の間
に、図には示されていない弾力がある導電性要素が配置
されている。２つの接続取付具１、２およびその間にあ
る部材は限定された締付け力で作用されている。これに
より、作用部材に設けられたバリスタ要素９の良好な接
触が互いにかつ接続取付具１、２と達成される。締付け
力はループ７により受け取られる。１つのループの代わ
りに、２つのまたは場合によってはそれ以上のループを
作用部材８を締めつけるために用いることもできる。
【００１３】作用部材８は円筒対称に形成された、アー
ス接続可能なハウジング１０に配置されている。このハ
ウジング１０は、ほぼアルミニュウムのような金属か
ら、導電性のポリマー材料から、例えば導電性のカーボ
ンブラックで充填されたポリエチレン、または導電性の
被覆が設けられた、特にポリエチレンのようなポリマー
材料からなることができる。
【００１４】ハウジング１０は底部１１を有し、この底
部を通って、ねじ接続部１２を介して地電位と接続可能
な導電体６が導かれている。底部１１は、ハウジング１
０の内部に定められた大きさの過剰圧力が発生したとき
にたわみかつハウジング内部を過剰圧力から解放するよ
うに形成されている。
【００１５】作用部材は、ハウジング１０の接地可能な
壁に対する絶縁を確保する絶縁物質スリーブ１３により
囲まれている。スリーブ用材料として、特にシリコーン
のような特に弾性的な絶縁物質が問題になる。この材料
は、避雷器の製造中まず流動状態で、すでに予め取りつ
けられた作用部材８と導電体３および６を収容するハウ
ジング１０の中へ流しこまれ、そしてその後ハウジング
１０で特に弾性的なスリーブ１３を形成した状態のもと
に重合させることができる。避雷器作用部材８と絶縁物
質スリーブ１３との間に場によって高く負荷された領域
の誘電性の望ましくない間隙または孔は結合剤で作用部
材８を被覆することにより避けられる。それにもかかわ
らず、ハウジング内部に作用部材８とハウジング１０の
壁の間に生ずる孔およびまたは間隙は、誘電体の強度を
改善するためにゲル状の絶縁物質、多分シリコーン油
で、特に真空下で塞ぐことができる。
【００１６】ハウジング１０はフラスコ状に形成されか
つフラスコ頸のように形成されたハウジング部分１４を
有し、このハウジング部分は軸線ｚに対し対称にかつ導
電体３に対しても対称に配置されている。フラスコ頸状
に形成されたハウジング部分１４には、円錐形に広がる
ハウジング部分１５が隣接しており、このハウジング部
分１５には、プラグ接続部５と接続された導電体３の、
接続取付具１に接続される一端が導かれている。フラス
コ頸状に形成されたハウジング部分１４は、プラグ接続
部５に向けられたその端部に、拡大部１６を形成した状
態のもとに折り曲げられている。さらに、フラスコ頸状
に形成されたハウジング部分１４は、固定フランジ１７
と、この固定フランジ１７と拡大部１６との間に導かれ
た圧縮ばね１８とを担持している。
【００１７】ハウジング１０のフラスコ頸状の形状によ
り、ハウジング内部に誘電体の場の形成が達成され、こ
の誘電体の場は作用部材８の円筒対称でない性質のとき
でも場を制御する半導体のおよびまたは導体の要素およ
びまたは作用部材８とハウジング壁の間の被覆を不必要
にする。
【００１８】組立のために、接続部５が、内側円錐体が
設けられた、金属カプセルに包まれた開閉装置の接続部
の中に差し込まれる。これにより、避雷器が開閉装置と
電気的に接続されている。それから、固定フランジ１７
が圧縮ばね１８の負荷の下に開閉装置のカプセルと固定
結合される。そのとき、避雷器はわずかに弾力のある風
に開閉装置の金属カプセル上に固定されている。
【００１９】プラグ接続部５と拡大部１６の間に設けら
れかつハウジング１０の外側に配置された絶縁物質スリ
ーブ１３の部分１９が、高電圧を導く導電体３と開閉装
置の金属カプセルまたはハウジング１０または固定フラ
ンジ１７との間に絶縁を作りだす。
【図面の簡単な説明】
【図１】外側円錐体として形成されたプラグ接続部を有
