JPH08316007A - 酸化亜鉛形避雷器 - Google Patents
酸化亜鉛形避雷器Info
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- JPH08316007A JPH08316007A JP14273395A JP14273395A JPH08316007A JP H08316007 A JPH08316007 A JP H08316007A JP 14273395 A JP14273395 A JP 14273395A JP 14273395 A JP14273395 A JP 14273395A JP H08316007 A JPH08316007 A JP H08316007A
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- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】避雷器動作時における酸化亜鉛素子の内部で発
生する熱の放熱特性を高めて素子の冷却効率の良好な素
子寿命特性の優れた酸化亜鉛形避雷器の構造を提供す
る。 【構成】積層された酸化亜鉛素子１の両端面部に設けら
れる電極の一方の電極１１ａを、素子１の電極間を導電
接続する通電部１２と、素子１の外周気体と連通する溝
からなる間隙部１３とで構成して、この間隙部１３を介
して素子１内部に発生する熱を周囲気体に伝達して放熱
するようにする。
生する熱の放熱特性を高めて素子の冷却効率の良好な素
子寿命特性の優れた酸化亜鉛形避雷器の構造を提供す
る。 【構成】積層された酸化亜鉛素子１の両端面部に設けら
れる電極の一方の電極１１ａを、素子１の電極間を導電
接続する通電部１２と、素子１の外周気体と連通する溝
からなる間隙部１３とで構成して、この間隙部１３を介
して素子１内部に発生する熱を周囲気体に伝達して放熱
するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、非線形抵抗要素材料
に酸化亜鉛素子が用いられている酸化亜鉛形避雷器の構
造に関する。
に酸化亜鉛素子が用いられている酸化亜鉛形避雷器の構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】避雷器はその構造上から直列ギャップを
使用するものと、しないものとの二つに分類される。し
かし、酸化亜鉛素子が開発されてからは、その優れた電
圧−電流の非直線性を有する高非直線抵抗素子を用いた
直列ギャップのない酸化亜鉛形避雷器が主流となってい
る。この酸化亜鉛形避雷器の構成はその用途により異な
るが、酸化亜鉛素子の積層体をがい管からなる容器内に
収納するがいし形避雷器と、ＳＦ6 等の絶縁性ガスを封
入した金属製タンクの容器に収納したタンク形避雷器と
がある。図１２〜図１３は従来の酸化亜鉛形避雷器の構
造図を示すものであり、図１２はがいし形避雷器の縦断
面図、図１３の（Ａ）は酸化亜鉛素子の平面図、（Ｂ）
は断面図である。酸化亜鉛形避雷器は、粉末状の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）を主成分として、これに粉末状の結合材を
混合して焼き固めた図１３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す両
端面にアルミを蒸着して形成された膜厚数百μの電極１
１と、側面に無機系の絶縁塗膜１４で絶縁層を形成した
円板状の焼結体からなる酸化亜鉛素子１を、図１２のよ
うに避雷器の定格電圧に従って必要高さに複数個積層し
たものから構成されている。この酸化亜鉛素子１の積層
体が大気圧の窒素ガスが封入されたがい管４内に両端面
を主電極２，２にて直列接続され、絶縁棒５で横ずれし
ないように押さえられて収納されている。酸化亜鉛素子
１相互間の接触圧力はスペーサ６を介してばね７で与え
られている。また、がい管４の上下両端面は放圧板８で
気密に閉鎖され、この放圧板８と放圧室内で外部からの
損傷から守られており、そして、この酸化亜鉛形避雷器
は線路と対地とに、それぞれ線路側端子９と対地側端子
１０とで接続されている。
使用するものと、しないものとの二つに分類される。し
かし、酸化亜鉛素子が開発されてからは、その優れた電
圧−電流の非直線性を有する高非直線抵抗素子を用いた
直列ギャップのない酸化亜鉛形避雷器が主流となってい
る。この酸化亜鉛形避雷器の構成はその用途により異な
るが、酸化亜鉛素子の積層体をがい管からなる容器内に
収納するがいし形避雷器と、ＳＦ6 等の絶縁性ガスを封
入した金属製タンクの容器に収納したタンク形避雷器と
がある。図１２〜図１３は従来の酸化亜鉛形避雷器の構
造図を示すものであり、図１２はがいし形避雷器の縦断
面図、図１３の（Ａ）は酸化亜鉛素子の平面図、（Ｂ）
は断面図である。酸化亜鉛形避雷器は、粉末状の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）を主成分として、これに粉末状の結合材を
