JPH0129768Y2 - - 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。

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ので
切離しが行なわれる場合、キヤツプ８、スプリン
グ１０などが落下することになる。切離しに際し
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
り部品が離脱し安全面で問題を残していた。

この問題を解決する構造として第２図に示す開
放装置が提案されている。この第２図に示す構造
は第１図においてキヤツプ８と金属棒５とが半田
付け又はかしめ９で結合されるのみであるのに対
し、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１
５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、金属棒５、ヒユーズ７、
第１結合体１４、第２結合体１５、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１
４、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１
６を介して端子部１３にぶら下がつた状態とな
り、部品の落下や離脱がなくなつて安全面で向上
した。

ところが、避雷器が接続される電源容量が大き
くなつて例えばAC6000A以上になると、ヒユー
ズ７の溶断時に発生するアーク熱によつてスプリ
ング１０の一部が溶断し落下する場合があり、な
お安全面において十分といえないという欠点があ
る。

そこで、本考案は上述の欠点に鑑み、安全性を
一層向上させた避雷器の開放装置の提供を目的と
する。

かかる目的を達成するため本考案としては、ス
プリングに耐アーク性に優れかつ可とう性を有す
る被覆を施したことを基本思想とするものであ
る。

ここで、第３図および第４図を参照して本考案
の実施例を説明する。なお、第３図および第４図
において、第２図と同一部分には同一符号を付
し、説明の重複を避ける。第３図および第４図に
おいて、ヒユーズ７を有する金属棒５をとりかこ
みかつキヤツプ８内に収納されるコイル状のスプ
リング１０には、耐アーク特性にすぐれかつ可と
う性を有するプラスチツクの被覆１０ａが施され
ている。この被覆１０ａの材料としては、耐アー
クと可とう性を兼ね備えるナイロン、ポリエチレ
ンなどがある。また、スプリング１０への被覆方
法としては、デイツピングならびにチユーブ通し
の方法がある。デイツピング法は可溶ナイロンを
メチルアルコールなどに溶かし、この溶液中にス
プリング１０をひたし、ついで引上げ乾燥して被
覆１０ａを有するスプリング１０を得る方法であ
る。また、チユーブ通し方法は、予めチユーブ形
状に作られたプラスチツクをスプリング線材に機
械的に通す方法である。

第４図は従来のスプリング１０と被覆１０ａを
施したスプリング１０とを比較したものであり、
第４図ａは従来のスプリング１０、第４図ｂはデ
イツピングによつて形成した被覆１０ａを施した
スプリング１０、第４図ｃはプラスチツクチユー
ブにより形成した被覆１０ａを施したスプリング
１０を示している。この場合、被覆１０ａの厚み
は被覆方法いかんにかかわらず、0.1mm〜0.5mm程
度である。被覆の厚さは耐アーク特性ならびにス
プリングの可とう性を確保する条件を満たすよう
に検討し選定する必要がある。また、被覆１０ａ
はスプリング１０の全部又は一部のいずれでもよ
い。

このような構造において、今、過大短絡電流が
金属棒５およびヒユーズ７に流入した場合、ヒユ
ーズ７が溶融して過大なアークならびにアーク熱
が発生する。しかし、耐アーク特性が優れたプラ
スチツクなどの被覆１０ａによつて、スプリング
１０が保護されアークが直接スプリング１０の線
材をなめることがないので、スプリング１０の溶
断を防止できる。こうして、開放動作が生じても
スプリング１０の部分的な落下は阻止される。

この実施例では第１結合体１４および第２結合
体１５を備えてキヤツプ８、スプリング１０、金
属棒５を一体化した例に基づき述べたが、この一
体化についてはたとばスプリング１０の巻終り先
端を金属棒５にかしめ、かつキヤツプ８も金属棒
５にかしめて、金属棒５の先端を電線１６に圧着
するなどしてもよい。

以上説明したように本考案によれば、スプリン
グに耐アーク性に優れ可とう性を有する被覆を施
すことにより、開放動作時アークによるスプリン
グの一部溶断も防止でき、架空配電線に取付けら
れる際公衆安全が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の避雷器の二つの例
をそれぞれ示す断面図、第３図および第４図は本
考案の実施例を示し、第３図は避雷器の断面図、
第４図ａ，ｂ，ｃはそれぞれスプリングの断面図
である。 図面中、５は金属棒、７はヒユーズ、８はキヤ
ツプ、１０はスプリング、１０ａは被覆である。

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、及びこ
   れらを収納するキヤツプを上記金属棒の先端部に
   て結合し、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避雷器に
   おいて、上記スプリングに耐アーク性に優れかつ
   可とう性を有する被覆を施したことを特徴とする
   避雷器の開放装置。