JP2001267108A - ガス絶縁開閉装置用避雷器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】避雷素子を収容した絶縁筒内で閃絡事故が発生
した時に、絶縁筒の内部で生じる炭化物粒子がガス絶縁
開閉装置の容器内に噴出して、ガス絶縁開閉装置の絶縁
物を汚損するのを防止する。 【解決手段】酸化亜鉛素子の積層体２０２を収容した絶
縁筒２０１に開口部２０１ａを設け、この開口部を塞ぐ
ように通気性を有するフィルタ２２０を取り付ける。フ
ィルタ２２０により、炭化物粒子が絶縁筒外に噴出する
のを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁開閉装置
に用いる避雷器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス絶縁開閉装置においては、受電ユニ
ットの線路を引き込む部分等に避雷器を設置している。
この種の避雷器は、絶縁筒と該絶縁筒内に収容された避
雷素子（内部要素）とにより構成される。一般には、避
雷素子として、酸化亜鉛素子が用いられている。

【０００３】図３は、従来のガス絶縁開閉装置用避雷器
を示したもので、同図において１はガス絶縁開閉装置の
金属容器、２は避雷器である。容器１は円筒状に形成さ
れていて、その内部には避雷器が接続される主回路導体
３を含むガス絶縁開閉装置の構成機器が収容されてい
る。

【０００４】図示の避雷器２は、絶縁筒２０１と、その
内部に収納されたリング状の酸化亜鉛素子２０２ａ，２
０２ａ，…の積層体２０２とを備えた公知のもので、容
器１の底板１０１に設けられた取付け孔１０２を通して
容器１内に挿入されている。避雷器２には、絶縁操作棒
２１６により操作されて、主回路導体３に固定された固
定接触子４に接触した状態になる閉路位置と該固定接触
子から離れた状態になる開路位置との間を変位させられ
る可動接触子２１４が取り付けられていて、該可動接触
子２１４と絶縁操作棒２１６と固定接触子４とにより簡
易断路部５が構成されている。ガス絶縁開閉装置の耐電
圧試験等を行う際に、この簡易断路部５を開くことによ
り、避雷器２を主回路導体３から切り離すことができる
ようになっている。

【０００５】図３に示したガス絶縁開閉装置において、
主回路導体３に雷サージが侵入して、避雷器２に高電圧
が印加されると、酸化亜鉛素子２０２ａの抵抗値が急激
に減少するため、酸化亜鉛素子の積層体２０２を通して
雷電流が接地回路に流れ、主回路導体３の電位の上昇が
防止される。

【０００６】図３に示したガス絶縁開閉装置において、
万一避雷器２内で閃絡事故が発生すると、アークエネル
ギにより、絶縁筒２０１内の圧力が急激に上昇する。こ
の圧力上昇により絶縁筒２０１が破壊すると、その破片
が飛散して容器１内の他の機器を破損するおそれがあ
る。そこで、図３に示した避雷器２においては、絶縁筒
２０１の下端付近に、該絶縁筒２０１の内部とガス絶縁
開閉装置の容器１の内部とを連通させる開口部２０１ａ
を設けて、絶縁筒２０１の内圧上昇時にその圧力を開口
部２０１ａを通して容器１内に逃すことにより、絶縁筒
の防爆を図るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３に示した従来の避
雷器においては、避雷器で閃絡事故が生じた場合に、絶
縁筒２０１内に収納された部品の材料がアーク熱により
炭化されて炭化物の粒子が生じ、この粒子が開口部２０
１ａからガス絶縁開閉装置の容器１内に噴出することが
あった。このように、炭化物の粒子が絶縁筒２０１から
容器１内に噴出すると、ガス絶縁装置の容器１内に収容
された他の部品の絶縁物を汚損して、その絶縁強度を低
下させるおそれがあった。

