JPH01176687A - 避雷器 - Google Patents
避雷器Info
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- JPH01176687A JPH01176687A JP62335382A JP33538287A JPH01176687A JP H01176687 A JPH01176687 A JP H01176687A JP 62335382 A JP62335382 A JP 62335382A JP 33538287 A JP33538287 A JP 33538287A JP H01176687 A JPH01176687 A JP H01176687A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/15—Details of spark gaps for protection against excessive pressure
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Insulators (AREA)
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。
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〕
この発明は、酸化亜鉛を主成分とする。？を圧−電流特
性が非直線性の抵抗素子が絶縁筒内に収容されてなる避
雷器において、この絶縁筒内にアーク事故が発生したと
きに生ずる絶縁筒内の過大ガス圧力を外部へ放出するた
めの放圧構造に関する。
性が非直線性の抵抗素子が絶縁筒内に収容されてなる避
雷器において、この絶縁筒内にアーク事故が発生したと
きに生ずる絶縁筒内の過大ガス圧力を外部へ放出するた
めの放圧構造に関する。
第１図に酸化亜鉛を主成分とする。電圧−Ｔ４流特性が
非直線性の抵抗素子（以下非直線素子と呼ぶ）が絶縁筒
内に収容されてなる避雷器における従来の放圧構造例を
示す（特開昭６１−１５１９１３号公叩参照）、非直線
素子を収容する１機械的強度がたとえばガラス繊維を用
いて強化された強化プラスティック材からなる絶縁筒２
の両端部外周面には雄ねじが形成されるとともに長手方
向の複数位置のそれぞれ同一円周上にそれぞれ複数９放
圧孔６が貫設され、この絶縁筒の両端部に、内周面に前
記雄ねじと螺合する雌ねじが形成されたキャップ状金属
フランジ３，１３が皿ばね４を押圧しつつねじ込まれ、
非直線素子が互いに所要接触圧力を受けて絶縁筒内に保
持されている。この絶縁筒の外周面側には、この絶縁筒
の放圧口６を気密に封止して外部からの湿気の侵入を防
ぐとともにこの絶縁筒の外部絶縁を確保するための、リ
ング状の！１５ａを複数個備えた碍管５が注型樹脂たと
えばシリコンゴムなどの有機弾性絶縁材を用いて注型成
形されている。この注型成形は絶縁筒２の内部空間にも
注型樹脂が充填されるように行われ、この樹脂により非
直線素子を気密に覆うことにより、たとえば金属フラン
ジ３．１３の内周面に沿って外部から侵入する湿気から
非直−線素子を遮蔽し、非直線素子の劣化を防止してい
る。
非直線性の抵抗素子（以下非直線素子と呼ぶ）が絶縁筒
内に収容されてなる避雷器における従来の放圧構造例を
示す（特開昭６１−１５１９１３号公叩参照）、非直線
素子を収容する１機械的強度がたとえばガラス繊維を用
いて強化された強化プラスティック材からなる絶縁筒２
の両端部外周面には雄ねじが形成されるとともに長手方
向の複数位置のそれぞれ同一円周上にそれぞれ複数９放
圧孔６が貫設され、この絶縁筒の両端部に、内周面に前
記雄ねじと螺合する雌ねじが形成されたキャップ状金属
フランジ３，１３が皿ばね４を押圧しつつねじ込まれ、
非直線素子が互いに所要接触圧力を受けて絶縁筒内に保
持されている。この絶縁筒の外周面側には、この絶縁筒
の放圧口６を気密に封止して外部からの湿気の侵入を防
ぐとともにこの絶縁筒の外部絶縁を確保するための、リ
ング状の！１５ａを複数個備えた碍管５が注型樹脂たと
えばシリコンゴムなどの有機弾性絶縁材を用いて注型成
形されている。この注型成形は絶縁筒２の内部空間にも
注型樹脂が充填されるように行われ、この樹脂により非
