JP2016076672A - Arrestor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、避雷器に関する。 The present invention relates to a lightning arrester.
従来、避雷器において、積層された複数の非直線抵抗素子と、非直線抵抗素子の積層方向の両側に配置された一対の端子電極と、非直線抵抗素子の外周を覆う絶縁性を備えた樹脂製の被覆部とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。このような避雷器では、樹脂材料で構成される被覆部をモールドする際に、積層された非直線抵抗素子の間の隙間に樹脂材料が侵入してしまうことがあるという課題がある。これに対し、特許文献1では、積層された非直線抵抗素子を熱収縮チューブ(第1被覆部)で覆うため、熱収縮チューブの外側に設けられる被覆部は、非直線抵抗素子の間の隙間に侵入し難い。また、特許文献2では、積層された非直線抵抗素子の表面に常圧下で樹脂製の第1被覆部を被覆し、第1被覆部に樹脂製の第2被覆部を真空状態の金型内で被覆するため、樹脂が非直線抵抗素子の間の隙間に侵入することを抑制できる。 Conventionally, in a lightning arrester, a plurality of non-linear resistance elements stacked, a pair of terminal electrodes arranged on both sides in the stacking direction of the non-linear resistance elements, and an insulating resin covering the outer periphery of the non-linear resistance elements The thing provided with the coating | coated part of this is known (for example, refer patent document 1 and patent document 2). In such a lightning arrester, there is a problem that the resin material may enter a gap between the stacked non-linear resistance elements when the covering portion made of the resin material is molded. On the other hand, in patent document 1, in order to cover the laminated non-linear resistance element with a heat-shrinkable tube (first covering portion), the covering portion provided outside the heat-shrinkable tube has a gap between the non-linear resistance elements. Hard to penetrate. Moreover, in patent document 2, the surface of the laminated non-linear resistance element is covered with a first resin-coated portion under normal pressure, and the first coated portion is covered with a second resin-coated portion in a vacuum mold. Since it coat | covers with, it can suppress that resin penetrate | invades in the clearance gap between non-linear resistance elements.
しかし、上記特許文献1及び特許文献2の構成では、第1被覆部の外側に第2被覆部を設けるため、製造工程や部品点数が増加するという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被覆部の非直線抵抗素子の間の隙間への侵入を簡単な構造で防止可能な避雷器を提供することを目的とする。
However, in the configurations of Patent Document 1 and Patent Document 2, since the second covering portion is provided outside the first covering portion, there is a problem that the manufacturing process and the number of parts increase.
This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the lightning arrester which can prevent the penetration | invasion to the clearance gap between the non-linear resistance elements of a coating | coated part with a simple structure.
上記目的を達成するため、本発明は、積層された複数の非直線抵抗素子と、当該非直線抵抗素子の積層方向の両端に配置される一対の端子電極と、前記非直線抵抗素子の周囲を絶縁性材料で被覆して形成される被覆部と、隣接する前記非直線抵抗素子の間に挟まれる導電材製の箔とを備えることを特徴とする避雷器を提供する。
本発明によれば、避雷器は、隣接する非直線抵抗素子の間に挟まれる導電材製の箔を備えるため、箔によって非直線抵抗素子の間の導電性を確保しながら非直線抵抗素子の間の隙間を箔で埋めることができる。このため、被覆部が非直線抵抗素子の間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of stacked non-linear resistance elements, a pair of terminal electrodes disposed at both ends of the non-linear resistance elements in the stacking direction, and the periphery of the non-linear resistance elements. Provided is a lightning arrester comprising: a covering portion formed by covering with an insulating material; and a conductive material foil sandwiched between adjacent non-linear resistance elements.
According to the present invention, since the lightning arrester includes the foil made of the conductive material sandwiched between the adjacent non-linear resistance elements, the conductivity between the non-linear resistance elements is secured by the foil. Can be filled with foil. For this reason, it can prevent with a simple structure that a coating | coated part penetrate | invades into the clearance gap between nonlinear resistance elements.
