JP2007158041A - アレスタ - Google Patents

Abstract

【課題】アレスタの放圧能力の向上を図る。
【解決手段】アレスタは、機器ケ−ス１の開口部１ａに気密に配設されたブッシング２を備えており、このブッシング２にはアレスタ素子積層体６が着脱自在に装着されている。
ブッシング２は、ブッシング本体３と、ブッシング本体３の先端部にブッシング本体３と同心状に埋設された高圧シールド体４とを備えている。
アレスタ素子積層体６は、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子６１ａを積層して成る積層体６１を備えており、当該積層体６１の外周には接続導体６２および押し金具６５に跨って絶縁モールド体６７が設けられている。
このような構成のアレスタ素子積層体６をブッシング２内部に収容した状態において、アレスタ素子積層体６とブッシング２の挿入孔（先端部挿入孔５１ａ、中間部挿入孔５３ａ、下部挿入孔５３ａ）間に気体層Ｇを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アレスタに係り、特に、酸化亜鉛を主成分とする複数個の非直線抵抗素子（以下「アレスタ素子」という。）の積層体（以下「アレスタ素子積層体」という。）を備えるアレスタに関する。

一般に、発電所や変電所等に設置されるガス絶縁開閉装置には、落雷時等に線路から侵入する異常電圧から開閉装置や変圧器等の電気機器を保護するためにアレスタが配設されている。

従来、このようなアレスタとしては、図９に示すように、アレスタ素子積層体１００を絶縁ガスが封入されたタンク１１０の底部１１０ａに立設し絶縁支持筒１２０を介して支持して成るもの（例えば、非特許文献１）、または、図１０に示すように、機器ケース２１０の内壁にブッシング２２０を気密に取り付け、このブッシング２２０にアレスタ素子積層体２３０を着脱自在に装着して成るものが知られている（例えば、特許文献１）。なお、図９中、符号１４０は高圧側の偏心シールド、１５０は絶縁スペーサ、１６０は計装箱、１７０は吸着剤を示している。

しかしながら、前者のアレスタにおいては、アレスタ素子積層体１００を構成するアレスタ素子の電圧分担を均一化するために、アレスタ素子積層体１００の高圧側に大型のシールド１３０を配設しなければならず、このため、機器自体が大型化するという難点があり、また、アレスタ素子積層体１００を有するガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ（Gas Insulated Switchgear）」という。）の耐電圧試験を行なう際に、アレスタ素子積層体１００を主回路導体（不図示）から切り離さなければならないため、切り離し装置（不図示）を設ける必要があり、このため機器の構造が複雑になるという難点があった。

一方、後者のアレスタにおいては、切り離し装置を設ける必要がないため構造が簡素化され、また、耐電圧試験を行なう際に機器ケース２１０内の絶縁ガスを回収したり、充填したりする作業を不要とすることができるものの、アレスタ素子積層体２３０の一部の外周に接地体としての機器ケース２１０が存在することから、アレスタ素子２３０ａの電圧分担を均一にすることが困難であり、このため、その適用が２２／３３ｋＶ程度の中圧用の線路に制限されるという難点があった。

このため、本出願人は、先に、図１１に示すように、電気機器を収容する機器ケース３００の開口部３１０に気密に装着されたブッシング３２０と、ブッシング３２０の挿入孔３３０内に機器ケース３００の外部から着脱自在に装着されたアレスタモールド体３４０とを備えたアレスタ（以下「ＧＩＳ内ガスタンク形アレスタ」という。）を開発し、出願している（特願２００４−３５７９１５）。

ここで、アレスタモールド体３４０は、複数個のアレスタ素子３５０ａを積層して成るアレスタ素子積層体３５０と、当該アレスタ素子積層体３５０の外周に設けられたシリコ−ンゴムから成るゴムモールド体３６０とで構成されている。

