JP4441717B2 - 避雷器内蔵円筒形カットアウト - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は避雷器内蔵円筒形高圧カットアウトの改良に係るものであり、特に避雷器部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の避雷器内蔵円筒形カットアウトは、例えば実公平6−50933号に示されるように、磁器で作られた本体を左右に区画し、その一方にはカットアウト部を、他方には避雷器部を設け、上記避雷器部には、中央に放出孔を設けたドーナツ形の酸化亜鉛素子を収納すると共に上記放出孔の下端には閉鎖板を充当し、更に上記避雷器部の下端の開口部を薄肉の封着板で気密的に閉鎖し、さらに上記封着板の下側をカットアウト部を有する側の本体の下端開口部に装着した下部カバーの側方に延長した薄肉の延長部で閉鎖した避雷器内蔵円筒形カットアウトがある。
【0003】
上記避雷器内蔵円筒形カットアウトは、雷サージ等の異常電圧が浸入し、上記酸化亜鉛素子において外絡が発生すると、その外絡によって発生した続流アーク及び避雷器部内に発生したガス(内圧)によって上記閉鎖板、封着板及び下部カバーの延長部が開放し、避雷器部内の内圧を下げる(放圧する)ようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の避雷器内蔵円筒形カットアウトは、閉鎖板、封着板及び下部カバーの延長部が開放し、避雷器部内の内圧を下げる(放圧する)際に、上記下部カバーの延長部が邪魔して速やかに内圧が放圧されず、本体磁器が破損したり、下部カバーが外れたりすると言う問題があった。
【0005】
また、酸化亜鉛素子等が避雷器部内において接着固定されているのみであるため、続流アーク等によって接着が剥離し、上記素子などが飛散すると言う問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願発明は酸化亜鉛素子の外絡時に発生する続流アーク並びに内圧を速やかに放出すると共に放圧時に下部カバーが外れないようにしたものであり、磁器製の本体4を2つに区画し、その一方にはカットアウト部2を、他方には避雷器部3を設けたものにおいて、上記上端を閉鎖すると共に下端を開口した避雷器部3に対し、両端が開口する強化プラスチックスからなる絶縁筒11と、同筒内に収納された酸化亜鉛素子8と、絶縁筒11の上端開口部11aを閉鎖すべく同筒11に止着すると共に同素子8に接続する取付部9aを備えた接地側電極9と、同じく絶縁筒11の下端開口部11bを閉鎖すべく同筒11に止着すると共に酸化亜鉛素子8に接続する放圧孔10bを備えた充電側電極10と、上記放圧孔10bを閉鎖すべく充電側電極10に接着した閉鎖板19とからなる避雷器ユニットを、上記取付部9aを備えた接地側電極9を上側にしまた放圧孔10bを備えた充電側電極10下側にして収納し、さらに収納した同ユニット5を、その取付部9aを避雷器部3の上端に設けた取付孔4bの外側より挿入した固定部材13によりネジ着固定して吊り下げ支持し、さらに充電側電極10に接続する導電板28をカットアウト部2の下部固定電極27に接続した状態で収納し、放圧ガイド部材7の放圧ガスが通過する開口部の上端を、避雷器ユニットの内圧が上昇した場合に外れるように止着した気密板6により閉鎖し、さらに上記放圧ガイド部材7の放圧ガスが通過する開口部の内周面7cを、下方に向かって広がるテーパー状に形成し、さらに外周面7dに、側方に突出する突出部7dとこの突出部7dの上部であって上方に向かって広がるテーパー形状を設けて上記接着固定の際に抜け止めとなるように構成したことを特徴とする避雷器部内蔵円筒形カットアウトを提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について図1乃至図7に基づき具体的に説明する。
1は避雷器内蔵円筒形カットアウトであり、カットアウト部2と避雷器部3とから構成されている。4は区画壁4aによって左右2つに区画された磁器からなる本体で、区画された一方にはカットアウト部2が、他方には避雷器部3が設けられている。上記本体4の避雷器部3は本体4の中央から下部に位置して側方に突出形成されており、その上端は閉鎖されると共に、固定部材13を本体4の外側から挿入するための取付孔4bが設けられ、下端には開口部4cが設けられている。
