JP3003323B2 - 避雷器 - Google Patents
避雷器Info
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- JP3003323B2 JP3003323B2 JP3252639A JP25263991A JP3003323B2 JP 3003323 B2 JP3003323 B2 JP 3003323B2 JP 3252639 A JP3252639 A JP 3252639A JP 25263991 A JP25263991 A JP 25263991A JP 3003323 B2 JP3003323 B2 JP 3003323B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、両端部の壁面に放圧
孔を備えた絶縁筒内に、円板状の非線形抵抗素子を柱状
に積み重ねてなる抵抗積層体を、積層方向にばね力を作
用させて保持する構造の避雷器に関する。
孔を備えた絶縁筒内に、円板状の非線形抵抗素子を柱状
に積み重ねてなる抵抗積層体を、積層方向にばね力を作
用させて保持する構造の避雷器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種避雷器の構造例として、特
開平１−１７６６８７号公報に開示された避雷器の構造
を図２に示す。酸化亜鉛を主成分とする円板状の非線形
抵抗素子１を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体を収容す
る絶縁筒２２は、本体がＦＲＰ(ガラス繊維を充填して
機械的強度を増した合成樹脂成型品) からなり両端部に
それぞれ金属フランジ２３, ３３が一体化された筒体と
して形成され、その両端部の壁面にそれぞれ放圧孔２３
ｃ, ３３ｃが形成されている。これらの放圧孔２３ｃ,
３３ｃは、絶縁筒２２の全外周面を覆いかつリング状の
襞２５ａを形成する熱収縮性有機弾性絶縁材 (以下有機
絶縁材という) ２５により閉鎖されている。
開平１−１７６６８７号公報に開示された避雷器の構造
を図２に示す。酸化亜鉛を主成分とする円板状の非線形
抵抗素子１を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体を収容す
る絶縁筒２２は、本体がＦＲＰ(ガラス繊維を充填して
機械的強度を増した合成樹脂成型品) からなり両端部に
それぞれ金属フランジ２３, ３３が一体化された筒体と
して形成され、その両端部の壁面にそれぞれ放圧孔２３
ｃ, ３３ｃが形成されている。これらの放圧孔２３ｃ,
３３ｃは、絶縁筒２２の全外周面を覆いかつリング状の
襞２５ａを形成する熱収縮性有機弾性絶縁材 (以下有機
絶縁材という) ２５により閉鎖されている。
【０００３】落雷時に避雷器が吸収すべき雷エネルギー
が避雷器のエネルギー耐量を越えると、非線形抵抗素子
１が熱破壊を起こし、絶縁筒２２内にアークが発生して
筒内の圧力が上昇する。この圧力が所定値を越えると、
放圧孔２３ｃ, ３３ｃを覆っている有機絶縁材２５が破
れ、絶縁筒２２内のガスが大気へ放出されて筒内圧力が
所定値以下となり、絶縁筒２２は破壊を免れ、抵抗素子
１やばね２４の飛散が防止される。なお、図中の符号２
６, ２７は、放圧孔２３ｃ, ３３ｃから大気へ放出され
る高温の電離ガスを絶縁筒２２の長手方向に向きを変え
て絶縁筒２２の外部にアークの閃絡路を形成させ、絶縁
筒内部のアークを外部へ移行させて絶縁筒内部の圧力上
昇の機会を減らすためのアークガイドである。
が避雷器のエネルギー耐量を越えると、非線形抵抗素子
１が熱破壊を起こし、絶縁筒２２内にアークが発生して
筒内の圧力が上昇する。この圧力が所定値を越えると、
放圧孔２３ｃ, ３３ｃを覆っている有機絶縁材２５が破
れ、絶縁筒２２内のガスが大気へ放出されて筒内圧力が
所定値以下となり、絶縁筒２２は破壊を免れ、抵抗素子
１やばね２４の飛散が防止される。なお、図中の符号２
６, ２７は、放圧孔２３ｃ, ３３ｃから大気へ放出され
