JP2015109142A - ポリマー形避雷器、および、その製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保守点検を適正に行うことを容易に実現可能な、ポリマー形避雷器等を提供する。【解決手段】本実施形態のポリマー形避雷器は、避雷器本体と、その避雷器本体を支持する本体支持部とを備える。避雷器本体は、非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている。避雷器本体のうち、非直線抵抗体の一端面側に設置された電極は、接地され、ポリマー樹脂の絶縁膜で周囲が覆われている。本体支持部は、非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に絶縁体を介して取り付けられている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ポリマー形避雷器、および、その製造方法に関する。

電力系統においては、落雷などによる異常電圧（サージ）から設備を保護するために、避雷器が設置されている。避雷器は、たとえば、酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗体を備えている。非直線抵抗体は、正常な電圧が作用したときには絶縁性であり、異常電圧が作用したときには抵抗値が低下して導電性になる。

避雷器のうち、ポリマー形避雷器は、非直線抵抗体を含む内部要素を備えており、その内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている。ポリマー形避雷器において、内部要素は、たとえば、複数の非直線抵抗体が積層された積層体の一端と他端とのそれぞれに金属板を介して電極が設置されると共に、複数の絶縁ロッドが非直線抵抗体および金属板の周囲に配置されている。外皮は、たとえば、シリコーンゴムなどのポリマー樹脂をモールドすることによって形成されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００２−１５１３０９号公報 特開２０１１−１４５６６号公報

避雷器では、保守点検として、漏れ電流の測定が行なわれている。この保守点検は、非直線抵抗体を流れる「内部漏れ電流」を測定することによって、非直線抵抗体の特性変化の有無等を確認することを目的としている。

しかしながら、ポリマー形避雷器では、非直線抵抗体などの内部要素がポリマー樹脂で直接モールドされているので、晴天時などの清浄時以外の場合には、「外部漏れ電流」が外皮の表面を流れる場合がある。上記のポリマー形避雷器では、「内部漏れ電流」と「外部漏れ電流」とのそれぞれを分離して測定することが困難であり、「内部漏れ電流」と共に、「外部漏れ電流」が合わせて測定される場合がある。

このため、ポリマー形避雷器について、保守点検を適正に行うことが容易でない場合がある。具体的には、ポリマー形避雷器において、「内部漏れ電流」を正確に測定することが容易でないために、非直線抵抗体について保守管理を適正に行うことが困難な場合がある。また、「外部漏れ電流」を正確に測定することが容易でないために、外皮について保守管理を適正に行うことが困難な場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、保守点検を適正に行うことを容易に実現可能な、ポリマー形避雷器、および、その製造方法を提供することである。

本実施形態のポリマー形避雷器は、避雷器本体と、その避雷器本体を支持する本体支持部とを備える。避雷器本体は、非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている。避雷器本体のうち、非直線抵抗体の一端面側に設置された電極は、接地され、ポリマー樹脂の絶縁膜で周囲が覆われている。本体支持部は、非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に絶縁体を介して取り付けられている。

図１は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の全体を示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図４は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図５は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図６は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図７は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体を構成する各部を示す図である。 図８は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、本体支持部を示す図である。 図９は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法を示すフロー図である。 図１０は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、内部要素を示す断面図である。 図１１は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、電極を絶縁ロッドに取り付けるときの様子を示す図である。 図１２は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、絶縁カラーの設置を示す断面図である。 図１３は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、外皮の形成を示す断面図である。 図１４は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、電圧を印加したときに流れる漏れ電流の経路を示す図である。 図１５は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の全体を示す断面図である。 図１６は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法を示すフロー図である。 図１７は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、内部要素を示す断面図である。 図１８は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、スタッドの取り付けを示す断面図である。 図１９は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、外皮の形成を示す断面図である。 図２０は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器において、電圧を印加したときに流れる漏れ電流の経路を示す図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［Ａ］ポリマー形避雷器の構成
図１は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の全体を示す断面図である。

ポリマー形避雷器１は、図１に示すように、避雷器本体１Ａ（避雷器ユニット）と、本体支持部１Ｂとを備えており、避雷器本体１Ａが本体支持部１Ｂによって支持される。

［Ａ−１］避雷器本体１Ａ
避雷器本体１Ａは、図１に示すように、非直線抵抗体１１、金属板２１，２２、電極３１，３２、両ネジボルト４１，４２、固定板５１、絶縁ロッド６１、スペーサ７１、絶縁カラー８１（絶縁体）、外皮２０１、および、接地導体４００を有する。

避雷器本体１Ａは、図１に示すように、非直線抵抗体１１の一端面（下端面）側および他端面（上端面）側に電極３１，３２が金属板２１，２２を介して設置された内部要素を含み、その内部要素の周囲が外皮２０１で覆われている。

図２から図７は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、避雷器本体１Ａを構成する各部を示す図である。図２は、非直線抵抗体１１を示し、図３は、金属板２１を示し、図４は、電極３１を示し、図５は、固定板５１を示し、図６は、スペーサ７１を示し、図７は、絶縁カラー８１を示している。図２から図７において、（ａ）は、上面を拡大して示し、（ｂ）は、側方の断面を拡大して示している。なお、各図では各部の概念を模式的に示しており、各図間において寸法等が対応していない部分がある。

