JP2672003B2 - アレスター内蔵形高圧カットアウトの放電ギャップ用碍管の封着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアレスター内蔵形高圧カットアウトの放電ギ
ャップ用碍管の本体碍子への封着方法の改良に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来、アレスター内蔵形高圧カットアウトの本体碍子
に放電ギャップ装置をガラス装着する場合において、ギ
ャップ装置側の碍管の外周中央に形成したテーパ状の接
合面を、本体碍子側のテーパ状に形成したギャップ装置
収納部の碍管用の接合面に対して低融点ガラスフリット
により接着している。

そしてこの場合、本体碍子側の接合面は丸穴でかつテ
ーパ状に形成されており、この接合面に対してテーパ状
の碍管の接合面を当接させ、そして低融点ガラスフリッ
トを用い熱処理して両接合面を接着している。

〔本発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記接着に使用する低融点ガラスフリ
ットは、流し込みの際に同フリットが接合面間で形成す
る空間から流出しないようバインダーを混ぜて、例えば
100,000（Ｃ・Ｐ・・・・センチポイズ）程度になるよ
う粘性調整したものが使用されるため、接合空間が狭い
こと、接合面がテーパ状になっていること等も相俟っ
て、熱処理時に脱バインダーが不充分となりガラス中に
気泡として残留したりする。

このガラス中に残留した気泡は電気的には絶縁低下の
原因となり、さらに機械的には接着（接合）強度低下の
原因となったりする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はかかる点に鑑みて提案するもので、第１の発
明は、本体碍子の碍管用接合面と碍管の接合面との両者
を封着用の低融点ガラスフリットにより気密的に封着す
るようにしたものにおいて、その封着作業をする姿勢に
おける上記両者の接合面で形成される接合空間の下部全
周を、耐熱温度が上記低融点ガラスフリットの封着温度
に比べて高くかつ常温硬化する耐熱性無機質接着材にて
封止した後、バインダーを省略した比較的粘性の低い状
態の低融点ガラスフリットを残りの接合空間に流し込
み、最後に同ガラスフリットを加熱処理して両者を気密
的に封着接合するようにしたことを特徴とするもので、
また第２の発明は、上記碍管の接合面には、流し込み方
向に対し最下位に位置して本体碍子の接合面の下部に当
接する環状突起を設けたことを特徴とするもので、さら
にまた第３の発明は、上記接合空間へ流し込む低融点ガ
ラスフリットは、これに振動を加えて流し込むようにし
たことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について第１図乃至第５図に基
づき説明する。

１はアレスター内蔵形高圧カットアウトを示すもの
で、普通磁器やアルミナ含有磁器からなる本体碍子２の
上部凹欠部2aには上部消弧装置３が固設され、また下部
凹欠部2bには下部消弧装置４が固設されている。上、下
部消弧装置3,4は細隙形の上、下消弧室5,6とクリップ形
の上、下部固定接点7,8と、無線接続端子9,10と、上、
下部固定金具11,12とからなり、消弧装置3,4は上記固定
金具11,12を本体碍子２の上部内面に形成した取付穴2c,
2dに没入し、接着材13でもって固着されている。

なお、下部消弧室６は固定金具12だけでなく消弧室の
延長部6aを取付穴2eに没入し接着材14によって固着され
ている。

次に15は上部凹欠部2aと下部凹欠部2bとの中間に位置
して形成した貫通孔状のアレスター収納部であり、同部
は略中央に位置して形成した内段部2fによって上方に素
子収納部2aがまた、下方には放電ギャップ装置収納部2h
がそれぞれ形成され、さらに内段部2fの下部には下方が
拡開するテーパ状の接合面2nが形成されている。また上
方の素子収納部2gはその周壁の上端部2iが本体碍子の上
面2jからさらに上方に突出した状態で形成されている。

図中の16は放電ギャップ装置であり、同装置は碍管17
と充電側放電電極18とアース側放電電極19とから構成さ
れている。上記絶縁スペサーとなる碍管17は普通磁器、
アルミナ磁器によって大略瓶形の筒状に形成されてお
り、外周面にはそのほぼ中央に位置して、その挿入端側
が狭小するテーパ状の接合面17aが外側方に突出形成さ
れ、さらにその接合面17aの上端には同面から外側方へ
突出する環状突起17bが形成されている。

また、上記の充電側放電電極18は、放電部18aと、キ
ャップ部18bと、キャップ部18bに付設した金属性の連通
管20とからなり、放電部18aはステンレス、銅タン等の
耐孤メタルで、また、キャップ部18bはコバール等の封
着金属で作られ、さらに連通管20はステンレスで作られ
る。

