KR101880158B1

KR101880158B1 - 피뢰기

Info

Publication number: KR101880158B1
Application number: KR1020110125736A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 구라이시; 사토시 와타히키
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2018-07-19
Also published as: CN102568725A; CN102568725B; KR20120060152A; JP5234092B2; JP2012119495A

Abstract

수송이나 지진 등의 외부 진동에 의한 적층 소자 기둥의 변형 및 비직선 저항 소자 측면의 손상을 방지할 수 있는 피뢰기를 제공한다.
적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층된 비직선 저항 소자(2A, 1B, 2C)의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연 지지 기둥(4)을 배치한다. 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이 및 적층 소자 기둥(1B, 1C) 사이에 배치하여 연결하는 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 비직선 저항 소자의 외주보다 절연 지지 기둥(4)측으로 팽출시키는 팽출부(51a, 52a)를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성하고, 이들의 적어도 1세트를 사용하고 있다. 게다가, 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 팽출부(51a, 52a)를, 절연 지지 기둥(4)에 감합시키고 있다.

Description

피뢰기{LIGHTNING ARRESTER}

본 발명은 복수개의 적층 소자 기둥으로 이루어지는 피뢰기에 관련된 것으로서, 특히 수송이나 지진 등의 진동에 대한 기계적 강도를 향상시킬 수 있어, 각 소자 기둥의 소자의 손상을 방지한 피뢰기에 관한 것이다.

전력은, 원격의 원자력, 수력, 또는 화력 발전소에서 발생되어, 가공(架空) 송전선에 의해 장거리를 높은 전압으로 수요지 주변의 변전소까지 가공 송전되고 있다. 가공 송전선은 산간부를 통과하고 있기 때문에, 자연 현상 중 벼락 현상에 의해 이상 전압의 영향을 받는 경우가 있다.

만일, 벼락이 가공 송전선에 떨어져, 변전소의 송전 기기, 예를 들어, 가스 절연 개폐 장치(이하, 「GIS」라고 약칭한다), 차단기, 단로기, 변압기 등이 이상 전압의 영향을 받아, 과전압에 의해 절연 파괴된다. 이 결과, 변전소의 전력 계통은 지락(地絡) 상태가 되어 송전 기기를 손상시켜, 송전 불능에 이른다. 피뢰기는, 벼락에 의한 과전압을 억제하여, 변전소의 변전 기기를 보호하기 위해 사용되고 있다.

피뢰기는 기본적으로, 비직선 저항 특성을 가지는 산화아연(ZnO) 등의 비직선 저항 소자(이하, 간단히 「소자」라고 칭한다)의 복수개를, 직렬로 중첩하여 적층 소자 기둥을 형성하고 있다. 또한, 도넛형의 소자에 있어서는, 적층 소자 기둥의 중심을 관통시킨 절연 로드나, 적층 소자 기둥의 주위에 배치한 절연 지지 기둥을, 적층 소자 기둥의 상하의 장착판에 고정시킴으로써 적층 소자 기둥을 지지하고 있다.

그러나, 고전압이 되면, 소자를 직선적으로 적층하여 형성하는 적층 소자 기둥의 구성에서는, 피뢰기의 적층 방향의 치수가 길어져, 소형화가 요망되는 GIS에 접속하는 피뢰기로서 적용하기가 곤란해진다. 이 때문에, 적층 소자 기둥을 복수개 병렬로 배치하고, 각 적층 소자 기둥 사이를 접속 도체와 절연판에 의해 전기적으로 접속하여 밀봉 용기 내에 수납하는 피뢰기를 사용하여, 적층 방향의 치수를 감축시키고 있다.

그러나, 그래도 피뢰기의 적층 방향의 치수는, 일정 이상의 길이가 필요하게 되기 때문에 기계적 강도가 부족하여, 수송이나 지진 등의 진동에 의해 절연 로드 등이 파단될 우려가 있다. 이 때문에, 일본의 특허공개공보 평성7-29665호(특허문헌 1)에 기재된 피뢰기에서는, 수송이나 지진 등의 진동에 대한 강도를 향상시키기 위해, 적층 소자 기둥을 병렬 배치함과 함께, 각 적층 소자 기둥의 외면에 절연 지지 기둥을 직접 맞닿게 하여 지지함으로써 강도를 향상시키고 있다.

