JP2008160961A

JP2008160961A - 避雷器および避雷器内蔵型電気機器

Info

Publication number: JP2008160961A
Application number: JP2006346227A
Authority: JP
Inventors: Naoya Matsuno; 直也松野; Naoki Muramoto; 直樹村本; Koji Fukui; 浩司福井; Shingo Takemura; 晋吾竹村; Minoru Tsukasaki; 稔塚崎
Original assignee: Otowa Electric Co Ltd; Hokkaido Electric Power Co Inc
Current assignee: Otowa Electric Co Ltd; Hokkaido Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP4874085B2

Abstract

【課題】避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内でのリード線引き回しによる配線自由度に優れた避雷器の提供。
【解決手段】避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内の絶縁油中に浸漬される避雷器２０で、非直線抵抗素子である円筒状の酸化亜鉛素子２１の両端部に第一導体３０と第二導体４０を配置し、酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２に非接触で導電軸体６０を挿通する。導電軸体６０はその片端部で第二導体４０に取り付けられ、他端部が絶縁部材５０を介在させて第一導体３０に絶縁された状態でねじ止め等の方法で取り付けられている。第一導体３０と、導電軸体６０の第一導体側の端部を電極端子として使用可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、酸化亜鉛素子などの非直線性抵抗素子を使用した避雷器と、この避雷器を内蔵した変圧器や開閉器などの電気機器に関する。

酸化亜鉛素子を使用した避雷器を内蔵する柱上変圧器は、その機器ケース内に収容した絶縁油（絶縁媒体）に変圧器巻線と避雷器とを浸漬した構造が一般的である。この柱上変圧器のような絶縁油入電気機器に使用される避雷器の具体例を図１１に示し、この避雷器を内蔵した避雷器内蔵型変圧器の具体例を図１２に示す。

図１１に示す避雷器１は、ハウジング型である（例えば、特許文献１参照）。縦長のハウジング２内に円柱状の酸化亜鉛素子３が積重ねられて収納される。ハウジング２の上下両端部に固定して配置された電極端子４，５によって、酸化亜鉛素子３がばね材６を介して挟持される。ハウジング２の上部と下部の電極端子５のそれぞれに、絶縁油流通用の通路孔７，８が形成されている。

図１２に示す変圧器１０は、絶縁油入型柱上変圧器で、その機器ケース１１内に収容した絶縁油１２に変圧器巻線１３と避雷器１とが浸漬される（例えば、特許文献２参照）。変圧器巻線１３の端部は機器ケース１１の上部のブッシング１５を通してそれぞれケース１１外に引き出されている。避雷器１は、一方の電極端子４が変圧器巻線１３の一次側に接続され、他方の電極端子５が機器ケース１１に接続され接地される。機器ケース１１の上端開口には、蓋１４が設置される。

図１２の、変圧器１０に内蔵した避雷器１は、絶縁油１２に浸漬されることで全体が絶縁される。変圧器１０が作動し、酸化亜鉛素子３が漏れ電流やさらにはサージによって発熱すると、ハウジング２内部の絶縁油１２が暖められて対流を生じ、それによってハウジング２が絶縁油１２からの熱伝導によって温度上昇するが、ハウジング外壁面に沿って流動する機器ケース１１内の絶縁油１２によって冷やされることから、素子３が間接的に冷却される。同時に、ハウジング２内の絶縁油１は、暖められることによって、通路孔７，８のうちの上方に位置する例えば通路孔７からハウジング２外へ流れ出し、下方にある通路孔８からハウジング２内に流入する。これによって、素子３に沿った絶縁油１２の流れも生じ、素子３が直接的に冷却される。このような冷却で、酸化亜鉛素子３に大きなサージが印加されても、それによる温度上昇を抑え、素子３自体の熱劣化を抑制している。
特開平０８−３１５４３号公報特開平０７−２０１５３４号公報特開２０００−１１４００７号公報

図１２のような避雷器内蔵型変圧器に使用される避雷器は、変圧器の機器ケース内の絶縁油が収容された狭いスペースに設置されることから、より小形のものが要求される。しかし、図１１に示すようなハウジング型避雷器は、ハウジングのために、現状より小形化することが難しい。そのため、機器ケース内での避雷器配置部所が限られ、配置部所の変更や、配置部所での避雷器の姿勢（縦置き姿勢、横置き姿勢）の変更が難しい。また、機器ケース内での避雷器の配置部所や姿勢の制約で、避雷器と変圧器巻線や、避雷器と機器ケース接地部とのリード線引き回しによる配線の自由度が小さい。