直線素子を気密に覆うことにより、たとえば金属フラン
ジ３．１３の内周面に沿って外部から侵入する湿気から
非直−線素子を遮蔽し、非直線素子の劣化を防止してい
る。
このように形成された避雷器において、非直線素子にそ
の設計値以上の過大サージ電流が流れると、非直線素子
は貫通破壊するか沿面閃絡を生じ、このときのアーク熱
により非直線素子を覆っている注型樹脂の温度が上昇し
て樹脂が軟化し、あるいは溶解する。この軟化、溶解は
短時間に絶縁筒の放圧孔６に達し、この放圧孔に対応す
る碍管５の肉厚部を軟化あるいは溶解する。これにより
絶縁？Ｊ２の内部のガスが放圧孔６を通って外部へ放出
され、避雷器を爆発から防止する。
の設計値以上の過大サージ電流が流れると、非直線素子
は貫通破壊するか沿面閃絡を生じ、このときのアーク熱
により非直線素子を覆っている注型樹脂の温度が上昇し
て樹脂が軟化し、あるいは溶解する。この軟化、溶解は
短時間に絶縁筒の放圧孔６に達し、この放圧孔に対応す
る碍管５の肉厚部を軟化あるいは溶解する。これにより
絶縁？Ｊ２の内部のガスが放圧孔６を通って外部へ放出
され、避雷器を爆発から防止する。
避雷器をこのように構成すれば、従来の通常の避雷器の
ように常時は絶縁筒の端面を閉鎖し、筒内のアーク事故
時に筒内の圧力により破裂してガスを外部へ放出する破
裂板や、この破裂板を収容しかつ放出されたガスの通路
を形成する放圧部を設ける必要がなく、避雷器全体の構
成として放圧機能が備わることから、避雷器全体が小形
化されるメリットが生ずるが、なお、本構成の避雷器に
おいても次のような問題点があるものと考えられる。
ように常時は絶縁筒の端面を閉鎖し、筒内のアーク事故
時に筒内の圧力により破裂してガスを外部へ放出する破
裂板や、この破裂板を収容しかつ放出されたガスの通路
を形成する放圧部を設ける必要がなく、避雷器全体の構
成として放圧機能が備わることから、避雷器全体が小形
化されるメリットが生ずるが、なお、本構成の避雷器に
おいても次のような問題点があるものと考えられる。
（ｊ、ｌ絶縁筒に多数の放圧孔を設けても、実用上はす
べての放圧孔位置で一様に外部に通じる孔があくのでは
なく、たとえば絶縁筒内のアーク事故が非直線素子の沿
面閃絡事故である場合、位置がたまたまアークの閃絡路
上にある放圧孔を充填している注型樹脂は容易に軟化、
溶解するが、閃絡路を外れた位置にある放圧孔の樹脂は
容易に軟化、溶解しないため、全体として内圧の放出が
十分でなく、樹脂が軟化、溶解した放圧孔位置からの強
いガス放出が継続するため、避雷器まわりの絶縁空間を
大きくとる必要が生じる。
べての放圧孔位置で一様に外部に通じる孔があくのでは
なく、たとえば絶縁筒内のアーク事故が非直線素子の沿
面閃絡事故である場合、位置がたまたまアークの閃絡路
上にある放圧孔を充填している注型樹脂は容易に軟化、
溶解するが、閃絡路を外れた位置にある放圧孔の樹脂は
容易に軟化、溶解しないため、全体として内圧の放出が
十分でなく、樹脂が軟化、溶解した放圧孔位置からの強
いガス放出が継続するため、避雷器まわりの絶縁空間を
大きくとる必要が生じる。
（２）内部アークのふるまいは複雑であるため、各所の
圧力にばらつきが生じ、圧力が高い部分の放圧孔の樹脂
がさきに押し出され、放圧状態が不十分のまま過圧状態
がつづき、多数の放出口が形成されにくい。
圧力にばらつきが生じ、圧力が高い部分の放圧孔の樹脂
がさきに押し出され、放圧状態が不十分のまま過圧状態
がつづき、多数の放出口が形成されにくい。
本発明の目的は、避雷器の大形化を避けつつ実質十分な
放圧能力を発揮することができ、また、これにより周り
に大きい絶縁空間を必要としない避雷器の構成を提供す
ることである。
放圧能力を発揮することができ、また、これにより周り
に大きい絶縁空間を必要としない避雷器の構成を提供す
ることである。
上記目的を達成するために、この発明によれば、主成分
が酸化亜鉛からなり電圧−電流特性が非直線性を存する
抵抗素子を絶縁筒内に収容してなる避雷器の構成を、前
記絶縁筒の少なくとも一方の端部に該絶縁筒の内部空間
と外部空間とを連通せしめる貫通孔を備えた金属フラン
ジを前記貫通孔部分を除いて絶縁筒端面が気密となるよ
うに固着するとともに該貫通孔を熱により軟化または溶
解する物質で被覆して気密に閉鎖し、かつ前記絶縁筒の