【0008】
上記避雷器部3には、避雷器ユニット5が収納され、下端の開口部4cは気密板6並びに放圧ガイド部材7によって閉鎖されて構成される。上記避雷器ユニット5は絶縁筒11内に酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線性に優れた酸化亜鉛素子8(ZnO素子)を例えば3段積みして収納し、両端に開口部11a、11bを設けられた筒状の絶縁筒11内に、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線性に優れた酸化亜鉛素子8(ZnO素子)を例えば3段積みして収納され、その上面8a側を通電板15並びにさらバネ16を介して接地側電極9と接続して上記上端開口部11aを閉鎖すると共に上記絶縁筒11にネジ12によりネジ着されて固定される。また、下面8b側も同様に通電板15を介して充電側電極10と接続して上記下端開口部11bを閉鎖すると共に上記絶縁筒11にネジ12によりネジ着されて固定される。なお、上記さらバネ16によって素子8を押さえるようにしているため素子8同士あるいは素子8と充電側電極10との接続を高めるようになっている。
【0009】
上記接地側電極9はその上面側に後述の固定部材13とネジ着固定するための取付部9aが形成されている。また、上記充電側電極10はその底面側にカットアウト部2側の下部固定電極27と接続されている導電板28と接続する接続部10aと上記避雷器ユニット5内の内圧が上昇した場合に内圧を放圧するための放圧孔10bが設けられている。なお、上記両電極910の側面には固定用のネジ孔9b、10cが複数設けられており、絶縁筒11にネジ12によってネジ着され、両電極9、10は固定される。
【0010】
上記電極9、10を設けた酸化亜鉛素子8は、ガラス繊維強化プラスチック(FRP)からなる両端が開口されている筒状の絶縁筒11内に収納され、ネジ12によって絶縁筒11と接地側電極9並びに充電側電極10とがネジ着されて、上記酸化亜鉛素子(ZnO素子)8並びに電極9、10が固定される。
【0011】
上記避雷器ユニット5は本体4の避雷器部3に収納され、本体4の外側から取付孔4bに挿入し、緩衝パッキン38、平ワッシャー39、スプリングワッシャー40、ナット41によって避雷器部3の上端に固定した固定部材13に対し、避雷器ユニット5の接地側電極9の取付部9aをネジ着することで避雷器ユニット5を接地側電極9を上向きにすると共に上記放圧孔10bを備えた充電側電極10を下向きにして避雷器部3内に吊り下げ状に収納固定される。なお、上記緩衝パッキン38は固定部材13を避雷器部3の上端にナット41を締め付けて固定する場合に金属(平ワッシャー39等)が直接磁器製の本体4に当たり破損するのを防止している。
【0012】
また、上記固定部材13の頭部13a内面にはOリング17設けて防水性並びに気密性を高めている。さらに、避雷器部3内側の取付孔4bの周辺に充填したシリコン18によって防水性並びに気密性を高めていると共に避雷器部3内の内圧を放圧する際に突き上げられて避雷器ユニット5が避雷器部3の本体4に衝突しても本体4を破損しないようにするクッション(緩衝材)の役割をしている。
【0013】
上記収納固定された避雷器ユニット5の下端側の充電側電極10には該電極10の接続部10aに一端をカットアウト部2の下部固定電極27に接続された導電板28とネジ着しており、カットアウト部2の下部固定電極27と上記導電板28を介して接続される。
【0014】
19は閉鎖板であり、避雷器ユニット5の充電側電極10に接着固定され、充電側電極10に設けられた放圧孔10bを閉鎖するようにしている。また、避雷器部3の下端の開口部4cには、気密板6を設けた放圧ガイド部材7を接着固定することで閉鎖している。上記気密板6はエポキシ樹脂あるいはベークライトのような絶縁部材によって、薄い円板状に形成されており、避雷器ユニット5の内圧が上昇した場合に、該内圧によって気密板6を破断して放圧するようになっている。