避雷器内蔵型変圧器に使用される避雷器に、ハウジングを備えていない構造のハウジングレス型避雷器が知られている（例えば、特許文献３参照）。このハウジングレス型避雷器は、ハウジングが省略された分、小形化が可能であり、避雷器内蔵型変圧器の機器ケース内での配置部所や姿勢の変更の自由度が増す。しかし、この構造が特許文献１，２による避雷器のハウジング内の部分と実質的に同じであることから、機器ケース内でのリード線引き回しによる配線の自由度がハウジング型避雷器と大差なく、適正な避雷器配線が難しい。

本発明の目的とするところは、避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内でのリード線引き回しによる配線の自由度が大きくできる避雷器と、この避雷器を内蔵させた避雷器内蔵型電気機器を提供することにある。

本発明の上記目的を達成する技術的手段は、軸方向に形成された貫通孔を有する非直線抵抗素子と、この素子の軸方向一端側に配設した、貫通孔の径と等しいかまたはそれより若干小さい径の透孔を有する第一導体と、軸方向他端側に配設した第二導体と、さらに軸方向一端側に第一導体を介在させて配設した絶縁部材と、非直線抵抗素子の貫通孔に壁面および第一導体から離隔させて挿通され、片端側が絶縁部材から突出し、他端側が第二導体に電気的に接続された導電軸体とを備え、第一導体を一方の電極とし、第二導体および導電軸体のいずれか一方を他方の電極とする避雷器である。

ここで、非直線抵抗素子には、円筒状または環状の素子単体のほか、複数の素子を、中心軸が同一軸上に位置するよう積重ねた素子複合体を適用することができる。非直線抵抗素子の軸方向両端の第一導体と第二導体、この両導体と端部で接続される導電軸体のそれぞれには、電極端子として使用可能な金属部品が適用できる。導電軸体は、非直線抵抗素子の貫通孔の径より小さい外径の円柱体、円筒体または棒状体である。導電軸体が非直線抵抗素子の貫通孔に挿通され、貫通孔壁面との間に間隙部を形成する。この間隙部は、非直線抵抗素子と導電軸体とを絶縁する絶縁空間として、または絶縁油あるいは絶縁ガスの絶縁媒体を流通させるための絶縁媒体流路として使用できる。導電軸体と第一導体との間に介在させる絶縁部材は、セラミックスなどの耐熱性の絶縁材からなり、導電軸体と第一導体とを絶縁する。導電軸体と第二導体とは当接、もしくは圧接または溶接などの方法で電気的に接続される。導電軸体の両端側の第一導体と第二導体との間に非直線抵抗素子が配置され、導電軸体を利用して第一導体と第二導体を互いに接近する方向に締め付けることで、非直線抵抗素子を第一、第二導体間に強固に挟持することができる。

かかる避雷器においては、第一導体が避雷器の一方の電極端子として使用でき、導電軸体と第二導体のいずれか一方または両方が避雷器の他方の電極端子として使用できる。避雷器の電極端子として第一導体と第二導体とを使用した場合と、第一導体と導電軸体の第一導体側の端部を使用した場合とでは、リード線を使った電極引出しの際のリード線の引出し位置が相違する。従って、避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内に避雷器を設置して配線する場合、機器ケースの内部構造に合わせてリード線引出し位置を選択することができ、機器ケースの内部構造に、より適合したリード線引き回しによる配線ができる。

本発明においては、避雷器の一対の電極端子として、第一導体と、導電軸体の第一導体側の片端部分とを使用することが望ましい。これによれば第一導体と導電軸体の第一導体側の端部とが、非直線抵抗素子の片端部に位置することから、両極のリード線引出し回しによる配線が非直線抵抗素子の同じ片端部側で可能となる。

また、本発明においては、絶縁部材と第二導体に、非直線抵抗素子の貫通孔壁面と導電軸体との間の間隙部に連通する絶縁媒体流通用通路孔をそれぞれ形成し、間隙部と通路孔とを通して絶縁油または六フッ素化硫黄ガスなどの絶縁ガスからなる絶縁媒体を流通させることができる。

