JPS63294640A - カットアウト - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は変圧器を保護するとともに、電線路の事故を
防止するカットアウトに係り、特に避雷ユニットを内蔵
したカットアウトに関する。

（従来の技術） 従来、カットアウトの本体碍子に空腔を設け、該空腔の
外側開口部を密閉するとともに、該空腔に非直線性抵抗
素子や放電ギャップ部を収納して、装柱のコンパクト化
あるいは美化を図ったものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来のカットアウトでは前記非直線性抵抗素
子部及び放電ギャップ部をばね導体等を介して蓋状電極
で封寒しでいるのみであり、例えば過大な雷サージによ
って避雷ユニットが続流遮断不能になった場合、続流ア
ークによる高温、高圧ガスが蓋状電極を開口させて外部
へ放出するが、この際本体碍子の破損などとともに、ア
ークで破砕された前記非直線抵抗素子部、放電ギャップ
部及びばね導体等が高圧ガスとともに放出されて地上に
飛散落下するという問題があった。

この発明は上記の問題点を解消したカントアウトの提供
を目的とするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記の問題点を解決するために、電源側及び
負荷側の電極室にそれぞれ固定電極を備えた磁器製の本
体碍子と、前記両固定電掻間を接続あるいは開放するヒ
ユーズ筒とを有するカットアウトにおいて、 前記本体碍子に対し前記負荷側電極室と連通ずる空腔を
有する収納筒を一体に形成し、前記空腔にはギャップユ
ニットと、内腔を備えた非直線抵抗体ユニットとを前記
負荷側の固定電極に直列に接続して収納し、かつ前記収
納筒の外側開口部に導電筒とばね導体とを配設し、前記
収納筒の外部開口縁に放圧可能なキャップ部材を嵌合固
定し、さらに、前記ばね導体とキャップ部材とを係止部
材により係止するという手段を採用している。

（作用） この発明では、避雷ユニットの収容筒に固定したキャッ
プ部材と導電筒を介して避雷ユニットを押圧するばね導
体が係止部材により係止されているので、万一、過大な
雷サージによって非直線抵抗体ユニットが続流遮断不能
になって、続流アークによる高温、高圧のガスがキャッ
プ部材を破口して噴出してもばね導体や収容部材の外部
への飛散が防止される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って詳
細に説明する。

磁器製の本体碍子１内には隔壁２．２で区画した電源側
電極室３及び負荷側電極室４が形成されている。該両電
極室３．４内には、それぞれ固定電極５，６及び消弧室
７．８がその基端部分において充填物９により埋込み固
定されている。前記固定電極５．６には、それぞれ接続
端子１０゜１１が取着され、図示しない電源側リード線
と負荷側リード線とにそれぞれ接続される。

本体碍子１の開放側（第２図において下側）には、絶縁
蓋１２が開閉自在に軸着され、該絶縁蓋１２の内側には
前記固定電極５．６間を接続あるいは開放する一対の接
触刃１３ａ、１３ｂを備えたヒユーズ筒１３が着脱可能
に装着されている。

本体碍子ｌの背面側（第２図において上側）の中央部に
は収納筒２１が一体に形成され、その内部には内腔２１
ａが形成されている。該内腔２１ａはその上部において
開口し、下部においては隔壁２，２間に開口されるとと
もに、前記負荷側の隔壁２に設けた導孔２ａを介して前
記負荷側電極室４に連通している。又、該内腔２１ａの
内周面には上側開口より内径の小さな開口を有する段部
２１ｂが形成されている。

