JP2007281353A - Arrester - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力系統に接続され、回路に発生する開閉サージ,雷サージ等の異常電圧から電気機器を保護する避雷器に関し、特に、複数の酸化亜鉛素子を積層した外周部に、シリコーンゴム又はポリマー等の絶縁材料により形成された外被を被着した避雷器に関するものである。 The present invention relates to a lightning arrester that is connected to an electric power system and protects electrical equipment from abnormal voltages such as switching surges and lightning surges generated in a circuit, and in particular, a silicone rubber or a polymer on an outer peripheral part in which a plurality of zinc oxide elements are laminated. The present invention relates to a lightning arrester with an outer cover formed of an insulating material such as the above.
シリコーンゴム又はポリマー等の絶縁材料を外被とした避雷器の内部の基本構造は、酸化亜鉛素子の積層体の周囲に配置したFRP等の絶縁物が、積層体の両端に配置した電極に締結されて構成されている。外被の絶縁材料は剛性を持たないため、FRP等の絶縁物で避雷器としての機械的強度を持たせるようにしている。
このような避雷器の従来の技術としては、例えば、積層した酸化亜鉛素子の上下に上金具と下金具を配置し、上下の金具間を強度部材であるFRP棒で固定し、それらの周囲をゴム系高分子材料を主材とする外被部材でモールドしたものが知られている。上金具,下金具とFRP棒とは、両金具にFRP棒を貫通させ、その両側からナットを締め付けて固定している(例えば、特許文献1参照)。
The basic structure inside the lightning arrester with an insulating material such as silicone rubber or polymer is fastened to the electrodes placed on both ends of the laminate with insulators such as FRP placed around the laminate of zinc oxide elements. Configured. Since the insulating material of the jacket does not have rigidity, an insulator such as FRP is used to provide mechanical strength as a lightning arrester.
As a conventional technology of such a lightning arrester, for example, an upper metal fitting and a lower metal fitting are arranged above and below a laminated zinc oxide element, and the upper and lower metal fittings are fixed with an FRP rod which is a strength member, and the surroundings are made of rubber. What is molded with a jacket member mainly composed of a high molecular weight polymer material is known. The upper metal fitting, the lower metal fitting, and the FRP bar are fixed by passing the FRP bar through both metal fittings and tightening nuts from both sides (for example, see Patent Document 1).
また、酸化亜鉛素子ブロックの両端部に配置された上部電極部および下部電極部と絶縁ロッドとを固着する別の例として、端部側に広がる円錐状の穴が形成された押圧板を両電極に設け、上下の押圧板の円錐穴に絶縁ロッドを挿入し、絶縁ロッドの両端側から円錐楔を嵌め込んで絶縁ロッドを押圧板に固着することにより、上下電極と絶縁ロッドとを固定する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, as another example of fixing the upper electrode portion and the lower electrode portion disposed at both ends of the zinc oxide element block and the insulating rod, a pressing plate having a conical hole extending on the end portion side is used as both electrodes. A technique for fixing the upper and lower electrodes and the insulating rod by inserting the insulating rods into the conical holes of the upper and lower pressing plates and fitting the insulating rods to the pressing plates by fitting the conical wedges from both ends of the insulating rod. Is disclosed (for example, see Patent Document 2).
特許文献1に示すような従来の避雷器では、積層した酸化亜鉛素子の上下に配置した電極である上金具と下金具に、FRP棒を通すため貫通穴を設け、この貫通穴にFRP棒を貫通させて両側からナットで締結している。従って、避雷器の組み立て工程において、先ず、FRP棒を下金具の貫通穴に通し端部側からナットをねじ込むが、貫通穴がFRP棒の直径よりも大きいため、この状態ではFRP棒が下金具に固定されず、滑り落ちてしてしまう。また、下金具に酸化亜鉛素子を積層したのちFRP棒を上金具の貫通穴に通す場合、複数本のFRP棒を全て持ち上げて同時に上金具の貫通穴に通す必要があるため、作業性が極めて悪いという問題点があった。
In the conventional lightning arrester as shown in
また、特許文献2に示す避雷器では、電極部と絶縁ロッドとを円錐楔で固定しているので、組立途中で絶縁ロッドの滑りがなくなり、組立作業性は向上するが、上下電極部と絶縁ロッドとの固定力が弱く、例えば、避雷器の事故時に発生する電磁力により絶縁ロッドに荷重が掛かった場合、絶縁ロッドの嵌め込み部が弱点となって、締結がゆるむ可能性があるという問題点があった。
In the lightning arrester shown in
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、組立時の作業性の改善が図れると共に、電極と絶縁ロッドとの締結部に十分な強度を確保した避雷器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to improve the workability at the time of assembly and to obtain a lightning arrester having sufficient strength at the fastening portion between the electrode and the insulating rod. Objective.
