JPH0752608B2 - 避雷碍子及びその製造法 - Google Patents

避雷碍子及びその製造法

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JPH0752608B2
JPH0752608B2 JP63067311A JP6731188A JPH0752608B2 JP H0752608 B2 JPH0752608 B2 JP H0752608B2 JP 63067311 A JP63067311 A JP 63067311A JP 6731188 A JP6731188 A JP 6731188A JP H0752608 B2 JPH0752608 B2 JP H0752608B2
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porcelain
insulator
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gap
lightning protection
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捷二 清家
政行 野崎
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NGK Insulators Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、碍子本体に放電用ギャップ部とZnO素子のア
ブソーバ部を内蔵した避雷碍子及びその製造法に関する
ものである。
(従来の技術) 従来から放電用ギャップ部とZnO素子からなるアブソー
バ部を内蔵した避雷碍子として、襲雷時には放電用ギャ
ップが被保護機器である変圧器やカットアウトなどの絶
縁耐力より十分低い電圧で放電を行い雷電流を大地へ逃
して変圧器などを保護する一方、放電後はZnO素子の特
性により瞬時にギャップ部の絶縁を回復させ続流を遮断
するものが知られている。
このような避雷碍子の一例として、碍子本体内部にギャ
ップ及びZnO素子を配列し、碍子本体に磁器製ギャップ
をネジ止め又はOリング等で被冠したものが、実公昭52
−17719号公報において開示されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した実公昭52−17719号公報記載の
避雷碍子においては、碍子本体内部は単に機械的連結構
造となっているため、一旦、磁気製キャップ部の気密が
破れると本体内部が吸湿し、特に放電用ギャップ部の吸
湿に起因して常時使用電圧で配電線事故につながるとい
う問題点があった。
本発明の目的は上述した課題を解決し、信頼性が高く常
時使用電圧での配電線事故もなく、その結果雷害故障件
数を減少することのできる避雷碍子及びその製造法を提
供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明の避雷碍子は、ZnO素子とギャップ部を内蔵する
避雷碍子において、貫通孔を有する碍子磁器と、この碍
子磁器の貫通孔に設けた円筒状の突起部と、それぞれが
突起状の放電電極を有し、その放電電極が向かい合って
ギャップ部を形成するよう前記突起部の上端および下端
に無機ガラスにより気密に接合された一対の導電性板状
部材と、前記碍子磁器の貫通孔に設けた、前記一対の導
電性板状部材のいずれかと電気的に接続されたZnO素子
とからなることを特徴とするものである。
また、本発明の避雷碍子の製造法は、ZnO素子とギャッ
プ部を内蔵する避雷碍子を製造するための製造法におい
て、突起状の放電電極を有する一対の導電性板状部材
を、その放電電極が向かい合ってギャップ部を形成する
ように碍子磁器の貫通孔に設けた円筒状の突起部の上端
および下端に接触配置した後、誘導加熱により前記一対
の導電性板状部材を加熱して無機ガラスを溶融させて、
突起部と導電性板状部材とをガラス接合し、気密なギャ
ップ部を形成させることを特徴とするものである。
(作 用) 上述した構成において、碍子本体内部に碍子本体と一体
又は別体に設けた突起部に直接放電電極を有する導電性
板状部材としての金属板又は/および導電性セラミック
板を無機ガラスにより接合することにより、気密信頼性
の高い放電ギャップ部を形成している。これにより本発
明の避雷碍子は従来の避雷碍子と同等の機能を持ち、し
かも放電用ギャップ部が碍子本体に一体気密となってい
るため、万一シール部分が劣化してもギャップ部は吸湿
することもなく、常時使用電圧では配電線事故につなが
ることもない。その結果、避雷碍子として雷害故障件数
の減少及び供給信頼度の大幅向上を達成することができ
る。
また、上述した本発明の製造方法では、キャップ部をガ
ラスで接合する際、導電性板状部材としての金属板また
は/および導電性セラミック板を誘導電流により加熱す
ることにより、ほとんどガラスのみの加熱で溶融封着で
