JPH0817275A - 架空線避雷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非直線抵抗素子の端面押圧スプリングを備えた
避雷装置において、内部空気の熱膨張爆発を防ぎ、かつ
装置を軽量化する。 【構成】積層非直線抵抗素子１の外周に設ける弾性絶縁
物モールド外筒部１９をスプリング１７の設置区域１８
を除いてモールド形成し、スプリング１７をこの外筒部
１９の外に設けることにより、外筒部１９内にスプリン
グ設置空間による大量の空気が存在しないようにして、
雷サージ続流遮断失敗時に高熱ガスが発生しても内部空
気の熱膨張爆発が起こらないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は積層避雷素子押圧用のス
プリングを備えた避雷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】架空線の支持鉄塔等に設置される非直線
抵抗素子を用いた従来の避雷装置は、図３に示したよう
に、酸化亜鉛等の非直線抵抗素子よりなる避雷素子３１
を直列に積層して絶縁筒体３２内に設置し、この積層避
雷素子３１の端面を押圧する導電金属製のスプリング３
３を設け、絶縁筒３２の両端に端部金具３４を設け、絶
縁筒体３２内に空間部３５を形成して、絶縁筒体３２の
内部に積層避雷素子３１とスプリング３３と空間部３５
を密封収納している。

【０００３】また、上下の非直線性抵抗避雷素子の中間
に、スプリングを挟んだ１対の中間電極を設置し、これ
を磁器製の収容筒体内に密封収納して懸垂碍子の傘部内
に組み込んだ特開平５−１９００４２号の避雷碍子が公
知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の避
雷装置は、非直線性抵抗よりなる積層避雷素子を収納し
ている絶縁筒体の内部に、積層避雷素子とその端面を押
さえるスプリングを一緒に収納し密封しているので、こ
のスプリング設置領域が占める容積の空間部が絶縁筒体
内に形成されることになり、雷サージの続流の遮断を万
一失敗した場合に短絡電流による高温アークで非直線抵
抗素子が破壊して高熱ガスを発生すると、同時にスプリ
ング設置領域の大容積空間部にある大量の空気が急激に
熱膨張し、内部圧力が急上昇して爆発を起こし避雷装置
が破壊飛散する事故を起こすという問題点がある。

【０００５】また、スプリングを設置するための大容積
の空間部を絶縁筒体の内部に設けなければならないの
で、装置が複雑になり大型化して、重量が増加するとい
う問題点がある。

【０００６】本発明は、前記の課題を解決し、絶縁筒内
の熱膨張爆発を起こす大量の空気を無くして絶縁物の爆
発飛散を防ぎ、かつ装置を軽量化した架空線避雷装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明の架空線避雷装置は、 （１）積層非直線抵抗素子１の端面を押圧する導電金属
スプリング１７を備えた避雷装置において、積層非直線
抵抗素子１の外周に絶縁物モールド外筒部１９を前記ス
プリング１７の設置区域１８を除いてモールドして設
け、このスプリング１７を絶縁物モールド外筒部１９の
外に設けたことを特徴とするものである。

【０００８】（２）前記（１）の架空線避雷装置におい
て、積層非直線抵抗素子１の周囲に爆発飛散防止用絶縁
繊維層３を設け、絶縁物モールド外筒部１９を弾性を有
する絶縁物でモールドしたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】避雷装置は架空線の支持鉄塔部等に設置され、
雷サージを受けると電極部から積層非直線抵抗素子１と
導電金属製スプリング１７をサージ電流が通って架空線
の系統を雷撃から保護する。万一サージ電流の続流遮断
ができず短絡電流の高温アークで非直線抵抗素子が破壊
し絶縁物モールド外筒部１９内で高熱ガスが発生する事
態が起こると、この絶縁物モールド外筒部１９内にある
空気が急激に熱膨張するが、大容積空間を要するスプリ
ング設置区域１８が絶縁物モールド外筒部１９の内部で
はなく外部に設けてあるので、絶縁物モールド外筒部１
９内にはスプリング設置区域１８の空間による大量の空
気が存在せず、絶縁物モールド外筒部１９内の内部空気
量は少量のため大量空気の熱膨張爆発は起こらない。少
量の空気は熱膨張してもその熱膨張空気圧は絶縁物モー
ルド外筒部１９を破損するほどの高圧にはならず、雷撃
時の絶縁物モールド外筒部の破損が防止される。

