JPH05159850A - 送電線用避雷装置 - Google Patents

送電線用避雷装置

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JPH05159850A
JPH05159850A JP32351791A JP32351791A JPH05159850A JP H05159850 A JPH05159850 A JP H05159850A JP 32351791 A JP32351791 A JP 32351791A JP 32351791 A JP32351791 A JP 32351791A JP H05159850 A JPH05159850 A JP H05159850A
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Yasuhiko Kanetaka
康彦 金高
Hirotsugu Koike
浩継 小池
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】絶縁筒内で、円板状の非線型抵抗素子を柱状に
積み重ねてなる抵抗積層体が、ばねを介し、絶縁筒両端
部に固定された電流電極の間に保持される構造の送電線
用避雷装置において、絶縁筒内でアークが発生したとき
の過大圧力を外気へ放出する際の放圧機能が溶融金属等
により阻害されない装置構成を得る。 【構成】ばねをコイル状圧縮ばねとするとともに、ばね
と接触する方の電流電極を、ばねの内側に絶縁筒の内部
空間側から絶縁筒軸方向の放圧孔を複数穿孔されたもの
とするか、ばねと接触しない方の電流電極と抵抗積層体
との間に、少なくとも電流電極側端面が開放され周壁に
複数の貫通孔が形成された金属製筒体を介装するように
するとともに、該電流電極を、筒体内周縁の内側に前記
ばね側電流電極と同様の放圧孔を穿孔されたものとし
て、ばねあるいは筒体により、放圧孔入口側に流れの障
碍を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、絶縁筒内で、円板状
の非線型抵抗素子を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体
が、ばねを介し、絶縁筒両端部に固定されて外部導体と
接続される電流電極の間に保持される構造の送電線用避
雷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種避雷装置構造の第1の例と
して、特開平1−176687号公報に開示された避雷
装置の構造を図3に示す。酸化亜鉛を主成分とする円板
状の非線型抵抗素子1を柱状に積み重ねてなる抵抗積層
体を収容する絶縁筒22は、FRP (ガラス繊維を充填
して機械的強度を増した合成樹脂成型品) からなり、該
絶縁筒22の両端部に接着材あるいはピンを用いてそれ
ぞれ固定された電流電極23, 33の間に、ばね24を
介して前記抵抗積層体が保持されている。上部の電流電
極23は、ばね24との接触面を有する中央の台座部2
3dと、台座部23dをギャップをおいて同軸に囲む円
筒部23eと、絶縁筒22の上端面に当接するフランジ
部23fとを備えてなり、フランジ部23fに放圧孔2
3cが形成されている。また、下部の電流端子33は、
抵抗積層体の下端面との接触面を有する中央の台座部3
3dと、台座部33dをギャップをおいて同軸に囲む円
筒部33eと、絶縁筒22の下端面と当接するフランジ
部33fとを備えてなり、フランジ部33fに放圧孔3
3cが形成されている。放圧孔23c, 33cは、絶縁
筒22の全外周面を覆いかつリング状の襞25aを形成
する熱収縮性有機弾性絶縁材 (以下有機絶縁材という)
25により閉鎖されている。
【0003】落雷時に、避雷装置が吸収すべき雷エネル
ギーが避雷装置のエネルギー耐量を越えると、非線型抵
抗素子1が熱破壊を起こし、絶縁筒22内にアークが発
生して筒内の圧力が上昇する。この圧力が所定値を越え
ると、放圧孔23c, 33cを覆っている有機絶縁材が
破れ、絶縁筒22内のガスが、電流電極23, 33中央
の台座部23d, 33dと円筒部23e, 33eとの間
に形成された円筒状の流路を通って放圧孔23c, 33
cから外気へ放出され、筒内圧力が所定値以下となり、
絶縁筒22は破裂を免れ、抵抗素子1やばね24の飛散
が防止される。なお、図中の符号26, 27は、放圧孔