그러나, 특허문헌 1의 피뢰기와 같이, 외부 진동에 대해 소자 기둥의 변형을 방지하기 위해, 각 적층 소자 기둥의 외면에 절연 지지 기둥을 직접 접촉시켜 지지한 경우, 진동에 의해 소자의 측면을 손상시킬 우려가 있다. 나아가서는, 소자의 측면의 절연 처리부가 손상되는 것에 기인하여 소자 측면부에서 단락이 일어나, 피뢰기의 기능을 할 수 없는 문제가 발생한다.

또한, 일본의 특허공개공보 소화63-250102호(특허문헌 2)에는, 소자와 절연판을 적층하여 적층 소자 기둥을 형성할 때, 각 적층 소자 기둥으로 적층하는 소자수를 다르게 하는 것이 기재되어 있고, 그리고, 복수개의 적층 소자 기둥을 병렬 배치함과 함께, 각 적층 소자 기둥의 소자 사이를 가교선으로 순서대로 직렬 접속하여 피뢰기를 구성함으로써, 높이 치수를 낮게 억제하도록 하고 있다.

특허문헌 2의 피뢰기와 같이, 복수개의 적층 소자 기둥을 병치하고 또한 각 적층 소자 기둥의 소자 사이를 가교선으로 직렬 접속하는 경우에도, 상기 특허문헌 1과 동일하게 외부 진동에 의한 소자 기둥의 변형을 방지하기 위해, 절연 지지 기둥을 사용하여 기계적 강도를 크게 할 수 있는 지지 구조로 하는 것이 요망되고 있다.

본 발명의 목적은, 복수개의 적층 소자 기둥의 기계적 강도를 향상시킬 수 있음과 함께, 적층 소자 기둥을 형성하는 소자의 측면의 손상을 방지할 수 있어, 성능의 안정성을 향상시킬 수 있는 피뢰기를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관련된 피뢰기는, 비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서, 상기 구성군은, 상기 적층 소자 기둥을 각각 가상(假想) 직각 삼각형의 정점에 배치하고, 상기 가상 직각 삼각형의 저변의 중점 부근이고 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연 지지 기둥을 배치하여 구성하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 팽출부를 상기 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 관련된 피뢰기는, 비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서, 상기 구성군은, 상기 적층 소자 기둥을 각각 가상 직각 삼각형의 정점에 배치하고, 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치되는 적층 소자 기둥과, 직각부에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥으로 실질적으로 가상의 삼각형을 각각 형성하고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥을 배치하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은, 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치하는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 또는 제2 연결 절연판의 팽출부를 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 관련된 피뢰기는, 비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서, 상기 구성군은, 상기 각 적층 소자 기둥을 일직선 상에 배치하여 구성함과 함께, 중심에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥으로 가상 삼각형을 각각 형성하고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥을 배치하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은, 중심에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 또는 제2 연결 절연판의 팽출부를 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명의 피뢰기는, 각 적층 소자 기둥에 있어서의 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연 지지 기둥을 배치함과 함께, 각 적층 소자 기둥 사이 및 각 적층 소자 기둥과 절연 지지 기둥 사이를 연결 절연판으로 접속하였기 때문에, 기계적 강도가 향상된다. 게다가, 외부로부터 진동이 가해져도 절연 지지 기둥과 소자의 측면이 직접 접촉하는 경우가 없기 때문에, 소자의 측면의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기의 성능의 안정성이 향상된다.

도 1은, 본 발명의 피뢰기의 일 실시예를 나타내는 횡단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 피뢰기의 파선부(a-b-c)의 단면 전개도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 피뢰기를 d-d 방향에서 본 일부 측단면도이다.
도 4는, 도 3의 E부에서의 적층 소자 기둥(1A, 1B)의 접속 상태를 나타낸 확대 상세도이다.
도 5는, 접속 도체의 상면도이다.
도 6은, 도 1을 조합한 본 발명의 피뢰기의 횡단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예인 피뢰기의 횡단면도이다.
도 8은, 도 7을 조합한 본 발명의 피뢰기의 횡단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예인 피뢰기의 횡단면도이다.
도 10은, 도 9를 조합한 본 발명의 피뢰기의 횡단면도이다.

