JPH02271501A - 変発電所用電気サージアレスタ - Google Patents

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】 発明の分野 この発明は大気中で誘起された、たとえば雷撃から生じ
たサージ、および切換操作によって生じた過電圧を安全
に取扱うための電力発電システムおよび配電システムに
おいて特に（ただしそれらのみにではないカリ使用され
るような、ダイバータとしても知られる電気サージアレ
スタにおける、またはそれに関連する改良に関するもの
である。

発明の背景 当山願人による英国特許出願番号第２１８８１９９号に
開示される、ポリマーで覆われた固体サージアレスタは
従来のがいしで覆われた旧式なアレスタとは大きく異な
り、商業的に大きな成功を納めている。当山願人の英国
特許第２０７３９６５号に開示されるアレスタから開発
されたこのアレスタは長手コアを含む。この長手コアは
、第１および第２のターミナルブロック間において対面
接触し、かつ周囲表面に接着される強化剛性プラスチッ
ク材料からなる剛性シェルで覆われる、酸化亜鉛バリス
タブロックおよび導電性ヒートシンク／スペーサ・ブロ
ックの分散アレイと、コアとの間に対候性シーラントを
挾んで前記コア上において隙間なく収縮するまたは解除
されるポリマー熱収縮材料またはエラストマ材料からな
るスリーブ、あるいはその場的に成形された合成プラス
チック材料を含む、前述のコアのためのシェッド状（ｓ
ｈｅｄｄｅｄ）外部ハウジングとから構成されるのが望
ましい。ヒートシンク／スペーサ・ブロックは当該出願
人による前述の英国特許出願番号第２１８８１９９号に
とって本質的なものではないが、アレスタ内において有
利な電圧グレージングおよび熱分布効果をもたらし、よ
ってその設置が望まれる。

英国特許出願番号第２１８８１９９号に述べられたよう
に、そこに開示されるサージアレスタは極めて高い物理
的強度を有するが、これはその構成が、表面に接着され
る強化プラスチックシェルで覆われるセラミックバリス
タブロックおよび金属性ヒートシンク／スペーサ働ブロ
ックから形成されるコアを基礎とするからである。バリ
スタおよびヒートシンク／スペーサ・ブロックはさらに
、コアの物理的強度を増加させる導電性接着剤を使用す
ることによって対面接触するように固定することもでき
る。英国特許出願番号第２１８８１９９号は具体的には
、そこに開示される構造のサージアレスタを用いること
によって配電ポールの仕上げにおける改良が可能となる
と説明している。

すなわち、サージアレスタ自体の大きな物理的強度によ
って、従来はがいしアレスタが物理的に一切負荷を受け
ないようにするために設ける必要があった孤立支持絶縁
体が不要となり、その結果、より費用効果があり、より
容易に取付けられ、かつ美観上および環境上より好まし
い設備が提供される。

英国特許出願番号第２１８８１９９号に開示されるポリ
マーのサージアレスタは本来、配電用アレスタとしての
利用に十分適合しており、入手可能な寸法のバリスタブ
ロックおよびその他の制限により、変発電所用およびそ
の他の高電圧適用には、がいしで覆われた大型のアレス
タが引き続き利用されている。アレスタの構成要素が、
充填された不活性ガス、およびアレスタの爆発を防ぐた
めに設けられた精巧な吹き出し機構とともに、シェッド
状のがいしハウジング内に封止されるそのような大型が
いしアレスタは様々な理由により不利である。すなわち
、それらは製造および試験に費用がかかり、利用現場へ
の輸送が困難であり、輸送中およびそれに続く組立てに
おいて損傷を受けやすく、設置が困難で大きな吊上げ装
置を必要とし、さらに前述のように損傷を受けやすく、
かつ本来的に、英国特許出願番号第２１８８１９９号の
ポリマーアレスタが回避するような電気上の諸問題（た
とえば、内部構成要素の劣化につながる内部電離）を被
りやすい。

発明の概要 この発明は、英国特許出願番号第２１８８１９９号のポ
リマーサージアレスタの大きな物理的強度によって、変
発電所用アレスタのような高電圧アレスタを、英国特許
出願番号第２１８８１９９号に述べられたような個々に
はより低い電圧の、複数個のアレスタからなる直並列ネ
ットワークとして構成することができるという認識に基
づく。

英国特許出願番号第２１８８１９９号に述べられたよう
な、ポリマーで覆われた単一のサージアレスタは、第１
級から第５級までのＩＥＣライン放電規定を満たすに十
分なエネルギ吸収能力は備えていないであろうし、さら
にライン放電の第１級から第５級に対応する高いシステ
ム電圧において、最少限の半径方向電圧応力で優れた垂
直電圧分布を保証するに十分な大きさではないが、ポリ
マーで覆われたそのようなサージアレスタの直並列ネッ
トワークならばこれらの要求に容易に応えることができ
るであろう。たとえば３０ＫＶ　　ｒｒｆＬｓの定格電
圧を有する、ポリマーで覆われた基本単一ユニットサー
ジアレスタは、高電圧システムのエネルギ要求を満たす
ように容易に並列に合わせて組立可能であり、この並列
配置は次に、所与の送電システムにおいて必要な電圧定
格を達成するために、直列に折返され得る。たとえば、
当該出願人の行なった実験によると、第３級のライン放
電性能を有する１３２ＫＶの有効に接地されたシステム
に相応しい１２０ＫＶ定格のアレスタの場合、英国特許
出願番号第２１８８１９９号において説明されかつクレ
ームされたような、ポリマーで覆われた３０ＫＶ定格の
アレスタからなる直並列ネットワークは、各々が３つの
並列接続されたアレスタからなる４つの直列段を含むで
あろう。