【0015】
上記放圧ガイド部材7は、避雷器部3の下端開口部4cに接着剤により接着固定されており、全体を円筒形状に形成され、下端には鍔7aを設け、内周面7cには下方に向かって広がるテーパー形状とし、又外周面7bには突出部7dが設けられている。つまり、放圧ガイド部材7の外周面7bの突出部7dによって、避雷器ユニット5の内圧が上昇した場合、放圧ガイド部材7に下向きの力が掛かっても放圧ガイド部材7の突出部7dによって開口部4cへの掛が大きくなって同部4cから抜けないようになっている。また、気密板6が破断した場合には、放圧ガイド部材7の内周面7cが下方に向かって広がったテーパー形状をしているため、その形状に沿ってガス等が拡散し、速やかに放圧がなされる。
【0016】
42は単泡スポンジで形成された緩衝板であり、避雷器部3内に吊り下げた避雷器ユニット5が避雷器部3の中心にくるように該ユニット5の下端側外周に嵌められている。43は避雷器ユニット5の下端側外周に充填されたシリコンであり、避雷器部3の気密性を高めている。
14は固定部材13に取付されたアース端子で、アース線(図示されていない)を介して大地に接続されている。
【0017】
次に、カットアウト部2について説明する。カットアウト部2側の構造は従来公知のカットアウトと同じものであり、本体4のカットアウト部2に設けられる。該カットアウト部2の上部には上部口出線20を設け、また下部側面には下部口出線21を設けている。22はカットアウト部2の上部の内部に吊下状に備えた上部固定電極、23は消弧筒、24は消弧棒、25は緩衝リングを示す。27は下部固定電極であり、上記避雷器部3側の充電側電極10に対し導電板28を介して接続されている。29は下部口出線21と下部固定電極27との間を接続するリード、30はヒューズ筒であり、ヒューズ絶縁筒31の上部の上部接触子32は上部固定電極22と接触し、また下部接触子33は下部固定電極27と接触して本体4内に保持されている。
【0018】
34はヒューズ筒30に充填したヒューズを示す。35はカットアウト部2の開口部4dに接着固定した合成樹脂製の下部カバーである。36はカットアウト部2の開口部4dを閉鎖するようにした合成樹脂製の密栓であり、係合片35aによって取脱自在に保持されている。37は密栓36と下部カバー35を連結する連結紐を示す。
【0019】
次に動作について説明する。常時は上部口出線20−上部固定電極22−上部接触子32−ヒューズ34−下部接触子33−下部固定電極27−リード29−下部口出線21を経て変圧器一次側端子に至る経路で通電が行われる。
この場合、避雷器部3側の充電側電極10も導電板28を経て電圧が印加されるが、このような正常な電圧(対地4kV)では酸化亜鉛素子8が特に顕著な特性変化をしないため高抵抗状態が維持されて電流は流れない。
【0020】
また、上記の通電状態において雷サージ等の異常電圧が侵入してくると、今度は酸化亜鉛素子8に異常電圧が印加されることになるため同素子8は直ちに応答して低抵抗状態となり侵入した異常電圧を大地へ逃がす。つまり、異常電圧は上部口出線20−上部固定電極22−上部接触子32−ヒューズ34−下部接触子33−下部固定電極27−導電板28−充電側電極10−酸化亜鉛素子(ZnO素子)8−接地側電極9−固定部材13−アース端子14−アース線(図示されない)を経て大地へ逃れる。
【0021】
そして、上記において酸化亜鉛素子8が続流遮断不能となった場合の同素子8と直列のカットアウト部2側のヒューズ34でもってその続流を遮断して避雷器の爆発を防止する。
【0022】
また、酸化亜鉛素子8において外絡が発生した場合はその外絡によって避雷器ユニット5内(絶縁筒11内)に発生した続流アーク及び上昇したガス(内圧)を避雷器ユニット5の充電側電極10に設けられた閉鎖板19を破り、放圧孔10bから本体4の避雷器部3内に放出される。さらに該圧力(内圧)によって気密板6が破断し、続流アーク及び上昇したガス(内圧)は放圧ガイド部材7の内面7c側の下方に向かって広がるテーパー形状によって外部へ向かって拡散するようにガイドされて速やかに放出される。よって、本体4を続流アーク及び上昇したガス(内圧)による爆裂事故から保護できる。