〔실시예 1〕

이하, 본 발명의 실시예에 대해 적절히 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1에 나타내는 본 실시예의 피뢰기는, 도 2를 이용하여 후술하는 3개의 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)이 병렬, 또한 각각 가상 직각 이등변 삼각형의 정점에 배치되어, 1개의 구성군을 형성하고 있다. 즉, 구성군은, 도 1에 나타내는 바와 같이 가상 직각 이등변 삼각형의 직각 정점 부분에 적층 소자 기둥(1B)을 배치하고, 일방 및 타방의 2개의 정점 부분에 적층 소자 기둥(1A와 1C)을 배치하고 있다. 이들 구성군의 수는, 밀봉 용기 내에 수납하여 이루어지는 피뢰기의 필요 용량에 따라 적절히 조정된다.

각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 구성하는 소자(2A, 2B, 2C)는, 도넛 형상으로 되어 있다. 그리고, 이들의 중심에는, 각각 절연 로드(3A, 3B, 3C)가 관통 배치됨으로써, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 형상을 유지하고 있다. 또한, 절연 지지 기둥(4)이, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록 일정한 거리를 유지하여 배치되어 있다. 여기서는, 절연 지지 기둥(4)은 가상 직각 이등변 삼각형의 저변의 중점 부근에 배치하고 있다. 이 때문에, 절연 지지 기둥(4)은 도 1에서는 절연 로드(3A, 3C)의 중심을 연결하는 선 상에 위치하게 된다.

각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에는, 일정 간격마다 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)과, 도 5를 이용하여 후술하는 접속 도체(71, 72)가 적층되어 있다. 제1 연결 절연판(51)은 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 연결하기 위해 미리 정한 동일한 높이에 배치되고, 또한 제2 연결 절연판(52)은 적층 소자 기둥(1B, 1C) 사이를 연결하기 위해 미리 정한 동일한 높이에 배치되어 있다.

제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은 2장을 1세트로 하고 있고, 쌍방이 근방의 다른 높이 위치에 배치되어 있다. 또한, 접속 도체(71, 72)는, 적층 소자 기둥(1A, 1B)의 소자(2A, 2B) 사이 및 적층 소자 기둥(1B, 1C)의 소자(2B, 2C) 사이를, 후술하는 바와 같이 전기적으로 접속하기 위해 사용된다.

제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 각각 소자(2A, 2B, 2C)의 외주보다 절연 지지 기둥(4)측으로 팽출된 팽출부(51a, 52a)를 가지고 있고, 이등변 삼각형의 형상을 이루고 있다. 연결 절연판(51, 52)의 팽출부(51a, 52a)를 절연 지지 기둥(4)에 감합시킴으로써, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 일체로 고정 지지하고 있다.

적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 적층 방향으로 각각 도넛 형상의 소자(2A, 2B, 2C), 절연판(6) 및 접속 도체(70)를, 특허문헌 2에 기재되어 있는 조합으로 적층하여 구성되어 있다.

즉, 도 2의 예에서는, 가상 직각 삼각형의 정점에 배치되는 중앙의 적층 소자 기둥(1B)은, 소자(2A)와 절연판(6A)이 1개씩 번갈아 적층되고, 하부 단판(14)에 수립(樹立)하는 절연 로드(3A)를 관통시켜 구성되어 있다. 또한, 적층 소자 기둥(1B)에 인접하는 적층 소자 기둥(1A, 1C)은, 3개에서 1개의 소자(2A, 2C)와 1개의 절연판(6A, 6C)이 번갈아 적층되고, 각각 하부 단판(14)에 수립하는 절연 로드(3A, 3C)를 관통시켜 구성되어 있다.

또한, 상기 서술한 절연 지지 기둥(4)은, 절연 로드(3A, 3B, 3C)와 동일하게 하부 단판(14)에 수립되어 있고, 이 상단부는 상부 금구(金具)(10)와 기계적으로 연결되어 있는 것이다.

또한, 본 실시예에 있어서의 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 미리 정한 높이 방향의 위치에는, 소정의 간격을 두고 전술한 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 2세트가 적층되어 있다. 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 절연판(6A, 6B, 6C) 대신에 배치되는 것이다. 또한, 도 2의 예의 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 적층 방향 사이에 소자(2A, 2B, 2C)를 1장 끼워 넣음으로써 높이가 달라지도록 적층되어 있는데, 이 장수 이상을 끼워 넣어 구성할 수도 있다.

제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 각 적층 소자 기둥(1A와 1B 및 1B와 1C) 사이를 연결하고, 이들의 팽출부(52a, 52b)를 절연 지지 기둥(4)에 감합시킴으로써, 구성군의 기계적 강도를 크게 하기 위한 것이다. 이 때문에, 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 적층 높이 치수에 따라 배치 장수와 위치를 변경하여 사용한다.

