JP3479157B2 - サージ防止装置 - Google Patents
サージ防止装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
- H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
-
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- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、好ましくは金属酸化
物の、複数の円筒形バリスタブロック積み重ね体を含
み、それらは、二つの端電極の間にこれらのバリスタブ
ロックの軸線方向に端と端を接して配置され、かつゴム
または他のポリマー材料の長い電気絶縁外側ケーシング
によって囲まれたサージ防止装置に関する。この積み重
ね体の異なる素子間に必要な接触圧力を与えるため、こ
の防止装置は、この二つの端電極の間に伸び、それらに
固着された一つ以上の圧縮部材を有する。
物の、複数の円筒形バリスタブロック積み重ね体を含
み、それらは、二つの端電極の間にこれらのバリスタブ
ロックの軸線方向に端と端を接して配置され、かつゴム
または他のポリマー材料の長い電気絶縁外側ケーシング
によって囲まれたサージ防止装置に関する。この積み重
ね体の異なる素子間に必要な接触圧力を与えるため、こ
の防止装置は、この二つの端電極の間に伸び、それらに
固着された一つ以上の圧縮部材を有する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】前記種
類のサージ（回路中の電流または電圧の急激な変化）防
止装置は、特許明細書ＵＳ−Ａ−４６５６５５５および
ＥＰ−Ａ−０２３０１０３によって既知である。これら
の既知の設計の一つの欠点は、もし、例えばバリスタブ
ロックが故障したとき、この防止装置内部でアークが発
生し、続いて圧力が上昇し、この防止装置の部品が、環
境に有害な爆発的方法で散乱するかも知れない。この問
題を解決する試みは、圧力逃し用開放部分を設けて十字
巻にしたケージを、この防止装置積み重ね体の周りに配
置することによってなされているが（ＥＰ−Ａ−０３３
５４８０）、しかし、このために製造がより複雑にな
り、より高価になった。
類のサージ（回路中の電流または電圧の急激な変化）防
止装置は、特許明細書ＵＳ−Ａ−４６５６５５５および
ＥＰ−Ａ−０２３０１０３によって既知である。これら
の既知の設計の一つの欠点は、もし、例えばバリスタブ
ロックが故障したとき、この防止装置内部でアークが発
生し、続いて圧力が上昇し、この防止装置の部品が、環
境に有害な爆発的方法で散乱するかも知れない。この問
題を解決する試みは、圧力逃し用開放部分を設けて十字
巻にしたケージを、この防止装置積み重ね体の周りに配
置することによってなされているが（ＥＰ−Ａ−０３３
５４８０）、しかし、このために製造がより複雑にな
り、より高価になった。
【０００３】
【発明の概要】この発明の目的は、機械的にばらばらに
なることなく、バリスタブロック積み重ね体の電気的／
熱的破壊に耐えられることによって、前記従来技術の設
計より短絡性能がよい、前記種類のサージ防止装置を提
供することである。その上、それは構成が比較的簡単
で、コスト効果の高い方法で製造できるべきである。こ
れは、この発明によれば、請求項１に記載する特別な特
徴を有する構造によって達成される。
なることなく、バリスタブロック積み重ね体の電気的／
熱的破壊に耐えられることによって、前記従来技術の設
計より短絡性能がよい、前記種類のサージ防止装置を提
供することである。その上、それは構成が比較的簡単
で、コスト効果の高い方法で製造できるべきである。こ
れは、この発明によれば、請求項１に記載する特別な特
徴を有する構造によって達成される。
【０００４】 この接触圧発生圧縮部材は、例えば非予
備公告のドイツ国特許出願明細書Ｐ４３０６．６９１．
１に記載されているような、ガラス繊維線を巻いたルー
プをポリマーに埋込んだ形でも都合がよい。そこで、こ
の発明による破裂防止巻回体を、このガラス繊維ループ
の外側に配置した繊維補強リングで適切に構成できる。
前記リングは、ループに結合しても、自由でもよい。前
記リングの幅、即ちそれらの軸線方向長さは、例えば、