少なくとも前記金属フランジ側端部に該絶縁筒内部のア
ーク事故時に、前記貫通孔から噴出するガスにより該絶
縁筒の外部にアーク閃絡を生ゼしめるアークガイドが配
された構成とするものとする。
が酸化亜鉛からなり電圧−電流特性が非直線性を存する
抵抗素子を絶縁筒内に収容してなる避雷器の構成を、前
記絶縁筒の少なくとも一方の端部に該絶縁筒の内部空間
と外部空間とを連通せしめる貫通孔を備えた金属フラン
ジを前記貫通孔部分を除いて絶縁筒端面が気密となるよ
うに固着するとともに該貫通孔を熱により軟化または溶
解する物質で被覆して気密に閉鎖し、かつ前記絶縁筒の
少なくとも前記金属フランジ側端部に該絶縁筒内部のア
ーク事故時に、前記貫通孔から噴出するガスにより該絶
縁筒の外部にアーク閃絡を生ゼしめるアークガイドが配
された構成とするものとする。
避雷器をこのように構成することにより、絶縁筒の内部
には注型樹脂が充填されないから、金属フランジに形成
された。絶縁筒内のアーク事故時のガス放出に必要かつ
十分な大きさの貫通孔を被覆している被覆材がアーク熱
の輻射、もしくは加熱された絶縁湾内ガスからの熱伝導
により軟化。
には注型樹脂が充填されないから、金属フランジに形成
された。絶縁筒内のアーク事故時のガス放出に必要かつ
十分な大きさの貫通孔を被覆している被覆材がアーク熱
の輻射、もしくは加熱された絶縁湾内ガスからの熱伝導
により軟化。
溶解したときに、絶縁筒内のガスは絶縁筒内でほとんど
流れの抵抗を受けることなく前記貫通孔方向へ流れて自
由に放出され、急速に筒内の圧力が低下するとともに、
絶縁筒の金属フランジ側には、このフランジの貫通孔か
ら放出されたガスの流れを絶縁筒の長手方向に向きを変
えて絶縁筒の外部にアークの閃絡路を形成せしめ、これ
により絶縁筒内部の閃絡路を絶縁筒外部へ移行せしめる
アークガイドが配されているから、閃絡路が絶縁筒外部
へ移行後は絶縁筒内部へ供給される電気エネルギが消滅
し、絶縁筒内部の圧力はより急速に低下する。
流れの抵抗を受けることなく前記貫通孔方向へ流れて自
由に放出され、急速に筒内の圧力が低下するとともに、
絶縁筒の金属フランジ側には、このフランジの貫通孔か
ら放出されたガスの流れを絶縁筒の長手方向に向きを変
えて絶縁筒の外部にアークの閃絡路を形成せしめ、これ
により絶縁筒内部の閃絡路を絶縁筒外部へ移行せしめる
アークガイドが配されているから、閃絡路が絶縁筒外部
へ移行後は絶縁筒内部へ供給される電気エネルギが消滅
し、絶縁筒内部の圧力はより急速に低下する。
従って避雷器をこのように構成することにより避雷器全
体を大形化することなくかつより安全な放圧機能を備え
た１周りに大きい絶縁空間を必要としない避雷器が可能
となる。
体を大形化することなくかつより安全な放圧機能を備え
た１周りに大きい絶縁空間を必要としない避雷器が可能
となる。
第１図に本発明の一実施例による避雷器の構成を示す、
内部に非直線素子ｌを収容する絶縁筒２２の両端部は圧
縮コイルばね２４を押圧した状態で金属フランジ２３．
３３と一体に注形され、あるいは絶縁筒両端部の内周面
に雌ねじを形成するとともに金属フランジ２３．３３の
外周面に雄ねじを形成して両金属フランジをそれぞれ絶
縁筒両端部からねじ込むことにより絶縁筒に固着した後
、金属フランジ２３．３３に貫設された貫通孔２３ｃ、
３３ｃを絶縁筒外周面を含んでたとえばシリコンゴム
のような有機弾性絶縁材で注型被覆して気密に閉鎖して
いる。
内部に非直線素子ｌを収容する絶縁筒２２の両端部は圧
縮コイルばね２４を押圧した状態で金属フランジ２３．
３３と一体に注形され、あるいは絶縁筒両端部の内周面
に雌ねじを形成するとともに金属フランジ２３．３３の
外周面に雄ねじを形成して両金属フランジをそれぞれ絶
縁筒両端部からねじ込むことにより絶縁筒に固着した後
、金属フランジ２３．３３に貫設された貫通孔２３ｃ、
３３ｃを絶縁筒外周面を含んでたとえばシリコンゴム
のような有機弾性絶縁材で注型被覆して気密に閉鎖して
いる。
金属フランジ２３．３３にはそれぞれ軸方向外方へ実設
するねじ部２３ｂ、 ３３ｂが形成されており、このね
じ部に椀状のアークガイド２６．２７が互いにその開放
端側か対向するように同軸にねじ込まれている。
するねじ部２３ｂ、 ３３ｂが形成されており、このね
じ部に椀状のアークガイド２６．２７が互いにその開放
