JP2568673B2 - 避雷器用電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば雷撃によって送電線に雷サージ電
流が流れたとき、それを速やかに大地に放電し、送電線
の雷サージ電位上昇を抑制することにより、雷サージに
よる閃絡地絡事故による停電を未然に防止して送電を可
能にする避雷器に使用される電極に関するものである。

［従来の技術］ 従来の避雷器として、第５図に示すように、磁器碍管
41内に酸化亜鉛を主材とする避雷素子42を内蔵し、その
上下両端部に電極板43を接触させ、さらに、両電極板43
をキャップ電極44により弾性的に押圧している。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この従来構成においては、電極板43が導電
性を有する金属により充実一体状に形成されていたの
で、避雷素子42の端面42aと電極板43の接触面43aとの接
触が製作あるいは組み付け誤差、避雷素子42の熱膨脹や
収縮などにより局部的接触になり、電気的特性が低下す
るという問題があった。すなわち、避雷素子42と電極板
43との接触面積が減少すると、両者の電気接触抵抗が増
大して、小さな雷サージ電流で放電し易くなり、アーク
放電時のガス生成物の容器内と素子外周への付着及びア
ーク放電時の熱による素子への損傷等により素子自身の
放電特性が低下するという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、避雷素子と電極板と
の接触状態を良好にしてその電気抵抗を正常に保持し、
電界を緩和して放電特性を向上することができる避雷器
用電極を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明では、導電性を
有する板材からなる上部及び下部の接触電極板の外周部
を、折曲げ重合して係止めすることにより外周部が弧状
で中空の中間電極本体を形成し、前記中空部内には両電
極板を互いに離隔する向方へ付勢する付勢部材を介装し
たものである。

［作 用］ 避雷素子や接触電極板に製作あるいは組み付け誤差が
あっても、避雷素子の上面の形状に倣って電極の接触電
極板全体が面接触するので、両者の電気抵抗が増大する
ことはなく、加えて中間電極本体の外周部が弧状となっ
ているので電界を緩和し、放電特性を向上することがで
きる。

また、内部に付勢部材が介在されているので、接触電
極板と避雷素子との接触状態がより確実となり、放電特
性がさらに向上する。

［実施例］ 以下、この発明の電極を組込んだ避雷器を具体化した
一実施例を、第１図〜第３図に基づいて説明する。

第３図に示すように、避雷器１を構成する碍管２の内
部には酸化亜鉛（ZnO）を主材とした続流遮断特性に優
れた電圧−電流特性が非直線性の円柱状をなす複数の避
雷素子３が直列に収容されている。

前記碍管２の上下両端斜面にはアルミニウム、アルミ
ニウム合金（ジュラルミン）、あるいは銅合金（リン青
銅）などの導電材よりなる平板状の上部及び下部の封止
電極4,5が接着材により接着固定され、避雷素子３の上
面3aと、前記上部封止電極４の下面4aとの間には、本発
明の要部である後に詳述する中間電極８が弾性的に介装
されている。

前記碍管２の上下両端部には、アルミニウムあるいは
銅などの銅電材よりなる上部及び下部の帽状電極6,7が
嵌合され、該帽状電極6,7の外周部が碍管２の外周に形
成した凹状溝2bにカシメ付け固定されている。

前記碍管２の上端面と両帽状電極6,7のカシメ部との
間にはゴムなどのパッキン10が介在されている。

前記両封止電極4,5と前記両帽状金具6,7との間にはコ
イルバネ11,12が介装され、該バネ11,12には導電片13が
取着されている。

次に、第１図及び第２図により本発明の中間電極８に
ついて説明する。

この実施例では弾性を有するアルミニウムあるいは銅
などの導電材よりなる円板状の上部接触電極板としての
上部キャップ電極本体16aを外周縁に対し、側壁部とし
ての短円筒部16bを折り曲げ形成するとともに、該短円
筒部16bの端縁を外側方へ直角に折り曲げて係止鍔部16c
を一体に形成することにより、上部キャップ電極16を形
成している。

一方、下部キャップ電極17は弾性を有するアルミニウ
ムあるいは銅などの導電材よりなる円板状の下部接触電
極板としての下部キャップ電極本体17aの外周部に側壁
部としての円筒部（第１図の鎖線参照）17bを弧状にを
湾曲形成して構成されている。そして、前記上部キャッ
プ電極16の前記係止鍔部16cに対し、下部キャップ電極1
7の円筒部17bを重合し、上下のキャップ電極16,17を弾
性的に係止めすることにより内部が中空で外周部が弧状
の中間電極本体8aを形成する。

