JPH1032106A - 避雷素子ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数個の非直線抵抗素子を直列的に接合してな
る避雷素子の両端部を一対の端子金具にて挟持した状態
で絶縁被覆体で被覆した避雷素子ユニットを、構造簡単
でかつ廉価に提供する。 【解決手段】各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄが形成す
る避雷素子１１の外周の長手方向の中央部に環状凹所１
１ｈを備え、熱収縮性の絶縁チューブ１４、および絶縁
被覆体１５にて被覆され、絶縁チューブ１４は熱収縮に
より、避雷素子１１の環状凹所１１ｈに介入して嵌着さ
れて、かつ各端部にて各端子金具１２，１３の接合端部
１２ａ，１３ａの外面の一部に係止された状態で避雷素
子１１の外周に密着し、絶縁被覆体１５は絶縁チューブ
１４の外周全体および各端子金具１２，１３の接合端部
１２ａ，１３ａを被覆している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は避雷素子ユニットに
関し、特に、高圧の動作開始電圧を有する避雷素子ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】避雷素子ユニットの一形式として、特公
平５−３４８１２号公報に示されているように、非直線
抵抗素子を複数個直列的に接合してなる避雷素子と、同
避雷素子をその両端部にて挟持する一対の端子金具を備
えた避雷素子ユニットがある。当該形式の避雷素子ユニ
ットは、非直線抵抗素子を複数個使用することにより、
系統電圧に対応した高い動作開始電圧特性を得ている。

【０００３】しかして、当該形式の避雷素子ユニットに
おいては、複数個の非直線抵抗素子を如何に一体的に接
合するかが問題であり、上記した公報に示された避雷素
子ユニットにおいては、各非直線抵抗素子として同心的
な貫通孔を有する非直線抵抗素子を採用するとともに、
各端子金具として非直線抵抗素子の貫通孔に対向する貫
通孔を有する端子金具を採用し、接合された複数個の非
直線抵抗素子および各端子金具の各貫通孔に絶縁性のボ
ルトを貫通して、同ボルトの端部に螺合したナットを締
付けることにより、各非直線抵抗素子および各端子金具
を一体化して避雷素子を形成し、かつこの避雷素子を絶
縁チューブにて被覆する手段が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、当該形式
の避雷素子ユニットにおいては、上記した公報に示され
ているように、非直線抵抗素子および端子金具として同
心的な貫通孔を有するものを採用することが必要である
が、貫通孔を有する非直線抵抗素子は特殊なもので、一
般に使用されているものではない。このため、避雷素子
ユニットのコストが高くなる。

【０００５】特に、非直線抵抗素子は酸化亜鉛等の焼結
体であって、成形時に貫通孔を一体的に精度よく形成す
ることは手間のかかる作業である。従って、この点から
も、避雷素子ユニットは一層のコストの上昇をまねく。

【０００６】また、当該形式の避雷素子ユニットにおい
ては、各非直線抵抗素子および各端子金具を一体化する
ために、絶縁性のボルトおよびナットによる締付け手段
を採用している。このため、各非直線抵抗素子と各端子
金具を一体化する組付け作業が煩雑になるとともに、組
付け作業時間に相当の時間を要することになる。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記した形式の
避雷素子ユニットにおいて、これらの問題点を解消する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は避雷素子ユニッ
ト、特に、非直線抵抗素子を複数個直列的に接合してな
る避雷素子と、同避雷素子をその両端部にて挟持する一
対の端子金具を備えた避雷素子ユニットに関する。

【０００９】しかして、本発明に係る第１の避雷素子ユ
ニットは、上記した形式の避雷素子ユニットにおいて、
前記避雷素子が前記各非直線抵抗素子の１または複数の
接合部位に対応する外周に環状凹所を備えて、熱収縮性
の絶縁チューブおよび弾力性の絶縁被覆体にて被覆され
ており、前記絶縁チューブが熱収縮により、中間部にて
前記避雷素子の環状凹所に嵌着されているとともに各端
部にて前記各端子金具における接合端部の外面の一部に
係止された状態で前記避雷素子の外周に密着し、かつ前
記絶縁被覆体が前記絶縁チューブの外周全体および前記
各端子金具の接合端部を被覆していることを特徴とする
ものである。