23c, 33cから外気へ放出される高温の電離ガスを
絶縁筒22の長手方向に向きを変えて絶縁筒22の外部
にアークの閃絡路を形成させ、絶縁筒内部のアークを外
部へ移行させて絶縁筒内部の圧力を降下させるためのア
ークガイドである。
【0004】図4にこの種避雷装置構造の第2の従来例
を示す。図において、絶縁筒4は、FRPからなる筒体
の全外周面を熱収縮性有機絶縁材で覆いかつ該絶縁材か
らなるリング状襞を一体に形成してなるもので、この絶
縁筒4の上端部に接着材またはピンを用いて固定された
フランジ7に上部の電流電極8がナット9を用いてアー
クガイド26とともに固定されている。また、下部の電
流電極2は、抵抗素子1からなる柱状の抵抗積層体を支
える中央の台座部2dと、絶縁筒4との間で気密を保つ
ためのフランジ部2fとを備え、ピン5を用いて絶縁筒
4の下端部に固定される。この電流電極2には、台座部
2dの横孔と、台座部2dからフランジ部2fに到る縦
孔と、フランジ部2fの横孔とで放圧路3が形成されて
いる。この放圧路3の放圧端は、熱収縮性有機絶縁材か
らなる絶縁チューブ6を絶縁筒4と電流電極2とに被せ
て加熱することにより気密に覆われる。落雷時に、絶縁
筒4内にアークが発生して筒内圧力が所定値を越える
と、絶縁筒4内のガスが放圧路3を通り、絶縁チューブ
6を被って外気へ放出され、絶縁筒4の破裂を防止す
る。
【0005】この種避雷装置構造の第3の従来例とし
て、特開昭62−133701号公報によるものを図5
に示す。図は避雷装置の下半分を示したものであるが、
この例では、FRPからなる絶縁筒28が磁器製碍管2
7内に収納され、絶縁筒4の下端部に電流端子30がピ
ン29を用いて固定されている。電流電極30は中央に
台座部30aを有し、台座部30aの上面で抵抗素子1
からなる柱状の抵抗積層体を支えるとともに、中心軸ま
わりに複数の放圧孔31を備えている。
【0006】落雷時に、絶縁筒28内にアークが発生し
て筒内圧力が所定値を越えると、絶縁筒4内に封入され
たガスが放圧板32を破って放圧口38から外気へ放出
される。放圧口38からの放圧だけでは放圧量が不十分
なときには、第2の放圧板35が破裂し、ガスは下方へ
も放出される。なお、図中の符号40はパッキンであ
り、絶縁筒28内のアークによる圧力上昇時に、筒内の
高温,高圧の電離ガスが絶縁筒28, 碍管27間のギャ
ップ内に侵入するのを防止して、ギャップ内でのアーク
閃絡による碍管の破裂を防止するためのものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】落雷時に雷エネルギー
が避雷装置のエネルギー耐量を越えて非線型抵抗素子が
熱破壊を起こし、絶縁筒内にアークが発生して筒内のガ
ス圧力が所定値を越えると、絶縁筒内のガスが電流電極
に形成された放圧孔を通って外気へ放出される。このと
き、ガスは、絶縁筒内の溶融した金属や熱破壊した抵抗
素子などを伴って電流電極の放圧孔へ向かう。放圧孔へ
向かう途中のガスは、前記いずれの従来例でも放圧孔の
直前まで円筒状の流れとなり、放圧孔のいずれか1つ
が、該放圧孔に付着した溶融金属や熱破壊した抵抗素子
などで塞がれると、軸方向に流れていたガスは周方向に
まわりながら残りの放圧孔へ向かう。このようにして次
々に放圧孔が塞がれ、放圧が十分に行われなくなり、絶
縁筒は破裂に至る。
【0008】このようなガスのまわり込みを防止するた
め、例えば、絶縁筒の内側に軸方向のリブを複数条形成
すれば、こんどは、抵抗素子からなる柱状の抵抗積層体
が完全に真直ぐな柱状体ではないため、いずれか1つの
リブに着目すれば、リブの長手方向に抵抗素子が接触し
た所と接触しない所とが生じ、リブの長手方向に沿う電
圧分布が不均一となり、リブの長手方向の耐電圧値が低
下し、抵抗積層体固有の制限電圧以下で放電が起こる恐
れが生じる。
【0009】本発明の目的は、避雷装置の電気的特性を
低下させることなく十分な放圧機能を発揮させることの
できる避雷装置の構成を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、絶縁筒内で、円板状の非線型抵
抗素子を柱状に積み重ねてなる抵抗積層体が、ばねを介
し、絶縁筒両端部に固定されて外部導体と接続される電
流電極の間に保持される構造の送電線用避雷装置におい
て、ばねがコイル状圧縮ばねとして形成されるとともに
