JPH1092610A - 避雷素子ユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】避雷素子ユニットを構成する非直線抵抗素子の
内周と絶縁棒の外周間の隙間を無くして、同隙間の存在
に起因する、避雷素子ユニットの絶縁強度の低下、大電
流の通電時における絶縁棒の周面に沿うフラッシュオー
バの発生、湿気の侵入による避雷素子ユニットの劣化を
防止する。 【解決手段】絶縁棒１１ａの外周を可撓性の絶縁材料か
らなる絶縁層１１ｂにて被覆して絶縁棒１１ａの外形寸
法を非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄの内径寸法より大き
く形成して、絶縁棒１１ａを被覆する絶縁層１１ｂの外
周に非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄを嵌合することによ
り、絶縁棒１１ａの外周と非直線抵抗素子１２ａ〜１２
ｄの内周間の隙間を消滅させる。

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、およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】避雷素子ユニットの一形式として、特公
平２−４４１２９号公報、および実開平５−７９９０４
号公報に示されているように、筒状の非直線抵抗素子の
内孔内を貫通する絶縁棒の各端部に端子金具を固着して
これら両端子金具にて前記非直線抵抗素子を挟持してな
る避雷素子と、同避雷素子の外周を被覆する弾力性の材
料からなる絶縁被覆体を備えた避雷素子ユニットがあ
る。

【０００３】当該形式の避雷素子ユニットにおいては、
その構成上から非直線抵抗素子の内周と絶縁棒の外周に
隙間が存在し、同隙間が絶縁棒の外周の長手方向に沿っ
た空気層を形成する。このような空気層が存在している
場合には、避雷素子ユニットの絶縁強度を低下させると
ともに、大電流の通電時には端子電圧によって絶縁棒の
周面に沿ってフラッシュオーバが発生して避雷素子ユニ
ットを損傷し、、また外気との密封機能を損なって湿気
が侵入して避雷素子ユニットの劣化を早めることにな
る。

【０００４】これらの問題に対処すべく、上記した両公
報に示された各避雷素子ユニットにおいては、絶縁棒の
各端部に固着されている各端子金具、または絶縁棒の外
周にて各非直線抵抗素子間に介在させている金属スペー
サ（中間電極）に、避雷素子の外周側と絶縁棒の外周の
隙間とを連通させる溝部を形成して、避雷素子の外周を
シリコーンゴム等絶縁被覆材料にて被覆する際に同絶縁
被覆材料の一部を前記溝部を通して前記隙間に導いて、
同隙間を絶縁被覆材料にて充填して空気層を消滅させる
手段が採られている。

【０００５】また、当該形式の避雷素子ユニットにおい
ては、絶縁棒の各端部に各端子金具を固着して絶縁棒の
外周に嵌合されている非直線抵抗素子を両側から確実に
挟持して、非直線抵抗素子の各端面と各非直線抵抗素子
の接合面を密着状態に接合させことが必要である。

【０００６】この問題に対処すべく、前者の公告公報に
示された避雷素子ユニットにおいては、絶縁棒の各端部
の外周と各端子金具の内孔の内周にねじ部を形成して、
各端子金具を絶縁棒の各端部に螺着して非直線抵抗素子
を両端から締付ける手段が採られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該形式の
避雷素子ユニットにおいて、上記した隙間を絶縁被覆材
料にて充填して空気層を消滅させる手段を採用するに
は、非直線抵抗素子の内孔内を貫通する絶縁棒の各端部
に端子金具を固着してこれら両端子金具にて非直線抵抗
素子を挟持してなる避雷素子を、成形金型内の所定の部
位に収容して同金型内を密封し、絶縁被覆体をモールド
すべく同金型内を減圧状態に保持しつつ絶縁被覆材料を
圧入して、絶縁被覆体の形成と同時に上記した溝部を通
して隙間に絶縁被覆材料を侵入させて充填させる手段を
採らなければならない。

【０００８】このため、絶縁被覆材料を充填させる手段
では、絶縁被覆材料の上記隙間への充填に長時間を要す
るとともに、絶縁被覆材料を上記隙間に確実に充填させ
るのが難しい。かかる問題は、非直線抵抗素子を複数個
積重ねて直列的に接合してなる高圧の動作開始電圧を有
する避雷素子ユニットにおいては特に顕著であり、かか
る避雷素子ユニットにおいては、長尺の絶縁棒を使用す
るため隙間が同絶縁棒の外周に沿って長くなるととも
に、絶縁棒の歪のために隙間の幅が長手方向で不均一と
なって、絶縁被覆材料の隙間への侵入が一層困難になる
からである。