【００１０】前記のように積層非直線抵抗素子１が破壊
し高熱ガスが発生しても、爆発飛散防止用絶縁繊維層３
により爆発エネルギーが吸収され、弾性を有する絶縁物
のモールド外筒部１９により爆発絶縁物の飛散が防止さ
れる。

【００１１】絶縁物モールド外筒部１９をスプリング設
置区域１８を除いてモールド形成することにより、絶縁
物モールド部分が小さくなり、装置が軽量になる。

【００１２】導電金属スプリング１７は、積み重ねられ
た非直線抵抗素子を弾力で押圧して各素子を密接接触さ
せる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
図１は本発明の第１の実施例の架空線避雷装置を縦断面
で示し、１は円盤状の酸化亜鉛等の非直線抵抗素子を複
数積み重ねた積層非直線抵抗素子である。この各非直線
抵抗素子は電気接触抵抗低減のためアルミ円板等の導電
金属円板２を介在させて積層し、積層非直線抵抗素子１
の最上面と最下面にも導電金属円板２を配置して直列に
積層する。

【００１４】３は前記の積層非直線抵抗素子１の外周に
設けた爆発飛散防止用の絶縁繊維層であり、積層非直線
抵抗素子１の酸化亜鉛円盤の周面被覆絶縁物とは異なる
絶縁物の繊維たとえばガラス繊維、芳香族ポリアミド繊
維（商品名ケプラ、テクミロン）等を用いて、図に破線
３で示したように積層非直線抵抗素子１の周囲を囲む層
状に形成し、または筒状に成型して設ける。

【００１５】４は導電金属製の積層素子押さえ板であ
り、下面中央に後記のスプリング端部が嵌入する凹部の
スプリング端係止部５を設け、外周寄りに複数の積層素
子保持棒の挿通孔６を設ける。この積層素子押さえ板４
を、前記スプリング端係止部５の凹部を下側にし、上面
を前記の積層非直線抵抗素子１の最下面の導電金属円板
２の下面に当接させて設置する。これは後記のようにス
プリングの弾力を受けて積層非直線抵抗素子１の下面を
弾力的に押さえる。

【００１６】７は太棒形の上部電極金具であり、下端の
フランジ部８に複数の積層素子保持棒の挿通孔９を設
け、このフランジ部８を前記の積層非直線抵抗素子１の
最上面の導電金属円板２上に当接して設置する。

【００１７】１０は太棒形の下部電極金具であり、上端
のフランジ部１１に複数の積層素子保持棒の挿通孔１２
を設け、フランジ部１１の上面中央にスプリング端部が
嵌入する凹部のスプリング端係止部１３を設ける。この
下部電極金具１０は、前記積層素子押さえ板４の下方に
間隔Ｄをおいて配置する。

【００１８】１４はＦＲＰ、ケプラ等の絶縁物製の積層
素子保持棒であり、前記の導電金属円板２を介在させて
積み重ねられた複数個の非直線抵抗素子を積層状態に保
持するものである。１５はこの積層素子保持棒１４の上
端ねじ部に螺合するナット、１６は下端のねじ部に螺合
するナットである。

【００１９】１７は前記の積層素子押さえ板４と下部電
極金具１０の間に設置した積層素子押圧用の導電金属製
スプリングであり、積層素子押さえ板４を介して積層非
直線抵抗素子１を弾力で押圧する。