ここでの避雷器は、避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内に収容された絶縁油または絶縁ガスの絶縁媒体内に配設される。電気機器は絶縁油入型変圧器や、絶縁ガス入型変圧器、絶縁ガス入型開閉器などで、密閉構造の機器ケースに絶縁媒体を収容する。電気機器が作動すると、機器ケース内の絶縁媒体が温度差で対流する。この対流で絶縁媒体内に配置した避雷器の非直線抵抗素子の外壁面に沿って流れ、その外壁面側から冷却される。また、避雷器を縦置き姿勢に配置することで、その貫通孔壁面と導電軸との間の間隙部を絶縁媒体が流れ、非直線抵抗素子が内面からも冷却される。また、間隙部に充填された絶縁媒体が、間隙部の絶縁性を確保する。

絶縁媒体内に配置される避雷器においては、非直線抵抗素子の貫通孔壁面と導電軸体との間の間隙部に、この間隙部を軸方向に絶縁媒体を流通させる流通溝を有する絶縁スペーサを配設することができる。ここでの絶縁スペーサは、第一導体と導電軸体との間に配置され、それらを絶縁する絶縁部材と同様な絶縁材からなる筒状体で、絶縁部材と別体のものか、または絶縁部材と一体にしたものが適用できる。絶縁スペーサに導電軸体を嵌挿した状態で、非直線抵抗素子の貫通孔に挿通する。絶縁スペーサは、複数の非直線抵抗素子を積重ねた形態の場合には、各素子を相互に位置合わせして、避雷器組立性を良好なものにする。また、絶縁スペーサは、貫通孔壁面と導電軸体との間の間隙部を安定した形状に保ち、かつ、間隙部の絶縁性をより安定したものにする。

本発明の避雷器によれば、避雷器の両電極端子として第一導体と第二導体、もしくは第一導体と導電軸体の組合わせのいずれかを選択でき、避雷器内蔵型電気機器の機器ケース内に避雷器を設置して電極リード線の引き回しで配線する場合、機器ケースの内部構造に合わせてリード線引出し位置を適宜に選択することができ、機器ケースの内部構造に、より適合した、従って、より適正なリード線引き回しによる配線ができるという優れた効果を奏し得る。

また、絶縁部材と第二導体とに、非直線抵抗素子の貫通孔内壁と導電軸体との間の間隙部に連通する絶縁媒体流通用通路孔をそれぞれ形成することで、電気機器内での避雷器の配置姿勢に応じて、間隙部および通路孔を通して絶縁油または絶縁ガスの絶縁媒体を流通させることができ、絶縁媒体による絶縁効果と冷却効果に優れた避雷器が提供できる。

さらに、機器ケースに収容した絶縁媒体内に避雷器を設置した避雷器内蔵型電気機器においては、避雷器の熱劣化抑制効果に優れ、電気機器自体の耐雷性能が向上するという効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。

図１〜図３は、第１の実施形態のハウジングレス型避雷器２０を示す。図４は、避雷器２０を内蔵した避雷器内蔵型電気機器１００の一例を示す。図４の電気機器１００は、図１２と同様な絶縁油入型柱上変圧器で、図１２と同一または相当部分には同一符号を付している。

図１の避雷器２０は、ハウジングレス型避雷器である。避雷器２０は、非直線抵抗素子である円筒状の酸化亜鉛素子２１を備える。ここで酸化亜鉛素子とは、酸化亜鉛を主成分とし、電流−電圧非直線性を発現させるための成分を含む焼結体を特性要素とした素子をいう。図１の酸化亜鉛素子２１は、２個の円筒状酸化亜鉛素子２１ａ、２１ｂを軸方向に積重ねて構成している。その素子数は、避雷器２０としての動作電圧や要求されるサージ耐量などに応じて選定されるもので、３個以上を積重ねて使用することも可能であり、積層しない単体の酸化亜鉛素子で構成することも可能である。このような酸化亜鉛素子２１は、その中心軸に沿って形成された貫通孔２２を有する。酸化亜鉛素子２１の軸方向端面に、または端面電極が形成されているときにはその電極に、第一導体３０および第二導体４０がそれぞれ接するよう配設される。酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２内には、孔壁面から離隔させて金属製の導電軸体６０が挿通される。導電軸体６０の図１における下端部が、第二導体４０に電気的に接続されて連接される。導電軸体６０の図１における上端部が、酸化亜鉛素子２１の上側端面上に第一導体３０を介在させて配設された円形ブロック状の絶縁部材５０を貫通し、絶縁部材５０を介在させて素子２１、および第一，第二導体３０，４０を後述するように例えばねじ止めなどの方法によって一体化する。