【００１０】当該避避雷素子ユニットにおいては、前記
環状凹所を前記避雷素子の長手方向の中央部に形成する
ことが好ましく、また前記各非直線抵抗素子間に介在さ
れる中間電極として同非直線抵抗素子より小径の中間電
極を採用することにより、前記環状凹所を形成すること
が好ましい。

【００１１】また、本発明に係る第２の避雷素子ユニッ
トは、上記した形式の避雷素子ユニットにおいて、前記
各非直線抵抗素子の少なくとも２個の非直線抵抗素子が
筒状のホルダーに嵌合した状態で接合されて前記避雷素
子を構成しており、同避雷素子が熱収縮性の絶縁チュー
ブおよび弾力性の絶縁被覆体にて被覆されており、前記
絶縁チューブが熱収縮により、中間部にて前記ホルダー
の両端部に係止されているとともに各端部にて前記各端
子金具の接合端部の一部に係止された状態で前記避雷素
子の外周に密着し、かつ前記絶縁被覆体が前記絶縁チュ
ーブの外周全体および前記各端子金具の接合端部を被覆
していることを特徴とするものである。

【００１２】当該避雷素子ユニットにおいては、前記避
雷素子を構成する全ての非直線抵抗素子を前記ホルダー
にて接合すること、前記ホルダーを内周側の長手方向の
中央部に、各非直線抵抗素子間に介在する環状の内向フ
ランジ部を備えた構成とすることが好ましい。

【００１３】

【発明の作用・効果】本発明に係る第１の避雷素子ユニ
ットにおいては、避雷素子を構成する各非直線抵抗素子
と各端子金具とは、絶縁チューブと絶縁被覆体とにより
一体化されており、特に、絶縁チューブが熱収縮によ
り、その中間部にて避雷素子の外周の環状凹所に嵌着
し、かつその各端部にて各端子金具における接合端部の
外面の一部に係止された状態で、前記避雷素子の外周に
密着しているため、各非直線抵抗素子と各端子金具とは
強固に一体化される。

【００１４】このため、当該避雷素子ユニットにおいて
は、各非直線抵抗素子を環状凹所に介入した絶縁チュー
ブにより区画して拘束するようにしたので、外力に対す
る非直線抵抗素子間の結合を高めるとともに、避雷素子
の外周面に対する絶縁チューブの密着性がよく、外力、
周囲温度、内部発熱の作用を受けても、絶縁チューブが
避雷素子の外周面から剥離してこれら両者間に微小な隙
間が発生するようなことはなく、かかる微小隙間に起因
する吸湿等により界面の絶縁低下が発生するようなこと
はない。

【００１５】当該避雷素子ユニットにおいて、避雷素子
の外周の環状凹所を、非直線抵抗素子間に介在させる中
間電極を用いて形成し、かつ同中間電極として厚みが大
きくて熱容量の大きい中間電極を採用すれば、各非直線
抵抗素子にて発生する熱を容易に吸収して、非直線抵抗
素子の性能を安定に維持することができる。

【００１６】本発明に係る第２の避雷素子ユニットにお
いては、避雷素子を構成する各非直線抵抗素子と各端子
金具とは、絶縁チューブと絶縁被覆体とにより一体化さ
れており、特に、各非直線抵抗素子の一部または全てが
筒状のホルダーに嵌合された状態で避雷素子が構成され
ている。