端側か対向するように同軸にねじ込まれている。
このように構成された避雷器の絶縁筒２２の内部にアー
ク事故が生ずると、アーク熱による輻射と、アーク熱に
より加熱され圧力が上昇した非直線素子まわりのガスの
貫通孔２３ｃ、 ３３ｃ側への移動とにより放圧孔まわ
りの金属が温度上昇し、貫通孔を被覆している有機弾性
絶縁材が軟化もしくは溶解して前記圧力ガスが貫通孔か
ら噴出してアークガイド２６．２７の内周面へ吹き付け
られる。これらのアークガイドは椀状に形成されている
から、噴出−されたガスは絶縁筒２２の長手方向に向き
を変えられ、かつこの噴出されたガスはアーク熱により
すでに電離されているから絶縁筒の外部に耐電圧の極め
て小さい閃絡路が形成される。一方絶縁筒内のアークは
非直線素子まわりの挟隘なスペース中に生じており、か
つ貫通孔へ向かうアークまわりのガスの流れにより冷却
作用を受けているから、絶縁筒内のアーク電圧は通常の
広い静止ガス空間中のアーク電圧に比して著しく高く、
このため、このアーク電圧により前記閃絡路は容易に絶
縁破壊し、アークは直ちにこの閃絡路へ移行する。アー
クの移行後は、もはや電気エネルギは絶縁筒内部へは供
給されないから、、絶縁筒内のガス圧力は急速に低下す
る。
ク事故が生ずると、アーク熱による輻射と、アーク熱に
より加熱され圧力が上昇した非直線素子まわりのガスの
貫通孔２３ｃ、 ３３ｃ側への移動とにより放圧孔まわ
りの金属が温度上昇し、貫通孔を被覆している有機弾性
絶縁材が軟化もしくは溶解して前記圧力ガスが貫通孔か
ら噴出してアークガイド２６．２７の内周面へ吹き付け
られる。これらのアークガイドは椀状に形成されている
から、噴出−されたガスは絶縁筒２２の長手方向に向き
を変えられ、かつこの噴出されたガスはアーク熱により
すでに電離されているから絶縁筒の外部に耐電圧の極め
て小さい閃絡路が形成される。一方絶縁筒内のアークは
非直線素子まわりの挟隘なスペース中に生じており、か
つ貫通孔へ向かうアークまわりのガスの流れにより冷却
作用を受けているから、絶縁筒内のアーク電圧は通常の
広い静止ガス空間中のアーク電圧に比して著しく高く、
このため、このアーク電圧により前記閃絡路は容易に絶
縁破壊し、アークは直ちにこの閃絡路へ移行する。アー
クの移行後は、もはや電気エネルギは絶縁筒内部へは供
給されないから、、絶縁筒内のガス圧力は急速に低下す
る。
以上に述べたように、本発明によれば、主成分が酸化亜
鉛からなり電圧−電流特性が非直線性を存する抵抗素子
を絶縁筒内に収容してなる避雷器の構成を、前記絶縁筒
の少なくとも一方の端部に、該絶縁筒の内部空間と外部
空間とを連通せしめる貫通孔を備えた金属フランジを前
記貫通孔部分を除いて絶縁筒端面が気密となるように固
着するとともに該貫通孔を熱により軟化または溶解する
物質で被覆して気密に閉鎖し、かつ前記絶縁筒の少なく
とも前記金属フランジ側端部に該絶縁筒内部のアーク事
故時に、前記貫通孔から噴出するガスにより該絶縁筒の
外部にアーク閃絡を住ぜしめるアークガイドが配された
構成としたので、絶縁筒内部には金属フランジに貫設さ
れた貫通孔を被覆する。Ｖ！、によって軟化または溶解
する物質が充填されることがないから、絶縁筒内に生じ
たアークがどのような経路を画いても、アーク熱によっ
て圧力が上昇した絶縁筒内のガスはほとんど流れの抵抗
を受けることなく前記貫通孔へ向かうことができ、従っ
て貫通孔を被覆している物質が軟化もしくは溶解してガ
スが噴出したときの絶縁筒内の圧力低下が急速に行われ
るとともにこの噴出されたガスはアークガイドにより絶
縁筒の軸線方向に向きを変えられて絶縁筒の外部に軸線
方向の閃絡路を形成し、アークをこの閃絡路に移行させ
るから、絶縁筒内ガス圧力の低下速度はこの閃絡路が形
成されない場合に比し著しく速くなる。また、閃絡路の
形成過程から、避雷器まわりに大きい絶縁空間を必要と
しなくなる。さらに、貫通孔が形成されているフランジ
は熱容量の小さい金属製であるから、アーク熱の輻射ま
たは高温ガスからの熱伝導による温度上昇が速く、貫通
孔の開放が早期に行われるというメリットがある。
鉛からなり電圧−電流特性が非直線性を存する抵抗素子
を絶縁筒内に収容してなる避雷器の構成を、前記絶縁筒
の少なくとも一方の端部に、該絶縁筒の内部空間と外部
空間とを連通せしめる貫通孔を備えた金属フランジを前
