JPS6369409A - 避雷装置 - 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） 本発明は、キユービクル形ガス絶縁開閉装置（以下Ｃ−
ＧＩＳという）に係り、特にこのＣ−ＧＩＳに取付けら
れる避雷装置に関する。

（従来の技術） 最近の避雷装置は、特性要素として酸化亜鉛素子が用い
られたギャップレスが一般的である。

ところでＣ−ＧＩＳには現地の据付は完了後に電気設備
技術基準に従ってＴｒ４電圧試験が施される。

この場合避雷装置の避雷器に上記耐電圧を加圧すると、
漏れ電流の増加により特性要素の寿命が低下する、若し
くは絶縁破壊を起こす可能性がある。

したがって耐圧試験前に避雷器を主回路充電部から分離
しておき、試験終了後接続することがなされている。

従来この種の装置としては、特公昭５８−１１７２６号
および特開昭５９−１３８０８９号等があり、以下図面
を参照して説明する。第１２図および１３図に示すのは
特公昭５８−１１７２６号にかかるもので、図中符号１
はＣ−ＧＩＳの金属容器である。この金属容器１内には
絶縁媒体であるガスあるいは油１ａが封入されている。

また符号２は取付は板であって、上記金属容器１の上部
開口を閉塞するように取付けられている。この取付は板
２には特性要素３を支持収容する絶縁筒４が取付けられ
ている。また図中符号５は上記絶縁筒４に固設された避
雷器の線路側電極であり、その中心部には孔６が穿設さ
れ、この孔６にはリングフンダクト７が取付けられてい
る。

符号８は支持用絶縁バイブで、この支持用絶縁バイブ８
には絶縁物よりなる操作ロッド９が上下動自在に貫通配
置されている。上記操作ロッド９の一端は前記取付は板
２と共に金属容器１に取付けられた蓋体１ｏに支承され
ている。また操作ロッド９の他端には可動電極１１が固
着されている。

尚図中符号１２は絶縁座、符号１３は外部導出用導体、
符号１４は気密保持用のＯリングである。

さらに符号１５は絶縁碍子であり、この絶縁碍子１５は
避雷器の線路側電極５と対向する位置に配置され、その
先端には固定電極１６が固定されている。固定電極１６
には可動電極１１の先端が投入されるリングコンダクト
１７と他機器との間を接続する主回路導体１８が取付け
られている。

上記構成において、避雷器を主回路導体１８から分離す
るには、操作ロッド９を金属容器１の外側から引出して
可動電極１１を上方に移動させて固定電極１６から離脱
させることにＪ：りなされる。

この状態を示したのが第１３図である。第１３図に示し
たような状態にて前述した耐圧試験を施す。

次に特開昭５９−１３８０８９号について第１４図及び
第１５図を参照して説明する。第１４図中符号２１は避
雷器内部電極であり、この避雷器内部電極２１は絶縁筒
２２内に収納されている。

又図中符号２３は蓋体であり、この蓋体２３を貫通して
連結ロッド２４が接地されている。上記連結ロッド２４
はその下端を前記内部電極２１に固着され、他端には操
作部２４ａが形成されている。

尚符号２５は接地容器であり、２６は主回路導体、符号
２７はバットコンタクト、符号２８は絶縁ガス、符号２
９はパツキン、符号３０は固定気密パツキンである。

この場合には第１５図に示すように操作ロッド２４を外
部から引出すことにより内部電極２１ごとコンタクト２
７から離脱させる。その状態で耐圧試験を施す。

同図には示していないが特開昭５９− １３８０８９号のように、特性要素を収納した絶縁筒を
金属容器を貫通して取付け、気密を保持しながら絶縁筒
ごと外部に移動し、主回路導体から分離させる構成も提
案されている。

上記構成によると以下のような問題がある。

■まず前述した従来のものはいずれも特性要素及び絶縁
筒等が金属容器（１又は２５）内に収容される構成とな
っており、その為金属容器（１又は２５）が大型化して
しまうという問題があるとともに、他の機器との釣合い
がとれず、他のｌｊｌ器との接続構造も複雑なものとな
ってしまう。

■また操作ロンドあるいは可動電極等の１習動部にシー
ル構造が必要であり、その際シール箇所も多く構成も複
雑になるという問題がある。

■さらに避雷器自体の特性チェックあるいは交換を要す
る場合には、容器内の絶縁ガス処理に困難を要するとい
う問題もあった。

これらの問題点を解決するべく、第１６図（ａ）、（ｂ
）、（Ｃ）に示すような構成のものが提案されている。

これは特性要素３１を三角の位置に配置し、第１６図（
Ｃ）に示すようにＩ＼、Ｂ、Ｃの順に順次直列に接続し
て１つのユニットを構成する。そしてこのような構成の
ユニットを第１６図（ｂ）、（Ｃ）に示すように多段に
積層するものである。これによって金属容器の高さ方向
の縮小化を図るものである。