前記内腔２１ａ内には下側導電ユニソ）２２゜ギャップ
ユニット２３．非直線抵抗体ユニット２４及び上側導電
ユニット２５が順次収容されている。

ここで、ギャップユニット２３及び非直線抵抗体ユニッ
ト２４について説明する。

第３図に示すように、ギャップユニット２３は磁器等の
無機質材料によって形成された外筒２６ａを備え、その
内部には耐熱性及び耐衝撃性を有する石英ガラス、アル
ミナ磁器あるいは吸音性の多孔質セラミックス等の無機
質材料によって形成された内筒２６ｂが配設されている
。前記外筒２６ａ及び内筒２６ｂの上下両端面には放電
電極２７がそれぞれ配置され、銀ペーストによる焼付け
あるいは螺着などにより固着されている。又、ギャップ
ユニット２３の外周面と内腔２１ａの内周面との間には
低融点ガラス等の無機質材料を充填して本体碍子１とと
もに炉中で加熱溶着して形成した絶縁Ｎ２８が設けられ
ている。この絶縁層２８は両者２３．２１ａ間の上部を
除いて隙間なく溶着形成され、ギャップユニット２３を
内腔２１ａに固定している。前記部材２３．２１ａの間
隙の上部には発泡ゴムよりなる絶縁Ｎ　２８　ａが形成
されている。

前記非直線抵抗体ユニット２４は酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ
）を主体とする焼結物により厚肉円筒状に形成された一
対の非直線性抵抗素子２９を備え、該非直線性抵抗素子
２９の上面、下面及び相互間には鉛等の軟質金属板をも
ってなる集電電極３゜が配置されて、相互間が接合され
ている。そして、非直線抵抗体ユニット２４は下方の集
電電極３゜を介して前記ギャップユニット２３に直列に
接合されている。前記非直線性抵抗体ユニット２４の外
周面はＥＰＲ（エチレンプロピレンブゴム）を主材とし
た熱収縮性チューブ３１や、耐熱性に優れたシリコンゴ
ムチューブにより絶縁包蔵され、かつ、内腔２１ａの周
面間に若干の空隙を残して配設されている。

前記下側導電ユニット２２はギャップユニット２３と収
納筒２１の段部２１ｂとの間に配設されている。該下側
導電ユニット２２は銅あるいは真鍮等の導電材料によっ
て形成されるとともに、前記段部２１ｂに接合されたば
ね受け３２を備え、その中央には導孔３２ａが形成され
ている。該ばね受け３２上には導電材料よりなる支持筒
３３が接合され、該支持筒３３にはその上部開口を覆う
導電蓋３４が配置されている。該導電蓋３４と前記ギャ
ップユニット２３との間には両者３４゜２３を電気的に
接続可能な硼化ジルコニウム等の導電性セラミックスよ
りなる耐圧’ｌ１３５が接合されている。この耐圧電極
３５は前記絶縁層２８により内腔２１ａの内周面に固定
されている。

導電棒３６は前記段部２１ｂの開口に貫設され、その上
端には導電材料よりなる筒形の接触子３７がその中央部
開口において嵌合された状態で螺着されている。該接触
子３７とばね受け３２との間には導電材料よりなる圧縮
ばね３８が介装され、そのばね力によって前記導電１１
３４が前記耐圧電極３５に圧接されて、両者が電気的に
導通されるとともに、該導電Ｍ３４と前記支持筒３３の
上端内側周縁との間に間隙Ｓが形成されている。

前記下側導電ユニット２２の外周にはガラスウールより
なる紐状の部材３９が巻回されるとともに、該導電ユニ
ット２２と内腔２１ａの内面との間にはガラス製ビーズ
４ｏが充填されている。前記部材３９は、前記ギャップ
ユニット２３の外周及び耐圧電極３５の外周と内腔２１
ａとの間において絶縁層２８を形成するために充填され
る無機質絶縁材料が加熱溶融時に流動して下側導電ユニ
ット２２の内外周へ侵入することを防止する。前記段部
２１ｂの開口と前記導電棒３６との間には０リング４１
が介装されている。前記内腔２１ａの下部には絶縁物４
２が充填され、該絶縁物４２と前記Ｏリング４１との間
に充填されたシリコンシーラント４３によって段部２１
ｂの開口が閉塞されている。さらに、前記導電棒３６下
端には下側導電ユニット２２を前記負荷側固定電極６に
接続するリード線４４が装着されている。

次に、上側導電ユニット２５について説明すると、該ユ
ニット２５は内腔２１ａ内において非直線抵抗体ユニッ
ト２４の上側に配置され、互いに重ね合わされた第１〜
第３の導電筒４５，４６゜４７から構成されている。第
１導電筒４５は小径の円筒部４５°ａと、該円筒部４５
ａの下部外周に形成された脚板４５ｂと、該脚板４５ｂ
の外周に突設された周壁部４５ｃとを備え、該脚板４５
ｂにおいて非直線抵抗体ユニット２４の集電電極３０に
接合されている。