１０ｍｍ〜５０ｍｍでもよいが、バリスタブロックの高
さより小さい方が好ましい。前記リングの厚さは、２〜
５ｍｍが適当であるかもしれない。前記リングは、それ
らの間に、幅が５〜５０ｍｍであってもよい、圧力逃し
用環状開放部分ができるように、このバリスタブロック
積み重ね体に沿って互いに軸線方向に離間した関係に配
置される。前記リングは、これらの開放部分が隣接する
バリスタブロックの間の継目と正確に対向して位置する
ように、配置すべきである。これは、アーク発生の危険
が最大であるこれらの点で圧力を速く逃し、従ってリン
グへの応力を減じる結果となる。
備公告のドイツ国特許出願明細書Ｐ４３０６．６９１．
１に記載されているような、ガラス繊維線を巻いたルー
プをポリマーに埋込んだ形でも都合がよい。そこで、こ
の発明による破裂防止巻回体を、このガラス繊維ループ
の外側に配置した繊維補強リングで適切に構成できる。
前記リングは、ループに結合しても、自由でもよい。前
記リングの幅、即ちそれらの軸線方向長さは、例えば、
１０ｍｍ〜５０ｍｍでもよいが、バリスタブロックの高
さより小さい方が好ましい。前記リングの厚さは、２〜
５ｍｍが適当であるかもしれない。前記リングは、それ
らの間に、幅が５〜５０ｍｍであってもよい、圧力逃し
用環状開放部分ができるように、このバリスタブロック
積み重ね体に沿って互いに軸線方向に離間した関係に配
置される。前記リングは、これらの開放部分が隣接する
バリスタブロックの間の継目と正確に対向して位置する
ように、配置すべきである。これは、アーク発生の危険
が最大であるこれらの点で圧力を速く逃し、従ってリン
グへの応力を減じる結果となる。
【０００５】ほぼ正方形にすることによって、半径方向
の機械的応力に対する前記リングの弾性は、円形に比べ
て増すかも知れず、それによって前記リングは、大きな
機械的影響に耐えることができるかも知れない。シリコ
ンゴムその他のエラストマーに埋込むことによって、こ
のエネルギーの一部がこのエラストマーで剪断エネルギ
ーとして吸収される。その代わりに、前記リングを円形
に作ってもよいが、そのときはより重い形状にしなけれ
ばならないだろう。 この破裂防止装置を、リングでは
なくて、バリスタブロック積み重ね体と圧縮部材の周り
につる巻線の形で配置した螺旋として作ってもよい。前
記リングおよび螺旋の材料は、連続的に巻いたガラス繊
維でもよい。機械的性能を高めるためには、アラミド繊
維を使ってもよい。アラミド繊維は、ガラス繊維より高
い比負荷および変形を吸収できる。添付の図面を参照し
て実施例を説明することによって、この発明を詳細に明
白にする。
の機械的応力に対する前記リングの弾性は、円形に比べ
て増すかも知れず、それによって前記リングは、大きな
機械的影響に耐えることができるかも知れない。シリコ
ンゴムその他のエラストマーに埋込むことによって、こ
のエネルギーの一部がこのエラストマーで剪断エネルギ
ーとして吸収される。その代わりに、前記リングを円形
に作ってもよいが、そのときはより重い形状にしなけれ
ばならないだろう。 この破裂防止装置を、リングでは
なくて、バリスタブロック積み重ね体と圧縮部材の周り
につる巻線の形で配置した螺旋として作ってもよい。前
記リングおよび螺旋の材料は、連続的に巻いたガラス繊
維でもよい。機械的性能を高めるためには、アラミド繊
維を使ってもよい。アラミド繊維は、ガラス繊維より高
い比負荷および変形を吸収できる。添付の図面を参照し
て実施例を説明することによって、この発明を詳細に明
白にする。
【０００６】
【実施例】図１、図２に示すサージ防止装置モジュール
には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）から成る円形・円筒形の形を
した五つのバリスタ素子１０の積み重ね体がある。この
バリスタブロック積み重ね体は、中間圧力板１３と共
に、上端電極１１と下端電極１２の間にクランプされて
いる。これらの端電極と圧力板は、アルミニウムで適切
に作ることができる。このバリスタブロック積み重ね体
の軸線方向の圧縮は、連続するガラス繊維線を何回も巻
いて熱硬化性樹脂に埋込んだ、四つの電気絶縁圧縮ルー
プ１４、１５、１６、１７によって行う。これらの圧縮
ループ１４〜１７は、端電極１１、１２に負わされ、そ
れらの電極は、このために円形・円筒形の接触面のあ