したがって、この発明は、その最も広い局面において、
比較的高い電圧定格を有する電気サージアレスタ／ダイ
バータを提供し、そのアレスタ／ダイバータは、各々が
比較的低い電圧定格を有し、かつバリスタブロックおよ
びポリマーハウジングからなるコアを含む高強度の形状
を有する、複数のサージアレスタ／ダイバータからなる
直並列ネットワークを含む。

この発明のより特定的な局面によると、比較的高い電圧
定格を有するサージアレスタが提供され、そのサージア
レスタは、各々が比較的低い電圧定格を有し、かつ各々
が長手コアを含む、複数のサージアレスタからなる直並
列ネットワークによって構成される。その長手コアは、
有効支持を最大にするために好ましくは（ただし必須で
はない）周囲表面に接着される強化プラスチック材料か
らなる剛性シェル内に包まれ、かつそれによって支持さ
れるバリスタブロックおよびターミナルブロックと、コ
ア上において隙間なく収縮したまたは解除されたポリマ
ー熱収縮材料またはエラストマ材料からなるスリーブ、
あるいはその場的に成形された剛性プラスチック材料を
含む、コアのためのシェッド状外部ハウジングとを含む
。

より特定的に、かつ英国特許出願番号第２１８８１９９
号に述べられたように、比較的低い電圧定格のサージア
レスタの各々は長手円筒状コアと、空隙のないインタフ
ェースを獲得するために封装性シーラントをコア表面と
の間に介在させて、前述のコア上に一律的シエツトを収
縮させた、電気的に絶縁性の熱収縮材料からなるポリマ
ースリーブと、さらにコアとスリーブとの間のインタフ
ェースをその両端部において覆い、かつ空隙のないイン
タフェースを獲得するために熱収縮スリーブとの間に封
装性シーラントを介在させた端部キャップとを含むであ
ろう。前述のコアはその各端部において円筒状のターミ
ナルブロックを含み、前述のターミナルブロックの間に
は複数の円筒状酸化亜鉛バリスタブロックおよび複数の
円筒状アルミニウムーヒートシンク／スペーサ・ブロッ
クが分散し、予め定められたコア長さアーク距離を有す
るコアの全長にわたって電圧グレーディングを提供し、
前述のバリスタブロックは、導電性接着剤によって物理
的および電気的に各々別のバリスタブロックまたはもう
一つの種類のブロックの各々の隣接する端部表面と接触
するように保持され、好ましくは接着される、金属被覆
された電極をその端部表面上に有し、前述のターミナル
ブロック、バリスタブロックおよび熱収縮スペーサ・ブ
ロックは、ガラス強化された硬化剛性エポキシ樹脂材料
からなるシェルによってコア内に共に固定的に保持され
、さらにそのシェルは好ましくは、ただし必須ではない
が、空隙およびガスが介在しないように各ブロックの外
部曲面に接着され、かつプリプレグシートまたはフィラ
メント状材料からなる予め組立てられたブロック上にラ
ッピングまたはワインディングとして形成されるのが便
利である。

熱収縮材料からなる外部ハウジングの代わりに、比較的
低い電圧定格のこのサージアレスタは、上に述べられた
ように、コア上において解除されるエラストマ外部ハウ
ジングまたはその場的に成形されたプラスチックハウジ
ングによっても形成され得るであろう。端部キャップの
配置は変更可能であろうし、アルミニウム・ヒートシン
ク／スペーサ・ブロックを省略し、または別の材料から
形成することも可能であろう。同様に、剛性シェルおよ
びその形成方法においても、この発明から逸脱すること
なく様々な変更がなされ得るが、この発明の本質は高強
度構造を利用することにあり、そのような高強度の特殊
な達成が問題ではない。

実験室におけるテスト結果として作成された次の表（表
１）は、ＩＥＣ９９−１送電ライン放電級を満たすため
にこの発明の教示に従って必要とされるであろうポリマ
ーアレスタの直並列ネットワークの数を示す。この表の
作成は２４ＫＶ定格のポリマーユニットの使用に基づく
。

並列に配置されるユニットの定格電圧は、必要な電圧定
格を満たすように選択することが可能であり、２４ＫＶ
ユニツトのみに制限されるものではない。しかしながら
、経験によれば、最も便利なユニット定格は２４ＫＶ、
３０ＫＶまたは３６ＫＶであり、それらに対応するポリ
マーアレスタが英国特許出願番号第２１８８１９９号に
開示される。

問題の高電圧サージアレスタの直並列形状は、複数の直
列アレスタ段を並列接続するのに役立つ装着プレートを
用いることによって達成され得、その装着プレートは概
して環状であるのが望ましく、かつ各直列段を形成する
単体サージアレスタは、使用されるアレスタ環境を浸漬
する電界の望ましくない非均一性を回避するために、装
着プレートのまわりに一様に等間隔で配置される。この
発明による直並列ネットワークの電圧分布が容認し得る
限界内にあることを保証するためには、当業者には容易
に理解されるであろうが、この配置の物理的寸法が極め
て重要である。この配置の寸法はシステム電圧と、接地
面上の所与の配置寸法に対する電界強度の関係とによっ
て確定するであろうと考えられる。上に述べられたよう
に、ポリマーサージアレスタの直並列ネットワークは環
状に配置されるのが望ましく、次の表（表２）は最大シ
ステム電圧に関して定められた最小配置寸法を示す。

