KR20180018323A

KR20180018323A - arrester

Info

Publication number: KR20180018323A
Application number: KR1020170092711A
Authority: KR
Inventors: 나리타 ?이치; 나리타 이치; 토다 나리요시; 와타나베 히데노리
Original assignee: 메이덴샤 코포레이션
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2018-02-21
Also published as: JP2018026449A; JP6350611B2; KR102066855B1

Abstract

The present invention can improve the bending or twist strength of an arrester. A plurality of zinc oxide elements (4) are laminated between a pair of electrodes (2,3). The electrodes (2,3) are fixed by a support member (5). The support member (5) includes a core member (5b) and an FW layer (5c) formed by winding a filament winding (FW) material around the outer periphery of the core member (5b). A hole (5a) is formed on each of both end parts of the support member (5). A tensioned part installation unit (2b) formed on the electrode (2) is hung and mounted in one hole (5a) and a tensioned part installation unit (3b) formed on the electrode (3) is hung and mounted in the other hole (5a).

Description

Arrester {arrester}

본 발명은 계통에 침입한 이상(異常) 전압으로부터 전기 기기를 보호하기 위해서 이용되는 피뢰기에 관한 것이다. 특히 실리콘 고무 등의 폴리머 절연 재료로 산화아연 소자 유닛을 몰딩한 폴리머형 피뢰기의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightning arrester used for protecting an electric device from an abnormal voltage entering a system. And more particularly to a structure of a polymer type lightning arrester in which a zinc oxide element unit is molded with a polymer insulating material such as silicone rubber.

피뢰기는 계통에 침입한 이상 전압으로부터 전기 기기를 보호하기 위해서 이용된다. 예를 들어 피뢰기는 송전선으로의 낙뢰로 인한 트립(trip:정지) 사고를 방지하기 위한 송전용 피뢰기 장치 본체로서도 사용된다.The lightning arresters are used to protect electrical equipment from abnormal voltages entering the system. For example, surge arresters are also used as surge arresters in order to prevent trips caused by lightning to the transmission line.

도 5에 도시하는 바와 같이 다이렉트 몰드형의 피뢰기(9)는 전극(10, 11) 사이에 비선형 저항 소자인 산화아연 소자(4)를 적층한 산화아연 소자 유닛(12)과, 실리콘 고무 등의 폴리머 절연 재료로 산화아연 소자 유닛(12)을 직접 몰딩하여 형성된 외피(7)를 구비한다.5, the direct-mold type lightning arrester 9 includes a zinc oxide element unit 12 in which a zinc oxide element 4 as a non-linear resistance element is laminated between electrodes 10 and 11, a polymer such as a silicone rubber, And a sheath 7 formed by directly molding the zinc oxide element unit 12 with an insulating material.

다이렉트 몰드형의 피뢰기(9)에는 주로 게이지 구조가 적용된다. 구체적으로는 적층한 산화아연 소자(4)의 주위에 배치되도록 전극(10, 11) 사이에 지지부재(13)가 설치된다. 이 지지부재(13)에 의해 전극(10, 11) 사이에 적층된 산화아연 소자(4)가 기계적으로 고정됨과 함께 굽힘 모멘트에 대한 강도가 부여된다. 지지부재(13)는 예를 들어 유리섬유 강화 플라스틱(FRP) 등의 절연물에 의해 형성된다.A gage structure is mainly applied to the direct-mold type lightning arrester 9. Specifically, a supporting member 13 is provided between the electrodes 10 and 11 so as to be disposed around the stacked zinc oxide element 4. [ The zinc oxide element 4 stacked between the electrodes 10 and 11 is mechanically fixed by the support member 13 and a strength against the bending moment is given. The support member 13 is formed of an insulating material such as glass fiber reinforced plastic (FRP), for example.

다이렉트 몰드형의 피뢰기(9)는 자기제 애관이나 폴리머 애관을 사용하는 피뢰기와 마찬가지로 지진시에 발생하는 굽힘 모멘트나 단락시에 흐르는 단락 전류에 견디는 것이 요구된다.The direct-mold type lightning arrester 9 is required to withstand a bending moment generated at the time of an earthquake or a short-circuit current flowing at the time of a short circuit, similarly to a lightning arrester using a magnetron or a polymer electrolytic cell.