しかしながらこの場合にも高さ方向の縮小は可能であっ
ても、半径方向にはさらに大型化することになり、かつ
その構成も複雑化してしまい、結局上述した問題点■及
び■さらには■を解決するには至らなかった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の避雷装置にあっては、金属容器の大型
化及び構成の複雑化等の問題があり、本発明はまさにこ
のような点に基づいてなされたものでその目的とすると
ころは、構成の簡略化及び装置の小型化を図りかつ容器
内における他の機器との取合いを容易化することが可能
な避雷装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による避雷装置は、内部に絶縁媒体を封
入した容器内に特性要素を収容する絶縁筒体を挿入固定
してなる避雷装置において、上記絶縁筒体には絶縁筒体
の内部に収容する特性要素の一部が上記容器の外側に位
置するようにその位置が決定されている取付は用フラン
ジが形成され、該取付は用フランジを介して絶縁筒体を
上記容器に取付けるようにしたことを特徴とするもので
ある。

（作用） つまり絶縁筒体内に収容された特性要素の一部を容器の
外側に配置させても、特性要素の寿命特性に影響を及ぼ
さないことに基づき、絶縁筒体の所定位置（特性要素の
一部が容器の外側に位置するような所定位Ｉｆ）に取付
は用フランジを形成し、該取付は用フランジを介して絶
縁筒体を容器に取付けるものであり、それによって容器
の小型化及び容器内における他の機器との取合いの容易
化を図らんとする。

（実施例） 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の第１の実施例
を説明する。図中符号１０１は金属容器であり、この金
属容器１０１内には絶縁ガス１０１ａが封入されている
。また符号１０２は避雷器であり、符号１０３は避雷器
１０２の絶縁同体である。この絶縁筒体１０３の軸方向
略中間部にはフランジ１０４が形成されており、絶縁筒
体１０３はこのフランジ１０４を介して金属容器１０１
に取付けられている。符号１０５は金属容器１０１とフ
ランジ１０４との間に介挿されたシールリングである。

上記絶縁筒体１０３内には収納円筒部１０６が収容され
ており、この収容円筒部１０６内には特性要素１０７が
複数積層された状態で収容されている。そして特性要素
１０７の一部は金属容器１０１の外側に配置されている
。

又上記収容円筒部１０６の底部には接地側電極１０８が
一体にモールドされている。この接地側電極１０８の下
端は絶縁固体１０３の開口部１０９に露出しており、接
地導体連結部１１０を備えている。又前記収容円筒部１
０６の上方はスプリング１１１を介して蓋体１１２によ
り閉塞されている。蓋体１１２の内側には例えば窒素ガ
スが封入されている。また上記スプリング１１１は特性
要素１０７を固定するとともに、電気的に接続する機能
を果たしている。尚図中符号１１３は主回路導体である
とともに、符号１１４はケーブルヘッドであり、かつ符
号１１５は接地導体である。第１図はこの接地導体１１
５が接続された状態を示しており、また第２図は接地導
体１１５を取外した状態を示している。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず図にも示す
ように絶縁筒体１０３の略半分が金属容器１０１の外側
に突出した状態となっている。それに伴って収容円筒部
１０６内に収容されている特性要素１０７の一部が金属
容器１０１の外側に位置している。したがって従来全て
金属容器１０１内に挿入配置していた場合に比べて、金
属容器１０１の高さが大幅に縮小されることになる。

その際上述したように特性要素１０７の一部を金属容器
１０１の外側に突出させることによる影響が懸念される
わけであるが、以下この点について第３図及び第４図を
参照して考察する。第３図は避雷器１０２が運転状態に
あるときの電圧分担率の特性図であり、横軸に高さをと
り縦軸に電圧分損率をって示しである。特性曲線Ａは耐
電圧試験時の避雷器１０２の絶縁ガス高さ、すなわち第
２図中Ｈｉａ１Ｓの電圧分担率である。一般に絶縁ガス
（例えば５Ｆｓ）は絶縁耐力が空気よりも高いため、人
気中に比べ１・１１が比較的短くて耐電圧を満足するこ
とができる。次に特性曲線Ｂは運転時にＪ３けるＨｌ　
、　Ｈ２（第２図に示す）の電圧分担率である。図から
明らかなように特性要素１０７の一部（第２図中８２）
を金属容器１０１の外部に突出させても、特性要素１０
７の電圧分担率を略直線に維持できる。これは中圧（３
６ｋｖ以下）おいては特性要素１０７の直列枚数が少な
いため、特性要素１０７の１ｉ！１分の自己ＡＩ電容量
が特性要素１０７の対地間の浮遊静電容置に比較して極
めて人きく、その為軸方向の特性式：３１１０７の電圧
分担率は特性要素１０７の自己各社によって決定される
からである。よって特性要素１０７の一部を金回容器１
０１の外部に突出させても、特性要素１０７のη命特性
に河谷影響を与えるものではない。

