JP2538734B2 - 避雷碍子における避雷素子の収容構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、雷サージ電流を大地
に放電して、地絡事故による停電を防止するようにした
避雷碍子における避雷素子の収容構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、懸垂型避雷碍子における避雷素子
の収容構造として、本願出願人は先に次のような構造の
ものを提案している（特願平３−６３３５０号）。すな
わち、磁器製の収容筒体内にアルミナ製の筒状体が嵌挿
配置され、この筒状体の外周と前記収容筒体の内周との
間の隙間に綿状の無機繊維が充填されて構成されてい
る。そして、避雷素子が破壊したとき、その破壊による
エネルギーを筒状体と無機繊維とによって吸収するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この収容構
造では、前記筒状体の外周と前記収容筒体の内周との間
の狭い隙間に無機繊維を充填しなければならず、その操
作は面倒で非常に時間を要する。そのため、避雷素子を
収容筒体内に収容完了するまでに相当の時間を要する。
また、無機繊維は充填時にショット（ガラス様の粉体）
が飛散し、このショットは内部コロナ放電が発生する原
因になるという問題点があった。加えて、筒状体を構成
するアルミナは比重が大きいため、避雷碍子全体が重く
なるという問題点があった。

【０００４】この発明は上記従来の問題点に着目してな
されたものであって、その目的は、避雷素子を収容する
筒状体が避雷素子破壊時のエネルギーを確実に吸収でき
るとともに、避雷素子を収容筒体内に収容する作業を容
易に、しかも迅速に進めることができ、かつ無機繊維の
ショットの飛散が抑制され、その上避雷碍子の重量が軽
減された避雷碍子における避雷素子の収容構造を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では磁器製の収容筒体内に電圧−電流特性
が非直線性の避雷素子を収容した避雷碍子において、前
記収容筒体内に、外周面がセラミックの被覆材で被覆さ
れた無機繊維からなる筒状体が、前記避雷素子を包囲す
るように配置されている避雷碍子における避雷素子の収
容構造をその要旨としている。

【０００６】

【作用】無機繊維からなる筒状体の外周面がセラミック
の被覆材で被覆される。そして、この筒状体が磁器製の
収容筒体内に速やかに収容されるとともに、収容体内に
は避雷素子が収容される。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を具体化した一実施例について
図１，２に従って説明する。図１に示すように、避雷碍
子１の碍子本体２は磁器により一体形成され、有底円筒
状の頭部３と、その頭部３の外周に形成された笠部４
と、その笠部４の下面に同心状に形成された複数のひだ
部５とを備えている。キャップ金具６は碍子本体２の頭
部３にセメント７を介して嵌着固定され、その頂部には
嵌合凹部８が形成されている。ピン金具９はセメント１
０により碍子本体２の頭部３内に固定され、その下端に
は嵌合部１１が形成されている。そして、このピン金具
９の嵌合部１１を他の避雷碍子１のキャップ金具６上の
嵌合凹部８に係合することによって、複数の避雷碍子１
を縦方向へ直列に連結している。

【０００８】複数の収容筒体１２は前記碍子本体２の笠
部４に一体に形成されている。上下一対の磁器製の蓋体
１９，２０は前記収容筒体１２の上下両端の開口部に嵌
合され、それらの接合面が低融点の無機接合材で形成さ
れた接合部２１により互いに接着固定されている。この
無機接合材としては、例えば融点５５０℃以下の酸化鉛
−ほう酸系硝子が使用される。

【０００９】耐候性に優れた無機被覆材よりなるシール
２２は、前記収容筒体１２の上下両端部と蓋体１９，２
０との接合面の外端露出部を被覆するように、それらの
接合面の外端縁にそれぞれ接着形成されている。この実
施例においては無機被覆材として、例えば融点７００℃
以上のセラミック（例えば硼ケイ酸塩、ガラス系）が使
用されている。

【００１０】複数の避雷素子１５は収容筒体１２内に収
容配置され、電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛を主
材とする抵抗体で形成されている。一対の中間電極１
６，１７は避雷素子１５の中間部に配設され、この中間
電極１６，１７間には避雷素子１５を上下両端側に向か
って付勢するためのバネ１８が介装されている。

