JP2012038928A - Lightning arrester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は避雷器に関する。 Embodiments described herein relate generally to a lightning arrester.
変電所或いは開閉所においては、SF6ガス等の絶縁性及び消弧性に優れた絶縁媒体を使用した高性能なガス絶縁開閉装置が多く使用されている。 In substations or switch stations, high-performance gas-insulated switchgear using an insulating medium having excellent insulation properties and arc extinguishing properties such as SF6 gas is often used.
一般的なガス絶縁開閉装置のライン回線引き込み口には、開閉装置および変圧器を雷等の異常電圧から保護するための避雷器が設けられている。このような構成を有するガス絶縁開閉装置を変電所等に設置する場合には、実系統の運転に入る前に、その電気的絶縁性能を確認するために、現地において耐電圧試験を実施している。近年においては、絶縁強調の見直しが行われ、避雷器素子の雷インパルスレベルを低減し、ガス絶縁開閉装置全体の経済性向上が図られている。 A line arrester for a general gas-insulated switchgear is provided with a lightning arrester for protecting the switchgear and the transformer from abnormal voltage such as lightning. When installing a gas-insulated switchgear having such a configuration in a substation or the like, a withstand voltage test is conducted on site to confirm its electrical insulation performance before starting actual operation. Yes. In recent years, the insulation emphasis has been reviewed to reduce the lightning impulse level of the lightning arrester element, thereby improving the economic efficiency of the gas insulated switchgear as a whole.
しかしながら、避雷器素子の雷インパルスレベルを低減した結果、従来耐電圧試験時において印加していた交流電圧を印加できなくなり、避雷器部分に電圧が印加されないように、ガス開閉装置から避雷器を切り離す必要が生じる。この方法では、真空引きやガス封入等のガス処理をしなければならず、多大な時間を要するばかりでなく、再取り付け作業が必要であるため、作業工程が煩雑であった。 However, as a result of reducing the lightning impulse level of the lightning arrester element, it becomes impossible to apply the AC voltage applied in the conventional withstand voltage test, and it is necessary to disconnect the lightning arrester from the gas switchgear so that no voltage is applied to the lightning arrester part. . In this method, gas processing such as evacuation and gas filling has to be performed, which not only requires a lot of time, but also requires remounting work, so the work process is complicated.
本発明が解決しようとする課題は、耐電圧試験時においても、取り外し作業およびガス処理を行うことなく、試験電圧を印加することが可能な避雷器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a lightning arrester capable of applying a test voltage without performing removal work and gas treatment even during a withstand voltage test.
上記課題を達成するために、実施形態の避雷器は、ガス絶縁開閉装置において使用される避雷器において、ガスが充填される円筒形の金属容器と、この金属容器の中心軸に沿って積層された円柱形の酸化亜鉛素子と、前記中心軸に沿って、前記酸化亜鉛素子とリード線を介して接続され、前記酸化亜鉛素子よりも低圧側に積層された円柱形の補助酸化亜鉛素子と、この補助酸化亜鉛素子の低圧側端部に接続された低圧側導体と、前記補助酸化亜鉛素子の高圧側端部および前記低圧側導体を接続するスイッチと、を具備することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a lightning arrester according to an embodiment is a lightning arrester used in a gas-insulated switchgear, and a cylindrical metal container filled with gas and a cylinder stacked along the central axis of the metal container. A zinc oxide element having a shape, a columnar auxiliary zinc oxide element connected to the zinc oxide element via a lead wire along the central axis, and laminated on a lower pressure side than the zinc oxide element, and the auxiliary The low-voltage side conductor connected to the low-voltage side end of the zinc oxide element, and a switch that connects the high-voltage side end of the auxiliary zinc oxide element and the low-voltage side conductor.
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described.
(第1の実施形態)
第1の実施形態の避雷器を図1を参照して説明する。図1は、第1の実施形態の避雷器を示す断面図である。
(First embodiment)
The lightning arrester of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lightning arrester according to the first embodiment.
