JPS6324603A - 避雷器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は雷サージを始めとする異常電圧から電力設備を
保護するための油中適用の避雷器に関するものである。

従来の技術　　　− 近年、電力分野においに、電力の安定供給の要望が以前
にも増して高まり、電力設備機器の高信頼化ならびに電
力の高品質化が進められている。

特に、電力の高品質化においては、雷などによって送配
電線上に発生する有害な異常電圧を確実に吸収するため
に、直列ギャップをもたない酸化亜鉛形の避雷器も実用
化され、送配電設備の各所に取付けられている。また、
電力機器の保護特性を経済的に向上させる観点から、電
力機器内蔵形の避雷器も実用化されつつある。この電力
機器内蔵形の避雷器は変圧器における油中適用などで代
表されるが、これらの避雷器は変圧器の絶縁油の高温度
に常にさらされることになり、またそれは気中適用時の
温度に比べかなり高くなることから、サージ電流吸収な
らびに短時間交流過電圧印加に対しに、十分な熱放散を
考慮しなければならない。

そのため、避雷器の特性要素となる素子から発生する熱
をどのように放散させるかが重要な課題となりている。

従来、この種の避雷器の内部構造は第３図に示すような
構成であった。第３図の避雷器は変圧器油中適用の例で
、変圧器の構成部分も一部併せて示している。第３図に
おいに、１は酸化亜鉛金主原料とし、ビスマス、プラセ
オジウムなどの添加物を加えて高温焼結して得られた円
柱形のバリスタ素子で、同図の例では４個直列に圧接接
続されている。２はバリスタ素子１を固定し、かつ圧接
するためのコイル状のスプリング、３はバリスタ素子１
ならびにスプリング２を収納する絶縁ケースで、通常は
中空の碍子が用いられる。４は同避雷器の充電端子、６
は絶縁ケース３内に収納される収納物全体を封止し固定
する金属キャップで、カシメによって絶縁ケース３に固
定される。６は絶縁ケース３の充電端子側に設けられた
通油孔、７は接地端子、８は接地端子７からの接地リー
ド線、９は変圧器のタンクであり、これに接地リード線
８が接続され、タンク９そのものも大地に接地されてい
る。１０は充電端子４に接続された充電リード線、１１
は絶縁板で、碍子からなり、変圧器の電圧タップ切替え
端子などが設けられている。１２は高圧リード線で、絶
縁板１１上で充電リード線１０に接続されていると同時
に、変圧器の高圧巻線（図示せず）にも接続されている
。

１３は変圧器の鉄心、１４は絶縁油で破線のイの部分ま
で満たされており、避雷器全体はこの絶縁油１４中にあ
る。

以上のように構成された従来の避雷器の放熱についに、
以下その動作を説明する。

まず、雷サージ電圧、開閉サージ電圧、あるいは短時間
交流過電圧が避雷器両端に印加された場合、それらの電
圧に伴うサージ電流は避雷器によってバイパスされ、避
雷器が接続された線路のサージ電圧は抑制される。この
時、サージ電流は直列接続されたバリスタ素子１を通過
することになり、その時の消費エネルギーはジーール熱
となっに、−旦、バリスタ素子１の温度を上昇させ、そ
の後、主としてバリスタ素子１の側面から絶縁ケース３
内の絶縁油１４へ放熱され、さらに絶縁ケース３および
通油孔６を通しての通油によりに、熱放散が行われる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成では、前述のサー
ジ電圧あるいは短時間交流過電圧が連続的に、あるいは
長時間発生した場合、上記の絶縁ケース３および上記通
油孔６を通しての通油による熱放散では十分でないとい
う問題がありた。すなわち、従来の構成においては、熱
の移動媒体である絶縁油の流れが通油孔６付近に限定さ
れ、バリスタ素子１側面部の絶縁油の流れがほとんど期
待できないためである。

本発明はこのような問題点を解決しようとするもので、
避雷器内の絶縁油の流れによってバリスタ素子の放熱特
性を高め、大きなエネルギー処理時の避雷器の熱安定性
を高めようとすることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、バリスタ素子を
内蔵する絶縁ケースの長さ方向のほぼ対角点の位置にそ
れぞれ通油孔を設け、絶縁油中にて各通油孔との間に高
低差を設けて取付けられてなるものである。

作用 本発明は前記した構成により、バリスタ素子の発熱によ
って熱せられた絶縁ケース内の絶縁油は比重が軽くなり
、上部に位置する通油孔から夕／り内に放出され、それ
に伴って下部に位置する通油孔からは新たな絶縁油が吸
込まれる。そしに、この吸込まれた絶縁油はバリスタ素
子側面を必ず通過しに、上部の通油孔から放出され、絶
縁ケース内を長さ方向に流通する絶縁油の流れが形成さ
れる。これにより、バリスタ素子の側面からの放熱効果
は大幅に向上することとなる。

