JPH0129767Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は酸化亜鉛を主成分とするバリスタ素子
を用いたキヤツプレス避雷器において、バリスタ
素子が何らかの原因で劣化したり短絡した際に避
雷器をアースから切離すための開放装置に関す
る。

近年、酸化亜鉛を主成分とするバリスタ素子
は、そのすぐれた電圧−電流特性、ならびに大き
な雷サージ吸収能力からギヤツプレス避雷器とし
て幅広く用いられつつある。このバリスタ素子の
特性例としては、通常の定格値以内の電圧に対し
て極めて高いインピーダンス、すなわち絶縁物と
して動作すると共に、その洩れ電流が極めて小さ
くて十分無視することができる特性を有する。

ところが、この洩れ電流が小さなバリスタ素子
が多数回のサージを受けたり、定格を大幅に越え
るサージを受けた場合、その電圧―電流特性が劣
化し、通常の印加電圧においても大きな洩れ電流
が流れる。この大きな洩れ電流はバリスタ素子の
発熱を引き起こし、この発熱が続くとバリスタ素
子が熱暴走を生じ短絡破壊に至る。そして、この
短絡破壊により地絡電流が流れて異常が発生し、
避雷器が接続されている電源のヒユーズやブレー
カを作動させるなど系統へ多大の影響を生ずる。

このため、バリスタ素子へ洩れ電流や流入して
規定以上にバリスタ素子の温度が上昇したり、ま
たバリスタ素子が短絡破壊した際に、避雷器に内
蔵された開放装置により避雷器をアースから切離
すようにした系統への地絡異常の波及を防止して
いる。第１図は開放装置を備えた避雷器の一従来
例を示す。第１図において、通常エポキシ系樹脂
もしくは碍子等によつて形成された中空外装ケー
ス１内には、円板状又は円柱状で両端面に電極を
備えたバリスタ素子２が収納される。バリスタ素
子２の上端面には、このバリスタ素子２にスプリ
ング（図示省略）によつて圧接された充電側電極
３が配置される。また、バリスタ素子２の下端面
には、このバリスタ素子２と熱的に結合し穴のあ
いた中空外装ケース１の底部で支えられる接地側
電極４が配置される。中空外装ケース１の底部に
あいた穴を貫通する金属棒５の上端は接地側電極
４に低融点合金（130℃〜190℃の融点）の半田付
け６により固定され、金属棒５の中央はヒユーズ
７となつており、ついで金属棒５の下端は金属製
のキヤツプ８が半田付け又はかしめ９などによつ
て電気的、機械的に結合されている。キヤツプ８
内には前述した金属棒５、ヒユーズ７が収納され
ると共にコイル状のスプリング１０が収納され
る。このスプリング１０は半田付け６、ヒユーズ
７、及び半田付け又はかしめ９の支持結合力によ
りわずかに圧縮されてキヤツプ８内に収納され、
半田付け６の溶融とかヒユーズ７の溶断によつて
キヤツプ８を離脱させる引離しスプリングとなつ
ている。スプリング１０の巻始めと巻終りの両端
は可とう性を有する銅板などからなる短絡バー１
１によつて短絡されている。スプリング１０の上
端やキヤツプ８の上端は短絡バー１１と共に中空
外装ケース１に埋め込まれたターミナル１２に当
接し、このターミナル１２の先端は外部引出し用
の端子部１３となつている。

かかる構造の避雷器の接続については、充電側
電極３から引出された端子を電力線へ配線し、端
子部１３をアース線又は他の電力線へ配線するこ
とで行なう。この避雷器にサージ電流が流入した
場合の流入経路としては、充電側電極３、バリス
タ素子２、接地側電極４、ヒユーズ７を含む金属
棒５、キヤツプ８、短絡バー１１、ターミナル１
２、端子部１３の順となる。

このような避雷器においてバリスタ素子２が劣
化した場合、洩れ電流によつてバリスタ素子２が
発熱し、この発熱により半田付け６の温度がその
融点以上に達するとスプリング１０の引離し力に
より接地側電極４から金属棒５が切離される。ま
た、バリスタ素子２が直ちに短絡に至つた場合、
短絡電流の流入により半田付け６が溶融する前に
ヒユーズ７が溶断する。この場合もスプリングの
引離し力により切離しが行なわれると共に、溶断
によるアークに基づく内圧上昇によつて切離しが
行なわれる。

ところが、このような構造・機能を有する避雷
器の開放装置においては、キヤツプ８、スプリン
グ１０、短絡バー１１は金属棒５により支えられ
ている状態にあるが、切離しが行なわれる場合、
溶断部より先端の金属棒５、スプリング１０、短
絡バー１１が落下してしまう。この落下に際して
はキヤツプ８内の内圧が常気圧であれば、離脱は
スプリング１０の引離し力と自重のみで行なわれ
るが、ヒユーズ７の溶断に際してはアーク等によ
り極めて高い内圧上昇があつて、一種の爆発力に
より部品が離脱・飛散し安全面で大きな問題とな
つていた。また、上述の部品の離脱は避雷器本体
より小形で注視しにくい形状・位置にあるため、
遠くからひと目で判別できにくいという欠点もあ
る。