（以下余白） さらに他の重要な考慮すべき事柄は直列の各並列ネット
ワークの接合点におけるコロナ放電の除去であり、この
発明はこの要件が各接合点に設けられる適当なコロナリ
ングの使用により達せられるということを提案する。実
際問題として、直並列ネットワークのすべての接合点に
同じ直径のコロナリングを取付けるのが便利で効果的で
あるが、コロナリングの直径は接合点電圧により決定さ
れる。上記の表２は使用されるべきコロナリングの最小
の直径を挙げる。コロナリングは装着プレートの周囲に
固定されるように適合された別々の構造であってもよく
、または代替的に好ましくは装着プレートと一体的に形
成されてもよい。下文に詳細に記述されるのは雨水が装
着プレート表面を逸れて流れるのを助長するように設計
された有利な装着プレートカム（ｃａｎ　）コロナリン
グ構成であり、この構成は半径にされたコロナリングと
一体的にそれの外部の周囲に形成された下に向かって垂
れ下がっている円錐装着プレートを含む。

全体のアレスタの各段におけるポリマーのアレスタの配
置は、それの隣りの段におけるポリマーのアレスタの配
置から都合良く回転可能にオフセットである。この配置
のおかげで、種々の段におけるポリマーのアレスタはア
レスタの軸方向に並ばず、アレスタから装着プレートへ
の結合のみを選んでポリマーのアレスタの間のアレスタ
からアレスタへの結合は除去されるので、全体のアレス
タの組立は容易にされるだけでなく、またポリマーのア
レスタから結合プレートへの熱の消散は装着プレートへ
のポリマーのアレスタのより分散された接続のおかげで
容易にされる。

装着プレートはしたがって（ａ）ポリマーのアレスタの
相互接続を準備し、（ｂ）隣りの段の装着プレートで固
定静電キャパシタンスを準備し、それは全体のアレスタ
にわたる電圧勾配緩和（ｇｒｘｄｉｎｇ）　に関して有
利であり、（Ｃ）どの段の複数のアレスタの１つも、そ
れぞれの段におけるそれの相手に関して過熱し、それの
固有の温度依存抵抗によって、それぞれの段における電
気的不均衡を起こすのを避けるように、各段におけるポ
リマーのアレスタ間の熱平衡を達成する手段を準備する
機能を有するように理解される。コロナリングが装着プ
レートと一体的に形成されるところでは、装着プレート
はまたコロナリングを設けるという付加的な機能を与え
る。

この発明のさらに他の特徴は前掲の請求の範囲の中で明
らかにされ、それらおよび前述の特徴がよく理解される
ように、この発明の例となる実施例が添付の図面に関連
して下文に記述されるであろう。

好ましい実施例の説明 第１図を参照すると、その中に一部断面図で、一部側面
図で、前述の英国特許第２１８８１９９号の教示による
例となるサージアレスタ１が図示される。サージアレス
タ１はガラス強化プラスチックシェル５の範囲内に構造
的に結合された、金属酸化物バリスタブロック２と、ア
ルミニウム合金ヒートシンク／スペーサブロック３と、
ターミナルブロック４とを含み、それはブロック２．３
、および４の外部の円筒表面に接合される。バリスタブ
ロック２と、ヒートシンク／スペーサブロック３と、タ
ーミナルブロック４と、ガラス強化プラスチックシェル
５とは非常な物理的強度の一体的な構造アレスタコアを
構成し、それぞれのブロックの面している表面は保持さ
れ、好ましくは空気の孔閉じ込め（ｅｎｔｎｐｍｅｎｊ
）またはプラスチック材料のブリードなしに、向き合っ
て物理的電気的コンタクトして適当な導電性接着剤の使
用により接着される。図示されるような交互の大きい直
径と小さい直径の一体的シエツト（ｓｈｅｄ）　７を持
ち、好ましくは表面の水分のシエディング（ｓｈｅｄｄ
ｉｎｇ）を助長するように輪郭を描かれたシェッドを持
つ熱収縮スリーブ６は、流体しっ（い材料の内部配置を
持つアレスタコアのあたりに収縮され、熱収縮スリーブ
とアレスタコアの外部の表面との間のインタフェースが
ボイドまたは空気の孔閉じ込めがなく、水分により進入
され得ないことを確実にする。ステンレススチール端部
キャップ８が端部キャップとアレスタコアとの内部の間
の空間を充填するシリコンゴムまたはシーラント９のよ
うなものを持つアレスタの各端部に嵌合され、組にされ
たねじ山への水分の進入を妨げるために設けられたシー
ル１１を持つターミナルブロック４とねじ山で係合され
るステンレススチールターミナルアセンブリ１０により
保持される。端部キャップ８のスカート部分はそれぞれ
のターミナルブロック４とそこでコンタクトするバリス
タブロック２との間の接合点を持つ高さで終わり、そう
でなければ挾まっている誘電体材料に有害に影響するか
もしれないこれらの２つの位置における電圧勾配の確立
を避ける。