る高温の電離ガスを絶縁筒２２の長手方向に向きを変え
て絶縁筒２２の外部にアークの閃絡路を形成させ、絶縁
筒内部のアークを外部へ移行させて絶縁筒内部の圧力上
昇の機会を減らすためのアークガイドである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成される
従来の避雷器では、雷エネルギーが避雷器のエネルギー
耐量を越えたときに発生する絶縁筒内のアークにより、
絶縁筒内の金属 (金属フランジ３３, ２３、ばね２４
等) が溶融し、これが高温, 高圧となった絶縁筒内ガス
とともに絶縁筒両端部の放圧孔から放出される際に孔に
付着して孔を塞ぎ、ガスの放出が妨げられて絶縁筒内の
圧力が上昇し、絶縁筒が爆発して内部の抵抗素子やばね
が周辺に飛散する危険性があった。
従来の避雷器では、雷エネルギーが避雷器のエネルギー
耐量を越えたときに発生する絶縁筒内のアークにより、
絶縁筒内の金属 (金属フランジ３３, ２３、ばね２４
等) が溶融し、これが高温, 高圧となった絶縁筒内ガス
とともに絶縁筒両端部の放圧孔から放出される際に孔に
付着して孔を塞ぎ、ガスの放出が妨げられて絶縁筒内の
圧力が上昇し、絶縁筒が爆発して内部の抵抗素子やばね
が周辺に飛散する危険性があった。
【０００５】この発明の目的は、絶縁筒両端部壁面の放
圧孔が、絶縁筒内のアーク事故時にも塞がれることなく
所期の放圧機能を維持する避雷器の構造を提供すること
である。
圧孔が、絶縁筒内のアーク事故時にも塞がれることなく
所期の放圧機能を維持する避雷器の構造を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、両端部の壁面に放圧孔を備えた
絶縁筒内に、円板状の非線形抵抗素子を柱状に積み重ね
てなる抵抗積層体を、積層方向にばね力を作用させて保
持する構造の避雷器において、前記抵抗積層体が耐熱絶
縁材からなる台座の間に挟持されるとともに、この台座
を介して前記抵抗積層体を積層方向に押圧してなるばね
が前記台座の反抵抗積層体側に設けられ、該両台座と抵
抗積層体とからなる全積層体の高さ範囲内に前記絶縁筒
両端部の放圧孔位置が含まれるように各部の寸法が設定
されてなり、かつ、前記台座が、平行に対向する同軸配
置の円板状フランジを柱体で結合した，断面が工字状の
軸対称体として形成されてなる避雷器として構成するも
のとする。
に、本発明においては、両端部の壁面に放圧孔を備えた
絶縁筒内に、円板状の非線形抵抗素子を柱状に積み重ね
てなる抵抗積層体を、積層方向にばね力を作用させて保
持する構造の避雷器において、前記抵抗積層体が耐熱絶
縁材からなる台座の間に挟持されるとともに、この台座
を介して前記抵抗積層体を積層方向に押圧してなるばね
が前記台座の反抵抗積層体側に設けられ、該両台座と抵
抗積層体とからなる全積層体の高さ範囲内に前記絶縁筒
両端部の放圧孔位置が含まれるように各部の寸法が設定
されてなり、かつ、前記台座が、平行に対向する同軸配
置の円板状フランジを柱体で結合した，断面が工字状の
軸対称体として形成されてなる避雷器として構成するも
のとする。
【０００７】ここで、前記台座は、ガラス繊維が充填さ
れた熱硬化性樹脂の注型品として形成すれば好適であ
る。
れた熱硬化性樹脂の注型品として形成すれば好適であ
る。
【０００８】
【作用】避雷器をこのように構成することにより、絶縁
筒内で最初に発生するアークは抵抗積層体の両端面間に
生じ、アークによって高温，高圧となったガスの流れの
大部分は、絶縁筒両端部壁面の放圧孔の軸方向間隔内で
生じる。この間隔内には、溶融可能な金属として、抵抗
積層体の両端面を避雷器の外部導体に導く，避雷器の動
作責務（所定の回路条件での所定の繰返し動作回数）に
耐えるだけの断面をもつリード線しか存在しないため、
溶融金属によって放圧孔が閉塞する恐れは全くなく、ま
た、耐熱絶縁材はアークによって表面が気化することは
あっても、熱変形したり破片化したりすることはなく、
かつ抵抗素子の熱破壊は、抵抗素子が元の形を保ったま
までの貫通破壊もしくは沿面閃絡であるから、台座，抵