そして上記の放電部18aは、そのネジ部18cがキャップ
部18bの外側に突出するようにキャップ部の中央のネジ
穴に内側からネジ込まれ、ネジ込み後にその貫通箇所が
気密的にロウ付けされる。また、上記の連通管20はキャ
ップ部18bの小穴に外側から差し込まれた後その貫通箇
所が同様にロウ付けされている。

また、上記において、アース側放電電極19は放電部19
aとキャップ部19bとからなり、放電部19aはキャップ部1
9bの中央のネジ穴に内側からネジ込まれた後その貫通箇
所が気密的にロウ付けされている。

なお、上記の充電側電極18とアース側の放電電極19の
両キャップ部18a,18bは上記したように碍管17の上端と
下端の開口部をそれぞれ塞ぐようにして設けられるが、
これらのキャップ部は、延長したキャップ部の先端部18
d,19dと碍管17の側周面とで形成される間隙に低融点ガ
ラスフリットＣを注入し、熱処理炉で加熱処理して、気
密的に封着される。

なお、碍管17の上下両端の開口部を塞ぐようにした上
記両放電電極のギャップ部18b,19bについては、万が
一、放電ギャップＧに続流アークが流れた場合に、その
アーク熱によってキャップ部が熱破壊（溶損）しないよ
うに開口部に位置して熱影響の受けやすい閉鎖側はその
厚みを接着側の厚みに比較して特に厚く形成している。

上記においては封着に使用される低融点ガラスフリッ
トＣは、結晶質の封着用ガラス（例えば岩城硝子製、品
番名7574封着温度750℃）が使用されるが、このほかに
は熔融温度が1000℃程度の銀ロウを使用して金属封着し
てもよい。ただし、この場合は碍管17の上下部外周面に
マンガン、モリブデンの合金層を形成し、この合金層に
ニッケルメッキを施してメタライズ部を形成し、この予
め形成したメタライズ部に対し、両放電電極のキャップ
部18a,19bを気密に接合する方法をとる。

このようにして碍管17の両端の開口部をガラス或いは
金属封着した充電側放電電極18とアース側放電電極19と
はそれぞれの放電部18a,18bが碍管17内において対向
し、所定の放電ギャップＧを形成することになる。

なお、放電ギャップ装置16は上記の封着に際し、同装
置内が常温において大気圧（１気圧）に保たれるべく、
充電側放電電極18のキャップ部18bに付設した装置（碍
管）内外を連通する連通管20を放電ギャップ装置の最終
組立段階によって封じるようにしている。

つまり、上記封着条件によって、放電ギャップ装置16
はその商用周波数放電開始電圧が13,9kv以上、さらに雷
インパルス放電開始電圧が33kv以下に設定される。

次に素子収納部2gについて説明する。

図中の22は絶縁性と機械的強度とを有するFRPからな
る保護筒であり、同筒内にはドーナツ形の電圧非直線抵
抗素子23が収納される。24,25は抵抗素子間と抵抗素子
の上、下端面とに設けた中央に貫通穴24a,25aを備えた
皿バネと平座金、26はその上部の鍔部26aを平座金25に
押圧接触させた中間接続体、27は中間接続体の鍔部26a
の下部に係合押圧したリング状の補助接触金具、28は保
護筒の上部内面のネジ部22aに螺着したリング状の上部
締付ネジ、28aは同ネジに設けた工具嵌合溝、29は保護
筒22の下部内面のネジ部22bに螺着したリング状の締付
ネジ、30は中間接続体26に嵌挿するようにして下部締付
ネジ29の空間部を閉鎖したスポンジゴム等からなるリン
グ状の封鎖部材、31は素子収納部の上部外周面2kにＯリ
ング32を介して加締め付けたキャップ金具,33はキャッ
プ金具31の内面と平座金25の内面との間に介在したコイ
ルバネ、34はコイルバネ33の両端に掛止された可撓導電
片、35はキャップ金具31の外面の中央に固着したアース
側端子、36は本体碍子２の上部外面に取付穴2pに接着材
37を介して固着した支持ボルト、38は挟持部38aを本体
碍子の素子収納部の外周面2kに挾着した本体支持金具で
あり、支持ボルト36と連結している。39はアレスター収
納部内の空隙に対して密に充填するようにした絶縁性と
柔軟性とを備えたシリコーン樹脂系の充填材、40は充電
側放電電極18と下部固定電極７間を接続する接続導体、
41は接続用ナット、42は爆裂事故時において碍管17等の
下方への飛び出しを防止する割りブッシュ形のストッパ
ーであり、全体を大略皿形にした合成樹脂からなり、そ
の周縁にはスリ割りを形成し、また上部中央には充電側
放電電極18のネジ部18cと連通管20とが嵌まるダルマ穴4
2aとを形成したもので、下部側周端42bを放電ギャップ
収納部側の下部内周壁の凹部2mに嵌合させて取付けてい
る。