또한, 다이렉트 몰드형의 피뢰기(9)에서는 외피(7)의 몰딩 중에 외피를 구성하는 폴리머 절연 재료가 산화아연 소자(4) 사이, 그 외 도전 경로가 되는 부품 사이에 칩입하는 것을 방지하기 위해서 산화아연 소자(4) 사이에 압축력이 가압 스프링(14)에 의해 가해진다. 그리고 피뢰기(9)로서 설치 후에는 리드선(도시 생략)의 장력, 풍압 하중, 지진에 의한 모멘트를 받는다. 이들 하중은 주로 산화아연 소자 유닛(12)을 구성하는 지지부재(13)에 대한 인장 하중이 되기 때문에 지지부재(13)의 강도, 지지부재(13)의 양단부와 전극(10, 11)의 고착 강도가 중요한 요소가 된다.Further, in the direct-mold type lightning arrester 9, in order to prevent the polymer insulating material constituting the sheath from entering into between the zinc oxide elements 4 and between the parts which become the other conductive paths during the molding of the sheath 7, A compressive force is applied between the elements 4 by the pressing spring 14. After being installed as a lightning arrester 9, it receives a tensile force of a lead wire (not shown), a wind pressure load, and a moment due to an earthquake. These loads mainly affect the tensile load on the support member 13 constituting the zinc oxide element unit 12. Therefore, the strength of the support member 13, the adhesion of the both ends of the support member 13 to the electrodes 10 and 11 Strength is an important factor.

일본 특허 공개 평10-70013호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 10-70013

유리섬유 강화 플라스틱(FRP)은 수지가 유리섬유에 의해 보강된 재료이며, 우수한 기계 강도를 갖는다. 그러나 상하의 전극에 지지부재를 고정하기 위해서 유리섬유를 절단하는 등의 가공을 행함으로써 지지부재의 기계 강도가 대폭 저하될 우려가 있다.Glass fiber reinforced plastic (FRP) is a material reinforced by glass fibers and has excellent mechanical strength. However, in order to fix the supporting member to the upper and lower electrodes, it is likely that the mechanical strength of the supporting member is greatly lowered by cutting the glass fiber.

그래서 종래 기술에 관한 피뢰기에서는 벨트 형상의 선륜(線輪)(지지부재에 상당함)에 의해 전극 간의 고정을 행하고 있다(예를 들어 특허문헌 1의 도 1 참조). 벨트 형상의 지지부재는 일방향으로 묶인 유리섬유와 플라스틱에 의해 형성되어 있고, 유리섬유가 벨트 방향으로 배향된다. 또한 지지부재가 벨트 형상임으로써, 전극 간을 고정하기 위해서 유리섬유가 절단되지 않는다. 따라서 벨트 형상의 지지부재는 굽힘 하중에 의해 발생하는 인장력에 대하여 유리한 구조이고, FRP 본래의 강도를 발휘할 수 있다.Therefore, in the lightning arrester according to the related art, the fixing between the electrodes is performed by a belt-shaped ring (corresponding to a support member) (see FIG. 1 of Patent Document 1, for example). The belt-shaped support member is formed of glass fibers and plastic bound in one direction, and the glass fibers are oriented in the belt direction. In addition, since the supporting member is belt-shaped, the glass fiber is not cut in order to fix the electrodes. Therefore, the belt-shaped support member is advantageous to the tensile force generated by the bending load, and can exhibit the original strength of FRP.

반면에 지지부재를 벨트 형상으로 함으로써, 지지부재의 중앙이 공간이 되어 지지부재 자체의 비틀림 강성이 작아지고, 결과적으로 피뢰기의 비틀림에 대한 강도가 작아진다. 피뢰기의 비틀림에 대한 강도를 향상시키기 위해서 지지부재의 외주에 보강부재를 설치하거나 지지부재의 개수를 늘리거나 할 수 있지만, 이러한 보강을 함으로써 피뢰기의 비용이 증가된다.On the other hand, by forming the supporting member into a belt shape, the center of the supporting member becomes a space, and the torsional rigidity of the supporting member itself becomes small, and consequently the strength against twisting of the lightning arrester becomes small. In order to improve the strength against torsion of the lightning arrester, it is possible to provide a reinforcing member on the outer periphery of the supporting member or to increase the number of supporting members. However, such reinforcement increases the cost of the lightning arrester.

또한, 벨트 형상의 지지부재는 통상 금형에 에폭시 레진을 함침한 유리섬유를 감은 후(필라멘트 와인딩) 경화시켜 제작되고 있고, 산화아연 소자 유닛의 길이에 따라 금형이 필요해진다. 즉, 산화아연 소자 유닛의 길이마다 금형을 제작하게 되어 피뢰기의 제조 비용이 증가한다.In addition, the belt-shaped support member is usually manufactured by winding a glass fiber impregnated with an epoxy resin on a mold (filament winding) and then curing it, and a mold is required depending on the length of the zinc oxide element unit. That is, the mold is manufactured for each length of the zinc oxide element unit, and the manufacturing cost of the arrester increases.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 굽힘 강도, 비틀림 강도를 향상시킨 저렴한 피뢰기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low-cost lightning arrester having improved bending strength and torsional strength in consideration of the above circumstances.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 피뢰기의 일 양태는 적층된 비선형성의 전압-전류 특성을 갖는 소자와, 상기 적층된 소자의 양단에 설치되는 1쌍의 전극과, 상기 전극 간에 설치되고, 상기 소자의 주위에 복수 배치되는 지지부재와, 적어도 상기 소자, 상기 1쌍의 전극, 및 상기 복수의 지지부재를 일체적으로 몰딩하는 폴리머 절연 재료로 이루어지는 외피를 갖고, 상기 지지부재는 코어부재와, 상기 코어부재의 외주부에 형성되고, 상기 코어부재의 외주를 따른 방향으로 배향된 유리섬유를 포함하는 유리섬유 강화층을 갖고, 상기 전극은 상기 전극 간에 상기 지지부재를 팽팽하게 가설(인장가설)하는 피장력가설부(인장가설부)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.One aspect of the lightning arrestor of the present invention that achieves the above object is a lightning arrester comprising: a device having stacked nonlinearity of voltage-current characteristics; a pair of electrodes provided at both ends of the stacked device; And a casing made of a polymer insulating material for integrally molding at least the element, the pair of electrodes, and the plurality of support members, wherein the support member comprises a core member, And a glass fiber reinforced layer formed on the outer circumferential portion of the member, the glass fiber reinforced layer including glass fibers oriented in a direction along the outer periphery of the core member, wherein the electrode has a tensile force (Tensioned portion) is provided.

