JP2003217907A

JP2003217907A - 短絡型同軸アレスタ

Info

Publication number: JP2003217907A
Application number: JP2002016541A
Authority: JP
Inventors: Takumi Yamamoto; 巧山本; Takeji Kunikata; 武二国方
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】よりコンパクトな短絡型同軸アレスタを提
供することを目的とする。【解決手段】周壁部25に孔部３を有する筒状の外部導体
１と、外部導体１に絶縁体５を介して同軸状に挿入保持
される内部導体４と、外部導体１の外周面に接続される
有底筒状のショート部材６と、孔部３に挿通状として一
端が内部導体４に接続されると共に他端がショート部材
６の底部13に接続されるコンタクト７と、を備えた短絡
型同軸アレスタである。上記ショート部材６の円筒部と
上記コンタクトとの間に絶縁部材20を設け、絶縁部材20
の材質をセラミックスとしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】アンテナ給電線の落雷及び誘導サージ電
圧から無線機器等を守るために、山頂やアンテナ基地局
の屋上や鉄塔塔頂などにおいて、給電線と無線機器等の
間に接続される従来の短絡型同軸アレスタは、図７に示
すように、外周面に孔部41を有する筒状の外部導体40
と、外部導体40の内部に絶縁体42，42を介して同軸状に
挿入保持される内部導体43と、外部導体40に接続されて
孔部41を施蓋する有底筒状のショート部材44と、孔部41
に挿通状として一端が内部導体43に接続されると共に他
端がショート部材44に接続される棒状コンタクト45と、
を備えたものが知られている。

【０００２】この従来の短絡型同軸アレスタは、内部導
体43と外部導体40の間を直流的に常時短絡させ、かつ、
高周波的に開放させるために、コンタクト45の電気的長
さ（電気長）を、使用周波数の波長λの１／４───λ
／４───の奇数倍とする物理的長さ（以下スタブ長
Ｌ′という）に調整している。

【０００３】また図示省略するが、図７のコンタクト45
の周囲の空間部に樹脂による絶縁部材を配設した短絡型
同軸アレスタがある。絶縁部材には、ＰＴＦＥ等の樹脂
を用いることでスタブ長を図７のスタブ長Ｌ′より短縮
させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スタブ長Ｌ′は使用周
波数の波長λにより決まり、このスタブ長Ｌ′を短縮す
るためにＰＴＦＥによる絶縁部材を挿入することが行わ
れているが、それでもスタブ長Ｌ′の短縮には限界があ
る。しかしながら、短絡型同軸アレスタが設置される無
線機器室は、山頂やアンテナ基地局の屋上や鉄塔塔頂な
どの比較的狭いスペースであり、他の機器との干渉のお
それがあり、より一層の小型化が要求されている。

【０００５】そこで、本発明は、よりコンパクトな短絡
型同軸アレスタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る短絡型同軸アレスタは、周壁部に孔
部を有する筒状の外部導体と、該外部導体の内部に絶縁
体を介して同軸状に挿入保持される内部導体と、該外部
導体の外周面に接続されて該孔部を施蓋する有底筒状の
ショート部材と、該孔部に挿通状として一端が該内部導
体に接続されると共に他端が該ショート部材の底部に接
続されるコンタクトと、を備えた短絡型同軸アレスタに
於て、上記ショート部材の円筒部と上記コンタクトとの
間に絶縁部材を設け、該絶縁部材の材質をセラミックス
としたものである。また、周壁部に孔部を有する筒状の
外部導体と、該外部導体の内部に絶縁体を介して同軸状
に挿入保持される内部導体と、該外部導体の外周面に接
続されて該孔部を施蓋する有底筒状のショート部材と、
該孔部に挿通状として一端が該内部導体に接続されると
共に他端が該ショート部材の底部に接続されるコンタク
トと、を備えた短絡型同軸アレスタに於て、上記ショー
ト部材の円筒部と上記コンタクトとの間に絶縁部材を設
け、該絶縁部材の材質をセラミックスとし、上記外部導
体に接続される外鍔部と該外鍔部から外方及び／又は内
方へ突出状に形成された筒部とを有する筒状導体が、そ
の大半部分に於て上記絶縁部材に内設されて上記コンタ
クトと非接触状態で、上記ショート部材と上記コンタク
トとの間に同軸状に配設されたものである。また、上記
絶縁部材のセラミックスをアルミナとするも好ましい。
また、上記ショート部材の円筒部の内周壁に凹凸条を形
成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づ
き、本発明を詳説する。

