JPH0625923Y2 - 避雷碍子の内部封止電極取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば雷撃によって送電線に雷サージ電流
が流れたとき、それを速やかに大地に放電し、送電線の
雷サージ電位上昇を抑制することにより、雷サージに起
因する閃絡あるいは地絡事故による停電を未然に防止し
て送電を可能にする避雷碍子における内部封止電極の取
付構造に関するものである。

［従来の技術］ 従来の避雷碍子として、図示しないが磁器筒体内に酸化
亜鉛を主材とする避雷素子を内蔵し、前記磁器筒体の上
下両端部に前記避雷素子を密封封止する内部封止電極を
接着し、さらに、磁器筒体を外部封止電極により封止し
ている。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、この従来構成においては、内部封止電極の外
側接着部が避雷素子の端面と接触する平面部に対し直角
状態で磁器筒体の内周面に接着されていたので、この垂
直部が電気力線を上方へ引き上げるため、避雷素子の端
部外周付近の電界密度が高くなり、この部分から局部放
電が生じ易くなって、避雷碍子としての放電特性を低下
させるという問題があった。

一方、前記内部封止電極を平面部のみとする構造も提案
されているが、この場合には電界緩和上問題がない反
面、避雷素子に雷サージ電流が流れ、磁器筒体内部が発
熱されて、その内部圧力が上昇したとき、磁器筒体の端
面と、内部封止電極との接着部に該封止電極に作用する
圧力が全て応力として作用し、接着部を剥離する方向に
応力が作用する。つまり耐剥離特性が低下するという問
題があった。

この考案は、このような従来の技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、避雷素子の端部外周付
近における電界を緩和して、放電特性を向上することが
できるとともに、内部封止電極の耐剥離特性を向上する
ことができる避雷碍子における内部封止電極の取付構造
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この考案は、磁器筒体の
内部に電圧−電流特性が非直線性の避雷素子を収容する
とともに、前記磁器筒体の端部に内部封止電極を接着す
るとともに、外部封止電極を嵌合した避雷碍子におい
て、 前記磁器筒体の内部に絶縁性の気体を封入し、前記内部
封止電極を避雷素子の端面と接触する平面部よりも外側
に位置する部分を避雷素子から離隔する方向へ傾斜する
傾斜部とし、該傾斜部の前記平面部に対する傾斜角を１
１０〜１６０度に設定するという手段をとっている。

［作用］ この考案は内部封止電極に傾斜部があるため、避雷素子
の端部外周付近からの電気力線は１１０〜１７０度の範
囲で外側方へ進むため、垂直部を有する内部封止電極を
使用した場合と比較して避雷素子の端部外周付近の電界
が緩和され、放電特性が向上する。

又、避雷素子に雷サージ電流が流れ、磁器筒体内部が加
熱されて、その圧力が上昇した場合、磁器筒体の端面か
ら内部封止電極の傾斜部を剥離しようとする力が、接着
部に分力として作用するため内部封止電極の耐剥離特性
が向上し、シール機能が安定化する。

［実施例］ 以下、この考案を懸垂型の避雷碍子に具体化した一実施
例を、第１図〜第４図に基づいて説明する。

第４図に示すように、避雷碍子１を構成する碍子本体２
は、笠部２ａと、該笠部２ａの内側面に円環状に、かつ
同心状に形成された複数のひだ部２ｂと、さらに、前記
笠部２ａの中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部
２ｃとにより一体形成されている。又、該頭部２ｃの外
周にはセメント３によりキャップ金具４が被嵌固定さ
れ、該金具４には嵌合凹部４ａが形成され、直上の避雷
碍子１のピン金具５を係合し得るようにしている。

前記ピン金具５の上部は前記頭部２ｃの内部にセメント
３により固定され、下端は直下の避雷碍子１の前記キャ
ップ金具４の嵌合凹部４ａに係合される。このようにし
て複数の避雷碍子１が直列に連結される。