混合して焼き固めた図１３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す両
端面にアルミを蒸着して形成された膜厚数百μの電極１
１と、側面に無機系の絶縁塗膜１４で絶縁層を形成した
円板状の焼結体からなる酸化亜鉛素子１を、図１２のよ
うに避雷器の定格電圧に従って必要高さに複数個積層し
たものから構成されている。この酸化亜鉛素子１の積層
体が大気圧の窒素ガスが封入されたがい管４内に両端面
を主電極２，２にて直列接続され、絶縁棒５で横ずれし
ないように押さえられて収納されている。酸化亜鉛素子
１相互間の接触圧力はスペーサ６を介してばね７で与え
られている。また、がい管４の上下両端面は放圧板８で
気密に閉鎖され、この放圧板８と放圧室内で外部からの
損傷から守られており、そして、この酸化亜鉛形避雷器
は線路と対地とに、それぞれ線路側端子９と対地側端子
１０とで接続されている。
【０００３】前記した酸化亜鉛形避雷器に送電線への落
雷により線路側端子９を介して過電圧が加わると、酸化
亜鉛素子１の非線形特性によりこの酸化亜鉛形避雷器の
端子電圧を低く押さえるように酸化亜鉛素子１に放電電
流が流れ、送電線路の懸垂がいし、耐張がいしや送電線
端末の変圧器等の機器の対地絶縁が保護される。更に、
この酸化亜鉛形避雷器に通流する放電電流が酸化亜鉛形
避雷器の定格値を超えて流れ、酸化亜鉛素子１が破壊
し、がい管４内の圧力が上昇すると、放圧板８が放圧し
てがい管４の内部の高温ガスを大気へ放出する構成とな
っている。
雷により線路側端子９を介して過電圧が加わると、酸化
亜鉛素子１の非線形特性によりこの酸化亜鉛形避雷器の
端子電圧を低く押さえるように酸化亜鉛素子１に放電電
流が流れ、送電線路の懸垂がいし、耐張がいしや送電線
端末の変圧器等の機器の対地絶縁が保護される。更に、
この酸化亜鉛形避雷器に通流する放電電流が酸化亜鉛形
避雷器の定格値を超えて流れ、酸化亜鉛素子１が破壊
し、がい管４内の圧力が上昇すると、放圧板８が放圧し
てがい管４の内部の高温ガスを大気へ放出する構成とな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、避雷器は前
記した線路に接続された連続運転電圧のもとでは、特に
直列ギャップのない酸化亜鉛形避雷器では半永久的に耐
える能力が必要であるばかりではなく、運転時の各種過
電圧が加わって放電電流が流れた後も、短時間の定格電
圧及び連続運転で酸化亜鉛素子（素子）が温度上昇する
ことにより、抵抗分の漏れ電流が増大して破壊すること
のないことが必要である。特に、前記した素子の電圧−
電流の非直線性は温度特性を示し、温度が上昇すると抵
抗値が減少する特性を有しているので、酸化亜鉛形避雷
器では前記した雷又は開閉サージ等の過電圧が加わるこ
とによる放電電流により素子が破壊しないことの他に、
過電圧後においても温度上昇による素子の熱暴走が発生
しないことが、素子寿命を決定する要因となる。
記した線路に接続された連続運転電圧のもとでは、特に
直列ギャップのない酸化亜鉛形避雷器では半永久的に耐
える能力が必要であるばかりではなく、運転時の各種過
電圧が加わって放電電流が流れた後も、短時間の定格電
圧及び連続運転で酸化亜鉛素子（素子）が温度上昇する
ことにより、抵抗分の漏れ電流が増大して破壊すること
のないことが必要である。特に、前記した素子の電圧−
電流の非直線性は温度特性を示し、温度が上昇すると抵
抗値が減少する特性を有しているので、酸化亜鉛形避雷
器では前記した雷又は開閉サージ等の過電圧が加わるこ
とによる放電電流により素子が破壊しないことの他に、
過電圧後においても温度上昇による素子の熱暴走が発生
しないことが、素子寿命を決定する要因となる。
【０００５】前記した酸化亜鉛形避雷器における素子に
一定電圧を印加した場合に発生する熱量は、素子の電圧
・電流の時間積であり、過電圧時では温度が変化し指数
関数的に増大する。一方、素子に発生する熱量の放熱
は、前記した図１２の素子１の積層体からスペーサ６，
主電極２を介してがい管４へ、又は素子１の積層体外周
表面よりがい管４内の窒素ガス中にそれぞれ熱伝達によ
る自然放冷によるものであるが、この自然放冷による素
子１の冷却による温度低下よりも、前記した過電圧後に
おける素子の温度上昇が大きくなると、素子１の熱暴走
を引き起こすことになる。しかも、図１２に示す従来の
素子１の積層構造では、電極１１間で密着接触させる構
成であるので、素子１内で発生した熱の積層体の軸方向
への熱放散特性が劣るために素子１内部に熱が蓄積しや
すく、素子１の冷却に時間を要するという問題があっ
た。このため素子１の冷却効率をあげて前記した熱暴走
による破壊の恐れのない寿命特性の優れた酸化亜鉛形避
雷器の構造が必要とされていた。
一定電圧を印加した場合に発生する熱量は、素子の電圧
・電流の時間積であり、過電圧時では温度が変化し指数
関数的に増大する。一方、素子に発生する熱量の放熱
は、前記した図１２の素子１の積層体からスペーサ６，