【０００８】図１は、本発明に係る短絡型同軸アレスタ
（避雷器）の実施の一形態を示し、図２は、その要部の
断面図を示す、この短絡型同軸アレスタは、周壁部25に
孔部３を有する円筒状の外部導体１と、外部導体１の内
部に絶縁体５，５を介して同軸状に挿入保持される内部
導体４と、外部導体１の外周面２側に接続されて孔部３
を施蓋する有底筒状のショート部材６と、孔部３に挿通
状として、一端（内端）７ａが内部導体４に接続される
と共に他端（外端）７ｂがショート部材６の底部13に接
続される棒状コンタクト７と、を備えている。そしてＣ
₁ は、外部導体１の中心線である。

【０００９】外部導体１は、その周壁部25の軸方向中間
位置に、周壁部25を貫通する孔部（窓部）３が設けられ
ると共に、周壁部25の両端部にはボルト挿通孔を有する
接続用フランジ部９，９が設けられている。また、軸状
の内部導体４は、その軸方向の両端面に接続用差込孔1
0，10が設けられると共に、軸方向中間位置にネジ孔11
が設けられている。そして、リング状の一対の絶縁体
５，５によって、外部導体１の孔部３の中心線Ｃ₂ 上に
内部導体４のネジ孔11の中心を一致させた状態とし、内
部導体４を外部導体１の内部に同軸状───中心線Ｃ₁
に同一芯状───に保持している。

【００１０】図２に示すように、ショート部材６は、外
部導体１の孔部３の直径と略等しい内径の内周壁18を有
する円筒部12と、円筒部12の外方端側（一端側）に設け
られた底部13と、円筒部12外周面側の内方寄りに設けら
れた外鍔部14と、を有するキャップ型である。なお、内
方とは、このアレスタの中心線Ｃ₁ 側であり、外方と
は、径方向外向き側である。そして、外部導体１外周面
２において、孔部３の外周部位は平面リング状の当接面
24を形成し、その当接面24の外周部位に、一般周壁部よ
り肉厚の隆起段部15が形成されている。そして、この隆
起段部15の外方面に、ショート部材６の外鍔部14を当接
し、ボルト等の連結部材16…にて外鍔部14（ショート部
材６）を外部導体１と接続固定（電気的に接続）してい
る。

【００１１】直線棒状のコンタクト７は、孔部３に挿通
状であって、その一端（内端）７ａに内部導体４のネジ
孔11と螺合する雄ネジ部を有すると共に、他端（外端）
７ｂにはショート部材６の底部13の取付用凸部26に嵌合
する取付用凹部17を有している。即ち、ショート部材６
及びコンタクト７の軸心は、中心線Ｃ₂ と一致すること
となる。

【００１２】そして、本発明の短絡型同軸アレスタは、
後にも詳説するがショート部材６の円筒部12とコンタク
ト７との間に絶縁部材（インシュレータ）20を設けてい
る。この絶縁部材20の材質はセラミックスとし、特に、
アルミナ（酸化アルミニウム）を使用している。

【００１３】さらに、図２に示すように、ショート部材
６の円筒部12内周面（内周壁18）とコンタクト７の外周
面との間の絶縁部材20に内設（埋設）される状態で、筒
状導体８（筒部27）の大半部分が、コンタクト７と非接
触の状態となって、ショート部材６と同軸状───中心
線Ｃ₂ に同一芯状───に配設されている。この筒状導
体８は、外部導体１に接続される外鍔部21と、外鍔部21
から外方へ突出状に形成された筒部27（外方筒部22）
と、を有しており、断面Ｌ字型である。また、外方筒部
22の長手方向寸法（軸方向寸法）Ｅは、ショート部材６
の長手方向寸法より短いが略同一とし、外方筒部22の端
部22ａはショート部材６底部13の取付用凸部26近くまで
延伸している。筒状導体８において、外方筒部22の端部
22ａはコンタクト７の他端７ｂ側（底部13側）に開口し
ている。