実施例 第１図は本発明の避雷器の一実施例の断面図を示したも
ので、変圧器油中適用の例である。第１図においに、１
５は酸化亜鉛を主原料とするバリスタ素子、１６はスプ
リング、１７は絶縁ケース、１８は充電端子、１９は金
属キャップ、２２は接地端子、２３は接地リード線、２
４はタンク、２５は充電リード線、２６は絶縁板、２７
は高圧リード線、２８は変圧器の鉄心、２９は絶縁油で
、これらはそれぞれ従来のバリスタ素子１、スプリング
２、絶縁ケース３、充電端子４、キャップ５、接地端子
７、接地リード線８、夕／り９、充電リード線１０．絶
縁板１１、高圧リード線１２、鉄心１３、絶縁油１４に
対応するものである。２゜は充電端子１８側に、また２
１は接地端子２２側に設けられた絶縁ケース１７上の通
油孔で、同図のように絶縁ケース１７の長さ方向のほぼ
対角点の位置に例ではそれぞれ１個設けられている。さ
らに、これら通油孔２０と通油孔２１が絶縁油２９中で
、高低差（同図では通油孔２ｏが高い位置にある）が発
生するように避雷器本体は取付けられている。

次に、以上のように構成された避雷器の動作を説明する
。今、従来例と同様にサージ電圧あるいは短時間交流過
電圧が連続的にあるいは長時間発生した場合、吸収され
次エネルギーによってバリスタ素子１６の素子温度は従
来例と同様に極めて高くなる。しかしながら、バリスタ
素子１６からの放熱によって熱せられた絶縁ケース１７
内の絶縁油２９の比重は軽くなり、上部に位置する通油
孔２ｏからタンク２４内に放出される。それに伴って下
部に位置する通油孔２１からは、新たな絶縁油２９がタ
ンク２４内から吸込まれる。そしに、この吸込まれた絶
縁油２９はバリスタ素子１６がら熱をうはいながら、同
様に通油孔２０がらタンク２４内に放出される。このよ
うにしに、絶縁ケース１７の中を流通する絶縁油２９の
流れが形成される。また、バリスタ素子１５の温度上昇
が高ければ高い程、この流ｔ″Ｌは早くなる特徴を有す
る。

このようにしに、絶縁ケース１７内を流れる絶縁油２９
によってバリスタ素子１６の側面からの放熱効果は大幅
に向上する。そしに、バリスタ素子１６のジュール熱を
速やかに放散することによっに、連続的に流入するエネ
ルギーによる温度上昇を低く抑えることができ、結果と
しに、定格交流印加状態における避雷器を熱暴走から回
避することができるなど、良好な熱安定性を得ることが
できる。また、バリスタ素子１５の発熱による特性劣化
を低減させるといった効果を併せてもつものである。

次に、本発明の第２の実施例について第２図と共に説明
する。第１図の実施例との違いは、避雷器本体の取付け
を斜めにした点である。そしに、基本的な作用は第１の
実施例と同様であるが、本体を斜めにすることによって
通油孔２ｏと２１の高低差がさらに大きくなり、絶縁ケ
ース１７内の絶縁油２９の流れスピードがアップし、結
果としに、より熱放散効率が向上されるものである。

なお、本発明の実施例では、通油孔２０．２１をそれぞ
れ１個の孔としたが、これはその一方および／または他
方が２個以上の複数個であっても良い。

発明の効果　　　− 以上のように本発明によれば、避雷器本体の長さ方向の
ほぼ対角点の位置にそれぞれ通油孔を設は絶縁油中にて
各通油孔との間に高低差を設けて取付けられた構成であ
り、この構成の避雷器ではバリスタ素子内で発生したジ
ュール熱を速やかに流動する絶縁油中へ放散し、バリス
タ素子の温度上昇全抑制することができ、結果として避
雷器の良好な熱安定性を確保し、かつバリスタ素子の特
性劣化を抑制するという効果をもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による避雷器を示す断面図、
第２図は本発明の第２の実施例による避雷器を示す断面
図、第３図は従来の避雷器を示す断面図である。 １５・・・・・・バリスタ素子、１６・・・・・・スプ
リング、１７・・・・・・絶縁ケース、１８・・・・・
・充電端子、１９・・・・・・金属キャップ、２０．２
１・・・・・・通油孔、２２・・・・・・接地端子、２
４・・・・・・タンク、２９・・・・・・絶縁油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　バリスタ素子を内蔵し、両端に電気端子を有した中空
   の絶縁ケースの長さ方向のほぼ対角点の位置に、前記絶
   縁ケースの内部〜外部間を絶縁油が流通できる通油孔を
   それぞれ１個以上設け、絶縁油中にて一方の通油孔の位
   置と他方の通油孔の位置との間に、高低差を設けて取付
   けられてなる避雷器。