JPS63294641A - 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、カフドアウド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例えば過大な雷サー
ジによって避雷ユニットの続流遮断能力が低下し、続流
アークによる高温、高圧ガスが空腔内で発生すると、そ
の偏熱によって本体碍子が破壊分散し、地上に落下する
虞があり、公衆安全上の問題があった。

この発明は上記の問題点を解消したカットアウトの提供
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、前記両面定電掻間を接続あるいは開蔽するヒ
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、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、前記収納筒の外周面には
締付部材を巻装取着し、同締付部材には睨合等の被取付
部材に取付けられる取付部材を連結し、さらに、前記本
体碍子に固定した連結部材に対し前記取付部材を遊動可
能に連係するという手段を採っている。

（作用） この発明では、本体碍子内に収容した非直線抵抗体ユニ
ットの続流遮断能力の低下によって続演アークの高温、
高圧ガスが発生して収納部や本体碍子が偏熱で破損して
離断するに際し避雷ユニットの収容部と本体碍子とが締
付部材と取付部材及び連結部材を介して遊動可能に係止
されているので、衝撃を緩和して離断部分の地上落下が
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８１５．６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ａ
ｍ１１２が開閉自在に軸着され、該絶１ｔｌ［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１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ット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、ガラス接着や螺着などに
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１！２Ｂが設けられている。この絶！
！Ｊ！！２Ｂ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層２８ａ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３０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３０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
チューブ等により絶縁包蔵され、かつ、内腔２１−ａの
内周面間に若干の空隙を残して配置されている。

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と前記ギヤ
ーツブユニット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
よりなる耐圧電極３５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蓋３
４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
なる紐状の基材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
４０が充填されている。前記基材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Ｊｉ２８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４
１が介装されている。前記内腔２１ａの下部には絶縁物
４２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２
１ｂ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４５ａと、該円筒部４５ａ
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４５ｂ
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４５ｃ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、変成シリコ
ンゴム、ウレタンゴムあるいはＲＴＶシリコンゴム等の
絶縁層５０が接着固定され、その下側には発泡ゴムより
なる絶縁層５０ａ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
示時）等を設けている。又、放電電極２７や低融点合金
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くことが望
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１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
なる締付部材としての締付金具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２，３図に示すように電
柱の睨合（図示時）等に固定される取付部材としての取
付金具５９が固設され、同取付金具５９と連結板部５６
ｃには透孔６０が貫設されている。この透孔６０には本
体得子１の背面に対しセメント等の充填物９により立役
固定した連結部材としての係止ピン６１を遊嵌し、その
上端部にナツト６２を螺合し、係止ピン６１の先端部に
は割りビン６３を挿入係止し、前記係止ピン６１に対し
取付金具５９が相対移動可能、つまり遊動可能に連係さ
れている。すなわち、本体碍子１と収納筒２１部分が損
傷しても係止ピン６１と取付金具５９との連結状態を保
持することにより両者が離断しないようにしている。

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０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ｉホね
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上に導電蓋３４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４ｏ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
前記導電蓋３４から離間させて、前記導’ｔ１Ｍ３４と
支持筒３３の対向端を当接させてた状態で、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、絶縁層２８の無機質絶縁材料が
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Ｊｉ
２８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。

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、カットアウトでの閃絡や読
流放電が阻止される。

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類の耐圧電極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、従って絶縁蓋１２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−の蓋Ａ８
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、本体得子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。

前記キャップ金具５２の破口時にばばね導体５４が噴出
ガスによって吹き飛ばされないように係上部材、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
ばね風体５４に押圧された導電筒４５．４６．４７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。

特に、本発明実施例では締付バンド５６ａに連結された
取付金具５９を、本体碍子１に固定した係止ビン６１に
遊動可能に係止したので、続流アークの高温、高圧ガス
が発生して本体碍子１や収納筒２１が破損されても、両
者が係止ビン６１と取付金具５９を介して連結されてい
るので、本体碍子１と収納筒２１部分が離断することが
あっても落下を防止することができ、公衆安全を図るこ
とができる。又、前記係止ビン６１と取付金具５９は遊
動可能に連係されているので、カットアウトが衝撃を受
けても衝撃を緩和して、たとえば本体碍子１と収納筒２
１部分間の離断要因を排除することができる。

又、前記実施例では非直線抵抗体ユニット２４の外周面
及び主側導電ユニット２５の第３導電筒４７の外周面に
熱収縮性チューブ３１を被覆し、かつ同チューブ３１と
内腔２１ａとの間に空隙を設けたので、非直線性抵抗素
子２９の放電発熱による膨張による収納筒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側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ができ、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、非直線抵抗体ユニット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、耐圧電極３５から離隔配置した場合に比較す
ると、ギャップユニット２３内で発生する高温、高圧ガ
スの対流時間を短縮して、瞬時に放出させることができ
る。

なお、本発明は次のように具体化することも可能である
。

係止ピン６１を本体得子１の負荷側にも設けること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は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
スで本体碍子あるいは、避雷ユニットを収容する収納筒
部分が破壊されても、両者の離断を防止して地上落下を
連結部材により確実に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ントアウトの要部のみ
の平断面図、第２図はカン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図は上側導電ユニ
ットの拡大断面図である。 ｌ・・・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、５６・・・締付部材と
しての締付金具、５５ａ、５６ｂ・・・締付バンド、５
６ｃ・・・連結板部、５７・・・ボルト、５８．６２・
・・ナツト、５９・・・取付部材としての取付金具、６
０・・・透孔、６１・・・連結部材としての係止ピン、
６３・・・割りピン。

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、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、前記収納筒
   （２１）の外周面には締付部材（５６）を巻装取着し、
   同締付部材（５６）には腕金等の被取付部材に取付けら
   れる取付部材（５９）を連結し、さらに、前記本体碍子
   （１）に固定した連結部材（６１）に対し、前記取付部
   材（５９）を遊動可能に連係したことを特徴とするカッ
   トアウト。 ２　前記締付部材（５６）は円弧状をなし、かつ先端部
   においてボルト（５７）及びナット（５８）により連結
   される一対の締付バンド（５６ａ、５６ｂ）と、両バン
   ド（５６ａ、５６ｂ）の基端部を互いに連結する連結板
   部（５６ｃ）とより構成されており、取付部材（５９）
   は前記連結板部（５６ｃ）に固定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　前記連結部材（６１）は本体碍子（１）に植設固定
   した係止ピン（６１）であり、同係止ピン（６１）には
   前記連結板部（５６ｃ）と取付部材（５９）に貫設した
   透孔（６０）に遊嵌され、前記係止ピン（６１）に螺合
   されるナット（６２）及び割りピン（６３）により遊動
   可能に連係されている特許請求の範囲第２項に記載のカ
   ットアウト。 ４　前記収納筒（２１）はその外周に前記締付バンド（
   ５６ａ、５６ｂ）の上縁を係止する環状突条を有する特
   許請求の範囲第２項に記載のカットアウト。