第一導体３０は、酸化亜鉛素子２１の上側端面上に当接する円環状の素子接合部３０ａと、素子接合部３０ａと一体で、素子接合部３０ａの一側方に延在する平板状の電極端子３０ｂを有する。素子接合部３０ａの透孔は、酸化亜鉛素子２１の貫通孔の径と等しいか、それより若干小さい径を有し、導電軸体６０とは離隔して配設される。図２および図３に示すように、電極端子３０ｂの先端部に電極引き回し用のリード線（図示せず）を接続する取付孔３１を形成している。なお、第一導体３０をリードレス対応導体とすることも可能である。

第二導体４０は、酸化亜鉛素子２１の下端面に接合される円環状の素子接合部４０ａと、素子接合部４０ａの内周から貫通孔２２内へと盛り上がる逆皿状の中央部４０ｂを有する。逆皿状中央部４０ｂの平坦な天板部４０ｃに軸挿通孔が形成され、この軸挿通孔に導電軸体６０が挿通される。逆皿状中央部４０ｂの円錐台状の起立部４０ｄの複数箇所、例えば図３に示すような同一円周上に等間隔で４箇所に絶縁媒体流通用通路孔４１が形成される。素子接合部４０ａと起立部４０ｄの上面側での境界部分に、酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２の下端内周エッジ部分が当接する。これにより酸化亜鉛素子２１と第二導体４０が相互に位置決めされ、位置ずれのない組立が容易になる。

導電軸体６０は丸棒状の金属軸で、図１に示すようにその下端部にねじ頭部６０ａが一体に形成され、上端部の外周にねじ溝部６０ｂが形成されている。ねじ溝部６０ｂに絶縁部材５０とワッシャ６３が挿通され、ナット６４が螺合される。導電軸体６０の外径は、酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２の径の１／２〜１／３程度と小さく設定される。導電軸体６０を貫通孔２２の中心軸に沿わせて挿入すると、導電軸体６０の外周と貫通孔２２の壁面との間に、酸化亜鉛素子２１の中心軸に沿った間隙部Ｇが形成される。この間隙部Ｇは、酸化亜鉛素子２１と導電軸体６０とを絶縁する絶縁空間であり、また、後述のように絶縁媒体を流通させる流通路としても利用される。

絶縁部材５０は、第一導体３０の素子接合部３０ａの上面を押圧する円盤状の押圧部５０ａと、押圧部５０ａの中央部から下方に延在させた筒状のスペーサ部５０ｂを有し、さらに図２に示すようにその中心軸の周囲に等間隔に、絶縁媒体を流通させるための通路孔５１が４個、等間隔に貫通させて形成されている。スペーサ部５０ｂに導電軸体６０の上端部分が挿通されて、押圧部５０ａより下方に突出するスペーサ部５０ｂが酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２の上端部分に嵌挿される。貫通孔２２に嵌挿されたスペーサ部５０ｂの外周が、貫通孔２２の壁面上端部分に接触して、絶縁部材５０と酸化亜鉛素子２１、第一導体３０の三者相互の位置決めが行われ、三者の位置ずれのない組立が容易になる。導電軸体６０の上端部に嵌挿されたスペーサ部５０ｂは、第一導体３０と導電軸体６０との間にあって、スペーサ部５０ｂによる沿面距離の作用で第一導体３０と導電軸体６０との間の絶縁を良好なものにする。スペーサ部５０ｂの押圧部５０ａから下方への延在長さは、避雷器の使用目的に対応して適宜に設定される。このスペーサ部５０ｂの延在長さは、後述する図９の絶縁スペーサ７０に達する長さにすることが可能であり、この場合、スペーサ部５０ｂと絶縁スペーサ７０を一体とすることができる。また、スペーサ部５０ｂの複数箇の通路孔５１はそれぞれ第二導体４０の通路孔４１と対応する位置にあり、間隙部Ｇにおける絶縁媒体の流通性が良好になるように配置されている。