예를 들어, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 적층 높이 치수가 낮을 때에는, 이들의 중앙부 부근의 1지점에 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 1세트를 높이가 달라지도록 배치한다. 또한, 도 2와 같이 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 적층 높이 치수가 높아질 때에는, 이들의 중앙부를 경계로 하여 상하의 2지점에 2세트를 높이가 달라지도록 배치, 혹은 중앙부 부근과 이 상하의 지점과 같이, 구성군의 기계적 강도를 크게 할 수 있는 지점에 정해진 간격을 두고 높이가 달라지도록 배치한다.

적층 소자 기둥(1A) 최상부의 소자(2A) 위에는, 치수 조정용의 원통 도체(8)가 배치되어 있다. 각 원통 도체(8) 위에는, 스프링(9A)이 배치되어 있다. 또한, 스프링(9A) 위에는 상부 금구(10)가 배치되어 있고, 이것을 너트(11A)로 고정시킴으로써 스프링(9A)의 힘을 받고 있다. 또한, 적층 소자 기둥(1B, 1C)의 상부 접속 구조는, 적층 소자 기둥(1A)에 있어서의 원통 도체(8) 대신에 치수 조정 부재(19)가 배치되어 있으나, 그 밖에는 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.

이와 같이 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 위에서 가압, 고정시켜, 외부로부터의 진동을 받아도 움직이지 않도록 하고 있다. 또한, 스프링(9)의 휨을 원통 도체(8) 및 치수 조정 부재(19)로 조정함으로써, 스프링(9)의 힘을 조정하고 있다. 한편, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 하부는, 절연 지지물(13)을 개재시키고 있고, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C) 전체가 절연 로드(3A, 3B, 3C)에 의해 하부 단판(14)에 고정되어 있다.

여기서, 원통 도체(8)와 상부 금구(10)는 단락 도체(12)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C) 사이는, 각각 접속 도체(71, 72)에 의해 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 접속 도체(2A, 2B, 2C)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 원통부(71a, 72a)와, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 소자(2A, 2B, 2C) 사이를 접속하는 가교부(71b, 72b)에 의해 구성되어 있다. 이들의 접속 도체(71, 72)는, 가상 직각 삼각형의 정점에 배치되는 중앙의 적층 소자 기둥(1B)의 소자(2B)를 중심으로 하여, 이것에 인접하는 적층 소자 기둥(1B와 1C)의 소자(2A)와 소자(2C)를 번갈아 직렬로 접속하고 있다. 즉, 소자(2A)와 소자(2C)는 접속 도체(70)에 의해 직접 접속되어 있지는 않다.

도 3은 도 2의 전개도와 적층 구성은 동일하기 때문에, 동일 기호를 붙여 설명을 생략한다. 도 3의 E부를 확대한 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 연결 절연판(51)을 통해 적층 소자 기둥(1A와 1B)이 기계적으로 연결되어 있다. 또한, 제2 연결 절연판(52)을 통해, 적층 소자 기둥(1B)과 지면(紙面)의 안길이 방향으로 배치된 적층 소자 기둥(1C)(도시 생략)이 연결되어 있다.

다음으로, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C) 사이의 전기적인 경로에 대해 도 2에 기초하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 전술한 바와 같이 상부 금구(10), 단락 도체(12)를 통해 적층 소자 기둥(1A) 상부의 소자(2A)에 통전된다. 그 후, 접속 도체(71)를 통해 소자(2B)에 통전되고, 또한 접속 도체(72)를 통해, 소자(2C)에 전기적으로 접속된다.

그 후에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 접속 도체(72), 소자(2B), 접속 도체(71), 소자(2A), 접속 도체(71), 소자(2B)와 같은 순서로 기본의 경로를 반복하면서, 각 적층 소자 기둥(1) 사이의 전기적인 경로가 형성된다. 또한, 각 적층 소자 기둥(1A)은, 이 최하부에 적층된 소자(2A)가 접지 단자(15)에 의해 접지된다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 피뢰기는, 적층 소자 기둥(1A, 1B) 및 절연 지지 기둥(4) 사이를 연결 절연판(51)의 팽출부(51a)로 일체로 연결하고, 적층 소자 기둥(1B, 1C) 및 절연 지지 기둥(4) 사이를 연결 절연판(52)의 팽출부(52a)로 일체로 연결하였기 때문에, 피뢰기 전체의 기계적 강도가 향상된다. 따라서, 외부 요인에 의한 진동을 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4)을 배치하고 있다. 이 때문에, 외부로부터 진동이 가해져도 절연 지지 기둥(4)과 소자(2A, 2B, 2C)가 직접 접촉하는 경우가 없기 때문에, 이들의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

도 6에, 상기한 도 1에 나타내는 기본의 구성군과 동일 구성의 4개로 구성하는 피뢰기를 나타내고 있다. 즉, 이 피뢰기는 4개의 구성군(100, 200, 300, 400)을 병렬로 배치한 경우이며, 각 구성군의 고정 구조를 강화한 것이다. 또한, 도 1의 구성군과 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명은 생략한다.