る、四つの半径方向に突出する肩１８を備える。このよ
うに軸線方向に配向させた四つの圧縮ループ１４〜１７
は、ほぼ正方形の形をしたリング２１の角隅部に位置し
ている。これらのループは、予め作ってから、ボルト１
９を締めることによって、バリスタブロックと電極から
成る積み重ね体に負わせてもよく、このボルトは、同時
に結合ボルトまたは末端結合装置としての機能を果た
す。代わりに、組立てた積み重ね体の上にガラス繊維線
をプレストレスを与えて直接巻くことによって、この必
要な接触圧力を与えてもよい。この防止装置モジュール
の上端電極１１は、同じモジュールに結合（直列結合）
するための、または外部接続のためのボルト用のねじ孔
２０を備える。
には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）から成る円形・円筒形の形を
した五つのバリスタ素子１０の積み重ね体がある。この
バリスタブロック積み重ね体は、中間圧力板１３と共
に、上端電極１１と下端電極１２の間にクランプされて
いる。これらの端電極と圧力板は、アルミニウムで適切
に作ることができる。このバリスタブロック積み重ね体
の軸線方向の圧縮は、連続するガラス繊維線を何回も巻
いて熱硬化性樹脂に埋込んだ、四つの電気絶縁圧縮ルー
プ１４、１５、１６、１７によって行う。これらの圧縮
ループ１４〜１７は、端電極１１、１２に負わされ、そ
れらの電極は、このために円形・円筒形の接触面のあ
る、四つの半径方向に突出する肩１８を備える。このよ
うに軸線方向に配向させた四つの圧縮ループ１４〜１７
は、ほぼ正方形の形をしたリング２１の角隅部に位置し
ている。これらのループは、予め作ってから、ボルト１
９を締めることによって、バリスタブロックと電極から
成る積み重ね体に負わせてもよく、このボルトは、同時
に結合ボルトまたは末端結合装置としての機能を果た
す。代わりに、組立てた積み重ね体の上にガラス繊維線
をプレストレスを与えて直接巻くことによって、この必
要な接触圧力を与えてもよい。この防止装置モジュール
の上端電極１１は、同じモジュールに結合（直列結合）
するための、または外部接続のためのボルト用のねじ孔
２０を備える。
【０００７】このバリスタブロック積み重ね体が電気的
／熱的に破損したとき、この防止装置モジュールが機械
的にばらばらになるのを防ぐために、このモジュール
は、このバリスタブロック積み重ね体とガラス繊維ルー
プを半径方向に取囲む五つの繊維強化リング２１から成
る破裂防止装置を備える。これらのリング２１は、ほぼ
正方形で、この積み重ね体に沿って、互いに軸線方向に
離れた関係に配置されていて、防止装置が破損したと
き、それらの間に圧力を逃すための環状開放部分２２が
できる。これらの開放部分は、隣接するバリスタブロッ
クの間の継目と正確に対向して位置する。
／熱的に破損したとき、この防止装置モジュールが機械
的にばらばらになるのを防ぐために、このモジュール
は、このバリスタブロック積み重ね体とガラス繊維ルー
プを半径方向に取囲む五つの繊維強化リング２１から成
る破裂防止装置を備える。これらのリング２１は、ほぼ
正方形で、この積み重ね体に沿って、互いに軸線方向に
離れた関係に配置されていて、防止装置が破損したと
き、それらの間に圧力を逃すための環状開放部分２２が
できる。これらの開放部分は、隣接するバリスタブロッ
クの間の継目と正確に対向して位置する。
【０００８】図１に示す設計の防止装置モジュールは、
長さが、例えば、１０〜１００ｃｍでもよい。それは、
それだけでシステム電圧が最大７２ｋＶまでのサージ防
止装置の能動部となってもよいし、またはモジュールを
付加してシステム電圧が、例えば最大１４５ｋＶまでの
防止ユニットを構成してもよい。これらもまた、そのよ
うなユニットを付加して、より高いシステム電圧、例え
ば２４５ｋＶおよび３６２ｋＶ用のサージ防止装置を構
成してもよい。これらの防止装置ユニットは、これらの
防止装置ユニットの上に流し込んだ、好ましくはエラス
トマー、例えばシリコンゴムまたはエチレンプロピレン
ターポリマー（ＥＰＤＭゴム）のケーシングを備える。
長さが、例えば、１０〜１００ｃｍでもよい。それは、
それだけでシステム電圧が最大７２ｋＶまでのサージ防
止装置の能動部となってもよいし、またはモジュールを
付加してシステム電圧が、例えば最大１４５ｋＶまでの