避雷器本体１Ａを構成する各部について、図１と共に、図２から図７を用いて、順次、説明する。

［Ａ−１−１］非直線抵抗体１１
非直線抵抗体１１は、図１に示すように、複数が積層されている。非直線抵抗体１１は、たとえば、酸化亜鉛を主成分とする焼結体であって、正常な電圧が作用したときには絶縁性であって、正常な電圧よりも高い異常電圧が作用したときには抵抗値が低下して導電性になる。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、１枚の非直線抵抗体１１は、円板状であって、上下の平坦面には、アルミニウムなどの金属製の電極部１２が設けられていると共に、側面（円筒面）には、絶縁層１３が設けられている。

［Ａ−１−２］金属板２１，２２
金属板２１，２２は、図１に示すように、複数の非直線抵抗体１１が積層された積層体の上端面側と下端面側とのそれぞれに設置されている。金属板２１，２２は、金属材料で形成された板状体であって、非直線抵抗体１１と外径が同じである。

一対の金属板２１，２２のうち、上端面側に設置された一方の金属板２１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、円筒状であって、中心に開口２１Ｋが設けられている。

図１に示すように、金属板２１の開口２１Ｋは、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。そして、金属板２１の開口２１Ｋは、メネジが内周面に形成されており、後述する両ネジボルト４１において左ネジ部４１１のオネジが螺合される。

下端面側に設置された他方の金属板２２については、拡大図を省略しているが、上端面側に設置された一方の金属板２１と同様に形成されている。つまり、他方の金属板２２は、円筒状であって、中心には開口２２Ｋが設けられている。そして、他方の金属板２２の開口２２Ｋには、メネジが内周面に形成されており、図１に示すように、両ネジボルト４２の左ネジ部４２１のオネジが螺合される。

［Ａ−１−３］電極３１，３２
電極３１，３２は、図１に示すように、複数の非直線抵抗体１１が積層された積層体の上端面側と下端面側とのそれぞれに、金属板２１，２２を介して、設置されている。

一対の電極３１，３２のうち、上端面側に設置された一方の電極３１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、円柱形状であり、金属材料で形成されている。電極３１は、非直線抵抗体１１よりも外径が大きい。また、電極３１は、中心に開口３１Ｋが設けられている。これと共に、電極３１においては、複数の角穴３１Ｈが、中心に設けられた開口３１Ｋの周りに等間隔で並んでいる。

図１に示すように、電極３１の中心に設けられた開口３１Ｋは、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。そして、開口３１Ｋは、両ネジボルト４１の右ネジ部４１２が取り付けられる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、開口３１Ｋは、内周面にメネジが形成されており、後述する両ネジボルト４１の右ネジ部４１２のオネジが、このメネジに螺合される。

電極３１において周囲に設けられた複数の角穴３１Ｈは、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。具体的には、図４（ｂ）に示すように、電極３１において周囲に設けられた角穴３１Ｈは、テーパー状であり、上面側から下面側へ向かって、幅が小さくなるように形成されている。図１に示すように、角穴３１Ｈは、絶縁ロッド６１が内部に挿入されると共に、内部において絶縁ロッド６１の外周にスペーサ７１が挿入されて取り付けられる。

下端面側に設置された他方の電極３２については、拡大図を省略しているが、上端面に設置された一方の電極３１と同様に形成されている。つまり、電極３２は、中心に開口３２Ｋが設けられていると共に、その中心に設けられた開口３２Ｋの周りに複数の孔３２Ｈが等間隔に並んでいる。

本実施形態では、下端面側に設置された他方の電極３２は、接地導体４００を介して、接地されている。また、この他方の電極３２は、ポリマー樹脂の絶縁膜２０２で外周面が覆われている。

［Ａ−１−４］両ネジボルト４１，４２
両ネジボルト４１，４２は、図１に示すように、金属板２１，２２と電極３１，３２との両者を締結している。両ネジボルト４１，４２は、金属材料で形成されている。

両ネジボルト４１，４２は、左ネジ部４１１，４２１（第１ネジ部）と、右ネジ部４１２，４２２（第２ネジ部）と、中央部４１３，４２３とを有する。両ネジボルト４１，４２は、左ネジ部４１１，４２１と、右ネジ部４１２，４２２とが、同軸に、中央部４１３，４２３を介して、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って配置されている。

左ネジ部４１１，４２１は、金属板２１，２２の中心に設けられた開口２１Ｋ，２２Ｋの内部に取り付けられる。左ネジ部４１１，４２１は、反時計方向に回転されることで、開口２１Ｋ，２２Ｋの内部において奥（図１において、非直線抵抗体１１の方向）に進む。

右ネジ部４１２，４２２は、電極３１，３２の中心に設けられた開口３１Ｋ，３２Ｋの内部に取り付けられる。右ネジ部４１２，４２２は、左ネジ部４１１，４２１と反対な方向、つまり、時計方向に回転されることで、開口３１Ｋ，３２Ｋの内部において奥（図１において、非直線抵抗体１１の方向）に進む。

この他に、両ネジボルト４１，４２は、右ネジ部４１２，４２２が設けられた側の頂面に、締結穴４１４，４２４が設けられている。締結穴４１４，４２４は、たとえば、六角穴であって、金属板２１，２２と電極３１，３２との間の締結を調整するために両ネジボルト４１，４２を回転させる際には、六角レンチのような締結工具が差し込まれる。