【００２０】前記の複数個の導電金属円板２と交互に積
み重ねた積層非直線抵抗素子１の上部に置いた電極金具
７のフランジ部８の複数の挿通孔９に、前記の積層素子
保持棒１４の複数本の各上端部を挿通してその上端を該
挿通孔９上に突出させ、この各積層素子保持棒１４の下
部を積層非直線抵抗素子１の下側の積層素子押さえ板４
に設けた複数の挿通孔６に挿通して下方に長く突出さ
せ、この各積層素子保持棒１４の下端部を下部電極金具
１０のフランジ部１１に設けた複数の挿通孔１２に挿通
してその下端を該挿通孔孔１２の下方に突出させ、この
各積層素子保持棒１４の突出上端と突出下端のねじ部に
それぞれナット１５、１６を螺合する。

【００２１】前記の積層素子保持棒１４の上下両端に螺
合したナット１５、１６を締め付け固定する前に、積層
素子押さえ板４の下面のスプリング端係止部５と下部電
極金具１０の上面のスプリング端係止部１３に積層素子
押圧用の導電金属スプリング１７の上下両端部を嵌入さ
せて積層素子押さえ板４と下部電極金具１０の間にスプ
リング１７を設置する。

【００２２】前記のように積層素子押圧用導電金属スプ
リング１７を設置して積層素子保持棒１４の上下両端に
螺合されているナット１５、１６を締め付ければ、スプ
リング１７が積層素子押さえ板４と下部電極金具１０の
間に圧縮付勢され、そのスプリングの反撥弾力で積層素
子押さえ板４が上方に押圧されて積層された複数の各非
直線抵抗素子が強固に締め付けられ積層非直線抵抗素子
１の積層状態が保持されるとともに、各非直線抵抗素子
の電気的接触が確保される。この導電金属スプリング１
７は積層非直線抵抗素子１の下側の積層素子押さえ板４
と下部電極金具１０を電気的に接続する。

【００２３】１８は前記の積層素子押さえ板４と下部電
極金具１０の間に設置した積層素子押圧用導電金属スプ
リング１７の設置区域であり、Ｄはこのスプリング設置
区域１８が形成される積層素子押さえ板４と下部電極金
具１０の上端フランジ部１１との間の間隔である。

【００２４】前記のように絶縁物製の積層素子保持棒１
４により複数の非直線抵抗素子と導電金属円板２の交互
積み重ね積層状態が保持された積層非直線抵抗素子１の
外周の爆発飛散防止用絶縁繊維層３の周囲に一体に、シ
リコンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＰＴＦＥ等の弾性を有する
絶縁物をモールドして弾性絶縁物モールド外筒部１９を
設ける。この弾性絶縁物モールド外筒部１９をモールド
形成する区域は、前記の積層素子押さえ板４と下部電極
金具１０の間の積層素子押圧用導電金属スプリング１７
を設ける間隔Ｄのスプリング設置区域１８を除外した区
域であり、上部電極金具７のフランジ部８の周囲および
積層非直線抵抗素子１の外周の爆発飛散防止用絶縁繊維
層３の周囲およびその下側の積層素子押さえ板４の周囲
にわたって弾性を有する絶縁物をモールドする。１９ａ
はこのモールド上端部、１９ｂはモールド下端部、１９
ｃは弾性絶縁物モールド外筒部１９の外周に複数個設け
た傘状部である。

【００２５】前記のように積層素子押圧用導電金属スプ
リング１７の設置区域１８を除いて積層非直線抵抗素子
１の外周の爆発飛散防止用絶縁繊維層３の周囲に弾性絶
縁物をモールドすることにより、積層素子押さえ板４と
下部電極金具１０の間における間隔Ｄのスプリング設置
区域１８の空間領域は、積層非直線抵抗素子１が内部に
密閉されている弾性絶縁物モールド外筒部１９の内部に
は形成されず、その外部に形成されることになる。

【００２６】前記のように構成した避雷装置は、架空線
の支持鉄塔部等において充電側とアース側の間に設置
し、雷サージを受けると、上部電極金具７、積層非直線
抵抗素子１、導電金属製の積層素子押さえ板４、導電金
属製スプリング１７、下部電極金具１０の経路でサージ
電流を通して架空線の系統を雷撃から保護する。