金属酸化物バリスタブロック２はたとえば明電舎から商
業的に入手可能であり、好ましくは酸化亜鉛非線形抵抗
器材料を含むであろう。熱収縮スリーブ６はレイケム（
ＲａＹｃｈｅｓ　）から入手可能であり、たとえばレイ
ダムＰＰ５３０２２シーラントによってガラス強化プラ
スチックシェル５に対して封止され得、同じシーラント
がポリマーの熱収縮材料に対して端部キャップ８を封止
するのに使用され得る。

バリスタバルブブロックはそれらの平坦な端部面に金属
処理されたアルミニウムコンタクトを持ち、それらの周
囲の曲げられた表面が電気的に絶縁する材料で被覆され
た円筒形の形式で通常入手可能である。ヒートシンク／
スペーサエレメントは好ましくはバリスタバルブブロッ
クと同じ直径の円筒としてアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金で形成される。バリスタバルブブロックはアレ
スタにとって所望の電気的抵抗特性を与えるために十分
な数が設けられ、ヒートシンク／スペーサは十分な数が
設けられ、アレスタにそれのターミナル間の十分な長さ
を与え、それがアークを生じることなしでそれの定格電
圧に耐えるのを可能にし、アレスタの全体の長さにわた
って電圧降下の勾配を緩くするようにバルブブロックと
ともに分散される。たとえば６ＫＶないし３６ＫＶに及
ぶ違った大きさの違った定格の配電用サージアレスタの
レンジが、アレスタの長さを変えるように単にバリスタ
ブロック２およびアルミニウムヒートシンク／スペーサ
ブロック３の数および分布を変えることにより、第１図
の原理に従ってこのように構成されることができ、この
点におけるさらに進んだ詳細は我々の英国特許出願第２
１８８１９９号において見出され得る。

補強されたプラスチックシェルはその範囲内にバルブブ
ロック、ターミナルブロック、およびヒートシンク／ス
ペーサが組立てられ合成樹脂材料とともに嵌め込まれる
予め形成された管として提供されることができるが、し
かし英国特許出願第２１８８１９９号の教示に従って、
最初にそれらの所望のアレイでバルブブロック、ターミ
ナルブロック、およびヒートシンク／スペーサを組立て
、それからアレイが軸方向の圧縮に保持される状態で、
アレイのあたりに樹脂含浸された織物または繊維状の補
強材料のマットを含むプリプレグ材料をラップし、その
後に樹脂を硬化する。英国特許出願第２１８８１９９号
に記述されたように、樹脂の硬化は、どんなボイドもガ
ス状の含有物も完成されたアレスタに存在しないのを確
実にするように、好ましくはモールド圧力のもとて熱的
に行なわれる。代替的にそれは熱収縮テープ（たとえば
マイラーテープ）でそれのプリプレグラッピングでアレ
スタコアを螺旋状にラップし、その後樹脂を熱硬化し、
最終的にテープを除去する均等な技術により行なわれて
もよい。

このようにアレスタコアを形成して、熱収縮材料（時に
は熱回復可能材料と呼ばれる）または機械的に解放され
るエラストマ材料またはその場的に成形された合成樹脂
材料の外部のハウジングのコアへの組立は簡単なことで
ある。この目的に適当な一律的シエツトを持つ熱収縮ス
リーブはレイケム有限会社から入手可能であり、レイケ
ムの英国特許第１，５３０．９９４号および第１，５３
０．９９５号の主題であり、それの開示は引用によりこ
こに援用される。熱収縮材料は望ましい反トラッキング
および他の電気的特性を有し、それはそれを高電圧電気
的がいしとしての利用に適合する。しっくいシーラント
が熱収縮スリーブの範囲内で利用され、熱収縮材料の外
部のハウジングとアレスタコアの補強されたプラスチッ
クシェルとの間のインタフェースがボイドがなく、水分
浸透その他に不浸透であることを確実にし、そのような
しっくいシーラントはまたレイケム有限会社から入手可
能である。熱収縮材料の代替として、たとえばＥＰＤＭ
またはシリコンゴムのようなエラストマ材料が使用され
得、コアはスリーブの中へ押し込められ、またはエラス
トマスリーブはコア表面とのぴったりした係合へ弾力的
に収縮するように、機械的に拡張され、コア上へ導入さ
れ、その後解放され、耐候性シーラントは好ましくはコ
アとエラストマスリーブとの間のインタフェースを封止
する。

一体的シエツトを持つ合成ゴム型ＥＰＤＭスリーブはＧ
ＥＣヘンリー（ＧＥＣ−Ｈｅｎｌｅｙ）から入手可能で
あり、それはこの目的に適当である。代替的に外部のハ
ウジングが予め形成されたアレスタコア上に成形される
。