前記笠部２ａには円筒状をなす複数の磁器筒体２ｄ（こ
の実施例では一個のみ図示する）が等間隔に、かつピン
金具５と平行状に該笠部２ａを貫通するように一体形成
されている。前記各磁器筒体２ｄの内部には酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を主材とした続流遮断特性に優れた電圧−電
流特性が非直線性の円柱状をなす複数の避雷素子６が直
列に収容されている。

前記磁器筒体２ｄの上下両端斜面にはアルミニウム、ア
ルミニウム合金（ジュラルミン）、あるいは銅合金（リ
ン青銅），鉄，ニッケル，コバルトあるいはクロムを含
む合金などの導電材よりなる平板状の内部封止電極７が
接着剤８を介して接着固定され、避雷素子６の上面と、
前記内部封止電極７の下面との間には、中間電極９が弾
性的に介装されている。

前記内部封止電極７の前記中間電極９と接触する平面部
７ａよりも外側に位置する部分を避雷素子６から離隔す
る方向へ傾斜する傾斜部７ｂとし、該傾斜部７ｂの前記
平面部７ａに対する傾斜角α（第２図）を１１０〜１６
０度に設定している。

そして、前記傾斜部７ｂにより避雷素子６の端部付近か
ら上方へ延びる電気力線Ｌを第３図に示すように斜め上
方へ変位して避雷素子６の端部付近での電界の集中を緩
和するようにしている。

前記磁器筒体２ｄの上端部には、アルミニウムあるいは
銅などの導電材よりなる外部封止電極１０がゴムなどの
パッキン１１を介して嵌合され、該封止電極１０の外側
円筒部１０ａが磁器筒体２ｄの外周に形成した凹状溝２
ｅにカシメ付け固定されている。前記内部封止電極７の
上面と、前記外部封止電極１０の内側下面との間には、
コイル状をなすバネ１２が介装されている。

前記外部封止電極１０の上面には、該電極１０を前記キ
ャップ金具４に電気的に接続するリード線１３が取り付
けられている。

前記磁器筒体２ｄの下端部にも前述した内部封止電極
７、外部封止電極１０、バネ１２などが装着されてい
る。前記下側の外部封止電極１０と前記ピン金具５と
は、リード線１４により電気的に接続されている。

前記中間電極９は弾性を有するアルミニウムあるいは銅
などの導電材よりなる円板材の上部キャップ電極１６の
外周に形成した係止鍔部１６ａに対し、下部キャップ電
極１７の外周部に形成した円筒部１７ａをカシメ付けす
るとともに、前記両キャップ電極１６，１７の内部には
皿状のバネ受１８により皿バネ１９を介装して構成して
いる。

次に、前記のように構成した避雷碍子についてその作用
を説明する。

送電線に雷サージの過電圧が印加されると、このときの
電流は最下端の避雷碍子１のピン金具５へ流れ、リード
線１４→下側の外部封止電極１０→下側の内部封止電極
７→避雷素子６→中間電極９→上側の内部封止電極７→
バネ１２→外部封止電極１０→リード線１３を経て、キ
ャップ金具４へ至り、さらに、直上の避雷碍子１のピン
金具５へ流れ、以下同様にして複数連の避雷碍子１に順
次流れて、鉄塔から大地へ放電される。

このとき、碍子本体２に内蔵されて避雷碍子６はその特
性により速やかに抵抗値を減じて雷サージによる大電流
を放電される。又、前記雷サージに継続する運転電圧に
対しては避雷素子６は直ちに抵抗値を復元して絶縁を回
復するので、続流放電は形成されず、電線路は正常に復
帰する。

さて、この実施例においては、前記のように内部封止電
極７に傾斜部７ｂがあるため、避雷素子６の端部外周付
近からの電気力線Ｌは１１０〜１６０度の範囲で外側方
へ進むため、避雷素子６の端部外周付近の電界が緩和さ
れ、放電特性が向上する。