きるため、碍子磁器本体全体の温度上昇はない。そのた
め、従来から知られているように、碍子全体を加熱して
ガラス接合する方法において、ガラスが固化する温度に
冷却さた後に放電ギャップ内の内圧が減少状態になる現
象も生ぜず、ギャップが構成された後でも内部はほとん
ど減圧されない。その結果、従来法におけるギャップ部
の内圧の減少に対応して一定の放電電圧を得るため、放
電電極間の距離を長大化する必要もなく放電電極間距離
を小さくできるとともに、従来のようにギャップの内部
気圧を制御し封孔する後処理の必要もなく安価に製造す
ることができる。
(実施例) 第1図(a),(b)はそれぞれ本発明の避雷碍子の一
例を示す部分断面図およびそのギャップ部を拡大して示
す断面図である。本実施例では、碍子磁気1の貫通孔1a
の上方に、磁気1と一体的に円筒状の突起部2を設け、
この突起部2を挟んで突起状の放電電極3−1,3−2を
有する金属板4−1,4−2を無機ガラス10−1,10−2に
より気密に接合して、第1図(b)に示すような放電ギ
ャップ部を構成している。この放電ギャップ部の上方に
は電圧非直線抵抗体であるZnO素子5を設けるととも
に、下方には導通部材6をこの順に設け、これらの各部
材をバネ7−1,7−2を介してキャップ金具8−1,8−2
により気密に組み付けて、本発明の避雷碍子を構成して
いる。なお、碍子磁器1の貫通孔1aとZnO素子5、導通
部材6との間には、例えば無機繊維よりなる充填剤9を
設けている。また、金属板4−1,4−2としては、コバ
ール,ステンレス,アルミニウム,ニッケル,ニッケル
−鉄合金,銀のいずれか一種を使用すると、熱膨張係数
が碍子磁器1の熱膨張係数と近似しているため好まし
い。
第2図(a),(b)はそれぞれ本発明の他の例を示す
部分断面図およびそのギャップ部を拡大して示す断面図
である。本実施例において第1図と同一の部材には同一
の符号を付し、その説明を省略する。本実施例で第1図
に示す実施例と異なる点は、突起部2をテーパ面11−1,
11−2よりなるテーパ状の別体にするとともに、導電性
セラミック板12−1,12−2により無機ガラス10−1,10−
2を介してテーパ面11−1,11−2と接合して、第2図
(b)に示すような放電ギャップ部を構成した点であ
る。さらに本実施例では、放電電極3−1,3−2を囲ん
で導電性セラミック板12−1と12−2との間にセラミッ
ク筒状体16を設け、ギャップ部の強度を上昇させてい
る。また、ZnO素子5および導通部材6の碍子磁器1の
貫通孔1a内における配列を変えているが、本実施例にお
いても第1図に示した実施例と同等の効果を得ることが
できる。なお、導電性セラミック板12−1,12−2として
は、二硼化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、黒鉛、炭
化珪素のいずれか一種であると好ましい。
第3図(a),(b)はそれぞれ本発明の避雷碍子の製
造法の一例を示す図である。第3図(a)に示す実施例
では、突起状の放電電極3−1を有する金属板4−1
を、放電電極3−1が突起部2に面するよう無機ガラス
10−1を介して配置した後、金属板4−1上に誘導コイ
ル13を載置し、誘導コイル13に電流を流すことにより無
機ガラス10−1を誘導加熱し、金属板4−1を突起部2
に接合している。金属板4−1の接合が終了した後は、
同様に金属板4−2も突起部2に接合してギャップ部を
形成している。第3図(b)に示す例では、誘導コイル
13だけでなく、その内心を通して設けた押圧部14を有す
る補助ステンレス棒15を使用して金属板4−1,4−2の
突起部2への接合を実施している。この実施例では、誘
導加熱時にステンレス棒15の押圧部14により金属板4−
1,4−2を押圧できるためより好適である。なお、いず
れの実施例においても、無機ガラス10−1,10−2を金属
板4−1,4−2と突起部2との間に設けるにあたって
は、粉末状で設けてもペースト状で設けてもいずれでも
よい。また、上述した誘導加熱の例においては、金属板
を例にして説明したが、導電性セラミック板を使用した
場合あるいは一対のうち一方を金属板、他方を導電性セ
ラミック板で形成してもまったく同様の方法で無機ガラ
スにより封着することができ、かつ効果においても同等
の結果が得られるものである。
以下、実際の例について説明する。
実施例1 第1表に示す各種組成と特性を有する無機ガラスと、第
2表に示す各種の金属板とを組み合わせ、上述した誘導
加熱により第2表に示す形状の放電ギャップ部を形成
し、形成したギャップ部そのままのものと−20℃と80℃
の間を3回往復させた冷熱試験後のものに対するHeリー
ク試験による気密試験を実施した。結果を第2表に示
す。第2表中、○はHeガスがリークしなかったものを、
×はHeガスがリークしたものを示す。なお、Heリーク試
験における条件は1×10-9atm,cc/sec以上とした。
第2表の結果から、本発明の誘導加熱により金属板をガ