또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 피뢰기의 다른 양태는 상기 피뢰기에 있어서, 상기 피장력가설부의 단부에 상기 피장력가설부에 설치된 지지부재의 연신방향과 반대측으로 돌출하는 돌연부(突緣部)가 형성된 것을 특징으로 하고 있다.According to another aspect of the lightning arrester of the present invention for achieving the above object, in the lightning arrester, a protruding portion (protruding portion) protruding to the opposite side of the extending direction of the supporting member provided on the tension- ) Is formed.

이상의 발명에 따르면 굽힘 강도, 비틀림 강도가 큰 저렴한 피뢰기의 구조가 가능해진다.According to the above-described invention, it becomes possible to provide a structure of a low-cost arrester having a large bending strength and a high torsional strength.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기의 주요부의 측면도, (b)는 동 피뢰기의 주요부의 상면도, (c)는 동 피뢰기의 주요부의 하면도, (d)는 도 1의 (a)에 도시한 피뢰기의 A-A 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기의 하측에 설치된 전극의 상면도, (b)는 동 전극의 측면도, (c)는 도 2의 (a)에 도시한 전극의 B-B 단면도이다.
도 3의 (a)는 지지부재의 평면도, (b)는 도 3의 (a)에 도시한 지지부재의 C-C 단면도이다.
도 4의 (a)는 지지부재를 구성하는 코어부재의 단부의 확대도, (b)는 구멍을 가공하지 전의 지지부재의 단부의 확대도, (c)는 지지부재의 단부의 확대도이다.
도 5는 종래 기술에 관한 피뢰기의 개략을 도시한 단면도이다.Fig. 1 (a) is a side view of a main part of a lightning arrester according to an embodiment of the present invention, Fig. 1 (b) is a top view of a main part of the lightning arrester, Fig. 1 Sectional view of the lightning arrester shown in (a) of FIG.
Fig. 2 (a) is a top view of an electrode provided on the lower side of the lightning arrester according to the embodiment of the present invention, Fig. 2 (b) to be.
Fig. 3 (a) is a plan view of the supporting member, and Fig. 3 (b) is a CC sectional view of the supporting member shown in Fig.
Fig. 4 (a) is an enlarged view of an end portion of the core member constituting the support member, Fig. 4 (b) is an enlarged view of an end portion of the support member before the hole is machined, and Fig. 4 (c) is an enlarged view of the end portion of the support member.
5 is a cross-sectional view schematically showing a lightning arrester according to the related art.

본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기에 대하여 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.A lightning arrester according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 도시하는 바와 같이 본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기(1)는 1쌍의 전극(2, 3)과, 전극(2, 3) 사이에 적층되는 산화아연 소자(4)와, 적층된 산화아연 소자(4)의 주위에 배치되는 지지부재(5)를 구비한다. 또한, 도 1에서는 도시 생략되어 있지만, 피뢰기(1)는 도 5에 도시한 종래 기술에 관한 피뢰기(9)와 마찬가지로 전극(2, 3) 사이에 산화아연 소자(4)를 적층한 산화아연 소자 유닛(6)을 실리콘 고무 등의 폴리머 절연 재료에 의해 직접 몰딩한 외피(7)나 산화아연 소자(4)에 압접력을 부여하는 탄성부재 등을 구비하고 있다. 또한, 실시 형태의 설명에서는 산화아연 소자 유닛(6)에 대하여 전극(2)이 설치되는 측을 상측, 전극(3)이 설치되는 측을 하측으로 하지만, 상하방향은 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다.1, the lightning arrester 1 according to the embodiment of the present invention includes a pair of electrodes 2 and 3, a zinc oxide element 4 stacked between the electrodes 2 and 3, And a support member (5) arranged around the zinc oxide element (4). Although not shown in Fig. 1, the lightning arrester 1 is similar to the lightning arrester 9 of the prior art shown in Fig. 5 except that the zinc oxide element 4 is stacked between the electrodes 2, And an elastic member for applying a pressure contact force to the zinc oxide element 4 and the like, which are formed by directly molding the unit 6 by a polymer insulating material such as silicone rubber or the like. In the description of the embodiment, the side where the electrode 2 is provided on the upper side and the side on which the electrode 3 is provided is lower side with respect to the zinc oxide element unit 6, but the upper and lower directions completely restrict the present invention no.