【0023】
なお、この放出時にも接地側電極9並びに充電側電極10を絶縁筒11にネジ着によって固定することで酸化亜鉛素子8を絶縁筒11内に固定されていると共に避雷器ユニット5が固定部材13にネジ着固定されて吊り下げているため、酸化亜鉛素子8に外絡等が発生して酸化亜鉛素子8が破損しても避雷器ユニット5から飛び出すことがない。
【0024】
【発明の効果】
本願発明は避雷器部の開口部に接着固定された放圧ガイド部材がその外周面を上方に向かって広がるテーパー形状にしたと共に突出部を設けたことにより、内圧が上記放圧ガイド部材に掛かっても上記外周面のテーパー形状並びに突出部によって避雷器部の開口部への掛かりが多くなり同部から脱落しない。
【0025】
また、内圧を放圧する際には、放圧ガイド部材の内面側が下方に向かって広がるテーパー形状になっているため、放圧されたガス等が外部に向かって拡散するようにガイドされて速やかに放圧が行なえ、磁器製の本体を破損することがない。
【0026】
また、接地側電極並びに充電側電極を絶縁筒にネジ着固定し、その間に酸化亜鉛素子を固定しているため、素子に外絡等が発生し避雷器ユニット内圧を放圧しても接地側電極並びに充電側電極によって固定されているため、素子が飛散することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の避雷器内蔵円筒形カットアウトの断面図。
【図2】避雷器部の拡大断面図。
【図3】放圧ガイド部材の断面図。
【図4】気密板の平面図。
【図5】接地側電極を示す図であり、(a)は平面図、(b)は断面図を示す。
【図6】充電側電極を示す図であり、(a)は平面図、(b)は断面図を示す。
【図7】固定部材の断面図。
【符号の説明】
1 避雷器内蔵円筒形カットアウト
2 カットアウト部
3 避雷器部
4 本体
4b 取付孔
5 避雷器ユニット
6 気密板
7 放圧ガイド部材
7b 外周面
7c 内周面
7d 突出部
8 酸化亜鉛素子
9 接地側電極
9a 取付部
10 充電側電極
10b 放圧孔
11 絶縁筒
11a 上端開口部
11b 下端開口部
13 固定部材
19 閉鎖板
27 下部固定電極
28 導電板
Claims (1)
- 磁器製の本体4を2つに区画し、その一方にはカットアウト部2を、他方には避雷器部3を設けたものにおいて、上記上端を閉鎖すると共に下端を開口した避雷器部3に対し、両端が開口する強化プラスチックスからなる絶縁筒11と、同筒内に収納された酸化亜鉛素子8と、絶縁筒11の上端開口部11aを閉鎖すべく同筒11に止着すると共に同素子8に接続する取付部9aを備えた接地側電極9と、同じく絶縁筒11の下端開口部11bを閉鎖すべく同筒11に止着すると共に酸化亜鉛素子8に接続する放圧孔10bを備えた充電側電極10と、上記放圧孔10bを閉鎖すべく充電側電極10に接着した閉鎖板19とからなる避雷器ユニットを、上記取付部9aを備えた接地側電極9を上側にしまた放圧孔10bを備えた充電側電極10下側にして収納し、さらに収納した同ユニット5を、その取付部9aを避雷器部3の上端に設けた取付孔4bの外側より挿入した固定部材13によりネジ着固定して吊り下げ支持し、さらに充電側電極10に接続する導電板28をカットアウト部2の下部固定電極27に接続した状態で収納し、上記避雷器部3の開口する下端には円筒形の放圧ガイド部材7を接着剤で接着固定し、上記放圧ガイド部材7の放圧ガスが通過する開口部の上端を、避雷器ユニットの内圧が上昇した場合に外れるように止着した気密板6により閉鎖し、さらに上記放圧ガイド部材7の放圧ガスが通過する開口部の内周面7cを、下方に向かって広がるテーパー状に形成し、さらに外周面7dに、側方に突出する突出部7dとこの突出部7dの上部であって上方に向かって広がるテーパー形状を設けて上記接着固定の際に抜け止めとなるように構成したことを特徴とする避雷器部内蔵円筒形カットアウト。
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