JPH01137603A

JPH01137603A - 避雷器の耐圧絶縁筒

Info

Publication number: JPH01137603A
Application number: JP29720587A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kimura; 順一木村; Tsutomu Kera; 計良　勉; Toru Takayama; 高山　亨; Shoji Sasano; 笹野　詳二
Original assignee: Otowa Electric Co Ltd
Current assignee: Otowa Electric Co Ltd
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1989-05-30
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2719537B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、接地側並びに線路側に開口部を穿設した碍管
の内部に単数もしくは複数の避雷素子を耐圧絶縁筒内に
収容する他、前記接地側並びに線路側に各々電極を配設
してなる避雷器の耐圧絶縁筒に係り、詳しくは避雷器の
耐圧絶縁筒を構成する補強材の配向を特定したものであ
る。

（従来の避雷器）従来、避雷素子を収容した避雷器としては時開・昭６１
−１５１９１３号公報に開示されている通り、筒状をな
す耐圧絶縁筒の両端開口部に対しキャップ金具を嵌合固
着し、耐圧絶縁筒内には電圧電流特性が非直線性の材料
からなる避雷素子を収容して前記キャップ金具に電気的
に接続し、又前記耐圧絶縁筒には少なくともキャップ金
具の端部近傍に一以上の放圧孔を透設し、更に、前記避
雷素子及び耐圧絶縁筒を有機絶縁材料により被覆してな
る構成の避雷器が提案されている。

そして、上記避雷器は碍管の大型化、機密保持用のパツ
キンの劣化等により避雷素子が吸湿劣化すること、並び
に放圧時に発生する高圧ガスと熱によって避雷素子及び
耐圧絶縁筒が破壊され、電線の支持が不安定となり、ひ
いては電線の落下や断線の恐れがある等の問題点を解決
したものである。

また、避雷器の耐圧絶縁筒自体については、特開・昭６
２−１９５８１１号公報に開示されて公知の通り、機械
的強度に優れたＦＲＰ材等により形成された耐圧絶縁筒
、具体的には耐圧絶縁筒を籠状に形成してその側面に複
数個の開口部を設けたものが提案されている。

ところが、特開・昭６１−１５１９１３号公報に開示さ
れている避雷器ではキャップ金具と耐圧絶縁筒との間に
設けた放出間隙から高圧ガスを放圧する様にしているが
放圧時に瞬時放圧が充分でないこと、このため耐圧絶縁
筒の破損飛散が強大となること、更に、特開・昭６２−
１９５８１１号公報に開示された耐圧絶縁筒においては
、筒状の耐圧絶縁筒自体にある問題点、換言すれば、当
該耐圧絶縁筒の両端が線路側ならびに接地側の電極を嵌
合固定している構成上耐圧絶縁筒内部が密閉状態となら
ざるを得ないことから派生する放圧時でのトラブルは解
決した反面、耐圧絶縁筒が籠状に構成されている関係上
制作加工数が増大し、その結果、制作費用が嵩んでいた
。

（発明が解決しようとする問題点）前掲の通り、従来の避雷器では送電線路の運転電圧もし
くは対地電圧が避雷素子部で短絡される放圧時の高圧ガ
スの放出を耐圧絶縁筒の一部に設けた放圧口或いは耐圧
絶縁筒とキャップ金具との間に形成した間隙から放出す
るとの技術思想乃至構成に基ずくものであるから耐圧絶
縁筒或いは同耐圧絶縁筒とキャップ金具との結合部に高
圧ガスの放出用の放圧口を加工する必要があること、更
には、放圧時には高圧のガスが狭小の放圧口或いは間隙
から放圧されるのでその圧力が非常に高くなり、耐圧絶
縁筒の破損飛散が強大となり、その結果、避雷器の碍管
、送電線路、碍子等の周辺機器を損壊すること、また、
碍管の構成材料も放圧時にキャップ金具との間に間隙を
形成できる程度の弾性を有する材料を選定しなければな
らないこと、又制作加工数の増大と共に派生する費用が
高騰する等の重要な解決しなければならない問題点が残
っている。