主電極２を介してがい管４へ、又は素子１の積層体外周
表面よりがい管４内の窒素ガス中にそれぞれ熱伝達によ
る自然放冷によるものであるが、この自然放冷による素
子１の冷却による温度低下よりも、前記した過電圧後に
おける素子の温度上昇が大きくなると、素子１の熱暴走
を引き起こすことになる。しかも、図１２に示す従来の
素子１の積層構造では、電極１１間で密着接触させる構
成であるので、素子１内で発生した熱の積層体の軸方向
への熱放散特性が劣るために素子１内部に熱が蓄積しや
すく、素子１の冷却に時間を要するという問題があっ
た。このため素子１の冷却効率をあげて前記した熱暴走
による破壊の恐れのない寿命特性の優れた酸化亜鉛形避
雷器の構造が必要とされていた。
【０００６】この発明の目的は、前記の課題を解決し、
運転時における素子の温度上昇を少なくした、素子寿命
特性の優れた酸化亜鉛形避雷器の構造を提供することに
ある。
運転時における素子の温度上昇を少なくした、素子寿命
特性の優れた酸化亜鉛形避雷器の構造を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、非線形抵抗の酸化亜鉛素子の両端
面に設けられた電極を介して複数段積層した酸化亜鉛素
子の積層体からなる酸化亜鉛形避雷器において、酸化亜
鉛素子の積層体の電極間に酸化亜鉛素子の積層体外部に
連通する間隙部を設けるものとする。
ために、この発明は、非線形抵抗の酸化亜鉛素子の両端
面に設けられた電極を介して複数段積層した酸化亜鉛素
子の積層体からなる酸化亜鉛形避雷器において、酸化亜
鉛素子の積層体の電極間に酸化亜鉛素子の積層体外部に
連通する間隙部を設けるものとする。
【０００８】そして、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に
設けられた間隙部が、前記酸化亜鉛素子の電極の少なく
とも一方の電極面に設けられた溝部から構成されたもの
であればよい。
設けられた間隙部が、前記酸化亜鉛素子の電極の少なく
とも一方の電極面に設けられた溝部から構成されたもの
であればよい。
【０００９】また、酸化亜鉛素子の両端面に設けられた
電極のそれぞれに溝部が設けられ、これらの溝部が互い
に対向して位置合わせして間隙部を形成するように、互
いに接する電極面に凹部と凸部とからなる嵌合部を設け
るようにすれば、好適である。
電極のそれぞれに溝部が設けられ、これらの溝部が互い
に対向して位置合わせして間隙部を形成するように、互
いに接する電極面に凹部と凸部とからなる嵌合部を設け
るようにすれば、好適である。
【００１０】更に、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に設
けられた間隙部が、酸化亜鉛素子の電極面積より小さな
断面積を有する挿入電極を前記酸化亜鉛素子の積層体の
電極間に複数個装着して設け、これらの挿入電極間に設
けられた空間部から構成するようにすれば、更に好適で
ある。
けられた間隙部が、酸化亜鉛素子の電極面積より小さな
断面積を有する挿入電極を前記酸化亜鉛素子の積層体の
電極間に複数個装着して設け、これらの挿入電極間に設
けられた空間部から構成するようにすれば、更に好適で
ある。
【００１１】また、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に挿
入電極が位置決めして装着できるように、前記挿入電極
及び酸化亜鉛素子の互いに接する電極面に凹部と凸部か
らなる嵌合部を設けるようにすればよい。
入電極が位置決めして装着できるように、前記挿入電極
及び酸化亜鉛素子の互いに接する電極面に凹部と凸部か
らなる嵌合部を設けるようにすればよい。
【作用】この発明は、運転時及び過電圧時の酸化亜鉛素
子に流れる放電電流により上昇する素子の温度を、従来
の避雷器構造のような素子の積層体の外周から周囲気体
に自然放冷にて冷却する構成に加えて、酸化亜鉛形避雷
器を構成する素子の積層体の電極間に、前記素子の積層
体外部に連通する間隙部を設ける構成とした。これによ
り、素子内部に発生した熱を素子端面部より電極間に設
けた間隙部を介して周囲気体と接触させて放熱させるこ
とができるので、素子の冷却効率を従来より更に上げる
ことが可能となる。
子に流れる放電電流により上昇する素子の温度を、従来
の避雷器構造のような素子の積層体の外周から周囲気体
に自然放冷にて冷却する構成に加えて、酸化亜鉛形避雷
器を構成する素子の積層体の電極間に、前記素子の積層
体外部に連通する間隙部を設ける構成とした。これによ
り、素子内部に発生した熱を素子端面部より電極間に設
けた間隙部を介して周囲気体と接触させて放熱させるこ
とができるので、素子の冷却効率を従来より更に上げる
ことが可能となる。
【００１２】そして、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に
設けられる間隙部を、前記酸化亜鉛素子の端面の電極に
素子の積層方向に電極厚さを厚く形成して、この電極に
凹部状の溝を設けるか、または電極の断面積よりも小さ
