JP2003297609A

JP2003297609A - 避雷器

Info

Publication number: JP2003297609A
Application number: JP2002098278A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Narita; 俊一成田
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-17
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP4089262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】接着や巻回や硬化の工程をなくし、組立を自
動化する。【解決手段】一対の電極１４の間に複数の酸化亜鉛素
子１５が積層されており、一対の電極１４どうしが４本
のＦＲＰロッド１６を介して結合されている。ＦＲＰロ
ッド１６の端部には幅広部１６ａが形成される一方、電
極１４の内端部の外周面には前記幅広部１６ａと対応す
る形状の溝１４ａが形成され、前記幅広部１６ａを溝１
４ａに嵌合した状態で、夫々の電極１４に拘束リング１
７が嵌めこまれて素子ユニットが構成され、素子ユニッ
トを囲繞するようにしてポリマー製の外被２０が設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は避雷器に関し、避雷
器を構成する素子ユニットの構造を改良したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】避雷器は、積層した酸化亜鉛素子を絶縁
部材により支持して一体化することにより素子ユニット
を構成し、当該素子ユニットをポリマーからなる外被で
被って構成されている。

【０００３】前記避雷器の構成としては、従来例１と従
来例２とがある。従来例１としては、前記絶縁部材とし
て絶縁筒を用いると共に当該絶縁筒の内部に酸化亜鉛素
子を積層して一対の電極で挟持すると共に絶縁筒の内外
を貫通する孔を形成して当該孔から放圧する構成のもの
と、孔を形成することなく内部圧力によって絶縁筒を破
って放圧する構成のものがある。従来例２は、積層した
酸化亜鉛素子の回りに３本以上の複数本の絶縁ロッドを
等間隔で配置し、積層した酸化亜鉛素子を挟む一対の支
持板に夫々の絶縁ロッドを貫通させ、絶縁ロッドの端部
にナットを螺合し、絶縁ロッドどうしの間から放圧する
構成のものである。

【０００４】従来例１の避雷器として、図１１，図１２
のものがある。図１１は、ＦＲＰパイプ１の内部に酸化
亜鉛素子２を積層すると共にＦＲＰパイプ１に一対の電
極３ａ，３ｂをねじ込んで挟持し、ＦＲＰパイプ１の内
外を貫通する図示しない孔を形成して素子ユニットを構
成し、素子ユニットをポリマー外被７で被ったものであ
る。４は電極板、５は皿バネ、６はねじ部に塗布した接
着剤である。

【０００５】斯かる避雷器では、内部圧力が上昇した場
合は、ＦＲＰパイプ１の図示しない孔から放圧が行なわ
れる。ＦＲＰパイプに代えてメッシュ状パイプを使用し
た場合は、メッシュから放圧が行なわれる。

【０００６】図１２は、図１１におけるＦＲＰパイプ１
に代えて、プリプレグシート８を所定の厚さに巻回して
硬化させることで、素子ユニットを構成したものであ
る。ここで、プリプレグシートとはガラス繊維等をシー
ト状に編んだ素材に、硬化前の樹脂を含浸させたもので
ある。酸化亜鉛素子と電極との結合を強固に行なうため
に、電極９には外周溝９ａが形成され、外周溝９ａにも
プリプレグシート８が巻回されている。

【０００７】斯かる避雷器では、内部圧力が上昇した場
合は、プリプレグシート８を破って放圧が行なわれる。
プリプレグシートに代えてプリプレグテープを用いる場
合もある。

【０００８】従来例２の避雷器として、図１３のものが
ある。これは、積層した酸化亜鉛素子２の回りに３本の
ＦＲＰロッド１１を等間隔に配置し、積層した酸化亜鉛
素子２を挟む一対の電極１０に形成した支持板部１０ａ
に夫々のＦＲＰロッド１１を貫通させ、ＦＲＰロッド１
１の端部にナット１２を螺合して素子ユニットを構成し
たものである。

【０００９】斯かる避雷器では、内部圧力が上昇した場
合は、ＦＲＰロッド１１どうしの間から放圧が行なわれ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＦＲＰパイ
プを用いる図１１の避雷器では、強固に結合する目的で
電極にねじ部を形成するために「コスト高」になり、接
着工程があるために「工程が多く」なり「自動化が困
難」であり、接着面積を大きくしようとすると全長が長
くなって「避雷器が大型化」する。

