JP2509575B2 - 過電圧用避雷器 - Google Patents

過電圧用避雷器

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JP2509575B2
JP2509575B2 JP61205242A JP20524286A JP2509575B2 JP 2509575 B2 JP2509575 B2 JP 2509575B2 JP 61205242 A JP61205242 A JP 61205242A JP 20524286 A JP20524286 A JP 20524286A JP 2509575 B2 JP2509575 B2 JP 2509575B2
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ハンス−ルドルフ・ベール
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トミー・カイゼル
ギユンテル・マイエル
アロイス・ムツフ
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Asea Brown Boveri AB
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 電圧に依存する電気抵抗材料から成る抵抗体が外被に
対し隙間なく被覆されている過電圧用避雷器は、西独特
許第0004349号明細書により公知である。この外被は、
磁器の鋳造複合材から成り、この磁器は、抵抗体の焼結
温度より僅かに低い温度でその抵抗体と共に焼き固めら
れる。この時の焼結温度は、1000度以上もある。したが
って、エネルギー消費量は、大きい。接続金具は、焼結
後、接着行程とネジ締め行程を経て取り付けられる。こ
の場合、抵抗体の接続部を汚さないように圧縮する。
このような過電圧用避雷器では、避雷器が設置されて
いる状態で落雷したとき、外被と抵抗体との熱膨張係数
の違いによって外被等に亀裂が生じたり、外被と抵抗体
とが化学反応を起こして避雷器の特性が劣化することが
あった。
〔発明の課題〕
本発明の課題は、避雷器に落雷したときに抵抗体と外
被とが化学反応したり、外被に亀裂が生じたりすること
がない製作の容易な過電圧用避雷器を提供することにあ
る。
〔課題を解決する手段〕
本発明の課題は、2個の接続金具3とこれらの接続金
具3に接続している少なくとも1個の抵抗体とこの抵抗
体の周囲に接して鋳造されている電気的に絶縁をする外
被5を保有する過電圧用避雷器において、外被5は、硬
化合成物質母材から成り、この硬化合成物質母材中に絶
縁性無機質充填材が含有され、外被の80重量%以上がこ
の充填材から成って外被5が抵抗体の熱膨張係数と同じ
くされ、少なくとも1個の抵抗体は、電圧に依存する抵
抗材料から成る少なくとも1個の抵抗体を有する抵抗コ
ア積層体1を構成し、外被5は、少なくとも1個の抵抗
体を有する抵抗コア積層体1とこの抵抗コア積層体1と
接触している金属金具3の領域を被覆し、前記充填材
は、Eガラスから成る微細粒の他に球状人口石英から成
る小粒を含んでおり、前記微細粒の大部分は小粒の最も
小さい粒の大きさよりも小さい粒の大きさである過電圧
用避雷器によって達成される。
この発明による他の有利な構成は、特許請求の範囲の
従属請求項に記載されている。
〔実施例〕
第1図に円柱状で端面を互いに接している複数の抵抗
体を組み立てた過電圧用避雷器を示す。抵抗体は、電圧
に依存する抵抗材料から成っている。抵抗コア積層体1
に対する止め金の両端面のところで金属製の金属金具3
がそれぞれ1個づつ置いてある。この接続金具3には溝
孔4があり、この溝孔4は、図のように角ばらないよう
に仕上げなくてはならない。その外形は、刻み目がつか
ないように丸められていなくてはならない。更にこの部
分に接続金具3の捻じれ防止用平坦部を設けてある。絶
縁用外被5は、抵抗コア積層体1の止め金及び接続金具
3と端面2の間の連結部を隙間なく被覆している。
外被5は硬化合成物質母材から成り、この硬化合成物
質母材が含まれているので抵抗素子からなる抵抗コア積
層体1と外被5とが化学反応せず避雷器の特性の劣化が
ない。
前記硬化合成物質母材の中には電気絶縁用無機充填材
が含有され、外被5における充填材は、80重量%以上に