（問題点を解決するための手段）（構成）本発明は、前傾の問題点を解決するために接地側並びに
線路側に開口部を穿設した碍管の内部に単数もしくは複
数の避雷素子を耐圧絶縁筒を介して収容する他、前記接
地側並びに線路側に各々電極を配設してなる避雷器の耐
圧絶縁筒に於いて、前記耐圧絶縁筒は熱硬化性樹脂にガ
ラス繊維等の補強材を混合した熱硬化性材料で成形する
と共にガラス繊維等の補強材の配向は放圧時の高圧、高
温のガスにより一定の方向へ引き裂かれる様な方向に配
向されてなるを構成を採用している。

（作用）本発明の避雷器は、前掲の通りの構成を採用しているの
で、送電線路の運転電圧もしくは対地電圧が避雷素子部
で短絡される放圧時には耐圧絶縁筒に生じた高圧ガスと
熱により当該耐圧絶縁筒を構成する補強材のガラス繊維
の配向方向に沿って耐圧絶縁筒全体が引き裂かれ、高圧
ガスと熱を放散する。

従って、本発明の避雷器は、従来の避雷器にある樟な狭
小な放圧口或いはキャップ金具と碍管との間隙からの放
圧ではないのでガス圧は低く、ただ単に補強材の配向方
向に沿って裂けるだけであるから破損飛散がなくなり、
碍管への被害を僅少とすることができる上に構成も簡単
であって制作工数も少ない。

従って、制作費用も廉価である。

他方、ガラス繊維等の補強材の配向は、耐圧絶縁筒全体
の軸方向に統一して配向する構成にしてもよく、又耐圧
絶縁筒の両端を除く部分を軸方向或いは半径方向に統一
して配向するような構成、更には、配向する補強材を軸
方向に配向する場合にはガラス繊維とし、半径方向に配
向する場合には前記ガラス繊維より強度の低い繊維材を
使用した構成にしてもよい。

（実施例）本発明の実施例を第１図乃至第４図に基ずき詳述する。

第１図は、本発明の実施例に係る避雷器を示す正面断面
図、第２図は本発明の第１実施例に係る避雷器に使用す
る耐圧絶縁筒の構成を示す展開−部切欠縦断面図、第３
図は本発明の第２実施例に係る避雷器に使用する他の耐
圧絶縁筒の構成を示す展開一部切欠縦断面図、第４図Ａ
、Ｂは本発明の第３実施例に係る避雷器に使用する他の
耐圧絶縁筒の構成を示す展開一部切欠縦断面図である。

（第１実施例）第１図に於いて、本発明の避雷器の構成を説明すると、
外周に尖端を沿面に加工した傘部（１１を複数条形成し
、且つ両端部に開口部を持つ全体円筒条に形成した碍管
（２）の線路側開口部に、線路側電極端子（４）を線路
側電極（３）と電気的に接続できる様に先端を突出させ
て挿設してなり、他方、該碍管（２）の底面開口部（接
地側）には接地側電極端子（６）と電気的に接続されて
いる接地側電極（５）を耐圧絶縁筒（７）内に装設する
が、前記耐圧絶縁筒（７）は、シリコン系樹脂、フシ化
樹脂、架橋ポリエチレン、エポキシ樹脂等の合成樹脂に
ガラス繊維等の補強材を混練混合した熱硬化性樹脂（Ｆ
ＲＰ）等の熱硬化性材料で形成され、前記ガラス繊維等
の補強材の配向は第２図にある通り、前記耐圧絶縁筒（
力の軸方向に全てのグラス繊維等の補強材Ｒが同じ方向
に向く様に配向し、その配向の方向に沿う箇所の機械的
強度が他の箇所に比べて低く、換言すれば、前記耐圧絶
縁筒（７）内に発生する高圧ガスと熱とにより耐圧絶縁
筒（７）がガラス繊維等の補強材Ｒの配向方向に沿って
引き裂かれ易くなる様に形成している。

更に、前記碍管（２）内の耐圧絶縁筒（７）には、複数
個の避雷素子（８）が直列に配設され、最上位の避雷素
子（８）には前記線路側電極（３）が、また、最下位に
配設された避雷素子（８）には前記接地側電極（５）が
各々電気的に接続した状態で配設しである。

前記複数個の避雷素子（８）（８）・−・は、前記碍管
（２）内に装設された線路側電極（３）と接地側電極（
５）との間で保持固定されるが、前述の通りＦＲＰの耐
圧絶縁筒（７）内に収容している。

そして、線路側電極（３）と最上位に配置した避雷素子
（８）との間に、弾性ばね（９）と保持体ＧＯ）とで構
成される圧支器Ｐを配設し、当該圧支器Ｐの弾性力で附
勢保持している。