また、本発明は、前記非直線抵抗素子に重ねて配置される長さ調整用のスペーサを備え、当該スペーサと前記非直線抵抗素子との間に前記箔が設けられることを特徴とする。
本発明によれば、非直線抵抗素子に重ねて配置される長さ調整用のスペーサを備え、スペーサと非直線抵抗素子との間に箔が設けられるため、非直線抵抗素子とスペーサとの間の隙間を箔で埋めることができる。このため、被覆部が非直線抵抗素子とスペーサとの間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
また、本発明は、前記スペーサは複数重ねて設けられ、当該スペーサ同士の間に前記箔が設けられることを特徴とする。
本発明によれば、スペーサは複数重ねて設けられ、スペーサ同士の間に箔が設けられるため、スペーサ同士の間の隙間を箔で埋めることができる。このため、被覆部がスペーサ同士の間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
Further, the present invention is characterized in that a length adjusting spacer is provided so as to overlap the non-linear resistance element, and the foil is provided between the spacer and the non-linear resistance element.
According to the present invention, the spacer for adjusting the length arranged to overlap the non-linear resistance element is provided, and the foil is provided between the spacer and the non-linear resistance element. Can be filled with foil. For this reason, it can prevent with a simple structure that a coating | coated part penetrate | invades into the clearance gap between a non-linear resistance element and a spacer.
Further, the present invention is characterized in that a plurality of the spacers are provided so as to overlap each other, and the foil is provided between the spacers.
According to the present invention, a plurality of spacers are provided in a stacked manner, and a foil is provided between the spacers, so that the gap between the spacers can be filled with the foil. For this reason, it can prevent with a simple structure that a coating | coated part penetrate | invades into the clearance gap between spacers.
さらに、本発明は、一対の前記端子電極の間で前記非直線抵抗素子を積層方向に圧縮する弾性部材を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、避雷器は、非直線抵抗素子を積層方向に圧縮する弾性部材を備えるため、弾性部材の圧縮力によって箔を潰すようにして面に密着させることができる。このため、隙間を効果的に箔で埋めることができる。
また、本発明は、前記非直線抵抗素子は、前記積層方向の端面に導電性の蒸着層を備え、前記箔は、前記非直線抵抗素子の蒸着層形成面の間に挟んで設けられ、前記箔の厚さ寸法は、前記蒸着層の厚さ寸法よりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、箔は、非直線抵抗素子の導電性の蒸着層形成面の間に挟んで設けられ、箔の厚さ寸法は、蒸着層の厚さ寸法よりも大きいため、箔の変形量を大きく確保でき、箔を蒸着層に密着させることができる。このため、隙間を効果的に箔で埋めることができる。
Furthermore, the present invention is characterized by comprising an elastic member that compresses the non-linear resistance element in the stacking direction between the pair of terminal electrodes.
According to the present invention, since the lightning arrester includes the elastic member that compresses the non-linear resistance element in the stacking direction, it can be brought into close contact with the surface by crushing the foil by the compressive force of the elastic member. For this reason, the gap can be effectively filled with foil.
Further, according to the present invention, the non-linear resistance element includes a conductive vapor deposition layer on an end face in the stacking direction, and the foil is provided between the vapor deposition layer forming surfaces of the non-linear resistance element, The thickness dimension of foil is larger than the thickness dimension of the said vapor deposition layer, It is characterized by the above-mentioned.
According to the present invention, the foil is provided between the conductive vapor deposition layer forming surfaces of the non-linear resistance element, and the thickness dimension of the foil is larger than the thickness dimension of the vapor deposition layer. A large amount can be secured, and the foil can be adhered to the vapor deposition layer. For this reason, the gap can be effectively filled with foil.
また、本発明は、前記箔は、前記非直線抵抗素子の間から外側にはみ出すはみ出し部を有し、当該はみ出し部のはみ出し長さは、1つの前記非直線抵抗素子の積層方向の長さの20%以下であることを特徴とする。
本発明によれば、箔のはみ出し部のはみ出し長さは、1つの非直線抵抗素子の積層方向の長さの20%以下であるため、はみ出し部が存在している場合であっても避雷器の適正な絶縁特性を得ることができる。
Further, according to the present invention, the foil has a protruding portion that protrudes outward from between the non-linear resistance elements, and the protruding length of the protruding portion is the length of one non-linear resistance element in the stacking direction. It is characterized by being 20% or less.
According to the present invention, since the protruding length of the protruding portion of the foil is 20% or less of the length of one non-linear resistance element in the stacking direction, even if the protruding portion is present, Appropriate insulation characteristics can be obtained.