【００１１】銅等の金属材料よりなる上下一対の導通用
電極２３，２４は前記上下両蓋体１９，２０に貫通して
設けられ、それらの内端部は避雷素子１５に電気的に接
続されている。上部リード線２５は上部導通用電極２３
とキャップ金具６との間に取り付けられ、この上部リー
ド線２５及び上部導通用電極２３を介して、避雷素子１
５とキャップ金具６とが電気的に接続されている。下部
リード線２６は下部導通用電極２４とピン金具９との間
に取り付けられ、この下部リード線２６及び下部導通用
電極２４を介して、避雷素子１５とピン金具９とが電気
的に接続されている。

【００１２】さらに、図２に示すように、前記導通用電
極２３，２４は蓋体１９，２０に例えば銀蝋２７付けに
より封止され、導通用電極２３，２４の外周面に嵌合固
定した銅等の金属材料からなるフランジ金具２８の外周
縁と蓋体１９，２０の上面とは同じく銀蝋２９付けによ
り封止されている。導通用電極２３，２４の中心部に形
成した貫通孔も同一電極材料による溶接部３０で封止さ
れている。

【００１３】前記収容筒体１２の内部には筒状体として
の保護筒１３がセラミック被覆層１４を介して配置さ
れ、避雷素子１５を若干の間隙をおいて包囲し、保護し
ている。なお、保護筒１３の両端は上部蓋体１９、下部
蓋体２０の内面に形成した各環状溝１９ａ，２０ａに嵌
合されて位置決めされている。保護筒１３はアルミナ繊
維、シリカ・アルミナ繊維等の無機繊維から常法により
所定の筒形状に形成され、強靱性と弾力性を有してい
る。この無機繊維は吸湿しやすいので、加熱乾燥して使
用される。

【００１４】また、セラミック被覆層１４としては、例
えばポリボロジフェニルシロキサンにチタン化合物を添
加し縮重合させたポリマーに、シリカ、アルミナ等の充
填剤やシリコン系、チタン系の分散剤を配合したもの
（宇部興産株式会社製の商品名チラノコート）が使用さ
れる。その他、金属酸化物系ポリマーと無機フィラーと
の混合物等が使用される。これらの材料としては、耐熱
性、絶縁性、防湿性等の性能が優れているものがよい。

【００１５】このセラミック被覆層１４の厚さは、１０
〜３０μｍの範囲が好適である。この厚さが薄すぎると
無機繊維で形成されている保護筒１３からのショットの
発生を防止したり、水分を遮断したりする機能が低下
し、厚すぎるとそれらの機能がそれ以上向上せず、かえ
ってコストの上昇を招く。そして、このセラミック被覆
層１４は、保護筒１３の外周面に予めコーティングによ
り被覆形成された状態で収容筒体１２内に収容される。

【００１６】次に、前記のように構成された避雷素子１
５の収容構造について作用を説明する。まず、前述した
無機繊維によって形成された保護筒１３の外周面に、セ
ラミック製の被覆材がコーティングされ、所定厚さのセ
ラミック被覆層１４が形成される。この保護筒１３が収
容筒体１２内に嵌挿されるとともに、この保護筒１３内
に避雷素子１５が収容される。このとき、保護筒１３は
予めセラミック被覆層１４が形成された状態で収容筒体
１２内に嵌挿されるため、従来のように保護筒１３と収
容筒体１２との間の狭い空間に無機繊維を充填する必要
がない。従って、保護筒１３を収容筒体１２内に収容す
る作業が容易になるとともに、短時間のうちにこの作業
を完了することができる。

【００１７】そして、収容筒体１２の上下両端面と蓋体
１９，２０の内面との接合面に低融点の無機接合材を介
装する。この状態で収容筒体１２及び蓋体１９，２０全
体を無機接合材の融点温度まで加熱すると、無機接合材
が溶融して収容筒体１２の両端部と蓋体１９，２０との
接合面が互いに接着固定されて接合部２１が形成され
る。このとき、収容筒体１２内の避雷素子１５は無機接
合材の融点を越えるような高温にさらされないため、そ
の初期性能が低下するおそれはない。