【００１７】このため、当該避雷素子ユニットにおいて
は、各非直線抵抗素子の一部または全てがホルダーによ
り拘束された状態で絶縁チューブにより一体化され、か
つ絶縁チューブの中間部はホルダーにおける筒部の両端
部に係止された状態にあるため、各非直線抵抗素子と各
端子金具とは強固に一体化される。

【００１８】このため、当該避雷素子ユニットにおいて
は、外力に対する非直線抵抗素子間の結合を高めるとと
もに、避雷素子の外周面に対する絶縁チューブの密着性
がよく、外力、周囲温度、内部発熱の作用を受けても、
絶縁チューブが避雷素子の外周面から剥離してこれら両
者間に微小な隙間が発生するようなことはなく、かかる
微小隙間に起因する吸湿等により界面の絶縁低下が発生
するようなことはない。

【００１９】当該避雷素子ユニットにおいて、避雷素子
を構成する全ての非直線抵抗素子をホルダーにて接合す
るとともに、ホルダーを内周側の長手方向の中央部に環
状の内向フランジ部を備えた構成とすれば、各ホルダー
は各非直線抵抗素子およびこれらの間に介在させる中間
電極を接合する際の位置決め手段として作用し、各非直
線抵抗素子および各中間電極の接合を精度よく、かつ容
易に行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
するに、図１および図２には、本発明に係る避雷素子ユ
ニットの一例が示されている。当該避雷素子ユニット１
０Ａは、図６および図７に示すように、電柱の上部に配
設されて横方向に突出する支持腕２１に取付けられて起
立する碍子２２を利用して下側の端子金具にて、取付金
具２３を介して取付けられて限流アークホーンを構成す
る。

【００２１】碍子２２は、従来公知のタイトップ型碍子
で、その頂部の外周に設けた環状溝部に沿って配線した
電線２４を、図示しないバインド線を介して固定するこ
とにより支持している。碍子２２は、避雷素子ユニット
１０Ａの上側の端子金具に取付けたリング状のアークホ
ーン２５の中央部を貫通して延びており、アークホーン
２５と電線２４間に所定間隔の放電ギャップＬが形成さ
れている。

【００２２】しかして、当該避雷素子ユニット１０Ａ
は、図１および図２に示すように、避雷素子１１、上下
一対の端子金具１２，１３、熱収縮性の絶縁チューブ１
４、および絶縁被覆体１５により構成されており、また
避雷素子１１は、酸化亜鉛の焼結体からなる複数の非直
線抵抗素子１１ａ〜１１ｄにより構成されている。

【００２３】各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄは円柱状
のもので、各端部間にシート状の第１中間電極１１ｅ、
第２中間電極１１ｆを介して互いに接合され、かつ両端
部の非直線抵抗素子１１ａ，１１ｄの端部には各端子金
具１２，１３がシート状の第３中間電極１１ｇを介して
接合されている。

【００２４】各中間電極１１ｅ，１１ｆ，１１ｇは、各
非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄに比較してわずかに小径
のもので、特に両非直線抵抗素子１１ｂ，１１ｃ間に介
在されている第２中間電極１１ｆは、第１，第３中間電
極１１ｅ，１１ｇに比較して分厚く形成されている。こ
れにより、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄを接合して
形成された避雷素子１１においては、その略中央部に対
応する第２中間電極の外周に、環状凹所１１ｈが形成さ
れている。

【００２５】各端子金具１２，１３は、円盤状で平坦状
の接合端部１２ａ，１３ａと、接合端部１２ａ，１３ａ
の表面側の中央部から突出する棒状の突起部１２ｂ，１
３ｂとからなるもので、各接合端部１２ａ，１３ａの裏
面側にて各中間電極１１ｆを介して各非直線抵抗素子１
１ａ，１１ｄの端面に接合されている。