する、本発明による避雷器の実施形態の、軸線に沿って
導かれた断面を示す図である。
【図２】内側円錐体として形成されたプラグ接続部を有
する、本発明による避雷器の実施形態の、軸線に沿って
導かれた断面を示す図である。
【符号の説明】
１，２ 接続取付具 ３ 導電体 ４ 外側円錐体 ５ プラグ接続部 ６ 導電体 ７ ループ ８ 作用部材 ９ バリスタ要素 １０ ハウジング １１ ハウジング底部 １２ ねじ接続部 １３ 絶縁物質スリーブ １４，１５ ハウジング部分 １６ 拡大部 １７ 固定フランジ １８ 圧縮ばね １９ 絶縁物質スリーブ部分 ｚ 軸線

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒対称に形成された、接地可能なハウ
    ジング(10)を備え、このハウジングを通って高電圧にも
    たらすことができるプラグ接続部(5) が導かれており、
    またハウジング(10)に配置されかつ対称軸線(z) に沿っ
    て方向づけられた、２つの接続取付具(1,2) を有する作
    用部材(8) と、両方の接続取付具の間に配置された少な
    くとも一つのバリスタ要素(9) と、接続取付具(1,2) と
    少なくとも一つのバリスタ要素(9) に接触力を形成した
    状態のもとで作用する張り装置とを備え、前記張り装置
    では作用部材(8) が、ハウジング(10)に対する絶縁を確
    保する絶縁物質スリーブ(13)により囲まれている避雷器
    において、張り装置はその端部で両方の接続取付具(1,
    2) に支承された少なくとも一つのループ(7) を有し、
    ハウジング(10)がフラスコ状に形成されかつフラスコ頸
    状に形成されたハウジング部分(14)を有し、このハウジ
    ング部分では、２つの接続取付具(1,2) の一方に接続さ
    れかつプラグ接続部(5) と導電的に接続されている、円
    筒対称に形成された導電体(3) が導かれていることを特
    徴とする避雷器。
  2. 【請求項２】 フラスコ頸状に形成されたハウジング部
    分(14)に、円錐形に広がるハウジング部分(15)が隣接し
    ており、このハウジング部分では、２つの接続取付具の
    一方(1) に接続された、プラグ接続部(5) と接続されて
    いる導電体(3) の一端が導かれていることを特徴とする
    請求項１に記載の避雷器。
  3. 【請求項３】 フラスコ頸状に形成されたハウジング部
    分(14)が、プラグ接続部(5) に向けられたその端部で拡
    げられていることを特徴とする請求項２に記載の避雷
    器。
  4. 【請求項４】 フラスコ頸状に形成されたハウジング部
    分(14)に、固定フランジ(17)および固定フランジ(17)と
    拡大部(16)の間に配置された圧縮ばね(18)が導かれてい
    ることを特徴とする請求項３に記載の避雷器。
  5. 【請求項５】 フラスコ状のハウジング(10)の底部(11)
    が過剰圧力に敏感に形成されていることを特徴とする請
    求項１から４までのうちのいずれか一つに記載の避雷
    器。
  6. 【請求項６】 作用部材(8) が、絶縁物質スリーブ(13)
    に作用する結合剤で被覆されていることを特徴とする請
    求項１から５までのうちのいずれか一つに記載の避雷
    器。
  7. 【請求項７】 ハウジング(10)により囲まれ、絶縁物質
    スリーブ(13)にまたは絶縁物質スリーブ(13)とハウジン
    グ(10)の壁との間にならびに避雷器作用部材(8) に含ま
    れている孔およびまたは間隙がゲル状の絶縁物質で満た
    されていることを特徴とする請求項１から６までのうち
    のいずれか一つに記載の避雷器。
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