次に、43は本体碍子２に対し軸44を介して開閉自在に
軸着した蓋体碍子であり、同碍子にはヒューズ筒45が取
脱自在に装着されている。46は弾性部材からなる係合
材、47は嵌合金具、48は上部可動電極であり本体側の上
部固定電極８に挟入接触し、また下部可動電極49は下部
固定電極７に挟入接触している。50は上、下部電極48,4
9間を電気的に接続するヒューズ、51は絶縁筒52の外周
に密着接合した絶縁性の保護筒、53は保護カバー、54は
表示体、55は本体碍子に固着したガスバック防止と充電
部の露出防止とを兼用する絶縁物からなる雨覆いを示
す。

次にアレスター部の組立について説明する。

先ず、本体碍子２を、第１図の姿勢と上下逆の姿勢に
おき、その放電ギャップ装置を嵌合するテーパ面2nが第
３図に示すように、上方が拡開するようにおく。次に、
ギャップ装置16を、そのアース側放電電極19が下側にな
るような姿勢にして、第３図に示す如く、その碍管のテ
ーパ状の接合面17aを本体碍子のテーパ状の接合面2nに
当接する。この場合碍管17の接合面17aの最下部に形成
した環状突起17bが本体側の接合面2nの最下部に位置し
て当接するため、両接合面間には間隙（0.5mm程度）か
らなる接合空間ａが形成される。

この状態で次に下側（環状突起側）から上記両接合面
に対し耐熱性無機質接着材56が塗布される。この接着材
56は、常温（低温）で硬化し高温（500℃以上）で使用
できるものが用いられ、例えば朝日化学工業製の耐熱性
無機質接着材（スミセラム・Ｓ−10B・耐熱温度1600
℃）が適しており、塗布後、自然乾燥（常温で６時間以
上）或いは加熱乾燥（100℃で30分以上）される。

上記のごとく接合空間ａの下部側を接着材56でもって
仮封止した後、次に上方側からバインダーレスの低融点
ガラスフリット57を接合空間ａに流し込む。

このガラスフリット57は非結晶のガラスフリットが用
いられ、例えば粉状の封着用の低融点ガラスフリット
（岩城硝子製・品番Ｔ−436・非結晶・封着温度450℃）
が使用に適しており、これに溶剤のイソプロピルアルコ
ールを加えて使用するが、この場合のガラスフリットの
粘性は特に500〜1000（Ｃ・Ｐ）と低く調整される。

なお、上記のようにして接合空間ａに低融点ガラスフ
リット57を流し込む場合には同ガラスフリットが上記し
たように低粘性のものであっても流し込んだガラスフリ
ット（粉状）が接合空間に対し充分詰め込まれるように
振動を加えながら行なわれる。

低融点ガラスフリット57の流し込みが終了したならば
次に本体碍子２と同碍子と一体の放電ギャップ装置16と
を熱処理する。つまり本体碍子を熱処理炉に入れ、昇温
速度100℃/H、500℃で１時間保持、降温速度20℃/Hの条
件で熱処理する。

なお、上記において降温速度を20℃/Hとしたのは、本
体碍子２の焼成時の降温パターに一致させたものであっ
て、これにより処理後、碍管17、ガラスフリット57また
は本体碍子２に極力応力が残留しないように工夫したも
のである。

上記のようにして放電ギャップ装置16を本体碍子に封
着したならば、本体碍子２を第１図の姿勢に戻して、次
に素子収納部2gの組立を行なう。

素子収納部2gに収納する素子ユニット58は次のように
して組立られる。

FRPの保護筒22の下部内周面のネジ部22bに対しリング
状の締付ネジ29を螺着する。

次で保護筒22の上方側からリング状の補助接触金具27
を挿入し締付ネジ27の上端に係止させる。その上から中
間接続体26をその鍔部26aを同接触金具27に掛止めさせ
て設ける。

次に中間接続体26の鍔部26aの上に平座金25、皿バネ2
4、平座金25を順次重ねさらにその上からドーナツ形の
抵抗素子23、平座金25、皿バネ24、平座金25、抵抗素子
23の順に挿入して重ねる。

次で、上側の抵抗素子23の上端面に平座金25、皿バネ
24、平座金25を重ね合わせて載せ、そして保護筒22の上
部内周のネジ部22aに上部締付ネジ28を螺着し締め上げ
る。

そして最後に抵抗素子23の上側のアーク放出孔23aの
端面を閉鎖板59でもって接着閉鎖する。

このようにして組立られた素子ユニットは素子収納部
2gに対しそのアース側の放電電極19を下にして収納され
るが、この場合中間接続体26のネジ部26bとアース側放
電電極のネジ部19eとは電気的・機械的にネジ連結され
る。この場合、中間接続体のネジ部26bにはスポンジゴ
ムからなる閉鎖部材30が嵌装されて下部締付ネジ29の空
隙が閉鎖される。

