JPS6324606A

JPS6324606A - 避電器

Info

Publication number: JPS6324606A
Application number: JP16833686A
Authority: JP
Inventors: 住吉　幹夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-02

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、電力分野において、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。ま比、
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
温度に比べかなシ高くなることから、サージ電流吸収な
らびに短時間交流過電圧印加に対して、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っている。

　　　・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
おいて、１は酸化亜鉛を主原料とし、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、５
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。１ｏ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１ｏ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て、
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ュール熱
となって、−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って、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
う問題があった。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、
バリスタ素子を取シ巻く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、円筒状のバリス
タ素子を電力機器から伸びる絶縁棒を介して固定し、そ
の両端から電気端子を取り出し、電力機器のタンク内の
絶縁油が直接バリスタ素子に接するように構成したもの
である。

作用本発明は前記し之構成により、バリスタ素子の発熱によ
って熱せられ几絶縁油は比重が軽くなり、バリスタ素子
外側面に沿って下方より上方へ一様に絶縁油の上昇流が
できる。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ものである。

実施例第１図は本発明の一実施例による避雷器を示す断面図で
あり、変圧器油中適用の例である。第１図において、１
６は酸化亜鉛を主原料とするバリスタ素子で、内部中空
の円筒状をなし、その各端面にはリング状のメタリコン
電極が施されている。　□また、第１図においては、バ
リスタ素子１５は４個直列に接続されている。１６はコ
イル状のスプリングで、バリスタ素子１５を互いに圧接
すると同時に避雷器全体を固定する働きをもつ。１７は
絶縁棒でその一方が後述する変圧器の鉄心２６上に取付
けられたＬ字形の金具２８に固定されている。この絶縁
棒１７は絶縁油に浸されるため、耐油性の良い樹脂、セ
ラミクスあるいは絶縁コートを施した金属棒などが用い
られる。１８はストッパーで、絶縁棒１７の他方が固定
される。この固定位置の調整によってスプリング１６の
圧接力を制御する。１９は接地端子で、端部に位置する
バリスタ素子１５の電極に圧接して引き出されている。

２０は充電端子で、スプリング１６と隣接する端部に位
置するバリスタ素子１６の電極に接して引き出されてい
る。２１は接地リード線、２２はタンク、２３は充電リ
ード線、２４は絶縁板、２６は高圧リード線、２６は変
圧器の鉄心、２７は絶縁油で、これらはそれぞれ従来の
接地リード線８、タンク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。

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
たエネルギーによってバリスタ素子１５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、それぞれ
のバリスタ素子１５からの放熱は直接タンク２２内の絶
縁油２７に一様に行われ、高温にさらされ九絶縁油２７
の比重は軽くなり、下方から上方へとバリスタ素子１５
の外側面に沿って帯状の絶縁油２７の流れが形成される
。また、この帯状の流れは、バリスタ素子１５の温度上
昇が高ければ高い程、速くなる特徴を有する。このよう
にして、バリスタ素子１６の放熱効果は大幅に向上し、
バリスタ素子１６の温度上昇を低く抑えることができ、
結果として、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の発熱から特性
劣化を低減させるといった効果、充電端子２０をバリス
タ素子１６から直接引き出しているため、従来のスプリ
ングによるインダクタンス成分がなくなシ、急峻波制限
電圧が低減できるといっ几効果、さらには構造が簡単で
部品点数が少ないなど経済的な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、本発明の避雷器２台
を１台にまとめ比重である。第２図において、ム、Ｂは
それぞれ第１．第２の避雷器で、２９は両避雷器Ａ、Ｈ
の共通の接地端子、３０は避雷器ムの充電端子、３１は
避雷器Ｂの充電端子である。ここで、基本的な作用は第
１の実施例と同様であるが、一般に変圧器内蔵タイプに
は２台の避雷器が用いられるが、第２図のように第１　
、第２の避雷器を組合せることによってコンパクトに、
かつ経済的に構成できるといった効果をもつものである
。

なお、本発明の実施例では、避雷器本体を鉄心上に位置
させたが、絶縁棒をタンクに取付け、タンク内側面に本
避雷器を取付けても同様な効果が得られることは言うま
でもない。ま友、本実施例では取付けを水平としたが、
これは斜めや垂直に取付けても同様である。

発明の効果以上のように本発明によれば、円筒状のバリスタ素子を
電力機器から伸びる絶縁棒を介して固定し、その両端か
ら電気端子を取シ出し、電力機器のタンク内の絶縁油が
直接バリスタ素子に接することによって、バリスタ素子
内で発生したジュール熱を速やかに放散させ、バリスタ
素子の温度上昇を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、バリスタ素子の特性劣化
抑制の効果をもつもので、さらに急峻波制限電圧の低減
、経済的な避雷器の製造を実現するといった効果を併せ
てもつものである。

【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。１６・・・・・・バリスタ素子、１６・・・・・・スプ
リング、１了・・・・・・絶縁＄１．１８・・・・・・
ストッパ＋、１９゜２９・・・・・・接地端子、−２０
，３０，３１・・・・・・充電端子、２２・・・・・・
タンク、２６・・・・・・変圧器の鉄心、２７・・・・
・・絶縁油。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｉ５
−バリスタ素子　　ｚｏ−兄を部子Ｉ６−　スプリング
　　　２２−　タ　ンク１７・−矩　蒋　神　　　　２
１．−一女氏邪の錐め／１ｐ−Ｘ　　）　　ｑｊｆ−２
’？−−−、Ｑ　　ｋ＃　１ｌｌｌｑ−接ＪＩけ第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　電力機器の一部から伸びる絶縁棒を、１個もしくは複
数個直列に積み重ねられた円筒状のバリスタ素子の中空
部に通して、前記バリスタ素子を圧接固定し、その両端
部より各電気端子を取り出し、前記バリスタ素子が直接
電力機器のタンク内の絶縁油に接するように構成した避
雷器。