［Ａ−１−５］固定板５１
固定板５１は、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層体において予め決められた位置に介在している。ここでは、固定板５１は、非直線抵抗体１１の積層体が積層する積層方向の中心付近に設置されており、絶縁ロッド６１の位置ズレを防止している。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、固定板５１は、絶縁部５１１と導電部５１２とを有する。

絶縁部５１１は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、リング状であって、絶縁体で形成されている。導電部５１２は、円板状であって、絶縁部５１１の内周部分に設けられており、金属材料で形成されている。

図１に示すように、絶縁部５１１は、非直線抵抗体１１よりも外径が大きく、導電部５１２は、非直線抵抗体１１と外径がほぼ同じである。導電部５１２は、非直線抵抗体１１に挟まれており、複数の非直線抵抗体１１の間を電気的に接続している。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁部５１１においては、複数の孔５１Ｈが、導電部５１２の周りに等間隔に並んでいる。複数の孔５１Ｈは、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通しており、絶縁ロッド６１が内部に挿入される。複数の孔５１Ｈは、絶縁ロッド６１と外径がほぼ同じである。

［Ａ−１−６］絶縁ロッド６１
絶縁ロッド６１は、棒状体であって、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って配置されている。絶縁ロッド６１は、直径が、たとえば、１０ｍｍ以上であって、たとえば、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）などの絶縁材料で形成されている。

絶縁ロッド６１は、非直線抵抗体１１および金属板２１，２２の側面（外周面）に設置されている。絶縁ロッド６１は、電極３１，３２に設けられた角穴３１Ｈ，３２Ｈに上端部および下端部が挿入されている。これと共に、絶縁ロッド６１は、固定板５１の周囲に設けられた孔５１Ｈに挿入されている。図１から判るように、絶縁ロッド６１は、非直線抵抗体１１の積層体と金属板２１，２２との外周面の周りに予め決められた本数が等間隔に並んで配置されている。

［Ａ−１−７］スペーサ７１
スペーサ７１は、図１に示すように、電極３１，３２の周囲に設けられた角穴３１Ｈ，３２Ｈの内部に設置されている。ここでは、スペーサ７１は、角穴３１Ｈ，３２Ｈの内面と、絶縁ロッド６１の外周面との間に介在している。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、スペーサ７１は、第１スペーサ部７１１と第２スペーサ部７１２とを有する。第１スペーサ部７１１と第２スペーサ部７１２との組み合わせ体は、テーパー形状であり、上部から下部へ向かうに伴って外径が小さくなるように形成されている。つまり、第１スペーサ部７１１と第２スペーサ部７１２のそれぞれは、断面が楔形状であって、上部から下部へ向かうに伴って厚みが厚くなっている。

［Ａ−１−８］絶縁カラー８１
絶縁カラー８１は、図１に示すように、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された他方の電極３２に設けられている。絶縁カラー８１は、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された他方の電極３２と外径が同じである。

絶縁カラー８１は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、リング状の板状体であって、中心に開口８１Ｋが設けられている。

図１に示すように、絶縁カラー８１の開口８１Ｋは、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。絶縁カラー８１の開口８１Ｋには、接地導体４００が挿入されている。

絶縁カラー８１は、たとえば、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などの絶縁材料を用いて形成されている。

［Ａ−１−９］外皮２０１
外皮２０１は、図１に示すように、絶縁ロッド６１が配置された非直線抵抗体１１の積層体の外周面を被覆している。

外皮２０１は、シリコーンゴムなどの絶縁性のポリマー樹脂をモールドすることによって形成される。外皮２０１は、絶縁ロッド６１が周囲に配置された非直線抵抗体１１と金属板２１，２２とを内部に収容する絶縁容器であって、円筒部分の外周面には複数の庇が軸方向に間を隔てて形成されている。

［Ａ−１−１０］接地導体４００
接地導体４００は、図１に示すように、金属材料で形成された棒状体であって、上端が両ネジボルト４２の下端に連結されている。また、接地導体４００は、金属材料で形成された接続導体４０２に下端が連結されており、接地されている。

［Ａ−２］本体支持部１Ｂ

本体支持部１Ｂは、図１に示すように、ベース板３０１、支持棒３０２、および、金属連結板３０３を有しており、接地されている。

本体支持部１Ｂは、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された他方の電極３２に、絶縁カラー８１を介して取り付けられている。

図８は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、本体支持部１Ｂを示す図である。図８において、（ａ）は、上面を拡大して示し、（ｂ）は、側方の断面を拡大して示している。

本体支持部１Ｂを構成する各部について、図１と共に、図８を用いて、順次、説明する。

［Ａ−２−１］ベース板３０１
ベース板３０１は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、円板形状であって、金属材料で形成されている。ベース板３０１は、据付けに利用される。

ベース板３０１は、図１に示すように、電極３１および金属連結板３０３よりも外径が大きい。

［Ａ−２−２］支持棒３０２
支持棒３０２は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、円柱形状の棒状体であって、金属材料で形成されている。

支持棒３０２は、ベース板３０１と金属連結板３０３との間に複数が設置されており、ベース板３０１と金属連結板３０３とを連結させている。複数の支持棒３０２は、金属連結板３０３の外側部分において等間隔に並ぶように設置されている。

［Ａ−２−３］金属連結板３０３
金属連結板３０３は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、円板形状であって、金属材料で形成されている。金属連結板３０３は、中心に開口３０３Ｋが設けられている。これと共に、金属連結板３０３においては、複数の孔３０３Ｈが、中心に設けられた開口３０３Ｋの周りに等間隔で並んでいる。