避雷器1は、金属容器2、酸化亜鉛素子3、高圧側導体4、絶縁スペーサ5、リード線6、補助酸化亜鉛素子7、低圧側導体8およびスイッチ9を具備している。
The lightning arrester 1 includes a
金属容器2は、円筒状の筐体であり、内部にはSF6ガスが充填される。金属容器2の容積は、定格電圧によって適宜設計される。金属容器2の材料は主に鉄が用いられる。
The
酸化亜鉛素子3は、金属容器2の中心軸にそって積層される。酸化亜鉛素子3は、例えば直径20〜150mm、厚さ1〜50mmの円柱形で、積層される枚数は定格電圧によって異なる。酸化亜鉛素子3の側面は絶縁物でコーティングされており、酸化亜鉛を主成分とし、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)を混在した材料である。
The
酸化亜鉛素子3の高圧側上端は高圧側導体4に接しており、高圧側導体4は絶縁スペーサ5によって固定され、絶縁スペーサ5はガス開閉装置などの母線10と接続される。なお、ここでいう「高圧側」とは線路側のことである。高圧側導体4の材料は主にアルミニウムが用いられる。
The high-voltage side upper end of the
補助酸化亜鉛素子7は、酸化亜鉛素子3と同様に金属容器2の中心軸に沿って積層され、酸化亜鉛素子3の低圧側下端とリード線6を介して接続される。なお、ここでいう「低圧側」とは接地側のことである。
The auxiliary zinc oxide element 7 is laminated along the central axis of the
補助酸化亜鉛素子7の低圧側下端は低圧側導体8と接続され、低圧側導体8は避雷器1の外で接地される。
The low voltage side lower end of the auxiliary zinc oxide element 7 is connected to the low
リード線6および低圧側導体8はスイッチ9と接続される。補助酸化亜鉛素子7は、現地耐電圧試験時に使用するものである。現地耐電圧試験時には、スイッチ9を閉じることにより、耐電圧試験電圧を印加でき、避雷器を回路から切り離すことなく耐電圧試験が実施できる。その結果、ガス処理等の工程の省略により、工期の大幅な短縮が可能となる。また、補助酸化亜鉛素子7は、1mAの電流を流したときの電界が約600V/mmである素子を用いることができ、同一定格電圧における素子の積層枚数を小さくすることができる。その結果、避雷器1の全長が縮小され、小型化・省スペースに寄与する。
The
(第2の実施形態)
第2の実施形態について図2を用いて説明する。第2の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、金属板11および電圧計12であり、これ以外は第1の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. The difference of the second embodiment from the first embodiment is the
補助酸化亜鉛素子7は、高圧側端部および低圧側端部に金属板11を挿入し、金属板11にリード線を介して電圧計12を接続することで、電圧を管理することができる。このような構成とすることで耐電圧試験時でないときは、補助酸化亜鉛素子7を計器用変成器として用いることができる。
The auxiliary zinc oxide element 7 can manage the voltage by inserting the
(第3の実施形態)
第3の実施形態について図3を用いて説明する。第1の実施形態と同一部分には同一符号を付している。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
避雷器1は酸化亜鉛素子3、高圧側導体4、絶縁容器13を具備し、ケーブル14を介して外部スイッチ15と接続され、さらに引出し線16を介してブッシング17、変圧器18と接続されている。
The lightning arrester 1 includes a
絶縁容器13は筐体を碍子、ポリマー、シリコンといった絶縁物とした容器であり、中心軸には酸化亜鉛素子3を有している。酸化亜鉛素子3は、例えばモールド製法によって絶縁容器13内に格納される。
The
外部スイッチ15は避雷器1の高圧側導体4とケーブル14を介して接続される。また外部スイッチ15は引出し線16と接続される。引出し線16は2本に分岐しており、1本は架空線やガス開閉装置等(図示しない)に接続され、もう1本はブッシング17、変圧器18に接続される。
The
ブッシング17とは碍管のことであり、機器などに引込む電線を外箱から絶縁するために設置される。また、変圧器18は変電機器であり、電圧を変えるために設置される。なお、図3のように変圧器18の上部に避雷器1が据え付けられても良い。
The
以上の構成を有することによって、架空線やガス開閉装置に接続される引出し線16から切り離すことなく耐電圧試験を実施することができる。換言すれば、変圧器18の上部に避雷器1とそれに接続する外部スイッチ15を据付けることで、避雷器1を切離すことなく、耐電圧試験が可能となる。
By having the above configuration, the withstand voltage test can be performed without disconnecting from the overhead wire or the
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の意図を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the intent of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 避雷器
2 金属容器
3 酸化亜鉛素子
4 高圧側導体
5 絶縁スペーサ
6 リード線
7 補助酸化亜鉛素子
8 低圧側導体
9 スイッチ
10 母線
11 金属板
12 電圧計
13 絶縁容器
14 ケーブル
15 外部スイッチ
16 引出し線
17 ブッシング
18 変圧器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
ガスが充填される円筒形の金属容器と、
この金属容器の中心軸に沿って積層された円柱形の酸化亜鉛素子と、
前記中心軸に沿って、前記酸化亜鉛素子とリード線を介して接続され、前記酸化亜鉛素子よりも低圧側に積層された円柱形の補助酸化亜鉛素子と、
この補助酸化亜鉛素子の低圧側端部に接続された低圧側導体と、
前記補助酸化亜鉛素子の高圧側端部および前記低圧側導体を接続するスイッチと、
を具備することを特徴とする避雷器。 In a lightning arrester used in a gas insulated switchgear,
A cylindrical metal container filled with gas;
A cylindrical zinc oxide element laminated along the central axis of the metal container;
A cylindrical auxiliary zinc oxide element that is connected to the zinc oxide element via a lead wire along the central axis and is laminated on the low-pressure side than the zinc oxide element,
A low voltage side conductor connected to the low voltage side end of the auxiliary zinc oxide element;
A switch connecting the high-voltage side end of the auxiliary zinc oxide element and the low-voltage side conductor;
A lightning arrester characterized by comprising:
この絶縁容器のほぼ中心軸に沿って積層された酸化亜鉛素子と、
この酸化亜鉛素子の高圧側端部に接続された高圧側導体と、
を具備し、
前記高圧側導体は、ケーブルを介して外部スイッチと接続され、
この外部スイッチは、高圧側において引出し線と接続され、
この引出し線は2本に分岐し、1本はブッシング、変圧器の順に接続され、1本は架空線またはガス絶縁開閉装置のうち少なくとも一つに接続されることを特徴とする避雷器。 An insulating container;
A zinc oxide element laminated substantially along the central axis of the insulating container;
A high voltage side conductor connected to the high voltage side end of the zinc oxide element;
Comprising
The high-voltage side conductor is connected to an external switch via a cable,
This external switch is connected to the lead wire on the high voltage side,
This lead wire branches into two, one is connected in the order of a bushing and a transformer, and one is connected to at least one of an overhead wire or a gas insulated switchgear.
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CN112557888A (en) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 南京南瑞继保电气有限公司 | System and method for judging position of controllable lightning arrester control switch |
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