第４図は接地導体１１５を切離した場合のト（２、Ｈ３
、及びＨ４の電圧分担率特性を示す特性図である。尚こ
の場合には第２図にも示すように接地電極１０８が高圧
＠電極となり、金Ｂ容器１０１が接地電位となる。そし
てこの場合には開口部１０９の高さくＨ４）と金属容器
１０１の外部の長さくＨ２＋８３）とは大気中であって
も一種のバリア効果を示すので、大気中にあっても耐電
圧を満足することかできる。以りの考察から明らかなよ
うに、特性要素１０７の一部を金属容器１０１の外側に
突出さゼ、でも河谷影響を与えるものではない。

以上本実施例によると以下のような効果を秦することが
できる。

■まず金屑容器１０１の高さを効果的に縮小４ることが
できるとともに、他の機器、例えばケー・プルヘッド１
１４等との寸法の釣合いをとることが可能となり、各機
器の配置構成あるいは主回路導体１１３の接続が極めて
容易となる。そして機器収納密度の向上を図ることがで
き、遺言装置はもとより開閉装置の縮小化をも図ること
が可能となる。

■また耐圧試験時には金属容器１０１の外から接地導体
１１５を取外すだけで良く、その際従来の装置のように
操作ロンドあるいは可動電極等の分離用断路器は一切不
要であるとともに、その為のシール部も不要である。し
たがって断路操作が容易ぐあることはもとより、構成が
大幅に簡略化され、かつガスリークに対する信頼性も大
幅に向上する。

次に第５図乃至第８図を参照して第２の実施例を説明す
る。図中符号２０１は金属容器である。

この金属容器２０１内には絶縁ガス２０１ａが封入され
ている。また図中符号２０３は避雷器２０２の外側絶縁
同体であり、この外側絶縁筒体２０３の軸方向略中間に
はフランジ２０４が形成されており、外側絶縁同体２０
３はこのフランジ２０４を介して上記金属容器２０１に
取付けられている。フランジ２０４と金属容器２０３と
の間にはシール部材２０５が介挿されている。上記外側
絶縁筒体２０３内には内側絶縁筒体２０６が収容されて
おり、この内側絶縁筒体２０６内には特性要素２０７が
複数積層された状態で収容されている。上記外側絶縁固
体２０３の下端開口は益体２０８により閉塞されている
。この蓋体２０Ｊ３と内側絶縁筒体２０６の下端との間
にはスプリング２０９が介在している。また上記蓋体２
０Ｂには接地端子２１０が取付けられている。尚図中符
号２１１はコンタクトであり、符号２１２は主回路導体
であり、更に符＠２１３はゲーブルヘッドである。

上記構成において、その電圧分担率について考察する。

まず運転状態における特性であるが、これは第７図に示
すようになる。、特性曲線Ａは絶縁ガス２０１ａ中の高
さ８１部分の耐圧時における電圧分担率であり、前記第
１の実施例で説明１ノたように＠縁ガス２０１ａ中では
比較的短い（）４１　）で耐圧を満足させることができ
る。また特性曲線Ｂに示すように特性要素２０７の一部
（Ｈ２）を金属容器２０１の外に突出させても特性要素
２０７の電圧分担率を略直線に維持することができる。

これらの点については前記第１の実施例で説明した通り
である。

また避雷器２０２を取外した状態、すなわち耐圧試験時
の特性は第８図に示すようになる。この場合には外側絶
縁筒体２０３のコンタクト２１１が高圧側電極となり金
属容器２０１が接地電位となる。そして外側絶縁筒体２
０３の内面高ざ（Ｈ４）と金属容器２０１から突出した
外側絶縁筒体２０３の高さくＨ３）とが一種のバリア効
果を示すので大気中においても耐電圧を満足することが
できる。この点については前記第１の実施例で説明した
と同様である。

以上この第２の実施例によると、避雷器２０２の略半分
が金属容器２０１の外に位置する構成であるので、その
弁金属容器２０１の＾さを縮小することができる等前記
第１の実施例の場合に奏することができた■及び■の効
果と同様の効果を奏することができる。さらに避雷器２
０２の特性チェックあるいは交換に際しても、蓋体２０
８を開放して、内側絶縁筒体２０６を金属容器２０１内
の絶縁ガスとは無関係に取出すことにより行なうことが
でき、煩雑な作業である絶縁ガス処理作業は不要である
。