図１に示すように、金属連結板３０３は、電極３１よりも外径が大きい。金属連結板３０３は、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２に設けられている。ここでは、金属連結板３０３は、電極３２との間に、絶縁カラー８１が介在している。

金属連結板３０３において、中心に設けられた開口３０３Ｋは、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。金属連結板３０３の開口３０３Ｋは、接地導体４００の外径よりも大きく、その接地導体４００が挿入されている。金属連結板３０３の開口３０３Ｋは、たとえば、接地導体４００との間の距離が１０ｍｍ以上になるように形成されており、これにより、放電計数器などの避雷器付属品を利用した場合においても十分な耐電圧を確保することができる。

金属連結板３０３において、周囲に設けられた複数の孔３０３Ｈは、図１に示すように、非直線抵抗体１１の積層方向に沿って貫通している。これらの複数の孔３０３Ｈは、凸型絶縁カラー３０４が設置されると共に、締結ボルト３０４Ｔが挿入されている。

ここでは、凸型絶縁カラー３０４は、絶縁カラー本体３０４Ａと凸部３０４Ｂとを有している。凸型絶縁カラー３０４において、絶縁カラー本体３０４Ａは、リング状である。凸部３０４Ｂは、リング状であって、絶縁カラー本体３０４Ａよりも外径が小さく、絶縁カラー本体３０４Ａと同軸に並ぶように絶縁カラー本体３０４Ａの上面から凸状に突き出ている。凸型絶縁カラー３０４では、凸部３０４Ｂが、金属連結板３０３において周囲に設けられた複数の孔３０３Ｈの内部に挿入されている。

また、締結ボルト３０４Ｔは、凸型絶縁カラー３０４を介して金属連結板３０３の孔３０３Ｈに挿入され、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２と、金属連結板３０３との間を締結する。

なお、電極３２、絶縁カラー８１、および、凸型絶縁カラー３０４において、締結ボルト３０４Ｔが挿入される穴については、図示を省略している。

［Ｂ］ポリマー形避雷器の製造方法
上記のポリマー形避雷器１を製造する方法に関して説明する。

図９は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法を示すフロー図である。

［Ｂ−１］内部要素の作成
まず、図９に示すように、内部要素の作成を行う（ＳＴ１）。

図１０は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、内部要素を示す断面図である。

図１０に示すように、本工程では、非直線抵抗体１１の上端面側および下端面側に電極３１，３２が金属板２１，２２を介して設置されると共に、非直線抵抗体１１および金属板２１，２２に絶縁ロッド６１が配置された内部要素について、作成する。

内部要素を作成する際には、最初に、金属板２１，２２と電極３１，３２との両者を両ネジボルト４１で組み合わせる。具体的には、電極３１，３２の中心に設けられた開口３１Ｋ，３２Ｋに、両ネジボルト４１の右ネジ部４１２，４２２を、ねじ込むことによって、電極３１，３２に両ネジボルト４１，４２を取り付ける。そして、金属板２１，２２の開口２１Ｋ，２２Ｋに両ネジボルト４１，４２の左ネジ部４１１，４２１を、ねじ込むことによって、金属板２１，２２に両ネジボルト４１，４２を取り付ける。このようにすることによって、金属板２１，２２と電極３１，３２との組み合わせ体を形成する。

つぎに、下端側に設置される金属板２２と電極３２との組み合わせ体に複数の絶縁ロッド６１を取り付ける。そして、その複数の絶縁ロッド６１に囲われた空間に、複数の非直線抵抗体１１を積み重ねる。このとき、適宜、固定板５１を複数の非直線抵抗体１１の間に介在させる。そして、上端側に設置される金属板２１と電極３１との組み合わせ体を複数の絶縁ロッド６１に取り付ける。

図１１は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、電極を絶縁ロッドに取り付けるときの様子を示す図である。

図１１（ａ）は、断面図であり、図１１（ｂ）は、上面図である。

図１１（ａ），（ｂ）に示すように、電極３１を複数の絶縁ロッド６１に取り付ける際には、スペーサ７１を用いる。

具体的には、図１１（ａ）に示すように、絶縁ロッド６１が挿入された電極３１の角穴３１Ｈの内部にスペーサ７１を挿入する。ここでは、電極３１の角穴３１Ｈにおいて上方から下方へスペーサ７１を挿入することによって、角穴３１Ｈの内面と絶縁ロッド６１の外周面との間に、スペーサ７１を押し込む。これにより、スペーサ７１が絶縁ロッド６１を周囲から圧縮して締め付けるので、電極３１と絶縁ロッド６１とが、スペーサ７１と間の摩擦力によって強固に固定される。

図示を省略しているが、下端側に設置される電極３２に複数の絶縁ロッド６１を取り付ける場合についても、上記と同様な方法で行う。

その後、両ネジボルト４１，４２について締め付けを行う。

上述したように、金属板２１，２２と電極３１，３２との両者は、両ネジボルト４１，４２によって連結されている。金属板２１，２２は、両ネジボルト４１，４２の左ネジ部４１１，４２１が取り付けられている。これに対して、電極３１，３２は、両ネジボルト４１，４２の右ネジ部４１２，４２２が取り付けられている。

