KR20190040273A - 피뢰기 - Google Patents

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KR20190040273A
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마나부 미즈타니
다카토 후카노
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노부아키 오카나리
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가부시끼가이샤 도시바
도시바 에너지시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

내전압 시험을 행할 때에 요하는 작업 시간을 단축 가능함과 함께, 비용을 저감 가능한 피뢰기를 제공한다. 실시형태의 피뢰기에 있어서, 분리 기구는, 가이드 도체와 가동 로드를 갖고, 고압측 단자부와 고압측 전극 사이를 전기적인 접속 상태 또는 절단 상태로 전환한다. 고압측 단자부는, 타단측에 오목부가 형성되어 있다. 가이드 도체는, 접지 탱크의 내부에 있어서 고압측 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 가이드 도체 관통 구멍이 고압측 단자부의 오목부에 대향하도록 형성되어 있다. 가동 로드는, 가이드 도체 관통 구멍에 삽입되어 있고, 일단측과 타단측으로 이동 가능하다. 분리 기구는, 절단 상태로 할 때에는, 가동 로드를 타단측으로 이동함에 의해서, 가동 로드와 고압측 단자부 사이를 떨어진 상태로 한다.

Description

피뢰기
본 발명의 실시형태는 피뢰기에 관한 것이다.
가스 절연 개폐 장치는, 설치되어 있는 현지에 있어서, 내전압 시험이 실시되지만, 내전압 시험의 시험 전압은, 피뢰기에 인가 가능한 전압보다도 높다. 이 때문에, 피뢰기와 가스 절연 개폐 장치 사이를 전기적으로 접속하고 있지 않은 상태로 해서, 내전압 시험을 실시하고 있다.
피뢰기와 가스 절연 개폐 장치 사이에 대하여 전기적인 접속을 분리하는 작업은, 예를 들면, 피뢰기를 가스 절연 개폐 장치로부터 제거함에 의해서 행해진다. 이 밖에, 가스 절연 개폐 장치에 단로기를 설치하고, 그 단로기를 조작함에 의해서 상기한 분리 작업이 행해진다.
일본 특표2014-523639호 공보 일본 실개평6-080294호 공보 일본 특개평10-322822호 공보 일본 특개평9-233628호 공보
전자와 같이, 피뢰기를 가스 절연 개폐 장치로부터 제거하는 작업을 행하는 경우에는, 내전압 시험의 실시 후에, 다시, 피뢰기를 가스 절연 개폐 장치에 부착하는 작업이 필요해진다. 이 때문에, 작업 시간이 길어진다.
또한, 후자와 같이, 가스 절연 개폐 장치측에 단로기를 설치하는 경우에는, 비용이 높아진다.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 내전압 시험을 행할 때에 요하는 작업 시간을 단축 가능함과 함께, 가스 절연 개폐 장치 전체로서의 비용을 저감 가능한 피뢰기를 제공하는 것이다.
실시형태의 피뢰기는, 접지 탱크와 비직선 저항체와 고압측 단자부와 분리 기구를 구비한다. 접지 탱크는, 절연 가스가 내부에 봉입된다. 비직선 저항체는, 접지 탱크의 내부에 수용되어 있고, 고압측 전극이 일단측에 설치되어 있다. 고압측 단자부는, 접지 탱크에 있어서 일단측에 설치되어 있고, 가스 절연 개폐 장치에 전기적으로 접속된다. 분리 기구는, 가이드 도체와 가동 로드를 갖고, 고압측 단자부와 고압측 전극 사이를 전기적인 접속 상태 또는 절단 상태로 전환하도록 구성되어 있다. 여기에서는, 고압측 단자부는, 타단측에 오목부가 형성되어 있다. 분리 기구에 있어서, 가이드 도체는, 접지 탱크의 내부에 있어서 고압측 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 가이드 도체 관통 구멍이 고압측 단자부의 오목부에 대향하도록 형성되어 있다. 가동 로드는, 가이드 도체 관통 구멍에 삽입되어 있고, 일단측과 타단측으로 이동 가능하다. 분리 기구는, 접속 상태로 할 때에는, 가동 로드를 일단측으로 이동함에 의해서, 가동 로드의 일부를 고압측 단자부의 오목부에 수용된 상태로 한다. 분리 기구는, 절단 상태로 할 때에는, 가동 로드를 타단측으로 이동함에 의해서, 가동 로드와 고압측 단자부 사이를 떨어진 상태로 한다.
도 1은, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
도 2는, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
도 3은, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