【００２６】各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄと各端子
金具１２，１３は、各中間電極１１ｅ〜１１ｇを介して
互いに直列的に接合された状態で、各端子金具１２，１
３の突起部１２ｂ，１３ｂを除く全ての部位を絶縁チュ
ーブ１４にて被覆されている。絶縁チューブ１４は、こ
の状態で、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄを接合して
直列的に電気的に接合した状態で支持して避雷素子１１
を構成しているとともに、避雷素子１１とその両端部に
直列的に位置する各端子金具１２，１３を一体的に支持
している。

【００２７】絶縁チューブ１４は、図３の２点鎖線で示
すように、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄおよび両端
子金具１２，１３を一体的に被覆した状態の熱収縮性の
チューブ１４ａを熱処理して形成されている。チューブ
１４ａは熱処理により熱収縮し、この熱収縮により形成
された絶縁チューブ１４は、長手方向の略中央部にて避
雷素子１１の環状凹所１１ｈに介入して嵌着され、かつ
その各端部にて各端子金具１２，１３の接合端部１２
ａ，１３ａの外周面に係止されている。

【００２８】絶縁被覆体１５は、各非直性性抵抗素子１
１ａ〜１１ｄおよび両端子金具１２，１３を保持してい
る絶縁チューブ１４の外周、および両端子金具１２，１
３の突起部１２ｂ，１３ｂを除く全ての外周を被覆して
いる。

【００２９】絶縁被覆体１５は、シリコーンゴム、エチ
レン−プロピレンゴム等の合成ゴムからなるもので、避
雷素子１１および両端子金具１２，１３を被覆する絶縁
チューブ１４の外周を被覆し、両端子金具１２，１３の
突起部１２ｂ，１３ｂを突出させている。絶縁被覆体１
５は、絶縁チューブ１４にて一体的に支持された状態の
避雷素子１１および両端子金具１２，１３を所定の金型
内に収容して、これらと一体に成形することにより形成
されている。なお、絶縁被覆体１５は、避雷素子１１お
よび端子金具１２，１３を被覆する筒部１５ａと、筒部
１５ａの外周に一体的に形成された多数のひだ部１５ｂ
を備えている。

【００３０】かかる構成の避雷素子ユニット１０Ａにお
いては、図６および図７に示すように、碍子２２に取付
けられて避雷器として使用され、例えば高圧、または特
別高圧の配電線路において雷サージ等の異常電圧により
電線２４からフラッシュオーバが発生した場合、避雷素
子１１の弁作用により配電線路からの続流を阻止して、
碍子２２の破損および断線を誘発しないように保護す
る。

【００３１】このように、当該避雷素子ユニット１０Ａ
においては、避雷素子１１を構成する各非直線抵抗素子
１１ａ〜１１ｄと各端子金具１２，１３とは、絶縁チュ
ーブ１４と絶縁被覆体１５とにより一体化されており、
特に、絶縁チューブ１４が熱収縮により、その略中央部
にて避雷素子１１の外周の環状凹所１１ｈに介入して嵌
着され、かつその各端部にて各端子金具１２，１３の接
合端部１２ａ，１３ａの外面の一部に係止された状態で
避雷素子１１の外周に密着しているため、各非直線抵抗
素子１１ａ〜１１ｄと各端子金具１２，１３とは強固に
一体化される。

【００３２】このため、当該避雷素子ユニット１０Ａに
おいては、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄを環状凹所
１１ｈに介入した絶縁チューブ１４により区画して拘束
しているので、外力に対する非直線抵抗素子１１ａ〜１
１ｄ間の結合を高めるとともに、避雷素子１１の外周面
に対する絶縁チューブ１４の密着性がよく、外力、周囲
温度、内部発熱の作用を受けても、絶縁チューブ１４が
避雷素子１１の外周面から剥離してこれら両者１１，１
４間に微小な隙間が発生するようなことはなく、かかる
隙間に起因する吸湿等により界面の絶縁低下が発生する
ようなことはない。