ばねと接触する方の電流電極が、ばねの内側に、絶縁筒
の内部空間側から絶縁筒軸方向の放圧孔を複数穿孔さ
れ、絶縁筒内で過大圧力となったときに外気へ放出され
る絶縁筒内のガスが、コイル状圧縮ばねの隙間と前記電
流電極の絶縁筒軸方向の放圧孔とを通って外気へ放出さ
れるようにするか、ばねと接触しない方の電流電極と抵
抗積層体との間に、少なくとも電流電極側端面が開放さ
れ周壁に複数の貫通孔が形成された金属製筒体が介装さ
れるとともに、該電流電極が前記金属製筒体の内周縁よ
り内側に絶縁筒の内部空間側から絶縁筒軸方向の放圧孔
を複数穿孔され、絶縁筒内で過大圧力となったときに外
気へ放出される絶縁筒内のガスが、金属製筒体周壁の貫
通孔と前記電流電極の絶縁筒軸方向の放圧孔とを通って
外気へ放出されるようにした装置構成をとるものとす
る。
【0011】
【作用】本発明は、絶縁筒内からの高圧ガスの外気放出
時に、電流電極の複数の放圧孔のうち、溶融金属や熱破
壊した抵抗素子で塞がれることのおくれた放圧孔へ向か
ってまわり込むガスの滑らかな流れが、放圧孔の入口側
に障碍を設けることにより大きく乱れ、かつ放圧孔が複
数形成されていることから、ガスが特定の放圧孔に集中
しにくくなり、放圧孔の閉塞が起こりにくくなることに
着目したものである。従って、この障碍をコイル状の圧
縮ばねで構成すれば、ばねの隙間を通過した流れは大き
く乱れ、かつ、ガスが運んできた溶融金属はばねの線材
により冷却されてこれに付着するとともに、熱破壊した
抵抗素子などの固形物は大部分ばねの内側への進入を阻
止され、しかも放圧孔は複数形成されているので、いず
れの放圧孔も閉塞が困難になる。このコイル状圧縮ばね
と同様の効果は、ばねと接触しない方の電流電極と抵抗
積層体との間に、少なくとも電流電極側端面が開放され
周壁に複数の貫通孔が形成された金属製筒体を介装して
も得ることができる。しかも、コイル状圧縮ばねも金属
製筒体も、絶縁筒内の長手方向の電圧分布を不均一にす
る作用をもたないから、絶縁筒内部の絶縁耐力を低下さ
せることがない。
【0012】
【実施例】図1および図2に本発明の一実施例を示す。
円板状の非線型抵抗素子1を柱状に積み重ねてなる抵抗
積層体を収容する, FRPからなる絶縁筒12の上端部
と下端部とにはそれぞれ、本発明による電流電極13,
13がピン5を用いて固定され、両電流電極13, 13
の間に抵抗積層体と,ばね24と,以下に説明する筒体
16とが軸方向互いに圧接状態に保持されている。筒体
16は上端面が開放され、外径が抵抗素子1の外径より
も小さい有底筒体として形成され、周壁に複数の円形貫
通孔16aが形成されている。下部の電流電極13に
は、ばね24との接触面のばねより内側の面積内に、図
に示すように、複数 (図では4個) の軸方向の放圧孔1
3aが形成され、絶縁筒12 (図1) の放圧孔12aと
連通する放射状の放圧孔13bに連通する。
【0013】落雷時に絶縁筒12内にアークが発生し、
絶縁筒12内のガス圧が所定値を超過すると、絶縁筒1
2の放圧孔12aの出口を塞いでいる,熱収縮性有機絶
縁材でできた外套部分が破れ、ガスが外気へ噴出する。
このときのガスの流れは、絶縁筒12のほぼ上半分で
は、ガスが抵抗積層体と絶縁筒12との間の円筒状空間
を通って上方へ向かい、筒体16の周壁に当たり、それ
までのリング状断面をもつ流れから筒体周壁の貫通孔を
通った乱れた流れに変わる。一方、ガス中に含まれた溶
融金属は、貫通孔を通る際に冷却されて貫通孔まわりに
付着し、また、ガスが運んできた固形物の大半は筒体1
6内への進入を阻止されるため、筒体16の周壁を貫通
したガス中に含まれる溶融金属や固形物の量は僅少とな
り、放圧孔13aの数と大きさとを適宜に設定すること
により、放圧孔13aの閉塞を生じることなく、常にガ
スを確実に外部へ放出することができる。
【0014】また、絶縁筒12のほぼ下半分でも、ばね
24がコイル状に形成され、電流電極13の放圧孔13
aは、ばねとの接触面のばねより内側の面積内に複数形
成されているため、ばね24が上記筒体16と同様の作
用を有し、放圧孔13aの閉塞を来すことなく、ガスが
確実に外部へ放出される。
【0015】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、絶縁筒内で、円板状の非線型抵抗素子を柱状に積み
重ねてなる抵抗積層体が、ばねを介し、絶縁筒両端部に
