JP6595428B2 - 避雷器 - Google Patents
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Description
図1から図5は、実施形態に係る避雷器1を示す断面図である。ここで、図1から図3は、鉛直方向zに沿った鉛直面(xz面)に関して示している。本実施形態の避雷器1は、ガス絶縁開閉装置(図示省略)に設置されるタンク形避雷器であって、図1においては、ガス絶縁開閉装置について耐電圧試験を行うときの避雷器1の状態を示している。これに対して、図2においては、落雷などによる異常電圧(サージ電圧)からガス絶縁開閉装置を保護する保護機器として避雷器1を用いるときの状態を示している。図3は、図2の一部を拡大して示している。図4および図5は、避雷器1において鉛直方向zに直交する水平面(xy面)の断面である。図4は、図3のZ1−Z1部分に関して示しており、図5は、図3のZ2−Z2部分に関して示している。
接地タンク10は、金属材料で形成された円筒形状の管状体であって、中心軸AX(管軸)が鉛直方向zに沿うように設置されている。接地タンク10は、上面部にタンク上部開口101を有すると共に、下面部にタンク下部開口102を有する。
非直線抵抗体20は、円板状であって、鉛直方向zに複数が積層されている。非直線抵抗体20は、たとえば、酸化亜鉛を主成分として含む素子であって、正常な電圧が作用したときには絶縁性であって、正常な電圧よりも高い異常電圧が作用したときには抵抗値が低下して導電性になる。
シールド部材30は、導電材料で形成された円筒形状の管状体であって、接地タンク10に対して同軸に設置されている。シールド部材30は、非直線抵抗体20の積層体に印加される電圧の分布を積層方向において均一化するために、非直線抵抗体20の積層体の上側部分(高圧部分)を内部空間に収容している。シールド部材30は、シールド上側開口301およびシールド下側開口302を有する。
切離機構40は、高圧側端子部13と高圧側電極21との間を電気的な切断状態(図1)または電気的な接続状態(図2参照)に切り替えるように構成されている。ここでは、切離機構40は、ガイド導体41と可動ロッド43と偏芯部材44と絶縁ロッド45と操作ロッド46とが接地タンク10の内部に設置されており、ロッド操作部47が接地タンク10の外部に設置されている。切離機構40を構成する各部の詳細について以下より説明する。
ガイド導体41(内部要素側導体)は、円筒形状の管状体であって、接地タンク10に対して同軸に配置されている。ガイド導体41は、接地タンク10の内部においてシールド部材30よりも上端側に配置されている。ガイド導体41は、高圧側電極21に支持されている。ガイド導体41は、高圧側電極21に電気的に接続されている。ガイド導体41は、鉛直方向zにおいて高圧側端子部13に対して間を隔てて対向している。そして、ガイド導体41は、ガイド導体貫通孔411およびガイド導体開口412が形成されている。
可動ロッド43は、導電材料で形成された円柱形状の棒状体であって、接地タンク10に対して同軸に配置されている。つまり、可動ロッド43は、ガイド導体41に形成されたガイド導体貫通孔411、および、高圧側端子部13に形成された凹部131に対して同軸に配置されている。
偏芯部材44は、導電材料で形成された板状体(リンク部材)であって、接地タンク10の径方向(図5ではx方向)に長手方向が沿うように配置されている。偏芯部材44は、接地タンク10の内部において可動ロッド43と絶縁ロッド45との間を連結している。ここでは、偏芯部材44の上面のうち接地タンク10の中心軸AX側に位置する部分には、可動ロッド43の下端部が連結している。また、偏芯部材44の下面のうち接地タンク10の中心軸AX側よりも径方向の外側に位置する部分には、絶縁ロッド45の上端部が連結している。
絶縁ロッド45は、絶縁材料で形成された円柱形状の棒状体である。絶縁ロッド45は、たとえば、繊維強化プラスチック(FRP)で形成されている。絶縁ロッド45は、可動ロッド43と異なり、接地タンク10に対して同軸に配置されていない。絶縁ロッド45は、接地タンク10の中心軸AXから離れた偏芯位置において、絶縁ロッド45の中心軸が鉛直方向zに沿うように、非直線抵抗体20の積層体の周りに配置されている。すなわち、絶縁ロッド45は、接地タンク10の内部において非直線抵抗体20および可動ロッド43に対して偏芯した偏芯位置に配置されている。
操作ロッド46は、金属材料で形成された円柱形状の棒状体である。操作ロッド46は、絶縁ロッド45と同様に、接地タンク10の中心軸AXから離れた偏芯位置において、絶縁ロッド45の中心軸が鉛直方向zに沿うように配置されている。
ロッド操作部47は、接地タンク10の外部に設置されている。ここでは、ロッド操作部47は、底板15の下面に設置されている。