素子ユニットは組立後、保護筒22の外周面と素子収納
部2gの内周面とで形成する間隙に対しシリコーン樹脂の
充填剤39が注入される。

次に上記充填剤39の硬化をまってコイルバネ33と可撓
導片34とを締付ネジ29内に配設し、かかる状態でキャッ
プ金具31を素子収納部の外周面にＯリング32を介して気
密的に加締めつける。

また、反対側の放電ギャップ装置16側においては、接
続導体40により充電部側放電電極のネジ部18cと下部固
定電極７とを接続する。

そしてさらに下側からストッパー42を放電ギャップ装
置収納部の内周面の環状溝2mに嵌着する。

そして最後に放電ギャップ収納部と素子収納部の空間
にシリコーン樹脂系の充填剤39を注入しアレスター部の
組立が完了する。

次に本発明の高圧カットアウトの作用について説明す
る。

上記構成からなる高圧カットアウトは、平常時は放電
ギャップ装置16の放電ギャップＧにおいて絶縁が確保さ
れているため、上部電線接続端子９−上部固定電極８−
上部可動電極48−ヒューズ50−下部可動電極49−下部固
定電極７−下部電線接続端子10−高圧引下線−柱上用変
圧器の一次側端子の経路で通電される。

次に雷サージが侵入すると同サージにより放電ギャッ
プＧにおいて、放電が発生するため、侵入したサージは
上部電線接続端子９−上部固定電極８−上部可動電極48
−ヒューズ50−下部可動電極49−接続導体40−充電側放
電電極18−放電ギャップＧ−アース側放電電極19−中間
接続体26−平座金25・皿バネ24・平座金25−電圧非直線
性抵抗素子23−平座金25・皿バネ24・平座金25−電圧非
直線性抵抗素子23−平座金25・皿バネ・平座金25−コイ
ルバネ33・接続導片34−キャップ金具31−アース側端子
−同端子に接続線を経て大地に至る放電経路に逃がされ
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の高圧カットアウトにおいては、
碍管と本体碍子とをガラス封着する場合、接合空間に注
入する低融点ガラスフリットには、バインダーを混ぜな
い低粘性のガラスフリットを使用しているため、熱処理
後に脱バインダー不足による多数の気泡をガラス中に残
留させることがない。このことは本体碍子と碍管の両接
合面における絶縁強度が高められると同時に接着強度が
高められる。

また、本発明においては、碍管の接合面の環状突部を
本体碍子の接合面の下部に当接させて両者の間に適切な
接合空間を形成しこの空間に低融点ガラスフリットを注
入するため確実に注入が行なえる。またさらに上記にお
いては接合空間の最下部側を耐熱性無機質接着材により
一次的に封止して接合空間に注入したガラスフリットが
同空間より流出しないようにしているため、仮に本体碍
子側の接合面の円が真円でなく多少楕円になってもガラ
スフリットが接合空間中に保持されるため両者の接合面
を確実に接着できる。これらのことにより本体碍子の接
合面における形状不良が少なくなり、歩留まりが向上す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はアレスタ
ー内蔵形高圧カットアウトの縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ線断面図、第３図は放電ギャップ装置のガラス
封着の作業状態図、第４図は碍管の縦半断面図、第５図
は第３図の円Ａ内の拡大図を示す。 ２……本体碍子、2n……接合面、17……碍管、17a……
接合面、17b……環状突起、56……耐熱性無機質接着
材、57……低融点ガラスフリット、ｂ……接合空間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体碍子の碍管用接合面と碍管の接合面と
   の両者を封着用の低融点ガラスフリットにより気密的に
   封着するようにしたものにおいて、その封着作業をする
   姿勢における上記両者の接合面で形成される接合空間の
   下部全周を、耐熱温度が上記低融点ガラスフリットの封
   着温度に比べて高くかつ常温硬化する耐熱性無機質接着
   材にて封止した後、バインダーを省略した比較的粘性の
   低い状態の低融点ガラスフリットを残りの接合空間に流
   し込み、最後に同ガラスフリットを加熱処理して両者を
   気密的に封着接合するようにしたことを特徴とするアレ
   スター内蔵形高圧カットアウトの放電ギャップ用碍管の
   封着方法。
2. 【請求項２】上記碍管の接合面には、流し込み方向に対
   し最下位に位置して本体碍子の接合面の下部に当接する
   環状突起を設けたことを特徴とする請求項１記載のアレ
   スター内蔵形高圧カットアウトの放電ギャップ用碍管の
   封着方法。
3. 【請求項３】上記接合空間へ流し込む低融点ガラスフリ
   ットは、これに振動を加えて流し込むようにしたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のアレスター内蔵形高圧
   カットアウトの放電ギャップ用碍管の封着方法。