な断面を有する良導電体からなる挿入電極を電極間に複
数個装着して、これらの挿入電極間に空間部を設けて構
成することにより、前記した素子端部面に周囲気体と接
触するための流通路が得られ素子との放熱接触面積を増
やすことができる。
設けられる間隙部を、前記酸化亜鉛素子の端面の電極に
素子の積層方向に電極厚さを厚く形成して、この電極に
凹部状の溝を設けるか、または電極の断面積よりも小さ
な断面を有する良導電体からなる挿入電極を電極間に複
数個装着して、これらの挿入電極間に空間部を設けて構
成することにより、前記した素子端部面に周囲気体と接
触するための流通路が得られ素子との放熱接触面積を増
やすことができる。
【００１３】また、素子の積層体のそれぞれに対向して
接する電極面に互いに嵌合する凹部と凸部からなる嵌合
部を設けることにより、素子の電極の間隙部及び通電部
の位置を正確に合わせて積層できるので、電極間の接触
通電面積をも確保した素子の冷却用の間隙部を形成する
ことができる。
接する電極面に互いに嵌合する凹部と凸部からなる嵌合
部を設けることにより、素子の電極の間隙部及び通電部
の位置を正確に合わせて積層できるので、電極間の接触
通電面積をも確保した素子の冷却用の間隙部を形成する
ことができる。
【００１４】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。実施例１ 図１〜図４は、この発明の第１の実施例になる酸化亜鉛
形避雷器の部分構成図であり、図１は酸化亜鉛形避雷器
の要部縦断面図、図２は酸化亜鉛素子１の積層体の部分
側面図、図３は図２のIII ─III 矢視図、そして図４は
図３のIV─IV矢視図である。なお、図１は図１２に示し
たがい管４に相当する絶縁性ガスが封入された容器３内
に酸化亜鉛素子１の積層体を主電極２，２間に装着して
配設しているものであり、他の酸化亜鉛形避雷器の構成
部品は省略してある。図１に示す酸化亜鉛素子１（素子
１）の端面部に設けられる電極１１ａは、図２に示すよ
うに素子１の一方の端面部に従来の素子１の電極１１
（図１３（Ｂ）参照）より厚く数mm厚に形成されてい
る。そして、その電極１１ａの形状は、対向する電極１
１と接触する通電部１２と、非接触部を形成する間隙部
１３を有するようにアルミ蒸着して形成されており、こ
の電極１１ａを有する面と従来の電極１１の面とを対向
させて素子１を複数段積層して、直列接続して酸化亜鉛
形避雷器の素子積層体を構成している。前記した電極１
１ａに設けられた間隙部１３は、図２及び図３に示すよ
うに、素子１の端面に扇形に形成された電極の通電部１
２に囲まれた放射状に延びる複数状の溝から構成されて
いる。そして、これらの溝部からなる間隙部１３は、素
子１の周囲気体に連通している。
形避雷器の部分構成図であり、図１は酸化亜鉛形避雷器
の要部縦断面図、図２は酸化亜鉛素子１の積層体の部分
側面図、図３は図２のIII ─III 矢視図、そして図４は
図３のIV─IV矢視図である。なお、図１は図１２に示し
たがい管４に相当する絶縁性ガスが封入された容器３内
に酸化亜鉛素子１の積層体を主電極２，２間に装着して
配設しているものであり、他の酸化亜鉛形避雷器の構成
部品は省略してある。図１に示す酸化亜鉛素子１（素子
１）の端面部に設けられる電極１１ａは、図２に示すよ
うに素子１の一方の端面部に従来の素子１の電極１１
（図１３（Ｂ）参照）より厚く数mm厚に形成されてい
る。そして、その電極１１ａの形状は、対向する電極１
１と接触する通電部１２と、非接触部を形成する間隙部
１３を有するようにアルミ蒸着して形成されており、こ
の電極１１ａを有する面と従来の電極１１の面とを対向
させて素子１を複数段積層して、直列接続して酸化亜鉛
形避雷器の素子積層体を構成している。前記した電極１
１ａに設けられた間隙部１３は、図２及び図３に示すよ
うに、素子１の端面に扇形に形成された電極の通電部１
２に囲まれた放射状に延びる複数状の溝から構成されて
いる。そして、これらの溝部からなる間隙部１３は、素
子１の周囲気体に連通している。
【００１５】この素子１の一方の端面部に形成された間
隙部１３を有する電極１１ａの通電部１２の面積は、従
来の素子１の外径を直径とする電極１１の面積よりも小
さく、素子１間の通電接触する電極面積が減少する。し
かしながら、酸化亜鉛素子１では、隣接する素子１と接
触する電極の通電接触面積が、５０％まで減少しても、
充分な通電容量を確保できることが確認されている。従
って、従来の素子１の電極１１の電極面積の５０％に相
当する部分を電極の非接触部分である間隙部１３として
形成することにより、電極１１ａの通電容量を低下させ
ることなく、素子１の外部の周囲気体と接触する接触面
積を増やす構造とすることができる。例えば、素子１の
外径を４０mmとして、この素子１の端面に蒸着されるア
ルミ電極の面積のそれぞれ５０％に相当する面積を、そ
れぞれ電極１１ａの通電部１２と非接触部である間隙部
１３とを構成する面積とした場合に、従来の電極１１を