そこで、本考案は上述の欠点に鑑み、開放動作
での切離しにともなう部品の落下や飛散を防止す
ると共に、開放動作による部品の切離しをひと目
で判別できるようにした避雷器の開放装置の提供
を目的とする。

ここで、第２図および第３図を参照して本考案
の実施例を説明する。なお、第２図および第３図
において、第１図と同一部分には同一符号を付
す。第２図において、中空外装ケース１内に収容
された充電側電極３、バリスタ素子２、接地側電
極４のうち、充電側電極３には電線（図示省略）
に接続する接続端子３ａが固着され、他方接地側
電極４にはヒユーズ７を途中に有する金属棒５の
基端部が半田付け６にて結合されている。この金
属棒５の先端部には、金属棒５、ヒユーズ７、及
び後述するスプリング１０を収納する器状のキヤ
ツプ８の中央部がかしめにより固定されている。
また、わずかに圧縮されてキヤツプ８内に収納さ
れるスプリング１０の巻終りは金属棒５の先端部
にて小径に形成され、金属棒５を挾み付けてい
る。したがつて、金属棒５にはキヤツプ８および
スプリング１０がその先端部においてかしめられ
て固定される。また、金属棒５の先端部はキヤツ
プ８外にあつて可とう性を有する電線１６の一端
が圧着により接続され、この電線１６の他端は中
空外装ケース１の外側に取付えた支持体であるタ
ーミナル１２の先端の端子部１３に接続されてい
る。

この第２図に示す構造において、サージ電流が
流入すると充電側電極３、バリスタ素子２、接地
側電極４、半田付け６、ヒユーズ７および金属棒
５、電線１６、端子部１３からなる流入経路をと
る。そして、バリスタ素子２の劣化もしくは短絡
により半田付け６が溶融したりヒユーズ７が溶断
したとき、キヤツプ８、スプリング１０、溶融部
から先端の金属棒５、が避雷器本体から切離され
る。ここで、電線１６にはキヤツプ８およびスプ
リング１０が固定された金属棒５の先端が結合さ
れているので、切離されたこれらの部品は電線１
６を介して端子部１３にぶら下がつた状態とな
る。そして、アークによる内圧上昇によつて部品
が飛散しようとしてもかしめ等にて飛散が抑止さ
れる。

第３図は開放装置の他の実施例であり、第２図
とは金属棒５の先端部の構造が異なる。この第３
図に示す構造は金属棒５の先端に半田付けなどに
より結合されたつばを有する第１結合体１４と、
この第１結合体１４の先端にねじ止め、かしめな
どにより結合された第２結合体１５とを有し、こ
の第２結合体１５には可とう性を有する電線１６
の一端が接続されて電線１６の他端は中空外装ケ
ース１に固定されたターミナル１２の端子部１３
に接続されている。この場合、第１結合体１４と
第２結合体１５との間には小径に形成したスプリ
ング１０の巻終り部分とキヤツプ８の底部中央に
形成した孔の部分とが配置されて、これらは第１
結合体１４と第２結合体１５との挾み込みにより
一体化される。

この第３図に示す構造においても、バリスタ素
子２の劣化もしくは短絡により半田付け６が溶融
したりヒユーズ７が溶断したとき、キヤツプ８、
スプリング１０、金属棒５、第１結合体１４およ
び第２結合体１５が本体から切離される。ここで
は、第２結合体１５が電線１６によつて結合され
ているため切離された部品は電線１６を介して端
子部１３にぶら下がつた状態となり、部品の落下
や飛散がなくなり、またぶら下がりによりひと目
で切離しが判別できる。

以上説明したように本考案によれば、金属棒を
電線に接続すると共に金属棒にスプリング、キヤ
ツプを固定したことにより、金属棒の溶断時にキ
ヤツプ、スプリングなどが落下、飛散することを
防止でき、安全性が極めて向上した。また、金属
棒の溶断後ではキヤツプ、スプリングが電線にぶ
ら下がつた状態となるため、遠くからでもひと目
で溶断が発見できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の避雷器の一例を示す概略断面
図、第２図および第３図は本考案による避雷器の
開放装置の実施例で、第２図は一例の概略断面
図、第３図は他の例の概略断面図である。 図面中、１は中空外装ケース、２はバリスタ素
子、５は金属棒、７はヒユーズ、８はキヤツプ、
１０はスプリング、１４は第１結合体、１５は第
２結合体、１６は電線である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 酸化亜鉛バリスタ素子の両端に結合された電極
   の一方に、ヒユーズを途中に有する金属棒の基端
   部を低融点合金を用いて結合し、この基端部の結
   合及び上記ヒユーズそれぞれを断つ向きに引張力
   を与えるコイルスプリングを上記金属棒を貫いて
   配置し、この金属棒、コイルスプリングを収納す
   るキヤツプを配置した避雷器において、上記金属
   棒の先端部にてこの金属棒、コイルスプリング及
   びキヤツプを結合して一体化し、この先端部の結
   合を一端が固定された可とう性を有する電線の他
   端に接続したことを特徴とする避雷器の開放装
   置。