抗素子，ばねはすべて元の位置を保持し、元の位置がく
ずれて放圧孔が塞がれたり、ばねがアーク中で溶融する
といった現象が生ぜず、放圧孔は所期の放圧機能を保持
する。
筒内で最初に発生するアークは抵抗積層体の両端面間に
生じ、アークによって高温，高圧となったガスの流れの
大部分は、絶縁筒両端部壁面の放圧孔の軸方向間隔内で
生じる。この間隔内には、溶融可能な金属として、抵抗
積層体の両端面を避雷器の外部導体に導く，避雷器の動
作責務（所定の回路条件での所定の繰返し動作回数）に
耐えるだけの断面をもつリード線しか存在しないため、
溶融金属によって放圧孔が閉塞する恐れは全くなく、ま
た、耐熱絶縁材はアークによって表面が気化することは
あっても、熱変形したり破片化したりすることはなく、
かつ抵抗素子の熱破壊は、抵抗素子が元の形を保ったま
までの貫通破壊もしくは沿面閃絡であるから、台座，抵
抗素子，ばねはすべて元の位置を保持し、元の位置がく
ずれて放圧孔が塞がれたり、ばねがアーク中で溶融する
といった現象が生ぜず、放圧孔は所期の放圧機能を保持
する。
【０００９】また、抵抗積層体を挟持する台座を、平行
に対向する同軸配置の円板状フランジを柱体で結合し
た，断面が工字状の軸対称体として形成しているので、
抵抗積層体端面近傍の電離された熱ガスが台座のフラン
ジ部と絶縁筒とのすき間からばね側へ進入しても、台座
の柱体まわりの広い空間で膨張して冷却され、絶縁性を
回復するとともに柱体表面とフランジの対向面とに沿う
沿面距離が長いことから、ばねと抵抗積層体端面との間
に閃絡路が形成されにくくなり、ばねへのアーク足点の
移行が確実に阻止される。
に対向する同軸配置の円板状フランジを柱体で結合し
た，断面が工字状の軸対称体として形成しているので、
抵抗積層体端面近傍の電離された熱ガスが台座のフラン
ジ部と絶縁筒とのすき間からばね側へ進入しても、台座
の柱体まわりの広い空間で膨張して冷却され、絶縁性を
回復するとともに柱体表面とフランジの対向面とに沿う
沿面距離が長いことから、ばねと抵抗積層体端面との間
に閃絡路が形成されにくくなり、ばねへのアーク足点の
移行が確実に阻止される。
【００１０】ここで、抵抗積層体を挟持する台座を、ガ
ラス繊維が充填された熱硬化性樹脂の注型品として形成
すれば、台座はアークの熱照射を受けても表面が炭化も
しくは気化するのみで、溶融したり、破片化したりする
ことはないので、自身が放圧孔を閉塞する原因にならな
いだけでなく、この台座を抵抗積層体端面に押圧してい
るばねへのアーク足点の移行を妨げ、ばねの溶融が阻止
される。
ラス繊維が充填された熱硬化性樹脂の注型品として形成
すれば、台座はアークの熱照射を受けても表面が炭化も
しくは気化するのみで、溶融したり、破片化したりする
ことはないので、自身が放圧孔を閉塞する原因にならな
いだけでなく、この台座を抵抗積層体端面に押圧してい
るばねへのアーク足点の移行を妨げ、ばねの溶融が阻止
される。
【００１１】
【実施例】図１に本発明による避雷器構造の一実施例を
示す。ＦＲＰからなる絶縁筒本体と端部で一体化される
金属フランジ３, １３は、中央部が平坦に形成され、こ
の平坦な面の間に、抵抗素子１を柱状に積み重ねてなる
抵抗積層体と台座１０, １１とからなる全積層体が、ば
ね６によって絶縁筒２内に支持されている。抵抗積層体
の両端面はリード線７, ８を介して金属フランジ３, １
３に接続される。
示す。ＦＲＰからなる絶縁筒本体と端部で一体化される
金属フランジ３, １３は、中央部が平坦に形成され、こ
の平坦な面の間に、抵抗素子１を柱状に積み重ねてなる
抵抗積層体と台座１０, １１とからなる全積層体が、ば
ね６によって絶縁筒２内に支持されている。抵抗積層体
の両端面はリード線７, ８を介して金属フランジ３, １
３に接続される。
【００１２】台座１０, １１は、材料としてＦＲＰを用
い、断面が工字状の軸対称体として形成され、そのフラ
ンジ部１０ａ, １０ｂ, １１ａ，１１ｂの外径は絶縁筒
の内径にほぼ等しく、また、柱部１０ｃ, １１ｃは機械
的な強度が許す範囲で細く形成されている。従って、絶