密着接触して素子１を積層した構成によるものと比し
て、素子１の周囲気体との接触面積が間隙部１３を設け
たことにより素子１の両端面の部分を合わせて１２５６
mm2 増えるので、この接触面より素子１の内部に発生し
た熱を放熱することが可能となり、素子１の冷却効率を
前記した従来の酸化亜鉛形避雷器の構成によるものより
も高めることが可能となる。
隙部１３を有する電極１１ａの通電部１２の面積は、従
来の素子１の外径を直径とする電極１１の面積よりも小
さく、素子１間の通電接触する電極面積が減少する。し
かしながら、酸化亜鉛素子１では、隣接する素子１と接
触する電極の通電接触面積が、５０％まで減少しても、
充分な通電容量を確保できることが確認されている。従
って、従来の素子１の電極１１の電極面積の５０％に相
当する部分を電極の非接触部分である間隙部１３として
形成することにより、電極１１ａの通電容量を低下させ
ることなく、素子１の外部の周囲気体と接触する接触面
積を増やす構造とすることができる。例えば、素子１の
外径を４０mmとして、この素子１の端面に蒸着されるア
ルミ電極の面積のそれぞれ５０％に相当する面積を、そ
れぞれ電極１１ａの通電部１２と非接触部である間隙部
１３とを構成する面積とした場合に、従来の電極１１を
密着接触して素子１を積層した構成によるものと比し
て、素子１の周囲気体との接触面積が間隙部１３を設け
たことにより素子１の両端面の部分を合わせて１２５６
mm2 増えるので、この接触面より素子１の内部に発生し
た熱を放熱することが可能となり、素子１の冷却効率を
前記した従来の酸化亜鉛形避雷器の構成によるものより
も高めることが可能となる。
【００１６】実施例２ 図５〜７は、この発明の第２の実施例になる酸化亜鉛形
避雷器の部分構成図であり、図５は酸化亜鉛素子の積層
体の部分側面図、図６は図５のVI─VI矢視図、図７は図
６のVII −VII矢視図である。この発明の前記第１の実
施例と異なるところは、図１に示すように実施例１と同
様にアルミ蒸着して形成した数mm厚の通電部１２と間隙
部１３からなる電極１１ａを、素子１の両端面に設けた
ことにある。この発明における素子１の積層体において
も、前記実施例１におけると同様に、素子１に設けられ
るアルミ電極の面積の５０％を電極１１ａの非接触部で
ある間隙部１３とした場合には、従来の電極１１の構成
より周囲気体との接触面積を素子一個当たり１２５６mm
2 増やすことが可能となる。
避雷器の部分構成図であり、図５は酸化亜鉛素子の積層
体の部分側面図、図６は図５のVI─VI矢視図、図７は図
６のVII −VII矢視図である。この発明の前記第１の実
施例と異なるところは、図１に示すように実施例１と同
様にアルミ蒸着して形成した数mm厚の通電部１２と間隙
部１３からなる電極１１ａを、素子１の両端面に設けた
ことにある。この発明における素子１の積層体において
も、前記実施例１におけると同様に、素子１に設けられ
るアルミ電極の面積の５０％を電極１１ａの非接触部で
ある間隙部１３とした場合には、従来の電極１１の構成
より周囲気体との接触面積を素子一個当たり１２５６mm
2 増やすことが可能となる。
【００１７】しかしながら、間隙部１３を有する通電部
１２からなる電極１１ａを両端部に設けた素子１を積層
する避雷器構造においては、素子１の間隙部１３が隣接
する素子１の通電部１２に対向して積層された場合に
は、素子１の電極１１ａ間の通電部１２の通電接触面積
が所定値より小さくなることがある。従って、隣接する
素子１間の電極の通電接触面積が、前記した電極の通電
容量を確保するように対向する素子１の電極１１ａの通
電部１２同志を位置合わせをして積層する必要がある。
図６及び図７に示す電極１１ａの通電部１２の表面に設
けられた凹部１５及び凸部１６は、隣接する素子１間で
互いに嵌合できるような嵌合部を構成するものであり、
前記した素子１間の積層時に位置合わせできるようにし
ている。これにより電極間に周囲気体と連通する溝部を
形成する間隙部１３を有して、必要とする通電面積を確
保するように素子１間の通電部１２の位置を設定した素
子１の積層体からなる酸化亜鉛避雷器を容易に構成する
ことができる。
１２からなる電極１１ａを両端部に設けた素子１を積層
する避雷器構造においては、素子１の間隙部１３が隣接
する素子１の通電部１２に対向して積層された場合に
は、素子１の電極１１ａ間の通電部１２の通電接触面積
が所定値より小さくなることがある。従って、隣接する
素子１間の電極の通電接触面積が、前記した電極の通電
容量を確保するように対向する素子１の電極１１ａの通
電部１２同志を位置合わせをして積層する必要がある。
図６及び図７に示す電極１１ａの通電部１２の表面に設
けられた凹部１５及び凸部１６は、隣接する素子１間で
互いに嵌合できるような嵌合部を構成するものであり、
前記した素子１間の積層時に位置合わせできるようにし
ている。これにより電極間に周囲気体と連通する溝部を
形成する間隙部１３を有して、必要とする通電面積を確
保するように素子１間の通電部１２の位置を設定した素