符号（Ｉｌｌは、線路側カバー金具であって、前記碍管
（２）の線路側開口部に突出した線路側電極端子（４）
を内蔵する様にシール剤０２１並びに密封リングＱωを
内在して嵌着してあり、碍管（２）内への雨水、塵埃等
の侵入を阻止する機能を果たす他、前記線路側電極端子
（４）と電気的に接続し、且つ線路側電線０４と接続す
る様にしている。

符号Ｑ５１は、安全キャップであって前記線路側力・バ
ー金具００を内包して嵌着されている。

符号００は、前記碍管（２）の接地側開口部（底面）を
密封する金具であって、密封リング面を内在して当該碍
管（２）の接地側開口部からの雨水、塵埃等の有害物の
侵入を阻止する他、碍管（２）に配装された接地側電極
（５）と接地側端子（６）とを電気的に接続する様にし
ている。

符号（１ｍは、碍管（２）を架空送電線等へ取りつける
ための支持バンドである。

本発明の避雷器は、以上の通りの構成であるが、その作
用を次に説明する。

架空電線に配設されて使用される場合では、電線に雷サ
ージが発生すると、この電圧は架空装置に印加されるが
、この際電流は通常、把持金具→アーキングホーン→避
雪器の線路側のキャップ金具→避雷素子→接地側のキャ
ップ金具→取付金具→吊下金具→鉄塔を経て大地へアー
スされる。

そして、碍管（２）内に内蔵された避雷素子（８）が電
圧電流特性の非直線性により抵抗値を減じて雷サージの
大電流を放電させ、線路の雷サージ電圧を低減させる。

ところが、過大な雷サージを受け、避雷素子（８）の設
計耐量を上回る過大な雷サージを吸収すると、避雷素子
（８）の貫通或いは避雷素子（８）外表面の閃絡を生じ
、送配電線路の運転電圧もしくは対地電圧が避雷素子（
８）部で短絡する。　−送配電線路の運転電圧もしくは
対地電圧の短絡による放圧時に発生す４る高温、高圧の
アークにより内圧が上昇し、耐圧絶縁筒（刀を熱により
軟化ないしは溶解させ、圧力により当該耐圧絶縁筒（７
）は補強材の配向方向に沿って引き裂かれる。

この結果、前記耐圧絶縁筒（７）内に充満していたガス
は放出され、碍管（２）の爆発は未然に防ぐことができ
る。

（第２実施例）前記第１実施例の耐圧絶縁筒（７）は補強材Ｒの配向を
当該耐圧絶縁筒（７）の軸方向へ全て同一の方向に配向
する様にしていたが、本実施例は第３図に示す様に耐圧
絶縁筒（７）を構成する熱硬化性樹脂に含浸する補強材
の構成を当該耐圧絶縁筒（７）の軸方向にはガラス繊維
Ｒ１を配向する様にし、他方半径方向には前記ガラス繊
維Ｒ１よりも機械的強度が低いカーボン繊維Ｒ２等の補
強材をその方向に向く様に配向する構成としている。

以上の構成にすれば、耐圧絶縁筒（７）自体の強度（特
に弾性率）が向上し、又放圧時の高温、高圧ガスに対し
て対応力があり、更には、避雷素子（８）の設計耐量を
超えた場合には前記補強材の配向方向に沿って軟化溶融
し、その箇所が引き裂かれ、ガスは放出される。

（第３実施例）前記第１実施例の耐圧絶縁筒（７）は補強材Ｒの配向を
当該耐圧絶縁筒（７）の軸方向へ全て同一の方向に配向
する様にし、又前記第２実施例の耐圧絶縁筒（７）は補
強材Ｒの配向を当該耐圧絶縁筒（７）の軸方向と半径方
向との補強材の配向を異なる様に構成したが、本実施例
は第４図Ａ、Ｂの実施例では耐圧絶縁筒（７）両端（図
では上下端）の一定範囲は従来のＦＲＰ材で形成し、中
央部の一部又は全部を一方向（＠１横何れか）となる様
に補強材を配向する構成にしてなるものであって、これ
により放圧時のガスの放出をより容易にできる。