【０００９】また、各端子金具を絶縁棒の各端部に固着
する手段として、各端子金具を絶縁棒の各端部に螺着し
て非直線抵抗素子を両端から締付ける手段を採用する場
合には、避雷素子の組立てに時間がかかるとともに、絶
縁棒の各端部の外周にねじを刻設することから強度低下
をきたすことになる。絶縁棒としては繊維強化プラスチ
ックを使用するのが一般であるが、このような絶縁棒の
外周にねじを刻設する場合には、補強繊維が切断されて
強度低下が顕著である。

【００１０】従って、本発明の目的は、これらの問題に
対処することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、避雷素子ユニ
ットおよびその製造方法に関するもので、筒状の非直線
抵抗素子の内孔内を貫通する絶縁棒の各端部に端子金具
を固着してこれら両端子金具にて前記非直線抵抗素子を
挟持してなる避雷素子と、同避雷素子の外周を被覆する
弾力性の材料からなる絶縁被覆体を備えた形式の避雷素
子ユニットを適用対象とするものである。

【００１２】しかして、本発明に係る避雷素子ユニット
は上記した形式の避雷素子ユニットにおいて、前記絶縁
棒の外周が可撓性の絶縁材料からなる絶縁層にて被覆さ
れて同絶縁棒の外形寸法が前記非直線抵抗素子の内径寸
法より大きく形成されていて、前記絶縁層にて前記絶縁
棒の外周と前記非直線抵抗素子の内周間の隙間が充填さ
れていることを特徴とするものである。

【００１３】当該避雷素子ユニットにおいては、前記避
雷素子を、複数個の非直線抵抗素子を積重ねて直列的に
接合して構成することができ、また前記両端子金具の少
なくとも一方の端子金具と同端子金具に対向する非直線
抵抗素子間にばね部材を介装して、同ばね部材を前記非
直線抵抗素子側へ圧縮した状態で前記端子金具を前記絶
縁棒の先端部にかしめて固着することができる。

【００１４】本発明に係る避雷素子ユニットの第１の製
造方法は、上記した形式の避雷素子ユニットを製造する
方法であって、前記絶縁棒を前記非直線抵抗素子の内孔
内に貫通させるに際して、前記絶縁棒の外周を可撓性の
絶縁材料からなる絶縁層にて被覆して同絶縁棒の外形寸
法を前記非直線抵抗素子の内径寸法より大きく形成し、
その後前記絶縁棒を被覆する絶縁層の外周に前記非直線
抵抗素子を嵌合することにより前記絶縁棒を前記非直線
抵抗素子の内孔内に貫通させることを特徴とするもので
ある。

【００１５】また、本発明に係る避雷素子ユニットの第
２の製造方法は、上記した形式の避雷素子ユニットを製
造する方法であって、前記両端子金具の他方の端子金具
を一端に嵌合されてかしめ止めされた絶縁棒の外周を可
撓性の絶縁材料からなる絶縁層にて被覆して同絶縁棒の
外形寸法を前記非直線抵抗素子の内径寸法より大きく形
成し、次いで前記絶縁棒を被覆する絶縁層の外周に前記
非直線抵抗素子を嵌合することにより前記絶縁棒を前記
非直線抵抗素子の内孔内に貫通させ、その後前記絶縁棒
の他端に前記一方の端子金具を同端子金具と前記非直線
抵抗素子との間にばね部材を介在させて嵌合し、同ばね
部材を前記非直線抵抗素子側へ圧縮させた状態で前記一
方の端子金具を前記絶縁棒の一端部にかしめ止めするこ
とを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の作用・効果】かかる構成の避雷素子ユニットに
おいては、絶縁棒の外周と非直線抵抗素子の内周間には
絶縁層が圧縮された状態で介在していて、これら両者間
には隙間は存在していない。このため、避雷素子を組立
てた状態で、絶縁棒の外周と非直線抵抗素子の内周間の
隙間に絶縁被覆材料を充填して、空気層を消滅させる手
段を採用する必要は全くない。