本実施形態に係る避雷器1の動作に関して説明する。
ガス絶縁開閉装置について耐電圧試験を行うときには、図1に示すように、避雷器1において、高圧側端子部13と高圧側電極21との間を電気的に切断した切断状態にする。この場合には、切離機構40において、ロッド操作部47が、可動ロッド43と偏芯部材44と絶縁ロッド45と操作ロッド46とを下端側へ移動する。このとき、可動ロッド43は、ガイド導体貫通孔411に案内されて、下端側へ直線的に移動する。これにより、可動ロッド43が高圧側端子部13から切り離された状態であって、可動ロッド43の上端部分がガイド導体貫通孔411の内部に収容された状態にされる。
ガス絶縁開閉装置の保護機器として避雷器1を用いる場合には、図2に示すように、避雷器1において、高圧側端子部13と高圧側電極21との間を電気的に接続した接続状態にする。この場合には、切離機構40において、ロッド操作部47が可動ロッド43と偏芯部材44と絶縁ロッド45と操作ロッド46とを上端側へ移動する。これにより、可動ロッド43が高圧側端子部13に接触した状態であって、可動ロッド43の上端部分が高圧側端子部13に形成された凹部131の内部に収容された状態にされる。
以上のように、本実施形態の避雷器1は、絶縁ガスが封入された接地タンク10の上端側には、ガス絶縁開閉装置に電気的に接続される高圧側端子部13が設置されている。接地タンク10の内部には、非直線抵抗体20の上端側に高圧側電極21が設置された非直線抵抗体20を収容している。高圧側端子部13と高圧側電極21との間は、切離機構40によって、電気的な接続状態または切断状態に切り替え可能に構成されている。したがって、本実施形態は、耐電圧試験を行う際に、絶縁ガスの処理などを行わずに、高圧側端子部13と高圧側電極21との間を電気的な切断状態にすることで、ガス絶縁開閉装置と非直線抵抗体20との間を電気的に切り離すことができる。その結果、本実施形態は、耐電圧試験を行う際に要する作業時間を短縮可能であると共に、コストを低減することができる。
図6は、実施形態の変形例に係る避雷器1を示す断面図である。図6は、図3と同様に、避雷器1の一部を拡大して示している。
Claims (5)
- 絶縁ガスが内部に封入される接地タンクと、
前記接地タンクの内部に収容されており、高圧側電極が一端側に設置されている非直線抵抗体と、
前記接地タンクにおいて前記一端側に設置されており、ガス絶縁開閉装置に電気的に接続される高圧側端子部と、
前記高圧側端子部と前記高圧側電極との間を電気的な接続状態または切断状態に切り替えるように構成されている切離機構と
を備え、
前記高圧側端子部は、他端側に凹部が形成されており、
前記切離機構は、
前記接地タンクの内部において前記高圧側電極に電気的に接続されており、ガイド導体貫通孔が前記高圧側端子部の前記凹部に対向するように形成されているガイド導体と、
前記ガイド導体貫通孔に挿入されており、前記一端側と前記他端側とに移動可能な可動ロッドと、
前記接地タンクの内部において前記非直線抵抗体および前記可動ロッドに対して偏芯した偏芯位置に配置されている絶縁ロッドと、
前記接地タンクの内部において前記可動ロッドと前記絶縁ロッドとの間を連結している偏芯部材と、
前記接地タンクの外部に設置されており、前記絶縁ロッドおよび前記偏芯部材を移動することによって、前記可動ロッドを前記一端側と前記他端側とに移動するロッド操作部と
を有し、
前記接続状態にするときには、前記可動ロッドを前記一端側に移動することによって、前記可動ロッドの一部を前記高圧側端子部の前記凹部に収容された状態にし、
前記切断状態にするときには、前記可動ロッドを前記他端側に移動することによって、前記可動ロッドと前記高圧側端子部との間を離れた状態にする、
避雷器。 - 前記ガイド導体は、前記偏芯部材の周りを囲うように形成されている、
請求項1に記載の避雷器。 - 前記接地タンクの内部において前記ガイド導体よりも前記他端側に配置されているシールド部材
を更に備え、
前記シールド部材は、前記非直線抵抗体および前記絶縁ロッドが貫通する開口を有し、当該開口において前記絶縁ロッドが貫通する部分に切り欠き部が形成されている、
請求項2に記載の避雷器。 - 前記絶縁ロッドは、前記高圧側電極に形成された電極貫通孔を貫通しており、少なくとも前記絶縁ロッドのうち前記高圧側電極に対して摺動する部分には、金属材料で形成された補強部を有する、
請求項2または3に記載の避雷器。 - 前記切離機構は、
前記絶縁ロッドと前記ロッド操作部とを連結する操作ロッド
を更に備え、
前記操作ロッドは、前記接地タンクの他端側に設置された底板を貫通しており、
少なくとも前記操作ロッドのうち前記底板に対して摺動する部分は、金属材料を用いて形成されている、
請求項2から4のいずれかに記載の避雷器。
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