JP2602015Y2 - 限流要素ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、送電あるいは配電に用
いられている電気機器等を雷撃などによって発生するサ
ージ電圧から保護する限流要素ユニットに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】避雷器等を含む限流要素ユニットとして
は、従来より多くのものが提案されており、その周知の
基本的な構造は、図４に示すように、碍管26の一端に課
電側端子金具27が他端に接地側端子金具28がそれぞれ密
閉して取付られるとともに、その内部に両端子金具27，
28間に限流要素29（あるいは限流要素とギャップ）が内
蔵されてなるものである。

【０００３】そして、上記限流要素ユニットの碍管26と
しては、磁器製のものが従来より一般に使用されてきた
が、磁器製の碍管26の場合には、限流要素ユニットに予
期せぬ大規模な雷撃を受けたり、あるいは限流要素ユニ
ットの密閉性が損なわれ限流要素29が劣化し電圧電流特
性が損なわれているところに雷撃を受けると、限流要素
29が異常放電して高温、高圧のアークが発生し、このア
ークにより碍管内部に大量のガスが発生し内圧が急激に
上昇して爆発し磁器製の碍管26などが飛散して思わぬ事
故を招くおそれがあった。

【０００４】上記の事故を防止するために、磁器製の碍
管26、課電側端子金具27、接地側端子金具28など構成機
器の強度を高めることも考えられるが、構成機器が大型
化し取扱に問題が生じる他、依然として予期せぬ大規模
な雷撃を受けたりすると爆発し磁器製の碍管26などがよ
り遠くに飛散して思わぬ事故を招くおそれがあることか
ら、近年、磁器製の碍管26に代えてゴムまたは合成樹脂
製の碍管26の使用が提案されるようになってきた。（特
開昭59− 41803号公報、特開昭61−144002号公報、特開
昭62−114201号公報、実開昭58− 63844号公報、実開昭
60− 13703号公報等々参照）

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記公報に提案されて
いるゴムまたは合成樹脂製の碍管26であれば、万一雷撃
を受け限流要素29が異常放電して高温、高圧のアークが
発生し碍管内部に大量のガスが発生し内圧が急激に上昇
しても、碍管26の側壁が破裂しガスが放出できるので限
流要素ユニットを構成する機器等の飛散が防止できる。
また、磁器製の碍管26に比較して軽量化が図れるなどの
メリットがある。しかし、上記特開昭59−41803号公
報、実開昭58− 63844号公報、実開昭60− 13703号公報
などに開示の限流要素ユニットは、碍管26を除く他の課
電側端子金具27、接地側端子金具28および限流要素29な
どの機器を組付けた状態のものを内形が碍管形状を備え
る型内にセットするとともに、その型内へゴムまたは合
成樹脂を注入して碍管26を形成するため、注入時の温度
によって各種部材の熱膨張係数の違いにより素材間に隙
間、ずれ等が生じ限流要素29の機能が損なわれるおそれ
がある他、両端子金具27，28が鍔部30と電極部31（図４
参照）とでＴ字状に形成されその繋ぎ部32がほぼ直角に
形成されているため、その部位の碍管肉厚が厚くなり固
化する際に歪みを生じたり内部に空洞を生じたりする場
合がある。

【０００６】一方、上記特開昭61−144002号公報、特開
昭62−114201号公報などに開示の限流要素ユニットは、
碍管26を除く他の課電側端子金具27、接地側端子金具28
および限流要素29などの機器を組付けた状態のもの、あ
るいはそれらの個々を、磁器製の碍管26同様に予め合成
樹脂を用いて形成された碍管26内に嵌合状態に装入する
とともに、この合成樹脂製碍管26を加熱して熱収縮させ
ることにより、課電側端子金具27、接地側端子金具28お
よび限流要素29などの機器に気密に取付けた構成のもの
であるが、合成樹脂製碍管26と両端子金具27，28との取
付け構造は、一般には合成樹脂製碍管26の両端内に端子
金具27，28の外周面を嵌合した状態に取付けた構造であ
り、合成樹脂製碍管26と、課電側端子金具27、接地側端
子金具28および限流要素29などの機器を積層した状態の
ものとの長手方向の線膨張係数の差により前記嵌合部に
ずれが生じる可能性があり、ずれが生じた場合には気密
性が損なわれるおそれがあり限流要素29の劣化を招くな
どの問題が発生する。

【０００７】本考案は、上記の問題点を解消しるために
なしたものであって、その目的は、合成樹脂製碍管の肉
厚を均一に且つ比較的薄く構成し得る他、合成樹脂製碍
管が、線膨張係数の差などにより端子金具の外周面とず
れを生じることのない限流要素ユニットを提供するもの
である。