この発明に係わる避雷器は、複数の酸化亜鉛素子が積層された酸化亜鉛素子ブロックと、酸化亜鉛素子ブロックの一端面に配置された押圧ばねと、酸化亜鉛素子ブロックと押圧ばねとの直列体の両側に配置されて直列体に対向する側に鍔部を有する一対の電極と、各鍔部に形成された取付穴に両端部を取付けて両電極を締結する複数の絶縁ロッドとで酸化亜鉛素子モジュールが構成され、酸化亜鉛素子モジュールの周囲にゴム系高分子材料を主成分とする外被がモールドによって被着された避雷器において、両電極と絶縁ロッドとの締結部は、絶縁ロッドの一端側が両電極のうちの一方の電極の取付穴に挿入されてその取付穴の両側からナットで締め付けられ、絶縁ロッドの他端側が他方の電極の取付穴に挿入されて反直列体側からナットで締め付けられて各鍔部に固定されているものである。 A lightning arrester according to the present invention includes a zinc oxide element block in which a plurality of zinc oxide elements are stacked, a pressing spring disposed on one end surface of the zinc oxide element block, and both sides of a series body of the zinc oxide element block and the pressing spring. And a pair of electrodes having flanges on the side facing the series body, and a plurality of insulating rods that fasten both electrodes by attaching both ends to the mounting holes formed in the flanges. In the lightning arrester in which the outer periphery of the zinc oxide element module is coated with a rubber-based polymer material as a main component by a mold, the fastening portion between both electrodes and the insulating rod is at both ends of the insulating rod. Inserted into the mounting hole of one of the electrodes and tightened with a nut from both sides of the mounting hole, and the other end of the insulating rod was inserted into the mounting hole of the other electrode and Attached because those are fixed to each flange portion.
この発明の避雷器によれば、酸化亜鉛素子ブロックを締め付ける絶縁ロッドと一方の電極とは、取付穴に貫通させた絶縁ロッドを取付穴の両側からナットで鍔部に締め付け、他方の電極との締結部は、取付穴に貫通させた絶縁ロッドを取付穴の反直列体側からナットで鍔部に締め付けて固定するようにしたので、酸化亜鉛素子ブロックを両電極間に組み込むとき、絶縁ロッドがずり落ちたりぐらついたりせず、また、ナットを締め付けるときに共回りが発生しないため、組立時の作業性が改善される。また、ナットによる締結のため、電極と絶縁ロッドとの締結部に十分な強度を確保できる。 According to the lightning arrester of the present invention, the insulating rod for tightening the zinc oxide element block and the one electrode are formed by tightening the insulating rod penetrating the mounting hole from both sides of the mounting hole to the buttocks with the nut and fastening with the other electrode. Since the insulation rod passed through the mounting hole was fixed to the flange with a nut from the anti-serial body side of the mounting hole, the insulation rod slipped down when the zinc oxide element block was assembled between both electrodes. Since it does not wobble, and there is no co-rotation when the nut is tightened, workability during assembly is improved. Further, since the nut is fastened, a sufficient strength can be secured at the fastening portion between the electrode and the insulating rod.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による避雷器の断面図である。図の(a)は側面断面図、(b)は(a)のI−Iから見た要部の平面断面図を示す。図のように、中心部に、円柱状をした酸化亜鉛素子1aが複数個積層されて形成され酸化亜鉛素子ブロック1が配置されている。この酸化亜鉛素子ブロック1の一端側(図では上部側)に、酸化亜鉛素子ブロック1に押圧力を与える押圧ばね2が配置されている。なお、押圧ばね2は、図ではコイルばねとして図示しているが、皿ばね等でも良い。