均等な従来のがいしで覆われたサージアレスタと比較し
て、第１図の教示に従って構成されたサージアレスタは
、非爆発的な故障モードを表わすという重要な利点を有
し、それは軽い重量であり、従来のアレスタの半分ぐら
いの重量しかないというさらに他の利点を有し、さらに
非常に強く頑丈に作られ、破壊行為および不適当な取扱
いによる破損に抵抗し、大気の汚染物質により影響を受
けず、水分の進入に対して不浸透である。従来のサージ
アレスタのいくつかの前に説明されなかった故障がバリ
スタエレメントの導電性を増加する、減少する雰囲気を
発生するアレスタの範囲内の電離の結果から起こったか
もしれない（おそらく起こった）ということがかなり最
近になって理解されてきた。これらの効果はアレスタ以
内の水分の存在により、およびバリスタエレメントの内
部の電気的ストレスを増加する傾向がある外部の大気汚
染により悪化される。ガスの孔閉じ込めまたは水分を避
けることにより、第１図のサージアレスタは従来のがい
しで覆われたサージアレスタのこれらの問題を完全に除
く。さらに第１図のサージアレスタは従来のがいしで覆
われたサージアレスタより低いコストで製造されること
ができる。

アルミニウムブロック３がヒートシンク／スペーサとし
て前記に言及されたということは注目されているであろ
う。これはブロック３が実際２つの本質的な機能を果た
すからである。第１にそれらはバリスタブロック２の面
における実質的な熱シンクの準備により、アレスタコア
の構造的一体性を保護するために動作するアレスタ以内
でのヒートシンクとして役立ち、第２にそれらは必要と
されるアーク距離を達するようにアレスタを延長するの
に役立つ。同様の態様で、ガラス強化プラスチックシェ
ル５はアレスタコアアセンブリの構造の一体性を準備し
、また熱バリアとして役立つという２重の機能を与える
。当業者により理解されるであろうように、遮断器が関
連した電力システムでトリップするまで何分の１秒かだ
け続くであろうアレスタの短絡故障モードにおいて（統
計的にあらゆるアレスタがこの潜在的に最も危険なモー
ドを避は難く失敗しがちである）、非常に高い過渡電流
がアレスタコアの範囲内で２０００℃のオーダの温度の
結果としての発生でアレスタを通って流れるであろうし
、ガラス強化プラスチックシェルはこの極端な過渡温度
からアレスタのポリマーの外部のハウジングを保護する
のに役立ち、それによって過渡の間ずっと、およびその
後にアレスタの構造的一体性を確実にする。従来のがい
しで覆われたアレスタはそのような過渡状態の結果とし
ておそらく爆発的に粉々になるであろう。

（以下余白） 第１図のサージアレスタは配電用サージアレスタ市場に
おいて益々浸透しており、上記で説明したように、従来
のがいしで、覆われたアレスタに対してかなりの利点を
有する。しかし、前述のように、がいしで覆われたアレ
スタがその著しくかつ広く認識されている不利点にもか
かわらず最も羽振りを効かずより高い電圧の応用に対し
て本質的に適するとは考えられなかった。本発明は第１
図のポリマーアレスタに対して、かつ英国特許出願第２
１８８１９９号の範囲内において類似して構成されたア
レスタに対して、より高い電圧アレスタ市場へのブレイ
クスルーを与える。

添付図面の第２図を参照すると、本発明に従って一例の
１２０ＫＶ変発電所用サージアレスタ２０が概略的に示
され、アレスタは直列に接続される４つの３０ＫＶステ
ージを含み、各ステージは英国特許出願第２１８８１９
９号に開示および請求され、ならびに並行して接続され
る添付図面の第１図によって例示される種類の３つの３
０ＫＶアレスタを含む。アレスタの４つのステージは第
２図において工、■、■および■と示され、各ステージ
は、第４Ａ図および第４Ｂ図でより詳細に示されかつた
とえば重いゲージアルミニウムまたはアルミニウム合金
で第２表に従って寸法化されて形成される円形状の円錐
台形装着プレート２２の周囲のまわりで対称的にかつ互
いに対して等距離で装着される３つのポリマーアレスタ
２１を含む。各ポリマーアレスタ２１にわたるアークの
距離は、すなわちその端部キャップ間の縦の距離は、英
国第２１８８１９９号の第２図の教示に従って、３８０
ｍｍ（１５インチ）であるかもしれない。

装着プレート２２と一体的に形成されるコロナリング２
３は、コロナ放電効果をなくすためにアレスタ２０の各
ステージの上方に設けられ、高電圧設置におけるこのよ
うなコロナリングの提供は、本発明の態様ではないがそ
れ自体は既知である。

ラインターミナル（示されていない）はアレスタ２０の
頂点に設けられてもよく、組立てられた構造はベース２
５の上に立つ。

装着プレート２２およびコロナリング２３の正確な形は
意図される応用、たとえばアレスタは屋内または屋外の
使用のためにあるかに依存して、変形が可能である。屋
内の応用では、装着プレートは単に平坦な円形状プレー
トであってもよいが、屋外応用のためには、排水を設け
てアレスタ内に氷ができないことを確実にするべきであ
り、これらの情況において環状形の装着プレートが設け
られてもよい。コロナリング２３は装着プレートと一体
的に形成されることができる、または別個の取付構造で
あってもよい。

第４Ａ図および第４Ｂ図は、第２図および第３図で示さ
れる直並列サージアレスタ形状で使用される組合わせら
れた装着プレートおよびコロナリングの好ましい形を示
す。示されるように、装着プレート２２は上向きの凹面
の円錐台の形を有し、アレスタ形状が外部の天候で使わ
れるときに雨水が流れ落ちるのを容易にするように設計
され、その外部周囲はコロナリング２３のアーク状表面
に滑らかに合体する。第１図の個々のポリマーサージア
レスタは、装着プレート２２の傾斜によって、各端部で
傾斜表面に装着されるので、個々のサージアレスタが適
切な配向で装着プレートに装着することを確実にするた
めに、適切に形作られたウオシャ（有利的に装着プレー
トと一体的に形成されることができる）が使用される。