防止ユニットを構成してもよい。これらもまた、そのよ
うなユニットを付加して、より高いシステム電圧、例え
ば２４５ｋＶおよび３６２ｋＶ用のサージ防止装置を構
成してもよい。これらの防止装置ユニットは、これらの
防止装置ユニットの上に流し込んだ、好ましくはエラス
トマー、例えばシリコンゴムまたはエチレンプロピレン
ターポリマー（ＥＰＤＭゴム）のケーシングを備える。
【０００９】図３、図４は、完成したサージ防止装置を
示し、それは、六つのバリスタブロック１０を含み、図
１および図２を参照して説明したように作り上げた内部
部品と、この内部部品の上に流し込んだ、上に説明した
種類のケーシング２３から成る。
示し、それは、六つのバリスタブロック１０を含み、図
１および図２を参照して説明したように作り上げた内部
部品と、この内部部品の上に流し込んだ、上に説明した
種類のケーシング２３から成る。
【００１０】リングの形をした破裂防止装置の代わり
に、この装置は、バリスタブロックと圧縮ループの周り
につる巻線の形で配置した螺旋からなってもよい。図５
および図６は、端が閉じたそのような螺旋２４を備え
た、防止装置モジュールを示し、一方、図７、図８は、
端が開いた螺旋２５を備えた、防止装置モジュールを示
す。開いた螺旋は、取付けが簡単であるという利点があ
り、一方閉じた螺旋は、強度が大きい。リングに比べ、
この螺旋形は、内部で半径方向の機械的衝撃負荷を受け
た場合に、大きな撓みを生ずる。この撓みは、エラスト
マーの大部分がこの変形エネルギーを吸収することによ
って、この外部加硫エラストマーケーシングによって防
がれる。
に、この装置は、バリスタブロックと圧縮ループの周り
につる巻線の形で配置した螺旋からなってもよい。図５
および図６は、端が閉じたそのような螺旋２４を備え
た、防止装置モジュールを示し、一方、図７、図８は、
端が開いた螺旋２５を備えた、防止装置モジュールを示
す。開いた螺旋は、取付けが簡単であるという利点があ
り、一方閉じた螺旋は、強度が大きい。リングに比べ、
この螺旋形は、内部で半径方向の機械的衝撃負荷を受け
た場合に、大きな撓みを生ずる。この撓みは、エラスト
マーの大部分がこの変形エネルギーを吸収することによ
って、この外部加硫エラストマーケーシングによって防
がれる。
【図１】この発明に従って設計されたサージ防止装置モ
ジュールの第１実施例の、半分を断面で示す側面図。
ジュールの第１実施例の、半分を断面で示す側面図。
【図２】図１の線II−IIによる断面図。
【図３】その内部が、原則として、図１および図２に示
すように構成されたサージ防止装置の側面図。
すように構成されたサージ防止装置の側面図。
【図４】図３によるサージ防止装置の端面図。
【図５】この発明に従って設計されたサージ防止装置モ
ジュールの第２実施例の側面図。
ジュールの第２実施例の側面図。
【図６】図５の線VI−VIによる断面図。
【図７】そのようなサージ防止装置の第３実施例の側面
図。
図。
【図８】図７の線VIII−VIIIによる断面図。
１０ バリスタブロック
１１ 端電極
１２ 端電極
１４ 圧縮部材
１５ 圧縮部材
１６ 圧縮部材
１７ 圧縮部材
２１ 破裂防止巻回体
２２ 開放部分
２３ 絶縁ケーシング
２４ 螺旋
２５ 螺旋
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−29285（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−139301（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−114201（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01C 7/02 - 7/22
Claims (3)
- 【請求項１】 金属酸化物から成る円筒形バリスタブロ
ック（１０）の積み重ね体を有し、 前記バリスタブロックが、その軸線方向で端と端を接し
て、二つの端電極（１１，１２）の間に配置されるとと
もに、 ゴムまたは他のポリマー材料から成る長い電気絶縁性外
側ケーシング（２３）によって囲まれ、 前記端電極（１１，１２）が、前記サージ防止装置の異
なる素子（１０，１１，１２）の間における必要な軸線
方向の接触圧力を与えるための、絶縁材料から成る１以