このため、両ネジボルト４１，４２に設けられた締結穴４１４，４２４に締結工具を差し込んで、両ネジボルト４１，４２を締め付ける（右ネジ部４１２を時計周りに回す）と、金属板２１，２２と電極３１，３２とが両ネジボルト４１，４２の軸方向で互いに離れる方向に移動する。その結果、複数の非直線抵抗体１１には両ネジボルト４１，４２の軸方向（積層方向）に圧縮荷重が印加され、絶縁ロッド６１には、その軸方向に引張荷重が印加される。このため、電極３１，３２、金属板２１，２２、絶縁ロッド６１および複数の非直線抵抗体１１の積層体が、積層方向（ポリマー形避雷器の軸方向）において強固に固定される。

［Ｂ−２］絶縁カラーの設置
つぎに、図９に示すように、絶縁カラー８１の設置を行う（ＳＴ２）。

図１２は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、絶縁カラーの設置を示す断面図である。

図１２に示すように、本工程では、上記工程にて作成した内部要素において、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２に、絶縁カラー８１を設置する。

［Ｂ−３］外皮の形成
つぎに、図９に示すように、外皮の形成を行う（ＳＴ３）。

図１３は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、外皮の形成を示す断面図である。

図１３に示すように、本工程では、上記工程にて絶縁カラー８１が設置された内部要素の周囲をポリマー樹脂で覆うように、外皮２０１を形成する。ここでは、内部要素において複数の非直線抵抗体１１が積層された積層体と、その積層体の上端面および下端面に設置された金属板２１，２２との外周面とをポリマー樹脂が被覆するように、外皮２０１を形成する。たとえば、シリコーンゴムなどの絶縁性のポリマー樹脂をモールドすることによって、外皮２０１を設ける。

本実施形態では、非直線抵抗体１１と金属板２１，２２との外周面をポリマー樹脂が覆うと共に、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２の外周面と絶縁カラー８１の外周面との両者をポリマー樹脂が覆うように、ポリマー樹脂をモールドする。これにより、非直線抵抗体１１と金属板２１，２２との周囲に外皮２０１を形成すると同時に、電極３２の周囲に絶縁膜２０２を形成する。

この他に、上記のモールドによって、下端側に設置された電極３２の孔３２Ｈの内部がポリマー樹脂で埋め込まれる。

［Ｂ−４］本体支持部の取り付け
つぎに、図９に示すように、本体支持部１Ｂの取り付けを行う（ＳＴ４）。

本工程では、図１に示したように、本体支持部１Ｂの金属連結板３０３と、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２との間に、絶縁カラー８１が介在するように、本体支持部１Ｂを取り付ける。

具体的には、凸型絶縁カラー３０４を介して締結ボルト３０４Ｔを金属連結板３０３の孔３０３Ｈに挿入して取り付けることによって、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２と金属連結板３０３との間を締結する。

そして、ベース板３０１、支持棒３０２、および、接地導体４００などの各部を設置する。

上記のように各部を設けることで、ポリマー形避雷器１を完成させる。

［Ｃ］漏れ電流の経路
図１４は、第１実施形態に係るポリマー形避雷器において、電圧を印加したときに流れる漏れ電流の経路を示す図である。

図１４では、外部漏れ電流２０１Ｅを破線の矢印で示し、内部漏れ電流１１Ｅを実線の矢印で示している。

図１４に示すように、外部漏れ電流２０１Ｅは、上端に設置された課電側の電極３１から、外皮２０１の表面を経由して、本体支持部１Ｂに流れる。本実施形態では、下端に設置された接地側の電極３２と本体支持部１Ｂとの間は、絶縁カラー８１と凸型絶縁カラー３０４とによって電気的に絶縁されている。このため、外部漏れ電流２０１Ｅは、下端に設置された接地側の電極３２を流れない。

また、図１４に示すように、内部漏れ電流１１Ｅは、上端に設置された課電側の電極３１から、非直線抵抗体１１を経由して、下端に設置された接地側の電極３２に流れる。

このため、本実施形態では、外部漏れ電流２０１Ｅと内部漏れ電流１１Ｅとを分離して測定することができる。

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態のポリマー形避雷器１において、避雷器本体１Ａは、非直線抵抗体１１の下端面側および上端面側に電極３１，３２が金属板２１，２２を介して設置された内部要素を含む。そして、避雷器本体１Ａは、その内部要素の外周面がポリマー樹脂の外皮２０１で覆われている。

避雷器本体１Ａのうち、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２は、接地導体４００を介して接地されており、ポリマー樹脂の絶縁膜２０２で外周面が覆われている。また、本体支持部１Ｂは、金属連結板３０３を含み、金属連結板３０３が、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２に、絶縁体の絶縁カラー８１を介して取り付けられている。ここでは、本体支持部１Ｂは、金属連結板３０３において締結ボルト３０４Ｔが挿入される孔３０３Ｈに凸型絶縁カラー３０４が設置されている。そして、締結ボルト３０４Ｔは、凸型絶縁カラー３０４を介して金属連結板３０３の穴に挿入され、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２と金属連結板３０３との間を締結している（図１参照）。つまり、本実施形態では、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２と本体支持部１Ｂとの間は、電気的に絶縁されている。

このため、本実施形態では、上記したように、外部漏れ電流２０１Ｅ（図１４参照）が、下端に設置された接地側の電極３２を流れない。その結果、本実施形態においては、外部漏れ電流２０１Ｅと内部漏れ電流１１Ｅとを分離して測定することができる。