본 실시예의 피뢰기는, 도 6 중에 파선으로 나타낸 동일 가상 원의 중심에 관하여 점대칭이 되도록 구성군(100, 200, 300, 400)을 배치하고 있다. 즉, 이웃하는 일방의 구성군의 적층 소자 기둥(1A, 1B)과, 타방의 구성군의 적층 소자 기둥(1C, 1B)이 대향부(16)에서 대향하도록 배치되어 있다. 예를 들어, 구성군(100)의 적층 소자 기둥(1A, 1B)과 구성군(200)의 적층 소자 기둥(1C, 1B)이 대향부(16)가 되도록 배치되어 있다. 본 실시예의 피뢰기에서는, 이러한 이웃하는 구성군 각각의 대향부(16)의 공간이고, 또한 각 적층 소자 기둥(2A, 2B, 2C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)와 간섭하지 않는 위치에 절연통(17)을 1개씩, 합계 4개 배치하고 있다.

절연통(17)은, 예를 들어 구성군(100)의 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결하고 있는 제1 연결 절연판(51)의 연락부(51b), 및 구성군(200)의 적층 소자 기둥(1B, 1C) 사이를 동일한 높이에서, 또한 제1 연결 절연판(51)과는 다른 높이에서 연결한 제2 연결 절연판(52)의 연락부(52b)에 의해 협지된다. 또한, 연락부(51b, 52b)는, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)의 외주보다 절연통(17)측으로 팽출되고, 또한 절연통(17)을 협지하기 위해 패인 형상을 이루고 있다. 즉, 절연통(17)과 소자(2A, 2B, 2C)는 서로 간섭하고 있지 않다.

이상 서술한 바와 같이 본 실시예의 피뢰기에서는, 4개의 구성군의 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을, 각 연결 절연판(50)의 팽출부(51a, 52a)에 감합시키는 합계 4개의 절연 지지 기둥(4)으로 고정시킴과 함께, 각 구성군을, 합계 4개의 절연통(17)과 각 연결 절연판(50)의 연락부(51b, 52b)를 통해 서로 기계적으로 연결하고 있다. 이와 같이, 복수의 구성군을 배치한 경우라도, 구성군의 수에 따라 절연 지지 기둥(4) 및 절연 지지통(17)의 수를 조정함으로써 기계적 강도가 향상된다. 따라서, 외부 요인에 의한 진동을 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4) 및 절연통(17)을 배치하고 있으므로 외부로부터 진동이 가해져도 이들이 직접 접촉하는 경우가 없어, 소자(2A, 2B, 2C)의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

나아가서는, 피뢰기의 각 구성군을, 동일 가상 원의 중심에 관하여 점대칭이 되도록 배치함과 함께, 근접하여 원통 형상으로 형성하는 밀폐 용기(도시 생략) 내에 배치한 경우에는, 밀폐 용기의 직경을 축소할 수 있다.

〔실시예 2〕

도 7에, 상기한 실시예 1의 구성군의 고정 구조를 변경한 피뢰기를 나타내고 있다. 이 피뢰기의 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 기본 구성, 및 전기적인 접속에 대해서는 실시예 1과 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여 설명은 생략한다.

본 피뢰기에 있어서는, 적층 소자 기둥(1A, 1B)과 가상 이등변 삼각형의 정점을 이루는 위치에 절연 지지 기둥(4a)을 배치하고, 또한 적층 소자 기둥(1B, 1C)과 가상 이등변 삼각형의 정점을 이루는 위치에 또 하나의 절연 지지 기둥(4b)을 배치하고 있다. 여기서, 2개의 절연 지지 기둥(4a, 4b)은, 적층 소자 기둥(1A, 1B와 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 배치되어 있다.