このような構成のＧＩＳ内ガスタンク形アレスタによれば、第１に、アレスタモールド体３４０の全体がブッシング３２０の挿入孔３３０の内部に収容されることで、従来のアレスタよりもより高い電圧階級の線路に適用することができ、第２に、ゴムモールド体３６０がブッシング３２０の先端部に向けて押圧されることで、ブッシング３２０の挿入孔３３０のテーパ内面３３０ａとゴムモールド体３６０のテーパ外面３６０ａ間の面圧が確保され、界面での絶縁破壊を防止することができ、第３に、アレスタモールド体３４０の後端部にスプリング３７０が配設され、当該スプリング３７０にバネ力が付勢されることで、アレスタモールド体３４０をブッシング３２０の先端部に向けて押圧することができ、第４に、ブッシング３２０のテーパ内面３３０ａにゴムモールド体３６０のテーパ外面３６０ａを嵌合させることで、軸方向の押圧力を面圧として有効に作用させることができ、第５に、電界が集中する高圧シールド体３８０の後端側端部の内側に、面圧が有効に作用するテーパ外面３６０ａを設けることで、アレスタ素子３５０ａの電圧分担の均一化を図ることができる。

しかしながら、このような構成のＧＩＳ内ガスタンク形アレスタにおいては、アレスタモールド体３４０を構成するゴムモールド体３６０の外面がブッシング３２０の挿入孔３３０の内面に密着しているため、アレスタに公称放電電流を大きく超える地絡電流が複数回流れると、アレスタ素子３５０ａが故障する場合があり、かかる場合にブッシング３２０内部に発生する衝撃波がブッシング３２０に伝播することで、ブッシング３２０が破壊し、アレスタ素子３５０ａや部品等の飛散により、アレスタの周辺設備が破壊するおそれがあった。このため、アレスタやＧＩＳの復旧には、ガス処理や飛散した部品等の回収に多くの時間と労力を要するという難点があった。

電気学会技術報告 第８５１号 ７（図２.１０） 特開平１−２３２６８１（第１図）

本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、ＧＩＳ内ガスタンク形アレスタに公称放電電流を大きく超える地絡電流が流れた際にブッシング内部に発生する衝撃波がブッシングに伝播しにくくすることで、酸化亜鉛素子やブッシングの飛散を防止することができるアレスタを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様であるアレスタは、電気機器を収容する機器ケースの開口部に、開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、ブッシングの挿入孔内に機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタ素子積層体と備え、アレスタ素子積層体は、アレスタ素子積層体の外周に設けられた絶縁モールド体により一体化され、絶縁モールド体とブッシングの挿入孔間には気体層が設けられているものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様であるアレスタにおいて、アレスタ素子積層体は、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子を積層して成る積層体と、積層体の高圧側に当接される接続導体と、積層体の低圧側に当接される押し金具とを備えるものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様であるアレスタにおいて、アレスタ素子積層体の先端部外周は、高圧シールド体により覆われているものである。

本発明の第４の態様は、第３の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、高圧シールド体の外周には、固体による絶縁層が設けられているものである。

本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、アレスタ素子積層体の後端部は、機器ケースの開口部を通り、機器ケースの外部に導出されているものである。

本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、アレスタ素子積層体の中間部の電界は、高圧シールド体の後端部と機器ケースの内面間の間隔の調整によりコントロールされているものである。

本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、ブッシングの後端部は絶縁性の円筒状部材で形成され、円筒状部材は機器ケースの開口部を通り、機器ケースの外部に導出されているものである。

本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、ブッシングは硬質のプラスチック樹脂で形成されているものである。

本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第８の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、高圧シールド体は、ブッシングの先端部の形状と略同形状の金具を有し、金具は、ブッシングの先端部にブッシングと同心状に埋設されているものである。

本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、高圧シールド体は、ブッシングの先端部外周に塗布された導電性の塗布層で形成されているものである。

本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第１０の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、高圧シールド体は、円筒状の金具を有し、金具は、ブッシングの先端部の周りにブッシングの先端部を囲むように配設されているものである。

本発明の第１２の態様は、第１の態様乃至第１１の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、高圧シールド体は、絶縁モールド体の先端部にアレスタ素子積層体の先端部を囲むように設けられているものである。

本発明の第１の態様乃至第１２態様のアレスタによれば、次のような効果がある。

第１に、機器ケースの開口部に気密に配設されたブッシングに機器ケースの外部からアレスタ素子積層体が着脱自在に装着されることから、従来のガス絶縁形アレスタのように、切り離し装置を設ける必要がなくなり、このため機器の構造を簡素化することができ、また、耐電圧試験を行なう際に機器ケース内の絶縁ガスを回収したり、充填したりする作業を不要とすることができる。

第２に、アレスタ素子積層体の先端部外周が高圧シールド体により覆われていることから、アレスタ素子の電圧分担を均一化させることができ、ひいては６６／７７ｋＶ級の高圧線路にも適用できるアレスタを提供することができる。