達して外被5の熱膨張係数が抵抗体のそれと同じくさ
れ、外被5には図1の左側に表したように屋外で使用す
るために、外被5の表面に凹凸をつけることができる。
屋内環境では、図1の右側に表したような外被5の表面
に凹凸が無い実施例で十分実施可能である。
接続金具3、抵抗コア積層体1及び外被5の熱膨張係
数が相互に釣り合いがとれていると、過電圧用避雷器が
働くとき生ずる発熱があっても、外被5に亀裂は生じな
い。
絶縁用充填材は、異なった形状を有する砂状の微細粒
の集合体に球状人工石英が付加されることによって鋳型
複合材の粘性が低下するので形成加工が容易になる。前
記微細粒の大多数は、球状人工石英の最小粒子より小さ
い粒の大きさである。微細粒はEガラスでできている。
充填材は、人工石英の小粒とEガラスの微細粒を約2:1
の重量比率で含有している。
更に、外被5と抵抗コア積層体1の間、並びに外被5
と接続金具3の間に隙間が生じないようにできる。同様
に接続金具3と抵抗コア積層体1の端面2の間に要求さ
れる接着力が外被5により絶えず元のまま保持させてい
る。接続金具3と外被5の間の接着力は、溝孔4によっ
てより強められ、この接着力は、軸方向の力に対して外
被5における抵抗体の収容能力を高めている。
第2図に過電圧用避雷器の接続部の内部を示す。この
場合、接続金具3は円錐形に製作されている。接続金具
3をこの形状にすると外被5の軸方向の力が抵抗コア積
層体1に特に良く伝わる。この接続金具3に平坦部7を
設けると捻じれに対する保護となるため、二三の平坦部
を設けることがある。
過電圧用避雷器を製造する場合、抵抗コア積層体1の
止め金は、端面2でこの止め金と接触している接触金具
3の接触部分を共用して鋳造複合材と共に鋳込まれる。
この鋳造複合材は充填材と鋳造樹脂から成り、その比率
は重量%で少なくとも4:1に配合されている。
充填材は、主に粒からできていて、その小粒は、異な
った比率で異なった寸法になっている。更に、充填材に
は微細粒の集合物がある。この微細粒でも同様に異なっ
た比率で異なった寸法になっている。充填材の異なる比
率の微細粒の寸法分布は、小粒の寸法分布と一部重なり
あっている。特に、最大微細粒の最大比率の粒子は、最
小粒子の最小比率の小粒より大きい。しかしながら、微
細粒の大多数は、最小の小粒よりも小さい粒子である。
実施例の小粒は、3種類から成り、平均粒径は、約1:2:
2.5である。微細粒の集合体は、2種類のEガラス小粒
から成り、平均粒形は、約1:4.5である。外被が機械的
強度を得るためには、Eガラス微細粒に付着剤を上塗り
すると有利である。鋳造樹脂を充填剤と共に混合する前
に、充填剤の各成分を混合し、加熱し、次いで予備乾燥
する。この混合中に鋳造樹脂と充填剤から成る鋳造複合
材を脱ガスしておく。
鋳造複合材として使用される鋳造樹脂は、次の4群に
帰せられる。すなわち、無水硬化エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂及びポリウレタン樹脂
である。特に良好なものは、不飽和ポリエステル樹脂と
アクリル樹脂で、余分な熱を供給しなくても硬化は早
い。
接続金具3と抵抗コア積層体1は、鋳型に封入され、
互いに良好で確実な接触を達するため、例えば、バネに
よって互いに機械的に圧接する。更に次行程で鋳造複合
材を鋳造する場合、抵抗コア積層体1自体及び抵抗コア
積層体1と接続金具3の間に亀裂が生じないようにする
には、この機械的圧接によって実現する。鋳造のため
に、鋳型は、縦方向を垂直にして真空容器に入れられ
る。真空容器における減圧は、鋳型の中に鋳型複合材を
容易に流入させる。更に、鋳型に機械的な振動を加え
て、一方で鋳造複合材の流入を助け、他方で鋳型の隙間
を全て填める。
実施例では鋳造複合材が次の重量%による存在比率で
混合されている。すなわち、 6.5%のエポキシ樹脂、6.5%の硬化剤、0.01%の促進
剤、26.7%の粒径0.355から2mmの人工石英、17.4%の粒
径0.25から0.71mmの人工石英、13.4%の粒径0.125から
0.355mmの人工石英、4.4%の粒形0.075から0.125mmのE
ガラス微細粒及び26.1%の粒形0から0.05mmのEガラス
微細粒である。
この場合、充填剤の各成分を混合し、120度から140度