【００２７】前記の雷サージを受けた避雷装置が雷サー
ジの続流遮断を万一失敗したような場合は、短絡電流に
よる高温アークで非直線抵抗素子が破壊して高熱ガスを
発生するが、前記のように構成した本発明の架空線避雷
装置は、弾性絶縁物モールド外筒部１９内には、従来の
ようなスプリング設置領域の大容積空間は無く、大量の
空気は存在しないから、前記の高熱ガスが発生しても大
量空気の熱膨張爆発事故は起こらない。

【００２８】前記の雷サージの続流遮断ができず積層非
直線抵抗素子１が破壊して高熱ガスが発生した場合の高
熱ガスの熱膨張エネルギーは爆発飛散防止用絶縁繊維層
３が吸収して破壊破片の飛散を防ぎ、弾性絶縁物モール
ド外筒部１９はその弾力材により爆発絶縁物の飛散を防
ぐ。

【００２９】また、絶縁物モールド外筒部１９は前記の
ようにスプリング設置区域１８を除いてモールド形成さ
れているので、絶縁物モールド部分が小さくなり、装置
が軽量になる。

【００３０】なお、絶縁物モールド外筒部１９は、前記
のように積層非直線抵抗素子１の外周の爆発飛散防止用
絶縁繊維層３に一体にモールドして、積層非直線抵抗素
子１の周面と爆発飛散防止用絶縁繊維層３と一体の絶縁
物モールド外筒部１９の内周面との間に若干の空隙が残
るように形成するかわりに、積層非直線抵抗素子１の周
面と絶縁物モールド外筒部１９との間に空隙が残らない
ように、積層非直線抵抗素子１の周面に直接接して一体
にモールドしてもよい。このように絶縁物モールド外筒
部１９内に空気保有間隙を全く形成しないようにすれ
ば、絶縁物モールド外筒部１９内に熱膨張空気は無いか
ら大爆発事故は起こらない。

【００３１】図２は本発明の第２の実施例を示し、図１
と同一符号は同一構成部材を示す。この第２の実施例
は、積み重ねられた複数の非直線抵抗素子の保持を、前
記第１実施例のように積層非直線抵抗素子１の周囲を囲
む複数本の積層素子保持棒１４で保持するかわりに、中
心の１本の積層素子保持棒２０に積層非直線抵抗素子１
を嵌挿して保持させたものである。このため酸化亜鉛等
の各非直線抵抗素子を、中心孔１ａを設けた環状盤形に
形成し、アルミ円板等の導電金属円板２も中心孔２ａを
設けた円板に形成し、この複数の導電金属円板と各非直
線抵抗素子を交互に積み重ねてその各中心孔２ａ、１ａ
をＦＲＰ、ケプラ等の絶縁物製の積層素子保持棒２０に
嵌挿する。この積層素子保持棒２０の上端部２１と下端
部２２は積層非直線抵抗素子１の上下に長く突出させて
おく。

【００３２】前記のように中心の積層素子保持棒２０に
複数の導電金属円板２と複数の非直線抵抗素子を交互に
嵌挿した積層非直線抵抗素子１の外周には前記第１実施
例と同様にガラス繊維、ケプラ繊維等を用いた爆発飛散
防止用絶縁繊維層３（破線で図示）を層状にまたは筒状
に設ける。

【００３３】導電金属製の積層素子押さえ板４ａは、中
心に積層素子保持棒の挿通孔２３を設け、下面中央にス
プリング端部が嵌合する凸部のスプリング端係止部２４
を設け、上面外周部を円錐面２５に形成し、この積層素
子押さえ板４ａの上面を積層非直線抵抗素子１の最下面
の導電金属円板２の下面に当接させ、その中心の挿通孔
２３を、積層非直線抵抗素子１の下方に突出している積
層素子保持棒２０に挿通して配置する。この積層素子押
さえ板４ａは後記のようにスプリングの弾力を受けて積
層非直線抵抗素子１の下面を弾力的に押さえる。