【００１８】その後、収容筒体１２の両端部と蓋体１
９，２０との接合部２１の外端縁付近をプラズマ、ビー
ムあるいはアーク等の溶射法により、無機被覆材を接合
部２１の外端縁上に溶射する。そして、この無機被覆材
の溶射部をその融点まで局部的に加熱すると、無機被覆
材が溶融されてシール２２が形成される。これにより、
接合面に介装された耐候性のやや低い接合部２１の外端
露出部が、耐候性の高いシール２２にて被覆保護され、
蓋体１９，２０と収容筒体１２との接合部の耐候性を増
強することができる。このようにして、避雷素子１５が
収容筒体１２内に完全に収容される。

【００１９】前述した無機繊維によって所定厚さに形成
された保護筒１３は優れた強靱性と弾力性を有している
ので、避雷素子１５が破壊した場合、その形状を保持し
つつ、破壊によるエネルギーを十分に吸収し、保護筒１
３としての機能を発揮する。また、この保護筒１３の外
表面にはセラミック被覆層１４が被覆形成されているこ
とから、無機繊維のショットの発生が防止される。即
ち、セラミック被覆層１４の表面からの無機繊維の毛羽
立ちが防止される。そのため、無機繊維のショットに基
づく内部コロナ放電の発生が抑制される。また、このセ
ラミック被覆層１４により保護筒１３に対して外部から
の水分が遮断されるため、保護筒１３の乾燥状態を良好
に保持することができる。

【００２０】さらに、保護筒１３を構成する無機繊維
は、従来の保護筒を構成するアルミナより比重が小さい
ので、避雷碍子１全体の重量が相当軽減される。加え
て、セラミック被覆層１４が形成された保護筒１３を収
容筒体１２内へ収容する操作が容易であり、無機繊維に
よる保護筒１３の成形も容易で、無機繊維も安価である
ことから、避雷碍子１の製造コストが低減される。

【００２１】なお、この実施例においては、上部蓋体１
９の上面に雨水等が降り注いでも、その水が収容筒体１
２と上部蓋体１９との接合面の外端縁に溜まることはな
く、収容筒体１２の外周面に沿って流れ落ち、接合面の
外端縁に水が溜まることによって絶縁不良を招くおそれ
がない。

【００２２】上述のようにこの実施例では、避雷素子１
５を収容する保護筒１３が避雷素子１５破壊時のエネル
ギーを確実に吸収でき、保護筒１３としての機能を果た
すことができる。また、避雷素子１５を収容筒体１２内
に収容する作業を容易かつ迅速に行うことができる。そ
の上、無機繊維のショットの飛散が防止され、コロナ放
電の発生が抑制される。加えて、避雷碍子１の重量が軽
減されるとともに、製造コストが低減される。

【００２３】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、保護筒１３を形成する無
機繊維の種類やセラミック被覆層１４を形成するセラミ
ックの種類を変えたり、収容筒体１２の上下両端面と蓋
体１９，２０との接合面の外端縁が収容筒体１２の上下
に位置するようにしたり等、この発明の趣旨から逸脱し
ない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体化しても
よい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
避雷素子を収容する筒状体が避雷素子破壊時のエネルギ
ーを確実に吸収できるとともに、避雷素子を収容筒体内
に収容する作業を容易に、しかも迅速に完了でき、かつ
無機繊維のショットの飛散が抑制され、その上避雷碍子
の重量が軽減されるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した一実施例を示す避雷碍子
の全体を部分的に破断して示す正面図である。

【図２】避雷碍子の要部断面図である。

【符号の説明】

１…避雷碍子、１２…収容筒体、１３…筒状体としての
保護筒、１４…セラミック被覆層、１５…避雷素子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁器製の収容筒体内に電圧−電流特性が
   非直線性の避雷素子を収容した避雷碍子において、 前記収容筒体内に、外周面がセラミックの被覆材で被覆
   された無機繊維からなる筒状体が、前記避雷素子を包囲
   するように配置されていることを特徴とする避雷碍子に
   おける避雷素子の収容構造。