縁筒２の放圧孔１５, １６は、この実施例では、台座１
０, １１の近傍で抵抗積層体の高さ範囲内に存在するよ
うに形成されている。
い、断面が工字状の軸対称体として形成され、そのフラ
ンジ部１０ａ, １０ｂ, １１ａ，１１ｂの外径は絶縁筒
の内径にほぼ等しく、また、柱部１０ｃ, １１ｃは機械
的な強度が許す範囲で細く形成されている。従って、絶
縁筒２の放圧孔１５, １６は、この実施例では、台座１
０, １１の近傍で抵抗積層体の高さ範囲内に存在するよ
うに形成されている。
【００１３】絶縁筒内でのアーク事故は、まず抵抗積層
体の両端面間で生じる。このアークにより、絶縁筒２内
のガスが加熱かつ電離されて放圧孔１５,１６から放出
されるが、絶縁筒２内の熱ガスの流れは大部分、放圧孔
１５,１６の間隔寸法範囲内で生じ、この流れの中には
溶融金属は含まれない。また、抵抗積層体端面近傍の電
離された熱ガスは、台座１０, １１と絶縁筒２とのすき
間を通ってばね６へ向かおうとするが、このすき間が小
さくて進入困難なことと、進入しても台座の柱部１０
ｃ, １１ｃまわりの空間で膨脹して冷却され、絶縁性を
回復するとともに柱部１０ｃ, １１ｃの周面, フランジ
部１０ａ, １０ｂおよび１１ａ, １１ｂそれぞれの対向
面の炭化も起こりにくいことから、ばね６と抵抗積層体
端面との間に閃絡路が形成されにくい。従ってばね６か
らの発弧は困難であり、ばねの溶融も生じにくい。
体の両端面間で生じる。このアークにより、絶縁筒２内
のガスが加熱かつ電離されて放圧孔１５,１６から放出
されるが、絶縁筒２内の熱ガスの流れは大部分、放圧孔
１５,１６の間隔寸法範囲内で生じ、この流れの中には
溶融金属は含まれない。また、抵抗積層体端面近傍の電
離された熱ガスは、台座１０, １１と絶縁筒２とのすき
間を通ってばね６へ向かおうとするが、このすき間が小
さくて進入困難なことと、進入しても台座の柱部１０
ｃ, １１ｃまわりの空間で膨脹して冷却され、絶縁性を
回復するとともに柱部１０ｃ, １１ｃの周面, フランジ
部１０ａ, １０ｂおよび１１ａ, １１ｂそれぞれの対向
面の炭化も起こりにくいことから、ばね６と抵抗積層体
端面との間に閃絡路が形成されにくい。従ってばね６か
らの発弧は困難であり、ばねの溶融も生じにくい。
【００１４】一方、抵抗素子１の熱破壊は、抵抗素子が
原形を保持したままの貫通破壊あるいは沿面閃絡であ
り、また、台座１０, １１は材料としてＦＲＰが用いら
れているため熱変形や破片化を生じないから、抵抗積層
体と台座１０, １１とからなる全積層体は初期の組立て
状態を保持し、ばね６が脱落して溶融金属発生源となる
こともない。
原形を保持したままの貫通破壊あるいは沿面閃絡であ
り、また、台座１０, １１は材料としてＦＲＰが用いら
れているため熱変形や破片化を生じないから、抵抗積層
体と台座１０, １１とからなる全積層体は初期の組立て
状態を保持し、ばね６が脱落して溶融金属発生源となる
こともない。
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、両端部の壁面に放圧孔を備えた絶縁筒内に、円板状
の非線形抵抗素子を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体
を、積層方向にばね力を作用させて保持する構造の避雷
器を、前記抵抗積層体が耐熱絶縁材からなる台座の間に
挟持されるとともに、該両台座と抵抗積層体とからなる
全積層体の高さ範囲内に前記絶縁筒両端部の放圧孔位置
が含まれるように各部の寸法が設定された避雷器として
構成したので、絶縁筒内のアーク事故時に絶縁筒から大
気へ放出される高温, 高圧ガス中に溶融金属が含まれ
ず、また含まれても極くわずかの量とすることができる
ので、放圧孔の所期の放圧機能が維持され、避雷器まわ
りの安全性が確実に確保される効果がある。
は、両端部の壁面に放圧孔を備えた絶縁筒内に、円板状
の非線形抵抗素子を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体