【００３４】太棒形の上部電極金具７は、その中心に下
面に開口する積層素子保持棒の差込み孔２６を設け、下
端のフランジ部８の下面外周部に円錐面２７を形成し、
この上部電極金具７を積層非直線抵抗素子１の最上面の
導電金属円板２の上面に当接させ、上部電極金具中心の
差込み孔２６を積層非直線抵抗素子１の上に突出してい
る積層素子保持棒２０の上端部２１に嵌着する。この嵌
着した上部電極金具７は圧縮または螺合等により積層素
子保持棒２０の上端に固着する。

【００３５】太棒形の下部電極金具１０は、中心に上面
に開口する積層素子保持棒の差込み孔２８を設け、上端
のフランジ部１１の上面中央にスプリング端部が嵌合す
る凸部のスプリング端係止部２９を設ける。

【００３６】前記の積層素子押さえ板４ａの下方に突出
する積層素子保持棒２０に積層素子押圧用導電金属スプ
リング１７を嵌挿し、積層素子保持棒２０の下端部２２
に下部電極金具１０の差込み孔２８を嵌合し、前記スプ
リング１７の上下両端部を積層素子押さえ板４ａの下面
のスプリング端係止部２４と下部電極金具１０の上面の
スプリング端係止部２９に嵌合して積層素子押さえ板４
ａと下部電極金具１０の間に積層素子押圧用導電金属ス
プリング１７を圧縮付勢状態にして設置する。この積層
素子保持棒２０の下端部２２に下部電極金具１０を圧縮
または螺合等により固着すれば、積層素子押さえ板４ａ
と下部電極金具１０の間に圧縮付勢されている前記スプ
リング１７の弾力により積層素子押さえ板４ａが上方に
押圧され積層された複数の非直線抵抗素子が強固に締め
付けられて積層状態が保持されるとともに、各非直線抵
抗素子の電気的接触が確保される。またこの積層素子押
圧用の導電金属スプリング１７は積層非直線抵抗素子１
の下側の積層素子押さえ板４ａと下部電極金具１０を電
気的に接続する。１８は前記第１実施例と同じく積層素
子押さえ板４ａと下部電極金具１０の間の積層素子押圧
用導電金属スプリング１７の設置区域である。

【００３７】前記のように絶縁物製積層素子保持棒２０
により積層状態が保持されている積層非直線抵抗素子１
の外周の爆発飛散防止用絶縁繊維層３の周囲に一体に、
シリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＰＴＦＥ等の弾性絶縁物
のモールド外筒部１９を設ける。この弾性絶縁物モール
ド外筒部１９をモールド形成する区域は、前記第１実施
例と同様に、積層素子押さえ板４ａと下部電極金具１０
の間における積層素子押圧用導電金属スプリング１７を
設置したスプリング設置区域１８を除外した区域であ
り、上部電極金具７のフランジ部８の周囲および積層非
直線抵抗素子１の外周の爆発飛散防止用絶縁繊維層３の
周囲およびその下の積層素子押さえ板４ａの周囲にわた
って弾性絶縁物をモールドして弾性絶縁物モールド外筒
部１９を設ける。１９ａはこのモールド上端部、１９ｂ
はモールド下端部、１９ｃは弾性絶縁物モールド外筒部
１９の外周に複数個設けた傘状部である。

【００３８】前記のように積層素子押さえ板４ａと下部
電極金具１０の間の積層素子押圧用導電金属スプリング
１７が設置されている区域１８を除いて積層非直線抵抗
素子１の外周の爆発飛散防止用絶縁繊維層３の周囲に弾
性絶縁物をモールドすることにより、スプリング１７が
設けられている空間領域は、積層非直線抵抗素子１が内
部に密閉されている弾性絶縁物モールド外筒部１９の内
部ではなく、その外部に形成されることになる。