第２導電筒４６は棚部４６ａを有する筒状部４６ｂと、
該筒状部４６ｂの下部外周に形成された脚板４６ｃと、
該脚板４６ｃの外周に突設された周壁部４６ｄとを備え
、該脚板４６ｃ及び周壁部４６ｄが前記第１導電筒４５
の脚板４５ｂ上面及び周壁部４５ａ内面に接合されてい
る。この第２導電筒４６の上端開口部は鉛、銅等よりな
る蓋４８によって閉鎖されている。

第３導電筒４７は断面波形の周壁部４７ａを備え、前記
第２導電筒４６の脚板４６ｃ上に配置されるとともに、
周壁部４７ａの下部において前記第２導電筒４６の周壁
部４６ｄ内側に接合されている。又、第１導電筒４５と
第２導電筒４６との間には乾燥剤４９が収納されている
。前記第２及び第３の導電筒４６．４７の周壁部４６ｄ
、４７ａと、内腔２１ａ内周面との間には、シリコンゴ
ム、ウレタンゴムあるいはＲＴＶシリコンゴム等の絶縁
ＪＷ５０が接着固定され、その下側には発泡ゴムよりな
る絶縁ＢＪ　５０　ａが接着固定されている。

前記収納筒２１の上端部に、クッション材５１を介して
カシメ着されたキャップ部材としてのキャップ金具５２
と前記第２導電筒４６の棚部４６ａとの間に、その上下
両端を可撓導体５３によって接続したばね導体５４が介
装され、該ばね導体５４はキャップ金具５２の内面に突
設された係止部材としてのフック５２ａに係止されてい
る。

なお、前記キャップ金具５２は続流遮断不能時の短絡電
流アークによる内部ガス圧力で膨出変形して放圧し易い
ように、その中央面を帽状に突出させた銅板等の薄肉金
属板をもって形成され、かつ、破口のためのノツチ（図
示略）等を設けている。又、放電電極２７は低融点合金
等の薄肉金属板製とし、又、ノツチなどを適宜設けてガ
スによる溶失あるいは破口可能に構成してお（ことが望
ましい。

前記キャップ金具５２の上面には接地線接続用の端子金
具５５が設けられている。

第４図に示すように前記収納筒２１の外周には一対の半
円弧状をなす締付バンド５６ａ、５６ｂと、両バンド５
６ａ、５６ｂの基端部を連結する連結板部５６ｃとから
なる締付金具５６がボルト５７及びナツト５８により締
付固定されている。

又、前記締付金具５６の連結板部５６ｃには、第２図に
示すように電柱の読合（図示略）等に固定される取付金
具５９が溶着され、同取付金具５９と連結板部５６ｃに
は透孔６０が貫設され、この透孔６０には本体得子１の
背面に立設固定した係止ピン６１を遊嵌し、その上端部
にナツト６２を螺合し、ピン６１の先端部には割りピン
６３を挿入係止して取付金具５９とピン６１とを遊動可
能に連結している。そして、前記収納筒２１あるいは本
体碍子１が万一破損しても、係止ピン６１と取付金具５
９との連結により本体碍子１部分が離断、落下しないよ
うにしている。

また、取付金具５９とピン６１とは遊動可能に連結して
いるので、ガス放出などの衝撃を緩和できる。

なお、この実施例において、下側導電ユニット２２及び
ギャップユニット２３を内腔２１ａ内に組み付ける場合
には、内腔２１ａ内にばね受け３２、支持筒３３及び圧
縮ばね３８を順次収容し、それらを段部２１ｂ上に配置
する。次に、予め一体化された導電棒３６及び接触子３
７を内腔２１ａ内に挿入して、該導電棒３６をばね受け
３２の導孔３２ａ及び段部２１ｂの開口に挿通するとと
もに、接触子３７を圧縮ばね３８の上端に係合させる。