前記中間電極本体8aの中空部には皿状のバネ受18によ
り位置決めされ、前記両キャップ電極16,17を互いに離
隔する方向に付勢する付勢部材としての皿バネ19が介装
されている。前記下部キャップ電極17の上面と下部のバ
ネ受18との間には、例えば肉厚が0.1mm程度の薄い導電
箔よりなる導通部材20の底板部20aが挟着されており、
底板部20aの外周にスリットを形成することにより、放
射状に形成した幅が10mmの導通子20bは上方へ湾曲され
るとともに、各導通子20bの先端部は上部キャップ電極1
6と上部のバネ受18との間に挟着固定され、両キャップ
電極16,17は互いに電気的に接続されている。

前記のように構成した中間電極８の下部キャップ電極
17の下面17cと、避雷素子３の上面3aとの間には、銅あ
るいはアルミニウムなどの軟性導電箔膜（図示略）が介
装されている。

次に、前記のように構成した避雷器についてその作用
を説明する。

避雷器１に雷サージの過電圧が印加されると、このと
きの電流は上部帽状電極６→上部バネ11→上部封止電極
４→中間電極８→避雷素子３→下部封止電極５→下部バ
ネ12→下部帽状電極７を経て、接地物へ流れ、大地へ放
電される。このとき、碍管２に内蔵された避雷素子３は
その特性により速やかに抵抗値を減じて雷サージによる
大電流を放電させる。また、前記雷サージに継続する運
転電圧に対しては避雷素子３は直ちに抵抗値を復元して
絶縁を回復するので、続流放電は形成されず、電線路は
正常に復帰する。

さて、この実施例においては、前記のように中間電極
８を上下の弾性を有するキャップ電極16,17と、内部に
収納した皿バネ19とにより構成したので、避雷素子３の
上面3aやキャップ電極17の下面17cに製作あるいは組み
付け誤差があっても、前記上面3aに対しその形状に倣っ
て下部キャップ電極17の下面17c全体が面接触するの
で、両者の電気抵抗が増大することはなく、加えて、中
間電極本体8aの外周部が弧状となっていて電界を緩和す
るので、放電特性を向上することができる。

ところで、前記中間電極８は避雷素子３の上面3aに対
し、接触面圧力が平均200g/cm²以上にするのが望まし
い。即ち40mm径の避雷素子３に2.7kgの押圧力で４×10
μｓ、65kAの電流を流して実験した結果、局部放電によ
るアーク痕跡が生じなかったが、2,4kgの押圧力では接
触界面にアーク痕跡の発生が認められた。

［発明の効果］ 以上説明したように、避雷素子や接触電極板に製作あ
るいは組み付け誤差があっても、避雷素子の上面の形状
に倣って電極の接触電極板全体が面接触するので、両者
の電気抵抗が増大することはなく、又電界を緩和するの
で、放電特性を向上することができる効果がある。

また、内部に付勢部材が介在されているので、接触電
極板と避雷素子との接触状態がより確実となり、放電特
性をさらに向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した避雷器用電極の一実施例
を示す断面図、第２は同じく避雷器用電極の分解斜視
図、第３図は避雷器全体を示す中央部縦断面図、第４図
はバネ受の別例を示す断面図、第５図は従来例を示す中
央部縦断面図である。 １……避雷器、２……碍管、８……中間電極、16（17）
…上部（下部）キャップ電極、16a（17a）……接触電極
板としてのキャップ電極本体、16b……側壁部としての
短円筒部、17b……側壁部としての円筒部、17d……接触
子、18……バネ受、19……付勢部材としての皿バネ、20
……導通部材。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性を有する板材からなる上部及び下部
   の接触電極板の外周部を、折曲げ重合して係止めするこ
   とにより外周部が弧状で中空の中間電極本体を形成し、
   前記中空部内には両電極板を互いに離隔する方向へ付勢
   する付勢部材を介装してなる避雷器用電極。
2. 【請求項２】前記上下部の接触電極板の間には、両電極
   板を互いに離隔する方向へ付勢する付勢部材が介装され
   ている請求項１記載の避雷器用電極。
3. 【請求項３】弾性を有する下部の接触電極板に対し、放
   射状にスリットを形成して接触子を形成し、各接触子を
   それぞれ湾曲して各接触子の先端面を上部の接触電極板
   にしたことを特徴とする避雷器用電極。
4. 【請求項４】前記側壁板、附勢部材又は接触子の弾性
   を、避雷素子との接触圧が0.2kg/cm²以上となるように
   設定した請求項1,2又は３に記載の避雷器用電極。