第３に、アレスタ素子積層体の一部が機器ケースの外部に導出されていることから、機器の縮小化を図ることができる。

第４に、ブッシングの後端部を機器ケースの外部に気密に導出することで、機器の構造の簡素化、小型化および軽量化を図ることができる。

第５に、高圧シールド体の外周を絶縁性のバリヤで覆うことで、相間の絶縁距離や機器ケースとの絶縁距離を短くすることができ、機器の縮小化を図ることができる。

第６に、高圧シールド体を導電性の塗布層で形成することで、ブッシングの軽量化および低コスト化を図ることができる。

第７に、絶縁モールド体とブッシングの挿入孔間に空気、窒素などの気体層が設けられていることから、アレスタに公称放電電流を大きく超える地絡電流が流れた際にアレスタ素子積層体に発生する衝撃波がブッシングに伝播しにくくなり、ひいては、ブッシングおよび酸化亜鉛素子の飛散を防止することができる。

以下、本発明のアレスタを適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、アレスタ素子積層体の「先端部」、ブッシングの「先端部」とは、アレスタ素子積層体、ブッシングそれぞれの高圧側の端部をいい、図中では上方向に相当する。また、アレスタ素子積層体の「後端部」、ブッシングの「後端部」は、先端部と反対側の端部をいい、図中では下方向に相当する。
［実施例１］
図１は、６６／７７ｋＶ級の本発明のアレスタの一例を示す一部断面図である。

同図において、本発明のアレスタを有する電気機器は、開閉器等の電気機器（不図示）を気密に収容する機器ケ−ス１を備えており、機器ケ−ス１内には例えばＳＦ_６ガスなどの絶縁ガスが充填されている。また、機器ケース１の底部には開口部１ａが設けられており、この開口部１ａにはそれ自身の先端部を機器ケース１内に位置させ、かつそれ自身の中間部で開口部１ａを気密に覆う如くブッシング２が配設され、このブッシング２内には後述するアレスタ素子積層体６が着脱自在に装着されている。

ブッシング２は、エポキシ樹脂のモールド体等から成る硬質でかつ絶縁性のブッシング本体３と、ブッシング本体３の先端部にブッシング本体３と同心状に埋設された高圧シールド体４とを備えている。

ブッシング本体３は、アレスタ素子積層体６の先端部を収容するための挿入孔(以下「先端部挿入孔」という。)５１ａを有する上端閉鎖の円筒部(以下「上部円筒部」という。)５１と、アレスタ素子積層体６の下半部を収容するための挿入孔(以下「下部挿入孔」という。)５２aを有する円筒部(以下「下部円筒部」という。)５２と、アレスタ素子積層体６の中間部を収容するための挿入孔(以下「中間部挿入孔」という。)５３ａを有する円筒部(以下「中間円筒部」という。)５３とを備えており、下部円筒部５２の上部位置の外周には、図１（ｂ）に示すように六角板状の取付フランジ５２ｂがブッシング２の軸線と直交する方向に突出するように連設されている。ここで、下部挿入孔５２ａの口径は、先端部挿入孔５１ａの口径よりも大径とされ、また、中間部挿入孔５３ａは、ブッシング２の先端部から後端部に向かって円錐状に広がるテーパ内面を有しており、この円錐状のテーパ内面を介して先端部挿入孔５１ａおよび下部挿入孔５２ａが連通されている。さらに、下部円筒部５２の外径は機器ケース１の開口部１ａの口径と略同径若しくはこれより若干小径とされ、取付フランジ５２ｂの外径は機器ケース１の開口部１ａの口径より大径とされている。また、取付フランジ５２ｂの各角部近傍には、図１（ｂ）に示すように、それぞれ一対のボルト挿通孔ｈ1、ｈ2が設けられている。

高圧シールド体４は、上部円筒部５１にその閉鎖部５１ｂから上部円筒部５１の後端部に跨って上部円筒部５１と同心状に埋設される釣鐘状のシールド本体４１と、シールド本体４１の水平部中央に閉鎖部５１ｂの上方に突出させた筒状部（以下「接続導体挿入部」という。）４２と、接続導体挿入部４２の上部に連設され主回路導体（不図示）に接続される主回路接続子４３とを備えている。ここで、シールド本体４１の側壁部４１ａは先端部から後端部に向かって円錐状に広がるように形成され、また、その軸方向の長さは上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂから中間円筒部５３の先端部近傍に至る長さ、すなわち、シールド本体４１の側壁部４１ａの後端側端部の内側に前述のテーパ内面の略中間部が位置するような長さとされている。なお、接続導体挿入部４２はアレスタ素子積層体６の後述する接続導体６２の挿入孔としての機能を有し、接続導体挿入部４２の先端部に設けられた主回路接続子４３はアレスタ素子積層体６の後述するコイル状のスプリング６３のストッパとしての機能も有している。