【００１１】プリプレグシートを用いる図１２の避雷器
では、電極に外周溝を形成するために「コスト高」にな
り、プリプレグシートを巻回するのに「工数が多く」な
りかつ「自動化が困難」であり、硬化を待つために「工
程が多く」なり、接着面積を大きくしようとすると全長
が長くなって「避雷器が大型化」する。

【００１２】ＦＲＰロッドを用いる図１３の避雷器で
は、ねじ加工によりＦＲＰロッドの強化繊維が分断され
るため、ねじ部では本来のＦＲＰのせん断強度が著しく
低下し、そのためにネジ部のサイズアップやネジ部の長
さを長くする必要があり、「避雷器が大型化」する。

【００１３】そこで本発明は、斯かる課題を解決した避
雷器を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項１に係る避雷器の構成は、一対の電極間に酸
化亜鉛素子を積層し、これらの電極と酸化亜鉛素子とを
一体化して素子ユニットを構成し、当該素子ユニットを
囲繞する碍管を設けて構成した避雷器において、夫々の
前記電極の外周面に略等間隔に溝を形成し、積層された
前記酸化亜鉛素子の回りに略等間隔に配置した絶縁ロッ
ドの両端を前記溝に嵌合して前記素子ユニットを構成し
たことを特徴とする。

【００１５】斯かる避雷器では、電極の外周面に形成さ
れた溝に絶縁ロッドの両端を嵌合することにより一対の
電極どうしを結合するので、従来のように接着する場合
やプリプレグを巻回する場合や絶縁ロッドの両端をネジ
結合する場合のような問題が生じない。

【００１６】請求項２に係る避雷器の構成は、積層され
た前記酸化亜鉛素子どうしの間に１または２以上の接続
電極を配置すると共に、夫々の前記接続電極の外周面に
も略等間隔に溝を形成し、前記酸化亜鉛素子の回りに配
置した絶縁ロッドを２段以上に設け、夫々の絶縁ロッド
の両端を前記溝に嵌合したことを特徴とする。

【００１７】斯かる避雷器では、接続電極を介在させる
ので、積層する酸化亜鉛素子の数が多い場合でも絶縁ロ
ッドの撓みを防止できる。

【００１８】請求項３に係る避雷器の構成は、前記絶縁
ロッドの両端に幅広部を形成したことを特徴とする。

【００１９】斯かる避雷器では、絶縁ロッドの両端に幅
広部が形成されているので、絶縁ロッドの抜けが防止さ
れる。

【００２０】請求項４に係る避雷器の構成は、前記絶縁
ロッドの両端にくさびを打ち込んで、前記幅広部を形成
したことを特徴とする。

【００２１】斯かる避雷器では、全長に亘って断面形状
が一定の絶縁ロッドを用いることができるので、材料の
無駄をなくして材料を有効に活用できる。

【００２２】請求項５に係る避雷器の構成は、前記絶縁
ロッドの両端の幅広部が前記溝から離脱するのを防止す
る拘束部材を設けたことを特徴とする。

【００２３】斯かる避雷器では、絶縁ロッドの両端の幅
広部が溝から離脱するのが拘束部材により防止されるの
で、避雷器の組立作業が容易になる。

【００２４】請求項６に係る避雷器の構成は、前記絶縁
ロッドの中間部の撓みを防止する結束部材を設けたこと
を特徴とする。

【００２５】斯かる避雷器では、絶縁ロッドが長い場合
でも、中間部の撓みが結束部材によって防止され、避雷
器の組立作業が容易になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による避雷器の実施
の形態を説明する。

【００２７】（ａ）実施の形態１まず、実施の形態１を図１に示す。実施の形態１では、
避雷器における素子ユニットの構成が以下のようになっ
ている。

【００２８】一対の電極１４の間に複数の酸化亜鉛素子
１５が積層されており、一対の電極１４どうしがＦＲＰ
ロッド（絶縁ロッド）１６を介して結合されている。即
ち、積層された酸化亜鉛素子１５の回りに等間隔に４本
のＦＲＰロッド１６が配置され、その両端が夫々の電極
１４に結合されている。