절연 지지 기둥(4a)은, 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결한 제1 연결 절연판(51)에 의해 각 적층 소자 기둥(1A, 1B)과 일체로 연결되어 있다. 또한, 또 하나의 절연 지지 기둥(4b)은, 적층 소자 기둥(1B, 1C) 사이를 동일한 높이에서, 또한 제1 연결 절연판(51)과는 다른 높이에서 연결한 제2 연결 절연판(52)에 의해 적층 소자 기둥(1B, 1C)과 일체로 연결되어 있다. 여기서 절연 지지 기둥(4)은, 전술한 각 실시예와 동일하게, 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 팽출부(51a, 52a)를 관통하고 있다.

이 피뢰기는, 1개의 구성군을 2개의 절연 지지 기둥(4a, 4b)으로 고정시켰기 때문에, 실시예 1의 구성에 비하여 기계적 강도가 향상된다. 따라서, 외부 요인에 의한 진동을 보다 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성의 추가적인 향상을 도모할 수 있다.

또한, 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4a, 4b)을 배치하고 있으므로, 외부로부터 진동이 가해져도 소자(2A, 2B, 2C)와 절연 지지 기둥(4)이 직접 접촉하는 경우가 없기 때문에, 이들의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

도 8에, 상기한 도 7에 나타내는 구성군과 동일 구성의 4개로 구성하는 피뢰기를 나타내고 있다. 즉, 이 피뢰기는 동일한 4개의 구성군(500, 600, 700, 800)을 병렬로 배치한 경우이며, 각 구성군을 조합하여 배치함으로써 고정 구조를 강화한 것이다. 또한, 도 7의 구성군과 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명은 생략한다.

본 피뢰기는, 도 8 중에 파선으로 나타낸 동일 가상 원의 중심에 대해 점대칭이 되도록 구성군(500, 600, 700, 800)을 배치하고 있다. 즉, 이웃하는 일방의 구성군의 적층 소자 기둥(1A, 1B)과, 타방의 구성군의 적층 소자 기둥(1C, 1B)이 대향부(16)에서 대향하도록 배치되어 있다.

이 대향부(16)의 공간이고, 또한 각 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B, 2C)와 간섭하지 않는 위치에, 이웃하는 구성군과 공용의 절연 지지 기둥(4a, 4b)을 1개씩, 합계 4개 배치하고 있다. 또한, 이 4개의 절연 지지 기둥(4a, 4b)은, 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 팽출부(51a, 52a)에 감합시킴으로써, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 기계적으로 강고하게 고정시키고 있다.

예를 들어 구성군(500)의 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결한 제1 연결 절연판(51)의 팽출부(51a)와, 구성군(600)의 적층 소자 기둥(1C, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결한 제2 연결 절연판(52)의 팽출부(52a)에, 공유의 절연 지지 기둥(4a)을 감합시키고 있다. 여기서, 각 구성군의 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)은 다른 높이에서 적층되어 있다.

이 피뢰기에서는, 도 6에 나타낸 절연통(17)과 같은 새로운 부재를 설치하지 않고, 또한 절연 지지 기둥(4a, 4b)을 이웃하는 구성군에서 공용으로 한 간단한 구성으로 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 고정시킬 수 있기 때문에, 나아가서는 각 구성군의 기계적 강도가 향상된다. 따라서, 비용을 억제하면서 외부 요인에 의한 진동을 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4)을 배치하고 있다. 이 때문에, 피뢰기에 외부로부터 진동이 가해져도, 절연 지지 기둥(4)과 소자(2A, 2B와 2B, 2C)가 직접 접촉하는 경우가 없기 때문에, 이들의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

나아가서는, 각 구성군을 동일 가상 원의 중심에 관하여 점대칭이 되도록 배치함과 함께, 근접하여 원통 형상으로 형성하는 밀폐 용기(도시하지 않음) 내에 배치할 수 있기 때문에, 상기한 예와 동일하게 밀폐 용기의 직경을 축소할 수 있다.

〔실시예 3〕

도 9에, 구성군을 형성하는 3개의 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 배치를 변경한 피뢰기를 나타내고 있다. 즉, 이 피뢰기는, 3개의 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 일직선 상에 배치한 것이다. 이 피뢰기의 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 기본 구성, 및 전기적인 접속에 대해서는 실시예 1과 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여 설명은 생략한다.