子１の積層体からなる酸化亜鉛避雷器を容易に構成する
ことができる。
【００１８】図８に、前記した素子１の端面部に設ける
電極の構成例を示した。前記した実施例１及び実施例２
に示した電極１１ａの通電部１２と間隙部１３との電極
形状は、図８の（Ａ）に示す十字状の溝部からなる間隙
部１３ａと四半円形状の通電部１２ａからなる電極１１
ｂ、（Ｂ）の複数個平行に設けた溝部の間隙部１３ｂと
通電部１２ｂからなる電極１１ｃ、及び（Ｃ）の格子状
の溝部の間隙部１３ｃと矩形状の通電部１２ｃからなる
電極１１ｄ等の何れの電極形状をも採用することが可能
である。このような電極形状を前記した実施例２のよう
に素子１の両端面に設けて積層する場合においても、前
記した互いに対向する電極面の通電部の所定の位置に設
けられた凹部１５と凸部１６とを嵌合することにより、
電極の通電部及び間隙部の位置合わせをすることができ
る。
電極の構成例を示した。前記した実施例１及び実施例２
に示した電極１１ａの通電部１２と間隙部１３との電極
形状は、図８の（Ａ）に示す十字状の溝部からなる間隙
部１３ａと四半円形状の通電部１２ａからなる電極１１
ｂ、（Ｂ）の複数個平行に設けた溝部の間隙部１３ｂと
通電部１２ｂからなる電極１１ｃ、及び（Ｃ）の格子状
の溝部の間隙部１３ｃと矩形状の通電部１２ｃからなる
電極１１ｄ等の何れの電極形状をも採用することが可能
である。このような電極形状を前記した実施例２のよう
に素子１の両端面に設けて積層する場合においても、前
記した互いに対向する電極面の通電部の所定の位置に設
けられた凹部１５と凸部１６とを嵌合することにより、
電極の通電部及び間隙部の位置合わせをすることができ
る。
【００１９】実施例３ 図９〜図１１は、この発明の第３の実施例になる酸化亜
鉛形避雷器の部分構成図であり、図９は酸化亜鉛素子の
積層体の部分側面図、図１０は図９のX ─X 矢視図、図
１１は図１０のXI−XI 矢視図である。図９に示す素子
１間を導電接続する電極は、両端面にアルミ蒸着して形
成した電極１１を有する従来構造の素子１の電極１１間
に挿入電極１７を装着する構成からなっている。この挿
入電極１７は、数mmの厚さからなる円筒状のアルミ又は
銅等からなる良導体から構成されている。この挿入電極
１７は、図１０に示すように、前記した素子１の電極１
１の通電容量を保証する接触面積を有するように複数個
の素子１が電極間に装着されている。そして、これらの
挿入電極１７間に空間部１８を設けるように配置して周
囲気体を流通する間隙部を構成している。また、素子１
間に所定の面積の空間部１８を有する間隙部を確保する
ために、図１１に示すように挿入電極１７の両端面に突
出する凸部１７ａと、これと嵌合する凹部１５ａとから
なる嵌合部を素子１の両端面の電極面に設けて、素子１
の積層時に挿入電極１７間の位置合わせをできるように
している。なお、挿入電極１７側に凹部を、そして素子
１側に凸部を設た構成としても前記と同様に位置合わせ
ができる。
鉛形避雷器の部分構成図であり、図９は酸化亜鉛素子の
積層体の部分側面図、図１０は図９のX ─X 矢視図、図
１１は図１０のXI−XI 矢視図である。図９に示す素子
１間を導電接続する電極は、両端面にアルミ蒸着して形
成した電極１１を有する従来構造の素子１の電極１１間
に挿入電極１７を装着する構成からなっている。この挿
入電極１７は、数mmの厚さからなる円筒状のアルミ又は
銅等からなる良導体から構成されている。この挿入電極
１７は、図１０に示すように、前記した素子１の電極１
１の通電容量を保証する接触面積を有するように複数個
の素子１が電極間に装着されている。そして、これらの
挿入電極１７間に空間部１８を設けるように配置して周
囲気体を流通する間隙部を構成している。また、素子１
間に所定の面積の空間部１８を有する間隙部を確保する
ために、図１１に示すように挿入電極１７の両端面に突
出する凸部１７ａと、これと嵌合する凹部１５ａとから
なる嵌合部を素子１の両端面の電極面に設けて、素子１
の積層時に挿入電極１７間の位置合わせをできるように
している。なお、挿入電極１７側に凹部を、そして素子
１側に凸部を設た構成としても前記と同様に位置合わせ
ができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、酸
化亜鉛形避雷器を構成する酸化亜鉛素子の積層体の電極
間に、素子外部と連通する電極表面に設けた溝部、又は
素子の電極間に複数個の挿入電極を装着配置してこれら
の挿入電極間に形成される空間部にて間隙部を設ける構
成とした。これにより、運転時及び過電圧時の酸化亜鉛
素子に流れる放電電流により発生する素子内部の熱を、
前記した電極間に設けた間隙部を介して素子外部の周囲
気体と接触させて放熱させることができるので、従来の
避雷器構造の素子の積層体の外周面から周囲気体に自然
放冷にて冷却する構成に加えて、素子内部の発生熱を蓄
積するのを防止することが可能となり、素子の冷却時間
を大幅に短縮することができ、寿命特性の優れた酸化亜
鉛避雷器を得ることができる。