記貫通孔部分を除いて絶縁筒端面が気密となるように固
着するとともに該貫通孔を熱により軟化または溶解する
物質で被覆して気密に閉鎖し、かつ前記絶縁筒の少なく
とも前記金属フランジ側端部に該絶縁筒内部のアーク事
故時に、前記貫通孔から噴出するガスにより該絶縁筒の
外部にアーク閃絡を住ぜしめるアークガイドが配された
構成としたので、絶縁筒内部には金属フランジに貫設さ
れた貫通孔を被覆する。Ｖ！、によって軟化または溶解
する物質が充填されることがないから、絶縁筒内に生じ
たアークがどのような経路を画いても、アーク熱によっ
て圧力が上昇した絶縁筒内のガスはほとんど流れの抵抗
を受けることなく前記貫通孔へ向かうことができ、従っ
て貫通孔を被覆している物質が軟化もしくは溶解してガ
スが噴出したときの絶縁筒内の圧力低下が急速に行われ
るとともにこの噴出されたガスはアークガイドにより絶
縁筒の軸線方向に向きを変えられて絶縁筒の外部に軸線
方向の閃絡路を形成し、アークをこの閃絡路に移行させ
るから、絶縁筒内ガス圧力の低下速度はこの閃絡路が形
成されない場合に比し著しく速くなる。また、閃絡路の
形成過程から、避雷器まわりに大きい絶縁空間を必要と
しなくなる。さらに、貫通孔が形成されているフランジ
は熱容量の小さい金属製であるから、アーク熱の輻射ま
たは高温ガスからの熱伝導による温度上昇が速く、貫通
孔の開放が早期に行われるというメリットがある。
第１図は本発明の一実施例による避雷器の構成を示す縦
断面図、第２図は従来例による避雷器の構成を示す縦断
面図である。 １：抵抗素子、２．２２Ｆ絶縁筒、３．１３．２３゜３
３：金属フランジ、６ 、２３ｃ、 ３３ｃ ：貫通孔
、２５：第１図
断面図、第２図は従来例による避雷器の構成を示す縦断
面図である。 １：抵抗素子、２．２２Ｆ絶縁筒、３．１３．２３゜３
３：金属フランジ、６ 、２３ｃ、 ３３ｃ ：貫通孔
、２５：第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）主成分が酸化亜鉛からなり電圧−電流特性が非直線
性を有する抵抗素子を絶縁筒内に収容するとともに該絶
縁筒の少なくとも一方の端部に該絶縁筒の内部空間と外
部空間とを連通せしめる貫通孔を備えた金属フランジを
前記貫通孔部分を除いて絶縁筒端面が気密となるように
固着するとともに該貫通孔を熱により軟化または溶解す
る物質で被覆して気密に閉鎖し、かつ前記絶縁筒の少な
くとも前記金属フランジ側端部に該絶縁筒内部のアーク
事故時に、前記貫通孔から噴出するガスにより該絶縁筒
の外部にアーク閃絡を生ぜしめるアークガイドが配され
ていることを特徴とする避雷器。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の避雷器において、金
属フランジの貫通孔を被覆して閉鎖する，熱により軟化
または溶解する物質は絶縁筒外周面を含んで被覆する有
機絶縁材であることを特徴とする避雷器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62335382A JPH0719636B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 避雷器 |
| US07/264,821 US4910632A (en) | 1987-12-29 | 1988-10-26 | Lightning arrester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62335382A JPH0719636B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 避雷器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01176687A true JPH01176687A (ja) | 1989-07-13 |
| JPH0719636B2 JPH0719636B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=18287918
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