전극(2, 3)은 대략 원기둥 형상이고, 전극(2, 3)의 내단부(즉, 산화아연 소자(4)와 대향하는 단부)의 외주면에는 지지부재(5)의 단부가 유동(遊動) 가능하게 끼워지는 전극 홈(2a, 3a)이 형성된다. 전극 홈(2a, 3a)은 산화아연 소자 유닛(6)에 설치되는 지지부재(5)의 수에 따라 거의 등간격으로 형성된다. 또한, 전극(2, 3)은 대략 원기둥 형상뿐만 아니라 지지부재(5)의 수에 대응한 변을 갖는 각기둥 형상 등으로 할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이 전극 홈(3a)의 지지부재(5)의 주표면과 대향하는 면에는 전극(3)의 직경방향으로 돌출한 피장력가설부(3b)가 형성된다. 이 피장력가설부(3b)는 나중에 상세하게 설명하는 지지부재(5)에 형성된 구멍(5a)에 삽입 통과되어 지지부재(5)가 걸려 장착된다. 또한, 피장력가설부(3b)의 선단부에는 피장력가설부(3b)에 설치된 지지부재(5)의 연신방향과는 반대측으로 돌출한 돌연부(3c)가 형성되고, 이 돌연부(3c)에 의해 전극(3)의 직경방향으로의 지지부재(5)의 탈락이 방지된다. 또한, 전극(2)에 대해서도 마찬가지로 전극 홈(2a)의 지지부재(5)의 주표면과 대향하는 면에 전극(2)의 직경방향으로 돌출한 피장력가설부(2b)가 형성되고, 피장력가설부(2b)의 선단부에는 피장력가설부(2b)에 설치된 지지부재(5)의 연신방향과는 반대측으로 돌출한 돌연부(2c)가 형성된다. 이와 같이 피장력가설부(2b, 3b)에 지지부재(5)의 단부를 걸어 장착함으로써 전극(2, 3) 사이에 지지부재(5)가 팽팽하게 가설되게 된다.The electrodes 2 and 3 are substantially cylindrically shaped and the end portions of the supporting member 5 are free to move on the outer peripheral surfaces of the inner ends of the electrodes 2 and 3 (that is, the end portions opposed to the zinc oxide elements 4) Electrode grooves 2a and 3a are formed so as to be fittable. The electrode grooves 2a and 3a are formed at substantially equal intervals in accordance with the number of the support members 5 provided on the zinc oxide element unit 6. The electrodes 2 and 3 may be formed in a prism shape having sides corresponding to the number of the support members 5 as well as a substantially columnar shape. As shown in Fig. 2 (b), on the surface of the electrode groove 3a facing the main surface of the support member 5, a to-be-inspected portion 3b protruding in the radial direction of the electrode 3 is formed . The tensioned portion 3b to be tensioned is inserted into the hole 5a formed in the support member 5 to be described in detail later, and the support member 5 is hooked and attached. A protruding portion 3c protruding from the extending direction of the supporting member 5 provided on the tensioned portion 3b to be tensioned is formed at the distal end of the tensioned portion 3b to be tensioned, It is possible to prevent the support member 5 from falling off in the radial direction of the electrode 3. The electrode 2 is also provided with the to-be-inspected portion 2b projecting in the radial direction of the electrode 2 on the surface of the electrode groove 2a opposite to the main surface of the support member 5, A protruding portion 2c protruding from the extending direction of the supporting member 5 provided on the tensioned portion 2b to be tensioned is formed at the tip end of the tensioned portion 2b. By attaching the end portion of the support member 5 to the tensioned portions 2b and 3b to be tensioned as described above, the support member 5 is tightly interposed between the electrodes 2 and 3. [

산화아연 소자(4)는 비선형성의 전압-전류 특성을 갖고, 피뢰기(1)의 연속 사용 전압하에서는 절연체로서 작용하고, 뇌 서지(lightning surge)와 같은 전압이 큰 영역에서는 도체로서 작용한다. 이 작용에 의해 뇌 서지로부터 기기를 보호하는 것이 가능해진다. 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이 산화아연 소자(4)와 전극(2)(또는 전극(3))의 사이에는 길이 조정 전극(8)이 설치된다. 길이 조정 전극(8)의 한쪽(예를 들어 전극(2)측의 길이 조정 전극(8))에는 나중에 상세하게 설명하는 육각홀 붙이 고정나사가 맞닿아 전극(2, 3) 사이의 길이가 조정된다.The zinc oxide element 4 has nonlinear voltage-current characteristics and acts as an insulator under the continuous use voltage of the lightning arrester 1 and as a conductor in a region where a voltage such as a lightning surge is large. By this action, it becomes possible to protect the device from the brain surge. A length adjusting electrode 8 is provided between the zinc oxide element 4 and the electrode 2 (or the electrode 3) as shown in Fig. 1 (a). The length between the electrodes 2 and 3 is adjusted by abutting a hexagonal screw fixing screw which will be described in detail later on one side of the length adjusting electrode 8 (for example, the length adjusting electrode 8 on the electrode 2 side) do.