【００１７】従って、避雷素子の外周を絶縁被覆すべく
その外周に絶縁被覆体をモールドする際に、成形金型内
を減圧状態に保持しつつ絶縁被覆材料を上記した溝部を
通して隙間に侵入させる手段を省略することができて、
絶縁被覆体の成形時間を短縮することができるととも
に、絶縁被覆材料を上記隙間へ充填させる手段を採用す
る場合に生じる不均一な充填という問題を回避すること
ができる。これらの効果は、非直線抵抗素子を複数個積
重ねて直列的に接合してなる高圧の動作開始電圧を有す
る避雷素子ユニットにおいて特に顕著である。

【００１８】また、本発明に係る避雷素子ユニットにお
いて、両端子金具の少なくとも一方の端子金具と同端子
金具に対向する非直線抵抗素子間にばね部材を介装し
て、同ばね部材を非直線抵抗素子側へ圧縮した状態で端
子金具を絶縁棒の先端部にかしめて固着する構成を採用
すれば、絶縁棒の一端部または両端部でのねじの刻設が
不要であり、絶縁棒の強度低下を防止することができる
とともに、避雷素子の組立て時間を短縮することができ
る。

【００１９】このような避雷素子ユニットは、本発明に
係る第１の製造方法、および／または第２の製造方法に
より容易に製造することができるとともに、従来の製造
方法に比較して製造時間の短縮を図ることができる。

【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１０は、図４
および図５に示すように、電柱の上部に配設されて横方
向に突出する支持アーム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
１０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２
５と電線２４間に所定間隔の放電ギャップが形成されて
いる。

【００２２】しかして、当該避雷素子ユニット１０は、
図１〜図３に示すように、避雷素子１０ａと絶縁被覆体
１０ｂとからなり、避雷素子１０ａは絶縁棒１１ａ、絶
縁層１１ｂ、複数個の非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄ、
複数枚のシート電極１３ａ〜１３ｅ、上下一対の支持電
極１４，１５、上下一対の端子金具１６，１７、および
皿ばね１８にて構成されている。

【００２３】絶縁棒１１ａは、ガラス繊維を補強材とす
る繊維強化プラスチック製のもので、図２に示すよう
に、その外周は発泡ゴムチューブからなる絶縁層１１ｂ
にて被覆されてる。各非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄは
円筒状で略同一形状のもので、その内径寸法は絶縁棒１
１ａを絶縁層１１ｂで被覆した状態の外径寸法よりわず
かに小径に形成されている。各シート電極１３ａ〜１３
ｅは、各非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄと略同一内径を
持つ環状の形状のものである。

【００２４】支持電極１４，１５のうち、下側の支持電
極１４は各非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄの内径より大
きい内径寸法の環状のものである。また、上側の支持電
極１５は環状の円板部１５ａの外周縁に上方へ突出する
環状のフランジ部１５ｂを有するもので、各非直線抵抗
素子１２ａ〜１２ｄより大きな内径寸法を備えている。

【００２５】各端子金具１６，１７は、同軸的に延びて
一端側に開口する内孔を有するもので、下側の端子金具
１６は、端子本体１６ａに上端側へ開口する内孔１６ｂ
と、端子本体１６ａの下端から下方へ突出する取付ボル
ト１６ｃを備えている。また、上側の端子金具１７は、
端子本体１７ａに下端側へ開口する内孔１７ｂと、端子
本体１７ａの上端にホーン取付用のねじ部１７ｃを備え
ている。皿ばね１８は、押圧部材として機能するととも
に、接続導体として機能するものである。

【００２６】絶縁被覆体１０ｂは、避雷素子１０ａの外
周のうちの両端子金具１６，１７の先端部を除く全ての
外周を被覆しているもので、避雷素子１０ａを被覆する
筒部１９ａと、筒部１９ａの外周に一体的に形成された
多数のひだ部１９ｂを備えている。絶縁被覆体１０ｂ
は、絶縁被覆材料としてシリコーンゴム、エチレン−プ
ロピレンゴム等の合成ゴムを採用して形成されているも
ので、避雷素子１０ａを所定の成形金型に収容して、こ
れと一体にモールディングすることにより形成されてい
る。

【００２７】避雷素子１０ａを組立てるに当たっては、
先づ絶縁棒１１ａの外周を絶縁層１１ｂにて被覆すると
ともに、その下端部に下側の端子金具１６を嵌合し、図
２に示すように、端子金具１６をその端子本体１６ａの
外周からかしめて絶縁棒１１ａに固着する。この場合、
絶縁層１１ｂを接着剤を介して絶縁棒１１ａの外周に接
着しておくことが好ましい。

【００２８】次いで、絶縁棒１１ａを被覆する絶縁層１
１ｂの外周に下側の支持電極１４を嵌合した後、シート
電極１３ａ〜１３ｅ、非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄを
交互に嵌合するとともに、上側の支持電極１５を嵌合す
る。

【００２９】最後に、絶縁棒１１ａの上端部に、図３に
示すように、皿ばね１８を嵌合して支持電極１５の円板
部１５ａに載置するとともに上側の端子金具１７を嵌合
し、端子金具１７を皿ばね１８側へ押圧して、皿ばね１
８の先端縁をフランジ部１５ｂに掛止して皿ばね１８を
支持電極１５側へ撓ませた状態で、端子金具１７をその
端子本体１７ａの外周をかしめ止めすることにより絶縁
棒１１ａの上端部に固着する。

【００３０】このようにして組立てられた避雷素子１０
ａにおいては、絶縁棒１１ａの外周と各非直線抵抗素子
１２ａ〜１２ｄの内周との間には、絶縁層１１ｂが内外
側から圧縮された状態で介在しているため隙間は存在し
ていない。なお、当該避雷素子１０ａの外周には、その
後絶縁被覆体１０ｂが形成されて絶縁被覆される。

【００３１】避雷素子１０ａの外周に絶縁被覆体１０ｂ
を形成するには、避雷素子１０ａを成形金型に収容し
て、同金型内を減圧状態に保持しつつ絶縁被覆材料を注
入する。この場合、絶縁棒１１ａの外周と各非直線抵抗
素子１２ａ〜１２ｄの内周間には隙間が存在しないか
ら、絶縁被覆材料を絶縁棒１１ａと各非直線抵抗素子１
２ａ〜１２ｄ間に侵入させて充填する必要がなく、絶縁
被覆体１０ａを形成するモールディング工程の時間を短
縮することができる。

【００３２】かかる構成の避雷素子ユニット１０におい
ては、絶縁棒１１ａの外周と各非直線抵抗素子１２ａ〜
１２ｄの内周間に絶縁層１１ｂが圧縮された状態で介在
していて、これら両者間には隙間は存在していない。こ
のため、避雷素子１０ａを組立てた状態では、絶縁棒１
１ａの外周と各非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄの内周間
の隙間に絶縁被覆材料を充填して、空気層を消滅させる
手段を採用する必要は全くない。

【００３３】従って、避雷素子１０ａの外周を絶縁被覆
すべくその外周に絶縁被覆体１０ｂをモールドする際
に、成形金型内を減圧状態に保持しつつ絶縁被覆材料を
溝部を通して上記隙間に侵入させる手段を省くことがで
きて、絶縁被覆体１０ｂの成形時間を短縮することがで
きるとともに、絶縁被覆材料を上記隙間へ充填させる手
段を採用する場合に生じる不均一な充填という問題を回
避することができる。

【００３４】これらの効果は、当該避雷素子ユニット１
０のごとく、複数の非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄを複
数個積重ねて直列的に接合してなる高圧の動作開始電圧
を有する避雷素子ユニットにおいて特に顕著に発揮され
る。

【００３５】また、当該避雷素子ユニット１０において
は、両端子金具１６，１７を共に、絶縁棒１１ａの各端
部にかしめ止めして固着する手段を採っているため、絶
縁棒１１ａの各端部の外周にねじ部を刻設する必要がな
く、絶縁棒１１ａはねじ部を刻設することによる強度低
下を回避し得るとともに、避雷素子１０ａの組立て時間
を短縮することができる。また、上側の端子金具１６を
固着する際には、皿ばね１８を各非直線抵抗素子１２ａ
〜１２ｄ側へ押圧して撓ませた状態でかしめ止めされて
いるため、各非直線抵抗素子１２ａ〜１２ｄ同志、およ
び各非直線抵抗素子１２ａ，１２ｄと各端子金具１６，
１５の電気的接合が確実になされる。

【００３６】このように、避雷素子１０ａと絶縁被覆体
１０ｂとからなる避雷素子ユニット１０は、図２および
図３に示す方法を採用すれば、従来のこの種形式の避雷
素子ユニットの製造に比較して、容易でかつ短時間に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に係る避雷素子ユニットの縦断面
図である。

【図２】同避雷素子ユニットの避雷素子を構成する絶縁
棒、これを被覆する絶縁層、および絶縁棒の下端部にか
しめ止めされた下側の端子金具の状態を示す縦断面図で
ある。

【図３】同避雷素子を構成する上側の端子金具を取付け
る状態を示す同避雷素子の上端部の縦断面図である。

【図４】同避雷素子ユニットの使用状態を示す側面図で
ある。

【図５】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】

１０…避雷素子ユニット、１０ａ…避雷素子、１０ｂ…
絶縁被覆体、１１ａ…絶縁棒、１１ｂ…絶縁層、１２ａ
〜１２ｄ…非直線抵抗素子、１３ａ〜１３ｅ…シート電
極、１４，１５…支持電極、１５ａ…円板部、１５ｂ…
フランジ部、１６，１７…端子金具、１６ａ，１７ａ…
端子本体、１６ｂ，１７ｂ…内孔、１６ｃ…取付ボル
ト、１７ｃ…ねじ部、１８…皿ばね、１９ａ…筒部、１
９ｂ…ひだ部、２１…支持アーム、２２…碍子、２３…
取付金具、２４…電線、２５…アークホーン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の非直線抵抗素子の内孔内を貫通する
   絶縁棒の各端部に端子金具を固着してこれら両端子金具
   にて前記非直線抵抗素子を挟持してなる避雷素子と、同
   避雷素子の外周を被覆する弾力性の材料からなる絶縁被
   覆体を備えた避雷素子ユニットにおいて、前記絶縁棒の
   外周が可撓性の絶縁材料からなる絶縁層にて被覆されて
   同絶縁棒の外形寸法が前記非直線抵抗素子の内径寸法よ
   り大きく形成されていて、前記絶縁層にて前記絶縁棒の
   外周と前記非直線抵抗素子の内周間の隙間が充填されて
   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、前記避雷素子が複数個の非直線抵抗素子を積重ねて
   直列的に接合して構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に記載の避雷素子ユニットにおい
   て、前記両端子金具の少なくとも一方の端子金具と同端
   子金具に対向する非直線抵抗素子間にばね部材が介装さ
   れ、同ばね部材を前記非直線抵抗素子側へ圧縮した状態
   で前記端子金具が前記絶縁棒の先端部にかしめられて固
   着していることを特徴とする避雷素子ユニット。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の避雷素子ユニッ
   トを製造する方法であり、前記絶縁棒を前記非直線抵抗
   素子の内孔内に貫通させるに際して、前記絶縁棒の外周
   を可撓性の絶縁材料からなる絶縁層にて被覆して同絶縁
   棒の外形寸法を前記非直線抵抗素子の内径寸法より大き
   く形成し、その後前記絶縁棒を被覆する絶縁層の外周に
   前記非直線抵抗素子を嵌合することにより前記絶縁棒を
   前記非直線抵抗素子の内孔内に貫通させることを特徴と
   する避雷素子ユニットの製造方法。
5. 【請求項５】請求項３に記載の避雷素子ユニットの製造
   方法であり、前記両端子金具の他方の端子金具を一端に
   嵌合されてかしめ止めされた絶縁棒の外周を可撓性の絶
   縁材料からなる絶縁層にて被覆して同絶縁棒の外形寸法
   を前記非直線抵抗素子の内径寸法より大きく形成し、次
   いで前記絶縁棒を被覆する絶縁層の外周に前記非直線抵
   抗素子を嵌合することにより前記絶縁棒を前記非直線抵
   抗素子の内孔内に貫通させ、その後前記絶縁棒の他端に
   前記一方の端子金具を同端子金具と前記非直線抵抗素子
   との間にばね部材を介在させて嵌合し、同ばね部材を前
   記非直線抵抗素子側へ圧縮させた状態で前記一方の端子
   金具を前記絶縁棒の一端部にかしめ止めすることを特徴
   とする避雷素子ユニットの製造方法。