【００３３】また、当該避雷素子ユニット１０Ａにおい
ては、避雷素子１１の外周の環状凹所１１ｈを、非直線
抵抗素子１１ｂ，１１ｃ間に介在させる第２中間電極１
１ｆを用いて形成し、かつ同中間電極１１ｆとして、熱
伝導性に優れたアルミニウム合金等よりなる厚みが大き
くて熱容量の大きい中間電極を採用しているため、各非
直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄにて発生する熱を容易に吸
収して、非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄの熱劣化を抑制
し、性能を安定した状態に維持することができる。

【００３４】図４には、本発明の他の一例に係る避雷素
子ユニット１０Ｂが示されている。当該避雷素子ユニッ
ト１０Ｂは、図４および図５に示すように、上記した避
雷素子ユニット１０Ａと同様に各非直線抵抗素子１１ａ
〜１１ｄ、各中間電極１１ｅ，１１ｇ、絶縁チューブ１
４、および絶縁被覆体１５を備えているが、各非直線抵
抗素子１１ａ〜１１ｄ、および非直線抵抗素子１１ｄと
端子金具１３とはホルダー１６にて互いに接合されてい
る。

【００３５】ホルダー１６は、特に図５に拡大して示す
ように、筒状本体１６ａと、筒状本体１６ａの内周に設
けた内向フランジ部１６ｂとからなるもので、合成樹脂
等の絶縁材料にて形成されている。筒状本体１６ａは、
各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄがほぼガタなく嵌合す
る内径寸法に形成されている。また、内向フランジ部１
６ｂは筒状本体１６ａの長手方向の中央部に位置して、
各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄ間に介在しており、中
間電極１１ｅがほぼガタなく嵌合する内径寸法に、かつ
中間電極１１ｅの厚みよりわずかに薄い寸法の厚みに形
成されている。

【００３６】当該避雷素子ユニット１０Ｂにおいては、
各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄおよび各中間電極１１
ｅ，１１ｇを各ホルダー１６に嵌合した状態で、図３に
示す手段と同様に熱収縮性のチューブ１４ａにて被覆さ
れ、チューブ１４ａを熱処理して絶縁チューブ１４を形
成するとともに、その外周に絶縁被覆体１５を一体的に
成形して形成されている。

【００３７】当該構成の避雷素子ユニット１０Ｂにおい
ては、特に、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄ、および
各中間電極１１ｅ，１１ｇを各ホルダー１６に嵌合され
た状態で避雷素子１１が構成されている。

【００３８】このため、当該避雷素子ユニット１０Ｂに
おいては、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄの全てが各
ホルダー１６により位置決めされた状態で絶縁チューブ
１４により一体化され、かつ絶縁チューブ１４の中間部
は各ホルダー１６における筒部１６ａの両端部に係止さ
れた状態にあって、各非直線抵抗素子１１ａ〜１１ｄと
各端子金具１２，１３とは強固に一体化される。

【００３９】従って、当該避雷素子ユニット１０Ｂにお
いては、外力に対する非直線抵抗素子間の結合を高める
とともに、避雷素子１１の外周面に対する絶縁チューブ
１４の密着性がよく、外力、周囲温度、内部発熱の作用
を受けても、絶縁チューブ１４が避雷素子１１の外周面
から剥離してこれら両者１１，１４間に微小な隙間が発
生するようなことはなく、かかる微小隙間に起因する吸
湿等により界面の絶縁低下が発生するようなことはな
い。

【００４０】また、当該避雷素子ユニット１０Ｂにおい
ては、各ホルダー１６を内周側の長手方向の中央部に環
状の内向フランジ部１６ｂを備えた構成としているた
め、各ホルダー１６は各非直線抵抗素子１１ａ〜１１
ｄ、これらの間に介在させる中間電極１１ｅを接合する
際の位置決め手段として作用し、各非直線抵抗素子１１
ａ〜１１ｄおよび各中間電極１１ｅの接合を精度よく、
かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る避雷素子ユニットの一例を示す部
分縦断側面図である。