【０００８】

【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、本考案の限流要素ユニットは、絶縁筒の一端に課
電側端子金具を他端に接地側端子金具をそれぞれ嵌合し
て備え、これら端子金具間に限流要素を内蔵するととも
に、さらにこれら端子金具および絶縁筒の外周を、端子
金具の両端部を除いて合成樹脂製碍管で被覆してなる限
流要素ユニットであって、上記課電側端子金具と接地側
端子金具とが、共にそれらの課電側接続部あるいは接地
側接続部が端子金具本体部より小径に形成され且つそれ
ら接続部の外周面と端子金具本体部の外周面との間がテ
ーパ角90度以下の円錐面に形成されてなるものである。

【０００９】そして、上記限流要素ユニットにおいて
は、絶縁筒の両端内周面と両端子金具の絶縁筒との嵌合
部に位置決め用の凹凸が形成され嵌合後にピン固定され
てなるものであってもよい。

【００１０】

【作用】本考案では、課電側端子金具と接地側端子金具
とが、共にそれらの課電側接続部あるいは接地側接続部
が端子金具本体部より小径に形成され且つそれら接続部
の外周面と端子金具本体部の外周面との間がテーパ角90
度以下の円錐面に形成されているから、これら両端子金
具の外周を端子金具の両端部を除いて合成樹脂製碍管で
被覆して限流要素ユニットを構成した場合に、円錐面が
長手方向にかかる線膨張係数の差などにより生じる力に
対して抗力を発揮しずれが防止でき、延いては限流要素
の劣化が防止できる。このような作用効果を得るのに円
錐面のテーパ角を90度以下としたのは、90度より大きく
なると、課電側接続部および接地側接続部の外周面と端
子金具本体部の外周面との間が垂直に近い面となり段差
が大きく形成され、合成樹脂製碍管を注入方式で形成す
る場合には、その部位の肉厚が大きくなり歪みなどを生
じ、ずれの発生が懸念される。また、熱収縮方式の場合
は、合成樹脂製碍管と端子金具の垂直に近い面との間に
間隙ができ、ずれの発生が懸念されると共にコロナ等の
発生原因となるためで、円錐面のテーパ角が90度以下で
あれば、これらの不具合もなく均一な厚さの合成樹脂製
碍管を設けることができるためである。

【００１１】また、本考案では、絶縁筒を採用しその一
端に課電側端子金具を他端に接地側端子金具をそれぞれ
嵌合しこれら端子金具間に限流要素を内蔵させているの
で、これらの外周面に合成樹脂製碍管を設ける際の熱
が、限流要素に到るのを防止でき延いては限流要素の劣
化を防止することができる。またこれにより、合成樹脂
製碍管の肉厚を比較的薄くすることができる。なお、絶
縁筒としては、ガラス繊維やアラミド繊維などにより強
化されたエポキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素系樹脂な
どの所謂ＦＲＰ製絶縁筒が好適に使用し得る。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本考案の限流要素ユニットの右半分を断
面示する説明図、図２は、図１のＸ−Ｘ断面図、図３
は、図１のＹ−Ｙ断面図であって、図において、１は課
電側端子金具、２は絶縁筒、３は酸化亜鉛よりなる限流
要素、４は接地側端子金具、５は合成樹脂製碍管をそれ
ぞれ示す。

【００１３】課電側端子金具１は、課電側接続部６、端
子金具本体部７およびその間に形成されたテーパ角65度
の円錐部８とで構成され、課電側接続部６には上端から
ボルト穴９が穿設され、また本体部７には下端側から圧
縮バネ10の収容穴11が穿設されるとともに、本体部７の
外周面には、絶縁筒２の装入部7aが形成され、その鍔部
7bの絶縁筒２の上端と当接する面には位置決め凸部12が
形成され、またこの位置決め凸部12を基準にしてピン穴
13が 120度間隔で３か所に穿設されている。

【００１４】接地側端子金具４は、上記課電側端子金具
１と外形が同形状に形成され、接地側接続部14、端子金
具本体部15およびその間に形成されたテーパ角65度の円
錐部16とで構成され、接地側接続部14には上端からボル
ト穴17が穿設されるとともに、本体部15の外周面には、
絶縁筒２の装入部 15aが形成され、その鍔部 15bの絶縁
筒２の下端と当接する面には位置決め凸部18が形成さ
れ、またこの位置決め凸部18を基準にしてピン穴19が 1
20度間隔で３か所に穿設されている。