【００３９】前記のように構成した本発明の第２の実施
例は、前記第１実施例と同様に、架空線支持鉄塔部等に
おいて充電側とアース側の間に設置し雷サージを受ける
と、上部電極金具７、積層非直線抵抗素子１、導電金属
製の積層素子押さえ板４ａ、導電金属製スプリング１
７、下部電極金具１０を経てサージ電流を通して架空線
の系統を雷撃から保護する。雷サージの続流遮断を万一
失敗して非直線抵抗素子が破壊し高熱ガスを発生して
も、弾性絶縁物モールド外筒部１９内にはスプリング設
置領域の大容積空間が無く大量の空気は存在しないか
ら、高熱ガス発生に伴う大量空気の熱膨張爆発は起こら
ない。

【００４０】また積層非直線抵抗素子１が破壊して高熱
ガスが発生しても、爆発飛散防止用絶縁繊維層３が爆発
エネルギーを吸収して破壊破片の飛散を防ぎ、弾性絶縁
物モールド外筒部１９がその弾力材により爆発絶縁物の
飛散を防ぐことも前記第１の実施例と同様である。

【００４１】この第２の実施例においては、積層非直線
抵抗素子１と導電金属円板２を中心の１本の積層素子保
持棒２０に嵌挿して保持するので、その保持組立てが容
易になる。

【００４２】なお、前記第２実施例における絶縁物モー
ルド外筒部１９は、前記のように積層非直線抵抗素子１
の周面と絶縁物モールド外筒部１９の内周面と間に空隙
が形成されるように、積層非直線抵抗素子１の外周の爆
発飛散防止用絶縁繊維層３に一体にモールドするかわり
に、積層非直線抵抗素子１の周面と絶縁物モールド外筒
部１９との間に空隙が残らないように、積層非直線抵抗
素子１の周面に一体にモールドしてもよい。このように
絶縁物モールド外筒部１９内に空気間隙が全く形成され
ないようにすれば、絶縁物モールド外筒部１９内に熱膨
張空気は存在しないから大なる爆発事故は起こらない。

【００４３】

【発明の効果】前記のように本発明は、積層非直線抵抗
素子の端面を導電金属スプリングで押圧する避雷装置に
おいて、積層非直線抵抗素子の外周に設ける絶縁物モー
ルド外筒部を、スプリングの設置区域を除いてモールド
し、スプリング設置区域を絶縁物モールド外筒部の外に
設けたので、雷撃時に万一非直線抵抗素子が破壊して高
熱ガスを発生しても、絶縁物モールド外筒部内には従来
のようなスプリング設置空間が無く大量の空気が存在し
ないから、大量空気の熱膨張爆発は起こらず、避雷装置
の爆発破損事故を防止することができる。

【００４４】また、積層非直線抵抗素子の周囲に爆発飛
散防止用絶縁繊維層を設け、絶縁物モールド外筒部を弾
性絶縁物でモールドしたので、積層非直線抵抗素子が破
壊し高熱ガスが発生しても、爆発飛散防止用絶縁繊維層
により爆発エネルギーが吸収され、弾性絶縁物のモール
ド外筒部により爆発絶縁物の飛散を防止することができ
る。

【００４５】また、絶縁物モールド外筒部をスプリング
設置区域を除いてモールド形成したので、従来のように
スプリング設置区域も含めて全体にモールドしたものよ
りも絶縁物モールド部分を小さく形成することができ、
装置を軽量化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の縦断面図

【図２】本発明の第２の実施例の縦断面図

【図３】従来例の縦断面図

【符号の説明】

１：積層非直線抵抗素子 ３：爆発飛散防止用絶縁繊維層 １７：積層素子押圧用導電金属スプリング １８：スプリング設置区域 １９：絶縁物モールド外筒部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層非直線抵抗素子の端面を押圧する導電
   金属スプリングを備えた避雷装置において、積層非直線
   抵抗素子の外周に絶縁物モールド外筒部を前記スプリン
   グの設置区域を除いてモールドして設け、前記スプリン
   グを絶縁物モールド外筒部の外に設けたことを特徴とす
   る架空線避雷装置。
2. 【請求項２】請求項１の架空線避雷装置において、積層
   非直線抵抗素子の周囲に爆発飛散防止用絶縁繊維層を設
   け、絶縁物モールド外筒部を弾性を有する絶縁物でモー
   ルドしたことを特徴とする架空線避雷装置。