固定されて外部導体と接続される電流電極の間に保持さ
れる構造の送電線用避雷装置を、ばねがコイル状圧縮ば
ねとして形成されるとともにばねと接触する方の電流電
極が、ばねの内側に、絶縁筒の内部空間側から絶縁筒軸
方向の放圧孔を複数穿孔され、絶縁筒内で過大圧力とな
ったときに外気へ放出される絶縁筒内のガスが、コイル
状圧縮ばねの隙間と前記電流電極の絶縁筒軸方向の放圧
孔とを通って外気へ放出されるか、あるいは、ばねと接
触しない方の電流電極と抵抗積層体との間に、少なくと
も電流電極側端面が開放され周壁に複数の貫通孔が形成
された金属製筒体が介装されるとともに、該電流電極が
前記金属製筒体の内周縁より内側に絶縁筒の内部空間側
から絶縁筒軸方向の放圧孔を複数穿孔され、絶縁筒内で
過大圧力となったときに外気へ放出される絶縁筒内のガ
スが、金属製筒体周壁の貫通孔と前記電流電極の絶縁筒
軸方向の放圧孔とを通って外気へ放出される構造の避雷
装置としたので、絶縁筒内に発生したアークによる過大
圧力ガスの外気放出のための放圧孔の閉塞が効果的に防
止され、避雷装置が所期の放圧機能を維持することがで
きるため、避雷装置設置場所の安全性が従来と比べ著し
く向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による送電線用避雷装置構造の一実施例
を示す縦断面図
【図2】図1におけるA−A線に沿う拡大断面図
【図3】従来の送電線用避雷装置構造の第1の例を示す
縦断面図
【図4】従来の送電線用避雷装置構造の第2の例を示す
縦断面図
【図5】従来の送電線用避雷装置構造の第3の例を示す
部分縦断面図
【符号の説明】
1 抵抗素子 2 電流電極 4 絶縁筒 8 電流電極 12 絶縁筒 13 電流電極 13a 放圧孔 16 筒体 16a 貫通孔 22 絶縁筒 23 電流電極 24 ばね(コイル状圧縮ばね) 28 絶縁筒 30 電流電極 33 電流電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁筒内で、円板状の非線型抵抗素子を柱
    状に積み重ねてなる抵抗積層体が、ばねを介し、絶縁筒
    両端部に固定されて外部導体と接続される電流電極の間
    に保持される構造の送電線用避雷装置において、ばねが
    コイル状圧縮ばねとして形成されるとともにばねと接触
    する方の電流電極が、ばねの内側に、絶縁筒の内部空間
    側から絶縁筒軸方向の放圧孔を複数穿孔され、絶縁筒内
    で過大圧力となったときに外気へ放出される絶縁筒内の
    ガスが、コイル状圧縮ばねの隙間と前記電流電極の絶縁
    筒軸方向の放圧孔とを通って外気へ放出されるようにし
    たことを特徴とする送電線用避雷装置。
  2. 【請求項2】絶縁筒内で、円板状の非線型抵抗素子を柱
    状に積み重ねてなる抵抗積層体が、ばねを介し、絶縁筒
    両端部に固定されて外部導体と接続される電流電極の間
    に保持される構造の送電線用避雷装置において、ばねと
    接触しない方の電流電極と抵抗積層体との間に、少なく
    とも電流電極側端面が開放され周壁に複数の貫通孔が形
    成された金属製筒体が介装されるとともに、該電流電極
    が前記金属製筒体の内周縁より内側に絶縁筒の内部空間
    側から絶縁筒軸方向の放圧孔を複数穿孔され、絶縁筒内
    で過大圧力となったときに外気へ放出される絶縁筒内の
    ガスが、金属製筒体周壁の貫通孔と前記電流電極の絶縁
    筒軸方向の放圧孔とを通って外気へ放出されるようにし
    たことを特徴とする送電線用避雷装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113345666A (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 安徽知凸凸科技服务有限公司 一种110kv的避雷器及其避雷系统

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CN113345666A (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 安徽知凸凸科技服务有限公司 一种110kv的避雷器及其避雷系统

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