このような構成の高圧シールド体４は、図１（ａ）に示すように、主回路接続子４３を上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂより上方に突出させ、側壁部４１ａが上部円筒部５１の側壁部５１ｃ内に位置する如くして上部円筒部５１と同心状に埋設されている。

このような構成のブッシング２は、ブッシング２の上部円筒部５１および中間円筒部５３が機器ケース１内に位置し、下部円筒部５２が開口部１ａを通り機器ケース１の外部に導出させることで、取付フランジ５２ｂの上面を機器ケース１の開口部１ａの周縁部の下面に当接させることができる。従って、このような構成のブッシング２においては、機器ケース１の開口部１ａの周縁部に設けられた環状の凹溝１ｂにＯリング１ｃを介在させ、取付フランジ５２ｂのボルト挿通孔ｈ1、ｈ2に配設したボルト５２ｃで締結することにより、ブッシング２を機器ケース１の開口部１ａに気密に取り付けることができる。

一方、アレスタ素子積層体６は、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子６１ａを積層して成る積層体６１と、積層体６１の先端部側（高圧側）に配設される接続導体６２と、接続導体６２の先端部側（高圧側）に配設されるコイル状のスプリング(以下「高圧側スプリング」という。)６３と、積層体６１の後端部側（低圧側）に配設される押し金具６５と、積層体６１の外周に接続導体６２および押し金具６５に跨って一体的にモールドされるシリコーンゴムなどから成る絶縁モールド体６７とを備えている。ここで、アレスタ素子６１ａは、所定のバリスタ電圧を考慮して系統電圧に対応した個数が決定される。本実施例は、６６ｋＶの高圧線路に適用するものである。

接続導体６２は、積層体６１の高圧側に当接されアレスタ素子６１ａと略同形の円板部６２ａと、この円板部６２ａの上面中央部に上方に向けて突設された円筒部６２ｂとを備えており、円筒部６２ｂの外周には図示しないテープ状の導体接続子（マルチコンタクト)を嵌着するための環状の凹溝６２ｃが設けられている。

押し金具６５は、アルミニウム合金等の導電性の円柱状部材で構成され、その外径はアレスタ素子６１ａの外径と略同径とされている。

このような構成の積層体６１の外周には、その先端部に接続導体６２の円板部６２ａの下面を当接し、後端部に押し金具６５の上面を当接した状態で、接続導体６２の円板部６２ａの上面部および押し金具６５の中間部外周に跨ってシリコーンゴムなどの絶縁モールド体６７が設けられ、この絶縁モールド体６７により、積層体６１が接続導体６２および押し金具６５と一体化される。

ここで、絶縁モールド体６７は、積層体６１、接続導体６２および押し金具６５を一体化するに十分な厚さとされ、当該厚さを可及的に薄くすることで、アレスタ素子積層体６をブッシング２内部に収容した状態において、アレスタ素子積層体６とブッシング２の挿入孔（先端部挿入孔５１ａ、中間部挿入孔５３ａ、下部挿入孔５３ａ）間に気体層Ｇが形成されることになる。また、このような絶縁モールド体６７を積層体６１の外周に設けることで、積層体６１の外表面の電界を緩和することができる。なお、絶縁モールド体６７はシリコーンゴムによるモールド体に代えてエポキシ樹脂等のゴム、プラスチック樹脂によるモールド体で形成してもよい。

次に、アレスタ素子積層体６をブッシング２内に着脱自在に装着する方法について説明する。

先ず、符号７０はブッシング２の下部円筒部５２の下面に下部挿入孔５２aを閉塞するように取り付けられる円盤状のシール蓋を示しており、当該シール蓋Ｆはアルミニウム金具等の金具で形成されている。また、このシール蓋Ｆの上面中央部には押し金具６５と略同形の円形状の凹陥部Ｆａが設けられ、外周縁近傍には、図１（ｂ）に示すように、例えば４個のボルト挿通孔ｈ３が円周方向に沿って等配する如くして設けられている。また、ブッシング２の下部円筒部５２の下面側には、シール蓋Ｆのボルト挿通孔ｈ３と対応する位置にネジ孔を有する埋込金具６８が埋設されている。なお、図１（ｂ）中符号ｈ４は、接地端子を挿入するためのボルト挿通孔を示している。