したがって、本実施形態では、ポリマー形避雷器において、内部漏れ電流１１Ｅを正確に測定することが容易であるので、非直線抵抗体について保守管理を適正に行うことができる。また、外部漏れ電流２０１Ｅを正確に測定することが容易であるため、外皮２０１について保守管理を適正に行うことができる。

［Ｅ］変形例
上記の実施形態では、非直線抵抗体１１を複数積層する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、非直線抵抗体１１が１枚の場合に、上記のように各部を構成してもよい。

＜第２実施形態＞
［Ａ］ポリマー形避雷器の構成
図１５は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の全体を示す断面図である。

本実施形態のポリマー形避雷器１ｂは、図１５に示すように、非直線抵抗体１１の下端面側の構成の一部が、第１実施形態の場合と異なる。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図１５に示すように、ポリマー形避雷器１ｂは、避雷器本体１Ａと、本体支持部１Ｂとを備えている。

本実施形態において、避雷器本体１Ａは、第１実施形態の場合と同様に、非直線抵抗体１１の下端面側および上端面側に電極３１，３２ｂが金属板２１，２２を介して設置された内部要素を含み、その内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮２０１で覆われている。

しかし、本実施形態では、第１実施形態の場合と異なり、避雷器本体１Ａにおいて、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂには、ザグリ穴３２Ｚが形成されている。ザグリ穴３２Ｚは、電極３２ｂの中央部分に形成されている。

ザグリ穴３２Ｚは、第１の穴部３２１Ｈと、その第１の穴部３２１Ｈよりも外径が大きい第２の穴部３２２Ｈとを含み、第１の穴部３２１Ｈと第２の穴部３２２Ｈとのそれぞれが、同軸に並ぶように形成されている。ザグリ穴３２Ｚは、非直線抵抗体１１の積層方向において上方から下方へ順次並んでいる。

また、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂは、ポリマー樹脂の絶縁膜２０２で周囲が覆われている。本実施形態では、電極３２ｂの外側表面のうち、上側の部分が絶縁膜２０２で被覆されている。

本実施形態において、避雷器本体１Ａは、第１実施形態の場合と異なり、絶縁カラー８１（図１参照）を備えておらず、第１絶縁カラー８１１（内部絶縁カラー）と第２絶縁カラー８１２（外部絶縁カラー）とを備えている。第１絶縁カラー８１１と第２絶縁カラー８１２とのそれぞれは、たとえば、ＦＲＰなどの絶縁材料で形成されている。

第１絶縁カラー８１１は、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂと金属板２２との間に設置されている。第１絶縁カラー８１１は、リング状の板状体であって、中心部分に開口８１１Ｈが形成されている。

第２絶縁カラー８１２は、非直線抵抗体１１の側に設置された電極３２ｂのザグリ穴３２Ｚの内部に設置されている。第２絶縁カラー８１２は、リング状の板状体であって、中心部分に開口８１２Ｈが形成されている。そして、第２絶縁カラー８１２は、ザグリ穴３２Ｚにおいて、第２の穴部３２２Ｈに設置されている。

また、本実施形態において、避雷器本体１Ａは、第１実施形態の場合と異なり、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された金属板２２と電極３２ｂとの間は、両ネジボルト４２（図１参照）で連結されていない。本実施形態においては、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された金属板２２と電極３２ｂとの間は、スタッド４００ｂ（接地導体）によって連結されている。

スタッド４００ｂは、金属材料で形成された棒状体のスタッドボルトであって、接地されている。スタッド４００ｂは、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂを貫通しており、その電極３２との間には、第１絶縁カラー８１１と第２絶縁カラー８１２とが介在している。ここでは、スタッド４００ｂは、ザグリ穴３２Ｚを構成する第１の穴部３２１Ｈと第２の穴部３２２Ｈとの両者を貫通するように設置されており、第２の穴部３２２Ｈの内部において第２絶縁カラー８１２の開口８１２Ｈを貫通している。また、スタッド４００ｂは、第１絶縁カラー８１１の開口８１１Ｈを貫通している。

［Ｂ］ポリマー形避雷器の製造方法
上記のポリマー形避雷器１ｂを製造する方法に関して説明する。

図１６は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法を示すフロー図である。

［Ｂ−１］内部要素の作成
まず、図１６に示すように、内部要素の作成を行う（ＳＴ１ｂ）。

図１７は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、内部要素を示す断面図である。

図１７に示すように、本工程では、非直線抵抗体１１の上端面側および下端面側に電極３１，３２が金属板２１，２２を介して設置されると共に、非直線抵抗体１１および金属板２１，２２に絶縁ロッド６１が配置された内部要素について、作成する。

本実施形態では、非直線抵抗体１１の下端面に設置された金属板２２と電極３２ｂとの間に第１絶縁カラー８１１が介在するように、内部要素を作成する。

具体的には、上記の内部要素を作成する際には、下端側に設置される電極３２ｂに複数の絶縁ロッド６１を取り付ける。そして、その複数の絶縁ロッド６１に囲われた空間に、第１絶縁カラー８１１を設置した後に、金属板２２と複数の非直線抵抗体１１とを順次積み重ねる。このとき、適宜、固定板５１を複数の非直線抵抗体１１の間に介在させる。そして、金属板２１と電極３１との両者を両ネジボルト４１で連結させた組み合わせ体を、複数の絶縁ロッド６１に取り付ける。その後、第１実施形態の場合と同様に、両ネジボルト４１について締め付けを行う。