ラスによりほぼ完全に封着接合することができるが、銅
とPbO・B2O3系のガラスおよびニオブとB2O3・ZnO系のガ
ラスの組み合わせでは、Heガスがリークして封着が十分
でないことがわかる。
実施例2 第1表に示す各種の無機ガラスと、第3表に示す各種の
導電性セラミック板とを組み合わせ誘導加熱により放電
ギャップ部を形成し、形成した放電ギャップ部に対して
実施例1と同様気密試験を実施した。結果を第3表に示
す。
第3表の結果から、本発明の誘導加熱により導電性セラ
ミック板をガラスによりほぼ完全に封着接合することが
できるが、参考例で示した硅化モリブデン、炭化タング
ステン、酸化クロムと所定のガラスの組み合わせで
は、、Heガスがリークして封着が十分でないことがわか
る。
実施例3 本発明の製造方法における誘導加熱の状態を調べるた
め、第1表に示す各種無機ガラスを第4表に示す状態で
第4表に示す金属板または導電性セラミック板と突起部
の間に設け、第4表に示す誘導加熱条件で誘導加熱を実
施して放電ギャップ部を形成した。形成した放電ギャッ
プ部に対して実施例1と同様気密試験を実施した。結果
を第4表に示す。
第4表の結果から、本発明の誘導加熱方法により、ほぼ
完全に放電ギャップ部を形成可能であるが、ステンレス
棒を使用しなかった場合で無機ガラスを粉末状に設けて
誘導加熱時間が短いときは、冷熱試験後の気密試験で若
干Heガスがリークすることがわかる。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明の避雷碍子によ
れば、碍子本体内部に一体に設けた突起部に直接放電電
極を有する金属板又は/および導電性セラミック板を無
機ガラスにより接合して放電ギャップ部を形成している
ため、気密信頼性の高い放電ギャップ部を形成できる。
その結果、常時使用電圧では配電線事故のおそれもな
く、避雷碍子として雷害故障件数を減少させ、供給信頼
度を大幅に向上させることができる。
また、本発明の製造法によれば、誘導加熱により放電ギ
ャップ部を形成しているため、碍子磁器本体全体の温度
上昇はなく、その結果気密封着後のギャップ部の内圧が
ほとんど変わらず、所望の避雷碍子を簡単に得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)はそれぞれ本発明の避雷碍子の一
例を示す部分断面図およびそのギャップ部を拡大して示
す断面図、 第2図(a),(b)はそれぞれ本発明の他の例を示す
部分断面およびそのギャップ部を拡大して示す断面図、 第3図(a),(b)はそれぞれ本発明のギャップ内蔵
避雷碍子の製造法の一例を示す図である。 1……碍子磁器、1a……貫通孔、2……突起部 3−1,3−2……放電電極、4−1,4−2……金属板 5……ZnO素子、6……導通部材 7−1,7−2……バネ、8−1,8−2……キャップ金具 9……充填材、10−1,10−2……無機ガラス 11−1,11−2……テーパ面 12−1,12−2……導電性セラミック板 13……誘導コイル、14……押圧部 15……補助ステンレス棒、16……セラミック筒状体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ZnO素子とギャップ部を内蔵する避雷碍子
    において、貫通孔を有する碍子磁器と、この碍子磁器の
    貫通孔に設けた円筒状の突起部と、それぞれが突起状の
    放電電極を有し、その放電電極が向かい合ってギャップ
    部を形成するよう前記突起部の上端および下端に無機ガ
    ラスにより気密に接合された一対の導電性板状部材と、
    前記碍子磁器の貫通孔に設けた、前記一対の導電性板状
    部材のいずれかと電気的に接続されたZnO素子とからな
    ることを特徴とする避雷碍子。
  2. 【請求項2】前記突起部を碍子磁器と一体的に形成した
    請求項1記載の避雷碍子。
  3. 【請求項3】前記一対の導電性板状部材の間に前記突起
    状電極を囲んでセラミック筒状体を設けた請求項1記載
    の避雷碍子。
  4. 【請求項4】請求項1記載のZnO素子とギャップ部を内
    蔵する避雷碍子を製造するための製造法において、突起
    状の放電電極を有する一対の導電性板状部材を、その放
    電電極が向い合ってギャップ部を形成するように碍子磁
    器の貫通孔に設けた円筒状の突起部の上端および下端に
    接触配置した後、誘導加熱により前記一対の導電性板状
    部材を加熱して無機ガラスを溶融させて、突起部と導電
    性板状部材とをガラス接合し、気密なギャップ部を形成
    させることを特徴とする避雷碍子の製造法。
JP63067311A 1988-03-23 1988-03-23 避雷碍子及びその製造法 Expired - Lifetime JPH0752608B2 (ja)

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