この状態において、接触子３７は圧縮ばね３８のばね力
により、支持筒３３の上端より上方へ突出した位置に保
持される。

次に、接触子３７上に導電Ｍ３４及び耐圧電極３５を重
ね合わせ、該耐圧電極３５及び支持筒３３の外周と内腔
２１ａの内面との間に紐状の基材３９及びガラス製ビー
ズ４０を充填する。そして、ギャップユニット２３を前
記耐圧電極３５上に配置した後、導電棒３６を圧縮ばね
３８のばね力に抗して下方へ引張り、その接触子３７を
前記導電１３４から離間させて、前記導ＮＭ３４と支持
筒３３の対向端を当接させた状態で、ギャップユニット
２３と内腔２１ａとの間に絶縁層２８の無機質材料を充
填する。この時、絶！ｉ層２８の無機質材料が後記のよ
うに溶融しても前記基材３９によって堰き止められるた
め、下側導電ユニット２２の内外へ侵入することはない
。

そして、前記の状態で前記無機質材料を加熱溶解すれば
、ギャップユニット２３と内腔２１ａとの間に絶縁層２
８が形成されて、ギャップユニット２３が固定され冷却
による各部の収縮により支持筒３３と導電蓋３４との間
に間隙Ｓが形成される。なお、支持筒３３と導電ｌｌ３
４の対向端の間に、あらかじめ高融点のガラスクロス等
を介装してこの間の間隙Ｓを拡大させる手段を取ること
ができる。

次に、上記のように構成されたカットアウトについて、
その作用を説明する。

前記負荷側固定電極６から接地線用端子金具５５に至る
間に配置された避雷ユニットに、雷サージが侵入すると
、非直線抵抗体ユニット２４の非直線性抵抗素子２９と
ギャップユニット２３とを通じて雷サージが対地へ放電
されて電圧上昇が抑制され、かつ、続流も瞬時に１１！
Ｊ？されるので、カットアウトや変圧器での閃絡等によ
る線路故障が防止される。

この実施例では、非直線抵抗体ユニット２４の外周に熱
収縮性チューブ３１を被覆し、ギャップユニット２３及
び上側導電ユニット２５を絶縁層２８．５０．５０ａを
介して内腔２１ａに封着し、第２導電筒４６の開口部に
１Ｉ４８を設けているので、吸湿による非直線性抵抗素
子２９の劣化やギャップユニット２３の放電電圧特性の
変動を防止でき、避雷ユニットの信頼性及び耐久性を向
上させることができる。

又、この実施例では非直線抵抗体ユニット２４の下側に
溶融点の高い導電性セラミックス製の耐圧電極３５を配
置しているので、過大な雷サージ等によって避雷ユニッ
トが続流遮断不能になり、非直線抵抗体ユニット２４内
に続流アークによる高温、高圧ガスが発生した場合、下
向きのアーク噴流が遮断され、従って、高温、高圧ガス
は耐圧電極３５より下方に噴出されることがなく、従っ
て絶縁Ｍ１２やヒユーズ筒１３が保護され、かつ、荒肌
が防止される。耐圧電極３５によって下方への噴出を阻
止された高温、高圧ガスは、前記内腔２１ａ内の空気を
加熱膨張させて圧力加速されて空腔２９ａ内に臨む第２
導電筒４６上の１ｉ４Ｂを溶融し、キャップ金具５２を
膨出変形あるいは部分的に溶融破口して噴出し、本体碍
子１の偏熱や圧力衝撃を緩和するので、カットアウトの
飛散、落下を防止することができる。

なお、前記上側導電ユニット２５は、とくに第３導電筒
４７が噴出ガスを内腔２１ａの周壁に対して遮蔽し、収
納筒２１への偏熱や圧力衝撃を防ぎ本体碍子１の損傷を
軽減させる。また波形に形成した周壁部４７ａは周囲の
絶縁Ｗ１５０．５０ａに係止され離脱防止する。

本発明ではキャップ金具５２の破口時にばね導体５４が
噴出゛ガスによって吹き飛ばされないように係止部材、
すなわちフック５２ａにより、本体碍子１に固設したキ
ャップ金具５２に連結したので、ばね導体５４はもとよ
り、該ばね導体５４に押圧された導電筒４５．４６及び
４７も内腔２１ａ内に保持されて外部へ荒肌しないので
、非直線性抵抗素子２９の破砕片などの飛散、落下が併
せて防止される。