本発明によれば、被覆部の非直線抵抗素子の間の隙間への侵入を簡単な構造で防止可能な避雷器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lightning arrester which can prevent the penetration | invasion to the clearance gap between the non-linear resistance elements of a coating | coated part with a simple structure can be provided.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る避雷器を示す図である。
避雷器10は、例えば、鉄塔間に架設される電線を鉄塔に絶縁状態で支持するがいし装置に設けられる。避雷器10は、落雷時には、アークホーンとの間で放電して雷の電流のみ通過させ、続流を遮断することで停電を防止する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a lightning arrester according to an embodiment of the present invention.
The
図1に示すように、避雷器10は、円柱状の素子部11と、素子部11の軸方向の両端にそれぞれ配置される一対の端子電極12,13と、素子部11を周囲から囲うように配置されて一対の端子電極12,13を軸方向に結合する複数の絶縁ロッド14とを備える。また、避雷器10は、素子部11と一方の端子電極12との間に介装されるバネ部15(弾性部材)と、素子部11、絶縁ロッド14及び一対の端子電極12,13を外側から覆う被覆部16とを備える。なお、図1では、避雷器10の内部構造が実線で示されており、被覆部16は2点鎖線で示されている。
As shown in FIG. 1, the
端子電極12,13は、素子部11よりも大径に形成され素子部11の端を受ける円柱状の受け部17と、受け部17から軸方向に延びる取付部18とをそれぞれ備える。例えば、取付部18の一方には、がいし側に取り付けられる取付金具(不図示)が接続され、取付部18の他方には、アークホーンとの間で放電する放電部(不図示)が接続される。
各絶縁ロッド14は、電気的な絶縁性を有する材料で構成される。絶縁ロッド14は、素子部11に対して略平行に、且つ、互いに周方向に略等間隔をあけて環状の並びで配置され、複数の絶縁ロッド14の内側の空間に素子部11が収容される。
Each of the
Each
バネ部15は、素子部11と一方の端子電極12との間に圧縮された状態で設けられる金属製のバネを備える。
被覆部16は、電気的な絶縁性を備えた樹脂材料で構成される。被覆部16は、例えば、シリコーンゴムにより構成される。被覆部16は、素子部11の外周面を軸方向の全体に亘って覆うとともに、被覆部16の両端部は、端子電極12,13の受け部17の外周面を覆う。
被覆部16は、絶縁ロッド14及び素子部11等を覆う筒状部19と、筒状部19の外周面から径方向に突出する円板状のひだ部20とを備える。ひだ部20は、筒状部19の軸方向に略等間隔をあけて複数設けられる。被覆部16は、素子部11の外周面に樹脂材料を直接モールドして形成される。
The
The coating | coated
The
図2は、素子部11の構成を示す図である。
素子部11は、軸方向に積層される複数の非直線抵抗素子25と、非直線抵抗素子25に重ねて積層される長さ調整用のスペーサ26とを備える。スペーサ26は、素子部11の長さの調整用に設けられるため、必要に応じて0枚、1枚または複数枚で設けられる。
非直線抵抗素子25は、電圧の上昇に伴って電気抵抗が大きく低下する特性を備えた素子である。すなわち、非直線抵抗素子25は、取付け対象に接続された状態において、電圧が小さい通常時は微小電流しか流れず漏れ電流が小さいが、サージにより高電圧が印加された場合には、電気抵抗が大きく低下して大電流を流す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
The
The
非直線抵抗素子25は、例えば、酸化亜鉛(ZnO)を主成分としたセラミックスの焼結体である。各非直線抵抗素子25は円柱状に形成されており、非直線抵抗素子25の軸方向の両端面には、導電性を付与するためにアルミニウムの蒸着層27が形成される。すなわち、非直線抵抗素子25は積層方向の両端面に蒸着層形成面を備える。各非直線抵抗素子25の外径及び軸方向の長さは同一に設定される。非直線抵抗素子25は、焼結によって均一な組織を得られるようにサイズの制約を受けるため、軸方向に複数個が積層される。
スペーサ26は、非直線抵抗素子25の外径と略同一径に形成された円板状の薄板である。スペーサ26は、蒸着層27と同じ材質で構成され、アルミニウムで構成される。
The
The