このようなシール蓋Ｆを有するブッシング２において、先ず、接続導体６２の円筒部６２ｂ内に円筒部６２ｂの内径と略同径のコイル状の高圧側スプリング６３をその上半部が突出する如くして装着し、この状態でアレスタ素子積層体６の先端部（高圧側）をブッシング２内に挿入し、高圧側スプリング６３の先端部が主回路接続子４３の内壁面４３ａに当接するまで押し込む。これにより、接続導体６２の凹溝６２ｃに配設した導体接続子（マルチコンタクト）を構成する舌片（不図示）が接続導体挿入部４２の内周面に電気的に接触すると共に、アレスタ素子積層体６がブッシング２の挿入孔内に着脱自在に挿入される。

次に、シール蓋Ｆの凹陥部Ｆａに押し金具６５の下半部を装着すると共に、当該シール蓋Ｆの上面側をブッシング２の下部円筒部５２の下面に当接し、シール蓋Ｆの下面側より挿通させた締付ボルトＶ１の先端部をブッシング２の埋込金具６８のネジ孔に螺合させる。このようなシール蓋Ｆの下部円筒部５２の下面への当接・固定により、アレスタ素子積層体６がブッシング２の先端部に向けて押圧され、アレスタ素子積層体６の先端部に配置した高圧側スプリング６３が軸方向に押圧され、当該高圧側スプリング６３に所定のバネ力が付勢される。これにより、アレスタ素子６１ａと接続導体６２間、アレスタ素子６１ａ間、アレスタ素子６１ａと押し金具６５間に所定の面圧が付与され、これらの部材間が確実に接触することになる。

このような構成のアレスタによれば、アレスタ素子積層体６をブッシング２内に装着することで、アレスタ素子積層体６の先端部側（高圧側）の周りが上部円筒部５１に埋設されたシールド本体４１により覆われることになり、ひいては、後述するようにアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。

図２は、本実施例におけるアレスタの等電位分布図を示している。同図より、アレスタ素子積層体６の先端部は高圧シールド体４により遮蔽されることで、当該先端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６の中間部は高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界が適正にコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことが判る。

ここで、シールド本体４１と接地体としての機器ケース１がアレスタ素子積層体６に及ぼす影響について説明する。先ず、シールド本体４１の下端部と機器ケース１の内面との間隔を短くすると、シールド本体４１および機器ケース１の影響によりアレスタ素子積層体６の中間部における電界が密になり、これと反対に、両者の間隔を広くすると、当該中間部における電界が疎になるという関係がある。従って、単に、両者の間隔を広げた構成にすることのみでは、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることが困難になる。この点、本実施例においては、アレスタ素子積層体６の先端部（アレスタ素子積層体６の１／３程度の長さ）および中間部（アレスタ素子積層体６の１／３程度の長さ）を機器ケース１内に位置させ、アレスタ素子積層体６の後端部（アレスタ素子積層体６の１／３程度の長さ）を機器ケース１の外部に位置させることで、高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１との間隔が適正に調整され、アレスタ素子積層体６の中間部における電界を適正にコントロールすることができ、ひいてはアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。

以上のように、本発明のアレスタによれば、機器ケース１の開口部１ａに気密に取り付けられたブッシング２内にアレスタ素子積層体６を機器ケース１の外部から着脱自在に装着することができることから、従来のガス絶縁形アレスタのように、切り離し装置を設ける必要がなくなり、機器の構造を簡素化することができ、また、耐電圧試験を行なう際に機器ケース１内の絶縁ガスを回収したり、充填したりする作業を不要とすることができる。さらに、アレスタ素子積層体６の先端部外周が高圧シールド体４により覆われていることから、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができ、ひいては６６／７７ｋＶ級の超高圧線路にも適用できるアレスタを提供することができ、また、アレスタ素子積層体６の一部（低圧側）を機器ケース１の外部に導出させることで、機器の縮小化を図ることができる。さらに、絶縁モールド体とブッシングの挿入孔間に気体層が設けられていることから、アレスタに公称放電電流を大きく超える地絡電流が流れた際に発生する衝撃波が気体層を介してブッシングのシール部分の隙間等から放出（放圧）されることで、すなわち、アレスタ素子の故障に伴って生じる気体層Ｇの圧力の瞬間的な上昇によってブッシング２の下部円筒部５２の下面とシール蓋Ｆ間に配置されたシール用のＯリング６９やシール蓋Ｆ自身が変形し、ブッシング２の下部円筒部５２の下面とシール蓋Ｆ間の隙間から衝撃波が放出（放圧）することで、当該衝撃波がブッシングに伝播しにくくなり、ひいてはアレスタ素子の飛散を防止することができる。
［実施例２］
図３は、本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略するが、気体層Ｇが設けられていることは図１と同様である。