化亜鉛形避雷器を構成する酸化亜鉛素子の積層体の電極
間に、素子外部と連通する電極表面に設けた溝部、又は
素子の電極間に複数個の挿入電極を装着配置してこれら
の挿入電極間に形成される空間部にて間隙部を設ける構
成とした。これにより、運転時及び過電圧時の酸化亜鉛
素子に流れる放電電流により発生する素子内部の熱を、
前記した電極間に設けた間隙部を介して素子外部の周囲
気体と接触させて放熱させることができるので、従来の
避雷器構造の素子の積層体の外周面から周囲気体に自然
放冷にて冷却する構成に加えて、素子内部の発生熱を蓄
積するのを防止することが可能となり、素子の冷却時間
を大幅に短縮することができ、寿命特性の優れた酸化亜
鉛避雷器を得ることができる。
【００２１】また、積層される素子間の対向する電極面
に互いに嵌合する凹部または凸部からなる嵌合部を設け
ることにより、素子端面部に設けられた間隙部及び通電
部の位置を合わせることができるので、所定の電極間の
通電接触面積と、素子冷却のための間隙部とを有した構
成とすることができ、過電圧時に流通する放電電流の素
子の電極の通電容量を確保した素子の冷却効率の良好な
熱安定性及び寿命特性の優れた酸化亜鉛避雷器を構成す
ることが可能となる。
に互いに嵌合する凹部または凸部からなる嵌合部を設け
ることにより、素子端面部に設けられた間隙部及び通電
部の位置を合わせることができるので、所定の電極間の
通電接触面積と、素子冷却のための間隙部とを有した構
成とすることができ、過電圧時に流通する放電電流の素
子の電極の通電容量を確保した素子の冷却効率の良好な
熱安定性及び寿命特性の優れた酸化亜鉛避雷器を構成す
ることが可能となる。
【図１】この発明の第１の実施例になる酸化亜鉛形避雷
器の要部縦断面図である。
器の要部縦断面図である。
【図２】図１の酸化亜鉛素子からなる積層体の部分側面
図である。
図である。
【図３】図２のIII ─III 矢視図である。
【図４】図３のIV─IV矢視図である。
【図５】この発明の第２の実施例になる酸化亜鉛素子の
積層体の部分側面図である。
積層体の部分側面図である。
【図６】図５のVI─VI矢視図である。
【図７】図６のVII─VII 矢視図である。
【図８】図８の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、酸化亜鉛
素子の端面部に設けられる電極形状の他の構成例であ
る。
素子の端面部に設けられる電極形状の他の構成例であ
る。
【図９】この発明の第３の実施例になる酸化亜鉛素子の
積層体の部分側面図である。
積層体の部分側面図である。
【図１０】図９のX─X 断面図である。
【図１１】図１０のXI─XI断面図である。
【図１２】従来の酸化亜鉛形避雷器の縦断面図である。
【図１３】従来の酸化亜鉛素子の構成図であり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は断面図である。
は平面図、（Ｂ）は断面図である。
１ 酸化亜鉛素子 ２ 主電極 ３ 容器 １１ 電極 １１ａ 電極 １１ｂ 電極 １１ｃ 電極 １１ｄ 電極 １２ 電極の通電部 １２ａ 電極の通電部 １２ｂ 電極の通電部 １２ｃ 電極の通電部 １３ 電極の間隙部 １３ａ 電極の間隙部 １３ｂ 電極の間隙部 １３ｃ 電極の間隙部 １５ 通電部の凹部 １５ａ 通電部の凹部 １６ 通電部の凸部 １７ 挿入電極 １７ａ 挿入電極の凸部
フロントページの続き (72)発明者 中村 貴光 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】非線形抵抗の酸化亜鉛素子の両端面に設け
られた電極を介して複数段積層した酸化亜鉛素子の積層
体からなる酸化亜鉛形避雷器において、酸化亜鉛素子の
積層体の電極間に酸化亜鉛素子の積層体外部に連通する
間隙部を設けたことを特徴とする酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項２】請求項１記載の酸化亜鉛形避雷器におい
て、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に設けられた間隙部
が、前記酸化亜鉛素子の両端面の電極の少なくとも一方
の電極面に設けられた溝部から構成されていることを特
徴とする酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項３】請求項１に記載の酸化亜鉛避雷器におい
て、酸化亜鉛素子の両端面の電極のそれぞれに溝部が設
けられ、これらの溝部が互いに対向して位置合わせして
間隙部を形成するように、互いに接する電極面に凹部と
凸部とからなる嵌合部を設けたことを特徴とする酸化亜
鉛形避雷器。 - 【請求項４】請求項１に記載の酸化亜鉛形避雷器におい
て、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に設けられた間隙部
が、酸化亜鉛素子の電極面積より小さな断面積を有する
挿入電極を前記酸化亜鉛素子の積層体の電極間に複数個