又、前記実施例では非直線抵抗体ユニット２４の一外周
面に熱収縮性チューブ３１を被覆し、かつ同チューブ３
１と内腔２１ａとの間に空隙を設４すだので、非直線性
抵抗素子２９の放電発熱による膨張に対して収納筒２１
のストレスを防止することができるとともに、前記のよ
うな続流で非直線性抵抗素子２９が破砕されても本体得
子１への圧力衝撃を緩和して防爆効果がある。

さらに、本実施例では耐圧電極３５と内腔２１ａ内の段
部２１ｂとの間に圧縮ばね３８を配設したので、耐圧電
極３５を絶縁層２８から剥離させる程の大きなガス圧が
耐圧電極３５に加わった時、その圧力衝撃が該耐圧電極
３５及び導電蓋３４が間隙Ｓ、すなわち、圧縮ばね３８
の付勢力で支持筒３３との間の弾発維持が可能な範囲内
で吸収されて段部２１ｂへの衝撃を緩和し本体碍子１の
耐衝撃性を高めることができる。

又、前記上側導電ユニット２５内に乾燥剤４９を収納し
たので、たとえ該導電ユニット２５内に吸気しても、乾
燥剤４９によって除去すること力（でき、非直線性抵抗
素子２９の劣化要因の抑制に寄与できる。

加えて、この実施例では、非直線抵抗体ユニ・）　　　
　”ト２４よりギャップユニット２３を耐圧電極３５に
近接して配置したので、ギャップユニット２３内で発生
する高温、高圧ガスを一方向に規制して瞬時に放出させ
ることができる。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は過大な雷サージによっ
て非直線抵抗体ユニットが続流遮断不能になり、続流ア
ークによる高温、高圧のガスがキャップ部材を破口して
噴出する際ばね導体とともに、収容部材の外部への飛散
を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したカットアウトの要部のみ
の断面図、第２図はカットアウト全体を示す断面図、第
３図は避雷ユニットの断面図、第４図は収納筒の平断面
図である。 １・・・本体碍子、３・・・電源側電極室、４・・・負
荷側電極室、５．６・・・固定電極、１３・・・ヒユー
ズ筒、２１・・・収納筒、２１ａ・・・内腔、２３・・
・ギャップユニット、２４・・・非直線抵抗体ユニット
、２９・・・非直線性抵抗素子、２９ａ・・・空腔、３
５・・・耐圧電橋、４７・・・導電筒、５２・・・キャ
ンプ部材としてのキャップ金具、５２ａ・・・係止部材
としてのフック、５４・・・ばね導体、。 特許出願人　　　　中部電力　株式会社日本碍子　株式
会社 株式会社　高松電気製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電源側及び負荷側の電極室（３、４）にそれぞれ固
   定電極（５、６）を備えた磁器製の本体碍子（１）と、
   前記両固定電極（５、６）間を接続あるいは開放するヒ
   ューズ筒（１３）とを有するカットアウトにおいて、 前記本体碍子（１）に対し前記負荷側電極室（４）と連
   通する内腔（２１ａ）を有する収納筒（２１）を一体に
   形成し、前記内腔（２１ａ）にはギャップユニット（２
   ３）と、空腔（２９ａ）を備えた非直線抵抗体ユニット
   （２４）とを前記負荷側の固定電極（６）に直列に接続
   して収納し、かつ前記収納筒（２１）の外側開口部に導
   電筒（４７）とばね導体（５４）とを配設し、前記収納
   筒（２１）の外部開口縁に放圧可能なキャップ部材（５
   ２）を嵌合固定し、さらに、前記ばね導体（５４）とキ
   ャップ部材（５２）とを係止部材（５２ａ）により係止
   したことを特徴とするカットアウト。 ２　前記非直線抵抗体ユニット（２４）は非直線性抵抗
   素子（２９）と、その外周に被覆された熱収縮性チュー
   ブ（３１）とにより構成されている特許請求の範囲第１
   項に記載のカットアウト。 ３　前記導電筒（４７）はその周面に波形部分を形成し
   たものである特許請求の範囲第１項に記載のカットアウ
   ト。