この実施例においては、ブッシング７の先端部の外周面に点線で示すように導電性の塗布層７５が設けられている。

先ず、第２の実施例におけるブッシング７は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部７１ａが設けられた中間円筒部７１と、中間円筒部７１の上端部に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径より小径でかつ先細り状の円錐状部７２ａを有し上端部が閉鎖された上部円筒部７２と、中間円筒部７１の下面の外周縁近傍に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径よりも小径の下部円筒部７３と、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの中央部にそれ自身の先端部を閉鎖部７２ｂから突設するように埋設した主回路接続子７４とを備えている。なお、この実施例におけるブッシング７は下部円筒部７３の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、下部円筒部７３の外周縁の下面が機器ケース１の上面に気密に載置・固定されている。

符号７５は、高圧シールド体としての導電性の塗布層（例えば、銀ペイントから成る塗布層）を示しており、この導電性の塗布層７５は、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの外表面から円錐状部７２ａの外周面および中間円筒部７１の凹陥部７１ａを構成する半円状部分７１ｂの外周面に跨って設けられている。

図４は、第２の実施例におけるアレスタの電位分布を示している。同図より、この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６の先端部は高圧シールド体としての導電性の塗布層７５により遮蔽されることで、当該先端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６の中間部は導電性の塗布層７５と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中していないことが判る。

従って、第２の実施例におけるアレスタにおいても、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、第１の実施例における金具から成る高圧シールド体４に代えて導電性の塗布層７５が設けられていることから、第１の実施例におけるアレスタよりも軽量化および低コスト化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、ガス絶縁や空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例３］
図５は、本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略するが、気体層Ｇが設けられていることは図１と同様である。

この実施例においては、ブッシング８の先端部に別体の高圧シールド体１０が載置・固定されている。

先ず、第３の実施例におけるブッシング８は、先細り状の中間円筒部８１と、中間円筒部８１の上端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の外径より小径の上部円筒部８２と、中間円筒部８１の下端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の下端部外径と略同径の下部円筒部８３とを備えており、下部円筒部８３の先端部位置の外周には環状の取付フランジ８３ａが連設されている。

高圧シールド体１０は、上端閉鎖の円筒状の金具１１と、金具１１の閉鎖部１２中央に閉鎖部１２から上方に向けて立設された主回路接続子１３とを備えている。

このような構成の高圧シールド体１０は、図に示すように、主回路接続子１３を上部円筒部８２の上方位置に配置し、金具１１の側壁部１４が上部円筒部８２の側壁部８２ａの周りに位置する如くして上部円筒部８２の先端部に上部円筒部８２と同心状に載置・固定されている。

図６は、第３の実施例におけるアレスタの電位分布を示している。同図より、この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６の先端部は高圧シールド体１０を構成する円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該先端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中していないことが判る。

従って、第３の実施例におけるアレスタにおいても、全体としてアレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例４］
図７は、本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１および図５と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略するが、気体層Ｇが設けられていることは図１と同様である。

この実施例においては、ブッシング９の先端部に図５に示す高圧シールド体１０が載置・固定され、また、次のようにして、高圧シールド体１０の周りが固体による絶縁層９１ｂで覆われている。

先ず、第４の実施例におけるブッシング９は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部９１ａが設けられた上部円筒部９１と、上部円筒部９１の下端部に上部円筒部９１と同心状に連接され上部円筒部９１の外径より小径の下部円筒部９２とを備えている。そして、図５に示すものと同様の構成の高圧シールド体１０は、その側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａ内に位置するように上部円筒部９１と同心状に配設されている。なお、この実施例におけるブッシング９は上部円筒部９１の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、上部円筒部９１の外周縁の下面が機器ケース１の内面に気密に載置・固定されている。