게다가 본 피뢰기에서는, 절연 지지 기둥(4c)을 적층 소자 기둥(1A, 1B)과 가상 이등변 삼각형의 정점을 이루는 위치에 배치하고 있다. 또한, 또 하나의 절연 지지 기둥(4d)을 적층 소자 기둥(1B, 1C)과 가상 이등변 삼각형의 정점을 이루는 위치에 배치하고 있다. 여기서, 2개의 절연 지지 기둥(4c, 4d)은 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지함과 함께, 절연 지지 기둥(4)끼리가 일직선 상이 되도록 배치되어 있다.

절연 지지 기둥(4c)은, 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결한 제1 연결 절연판(51)에 의해 각 적층 소자 기둥(1A, 1B)과 일체로 연결되어 있다. 또한, 또 하나의 절연 지지 기둥(4d)은, 적층 소자 기둥(1B, 1C) 사이를 동일한 높이에서, 또한 제1 연결 절연판(51)과는 다른 높이에서 연결한 제2 연결 절연판(52)에 의해 적층 소자 기둥(1B, 1C)과 일체로 연결되어 있다. 여기서 절연 지지 기둥(4c, 4d)은, 전술한 각 실시예와 동일하게, 제1 및 제2 연결 절연판(51, 52)의 팽출부(51a, 52a)와 감합시키고 있다.

이와 같이, 피뢰기의 레이아웃에 맞추어, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 일직선 상에 배치한 본 발명의 구성군에 있어서도, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 특히 본 실시예에서는, 2개의 절연 지지 기둥(4c, 4d)에 의해 1개의 구성군을 고정시키고 있기 때문에, 실시예 1에 비하여 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)의 기계적 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 따라서, 피뢰기에 가해진 외부 요인에 의한 진동을 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성에 대해서도 보다 향상을 도모할 수 있다.

또한, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4c, 4d)을 배치하고 있다. 이 때문에, 피뢰기에 외부로부터 진동이 가해져도 절연 지지 기둥(4c, 4d)과 소자(2A, 2B와 2B, 2C)가 직접 접촉하는 경우가 없기 때문에, 이들의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

도 10에, 상기한 도 9에 나타내는 구성군과 동일 구성의 2개로 구성하는 피뢰기를 나타내고 있다. 즉, 이 피뢰기는 도 9와 동일한 2개의 구성군(900, 1000)을 병렬로 대칭 배치한 경우이며, 각 구성군을 조합하여 대칭으로 배치함으로써 고정 구조를 강화한 것이다. 또한, 도 9의 구성군과 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명은 생략한다.

본 피뢰기에서는, 이웃하는 구성군(900, 1000)의 각 적층 소자(1A, 1B, 1C)의 대향부(18)이고, 또한 각 적층 소자 기둥(1)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)와 간섭하지 않는 위치에 절연통(17)을 2개 배치하고 있다. 즉, 2개의 구성군을, 4개의 절연 지지 기둥(4c, 4d)과 2개의 절연통(17)에 의해 고정시키고 있다.

절연통(17)은, 예를 들어 구성군(900)의 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결한 제1 연결 절연판(51)의 연락부(51b), 및 구성군(1000)의 적층 소자 기둥(1A, 1B) 사이를 동일한 높이에서 연결하고 있는 제1 연결 절연판(51)의 연락부(51b)에 의해 협지된다. 또한, 이들 2개의 제1 연결 절연판(51)의 연락부(51b)는, 각 적층 소자 기둥(1)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주보다 절연통(17)측으로 팽출되어 있으나, 절연통(17)을 협지하기 위해 패인 형상을 이루고 있다. 즉, 절연통(17)과 소자(2A, 2B와 2B, 2C)는 서로 간섭하지 않는다.

이와 같이, 피뢰기의 레이아웃에 맞추어, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)을 일직선 상에 배치한 구성군을 복수 배치한 경우라도, 구성군의 수에 따라 절연 지지 기둥(4c, 4d) 및 절연 지지통(17)의 수를 조정함으로써, 기계적 강도가 향상된다. 따라서, 피뢰기에 가해지는 외부 요인에 의한 진동을 억제할 수 있어, 피뢰기의 내진성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 적층 소자 기둥(1A, 1B, 1C)에 적층되는 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 외주와 간섭하지 않도록, 일정한 거리를 유지하여 절연 지지 기둥(4c, 4d) 및 절연통(17)을 배치하고 있다. 이 때문에, 피뢰기에 외부로부터 진동이 가해져도, 이들이 직접 접촉하는 경우가 없어, 소자(2A, 2B와 2B, 2C)의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는 피뢰기 성능의 안정성이 향상된다.