지지부재(5)는 전극(2)과 전극(3)의 사이에 팽팽하게 가설된다. 지지부재(5)는 전극(2, 3)의 사이에 복수 설치된다. 도 3에 도시하는 바와 같이 지지부재(5)의 단부에는 장력가설용 구멍(5a)이 형성되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이 지지부재(5)는 코어가 되는 판 형상의 코어부재(5b)와, 코어부재(5b)의 외주(즉, 코어부재(5b)의 상하·측면)에 형성되는 FW(필라멘트 와인딩)층(5c)을 갖는다.The supporting member 5 is tightly sandwiched between the electrode 2 and the electrode 3. A plurality of support members (5) are provided between the electrodes (2, 3). As shown in Fig. 3, the end portion of the support member 5 is provided with a hole 5a for tensioning. 4, the support member 5 includes a plate-like core member 5b serving as a core, and a FW (not shown) formed on the outer periphery of the core member 5b (i.e., above and below the core member 5b) (Filament winding) layer 5c.

코어부재(5b)는 예를 들어 유리섬유 강화 플라스틱(FRP) 등에 의해 형성된 판이고, FW층(5c)을 구성하는 FW재가 빈틈없이 감기도록 코어부재(5b)의 양단부의 모서리부에는 모따기 가공(R 가공)이 실시되어 있다. FW재란 예를 들어 에폭시 수지 등의 매트릭스(매트릭스 수지)를 함침시킨 로빙(roving)(유리섬유의 연사 등)이다.The core member 5b is a plate made of, for example, glass fiber reinforced plastic (FRP) or the like. The corners of the both end portions of the core member 5b are chamfered so that the FW material constituting the FW layer 5c is wound tightly R machining) is performed. The FW test is a roving (glass fiber yarn, etc.) impregnated with a matrix (matrix resin) such as an epoxy resin.

FW층(5)은 FW재를 코어부재(5b)의 외주에 감아 형성되는 층이다. FW층(5c) 부분은 지지부재(5)에 있어서 가장 중요한 인장 강도(굽힘 강도)를 담당하는 부분이다. 따라서 소정의 강도를 얻기 위해서 필요한 횟수(FW층(5c)가 소정의 강도를 얻기 위해서 필요한 두께가 되도록) FW재가 감긴다. 도 4의 (b), (c)에 도시하는 바와 같이 FW재를 코어부재(5b)의 외주에 감은 후, 에폭시 수지가 경화된다. 그리고 최종적으로 완성된 판을 슬라이스 가공하고, 장력가설용 구멍(5a)을 뚫어 지지부재(5)가 제조된다. 또한, 구멍(5a)의 형성 방법은 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 미리 코어부재(5b)에 구멍(5a)을 형성해 두고, 구멍(5a)이 형성된 코어부재(5b)에 FW층(5c)을 형성하는 양태로 할 수 있다.The FW layer 5 is a layer formed by winding an FW material around the outer periphery of the core member 5b. The portion of the FW layer 5c is the part that takes the most important tensile strength (bending strength) in the support member 5. [ Therefore, the number of times necessary for obtaining the predetermined strength (the FW layer 5c becomes the thickness necessary for obtaining the predetermined strength) is wound. As shown in Figs. 4 (b) and 4 (c), after the FW material is wound around the outer periphery of the core member 5b, the epoxy resin is cured. Finally, the finished plate is sliced and the hole 5a for tensioning is drilled to form the supporting member 5. [ The method of forming the hole 5a does not limit the present invention at all. For example, a hole 5a may be formed in advance in the core member 5b, and a FW layer 5c may be formed in the core member 5b in which the hole 5a is formed.

또한, 구멍(5a)을 뚫음으로써, FW층(5)의 유리섬유의 일부가 끊어졌다 하더라도 구멍(5a)의 바깥에 위치하는 유리섬유는 끊어지지 않는다. 즉, 실제로 장력을 받는 부분에서는 유리섬유가 끊어져 있지 않은 점에서 소정의 강도를 갖는 지지부재(5)를 얻을 수 있다. 따라서 구멍(5a)은 FW층(5c)의 유리섬유를 절단하지 않도록 코어부재(5b) 부분에만 가공하거나 또는 FW층(5c) 잔존부가 소정의 치수가 되도록 가공하면 된다.Further, by piercing the hole 5a, even if a part of the glass fiber of the FW layer 5 is broken, the glass fiber located outside the hole 5a is not broken. In other words, the support member 5 having a predetermined strength can be obtained because the glass fiber is not broken at the portion where the tension is actually applied. Therefore, the hole 5a may be processed only in the portion of the core member 5b so as not to cut the glass fiber of the FW layer 5c, or the remaining portion of the FW layer 5c may be processed so as to have a predetermined dimension.