［Ｂ−２］スタッドの取り付け
つぎに、図１６に示すように、スタッド４００ｂの取り付けを行う（ＳＴ２ｂ）。

図１８は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、スタッドの取り付けを示す断面図である。

図１８に示すように、本工程では、上記工程にて作成した内部要素において、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された金属板２２に、スタッド４００ｂ（接地導体）を取り付ける。

本実施形態では、非直線抵抗体１１の下端面に設置された電極３２ｂに形成されたザグリ穴３２Ｚの内部に第２絶縁カラー８１２を設置する。そして、ザグリ穴３２Ｚの内部においてスタッド４００ｂが第２絶縁カラー８１２を貫通すると共に、第１絶縁カラー８１１を貫通するように、スタッド４００ｂを取り付ける。スタッド４００ｂの取り付けにより、金属板２２と第１絶縁カラー８１１と電極３２と第２絶縁カラー８１２とが連結される。

［Ｂ−３］外皮の形成
つぎに、図１６に示すように、外皮の形成を行う（ＳＴ３）。

図１９は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器の製造方法において、外皮の形成を示す断面図である。

図１９に示すように、本工程では、上記工程にてスタッド４００ｂが設置された内部要素の周囲をポリマー樹脂で覆うように、外皮２０１を形成する。ここでは、第１実施形態の場合と同様に、シリコーンゴムなどの絶縁性のポリマー樹脂をモールドすることによって外皮２０１を設ける。

本実施形態では、非直線抵抗体１１と金属板２１，２２と第１絶縁カラー８１１との外周面をポリマー樹脂が覆うと共に、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂの外周面をポリマー樹脂が覆うように、ポリマー樹脂をモールドする。これにより、外皮２０１と絶縁膜２０２との両者を同時に形成する。

この他に、上記のモールドによって、下端側に設置された電極３２ｂに形成されたザグリ穴３２Ｚのうち、第１の穴部３２１Ｈの内部が、ポリマー樹脂で埋め込まれる。

［Ｂ−４］本体支持部の取り付け
つぎに、図１６に示すように、本体支持部１Ｂの取り付けを行う（ＳＴ４）。

本工程では、図１５に示したように、本体支持部１Ｂを構成する各部を設置する。本体支持部１Ｂにおいて、金属連結板３０３については、凸型絶縁カラー３０４を介在させずに、締結ボルト３０４Ｔを用いて、電極３２ｂに締結させる。

上記のように各部を設けることで、ポリマー形避雷器１ｂを完成させる。

［Ｃ］漏れ電流の経路
図２０は、第２実施形態に係るポリマー形避雷器において、電圧を印加したときに流れる漏れ電流の経路を示す図である。

図２０では、図１４と同様に、外部漏れ電流２０１Ｅを破線の矢印で示し、内部漏れ電流１１Ｅを実線の矢印で示している。

図２０に示すように、外部漏れ電流２０１Ｅは、上端に設置された課電側の電極３１から、外皮２０１の表面を経由した後に、下端に設置された接地側の電極３２ｂを介して、本体支持部１Ｂに流れる。

また、図２０に示すように、内部漏れ電流１１Ｅは、上端に設置された課電側の電極３１から、非直線抵抗体１１を経由した後、スタッド４００ｂを介して接地端子に流れる。本実施形態では、下端に設置された接地側の電極３２とスタッド４００ｂと間は、第１絶縁カラー８１１と第２絶縁カラー８１２とによって電気的に絶縁されている。その結果、内部漏れ電流１１Ｅは、下端に設置された接地側の電極３２を流れない。

このため、本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、外部漏れ電流２０１Ｅと内部漏れ電流１１Ｅとを分離して測定することができる。

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態のポリマー形避雷器１ｂは、避雷器本体１Ａにおいて非直線抵抗体１１の下端面側に設置された金属板２２に、スタッド４００ｂ（接地導体）が連結されている。スタッド４００ｂは、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂを貫通しており、スタッド４００ｂと電極３２ｂとの間には、第１絶縁カラー８１１と第２絶縁カラー８１２とが介在している。ここでは、非直線抵抗体１１の下端面側に設置された電極３２ｂと金属板２２との間に第１絶縁カラー８１１が設置され、その電極３２ｂに形成されたザグリ穴３２Ｚの内部に第２絶縁カラー８１２が設置されている。そして、スタッド４００ｂは、ザグリ穴３２Ｚにおいて第２絶縁カラー８１２を貫通すると共に第１絶縁カラー８１１を貫通するように、取り付けられている。つまり、本実施形態では、スタッド４００ｂと電極３２ｂとの間は、電気的に絶縁されている。

このため、本実施形態では、上記したように、内部漏れ電流１１Ｅ（図２０参照）が、下端に設置された接地側の電極３２ｂを流れないので、外部漏れ電流２０１Ｅと内部漏れ電流１１Ｅとを分離して測定することができる。

したがって、本実施形態では、ポリマー形避雷器１ｂにおいて、内部漏れ電流１１Ｅを正確に測定することが容易であるので、非直線抵抗体について保守管理を適正に行うことができる。また、外部漏れ電流２０１Ｅを正確に測定することが容易であるため、外皮２０１について保守管理を適正に行うことができる。