본 발명의 피뢰기는, 전기 기기를 보호하는 각종 구성의 피뢰기에도 적용할 수 있어 바람직하다.

Claims

비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서,
상기 구성군은, 상기 적층 소자 기둥을 각각 가상 직각 삼각형의 정점에 배치하고, 상기 가상 직각 삼각형의 저변의 중점 부근이고 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연 지지 기둥을 배치하여 구성하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 팽출부를 상기 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 하는 피뢰기.
제1항에 있어서,
상기 구성군은 4개를, 동일 가상 원의 중심에 관하여 점대칭이 되도록 배치함과 함께, 이웃하는 일방의 구성군에 있어서의 2개의 적층 소자 기둥과, 타방의 구성군에 있어서의 2개의 적층 소자 기둥이 대향하는 공간이고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연통을 배치하고, 또한 상기 절연통은, 상기 이웃하는 구성군에 있어서 대향부에 배치하는 각각 2개의 적층 소자 기둥에 적층된 상기 제1 또는 제2 연결 절연판에 의해 협지된 것을 특징으로 하는 피뢰기.
비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서,
상기 구성군은, 상기 적층 소자 기둥을 각각 가상 직각 삼각형의 정점에 배치하고, 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치되는 적층 소자 기둥과, 직각부에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥으로 실질적으로 가상의 삼각형을 각각 형성하고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥을 배치하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은, 상기 가상 직각 삼각형의 직각부에 배치하는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 또는 제2 연결 절연판의 팽출부를 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 하는 피뢰기.
제3항에 있어서,
상기 구성군은 4개를, 동일 가상 원의 중심에 관하여 점대칭이 되도록 배치함과 함께, 상기 제1 및 제2 절연 지지 기둥은, 이웃하는 일방의 구성군에 있어서의 2개의 적층 소자 기둥과, 타방의 구성군에 있어서의 2개의 상기 적층 소자 기둥이 대향하는 공간이고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 각각 배치되고, 또한 이웃하는 구성군과 공유화되어 상기 제1 또는 제2 연결 절연판의 팽출부에 감합시킨 것을 특징으로 하는 피뢰기.
비직선 저항 소자와 절연판을 적층하고 또한 상기 비직선 저항 소자와 상기 절연판의 중심에 절연 로드를 관통시켜 적층 소자 기둥을 구성하고, 상기 적층 소자 기둥 3개를 병렬로 배치하고, 인접하는 2개의 상기 적층 소자 기둥의 상기 비직선 저항 소자 사이에 연결 절연판을 배치하여 구성군을 형성하고, 상기 각 적층 소자 기둥의 비직선 저항 소자 사이를 접속 도체에 의해 전기적으로 직렬로 접속한 피뢰기에 있어서,
상기 구성군은, 상기 각 적층 소자 기둥을 일직선 상에 배치하여 구성함과 함께, 중심에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥으로 가상 삼각형을 각각 형성하고, 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥을 배치하고, 상기 연결 절연판은 상기 비직선 저항 소자의 외주보다 상기 절연 지지 기둥측으로 팽출시키는 팽출부를 설치하여 이등변 삼각형상으로 형성한 제1 및 제2 연결 절연판의 적어도 1세트로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 연결 절연판의 각각은, 중심에 배치되는 상기 적층 소자 기둥과 이웃하는 일방 또는 타방의 상기 적층 소자 기둥과의 미리 정한 동일한 높이 위치 사이에 배치함과 함께, 상기 제1 연결 절연판과 상기 제2 연결 절연판은 다른 높이 위치에 배치하고, 또한 상기 제1 또는 제2 연결 절연판의 팽출부를 제1 절연 지지 기둥 또는 제2 절연 지지 기둥에 감합시킨 것을 특징으로 하는 피뢰기.
제5항에 있어서,
상기 구성군은, 짝수 개의 구성군을 병렬로 배치하고 또한 이웃하는 구성군의 3개의 상기 적층 소자 기둥이 서로 대향하도록 배치함과 함께, 상기 이웃하는 구성군에 있어서 대향부이고 또한 상기 비직선 저항 소자의 외주와 간섭하지 않는 위치에 절연통을 배치하고, 또한 상기 절연통은, 상기 이웃하는 구성군의 상기 적층 소자 기둥에 각각 적층된 상기 제1 연결 절연판 또는 상기 제2 연결 절연판에 의해 협지된 것을 특징으로 하는 피뢰기.