【００１４】また、他の実施の形態として、図３に示す
ように、上記筒状導体８の断面形状をト字型としてもよ
い。即ち筒状導体８の筒部27は、さらに内方筒部23を有
し、外方筒部22と内方筒部23とが連続する筒状となり、
これらの内周面は面一となっている。また、外方筒部22
の長手方向寸法（軸方向寸法）Ｅと、内方筒部23の長手
方向寸法（軸方向寸法）Ｆとの和は、コンタクト７の長
手方向寸法（全長）より短いが略同一とし、内方筒部23
の端部23ａは外部導体１の周壁部25を内方へ越えて内部
導体４の外周面近くまで延伸している。従って、筒状導
体８において、内方筒部23の端部23ａはコンタクト７の
一端７ａ側（内部導体４側）に開口している。

【００１５】そして、この筒状導体８は、内部導体４と
非接触状態であると共に、コンタクト７と所定間隔をも
って非接触状態で、ショート部材６の円筒部12とコンタ
クト７の外周面との間に同軸状に配設されている。さら
に、筒状導体８の筒部27の外周面とショート部材６の円
筒部12内周面（孔部３の内周面）との間においても、所
定間隔をもって筒状導体８は配設されている。

【００１６】さらに、筒状導体８は、外部導体１に直接
乃至間接に電気的に接続されている。詳しく説明する
と、ショート部材６の開口端６ａが、筒状導体８の外鍔
部21を、外部導体１の上記当接面24とにより挟持し、外
鍔部21を固定することにより、筒部27を、ショート部材
６及びコンタクト７と同軸状に保持し、かつ、コンタク
ト７を非接触状に挿通させている。これにより直接電気
的に接続された状態となる。また図示省略するが、筒状
導体８の外鍔部21を、ショート部材６の円筒部12の内周
面に当接又は一体状に接続して、ショート部材６（の円
筒部12）を介することで、外部導体１に間接に電気的に
接続させることも可能である。

【００１７】次に、上記絶縁部材20についてさらに詳し
く説明すると、本発明の短絡型同軸アレスタは、ショー
ト部材６の底部13と円筒部12と内部導体４の外周面との
間に囲まれた空間Ｓに、絶縁部材20が配設されたもので
ある。図２においては、コンタクト７の外周面と筒状導
体８の筒部27の内周面との間（領域Ｐ）、及び、筒部27
の外周面とショート部材６の内周壁18との間（領域
Ｑ）、さらに、外鍔部21と内部導体４の外周面との間
（領域Ｒ）、に絶縁部材20が配設されている。図３にお
いては、コンタクト７の外周面と筒状導体８の筒部27の
内周面との間、及び、外方筒部22の外周面とショート部
材６の内周壁18との間、さらに、内方筒部23の外周面と
孔部３の周壁との間に、絶縁部材20が配設されている。

【００１８】また、図２に示すように、絶縁部材20を第
一絶縁部材20ａと第二絶縁部材20ｂとの複数の分割構造
とし、領域Ｐと領域Ｒとを一体物の第一絶縁部材20ａで
形成し、領域Ｑを第二絶縁部材20ｂとしてもよい。この
ように、複数分割することで、絶縁部材20の加工、アレ
スタの組み立てが容易となり、空間Ｓ内全域に渡って絶
縁部材20を配設することができる。また、この分割は、
３つ以上のブロックとしてもよい。

【００１９】そして、絶縁部材20を高周波電気絶縁性が
優秀なセラミックス（アルミナ）とし、絶縁部材20の高
誘電率による波長短縮効果によりスタブ長Ｌをさらに短
縮すると共に、コンタクト７と筒状導体８とショート部
材６とを同軸状に安定保持するという目的で設けられて
いる。従って、ショート部材６の突出寸法が一層小さく
なって、よりコンパクト化した短絡型同軸アレスタとな
る。なお、本発明において使用するアルミナの誘電率
（1MHz）は、8.0 〜10.0としている。