산화아연 소자 유닛(6)의 제작시에 산화아연 소자(4) 등의 내부 부품이 전극(2)과 전극(3)의 사이에 배치되고, 지지부재(5)가 전극(2)과 전극(3)의 사이에 현가(懸架:매달려 가설)된다. 지지부재(5)에는 장력이 가해지고, 지지부재(5)가 신장(伸長)한 상태에서 산화아연 소자 유닛(6)이 조립된다. 이에 의해 산화아연 소자(4) 등의 내부 부품에 압축력이 부가되고, 외피(7)의 몰딩 중에 산화아연 소자(4) 사이나 산화아연 소자(4)와 전극(2, 3)(길이 조정 전극(8)을 포함함) 사이에 폴리머 절연 재료가 들어가지 않게 된다.An internal component such as the zinc oxide element 4 is disposed between the electrode 2 and the electrode 3 and the support member 5 is disposed between the electrode 2 and the electrode 3 at the time of manufacturing the zinc oxide element unit 6. [ 3) is suspended between (suspension: hanging hypothesis). Tension is applied to the support member 5 and the zinc oxide element unit 6 is assembled in a state in which the support member 5 is stretched. A compressive force is applied to internal components such as the zinc oxide element 4 and the zinc oxide element 4 and the zinc oxide element 4 and the electrodes 2 and 3 (Including the insulating film 8).

여기서 산화아연 소자 유닛(6)의 조립 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 우선 산화아연 소자(4)와 양단의 전극(2, 3)을 나란히 배치하고, 전극(2, 3)의 피장력가설부(2b, 3b)에 지지부재(5)의 단부를 건다. 다음에 조립 장치로 양단의 전극(2, 3)을 잡아 당긴다. 지지부재(5)가 신장하기 때문에 내부 부품(산화아연 소자(4)나 길이 조정 전극(8))과 전극(2, 3)의 사이에 틈이 생기는데, 이 틈을 한 쪽 전극(2)(또는 전극(3))에 배치한 육각홀 붙이 고정나사를 돌려 나사와 내부 부품(구체적으로는 길이 조정 전극(8))이 부딪칠 때까지 메운다. 그 후, 장력을 제거하면 지지부재(5)가 신장한 상태로 되어 스프링의 기능을 갖게 된다. 즉, 지지부재(5)가 수축하려고 하는 힘이 압축력이 된다.Here, the method of assembling the zinc oxide element unit 6 will be described in detail. The zinc oxide element 4 and the electrodes 2 and 3 at both ends are arranged side by side and the ends of the supporting member 5 are attached to the tensioned portions 2b and 3b of the electrodes 2 and 3, Next, the electrodes 2 and 3 at both ends are pulled by the assembling device. A gap is formed between the internal parts (the zinc oxide element 4 and the length-adjusting electrode 8) and the electrodes 2 and 3 because the support member 5 is elongated, Or the electrode 3), and then the screw is buried with the internal component (specifically, the length-adjusting electrode 8) until it comes into contact with the screw. Thereafter, when the tension is removed, the support member 5 is in a stretched state and has a spring function. That is, the force to which the support member 5 is contracted becomes the compressive force.

[지지부재(5)의 비틀림 강도에 대하여][About the torsional strength of the support member 5]

지지부재(5)와 특허문헌 1의 벨트 형상의 선륜에서는 부재 자체의 비틀림 강성을 나타내는 단면 2차 극 모멘트의 값이 상이하다. 이에 의해 산화아연 소자 유닛(6)의 비틀림 용이성도 변화하게 된다.The support member 5 and the belt-shaped ring of Patent Document 1 differ in the value of the secondary pole moment showing the torsional rigidity of the member itself. As a result, the twistability of the zinc oxide element unit 6 also changes.

예를 들어 두께 5mm, 폭 25mm인 지지부재(5)의 단면 2차 극 모멘트가 약 6770mm⁴인 것에 대하여 선륜 두께 5mm, 선륜 폭 5mm 선륜 전체 폭 25mm(코어부재(5b)가 없는 경우)의 단면 2차 극 모멘트는 약 5210mm⁴가 된다. 즉, 지지부재(5)가 코어부재(5b)에 FW층(5c)을 형성한 구조를 가짐으로써 부재 자체의 비틀림 강성이 30% 정도 향상된다. 그 결과, 산화아연 소자 유닛(6) 및 피뢰기(1)의 비틀림 강성이 향상된다.For example, when the support member 5 having a thickness of 5 mm and a width of 25 mm has a secondary pole moment of about 6770 mm ⁴ , the thickness of the wheel is 5 mm, the width of the wheel is 5 mm, the total width of the wheel is 25 mm (no core member 5b) The secondary moment is approximately 5210 mm ⁴ . That is, since the support member 5 has the FW layer 5c formed on the core member 5b, the torsional rigidity of the member itself is improved by about 30%. As a result, the torsional rigidity of the zinc oxide element unit 6 and the arrester 1 is improved.