【０００８】本発明の目的は、万一避雷器で閃絡事故が
起きた場合に、絶縁筒の内部で生じた炭化物の粒子がガ
ス絶縁開閉装置の容器内に噴出して絶縁物を汚損するの
を防ぐことができるようにしたガス絶縁開閉装置用避雷
器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス絶縁開閉
装置の容器内に配置される絶縁筒と、該絶縁筒内に収納
された避雷素子とを備えたガス絶縁開閉装置用避雷器に
係わるもので、本発明においては、ガス絶縁開閉装置の
容器内に開口する開口部を絶縁筒に設けて、該開口部に
通気性を有するフィルタを取り付け、絶縁筒内とガス絶
縁開閉装置の容器内とをフィルタを通して連通させるよ
うにした。

【００１０】上記フィルタは、閃絡事故時に絶縁筒内の
圧力上昇を抑制する機能を持たせるために十分な通気性
を有し、かつ絶縁筒内で閃絡事故が発生した際に該絶縁
筒の内部で生じる炭化物粒子の通過を阻止し得る程度の
目の細さを有する材料により形成する。

【００１１】上記のように、絶縁筒に設けた開口部にフ
ィルタを取り付けておくと、避雷器で閃絡事故が発生し
た時に避雷器の絶縁筒の内部で生じた炭化物の粒子がガ
ス絶縁開閉装置の容器内に噴出するのを防ぐことができ
るため、ガス絶縁開閉装置の容器内の絶縁物が汚損され
てその絶縁強度が低下するのを防ぐことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は、本発明に係わるガ
ス絶縁開閉装置用避雷器の構成例をガス絶縁開閉装置の
構成部品の一部とともに示したもので、同図において１
は接地電位に保たれるガス絶縁開閉装置の金属容器、２
は避雷器であり、容器１内にはＳＦ₆ガスが所定の圧力
で封入されている。

【００１３】ガス絶縁開閉装置の容器１は円筒状に形成
されていて、その内部には主回路導体３を含むガス絶縁
開閉装置の構成機器が収容されている。主回路導体３に
は、固定コンタクト台４０１と該固定コンタクト台に支
持されたチューリップ形の固定コンタクト４０２と固定
コンタクト４０２を静電遮蔽するシールド４０３とから
なる固定接触子４が、そのコンタクト４０２の先端を容
器１の底板１０１に向けた状態で取り付けられている。
ガス絶縁開閉装置の容器１の底板１０１には、避雷器取
付け孔１０２が形成されている。

【００１４】図示の避雷器２は、図３に示したものと同
様に、絶縁筒２０１と、その内部に収納されたリング状
の酸化亜鉛素子２０２ａの積層体２０２とを備えたもの
である。絶縁筒２０１は、その下端にフランジを有して
いて、該フランジに下部ベース板２０３がボルト２０４
により締結され、該下部ベース板２０３により、絶縁筒
２０１の下端が気密に閉鎖されている。絶縁筒２０１
は、固定接触子４と中心軸線を共有した状態で配置され
て、ガス絶縁開閉装置の容器１の底板の取付け孔１０２
を通して容器１内に挿入され、下部ベース板２０３が容
器１の底板にボルト２０５により締結されて容器１に対
して支持されている。絶縁筒２０１の上端には、その開
口部を閉じるように形成された電極板２０６がボルト２
０７により固定され、電極板２０６の上に更にシールド
板２０８が取り付けられている。

【００１５】酸化亜鉛素子の積層体２０２を軸線方向に
貫通した状態で複数本の絶縁支持棒２０９が設けられ、
各絶縁支持棒の両端にインサートされたボルトに螺合さ
れたナット２１０，２１１により積層体２０２が積層方
向に締め付けられて一体化されている。

【００１６】酸化亜鉛素子の積層体２０２は、その中心
軸線を絶縁筒の中心軸線に一致させた状態で配置されて
いて、絶縁支持棒２０９の上端にインサートされたボル
トが電極板２０６に設けられた雌ネジ部に螺合され、こ
れにより積層体２０２が電極板２０６に吊下げ支持され
るとともに、積層体２０２の一端（上端）が電極板２０
６に電気的に接続されている。積層体２０２の他端（下
端）は、絶縁筒２０１の下端に取り付けられた接地端子
２１２に接続されている。接地端子２１１は図示しない
接地線を通して接地電位部に接続される。