本実施形態では、内部要素の形状が従来と同様であるので、従来の金型などの設備を用いて注形作業を行うことで、ポリマー形避雷器を製造することができる。また、本実施形態では、第１実施形態のように、凸型絶縁カラー３０４（図１参照）を用いず、絶縁カラーの数量を低減可能であるので、よりコストを低減することができる。

＜その他＞
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、発明の範囲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。

１，１ｂ…ポリマー形避雷器、１Ａ…避雷器本体、１Ｂ…本体支持部、１１…非直線抵抗体、１２…電極部、１３…絶縁層、２１…金属板、２２…金属板、３１，３２，３２ｂ…電極、３２Ｚ…ザグリ穴、４１，４２…両ネジボルト、５１…固定板、６１…絶縁ロッド、７１…スペーサ、８１…絶縁カラー、２０１…外皮、２０２…絶縁膜、３０１…ベース板、３０２…支持棒、３０３…金属連結板、３０４…凸型絶縁カラー、３０４Ｔ…締結ボルト、４００…接地導体、４００ｂ…スタッド（接地導体）、４０２…接続導体、４１１，４２１…左ネジ部、４１２，４２２…右ネジ部、４１３，４２３…中央部、４１４，４２４…締結穴、５１１…絶縁部、５１２…導電部、８１１…第１絶縁カラー、８１２…第２絶縁カラー

Claims (7)

1. 避雷器本体と、
   前記避雷器本体を支持する本体支持部と
   を備え、
   前記避雷器本体は、非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われており、
   前記避雷器本体のうち、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極は、接地され、ポリマー樹脂の絶縁膜で周囲が覆われており、
   前記本体支持部は、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に絶縁体を介して取り付けられていることを特徴とする
   ポリマー形避雷器。
2. 前記本体支持部は、
   前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に配置されている金属連結板
   を有し、
   前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極と前記金属連結板との間には、絶縁カラーが介在していることを特徴とする、
   請求項１に記載のポリマー形避雷器。
3. 前記本体支持部は、
   前記金属連結板において締結ボルトが挿入される孔に設置されている凸型絶縁カラー
   を有し、
   前記締結ボルトは、前記凸型絶縁カラーを介して前記金属連結板の孔に挿入され、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極と前記金属連結板との間を締結していることを特徴とする、
   請求項２に記載のポリマー形避雷器。
4. 非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている避雷器本体と、前記避雷器本体を支持する本体支持部とを備え、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極が接地されるポリマー形避雷器を製造する、ポリマー形避雷器の製造方法であって、
   前記内部要素を作成する、内部要素作成ステップと、
   前記内部要素において前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に絶縁カラーを設置する、絶縁カラー設置ステップと、
   前記外皮を形成する、外皮形成ステップと、
   前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に、前記絶縁カラーを介して、前記本体支持部を取り付ける、支持部取り付けステップと
   を有し、
   前記外皮形成ステップでは、前記外皮を形成すると共に、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極の周囲をポリマー樹脂で覆うことによって当該電極の周囲に絶縁膜を形成するように、当該ポリマー樹脂をモールドすることを特徴とする、
   ポリマー形避雷器の製造方法。
5. 非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている避雷器本体と、
   前記避雷器本体において前記非直線抵抗体の一端面側に設置された金属板に連結されている接地導体と
   を備え、
   前記避雷器本体のうち、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極は、ポリマー樹脂の絶縁膜で周囲が覆われており、
   前記接地導体は、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極を貫通しており、当該電極との間には絶縁体が介在していることを特徴とする
   ポリマー形避雷器。
6. 前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極と金属板との間に設置された第１絶縁カラーと、
   前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極に形成されたザグリ穴の内部に設置された第２絶縁カラーと
   を有し、
   前記接地導体は、前記ザグリ穴において前記第２絶縁カラーを貫通すると共に前記第１絶縁カラーを貫通するように取り付けられていることを特徴とする、
   請求項５に記載のポリマー形避雷器。
7. 非直線抵抗体の一端面側および他端面側に電極が金属板を介して設置された内部要素を含み、当該内部要素の周囲がポリマー樹脂の外皮で覆われている避雷器本体と、前記避雷器本体において前記非直線抵抗体の一端面に設置された金属板に連結されている接地導体とを備えるポリマー形避雷器を製造する、ポリマー形避雷器の製造方法であって、
   前記内部要素を作成する、内部要素作成ステップと、
   前記非直線抵抗体の一端面側に設置された金属板に前記接地導体を取り付ける、接地導体取り付けステップと、
   前記外皮を形成する外皮形成ステップと、
   を有し、
   前記内部要素作成ステップでは、前記非直線抵抗体の一端面に設置された金属板と電極との間に第１絶縁カラーを介在させて、前記内部要素を作成し、
   前記接地導体取り付けステップでは、前記非直線抵抗体の一端面に設置された電極に形成されたザグリ穴の内部に第２絶縁カラーを設置した後に、前記ザグリ穴において前記接地導体が前記第２絶縁カラーを貫通すると共に前記第１絶縁カラーを貫通するように、前記接地導体を取り付け、
   前記外皮形成ステップでは、前記外皮を形成すると共に、前記非直線抵抗体の一端面側に設置された電極の周囲をポリマー樹脂で覆うことによって当該電極の周囲に絶縁膜を形成するように、当該ポリマー樹脂をモールドすることを特徴とする、
   ポリマー形避雷器の製造方法。

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