上の圧縮部材（１４〜１７）によって相互連結されてお
り、 前記バリスタブロック積み重ね体（１０）は、サージ防
止装置が内部短絡したときに圧力を逃すための開放部分
（２２）を有する絶縁材料製破裂防止巻回体（２１）に
よって半径方向で包囲されているサージ防止装置におい
て、 複数のリング（２１）から成る破裂防止巻回体（２１）
が、軸線方向で互いに離隔した関係で前記バリスタブロ
ック積み重ね体に沿って配置され、 各リング間にある開放部分（２２）が、各バリスタブロ
ック（１０）間の継目と半径方向に対向するように、前
記リング（２１）が配置されている ことを特徴とするサ
ージ防止装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたサージ防止装置に
おいて、前記リング（２１）が概略正方形であることを
特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載されたサージ防止装置に
おいて、前記リング（２１）の四つの角隅部に、軸線方
向に配向させた前記圧縮部材（１４〜１７）が位置して
いることを特徴とするサージ防止装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9401655-7 | 1994-05-13 | ||
| SE9401655A SE516123C2 (sv) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Ventilavledare, metod för framställning av en sådan samt användning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845709A JPH0845709A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3479157B2 true JP3479157B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=20393993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11440395A Expired - Lifetime JP3479157B2 (ja) | 1994-05-13 | 1995-05-12 | サージ防止装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5608597A (ja) |
| EP (1) | EP0683496B1 (ja) |
| JP (1) | JP3479157B2 (ja) |
| CN (1) | CN1145248C (ja) |
| AU (1) | AU690229B2 (ja) |
| BR (1) | BR9502034A (ja) |
| CA (1) | CA2149200C (ja) |
| DE (1) | DE69534541T2 (ja) |
| SE (1) | SE516123C2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19622140A1 (de) * | 1996-06-01 | 1997-12-04 | Asea Brown Boveri | Überspannungsableiter |
| US5757604A (en) * | 1996-06-27 | 1998-05-26 | Raychem Corporation | Surge arrester having grooved and ridged terminals |
| US5680289A (en) * | 1996-06-27 | 1997-10-21 | Raychem Corporation | Surge arrester |
| US5712757A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-27 | Raychem Corporation | Surge arrester having ridged terminals |
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