【図２】同避雷素子ユニットの平面図である。

【図３】同避雷素子ユニットを構成する避雷素子の側面
図である。

【図４】本発明に係る避雷素子ユニットの他の一例を示
す部分縦断側面図である。

【図５】同避雷素子ユニットを構成する避雷素子の一部
を拡大した縦断側面図である。

【図６】本発明に係る避雷素子ユニットの使用状態を示
す側面図である。

【図７】同避雷素子ユニットの使用状態を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ…避雷素子ユニット、１１…避雷素子、
１１ａ〜１１ｄ…非直線抵抗素子、１１ｅ，１１ｆ，１
１ｇ…中間電極、１２，１３…端子金具、１２ａ，１３
ａ…接合端部、１２ｂ，１３ｂ…棒状の突起部、１４…
絶縁チューブ、１４ａ…熱収縮性のチューブ、１５…絶
縁被覆体、１６…ホルダー、１６ａ…筒状本体、１６ｂ
…内向フランジ部、２１…支持腕、２２…碍子、２３…
取付金具、２４…電線、２５…アークホーン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非直線抵抗素子を複数個直列的に接合して
   なる避雷素子と、同避雷素子をその両端部にて挟持する
   一対の端子金具を備えた避雷素子ユニットにおいて、前
   記避雷素子は前記各非直線抵抗素子の１または複数の接
   合部位に対応する外周に環状凹所を備えて、熱収縮性の
   絶縁チューブおよび弾力性の絶縁被覆体にて被覆されて
   おり、前記絶縁チューブは熱収縮により、中間部にて前
   記避雷素子の環状凹所に嵌着されているとともに各端部
   にて前記各端子金具における接合端部の外面の一部に係
   止された状態で前記避雷素子の外周に密着し、かつ前記
   絶縁被覆体は前記絶縁チューブの外周全体および前記各
   端子金具の接合端部を被覆していることを特徴とする避
   雷素子ユニット。
2. 【請求項２】請求項１に記載の避雷素子ユニットにおい
   て、前記環状凹所は、前記避雷素子の長手方向の中央部
   に形成されていることを特徴とする避雷素子ユニット。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の避雷素子ユニッ
   トにおいて、前記環状凹所は、前記各非直線抵抗素子間
   に介在される中間電極として同非直線抵抗素子より小径
   の中間電極を採用することにより形成されていることを
   特徴とする避雷素子ユニット。
4. 【請求項４】非直線抵抗素子を複数個直列的に接合して
   なる避雷素子と、同避雷素子をその両端部にて挟持する
   一対の端子金具を備えた避雷素子ユニットにおいて、前
   記各非直線抵抗素子の少なくとも２個の非直線抵抗素子
   は筒状のホルダーに嵌合した状態で接合されて前記避雷
   素子を構成しており、同避雷素子は熱収縮性の絶縁チュ
   ーブおよび弾力性の絶縁被覆体にて被覆されており、前
   記絶縁チューブは熱収縮により、中間部にて前記ホルダ
   ーの両端部に係止されているとともに各端部にて前記各
   端子金具の接合端部の一部に係止された状態で前記避雷
   素子の外周に密着し、かつ前記絶縁被覆体は前記絶縁チ
   ューブの外周全体および前記各端子金具の接合端部を被
   覆していることを特徴とする避雷素子ユニット。
5. 【請求項５】請求項４に記載の避雷素子ユニットにおい
   て、前記避雷素子を構成する全ての非直線抵抗素子が前
   記ホルダーにて互いに接合されていることを特徴とする
   避雷素子ユニット。
6. 【請求項６】請求項４または５に記載の避雷素子ユニッ
   トにおいて、前記ホルダーは内周側の長手方向の中央部
   に、前記各非直線抵抗素子間に介在する環状の内向フラ
   ンジ部を備えていることを特徴とする避雷素子ユニッ
   ト。