図８は、第４の実施例におけるアレスタの電位分布を示している。同図より、この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６の先端部は高圧シールド体としての円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該先端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中していないことが判る。

従って、第４の実施例におけるアレスタにおいても、全体としてアレスタ素子積層体６の電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、高圧シールド体１０の側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａに配設されることで、円筒状の金具１１の周りに固体による絶縁層９１ｂが配置されることになるから、相間の絶縁距離、若しくは機器ケース１との絶縁距離を短くすることができ、ひいては、機器の縮小化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。

本発明は、特許請求の範囲内で、次のように、変更、修正を加えることができる。

第１に、前述の実施例においては、機器ケース１の底部にブッシングを配設した場合について説明しているが、機器ケース１の側壁にブッシングを配設してもよい。

第２に、前述の実施例においては、６６／７７ｋＶの高圧線路に本発明のアレスタを適用する場合について説明しているが、６６ｋＶ未満の線路若しくは７７ｋＶを超える高圧線路に本発明のアレスタを適用してもよい。

本発明の第１の実施例におけるアレスタの説明図で、分図（ａ）はアレスタの一部縦断面図、分図（ｂ）はアレスタのシール蓋の平面図。 本発明の第１の実施例におけるアレスタの等電位分布図。 本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図。 本発明の第２の実施例におけるアレスタの等電位分布図。 本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図。 本発明の第３の実施例におけるアレスタの等電位分布図。 本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図。 本発明の第４の実施例におけるアレスタの等電位分布図。 従来のアレスタの一部断面図。 従来のアレスタの一部断面図。 従来のアレスタの一部断面図。

符号の説明

１・・・機器ケース
１ａ・・・開口部
２・・・ブッシング
４・・・高圧シールド体
６・・・アレスタ素子積層体
６１・・・積層体
６７・・・絶縁モールド体
Ｇ・・・気体層
１１・・・円筒状の金具
７５・・・導電性の塗布層
９１ｂ・・・固体による絶縁層

Claims (12)

1. 電気機器を収容する機器ケースの開口部に、開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、前記ブッシングの挿入孔内に前記機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタ素子積層体とを備え、
   前記アレスタ素子積層体は、前記アレスタ素子積層体の外周に設けられた絶縁モールド体により一体化され、
   前記絶縁モールド体と前記ブッシングの挿入孔間には気体層が設けられていることを特徴とするアレスタ。
2. 前記アレスタ素子積層体は、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子を積層して成る積層体と、前記積層体の高圧側に当接される接続導体と、前記積層体の低圧側に当接される押し金具とを備えることを特徴とする請求項１記載のアレスタ。
3. 前記アレスタ素子積層体の先端部外周は、高圧シールド体により覆われていることを特徴とする特徴とする請求項１または請求項２記載のアレスタ。
4. 前記高圧シールド体の外周には、固体による絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項３記載のアレスタ。
5. 前記アレスタ素子積層体の後端部は、前記機器ケースの開口部を通り、前記機器ケースの外部に導出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載のアレスタ。
6. 前記アレスタ素子積層体の中間部の電界は、前記高圧シールド体の後端部と前記機器ケースの内面間の間隔の調整によりコントロールされていることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載のアレスタ。
7. 前記ブッシングの後端部は絶縁性の円筒状部材で形成され、前記円筒状部材は前記機器ケースの開口部を通り、前記機器ケースの外部に導出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６何れか１項記載のアレスタ。
8. 前記ブッシングは硬質のプラスチック樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載のアレスタ。
9. 前記高圧シールド体は、前記ブッシングの先端部の形状と略同形状の金具を有し、前記金具は、前記ブッシングの先端部に前記ブッシングと同心状に埋設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８何れか１項記載のアレスタ。
10. 前記高圧シールド体は、前記ブッシングの先端部外周に塗布された導電性の塗布層で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載のアレスタ。
11. 前記高圧シールド体は、円筒状の金具を有し、前記金具は、前記ブッシングの先端部の周りに前記ブッシングの先端部を囲むように配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０何れか１項記載のアレスタ。
12. 前記高圧シールド体は、前記絶縁モールド体の先端部に前記アレスタ素子積層体の先端部を囲むように設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１何れか１項記載のアレスタ。
    

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