【００１７】電極板２０６の中心部には、絶縁筒２０１
と中心軸線を共有する摺動接触子２１３が取り付けら
れ、該摺動接触子２１３に摺動接触した棒状の可動接触
子２１４が電極板２０６とシールド板２０７とを貫通し
た状態で設けられている。可動接触子２１４の下端は、
下部ベース板２０３をスライド自在に貫通した状態で設
けられて、気密保持構造の軸受装置２１５によりスライ
ド自在に支持された絶縁操作棒２１６の上端に接続され
ている。絶縁操作棒２１６は容器１の外部から操作する
ことができるようになっていて、該絶縁操作棒２１６を
操作することにより、可動接触子２１４が、図示のよう
に固定コンタクト４０２に接触した状態になる閉路位置
と、固定接触子４との間に所定の絶縁距離を隔てた状態
になる開路位置との間を変位させられるようになってい
る。この例では、可動接触子２１４及び絶縁操作棒２１
６と、固定接触子４とにより、避雷器と主回路導体３と
の間を開閉する簡易断路部５が構成されている。

【００１８】絶縁筒２０１の下端寄りの部分に開口部２
０１ａが形成され、該開口部２０１ａを塞ぐようにフィ
ルタ２２０が配置されている。図１（Ｂ）に示したよう
に、開口部２０１ａを塞ぐように配置されたフィルタ２
２０の外縁部寄りの部分に該フィルタの外縁部と同じ輪
郭形状を有する枠形の金属製押え板２２１が当接され、
該押え板２２１がボルト２２２により絶縁筒２０１に締
結されて、フィルタ２２０が絶縁筒２０１に取り付けら
れている。

【００１９】フィルタ２２０は、絶縁筒２０１内で閃絡
事故が発生した時に絶縁筒２０１内の圧力上昇を抑制す
るために十分な通気性を有し、かつ絶縁筒２０１内で閃
絡事故が発生した時に該絶縁筒２０１の内部で生じる炭
化物粒子の通過を阻止し得る程度の目の細さを有する材
料により形成する。このフィルタを形成する材料として
は、焼結合金、金網、レーザ加工により金属板に微細な
孔を無数に形成した多孔板、不織布、フェルト等を用い
ることができる。フィルタ２２０はまた、これらの材料
を適宜に組み合わせて重ね合わせた構造とすることもで
きる。

【００２０】上記のように、絶縁筒２０１に設けた開口
部２０１ａを塞ぐようにフィルタ２２０を取り付けてお
くと、避雷器２の絶縁筒２０１内で閃絡事故が発生した
時に絶縁筒２０１の内部で生じた炭化物の粒子がガス絶
縁開閉装置の容器内に噴出するのを防ぐことができるた
め、ガス絶縁開閉装置の容器内の絶縁物が汚損されてそ
の絶縁強度が低下するのを防ぐことができる。

【００２１】図２（Ａ）は本発明に係わる避雷器の他の
構成例を示したもので、この例では、ガス絶縁開閉装置
の容器の底板１０１に設けられた取り付け孔１０２を気
密に閉じるように取り付けられた下部ベース板２０３の
容器１内に位置する面に台座２２５が取り付けられてい
る。酸化亜鉛素子の積層体２０２を積層方向に貫通した
状態で複数の絶縁支持棒２０９が設けられて、各絶縁支
持棒２０９の下端にインサートされたボルトの下端が台
座２２５に設けられた孔に嵌合されている。各絶縁支持
棒２０９の下端にインサートされたボルトにナット２１
１が螺合され、このナット２１１により各絶縁支持棒２
０９の下端が台座２２５に締結されている。

【００２２】絶縁支持棒２０９の上端にインサートされ
たボルトにはナット２１０が螺合され、このナット２１
０と前記ナット２１１とにより酸化亜鉛素子の積層体２
０２が積層方向に締め付けられている。絶縁支持棒２０
９の上端にインサートされたボルトはまた、電極板２０
６´に設けられた雌ネジ部に螺合され、これにより絶縁
支持棒２０９が電極板２０６´に結合されている。電極
板２０６´の上には更にシールド板２０７´が取り付け
られ、電極板２０６´とシールド板２０７´とを貫通し
た棒状の可動接触子２１４´が、電極板２０６´の下端
に接続された摺動コンタクト２１３を摺動自在に貫通し
た状態で支持されている。積層体２０２の軸心部の孔内
を軸線方向に伸びるように設けられた絶縁操作棒２１６
が、下部ベース板１０３に固定された気密保持構造の軸
受装置２１５によりスライド自在に支持され、この絶縁
操作棒２１６の上端に可動接触子２１４´の下端が接続
されている。