図１の避雷器２０は、次のように組付けることができる。第二導体４０の天板部４０ｃに導電軸体６０を挿通し、ねじ頭部６０ａを天板部４０ｃに係止させる。第二導体４０から突出する導電軸体６０を酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２に挿通させ、酸化亜鉛素子２１の下端エッジ部分を第二導体４０の起立部４０ｄに係止させて位置決めする。図１において酸化亜鉛素子２１の上端面に第一導体３０の素子接合部３０ａを配置し、導電軸体６０の上端部分を絶縁部材５０のスペーサ部５０ｂに挿通させる。スペーサ部５０ｂを貫通孔２２の上端部に嵌挿して、絶縁部材５０の押圧部５０ａを第一導体３０の素子接合部３０ａ上に載置する。この状態で、絶縁部材５０のスペーサ部５０ｂから上方に突出する導電軸体６０のねじ溝部６０ｂにワッシャ６３を装着し、ナット６４を螺合する。導電軸体６０のねじ頭部６０ａを第二導体４０に係止させて、ねじ溝部６０ｂにナット６４を締め付け、絶縁部材５０の押圧部５０ａを第一導体３０に押圧することで、酸化亜鉛素子２１が第一導体３０と第二導体４０で強固に挟持され、組付けが完了する。

図１の避雷器２０における避雷器特有の二極の電極端子は、第一導体３０の電極端子３０ｂと、絶縁部材５０から突出する導電軸体６０の突出端部である。この突出端部は、ねじ溝部６０ｂとナット６４を含み、以下、このような突出端部を電極端子６０ｃと称する。避雷器２０は、ハウジングレス型ゆえに小形軽量化が容易であり、また、一方の端部側から電気的な導出が可能となることもあって、図４の電気機器１００の機器ケース１１内の狭いスペースに設置することが容易になる。

図４は、機器ケース１１に収容された絶縁油１２に避雷器２０を縦置き仕様で浸漬している。この避雷器２０においては、上端部に二極の電極端子３０ｂおよび電極端子６０ｃが同程度の高さ位置で並列的に並び、一方の電極端子６０ｃが変圧器巻線１３側にリード線引き回しで配線され、他方の電極端子３０ｂが機器ケース１１の接地部に配線される。電極端子３０ｂと機器ケース１１の配線は、リード線引き回しで行うほか、図４に示すように電極端子３０ｂを機器ケース１１の接地部３０ｄにねじ部品３０ｅで直接配線してもよい。このようなリード線引き回しによる避雷器配線は、機器ケース１１の内部構造にもよるが、作業的に容易であり、電極引き回しのリード線を適正な長さ、形態にしての配線が容易となり、電気機器１００の性能を安定させる上で効果的である。

また、図４に示す避雷器２０においては、電気機器作動で変圧器巻線１３の発熱によって絶縁油１２が対流すると、縦置きされた避雷器２０の酸化亜鉛素子２１の外周に沿って絶縁油１２が流動し、避雷器２０、さらには間隙部Ｇを満たす絶縁油１２、酸化亜鉛素子２１の温度上昇を抑制する。

避雷器２０が、機器ケース１１内の絶縁油１２の上昇流域内に配置された場合には、下方にある第二導体４０の通路孔４１から絶縁油１２が間隙部Ｇに流入し、上昇して、上方に位置する絶縁部材５０の通路孔５１から素子２１外へ流出することで、酸化亜鉛素子２１をその内壁面側からも冷却する。

また、避雷器２０が絶縁油１２の下降流域内に配置された場合、間隙部Ｇ内の絶縁油１２の温度が比較的低いときには、間隙部Ｇ内にケース１１内の下降流が分流し、それによって酸化亜鉛素子２１を内壁面側からも冷却する。サージ等によって酸化亜鉛素子２１が一時的に発熱し、間隙部Ｇの絶縁油１２が外部の絶縁油温度よりもある程度高くなると、絶縁部材５０の通路孔５１から素子２１外へ流出するようになり、それに伴って第二導体４０の通路孔４１から間隙部Ｇに絶縁油１２が流入して、間隙部Ｇ内を上昇する。これによって間隙部Ｇで絶縁油１２が滞留することがなく、酸化亜鉛素子２１はその内周側からも冷却される。このように酸化亜鉛素子２１は内外周から同時に冷却されることで、熱劣化が効果的に抑制され、素子性能が長期に亘り安定する。従って、避雷器２０を内蔵した電気機器１００の性能が安定し、信頼性が増す。