に加熱し、乾燥する。加熱された充填剤、エポキシ樹
脂、硬化剤及び硬化促進剤から成る鋳型複合材を混合し
ている間、この複合材は、少なくとも10分間脱ガスされ
る。真空容器の圧力値は、600から1000Paである。鋳型
に100から200Hzの周波数領域にある振動を加え、振動を
0.1から1mmの範囲にする。
鋳型に鋳造複合材を満たした後、鋳型を真空容器から
取り出し炉に入れる。80度から140度の温度領域で交番
変化する温度を約20時間加え複合材を硬化させる。この
行程の後、このような方法で外被5ができる。この外被
5は、鋳型を取り外した後、避雷器が分解しないように
一体化させる。
更に、このような方法を例えば、変流器、チョークコ
イル、トランスの巻線装置、各種絶縁物、スイッチギア
及び計測器のような広範な電気装置の製造にも使用する
ことは考えられる。電気機械の構成要素においても、使
用できることは考えられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の過電圧用避雷器は、 ・ 鋳造複合材に硬化材が含まれているので、抵抗体か
ら成る抵抗コア積層体1と外被5とが化学反応せず、よ
って避雷器の特性が劣化しない、 ・ 抵抗コア積層体1と外被5の熱膨張係数がほぼ等し
くなるよう外被5に80%以上の充填剤を含有したので、
本発明の過電圧用避雷器に落雷したとき外被に亀裂が生
じることがない、 ・ 絶縁用充填材微細粒に小粒を付加したことにより鋳
型複合材の粘性が低下するので製造が容易となる、 と言う利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による過電圧用避雷器の実施形状を示
す図である。 第2図は、形成できる接続部分の他の例を示す図であ
る。 図中符号 1……抵抗コア積層体 2……端面 3……接続金具 4……溝孔 5……外被 6……凹凸 7……平坦部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トミー・カイゼル スイス国、ブツフス、レーゲルウエー ク、4 (72)発明者 ギユンテル・マイエル スイス国、ウエツテインゲン、リンデン ホフ、18 (72)発明者 アロイス・ムツフ スイス国、ズールゼー、モースガツセ、 8 (56)参考文献 特開 昭49−95173(JP,A) 実開 昭57−35003(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個の接続金具(3)とこれらの接続金具
    (3)に接触している少なくとも1個の抵抗体とこの抵
    抗体の周囲に接して鋳造されている電気的に絶縁をする
    外被(5)を保有する過電圧用避雷器において、 外被(5)は、硬化合成物質母材から成り、この硬化合
    成物質母材中に絶縁性無機質充填材が含有され、外被の
    80重量%以上がこの充填材から成って外被(5)が抵抗
    体の熱膨張係数と同じくされ、 少なくとも1個の抵抗体は、電圧に依存する抵抗材料か
    ら成る少なくとも1個の抵抗体を有する抵抗コア積層体
    (1)を構成し、 外被(5)は、少なくとも1個の抵抗体を有する抵抗コ
    ア積層体(1)とこの抵抗コア積層体(1)と接触して
    いる金属金具(3)の領域を被覆し、 前記充填材は、Eガラスから成る微細粒の他に球状人口
    石英から成る小粒を含んでおり、前記微細粒の大部分は
    小粒の最も小さい粒の大きさよりも小さい粒の大きさで
    あることを特徴とする過電圧用避雷器。
  2. 【請求項2】人工石英から成る小粒とEガラスから成る
    微細粒の重量%による割合がほぼ2:1であることを特徴
    とする請求項1に記載の過電圧用避雷器。
  3. 【請求項3】接続金具(3)が鋼鉄より成り、外被
    (5)と前記接続金具(3)の連結部には少なくとも一
    つの鋸歯状の溝孔を有していることを特徴とする請求項
    1に記載の過電圧用避雷器。
JP61205242A 1985-09-02 1986-09-02 過電圧用避雷器 Expired - Lifetime JP2509575B2 (ja)

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