を、積層方向にばね力を作用させて保持する構造の避雷
器を、前記抵抗積層体が耐熱絶縁材からなる台座の間に
挟持されるとともに、該両台座と抵抗積層体とからなる
全積層体の高さ範囲内に前記絶縁筒両端部の放圧孔位置
が含まれるように各部の寸法が設定された避雷器として
構成したので、絶縁筒内のアーク事故時に絶縁筒から大
気へ放出される高温, 高圧ガス中に溶融金属が含まれ
ず、また含まれても極くわずかの量とすることができる
ので、放圧孔の所期の放圧機能が維持され、避雷器まわ
りの安全性が確実に確保される効果がある。
【図１】本発明による避雷器構造の一実施例を示す縦断
面図
面図
【図２】従来の避雷器構造の一例を示す縦断面図
１ 抵抗素子 ２ 絶縁筒 ５ 有機絶縁材（熱収縮性有機弾性絶縁材） ６ ばね １０ 台座 １０ａ フランジ １０ｂ フランジ １０ｃ 柱体 １１ 台座 １１ａ フランジ １１ｂ フランジ １１ｃ 柱体 １５ 放圧孔 １６ 放圧孔 ２２ 絶縁筒 ２３ｃ 放圧孔 ２４ ばね ２５ 有機絶縁材（熱収縮性有機弾性絶縁材） ３３ｃ 放圧孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】両端部の壁面に放圧孔を備えた絶縁筒内
に、円板状の非線形抵抗素子を柱状に積み重ねてなる抵
抗積層体を、積層方向にばね力を作用させて保持する構
造の避雷器において、前記抵抗積層体が耐熱絶縁材から
なる台座の間に挟持されるとともに、この台座を介して
前記抵抗積層体を積層方向に押圧してなるばねが前記台
座の反抵抗積層体側に設けられ、該両台座と抵抗積層体
とからなる全積層体の高さ範囲内に前記絶縁筒両端部の
放圧孔位置が含まれるように各部の寸法が設定されてな
り、かつ、前記台座が、平行に対向する同軸配置の円板
状フランジを柱体で結合した，断面が工字状の軸対称体
として形成されてなることを特徴とする避雷器。 - 【請求項２】請求項第１項に記載の避雷器において、前
記台座は、ガラス繊維が充填された熱硬化性樹脂の注型
品として形成されていることを特徴とする避雷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252639A JP3003323B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 避雷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252639A JP3003323B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 避雷器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594902A JPH0594902A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3003323B2 true JP3003323B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=17240151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252639A Expired - Fee Related JP3003323B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 避雷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003323B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3252639A patent/JP3003323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0594902A (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |