JPS59722Y2 - 酸化亜鉛避雷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、酸化亜鉛焼結素子を避雷器要素とした装置
の防爆性能に関するもので、とくに送電線鉄塔上に設置
される小形の避雷装置で効果が大きいものである。

本案の説明は架空送電線保護を対象にしであるが、発変
電所用避雷器などへの拡大適用も可能である。

従来技術の構成 送電線保護用に鉄塔上に設置する避雷器は小形であるこ
とが絶対条件である。

酸化亜鉛を主材にした高温焼成の非直線抵抗体は極めて
良好な非直線特性を示し、この素子を避雷器素子として
使用することにより、無続流形の直列ギャップを必要と
しない小形の避雷器が製作出来、架空送電系鉄塔上など
に設置するのにとくに適している。

従来技術の作用、動作について説明する。

前述の酸化亜鉛式避雷器を送電鉄塔上において、送電線
、鉄塔間に設置することにより、送電線を雷害より防止
できる。

従来技術の欠点について説明する。

避雷器が過酷な動作責務で素子貫通を起すか、気密構造
不良によりガイ管内へ水分が侵入し、結露現象で素子が
側面閃絡を起すなど、避雷器が不良短絡状態になった場
合、ガイ管内部に流入する故障電流アークにより、多量
のガス発生とアーク加熱で通常ガイ管は爆発飛散してし
まう。

この考案の目的は次のとうりである。

送電線保護用として、とくに小形設計されたガイシ形避
雷器において、避雷器素子不良発生時に系統からの故障
電流が流入しても、ガイ管が爆発飛散しないことを目的
に考案されたものである。

この考案の構成について説明する。

第１図は、本案の基本である避雷器ユニットを示す。

１は中空のガイ管、２はフランジ、３は１と２を一体化
しているセメント付部である。

４はＰＰＰなどの絶縁物でできた避雷器素子保持物体、
５は避雷器素子、６は金属フタ、７は６に溶接された金
属製避圧板、８は７と６を結ぶ導線、９は気密保持用Ｏ
リング、１０は６に溶接された避雷器端子兼用の金属片
である。

第２図、第１図の構成の下部密封周辺を拡大し詳細に示
したものである。

４は絶縁円筒を長手方向に一部分切除したもので、内部
に酸化亜鉛素子５と端部に金属板１２を収納している。

５の外面と４の内面間の空隙は出来るだけ小さくなるよ
うにしてあり、事実上密着している。

また、４は図示の如くガイ管の一方に寄せて配置され、
切除部が反対側にきて、ガイ管内壁との距離が一番大き
い位置にくるよう配置されている。

１３はＦＲＰなとの絶縁筒の一部を長手方向に切除した
もので、ガイ管内面をアークより保護している。

１４は避雷器素子に不良が発生し、アークガスにより、
ガイ管１の内圧が上昇し、避圧板７がやぶれたときのガ
ス放出方向を示している。

尚、ガス放出が、上部の避圧板７の破損を通じて上部か
らも行われること勿論である。

第３図は、第１図の構成１６を送電線支持兼避雷器とし
て使用した場合を示す。

１５は鉄塔アーム、１７は送電線、１８はアークホーン
を示す。

第４図は、送電線支持ガイシ１９と並列に１６を設置し
た例で、２０は接続導体を示す。

第５図は、第４図の構成において、１６の１７への接続
を、金属電極２１．２２により構成される気中空間を介
して行ったものである。

第３図、第４図、第５図は、本案の適用接続例を示した
ものであり、又、図゛では１６は１ユニツトで構成され
るが高電圧系では複数個のユニットを直列にして構成さ
れる場合もある。

第６図は、本案の効果の説明図で、第２図の矢印１４で
示した如く避雷器不良時には、ガイ管より内部発生ガス
が放出されるが、第６図の斜線域２３はガス放出の初期
状態を示している。

このガスは矢印２４の如くアークホーン１８間隙間へ及
び、遂には１６内部のアーク電流は２５で示されるバイ
パスの短絡アークに発展する。

この考案の作用、効果について説明する。

本考案は、第２図の如く、一部分を切除した絶縁筒内に
酸化亜鉛素子を収納することにより、避雷器不良発生時
の閃絡アークが必ず切除部で生ずる構造を得るもので、
そのによる効果の適用例を述べている。

酸化亜鉛素子が不良に至る原因は、雷撃エネルギが過大
であったために起こる貫通または側面閃絡と、密封構造
９部の不良で外気中の水分がガイ管内へ侵入し、結露し
て素子が側面閃絡を起す場合である。

避雷器素子が短絡状態になると以後は系統の短絡電流が
流入する。

この短絡アークは、必ず絶縁筒４の切除部で生ずる。

なぜなら、４と１１間のすき間で素子が閃絡を起しても
、空間が狭いため発生ガスが４の切除部へ移動し、短絡
アークが、この部分で発生するようになる。

また、素子貫通の場合も、発生ガスが５の積重ね接触面
のすき間から、４の切除部方向に吹出し、イオン化して
切除部で上下短絡を生じせしめる。

このように、本案によれば、避雷器素子不良発生時に系
統から流入する故障電流流入位置を一定個所に定めるこ
とが出来る。

第２図の構造では、絶縁物１３でガイ管１の内面がアー
クより保護されているが、仮に１３が無い場合でも、故
障電流アークはガイ管内壁がら一番能れた位置で生ずる
から、ガイ管がアークになめられる可能性が低くするこ
とができ、ガイ管のアーク熱による破損を防止できる。

また、第６図の如く、ガイ管外部へ放出されたガスによ
る空気のイオン化を利用して、短絡アーク２５に移行さ
せれば、以後は１６の内部には電流が流れず、ガイ管１
の爆発防止は、尚一層確実になる。

この考案の効果 酸化亜鉛避雷器素子不良発生時に避雷器に流入する故障
電流アーク発生位置を固定することが、本案により可能
で、ガイ管内径を大きく出来ない送電線用避雷装置にお
いてとくに効果的な防爆構造設計が出来る。

送電線用避雷器は、鉄塔上に多数設置されるため保守は
事実上行うことが極めて困難であす、一方、高信頼度が
要求されて、万一のトラブル発生時には被害が最小限に
とどめられねばならない。

この意味で、本案は、不良発生時のガイ管爆発という最
大の危険事態を回避出来るという点、とくに効果が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る避雷装置の一実施例を示す構成
図、第２図は第１図の詳細説明図、第３図、第４図、第
５図はこの考案に係る避雷装置の架空送電線における実
施例の説明図、第６図はこの考案の動作説明図である。 図において、１は碍管、４は絶縁筒、５は避雷器素子、
１３はアダプターである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絶縁筒に酸化亜鉛を主材にした焼結素子を収納して避雷
   器要素とした構造において、絶縁筒の一部を長手方向に
   切除し、素子不良時に流入する短絡アークが該切除部で
   生ずるようにしたことを特徴とする酸化亜鉛避雷装置。