次に第９図乃至第１１図を参照して第３の実施例を説明
する。図中符号３０１は金属容器であり、この金属容器
３０１内には絶縁ガス３０１　ａが封入されている。こ
の金属容器３０１に避雷器３０２が取付けられている。

図中符号３０３は絶縁筒体であり、この絶縁筒体３０３
の軸方向略中間にはフランジ３０４が形成されている。

筒体３０３はこのフランジ３０４を介して金属容器３０
１に取付けられている。また上記絶縁筒体３０３内には
特性要素３０７が複数積層された状態で収容されている
。尚図中符号３０８は外部導出導体、符号３０９は接地
端子、符号３１０は主回路導体、さらには符号３１１は
ケーブルヘッドである。

以上の構成をにその作用を説明する。まず電圧分担率特
性であるが、これについては前記第１及び第２の実施例
と同様であって、第１０図中特性曲１ｉ１Ａで示すよう
に１００％の絶縁性能を確保することができる。又特性
曲線Ｂで示すように高さ方向に対して略直線性の電圧分
担率を保持することができ、特性要素２０７の一部を金
属容器３０１の外に突出させたことによる影響はない。

これを第１１図の等価回路を使用して説明すると、まず
特性要素３０７自体の静電容量（Ｃｓ〜Ｃｎ＞と、各特
性要素３０７の対地間に存在する浮遊静電容量（Ｃｓ　
）とを比較すると、（Ｃ！〜Ｃｎ）の方が極めて大きい
からであ゛す、特性要素３０７自体の静電容量（Ｃ１〜
Ｃｎ）によって電圧分担率が決定されるからである。こ
れについては前記第１及び第２の実施例で説明したとお
りである。

したがって前記第１及び第２の実施例と略同様の効果を
奏することができる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明による避雷装置によると、容
器の縮小化を効果的に図って装置の小型化を因ることが
できるとともに、構成の簡略化をも図ることが可能であ
り、さらに容器内における他の機器との取合いも容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示す図で、
第１図は接地導体を接続した状態の避雷装置の断面図、
第２図は接地導体を取外した状態の避雷装置の断面図、
第３因及び第４因は電圧分担率を示す特性図、第５図乃
至第８図は第２の実施例を示す図で、第５図は接地導体
を接続した状態の避雷装置の断面図、第６図は接地導体
を取外した状態の避雷装置の断面図、第７図及び第８図
は電圧分担率を示す特性図、第９図乃至第１１図は第３
の実施例を示す図で、第９図は避雷装置の断面図、第１
０図は電圧分担率を示す特性図、第１１因は等価回路図
、第１２図乃至第１６図は従来例の説明に使用した図で
、Ｍ１２図は避雷装置の断面図、第１３図は電極を切離
した状態を示す断面図、第１４図は別のタイプの避雷装
置の断面図、第１５図は電極を切離した状態の断面図、
第１６図（ａ）は特性要素の平面図、第１６図（ｂ）は
特性要素の正面図、第１６図（Ｃ）は特性要素の斜視図
である。 １０１・・・金ヱ容器、１０２・・・避雷器、１０１ａ
・・・絶縁ガス、１０３・・・外部絶縁筒、１０４・・
・フランジ、１０７・・・特性要素。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −高さ 第３図 −高さ 第４図 第６図 −、！７さ 第　７Ｆ！！Ｊ −島さ 第８図 第９図 第１０図　　　　　　第１１図 第１３図 第１２図 第１４図　　　　　　　　第１５１：４（ａ） （ｂ） 第１６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に絶縁媒体を封入した容器内に特性要素を収
   容する絶縁筒体を挿入固定してなる避雷装置において、
   上記絶縁筒体には絶縁筒体の内部に収容する特性要素の
   一部が上記容器の外側に位置するようにその位置が決定
   されている取付け用フランジが形成され、該取付け用フ
   ランジを介して絶縁筒体を上記容器に取付けるようにし
   たことを特徴とする避雷装置。
2. （２）上記絶縁筒体は、外側絶縁筒体および内側絶縁筒
   体とからなり、外側絶縁筒体に上記フランジが形成され
   ているとともに、内側絶縁筒体内に特性要素が収容され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の避
   雷装置。
3. （３）上記外側絶縁筒体は接地電極を備え、この接地電
   極を介して接地導体との接続・切離しをなすことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の避雷装置。
4. （４）前記外側絶縁筒体は、前記容器の外側に位置する
   端部を開口とするとともに、該開口を開閉する蓋体を備
   え、該蓋体を開放することにより内側絶縁筒体の出入れ
   をすることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第
   ３項記載の避雷装置。