【００２０】次に、図４に本発明の別の実施の形態を示
している。この短絡型同軸アレスタは、ショート部材６
の円筒部12の内周壁18に凹凸条19を形成したものであ
る。この凹凸条は複数の独立条であり、凹溝19ａと凸条
19ｂが中心線Ｃ₂ 方向へ交互に、内周壁18に配設されて
いる。なお、この凹溝19ａ及び凸条19ｂの形状はコ字型
に限らず、図示省略するが台形形状の凹溝19ａ及び凸条
19ｂや、弧状であってもよい。

【００２１】また、この凹凸条19の中心線Ｃ₂ 方向配設
長さは、ショート部材６の円筒部12の内周壁18の軸方向
全長としている。即ち、ショート部材６の底部13の壁面
───コンタクト７の他端７ｂ部外周面に略対面する位
置───から、ショート部材６の開口端６ａ部に渡って
凹凸条19が配設されている。なお、この凹凸条19は、底
部13の壁面から凸条19ｂを形成し次いで凹溝19ａが形成
されているが、凹溝19ａから始まり次いで凸条19ｂとし
てもよい。さらに、この凹凸条19を螺旋条としてもよ
い。即ち、中心線Ｃ₂ を中心軸とし螺旋状に一条の凹溝
19ａ（凸条19ｂ）を、ショート部材６の円筒部12の内周
壁18に形成すればよい。

【００２２】また、凹凸条19の条数は製作可能な範囲で
多い程好ましい。即ち、ショート部材６において、この
凹凸条19により電流通路が延びることとなるからであ
り、これにより、ショート部材６の突出寸法（中心線Ｃ
₁ から底部13までの寸法）を小さく（低く）することが
でき、全体として小型化することができる。

【００２３】図５は、さらに別の実施の形態であり、上
述と同様の外部導体１、内部導体４、ショート部材６、
コンタクト７を備えた短絡型同軸アレスタであり、ショ
ート部材６の円筒部12とコンタクト７外周面との間に絶
縁部材20を設けたもので、絶縁部材20の材質をセラミッ
クス（アルミナ）としたものである。

【００２４】しかして、高誘電率の絶縁部材20、筒状導
体８及び凹凸条19により、本発明の短絡型同軸アレスタ
は、コンタクト７のスタブ長Ｌ───コンタクト７の電
気的長さ（電気長）で使用周波数の波長λの１／４の奇
数倍とする物理的（機械的）長さ───を短縮すること
ができる。つまり、絶縁部材20であるセラミックス（ア
ルミナ）の波長短縮効果と、筒状導体８及びショート部
材６による電流通路（電気長）の延長とにより、ショー
ト部材６の突出寸法（中心線Ｃ₁ から底部13までの寸
法）を小さく（低く）することができ、全体として小型
化することができる。

【００２５】次に、図６において、本発明の実施例と従
来例とによるスタブ長Ｌについての比較説明を行う。図
６（ａ）は実施例であり絶縁部材20としてセラミックス
（アルミナ）を使用したもの、図６（ｂ）は従来例１で
あり絶縁部材30としてＰＴＦＥを使用したもの、図６
（ｃ）は従来例２であり絶縁部材を設けない（即ち空間
のまま）ものである。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）におい
て、その他の構成部品は同じとし、絶縁部材の差による
スタブ長Ｌの差異について示している。具体的には、実
施例はスタブ長Ｌ₁ が30mm、従来例１はスタブ長Ｌ₂ が
65mm、従来例３はスタブ長Ｌ₃ が90mmとなり、実施例は
従来例１、従来例２の1/2 、1/3 の寸法と、極めて短く
することができる。即ち、本発明の実施例において、外
部導体１の外周面２から突出するショート部材６の突出
長さを極めて減少でき、コンパクトな短絡型同軸アレス
タを構成することができることがわかる。

【００２６】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、筒状導体８を多重同軸状に形成するも良
い。つまり、径の異なる複数の外方筒部22…と、径の異
なる複数の内方筒部23…と、を外鍔部21にて（中心線Ｃ
₂ に）同軸状に形成して、（２重以上の）多重同軸状の
筒状導体８を形成する。そして、この多重同軸状の筒状
導体８とショート部材６とで（３重以上の）多重同軸構
造とする。