【００２３】台座２２５に支持された酸化亜鉛素子の積
層体２０２を同軸的に取り囲むように絶縁筒２０１´が
配置されている。図２（Ｂ）に示したように、絶縁筒２
０１´は円筒状に形成された本体２０１Ａ´とその下端
に形成されたフランジ２０１Ｂ´とからなっていて、フ
ランジ２０１Ｂ´が、該フランジの周方向に等間隔をあ
けて配置された少なくとも３本の支柱２２６を介して下
部ベース板２０３に固定されている。

【００２４】絶縁筒２０１´の上端の開口部を閉じるよ
うに電極板２２７が取り付けられて、該電極板２２７の
上面に主回路導体３が接続され、電極板２２７の下面に
図１に示した例で設けられた固定接触子と同様に固定コ
ンタクト台４０１´とチューリップ形の固定コンタクト
４０２´とシールド４０３´とを備えた固定接触子４´
が取り付けられている。この固定接触子４´と前記可動
接触子２１４´とにより簡易断路部５´が構成されてい
る。

【００２５】この例では、絶縁筒２０１´の下端のフラ
ンジ２０１Ｂ´と下部ベース板２０３との間に、支柱２
２６により周方向に複数に区分された絶縁筒の開口部２
０１ａ´が形成され、該開口部２０１ａ´を塞ぐように
フィルタ２２０´が取り付けられている。

【００２６】図２に示したように構成すると、開口部２
０１ａを絶縁筒の周方向のほぼ全体に亘るように設ける
ことができるため、該開口部の開口面積を大きくするこ
とができる。そのため、フィルタ２２０´として十分に
目が細いものを用いても、閃絡事故時に絶縁筒２０１´
内の圧力上昇を抑制するために必要な通気性を確保する
ことが容易にできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、絶縁筒
に設けた開口部にフィルタを取り付けて、該フィルタを
通して絶縁筒の内外を連通させるようにしたので、避雷
器で閃絡事故が発生した時に避雷器の絶縁筒の内部で生
じた炭化物の粒子がガス絶縁開閉装置の容器内に噴出す
るのを防ぐことができ、絶縁筒から噴出した炭化物の粒
子により、ガス絶縁開閉装置の容器内の絶縁物が汚損さ
れてその絶縁強度が低下するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係わる避雷器の構成例を、ガ
ス絶縁開閉装置の一部とともに示した断面図である。
（Ｂ）は（Ａ）の要部の拡大断面図である。

【図２】（Ａ）は本発明に係わる避雷器の他の構成例
を、ガス絶縁開閉装置の一部とともに示した断面図であ
る。（Ｂ）は同避雷器で用いる絶縁筒の斜視図である。

【図３】従来の避雷器の構成を、ガス絶縁開閉装置の一
部とともに示した断面図である。

【符号の説明】

１…ガス絶縁開閉装置の容器、２…避雷器、２０１，２
０１´…絶縁筒、２０１ａ，２０１ａ´…開口部、２０
２…酸化亜鉛素子（避雷素子）の積層体、２０３…下部
ベース板、２１４，２１４´…可動接触子、２１６…絶
縁操作棒、２２０，２２０´…フィルタ、３…ガス絶縁
開閉装置の主回路導体、４，４´…固定接触子、５…簡
易断路部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁開閉装置の容器内に配置される
   絶縁筒と、前記絶縁筒内に収納された避雷素子とを備え
   たガス絶縁開閉装置用避雷器において、 前記ガス絶縁開閉装置の容器内に開口する開口部を前記
   絶縁筒に設け、 前記絶縁筒の開口部を塞ぐように通気性を有するフィル
   タを取り付けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置用避
   雷器。