酸化亜鉛素子ブロック1と押圧ばね2とで直列体3を構成する。直列体3の両側に、下部電極4と上部電極5が配置されており、両電極4,5の、直列体3に対向する側には、それぞれ鍔部4a,5aが形成されている。各鍔部4a,5aの外周部には絶縁ロッド6を取り付けるための取付穴4b,5bが複数個(図では各4個)設けられている。
1 is a cross-sectional view of a lightning arrester according to
A
絶縁ロッド6は、両端部にねじ部が形成されており、酸化亜鉛素子ブロック1の周囲にほぼ等間隔に配置されている。絶縁ロッド6と下部電極4,上部電極5との締結部は、絶縁ロッド6の一端側が下部電極4の取付穴4bに挿入されて、取付穴4bの両側からナット7a,7bで締め付けられており、他端側が上部電極5の取付穴5bに挿入されて、直列体3の反対側(反直列体側)からナット7cで締め付けられて、それぞれの鍔部4a,5aに固定されている。この状態で、酸化亜鉛素子ブロック1は押圧ばね2の押圧力で押圧され、両電極4,5間に強固に固定されて一体化されており、これら全体で酸化亜鉛素子モジュール8が構成されている。
The
酸化亜鉛素子モジュール8の周囲を覆うように、ゴム系高分子材料を主成分とする絶縁材料(例えば、耐候性を備えたシリコーンゴム又はポリマー等)から成る外被9が、モールドによって一体に形成されて避雷器が構成されている。
酸化亜鉛素子ブロック1と絶縁ロッド6部分の配置関係を平面断面図で示せば、図1(b)のようになり、酸化亜鉛素子ブロック1の径方向に若干の隙間を空けて絶縁ロッド6が配置されている。これは、下部電極4の酸化亜鉛素子ブロック1に接する側に存在するナット7aが、酸化亜鉛素子1aと干渉しないようにし、且つナット7aの締結作業を可能にするための隙間である。
An
If the arrangement relationship between the zinc
上記のように構成された避雷器において、酸化亜鉛素子1aを下部電極4と上部電極5との間に積層して組み立てる組立作業について説明する。
先ず、最初に絶縁ロッド6の一端側にナット7a(ナットには座金が組み合わされるが、以下の説明では座金については省略する)を挿入し、所定の位置までねじ込んでおく。次に、ナット7aをねじ込んだ側の端部を、下部電極4の鍔部4aに形成した取付穴4bに、ナット7aが当接するまで挿入し、端部側から別のナット7bをねじ込む。そして、取付穴4bの両側のナットのうちの一方を工具で固定しておき、他方を所定のトルクで締め付けて鍔部4aに固定する。全ての絶縁ロッド6を、同様の方法で鍔部4aに取り付ける。完了すれば、下部電極4の鍔部4aには、垂直に4本の絶縁ロッド6が立設された状態となる。
なお、絶縁ロッドの本数は、4本に限定するものではなく、3本や6本等でも良い。
In the lightning arrester configured as described above, an assembling operation in which the
First, a
The number of insulating rods is not limited to four, and may be three or six.
次に、立設した4本の絶縁ロッド6で囲まれた中央部に、酸化亜鉛素子1aを積み上げて酸化亜鉛素子ブロック1を形成する。酸化亜鉛素子ブロック1の上に押圧ばね2を配置し、この上方から、絶縁ロッド6の上端部に上部電極5の取付穴5bを合わせて挿入し、取付穴5bの反直列体側からナット7cをねじ込んで鍔部5aを締め上げる。このとき押圧ばね2の強い反力が加わるので、押圧ばね2を押し付けて両電極4,5間を所定の距離に保っておくような治具を使用するのが望ましい。
これらの作業により、酸化亜鉛素子ブロック1と押圧ばね2との直列体3が、両電極4,5に挟まれ、絶縁ロッド6及びナット7(7a〜7c)により強固に固定されて一体となった、酸化亜鉛素子モジュール8が組み立てられる。
この後は、先に説明した外被9を酸化亜鉛素子モジュール8の外周にモールドにより形成して避雷器が完成する。
Next, the zinc
By these operations, the
Thereafter, the above-described
本実施の形態の発明は、上述のように、絶縁ロッド6の一端を下部電極4に取り付けるとき、2個のナットで鍔部4aの両側から挟んで固定した点に特徴を有する。このような構成によれば、組立作業時に絶縁ロッド6が下方にずり落ちたり、また左右にぐらついたりすることが無いので、酸化亜鉛素子1aの積み上げ作業が容易にでき、上部電極5も容易に絶縁ロッド6に挿入することができる。また、下部側は2個のナット7a,7bを用いて固定しているために、上部側のナット7cを締め付けるとき、下部締結部が共回りすることがないので、下部側のナットをスパナで固定しておく等の作業が発生せず、締め付け作業が簡単になる。
As described above, the invention of the present embodiment is characterized in that when one end of the insulating
なお、図では下部電極4と絶縁ロッド6とを2個のナットで固定し、上部電極5と絶縁ロッド6とを1個のナットで固定した場合を示したが、これとは逆に、上部電極5側を2個のナットで、下部電極4側を1個のナットで固定しても良い。
In the figure, the