装着して、これらの挿入電極間に設けられた空間部から
構成されたことを特徴とする酸化亜鉛形避雷器。 - 【請求項５】請求項４に記載の酸化亜鉛形避雷器におい
て、酸化亜鉛素子の積層体の電極間に挿入電極を位置決
めして装着できるように、前記挿入電極及び酸化亜鉛素
子の互いに接する電極面に凹部と凸部からなる嵌合部を
設けたことを特徴とする酸化亜鉛形避雷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273395A JP3372006B2 (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 酸化亜鉛形避雷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273395A JP3372006B2 (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 酸化亜鉛形避雷器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316007A true JPH08316007A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3372006B2 JP3372006B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=15322320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14273395A Expired - Fee Related JP3372006B2 (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 酸化亜鉛形避雷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372006B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060926A3 (de) * | 2002-01-19 | 2003-10-16 | Tridelta Ueberspannungsableite | Überspannungsableiter |
| JP2008306136A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | タンク形避雷器 |
| JP2011014566A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | ポリマー避雷器 |
| EP2701163A1 (de) * | 2012-08-22 | 2014-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Ventilableiter und Kühlkörper dafür |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP14273395A patent/JP3372006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060926A3 (de) * | 2002-01-19 | 2003-10-16 | Tridelta Ueberspannungsableite | Überspannungsableiter |
| DE10241253B4 (de) * | 2002-01-19 | 2008-04-24 | Tridelta Überspannungsableiter Gmbh | Überspannungsableiter |
| JP2008306136A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | タンク形避雷器 |
| JP2011014566A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | ポリマー避雷器 |
| EP2701163A1 (de) * | 2012-08-22 | 2014-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Ventilableiter und Kühlkörper dafür |
| US9861009B2 (en) | 2012-08-22 | 2018-01-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Valve diverter with heat sink |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3372006B2 (ja) | 2003-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |