JPH0845709A - サージ防止装置 - Google Patents
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Abstract
発生してもこのバリスタブロック積み重ね体が機械的に
ばらばらになることなく、電気的/熱的破壊に耐える、
短絡性能のよい、サージ防止装置の提供。 【構成】 このサージ防止装置は、金属酸化物の複数の
円筒形バリスタブロック(10)の積み重ね体を含み、
それらは、二つの端電極(11,12)の間に、シリコ
ンゴムその他のポリマー材料の長い絶縁ケーシング(2
3)の中に配置されている。これらのバリスタブロック
および電極は、このバリスタブロック積み重ね体の異な
る素子(10,11,12)の間に必要な接触圧力を与
えるために、絶縁材料の圧縮ループ(14〜17)によ
って軸線方向に囲まれている。このバリスタブロック積
み重ね体(10)と圧縮ループは、絶縁材料の破裂防止
巻回体(21)によって、このサージ防止装置が内部短
絡したときに圧力を逃すための開放部分(22)を設け
て、半径方向に囲まれている。
Description
物の、複数の円筒形バリスタブロック積み重ね体を含
み、それらは、二つの端電極の間にこれらのバリスタブ
ロックの軸線方向に端と端を接して配置され、かつゴム
または他のポリマー材料の長い電気絶縁外側ケーシング
によって囲まれたサージ防止装置に関する。この積み重
ね体の異なる素子間に必要な接触圧力を与えるため、こ
の防止装置は、この二つの端電極の間に伸び、それらに
固着された一つ以上の圧縮部材を有する。
類のサージ(回路中の電流または電圧の急激な変化)防
止装置は、特許明細書US−A−4656555および
EP−A−0230103によって既知である。これら
の既知の設計の一つの欠点は、もし、例えばバリスタブ
ロックが故障したとき、この防止装置内部でアークが発
生し、続いて圧力が上昇し、この防止装置の部品が、環
境に有害な爆発的方法で散乱するかも知れない。この問
題を解決する試みは、圧力逃し用開放部分を設けて十字
巻にしたケージを、この防止装置積み重ね体の周りに配
置することによってなされているが(EP−A−033
5480)、しかし、このために製造がより複雑にな
り、より高価になった。
なることなく、バリスタブロック積み重ね体の電気的/
熱的破壊に耐えられることによって、前記従来技術の設
計より短絡性能がよい、前記種類のサージ防止装置を提
供することである。その上、それは構成が比較的簡単
で、コスト効果の高い方法で製造できるべきである。こ
れは、この発明によれば、請求項1に記載する特別な特
徴を備えた設計によって達成される。
公告のドイツ国特許出願明細書P4306.691.1
に記載されているような、ガラス繊維線を巻いたループ
をポリマーに埋込んだ形でも都合がよい。そこで、この
発明による破裂防止巻回体を、このガラス繊維ループの
外側に配置した繊維補強リングで適切に構成できる。前
記リングは、ループに結合しても、自由でもよい。前記
リングの幅、即ちそれらの軸線方向長さは、例えば、1
0mm〜50mmでもよいが、バリスタブロックの高さ
より小さい方が好ましい。前記リングの厚さは、2〜5
mmが適当であるかもしれない。前記リングは、それら
の間に、幅が5〜50mmあってもよい、圧力逃し用環
状開放部分ができるように、このバリスタブロック積み
重ね体に沿って互いに軸線方向に離間した関係に配置さ
れる。前記リングは、これらの開放部分が隣接するバリ
スタブロックの間の継目と正確に対向して位置するよう
に、配置すべきである。これは、アーク発生の危険が最
大であるこれらの点で圧力を速く逃し、従ってリングへ
の応力を減じる結果となる。
の機械的応力に対する前記リングの弾性は、円形に比べ
て増すかも知れず、それによって前記リングは、大きな
機械的影響に耐えることができるかも知れない。シリコ
ンゴムその他のエラストマーに埋込むことによって、こ
のエネルギーの一部がこのエラストマーで剪断エネルギ
ーとして吸収される。その代わりに、前記リングを円形
に作ってもよいが、そのときはより重い形状にしなけれ
ばならないだろう。 この破裂防止装置を、リングでは
なくて、バリスタブロック積み重ね体と圧縮部材の周り
につる巻線の形で配置した螺旋として作ってもよい。前
記リングおよび螺旋の材料は、連続的に巻いたガラス繊
維でもよい。機械的性能を高めるためには、アラミド繊
維を使ってもよい。アラミド繊維は、ガラス繊維より高
い比負荷および変形を吸収できる。添付の図面を参照し
て実施例を説明することによって、この発明を詳細に明
白にする。
には、酸化亜鉛(ZnO)から成る円形・円筒形の形を
した五つのバリスタ素子10の積み重ね体がある。この
バリスタブロック積み重ね体は、中間圧力板13と共
に、上端電極11と下端電極12の間にクランプされて
いる。これらの端電極と圧力板は、アルミニウムで適切
に作ることができる。このバリスタブロック積み重ね体
の軸線方向の圧縮は、連続するガラス繊維線を何回も巻
いて熱硬化性樹脂に埋込んだ、四つの電気絶縁圧縮ルー
プ14、15、16、17によって行う。これらの圧縮
ループ14−17は、端電極11、12に負わされ、そ
れらの電極は、このために円形・円筒形の接触面のあ
る、四つの半径方向に突出する肩18を備える。これら
のループは、予め作ってから、ボルト19を締めること
によって、バリスタブロックと電極から成る積み重ね体
に負わせてもよく、このボルトは、同時に結合ボルトま
たは末端結合装置としての機能を果たす。代わりに、組
立てた積み重ね体の上にガラス繊維線をプレストレスを
与えて直接巻くことによって、この必要な接触圧力を与
えてもよい。この防止装置モジュールの上端電極11
は、同じモジュールに結合(直列結合)するための、ま
たは外部接続のためのボルト用のねじ孔20を備える。
/熱的に破損したとき、この防止装置モジュールが機械
的にばらばらになるのを防ぐために、このモジュール
は、このバリスタブロック積み重ね体とガラス繊維ルー
プを半径方向に取囲む五つの繊維強化リング21から成
る破裂防止装置を備える。これらのリング21は、ほぼ
正方形で、この積み重ね体に沿って、互いに軸線方向に
離れた関係に配置されていて、防止装置が破損したと
き、それらの間に圧力を逃すための環状開放部分22が
できる。これらの開放部分は、隣接するバリスタブロッ
クの間の継目と正確に対向して位置する。
長さが、例えば、10〜100cmでもよい。それは、
それだけでシステム電圧が最大72kVまでのサージ防
止装置の能動部となってもよいし、またはモジュールを
付加してシステム電圧が、例えば最大145kVまでの
防止ユニットを構成してもよい。これらもまた、そのよ
うなユニットを付加して、より高いシステム電圧、例え
ば245kVおよび362kV用のサージ防止装置を構
成してもよい。これらの防止装置ユニットは、これらの
防止装置ユニットの上に流し込んだ、好ましくはエラス
トマー、例えばシリコンゴムまたはエチレンプロピレン
ターポリマー(EPDMゴム)のケーシングを備える。
示し、それは、六つのバリスタブロック10を含み、図
1および図2を参照して説明したように作り上げた内部
部品と、この内部部品の上に流し込んだ、上に説明した
種類のケーシング23から成る。
に、この装置は、バリスタブロックと圧縮ループの周り
につる巻線の形で配置した螺旋からなってもよい。図5
および図6は、端が閉じたそのような螺旋24を備え
た、防止装置モジュールを示し、一方、図7、図8は、
端が開いた螺旋25を備えた、防止装置モジュールを示
す。開いた螺旋は、取付けが簡単であるという利点があ
り、一方閉じた螺旋は、強度が大きい。リングに比べ、
この螺旋形は、内部で半径方向の機械的衝撃負荷を受け
た場合に、大きな撓みを生ずる。この撓みは、エラスト
マーの大部分がこの変形エネルギーを吸収することによ
って、この外部加硫エラストマーケーシングによって防
がれる。
ジュールの第1実施例の、半分を断面で示す側面図。
すように構成されたサージ防止装置の側面図。
ジュールの第2実施例の側面図。
図。
Claims (10)
- 【請求項1】 金属酸化物から成る複数の円筒形バリス
タブロック(10)の積み重ね体を有し、前記バリスタ
ブロックが、その軸線方向で端と端を接して、二つの端
電極(11,12)の間に配置されるとともに、ゴムま
たは他のポリマー材料から成る長い電気絶縁性外側ケー
シング(23)によって囲まれ、前記端電極(11,1
2)が、前記バリスタブロック積み重ね体の異なる素子
(10,11,12)の間における必要な接触圧力を与
えるための、絶縁材料から成る1以上の圧縮部材(14
〜17)によって相互連結されたサージ防止装置におい
て、前記バリスタブロック積み重ね体(10)は、サー
ジ防止装置が内部短絡したときに圧力を逃すための開放
部分(22)を有する絶縁材料製破裂防止巻回体(2
1)によって半径方向で包囲されていることを特徴とす
るサージ防止装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたサージ防止装置に
おいて、前記圧縮部材(14〜17)もまた、前記破裂
防止巻回体(21)によって、半径方向で包囲されてい
ることを特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載されたサ
ージ防止装置において、前記破裂防止巻回体(21)
が、軸線方向で互いに離隔した関係で前記バリスタブロ
ック積み重ね体に沿って配置された複数のリングから成
ることを特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載されたサ
ージ防止装置において、前記巻回体(21)が、前記バ
リスタブロック積み重ね体の周囲につる巻線の形で配置
された螺旋体(24,25)から成ることを特徴とする
サージ防止装置。 - 【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれか1項に
記載されたサージ防止装置において、前記巻回体(2
1,24,25)が、熱硬化性樹脂に埋込まれた、連続
的に巻回されたガラスまたはアラミド繊維から成ること
を特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項6】 請求項3に記載されたサージ防止装置に
おいて、前記リング(21)が、軸線方向の長さがバリ
スタブロック(10)の厚さより小さく、圧力逃がし開
放部分(22)が隣接するバリスタブロック(10)の
継目と同じ高さにあるように配置されていることを特徴
とするサージ防止装置。 - 【請求項7】 請求項3または請求項6に記載されたサ
ージ防止装置において、前記リング(21)が非円形で
あることを特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載されたサージ防止装置に
おいて、前記リング(21)が概略正方形であることを
特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8のいずれか1項に
記載されたサージ防止装置において、前記圧縮部材(1
4〜17)が、バリスタブロック(10)と端電極(1
1,12)を軸線方向で包囲する、少なくとも一つの圧
縮ループから成ることを特徴とするサージ防止装置。 - 【請求項10】 請求項9に記載されたサージ防止装置
において、前記圧縮ループ(例えば14)が、熱硬化性
樹脂に埋込まれた、電気絶縁繊維(例えば、ガラスまた
はアラミド繊維)の多数回巻回体から成ることを特徴と
するサージ防止装置。
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