【００２９】夫々の結合部分は、以下のようになってい
る。まず、ＦＲＰロッド１６は図４に示すように平板形
状であり、その端部には幅広部１６ａが形成されてい
る。幅広部１６ａは二等辺三角形の下部のようなくさび
形状であり、抜け落ちが阻止されるようになっている。
一方、図５に示すように、電極１４の内端部の外周面に
は、前記幅広部１６ａと対応する形状の溝１４ａが形成
されており、前記幅広部１６ａが溝１４ａに嵌合されて
いる。そして、溝１４ａから幅広部１６ａが外れるのを
防止するために、夫々の電極１４には拘束リング（拘束
部材）１７が嵌めこまれている。

【００３０】電極１４と酸化亜鉛素子１５との間には電
極板１９と皿バネ１８とが挟持されている。このように
して素子ユニットが構成され、素子ユニットを囲繞する
ようにしてポリマー製の外被（碍管）２０が設けられて
いる。

【００３１】（ｂ）実施の形態２次に、実施の形態２を図２に示す。この実施の形態は、
定格電圧が高くて素子ユニットが長くなる場合を示すも
のである。

【００３２】素子ユニットが長い場合はＦＲＰロッド１
６も長くなるので、長さ方向での途中が避雷器の径方向
へ広がるのを防止する目的で、２箇所に結束リング（結
束部材）２１が設けられている。

【００３３】その他の構成，作用は実施の形態１と同じ
なので、説明を省略する。

【００３４】（ｃ）実施の形態３次に、実施の形態３を図３に示す。この実施の形態も、
定格電圧が高くて素子ユニットが長くなる場合を示すも
のである。

【００３５】この場合は、結束リングに代えて、接続電
極２３を設けたものである。接続電極２３の両端の外周
面には夫々円周方向へ等間隔に前記溝１４ａと同じ溝２
３ａが形成されている。積層された酸化亜鉛素子１５の
回りに、上下２段にわたって配置されたＦＲＰロッド１
６の一端は前記電極１４の溝１４ａに嵌合され、他端は
接続電極２３の溝２３ａに嵌合されている。そして、溝
２３ａから幅広部１６ａが外れるのを防止するために、
夫々の電極１４だけでなく接続電極２３にも拘束リング
１７が嵌めこまれている。

【００３６】その他の構成，作用は実施の形態１と同じ
なので、説明を省略する。

【００３７】（ｄ）実施の形態４次に、実施の形態４の要部を図６，図７に示す。この実
施の形態は、図６のようにＦＲＰロッド１６における幅
広部の形状をくさび形状から円形状へと変更したもので
ある。このため、図７のように電極１４の溝１４ａも円
形状になっている。

【００３８】その他の構成，作用は実施の形態１〜３と
同じなので説明を省略する。

【００３９】（ｅ）実施の形態５次に、実施の形態５の要部を図８，図９に示す。この実
施の形態は、ＦＲＰロッド１６の先端に形成する幅広部
を、全長に亘って断面形状が同一の長尺材から作ったも
のである。

【００４０】図８は、図８（ａ）のように単一のＦＲＰ
ロッド１６の先端に切り込み部１６ｂを加工し、切り込
み部１６ｂにくさび１６ｃを打ち込むことにより、図８
（ｂ）のように双方の部材の接触する部分を接着して、
幅広部１６ａを形成したものである。

【００４１】図９は、一対のＦＲＰロッド１６ｄの先端
を残して接着剤１６ｅにより接着することにより、接着
しない部分に切り込み部１６ｂを形成し、前記と同様に
切り込み部１６ｂにくさび１６ｃを打ち込んで図８
（ｂ）と同様な幅広部１６ａを形成したものである。

【００４２】その他の構成，作用は実施の形態１〜３と
同じなので説明を省略する。

【００４３】（ｆ）実施の形態６次に、実施の形態６を図１０に示す。この実施の形態
は、酸化亜鉛素子の外径の大きさに応じて、ＦＲＰロッ
ドの厚さと本数とを変化させ、どちらも同じ大きさの外
被に収容できるようにしたものである。