第２図および第３図の直並列配列、および比較的高い電
圧アレスタを形成するために複数個の比較的低い電圧定
格ポリマーアレスタを使用する本発明に従った類似した
直並列配列は、以下の多くの著しい利点を有する： いかなる全体的システム電圧およびエネルギ要求も、単
一のユニット定格を使って適応することができる、 直並列アレスタは手作業のみが必要で、現場に組立てる
ことができ、持上げ装置は必要ない、直並列アレスタは
現場で組立てられる個々のコンポーネントとして現場ま
で運ぶことができ、従来の高電圧アレスタで今まで経験
する運搬の困難を避ける、 個々のポリマーアレスタの強度は運搬および組立の間の
損傷のリスクを実質的になくす、−取扱いおよびテスト
に関して、製造時間はがいしで覆われたアレスタと比べ
ると減じられる、形式検査は最も高いデユーティ（クラ
ス５）でのみ行なう必要がある、 バリスタエレメントの劣化をもたらす内部電離の問題は
なくされる、 システム短絡電流（すなわち放圧機能）に関する問題は
なくされる、 バリスタエレメントのより効果的冷却を達成する、 付加的グレージングキャパシタンスまたは他のコンポー
ネントは適当なステージで簡単に加えられる、 １つのサイズのバリスタエレメントですべてのシステム
電圧およびデユーティを網羅することができる（はとん
どの製造業者は現在少なくとも３つの異なるサイズを使
う）、 立上げ試験の際簡単なテスト装置のみが必要である（つ
まり単一ユニットアレスタへの出力、すなわち３０から
４０ＫＶを伴なうポータプルＡＣまたはＤＣテストセッ
ト）、 低重量構成は支持構造のコストを減じ、アレスタはトラ
ンスフォーマタンクまたはケーブル端部密閉支持構造に
直接装着されることができる、システム電圧が変わると
、簡単に定格が上げ下げできる、 すべての情況に対して１つのサイズのアレスタユニット
しか必要ないので、顧客の保管およびストック問題を減
する、 間違った組立てのリスクをなくす、 がいしで覆われるアレスタの状況と違って、サービスの
性能は簡単に視覚的にモニタすることができる、 質量が低くかつポリマーアレスタユニットの剛性内部構
造によって、がいしアレスタに比べて地震応答が優れて
いる。

関連する知識および経験を持つ者によって容易に理解さ
れるように、特定の順序でリストされていない上記の利
点は、従来の高電圧アレスタに対してかなりの改良を示
す。

本発明は特定の実施例に関して説明されたが、この発明
は説明された実施例に限定されるのではなく、変発電所
用アレスタのような高電圧サージアレスタを、たとえば
英国特許第２１８８１９９号で説明および請求されるよ
うな複数個のポリマーに覆われた低電圧アレスタを含む
直並列ネットワークとして構成するこの発明の広い範囲
から逸脱することなく、多くの修正および変形が可能で
ある。本発明の実施例において、英国特許出願第２１８
８１９９号に従ってポリマーサージアレスタを使用する
ことが好ましいが、軽量および高い物理的強度の類似し
た特性を示す他のポリマーサージアレスタも代替的に使
用することができる。