이상과 같은 본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기(1)에 의하면 굽힘 강도나 비틀림 강도가 우수한 피뢰기(1)를 저렴하게 제공할 수 있다.According to the lightning arrester 1 of the embodiment of the present invention described above, the lightning arrester 1 having excellent bending strength and torsional strength can be provided at low cost.

즉, 전극(2, 3) 사이에 설치되는 지지부재(5)에 있어서 적어도 FW층(5c)은 유리섬유가 연속된 구조이고, FRP 본래의 강도를 기대할 수 있다. 또한, 통상 사용되는 나사에 의한 체결 방법을 이용하고 있지 않기 때문에 FRP 본래의 강도를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 피뢰기(1)의 조립이 용이해진다.That is, at least the FW layer 5c of the supporting member 5 provided between the electrodes 2 and 3 has a continuous glass fiber structure, and the original strength of the FRP can be expected. Further, since the fastening method using a screw which is usually used is not used, not only the original strength of the FRP can be expected, but also the assembling of the lightning arrester 1 is facilitated.

또한, 지지부재(5)의 비틀림 강도를 높임으로써 지지부재(5)의 개수의 저감 및 지지부재(5)의 외주부에 설치되는 보강부재의 삭감이 가능해진다. 그 결과, 피뢰기(1)(및 산화아연 소자 유닛(6))를 보강하기 위한 비용을 삭감할 수 있다.Further, by increasing the torsional strength of the support member 5, it is possible to reduce the number of the support members 5 and reduce the number of the reinforcement members provided on the outer peripheral portion of the support member 5. As a result, the cost for reinforcing the lightning arrester 1 (and the zinc oxide element unit 6) can be reduced.

또한, 지지부재(5)는 코어부재(5b)에 FW재를 감아 제작하기 때문에 금형이 불필요해져서 피뢰기(1)의 제조 비용을 줄일 수 있다. 금형이 불필요해짐으로써 금형의 이형 처리가 불필요해져서 피뢰기(1)의 제조의 수고가 감소한다. 또한, 코어부재(5b)로서 시판의 FRP판을 이용한 경우에도 굽힘 강도나 비틀림 강도가 FW층(5c)에 의해 확보되기 때문에 저렴하고 굽힘 강도나 비틀림 강도가 우수한 피뢰기(1)를 제공할 수 있다.Further, since the support member 5 is fabricated by winding the FW material around the core member 5b, a mold is unnecessary, and the manufacturing cost of the lightning arrester 1 can be reduced. The mold release process becomes unnecessary due to no need for the mold, and the labor of manufacturing the lightning arrester 1 is reduced. Further, even when a commercially available FRP plate is used as the core member 5b, since the bending strength and the torsional strength are secured by the FW layer 5c, it is possible to provide the lightning arrester 1 which is inexpensive and excellent in bending strength and torsional strength .

또한, 지지부재(5)의 길이 치수는 코어부재(5b)의 길이나 FW재의 감기 횟수를 바꿈으로써 자유롭게 변경할 수 있다(지지부재(5)의 길이방향의 제작 자유도가 큼). 즉, 지지부재(5)의 길이에 따라 금형을 제작하는 비용과 수고를 삭감할 수 있다.The length of the support member 5 can be freely changed by varying the length of the core member 5b and the number of turns of the FW material (the degree of freedom in the longitudinal direction of the support member 5 is great). In other words, it is possible to reduce the cost and labor of manufacturing the mold according to the length of the support member 5.

또한, 강도의 사양에 따라 FW재의 감기 횟수, FW재의 배향 방향 등을 자유롭게 선정할 수 있기 때문에 지지부재의 강도를 용이하게 변경할 수 있다. 종래 피뢰기의 강도 사용에 따라 필요한 폭을 갖는 선륜에 대응한 금형을 제작했었지만, 본 발명의 실시 형태에 관한 피뢰기(1)에서는 FW재의 감기 횟수를 선정함으로써 지지부재(5)의 폭 및 강도를 자유롭게 변경할 수 있다. 그 결과, 지지부재(5)의 폭방향의 제작 자유도가 커져서 지지부재(5)의 폭에 따라 금형을 제작하는 비용과 수고를 삭감할 수 있다.In addition, the number of winding of the FW material and the orientation direction of the FW material can be freely selected according to the specification of the strength, so that the strength of the support member can be easily changed. In the lightning arrester 1 according to the embodiment of the present invention, the width and the strength of the support member 5 can be freely selected by selecting the number of winding cycles of the FW material. Can be changed. As a result, the manufacturing flexibility in the width direction of the support member 5 is increased, and the cost and labor of manufacturing the mold according to the width of the support member 5 can be reduced.

또한, 지지부재(5)는 적어도 FW층(5c)의 외주부의 유리섬유를 절단하지 않고 제작되기 때문에 벨트 형상의 지지부재와 동등 이상의 굽힘 강도가 얻어질 뿐만 아니라 지지부재(5)의 중앙부에 코어부재(5b)가 설치되어 있음으로써 지지부재(5) 자체의 비틀림 강성이 커져서 피뢰기(1)(및 산화아연 소자 유닛(6))의 비틀림 강도가 대폭 향상된다.Since the support member 5 is manufactured at least without cutting the glass fiber at the outer peripheral portion of the FW layer 5c, the bending strength equal to or higher than that of the belt-shaped support member can be obtained, Since the member 5b is provided, the torsional rigidity of the support member 5 itself is increased, and the torsional strength of the lightning arrester 1 (and the zinc oxide element unit 6) is greatly improved.

이상, 구체적인 실시 형태를 나타내며 본 발명의 피뢰기 및 지지부재에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 피뢰기 및 지지부재는 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 특징을 해치지 않는 범위에서 적절히 설계 변경이 가능하고, 설계 변경된 형태도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.Although the lightning arresters and the supporting members of the present invention have been described in detail in the foregoing for the specific embodiments, the lightning arresters and the supporting members of the present invention are not limited to the embodiments, and the design can be appropriately changed within the range , And the design changes are within the technical scope of the present invention.

예를 들어 실시 형태의 설명에서는 코어부재(5b)에 필라멘트 와인딩(FW)에 의해 FW층(5c)을 형성하고 있지만, 적어도 일부의 유리섬유가 일방향(코어부재(5b)의 외주방향을 따른 방향)으로 배열한 것이라면 FW층은 필라멘트 와인딩법에 의해 형성된 층에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 코어부재(5b)의 외주에 일방향으로 유리섬유의 일부가 배향되도록 유리섬유(글라스 클로스)를 감아 FW층(5c)과 마찬가지의 층을 형성할 수도 있다.For example, in the description of the embodiment, the FW layer 5c is formed by the filament winding (FW) on the core member 5b. However, at least a part of the glass fibers may extend in one direction (along the circumferential direction of the core member 5b ), The FW layer is not limited to the layer formed by the filament winding method. It is also possible to form a layer similar to the FW layer 5c by winding glass fibers (glass cloth) so that a part of the glass fibers is oriented in one direction on the outer circumference of the core member 5b, for example.

또한, 전극(2, 3)에 형성되는 피장력가설부(2b, 3b)는 전극(2)과 전극(3)의 사이에 지지부재(5)가 팽팽하게 가설될 수 있으면 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 전극(2, 3)에 암나사를 가공하고, 고정나사로 돌기의 기능을 갖게 하는 방법(탈락 방지는 별도의 방법이 됨)이나 전극(2, 3)에 형성된 암나사에 볼트를 통과시키는 방법 등으로 전극(2, 3) 사이에 지지부재(5)를 팽팽하게 가설시킬 수 있다.The tensioned portions 2b and 3b to be formed on the electrodes 2 and 3 are limited to the embodiment so long as the support member 5 can be tightly interposed between the electrode 2 and the electrode 3 It is not. For example, a method in which a female screw is formed on the electrodes 2 and 3 and a fixing screw is provided to serve as a protrusion (disengagement prevention is a separate method) or a method of passing a bolt through a female screw formed on the electrodes 2 and 3 The support member 5 can be tightly laid between the electrodes 2 and 3. [

또한, 피뢰기(1)에 설치되는 소자는 비선형성의 전압-전류 특성을 갖는 것이라면 산화아연 소자에 한정되는 것은 아니다.The element provided in the lightning arrester 1 is not limited to the zinc oxide element as long as it has nonlinear voltage-current characteristics.

1 : 피뢰기 2, 3 : 전극
2a, 3a : 전극 홈 2b, 3b : 피장력가설부
2c, 3c : 돌연부 4 : 산화아연 소자(소자)
5 : 지지부재 5a : 구멍
5b : 코어부재 5c : FW층(유리섬유 강화층)
6 : 산화아연 소자 유닛 7 : 외피
8 : 길이 조정 전극1: Arrester 2, 3: Electrode
2a, 3a: electrode grooves 2b, 3b:
2c, 3c: sudden part 4: zinc oxide element (element)
5: support member 5a: hole
5b: core member 5c: FW layer (glass fiber reinforced layer)
6: zinc oxide element unit 7: sheath
8: length adjusting electrode

Claims

A device having stacked nonlinear voltage-current characteristics,
A pair of electrodes provided at both ends of the stacked element,
A plurality of support members provided between the electrodes,
And a shell made of a polymer insulating material that integrally molds at least the element, the pair of electrodes, and the plurality of support members,
Wherein the supporting member has a core member and a glass fiber reinforced layer formed on an outer peripheral portion of the core member and including glass fibers oriented in a direction along an outer periphery of the core member,
Wherein the electrode includes a tensioned portion for tensioning the support member between the electrodes.

The method according to claim 1,
And a protruding portion protruding toward a side opposite to a stretching direction of a supporting member provided at the tensioned-portion-to-be-tensioned-portion is formed at an end of the tensioned portion to be tensioned.