又、傾斜部７ｂがあるため、避雷素子６に雷サージ電流
が流れ、磁器筒体２ｄ内部が加熱されて、その内部圧力
が上昇した場合、この垂直方向の押圧力Ｆは第２図に示
すように接着部に対し磁器筒体２ｄの端面と直交する方
向の分力Ｆ１と平行方向の分力Ｆ２として作用するた
め、傾斜部７ｂを端面から剥離しようとする力は前記分
力Ｆ１となり、接着部の耐剥離性が向上する。この結
果、シール機能が安定化する。

又、前記中間電極９の外側に作用する電気力線Ｌの密度
が粗くなり、電界の集中が緩和される。

前記実施例では傾斜部７ｂの傾斜角αが１４５度とした
が、これ以外に第５図に示すように、１１０度、第６図
に示すように１６０度で実施してもよい。

第１図は前記傾斜角α、電界密度及び耐剥離特性との関
係を示すものである。このグラフから明らかなように、
前記傾斜角αが１１０〜１６０度の範囲であれば、磁器
筒体２ｄ内に気体を封入した場合、対応が可能である。
すなわち、傾斜角αが１８０度のときの電界を１．０と
すると、１６０度では１．０６であるから、この場合に
は空気を単に封入するのみで対応が可能となる。又、傾
斜角が１１０度では、電界が２．９となるが、この場合
には空気と比較して絶縁耐力が第３倍ある例えばＳＦ_６
ガスを封入することにより、対応が可能となる。従っ
て、この考案では傾斜角αを１１０度以上に設定してい
る。反対に、傾斜角αを１６０度以下に設定したのは、
第１図において耐剥離特性を示すグラフから明らかなよ
うに１６０度以上にしても耐剥離特性が殆ど変化しない
からである。

ところで、前記磁器筒体２ｄ内部に絶縁物を充填する場
合には、絶縁物の絶縁性が気体のそれと比較して高いの
で、電界を抑制しなくても対応が可能であるが、放圧時
に内部圧力の開放が迅速に行われないため、この考案の
ように気体封入方式が現実的になりつつあり、この方式
において本考案は電界強度と耐剥離特性の両面から前記
傾斜角を適正範囲に設定したのである。

なお、この考案は次のように具体化してもよい。

前記空気、ＳＦ_６ガス以外に窒素ガス、あるいは炭酸ガ
スを使用すること。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案は、避雷碍子の端部外周
付近に発生する電界を緩和して、放電特性を向上するこ
とができるとともに、内部封止電極と磁器筒体端部との
接着部の耐剥離特性を向上し、シール性を高めることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部封止電極の傾斜部の傾斜角、電界及び耐剥
離特性の関係を示すグラフ、第２図はこの考案を具体化
した懸垂型避雷碍子の要部の断面図、第３図は磁器筒体
内部の構造を示す中央部縦断面図、第４図は避雷碍子全
体を示す半縦断面図、第５図及び第６図は本考案の別例
を示す部分断面図である。 １……避雷碍子、２……碍子本体、２ｄ……磁器筒体と
しての磁器筒部、６……避雷素子、７……内部封止電
極、７ａ……平面部、７ｂ……傾斜部、９……中間電
極、１０……外部封止電極、α……傾斜角、Ｆ１……分
力。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】磁器筒体の内部に電圧−電流特性が非直線
   性の避雷素子を収容するとともに、前記磁器筒体の端部
   に内部封止電極を接着し、さらに、前記磁器筒体の端部
   に外部封止電極を嵌合した避雷碍子において、 前記磁器筒体の内部に絶縁性の気体を封入し、前記内部
   封止電極を避雷素子の端面と接触する平面部よりも外側
   に位置する部分を避雷素子から離隔する方向へ傾斜する
   傾斜部とし、該傾斜部の前記平面部に対する傾斜角を１
   １０〜１６０度に設定したことを特徴とする避雷碍子の
   内部封止電極取付構造。