また、素子部11は、隣接する非直線抵抗素子25,25の間の隙間に設けられる箔28と、非直線抵抗素子25とスペーサ26との間の隙間に設けられる箔29と、隣接するスペーサ26,26の間の隙間に設けられる箔30と、素子部11とバネ部15との間の隙間に設けられる箔31とを備える。箔28,29,30,31は、導電性を有する金属材料で構成され、蒸着層27と同じ材質で構成される。すなわち、箔28,29,30,31はアルミニウムの箔であり、同一部品である。
箔28,29,30,31の厚さは、蒸着層27の厚さよりも大きく、例えば、0.02mmである。箔28,29,30,31は、非直線抵抗素子25の外径と略同一径に形成される平面視で略円形の箔である。箔28は、非直線抵抗素子25を積層する際に非直線抵抗素子25,25の蒸着層形成面の間に挟まれる。すなわち、箔28は、隣接する非直線抵抗素子25,25の蒸着層27,27の間に設けられる。
The
The thickness of the
箔28は、非直線抵抗素子25,25の間に挟まれることで、蒸着層27の表面に沿って変形し、非直線抵抗素子25,25の間の隙間を塞ぐ。アルミニウムの蒸着層27の厚さは完全に均一にはならず、蒸着層27の表面には微細な凹凸が存在しているが、本実施の形態のように蒸着層27,27の間に箔28を設けることで、蒸着層27,27の間の隙間を効果的に埋めることができ、隙間に被覆部16が侵入することを防止できる。さらに、圧縮された状態で配置されるバネ部15のプリセット荷重によって、蒸着層27,27の間で箔28が圧縮されるため、箔28を蒸着層27,27に効果的に密着させて隙間を塞ぐことができる。
また、同様に、箔29,30,31は、非直線抵抗素子25とスペーサ26との間、スペーサ26,26の間、及び、素子部11とバネ部15との間にそれぞれ挟まれることで、非直線抵抗素子25の表面、スペーサ26の表面、及び、接続部材21の表面に沿って変形し、隙間を埋める。このため、隙間に被覆部16が侵入することが防止される。
The
Similarly, the
図3は、箔28の一部が外側にはみ出した状態を示す図である。
組立及び製造時の誤差等によって、図3に示すように、箔28は、非直線抵抗素子25,25の間から外側にはみ出すはみ出し部32を有することがある。
本発明者らは、はみ出し部32が漏れ電流及び動作開始電圧に与える影響を実験により検討した。ここで、動作開始電圧とは、電圧の上昇に伴って非直線抵抗素子25の電気抵抗が大きく低下して非直線抵抗素子25が大電流を流し始める電圧である。この実験は、単一の非直線抵抗素子25の一端側にはみ出し部32が存在するとともに、他端側にははみ出し部32が存在しない状態のものに被覆部16をモールドして試験用の避雷器10を形成して行った。この試験用の避雷器10では、はみ出し部32は、被覆部16と非直線抵抗素子25の外周面との間に挟まれた状態で存在している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a part of the
As shown in FIG. 3, the
The present inventors examined the influence of the protruding
その結果、はみ出し部32の軸方向のはみ出し長さL1が、単一の非直線抵抗素子25の積層方向の長さLの20%以下であれば、漏れ電流は避雷器10の性能に影響があるほど増加せず、また、動作開始電圧は避雷器10の性能に影響があるほど低下しないことが明らかとなった。すなわち、はみ出し部32が単一の非直線抵抗素子25の両端に存在している状態も含み、はみ出し部32が存在していても、隣接する箔28,28の間の距離が単一の非直線抵抗素子25の軸方向の全長の80%以上あれば、避雷器10の性能は満足される。
As a result, if the protruding length L1 in the axial direction of the protruding
ここで、避雷器10の製造工程を説明する。
まず、非直線抵抗素子25、スペーサ26及び箔28,29,30,31が積層されて素子部11が形成されるとともに、素子部11が、端子電極13に組み付けられた絶縁ロッド14の内側の空間に設けられる。次いで、素子部11と端子電極12との間に、接続部材21、バネ部15が配置され、端子電極12が絶縁ロッド14に結合され、これにより小組体が形成される。この小組体の状態では、バネ部15は圧縮された状態で設けられることで、プリセット荷重が付与されている。
Here, the manufacturing process of the
First, the
次に、上記小組体は、被覆部16の成形用の形状を備えた金型内にセットされ、金型内に液体の樹脂が注入された後、樹脂が固化することで、小組体の外周面に被覆部16が一体的に形成される。上記金型は樹脂の注入時には予熱されているとともに、内部は真空状態とされている。