本発明に係る第１乃至第３の実施例は以上の通りである
が、原料樹脂に含浸する補強材Ｒは、補強硬化を挙げる
ために避雷素子（８）の設計耐量等の条件と対応させて
繊維長き、直径、強さ、原料樹脂との接着強さ等の選択
をする必要があり、また、補強材の含有率や配向の程度
によりＦＲＰ材の強さにも影響が強いので、この点も配
慮する必要がある。

更に、補強材の種類に於いてもガラス繊維では無アルカ
リガラス（Ｅガラス）、含アルカリガラス（Ｃガラス）
、高強度用のガラス繊維（Ｓガラス）等の種類があるこ
とから、この選択も重要であり、前記第２実施例の場合
に使用するガラス繊維よりも強度が低い補強材としては
ウィスカ（Ｗｉｓｋｅｒ）等の単結晶繊維が望ましい。

（発明の効果）本発明は、接地側並びに線路側に開口部を穿設した碍管
の内部に単数もしくは複数の避雷素子を耐圧絶縁筒を介
して収容する他、前記接地側並びに線路側に各々電極を
配設してなる避雷器の耐圧絶縁筒に於いて、前記耐圧絶
縁筒は熱硬化性樹脂にガラス繊維等の補強材を混合した
熱硬化性材料で成形すると共にガラス繊維等の補強材の
配向を放圧時の高圧、高温のガスにより一定の方向へ引
き裂かれる様な方向に配向されてなるを構成を採用した
ので、耐圧絶縁筒或いは同耐圧絶縁筒とキャップ金具と
の結合部に高圧ガスの放出用の放圧口を加工する必要が
ない。

更に、放圧時には高圧のガスが耐圧絶縁筒を構成する補
強材の配向方向に沿って当該耐圧絶縁筒が破壊されるこ
とよりその間隙から放圧されるのでその圧力が非常に緩
和され、耐圧絶縁筒の破ＦＭ飛散はなく、その結果避雷
器の碍管、送電線路。

碍子等の周辺機器を損壊する影響も小さい。

他方、前記耐圧絶縁筒の成形面にあっても、制作加工数
が減少する関係上それらに係る費用も削減できる効果も
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る避雷器を示す正面断面
図、第２図は本発明の第１実施例に係る避雷器に使用す
る耐圧絶縁筒の構成を示す展開−部切欠縦断面図、第３
図は本発明の第２実施例に係る避雷器に使用する他の耐
圧絶縁筒の構成を示す展開一部切欠縦断面図、第４区は
本発明の第３実施例に係る避雷器に使用する他の耐圧絶
縁筒の構成を示す展開一部切欠縦断面図である。符号の名称は以下の通りである。（２）−・・碍管、（４）・−線路側電極端子、（６）
−接地側電極端子、（３）、（５）・・・電極、（７）
・−耐圧絶縁筒、（８）−避雷素子、Ｐ・−・圧支器、
０〇−線路側カバー金具、ＧＯ−碍管底部密封金具、０
９・−安全キャップ。特許出願人　　音羽電機工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接地側並びに線路側に開口部を穿設した碍管の内
部に単数もしくは複数の避雷素子を耐圧絶縁筒内に収容
する他、前記接地側並びに線路側に各々電極を配設して
なる避雷器の耐圧絶縁筒に於いて、前記耐圧絶縁筒は熱
硬化性樹脂にガラス繊維等の補強材を混合した熱硬化性
材料で成形すると共にガラス繊維等の補強材の配向は放
圧時の高圧、高温のガスにより一定の方向へ引き裂かれ
る様な方向に配向されてなることを特徴とする避雷器の
耐圧絶縁筒。
（２）耐圧絶縁筒を構成する補強材は、当該耐圧絶縁筒
の軸方向に全ての補強材が統一して配向されてなる特許
請求の範囲第１項に記載の避雷器の耐圧絶縁筒。
（３）耐圧絶縁筒を構成する補強材は、当該耐圧絶縁筒
の軸方向にはガラス繊維の補強材を、又半径方向には前
記ガラス繊維より機械的強度が低い補強材を配向する様
にした特許請求の範囲第１項に記載の避雷器の耐圧絶縁
筒。
（４）耐圧絶縁筒を構成する補強材は、当該耐圧絶縁筒
の両端を除く箇所にガラス繊維等の補強材を当該耐圧絶
縁筒の軸方向もしくは半径方向の何れか一方に統一して
配向されてなる特許請求の範囲第１項に記載の避雷器の
耐圧絶縁筒。