図４では避雷器２０を機器ケース１１内の絶縁油１２に縦置き仕様で浸漬しているが、ケース内部構造変更に対応させて横置き仕様で浸漬することもできる。この場合も、各電極端子３０ｂ、６０ｃが並列的に並ぶことから、リード線引き回しによる避雷器配線作業が容易になる。

次に、他の実施形態の避雷器について、図５〜図１０を用いて説明する。なお、これら図において、図1に示した避雷器における構成要素と対応する要素には同じ符号を付している。

図５に示す第２の実施形態の避雷器２０は、二極の電極端子３０ｃ、６０ｃの引出し方向を同一方向に揃えている。これは、図１の避雷器２０における第一導体３０の電極端子３０ｂを９０°折曲して、他極の電極端子６０ｃと方向を揃えたものに相当する。このように二極の電極端子３０ｃ、６０ｃの引出し方向を同一方向に揃えることで、避雷器２０が幅方向で小形化できる。また、リード線引き回しによる配線形態が、図１の場合と別の形態に選択できる。

図６に示す第３の実施形態の避雷器２０は、二極の電極端子３０ｄ、６０ｃの引出し方向を同一方向に揃え、第一導体３０における電極端子３０ｄを導電軸体６０に形成した電極端子６０ｃと同様なねじ軸とナットの螺合構造としている。図６の電極端子３０ｄの場合、絶縁部材５０に延長部を設け、この延長部上に電極端子３０ｄを取り付けるようにして、両端子間の絶縁距離を確保している。

図７と図８に示す第４の実施形態の避雷器２０は、第二導体４０の逆皿状中央部４０ｂにおける円錐台状の起立部４０ｄの中間位置に酸化亜鉛素子２１の下端内周エッジを当接させている。この場合、第二導体４０の円環状の素子接合部４０ａの内周部を下方に少し変形させた凹段部４０ｅから円錐状に起立部４０ｄを形成する。このようにすることで、避雷器製造組立時において、酸化亜鉛素子２１の下端内周エッジが起立部４０ｄに係止して位置決めされ、製造組立が容易になる。また、避雷器製造組立時や運搬時などにおいて、酸化亜鉛素子２１の下端内周エッジが第二導体４０を介して受ける衝撃力が緩和されて、酸化亜鉛素子２１の下端内周エッジ部分の損傷が抑制され、素子性能が安定する。

図９と図１０に示す第５の実施の形態の避雷器２０は、酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２内壁面と導電軸体６０との間の間隙部Ｇに、筒状の絶縁スペーサ７０を介挿している。絶縁スペーサ７０は、絶縁部材５０と同様な絶縁材の筒状体で、導電軸体６０に嵌挿される。絶縁スペーサ７０は、外周に部分的に軸方向に絶縁媒体を流通させる流通溝７１を有する。絶縁スペーサ７０は、導電軸体６０に嵌挿した状態で酸化亜鉛素子２１の貫通孔２２の内周に摺接させて挿入される。

酸化亜鉛素子２１が２個の素子を積重ねた構造の場合、これら素子２個にわたって貫通孔壁面に接触する長さの絶縁スペーサ７０が使用される。２個の素子は、共に絶縁スペーサ７０で位置決めされて、相互に位置ずれすることなく積重ねられて、素子性能が安定する。図９の避雷器２０を図４の機器ケース１１内の変圧器巻線１３近傍に縦置き姿勢で配漬すると、ケース１１内における絶縁油１２の流動によって図９の矢印で示すよう間隙部Ｇ内を絶縁油１２の一部が図示上方へ流れる。また、巻線１３から離れたケース１１壁面近傍に配置した場合には、通常状態では主として下方向へ流れ、サージの印加によって間隙部Ｇ内の絶縁油が熱せられて温度上昇すると逆方向の流れが生じる。このようにして、絶縁油１２は絶縁スペーサ７０の流通溝７１内を流れて酸化亜鉛素子２１を内周壁面側から冷却すると共に絶縁スペーサ７０も冷却する。