本実施の形態では、隣接する非直線抵抗素子25,25の間の隙間、非直線抵抗素子25とスペーサ26との間の隙間、隣接するスペーサ26,26の間の隙間、及び、素子部11と接続部材21との間に、箔28,29,30,31が設けられ、隙間が塞がれているため、樹脂をモールドする際に上記隙間に樹脂が侵入することを効果的に防止できる。これにより、隙間に絶縁性の樹脂が侵入することによる導通部の面積の減少を防止できるため、良好な特性を備えた避雷器を得られる。
Next, the small assembly is set in a mold having a shape for forming the covering
In the present embodiment, a gap between adjacent
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、避雷器10は、積層された複数の非直線抵抗素子25と、非直線抵抗素子25の積層方向の両端に配置される一対の端子電極12,13と、非直線抵抗素子25の周囲を絶縁性材料で被覆して形成される被覆部16と、隣接する非直線抵抗素子25,25の間に挟まれる導電材製の箔28とを備えるため、箔28によって非直線抵抗素子25,25の間の導電性を確保しながら非直線抵抗素子25,25の間の隙間を箔28で埋めることができる。このため、箔28が非直線抵抗素子25,25の間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
As described above, according to the embodiment to which the present invention is applied, the
また、非直線抵抗素子25に重ねて配置される長さ調整用のスペーサ26を備え、スペーサ26と非直線抵抗素子25との間に箔29が設けられるため、非直線抵抗素子25とスペーサ26との間の隙間を箔29で埋めることができる。このため、被覆部16が非直線抵抗素子25とスペーサ26との間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
また、スペーサ26は複数重ねて設けられ、スペーサ26,26同士の間に箔30が設けられるため、スペーサ26,26同士の間の隙間を箔30で埋めることができる。このため、被覆部16がスペーサ26,26同士の間の隙間へ侵入することを簡単な構造で防止できる。
In addition, since the
In addition, a plurality of
さらに、避雷器10は、一対の端子電極12,13の間で非直線抵抗素子25を積層方向に圧縮するバネ部15を備えるため、バネ部15の圧縮力によって箔28,29,30を潰すようにして面に密着させることができる。このため、隙間を効果的に箔28,29,30で埋めることができる。
また、非直線抵抗素子25は、積層方向の端面に導電性の蒸着層27を備え、箔28は、非直線抵抗素子25の蒸着層形成面の間に挟んで設けられ、箔28の厚さ寸法は、蒸着層27の厚さ寸法よりも大きいため、箔28の変形量を大きく確保でき、箔28を蒸着層27に密着させることができる。このため、隙間を効果的に箔28で埋めることができる。
Furthermore, since the
In addition, the
また、箔28は、非直線抵抗素子25,25の間から外側にはみ出すはみ出し部32を有し、はみ出し部32のはみ出し長さL1は、1つの非直線抵抗素子25の積層方向の長さLの20%以下であるため、はみ出し部32が存在している場合であっても避雷器10の適正な絶縁特性を得ることができる。このため、箔28の寸法精度や上記小組体の組み立て精度の管理が容易である。
The
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、箔28,29,30,31はアルミニウムの箔であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。箔28,29,30,31は、導電性を有する材料で構成されていれば良く、蒸着層27と同一の材料で構成されることが望ましい。また、箔28,29,30,31を構成するアルミニウムとしては、純アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いることができる。
In addition, the said embodiment shows the one aspect | mode which applied this invention, Comprising: This invention is not limited to the said embodiment.
In the said embodiment, although
10 避雷器
12,13 端子電極
15 バネ部(弾性部材)
16 被覆部
25 非直線抵抗素子
26 スペーサ
27 蒸着層
28,29,30 箔
32 はみ出し部
L1 はみ出し長さ
10
16
Claims (6)
Priority Applications (1)
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