以上のように、本実施の形態の発明によれば、酸化亜鉛素子ブロックの両端に配置した電極と絶縁ロッドとの締結部は、絶縁ロッドの一端側を一方の電極の取付穴に挿入してその取付穴の両側からナットで締め付け、絶縁ロッドの他端側を他方の電極の取付穴に挿入して反直列体側からナットで締め付けて各鍔部に固定したので、酸化亜鉛素子ブロックを両電極間に組み込む作業時に、絶縁ロッドがずり落ちたりぐらついたりせず、またナットを締め付けるときに共回りが発生しないため、組立時の作業性を改善することできる。また、ナットによる締結のため、電極と絶縁ロッドとの締結部に十分な強度を確保できるので、短絡電流が流れた場合に発生する電磁力に対して、十分な強度を有する避雷器を提供することができる。 As described above, according to the invention of the present embodiment, the fastening portion between the electrode and the insulating rod arranged at both ends of the zinc oxide element block is inserted into one electrode mounting hole at one end side of the insulating rod. Tighten with nuts from both sides of the mounting hole, and insert the other end of the insulating rod into the mounting hole of the other electrode and tighten it with the nut from the anti-series body side, and fix it to each flange. The work of assembling can be improved because the insulating rod does not slide down or sway during the assembly work, and no co-rotation occurs when the nut is tightened. In addition, since a sufficient strength can be secured at the fastening portion between the electrode and the insulating rod because of the fastening with the nut, a lightning arrester having sufficient strength against the electromagnetic force generated when a short-circuit current flows is provided. Can do.
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2による避雷器の断面図であり、(a)は側面断面図、(b)は(a)のII−IIから見た要部の平面断面図である。酸化亜鉛素子ブロック,押圧ばね,上下電極,絶縁ロッド,ナット及び外被で構成される基本構造は実施の形態の図1と同等なので、同等部分は同一符号で示して説明は省略し、相違点を中心に説明する。
2A and 2B are cross-sectional views of a lightning arrester according to
図1と異なる部分は、2個のナットによって絶縁ロッドと締結されている側の電極の構造である。図2の場合は下部電極がそれに相当する。本実施の形態の下部電極10は、基本的には実施の形態1の図1で説明した下部電極4と類似であり、酸化亜鉛素子ブロック1と押圧ばね2との直列体3に対向する側に鍔部10aが設けられ、鍔部10aには取付穴10bが形成されている。異なるのは、更にその鍔部10aの直列体3に対向する面に、酸化亜鉛素子1aの外径より小さい外径部を有する素子受け部10cが設けられている点である。
なお、素子受け部10cは、図では下部電極10と一体に形成したものを示したが、別部材としても良い。また、図とは逆に、上部電極5側を2個のナットで締結し、その鍔部5aの面に素子受け部を設けても良い。要は、絶縁ロッドの一端を2個のナットで締結する側の電極に素子受け部が設けられていればよい。
The part different from FIG. 1 is the structure of the electrode on the side fastened to the insulating rod by two nuts. In the case of FIG. 2, the lower electrode corresponds to this. The
In addition, although the
このような構造にすることにより、酸化亜鉛素子ブロック1と素子受け部10cとの外径の差分の空間ができるので、ナット7aと酸化亜鉛素子ブロック1外周との干渉を避けることができ、絶縁ロッド6を酸化亜鉛素子ブロック1の外周面側に近づけて配置することが可能となる。酸化亜鉛素子1aの外径と素子受け部10cの外径との差分を、ナット7aの外径と絶縁ロッド6外径との差分より大きくすれば、絶縁ロッド6を酸化亜鉛素子ブロック1に密着するまで接近させられる。すなわち、図2(b)に示すような状態に配置できる。
By adopting such a structure, a space having a difference in outer diameter between the zinc
更に、図3に、この発明の実施の形態2による避雷器の他の例を示す。(a)は側面断面図、(b)は(a)のIII−IIIから見た要部の平面断面図である。
避雷器の構成部品については実施の形態1の図1と同等である。図1と異なる部分は、押圧ばね2の挿入位置と、それに伴う絶縁ロッド6の配置である。
図3に示すように、押圧ばね2は、2個のナット7a、7bを使用して締結した側の電極、すなわち本図では下部電極4と、酸化亜鉛素子ブロック1との間に介在させている。そして、押圧ばね2の外径は、酸化亜鉛素子1aの外径より小さくしている。
FIG. 3 shows another example of the lightning arrester according to the second embodiment of the present invention. (A) is side surface sectional drawing, (b) is a plane sectional view of the principal part seen from III-III of (a).