なお、以上の実施の形態は、避雷器内蔵型で、かつ、絶縁油入型の電気機器に適用される避雷器であるが、本発明は、避雷器内蔵型で、かつ、絶縁ガス入型の電気機器に適用される避雷器においても、上記実施の形態と同様に適用可能である。また、電気機器内に内蔵可能な空間がある場合には、本発明の避雷器を後付けして内蔵させることができるのは言うまでもないことである。また、避雷器を横置き姿勢で機器内に設置しても、その内部を流動する絶縁媒体によって非直線抵抗素子を効果的に冷却することができる。

第１の実施の形態を示す避雷器の断面図である。図１の避雷器の平面図である。図１の避雷器の下面図である。図１の避雷器を内蔵した絶縁油入型電気機器の概要を示す断面図である。第２の実施の形態を示す避雷器の側面図である。第３の実施の形態を示す避雷器の側面図である。第４の実施の形態を示す避雷器の部分断面を含む側面図である。図７の避雷器の下面図である。第５の実施の形態を示す避雷器の断面図である。図９のＴ−Ｔ線に沿う拡大断面図である。従来の避雷器の部分断面を含む側面図である。図１１の避雷器を内蔵した絶縁油入型変圧器の概要を示す断面図である。

符号の説明

１１機器ケース
１２絶縁油
１３変圧器巻線
１４蓋
１５ブッシング
２０避雷器
２１非直線抵抗素子、酸化亜鉛素子
２２貫通孔
３０第一導体
３０ａ素子接合部
３０ｂ電極端子
３０ｃ電極端子
３０ｄ接地部
３０ｅねじ部品
４０第二導体
４０ａ素子接合部
４０ｂ中央部
４０ｃ天板部
４０ｄ円錐状起立部
４０ｅ凹段部
４１絶縁媒体流通用通路孔
５０絶縁部材
５０ａ押圧部
５０ｂスペーサ部
５１絶縁媒体流通用通路孔
６０導電軸体
６０ａねじ頭部
６０ｂねじ溝部
６０ｃ電極端子
７０絶縁スペーサ
７１流通溝
１００避雷器内蔵型電気機器

Claims

軸方向に形成された貫通孔を有する非直線抵抗素子と、前記非直線抵抗素子の軸方向一端側に配設された、前記貫通孔の径と等しいかまたはそれより若干小さい径の透孔を有する第一導体と、前記非直線抵抗素子の軸方向他端側に配設された第二導体と、さらに前記非直線抵抗素子の軸方向一端側に前記第一導体を介在させて配設された絶縁部材と、前記非直線抵抗素子の前記貫通孔に壁面および前記第一導体から離隔させて挿通され、片端側が前記絶縁部材から突出し、他端側が前記第二導体に電気的に接続された導電軸体とを備え、前記第一導体を一方の電極とし、前記第二導体および前記導電軸体のいずれか一方を他方の電極とすることを特徴とする避雷器。
前記第一導体と、前記絶縁部材から突出する前記導電軸体の片端部とで、異なる二極の電極端子を構成したことを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
前記絶縁部材と前記第二導体に、前記非直線抵抗素子の貫通孔壁面と前記導電軸体との間の間隙部に連通する、絶縁油または絶縁ガスからなる絶縁媒体の流通用通路孔をそれぞれ形成し、前記間隙部と前記通路孔とを通して前記絶縁媒体が流通し得るように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。
前記間隙部に、前記軸方向に前記絶縁媒体が流通し得る流通溝を有する絶縁スペーサを配設したことを特徴とする請求項３に記載の避雷器。
軸方向に形成された貫通孔を有する非直線抵抗素子と、前記非直線抵抗素子の軸方向一端側に配設された、前記貫通孔の径と等しいかまたはそれより若干小さい径の透孔を有する第一導体と、前記非直線抵抗素子の軸方向他端側に配設された第二導体と、さらに前記非直線抵抗素子の軸方向一端側に前記第一導体を介在させて配設された絶縁部材と、前記非直線抵抗素子の前記貫通孔に壁面および前記第一導体から離隔させて挿通され、片端側が前記絶縁部材から突出し、他端側が前記第二導体に電気的に接続された導電軸体とを備え、前記第一導体を一方の電極とし、前記第二導体および前記導電軸体のいずれか一方を他方の電極とした避雷器を機器ケースに収納した電気機器であって、前記機器ケースに収容した絶縁油または絶縁ガスからなる絶縁媒体中に前記避雷器を配置したことを特徴とする避雷器内蔵型電気機器。