【００４４】図１０（ａ）（ｂ）のように、外被の内径
寸法が決まっていて電極１４の外径寸法がＤだとする
と、図１０（ａ）のように酸化亜鉛素子１５の外径寸法
がｄ₁で大きい場合は、幅広部１６の厚さはｔ₁に薄くし
なければならず、その分だけＦＲＰロッド１６が弱くな
るので、本数を４本にするのが好ましい一方、図１０
（ｂ）のように、酸化亜鉛素子１５の外形寸法がｄ₂で
小さい場合は、幅広部１６の厚さはｔ₂に厚くすること
ができ、その分だけＦＲＰロッド１６が強くなるので、
本数を３本に減らすのが好ましい。

【００４５】その他の構成，作用は実施の形態１〜３と
同じなので説明を省略する。

【００４６】なお、拘束部材，結束部材としてリングを
用いたが、リングの円周の一部をカットしたものであっ
ても良い。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
〜６に係る避雷器によれば、一対の電極間に積層された
酸化亜鉛素子を複数の絶縁ロッドにより一体に結合し、
前記電極と前記絶縁ロッドとの結合は、電極の外周面に
形成した溝に幅広部を嵌合することによって行なうの
で、接着工程，硬化工程，巻回工程等が不要であり、組
立の自動化が可能となる。また、従来のように接着強度
を大きくする目的で電極を長くする必要がなく、絶縁ロ
ッドの両端をネジ結合する構成の場合のようにネジサイ
ズを大きくする必要もないので、避雷器の小型・軽量化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による避雷器の実施の形態１を示す断面
図。

【図２】本発明による避雷器の実施の形態２を示す断面
図。

【図３】本発明による避雷器の実施の形態３を示す断面
図。

【図４】本発明による避雷器の実施の形態１のＦＲＰロ
ッドに係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

【図５】本発明による避雷器の実施の形態１の電極に係
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

【図６】本発明による避雷器の実施の形態４のＦＲＰロ
ッドに係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

【図７】本発明による避雷器の実施の形態４の電極に係
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

【図８】本発明による避雷器の実施の形態５のＦＲＰロ
ッドに係り、（ａ）は切り込み部を形成した構成図、
（ｂ）はくさびを打ち込んで幅広部を形成した構成図。

【図９】本発明による避雷器の実施の形態５のＦＲＰロ
ッドに係り、一対のＦＲＰロッドを接着することで切り
込み部を形成した構成図。

【図１０】本発明による避雷器の実施の形態６を示す平
面図。

【図１１】従来例１に係る避雷器を示す断面図。

【図１２】従来例２に係る避雷器を示す断面図。

【図１３】従来例３に係る避雷器を示す断面図。

【符号の説明】

１４…電極１４ａ，２３ａ…溝１５…酸化亜鉛素子１６…ＦＲＰロッド１６ａ…幅広部１７…拘束リング２０…外被２１…結束リング２３…接続電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に酸化亜鉛素子を積層し、
これらの電極と酸化亜鉛素子とを一体化して素子ユニッ
トを構成し、当該素子ユニットを囲繞する碍管を設けて
構成した避雷器において、夫々の前記電極の外周面に略等間隔に溝を形成し、積層
された前記酸化亜鉛素子の回りに略等間隔に配置した絶
縁ロッドの両端を前記溝に嵌合して前記素子ユニットを
構成したことを特徴とする避雷器。
【請求項２】積層された前記酸化亜鉛素子どうしの間
に１または２以上の接続電極を配置すると共に、夫々の
前記接続電極の外周面にも略等間隔に溝を形成し、前記
酸化亜鉛素子の回りに配置した絶縁ロッドを２段以上に
設け、夫々の絶縁ロッドの両端を前記溝に嵌合したこと
を特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】前記絶縁ロッドの両端に幅広部を形成し
たことを特徴とする請求項１または２に記載の避雷器。
【請求項４】前記絶縁ロッドの両端にくさびを打ち込
んで、前記幅広部を形成したことを特徴とする請求項３
に記載の避雷器。
【請求項５】前記絶縁ロッドの両端の幅広部が前記溝
から離脱するのを防止する拘束部材を設けたことを特徴
とする請求項３または４に記載の避雷器。
【請求項６】前記絶縁ロッドの中間部の撓みを防止す
る結束部材を設けたことを特徴とする請求項５に記載の
避雷器。