【００１５】絶縁筒２は、ＦＲＰ製の所定長さの円筒体
であって、上下両端面には、上記位置決め凸部12, 18と
係合する位置決め凹部20, 21がそれぞれ形成され、また
上下筒壁には、ピン挿通孔22, 23が上記ピン穴13，19と
係合する位置にそれぞれ設けられている。なお、位置決
め凸部12, 18と位置決め凹部20, 21を設けるのは、絶縁
筒２と端子金具１，４との回転を防止するためと、ピン
穴13, 19とピン挿通孔22, 23との位置決めがなされピン
24の挿入が容易に行えるためで、必ず設けなくてはなら
ないものではない。また、設ける場合は、凹凸が逆であ
ってもよいし、設ける位置は装入部7a,15aの外周面と絶
縁筒２の内周面との間でもよい。

【００１６】合成樹脂製碍管５は、シリコンゴムを主成
分とする熱収縮性樹脂製の筒体であって、その外表面に
は沿面距離の関係から複数の傘状の襞25が形成されてい
る。なお、シリコンゴムに代えてエチレンビニルアセテ
ート（ＥＶＡ）なども使用できる。

【００１７】上記構成物による限流要素ユニットの製造
は、次の要領で行われる。すなわち、絶縁筒２の一端に
接地側端子金具４を、位置決め凸部18と位置決め凹部21
とが合うように圧入した後、ピン挿通孔23からピン穴19
へピン24を圧入する。次いで絶縁筒２の他端開口部から
限流要素３を装入するとともに、この開口部に課電側端
子金具１を、位置決め凸部12と位置決め凹部20とが合う
ように圧入した後、ピン挿通孔22からピン穴13へピン24
を圧入して組立てる。そしてさらに、この組立て体を、
一端の内形が接地側端子金具４の外周形状に形成される
と共に他端側までの内径が組立て体の外径よりやや大き
く拡径された合成樹脂製碍管５内に装入し、この後、合
成樹脂製碍管５を加熱し前記組立て体の外表面に熱収縮
させて密着させる。

【００１８】上記の構成からなる限流要素ユニットは、
外気温の高低などにより使用中に伸縮し、組立て体と合
成樹脂製碍管５との間で線膨張係数に差があっても、課
電側端子金具１と接地側端子金具４のそれぞれに形成さ
れたテーパ角65度の円錐部８と16とによって合成樹脂製
碍管５のずれが防止でき気密性が損なわれることがな
い。また、円錐部８，16がテーパ角65度で形成され比較
的緩やかな円錐部８，16であるから、比較的薄い肉厚の
合成樹脂製碍管５で内部に隙間を生じさせることなく容
易に被覆することができる。また、限流要素３は予め絶
縁筒２内に内蔵されているので、合成樹脂製碍管５を被
覆する際の加熱は殆ど影響しない。

【００１９】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の限流要素
ユニットであれば、合成樹脂製碍管の肉厚を均一に且つ
比較的薄く構成でき、しかも、使用中に外気温の高低な
どによって伸縮することがあっても、合成樹脂製碍管が
端子金具との間でずれを起こすことがなく気密性が良好
で限流要素の劣化も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の限流要素ユニットの右半分を断面示す
る説明図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。

【図４】従来の限流要素ユニットの説明図である。

【符号の説明】

１：課電側端子金具 ２：絶縁筒 ３：
限流要素 ４：接地側端子金具 ５：合成樹脂製碍管 ６：
課電側接続部 ７, 15：端子金具本体部 ８, 16：円錐部 ９,
17：ボルト穴 10：圧縮バネ 11：圧縮バネの収容穴 12,
18：位置決め凸部 13, 19：ピン穴 14：接地側接続部 20,
21：位置決め凹部 22, 23：ピン挿通孔 24：ピン 25：
傘状の襞

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高山 亨 大阪府大阪市旭区中宮３丁目15番25号 (72)考案者 木村 順一 兵庫県西宮市今津真砂町１番14の502号 (56)参考文献 特開 昭61−276301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287602（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−124995（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁筒の一端に課電側端子金具を他端に
   接地側端子金具をそれぞれ嵌合して備え、これら端子金
   具間に限流要素を内蔵するとともに、さらにこれら端子
   金具および絶縁筒の外周を、端子金具の両端部を除いて
   合成樹脂製碍管で被覆してなる限流要素ユニットであっ
   て、上記課電側端子金具と接地側端子金具とが、共にそ
   れらの課電側接続部あるいは接地側接続部が端子金具本
   体部より小径に形成され且つそれら接続部の外周面と端
   子金具本体部の外周面との間がテーパ角90度以下の円錐
   面に形成されてなることを特徴とする限流要素ユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 絶縁筒の両端内周面と両端子金具の絶縁
   筒との嵌合部に位置決め用の凹凸が形成され嵌合後にピ
   ン固定されてなる請求項１記載の限流要素ユニット。