The components of the lightning arrester are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment. The difference from FIG. 1 is the insertion position of the
As shown in FIG. 3, the
このような構成により、外径の差分の空間を有効利用して、図2の場合と同様に、絶縁ロッド6を酸化亜鉛素子ブロック1の外周面側に近づけて配置することが可能となる。酸化亜鉛素子ブロック1と絶縁ロッド6の平面断面は図3(b)のようになり、押圧ばね2の外径寸法を工夫することにより、ほぼ密着するまで近づけるこができる。
With such a configuration, it is possible to place the insulating
以上のように、本実施の形態の発明によれば、実施の形態1のような構成の避雷器において、2個のナットによって絶縁ロッドの一端が締結されている側の電極の、直列体と対向する面に、酸化亜鉛素子の外径より小さい外径部を有する素子受け部を設けたので、実施の形態1と同様の効果に加え、絶縁ロッドを酸化亜鉛素子ブロックに近接して配置できるため、実施の形態1に比べ外被の外径を小さくでき、避雷器を小型軽量化できるという効果が得られる。 As described above, according to the invention of the present embodiment, in the lightning arrester configured as in the first embodiment, the electrode on the side where one end of the insulating rod is fastened by two nuts is opposed to the series body. Since the element receiving portion having the outer diameter portion smaller than the outer diameter of the zinc oxide element is provided on the surface to be performed, the insulating rod can be disposed close to the zinc oxide element block in addition to the same effect as in the first embodiment. Compared to the first embodiment, the outer diameter of the jacket can be reduced, and the effect that the lightning arrester can be reduced in size and weight can be obtained.
また、押圧ばねは、2個のナットによって絶縁ロッドの一端が締結されている側の電極と酸化亜鉛素子ブロックとの間に配置して、その外径を酸化亜鉛素子の外径より小さくしたので、簡単な電極構造で、上記と同様な効果を得ることができる。 Also, the pressing spring is arranged between the electrode on the side where one end of the insulating rod is fastened by two nuts and the zinc oxide element block, and its outer diameter is made smaller than the outer diameter of the zinc oxide element. The same effect as described above can be obtained with a simple electrode structure.
1 酸化亜鉛素子ブロック 1a 酸化亜鉛素子
2 押圧ばね 3 直列体
4 下部電極 4a 鍔部
4b 取付穴 5 上部電極
5a 鍔部 5b 取付穴
6 絶縁ロッド 7a,7b,7c ナット
8 酸化亜鉛素子モジュール 9 外被
10 下部電極 10a 鍔部
10b 取付穴 10c 素子受け部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記両電極と上記絶縁ロッドとの締結部は、上記絶縁ロッドの一端側が上記両電極のうちの一方の電極の取付穴に挿入されてその取付穴の両側からナットで締め付けられ、上記絶縁ロッドの他端側が他方の電極の取付穴に挿入されて反直列体側からナットで締め付けられて上記各鍔部に固定されていることを特徴とする避雷器。 A zinc oxide element block in which a plurality of zinc oxide elements are laminated, a pressure spring disposed on one end surface of the zinc oxide element block, and disposed on both sides of a series body of the zinc oxide element block and the pressure spring. A zinc oxide element module comprises a pair of electrodes having flanges on the side facing the series body, and a plurality of insulating rods that attach both ends to the mounting holes formed in the flanges and fasten the electrodes. In a lightning arrester constructed and coated with a mold with a jacket mainly composed of a rubber-based polymer material around the zinc oxide element module,
The fastening portion between the two electrodes and the insulating rod is such that one end of the insulating rod is inserted into the mounting hole of one of the electrodes and is tightened with nuts from both sides of the mounting hole. A lightning arrester characterized in that the other end side is inserted into a mounting hole of the other electrode and is fastened with a nut from the anti-series body side and fixed to each of the flanges.
2. The lightning arrester according to claim 1, wherein the pressing spring is disposed between the one electrode that is tightened with a nut from both sides of the mounting hole and the zinc oxide element block and has an outer diameter that is the outer diameter of the zinc oxide element. A lightning arrester characterized by being smaller.
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