たとえば、英国特許出願第２１８８１９９号で特定的に
説明されるポリマーサージアレスタは、最高の電気的性
能に結合される卓越した物理的強度特性によって本発明
の目的のために好ましいが、米国特許第４６５６５５５
号で説明され、合成樹脂材料を持つフィラメント状ワイ
ンディングによって互いにおよびターミナルブロックに
対して対面接触して保たれるバリスタブロックに従った
サージアレスタ提案を認識している。米国特許第４６５
６５５５号で説明されるような構成的技術が本発明の目
的のための十分な物理的強度を有するサージアレスタを
達成することができるかを決定するためのテストを現在
行なっていないが、これを行なうことができるまたは行
なうように修正することができることが考えられ、した
がって、十分な物理的強度を有すると仮定して、米国特
許第４６５６５５５号で説明されるような、またはそこ
で実質的に説明されるようなポリマーサージアレスタか
ら直並列型サージアレスタを構成するのに、本発明の範
囲内にあると考えられる。英国特許出願第２１８８１９
９号で特定的に説明されるようなポリマーサージアレス
タを構成する最近の提案についても認識しており、ただ
し違うのはターミナルブロックおよびバリスタブロック
のスタックの間のスプリングウオッシャの中間位置づけ
、ならびにバリスタブロックスタックのまわりとバリス
タブロックスタックトの間の薄い管状エラストマ膜およ
び樹脂注入されたグラスファイバラッピングの提供であ
り、このようなアレスタ構造に対して現在テストを行な
っていないが、アレスタにおいて十分な物理的強度が得
られる限り、本発明に従った直並列アレスタ形状の構成
においてこのようなアレスタを使うことができるのは可
能である。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は前述の我々の英国特許出願第２１８８１９９号
の教示に従う、例となるポリマーのサージアレスタを図
示する。 第２図は第１図の複数個のサージアレスタの直並列ネッ
トワークとして、この発明に従って構成される１２０Ｋ
Ｖ変発電所用サージアレスタの略側面図を図示する。 第３図は第２図のサージアレスタの１つの段および隣り
合った段へのそれの接続のモードを図示する斜視図であ
る。 第４Ａ図および第４Ｂ図はそれぞれ好ましい装着プレー
ト／コロナリング構成の平面図および側断面図である。 図において１はサージアレスタであり、２は金属酸化物
バリスタブロックであり、３はアルミニウム合金ヒート
シンク／スペーサブロックであり、４はターミナルブロ
ックであり、５はガラス強化プラスチックシェルであり
、６は熱収縮スリーブであり、７は一律的シエツトであ
り、８はステンレススチール端部キャップであり、９は
シーラントであり、１０はステンレススチールターミナ
ルアセンブリであり、１１はシールである。 特許出願人　ボウソープ・インダストリーズ・手続補正
書 １、事件の表示 平成２年特許願第　２８１２３　　号 ２、発明の名称 電気サージアレスタ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ボウソーブ・インダストリーズ・リミテッド４
、代理人 住　所　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀行
南森町ビル５、補正命令の日付 ６、補正の対象 明細書の２、特許請求の範囲および３、発明の詳細な説
明の欄 ７、補正の内容 （１）　特許請求の範囲を別紙のとおり。 （２）　明細書節７頁３行目の「耐候性」を「耐候性」
に補正します。 （３）　同第１０頁１０行目の「最小限」を「最小限」
に補正します。 （４）　同第１２頁１５行目の「耐候性」を「耐候性」
に補正します。 （５）　同第１３頁２行目の「耐候性」を「耐候性」に
補正します。 以上 ２、特許請求の範囲 （１）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
タ／ダイバータであって、前記アレスタ／ダイバークは
複数個のサージアレスタ／ダイバータの直並列ネットワ
ークを含み、各々は比較的低い電圧定格を有し、バリス
タブロックを備えるコアおよびポリマーハウジングを含
む高強度形状である、電気サージアレスタ／ダイバータ
。 （２）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
タ／ダイバータであって、前Ｓ己アレスタ／ダイバータ
は複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネント
の直並列配列を含み、各々は比較的低い電圧定格を有し
、および各々は強化プラスチック材料の剛性シェル内に
包まれるバリスタブロックおよびターミナルブロックを
備える長手のコアと、シェッド状のポリマー外部ハウジ
ングとを含む、電気サージアレスタ／ダイバータ。 （３）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
タ／ダイバータであって、前記アレスタ／ダイバータは
複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネントの
直並列配列を含み、各々は比較的低い電圧定格を有し、
および各々はブロックの周囲表面に接着される強化プラ
スチック材料の剛性シェル内に包まれるバリスタブロッ
クおよびターミナルブロックを備える長手のコアとシェ
ッド状のポリマー外部ハウジングとを含む、電気サージ
アレスタ／ダイバータ。 （４）　前記バリスタブロックは、たとえば酸化亜鉛を
含む金属酸化物バリスタブロックである、請求項２また
は３に記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。 （５）　前記低電圧定格サージアレスタ／ダイバータコ
ンポーネントの長手コアはヒートシンク／スペーサブロ
ックをさらに含む、請求項２または３または４に記載の
電気サージアレスタ／ダイバータ。 （６）　強化プラスチック材料の前記シェルは、前記ブ
ロックに巻かれるまたは包まれて後で硬化される未硬化
プラスチック材料のフィラメント状またはシートのキャ
リアを含む、請求項２ないし５のいずれかに記載の電気
サージアレスタ／ダイバータ。 （７）　前記シェッド状のポリマー外部ハウジングは、
前記コアに縮み処理された熱収縮材料、または前記コア
に放たれたエラストマ材料、または前記コアにその場的
に成形されたプラスチック材料を含む、請求項２ないし
６のいずれかに記載の電気サージアレスタ／ダイバータ
。 （８）　複数個の直列に接続されたステージを含み、各
ステージは１対の装着プレートの間で互いに対して平行
に装着される複数個の前記低電圧定格サージアレスタ／
ダイバータコンポーネントを含む、請求項２ないし７の
いずれかに記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。 （９）　前記装着プレートは円形であり、各ステージの
複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネントは
、前記装着プレートに対して円周的に互いに対して均一
に間隔が離れている、請求項７に記載の電気サージアレ
スタ／ダイバータ。 （１０）　各ステージの複数個のサージアレスタ／ダイ
バータコンポーネントは、次の隣接ステージまたは多次
の隣接ステージの複数個のサージアレスタ／ダイバータ
コンポーネントに関して円周的にずれている、請求項９
に記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。 （１１）　前記直並列ネットワークの直列インタフェー
スで装着されるコロナ放電抑制リングを含む、請求項２
ないし８のいずれかに記載の電気サージアレスタ／ダイ
バータ。 （１２）　コロナ放電抑制リングは装着プレートに接続
される、または装着プレートと一体的に形成される、請
求項８ないし１０のいずれかに記載の電気サージアレス
タ／ダイバータ。 （１３）　添付図面の第２図、第３図、第４Ａ図および
第４Ｂ図に関して実質的にここに説明される、電気サー
ジアレスタ／ダイバータ。 （１４）　各々に複数個の高強度ポリマー型低電圧サー
ジアレスタが並列に接続される複数個の直列接続ステー
ジを含む高電圧電気サージアレスタ／ダイバータであっ
て、各前記ステージは、まわりにそれぞれのステージの
複数個の低電圧サージアレスタが互いに対して均一の間
隔で離されて装着される導電性の装着プレートと、前記
装着プレートに接続されるまたは前記装着プレートに一
体的に形成されるコロナ放電抑制リングとを含み、前記
ポリマー型低電圧サージアレスタの各々は、強化シェル
内に包まれおよびシェッド状のポリマーハウジング内に
収納される固体バリスタブロックコアを含む、電気サー
ジアレスタ／ダイバータ。 （以下余白）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
   タ／ダイバータであって、前記アレスタ／ダイバータは
   複数個のサージアレスタ／ダイバータの直並列ネットワ
   ークを含み、各々は比較的低い電圧定格を有し、バリス
   タブロックを備えるコアおよびポリマーハウジングを含
   む高強度形状である、電気サージアレスタ／ダイバータ
   。
2. （２）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
   タ／ダイバータであって、前記アレスタ／ダイバータは
   複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネントの
   直並列配列を含み、各々は比較的低い電圧定格を有し、
   および各々は強化プラスチック材料の剛性シェル内に包
   まれるバリスタブロックおよびターミナルブロックを備
   える長手のコアと、シェッド状のポリマー外部ハウジン
   グとを含む、電気サージアレスタ／ダイバータ。
3. （３）　比較的高い電圧定格を有する電気サージアレス
   タ／ダイバータであって、前記アレスタ／ダイバータは
   複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネントの
   直並列配列を含み、各々は比較的低い電圧定格を有し、
   および各々はブロックの周囲表面に接着される強化プラ
   スチック材料の剛性シェル内に包まれるバリスタブロッ
   クおよびターミナルブロックを備える長手のコアとシェ
   ッド状のポリマー外部ハウジングとを含む、電気サージ
   アレスタ／ダイバータ。
4. （４）　前記バリスタブロックは、たとえば酸化亜鉛を
   含む金属酸化物バリスタブロックである、請求項２また
   は３に記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。
5. （５）　前記低電圧定格サージアレスタ／ダイバータコ
   ンポーネントの長手コアはヒートシンク／スペーサブロ
   ックをさらに含む、請求項２または３または４に記載の
   電気サージアレスタ／ダイバータ。
6. （６）　強化プラスチック材料の前記シェルは、前記ブ
   ロックに巻かれるまたは包まれて後で硬化される未硬化
   プラスチック材料のフィラメント状またはシートのキャ
   リアを含む、請求項２ないし５のいずれかに記載の電気
   サージアレスタ／ダイバータ。
7. （７）　前記シェッド状のポリマー外部ハウジングは、
   前記コアに縮み処理された熱収縮材料、または前記コア
   に付けられたエラストマ材料、または前記コアにその場
   的に輪郭に合わせられたプラスチック材料を含む、請求
   項２ないし６のいずれかに記載の電気サージアレスタ／
   ダイバータ。
8. （８）　複数個の直列に接続されたステージを含み、各
   ステージは１対の装着プレートの間で互いに対して平行
   に装着される複数個の前記低電圧定格サージアレスタ／
   ダイバータコンポーネントを含む、請求項２ないし７の
   いずれかに記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。
9. （９）　前記装着プレートは円形であり、各ステージの
   複数個のサージアレスタ／ダイバータコンポーネントは
   、前記装着プレートに対して円周的に互いに対して均一
   に間隔が離れている、請求項７に記載の電気サージアレ
   スタ／ダイバータ。
10. （１０）　各ステージの複数個のサージアレスタ／ダイ
    バータコンポーネントは、次の隣接ステージまたは各次
    の隣接ステージの複数個のサージアレスタ／ダイバータ
    コンポーネントに関して円周的にずれている、請求項９
    に記載の電気サージアレスタ／ダイバータ。
11. （１１）　前記直並列ネットワークの直列インタフェー
    スで装着されるコロナ放電抑制リングを含む、請求項２
    ないし８のいずれかに記載の電気サージアレスタ／ダイ
    バータ。
12. （１２）　コロナ放電抑制リングは装着プレートに接続
    される、または装着プレートと一体的に形成される、請
    求項８ないし１０のいずれかに記載の電気サージアレス
    タ／ダイバータ。
13. （１３）　添付図面の第２図、第３図、第４Ａ図および
    第４Ｂ図に関して実質的に説明される、電気サージアレ
    スタ／ダイバータ。
14. （１４）　各々に複数個の高強度ポリマー型低電圧サー
    ジアレスタが並列に接続される複数個の直列接続ステー
    ジを含む高電圧電気サージアレスタ／ダイバータであっ
    て、各前記ステージは、まわりにそれぞれのステージの
    複数個の低電圧サージアレスタが互いに対して均一の間
    隔で離されて装着される電気的導電性の装着プレートと
    、前記装着プレートに接続されるまたは前記装着プレー
    トに一体的に形成されるコロナ放電抑制リングとを含み
    、前記ポリマー型低電圧サージアレスタの各々は、強化
    シェル内に包まれおよびシェッド状のポリマーハウジン
    グ内に収納される固体バリスタブロックコアを含む、電
    気サージアレスタ／ダイバータ。