【００２７】また、外部導体１、内部導体４、ショート
部材６、コンタクト７及び筒状導体８の材質はステンレ
ス、黄銅等により作製され、これら表面には適切な処理
が施されている。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。

【００２９】（請求項１によれば）絶縁部材20の高誘電
率による波長短縮効果によりコンタクト７のスタブ長Ｌ
を短縮することができ、外部導体１の外周面２から突出
するショート部材６の突出長さを減少できてコンパクト
な短絡型同軸アレスタとなる。従って、他の機器との干
渉がなくなり、さらに、複数の短絡型同軸アレスタを、
山頂やアンテナ基地局の屋上や鉄塔塔頂などの取付場所
に省スペースで取付けることができる。

【００３０】（請求項２によれば）絶縁部材20の高誘電
率による波長短縮効果、及び、筒状導体８による電流通
路の延長により、コンタクト７のスタブ長Ｌを短縮する
ことができ、外部導体１の外周面２から突出するショー
ト部材６の突出長さを減少できて一層コンパクトな短絡
型同軸アレスタとなる。従って、他の機器との干渉がな
くなり、さらに、複数の短絡型同軸アレスタを、山頂や
アンテナ基地局の屋上や鉄塔塔頂などの取付場所に省ス
ペースで取付けることができる。

【００３１】（請求項３によれば）汎用性のある材料に
よる簡単な構成によりコンパクトな短絡型同軸アレスタ
を構成できる。

【００３２】（請求項４によれば）ショート部材６の凹
凸条19による電流通路の延長により、コンタクト７のス
タブ長Ｌを短縮することができ、一層コンパクトな短絡
型同軸アレスタとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る短絡型同軸アレスタの実施の一形
態を示す半截断面図である。

【図２】短絡型同軸アレスタの要部断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】本発明の別の実施の形態を示す断面図である。

【図５】本発明のさらに別の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図６】本発明の実施例と従来例との比較を説明する要
部断面図である。

【図７】従来の短絡型同軸アレスタを示す半截断面図で
ある。

【符号の説明】

１外部導体２外周面３孔部４内部導体５絶縁体６ショート部材７コンタクト７ａ一端７ｂ他端８筒状導体 12 円筒部 13 底部 18 内周壁 19 凹凸条 20 絶縁部材 21 外鍔部 25 周壁部 27 筒部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周壁部に孔部を有する筒状の外部導体
と、該外部導体の内部に絶縁体を介して同軸状に挿入保
持される内部導体と、該外部導体の外周面に接続されて
該孔部を施蓋する有底筒状のショート部材と、該孔部に
挿通状として一端が該内部導体に接続されると共に他端
が該ショート部材の底部に接続されるコンタクトと、を
備えた短絡型同軸アレスタに於て、上記ショート部材の
円筒部と上記コンタクトとの間に絶縁部材を設け、該絶
縁部材の材質をセラミックスとしたことを特徴とする短
絡型同軸アレスタ。
【請求項２】周壁部に孔部を有する筒状の外部導体
と、該外部導体の内部に絶縁体を介して同軸状に挿入保
持される内部導体と、該外部導体の外周面に接続されて
該孔部を施蓋する有底筒状のショート部材と、該孔部に
挿通状として一端が該内部導体に接続されると共に他端
が該ショート部材の底部に接続されるコンタクトと、を
備えた短絡型同軸アレスタに於て、上記ショート部材の
円筒部と上記コンタクトとの間に絶縁部材を設け、該絶
縁部材の材質をセラミックスとし、上記外部導体に接続
される外鍔部と該外鍔部から外方及び／又は内方へ突出
状に形成された筒部とを有する筒状導体が、その大半部
分に於て上記絶縁部材に内設されて上記コンタクトと非
接触状態で、上記ショート部材と上記コンタクトとの間
に同軸状に配設されたことを特徴とする短絡型同軸アレ
スタ。
【請求項３】上記絶縁部材のセラミックスをアルミナ
とした請求項１又は請求項２記載の短絡型同軸アレス
タ。
【請求項４】上記ショート部材の円筒部の内周壁に凹
凸条を形成した請求項１，２又は３記載の短絡型同軸ア
レスタ。