도 4는, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
도 5는, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
도 6은, 실시형태의 변형예에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도.
[구성]
도 1 내지 도 5는, 실시형태에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도이다. 여기에서, 도 1 내지 도 3은, 연직 방향(z)을 따른 연직면(xz면)에 관해서 나타내고 있다. 본 실시형태의 피뢰기(1)는, 가스 절연 개폐 장치(도시 생략)에 설치되는 탱크형 피뢰기이며, 도 1에 있어서는, 가스 절연 개폐 장치에 대하여 내전압 시험을 행할 때의 피뢰기(1)의 상태를 나타내고 있다. 이것에 대해서, 도 2에 있어서는, 낙뢰 등에 의한 이상 전압(서지 전압)으로부터 가스 절연 개폐 장치를 보호하는 보호 기기로서 피뢰기(1)를 이용할 때의 상태를 나타내고 있다. 도 3은, 도 2의 일부를 확대해서 나타내고 있다. 도 4 및 도 5는, 피뢰기(1)에 있어서 연직 방향(z)에 직교하는 수평면(xy면)의 단면이다. 도 4는, 도 3의 Z1-Z1 부분에 관해서 나타내고 있고, 도 5는, 도 3의 Z2-Z2 부분에 관해서 나타내고 있다.
본 실시형태에 있어서, 피뢰기(1)는, 접지 탱크(10), 비직선 저항체(20)(내부 요소), 실드 부재(30), 및, 분리 기구(40)를 구비하고 있다. 피뢰기(1)를 구성하는 각 부에 관해서 순차 설명한다.
(접지 탱크(10))
접지 탱크(10)는, 금속 재료로 형성된 원통 형상의 관상체(管狀體)이며, 중심축 AX(관축)가 연직 방향(z)을 따르도록 설치되어 있다. 접지 탱크(10)는, 상면부에 탱크 상부 개구(101)를 가짐과 함께, 하면부에 탱크 하부 개구(102)를 갖는다.
접지 탱크(10)에 있어서 탱크 상부 개구(101)는, 접지 탱크(10)의 상면부에 절연 스페이서(11)와 링(12)과 고압측 단자부(13)(고압측 도체)가 설치됨에 의해서, 닫혀 있다.
절연 스페이서(11)는, 중앙 부분이 볼록 형상으로 외측으로 돌출한 원판 형상이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축(同軸)에 설치되어 있다. 즉, 절연 스페이서(11)의 중심축(도시 생략)은, 접지 탱크(10)의 중심축 AX에 일치하여 있다. 절연 스페이서(11)는, 중앙 부분의 둘레를 링(12)이 둘러싸도록 설치됨에 의해서, 접지 탱크(10)의 상측에 고정되어 있다. 절연 스페이서(11)의 중앙 부분에는, 금속 도체(111)가 설치되어 있고, 그 금속 도체(111)의 주위는, 에폭시 수지 등의 절연체로 형성되어 있다. 또, 절연 스페이서(11)는, 중앙 부분이 내측으로 돌출한 형상이어도 된다.
고압측 단자부(13)는, 제1 고압측 단자 부품(13A)과 제2 고압측 단자 부품(13B)을 포함한다. 제1 고압측 단자 부품(13A), 및, 제2 고압측 단자 부품(13B)은, 접지 탱크(10)의 중심축 AX에 직교하는 수평면의 단면이 원 형상의 도전체이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 설치되어 있다.
고압측 단자부(13) 중, 제1 고압측 단자 부품(13A)은, 절연 스페이서(11)의 중앙 부분에 설치된 금속 도체(111)의 상면에 설치되어 있다. 제1 고압측 단자 부품(13A)은, 상측 부분이 가스 절연 개폐 장치의 모선(도시 생략)에 전기적으로 접속된다.
고압측 단자부(13) 중, 제2 고압측 단자 부품(13B)은, 금속 도체(111)의 하면에 설치되어 있다. 제1 고압측 단자 부품(13A), 및, 제2 고압측 단자 부품(13B)은, 예를 들면, 볼트(도시 생략)를 이용해서 금속 도체(111)에 고정되어 있고, 금속 도체(111)를 통해서 서로 전기적으로 접속하여 있다. 제2 고압측 단자 부품(13B)의 하단(타단)측의 면에는, 오목부(131)가 형성되어 있고, 오목부(131)의 내주면에는 제1 접점(131c)(콘택트)이 설치되어 있다.
이것에 대해서, 접지 탱크(10)에 있어서 탱크 하부 개구(102)는, 접지 탱크(10)의 하면부에 저판(底板)(15)이 설치됨에 의해서, 닫혀 있다.
저판(15)은, 원판 형상의 도전체이며, 제1 저판 관통 구멍(151) 및 제2 저판 관통 구멍(152)이 연직 방향(z)으로 관통하고 있다. 제1 저판 관통 구멍(151) 및 제2 저판 관통 구멍(152)의 각각은, 접지 탱크(10)에 대해서 동축이 아니며, 접지 탱크(10)의 중심축 AX로부터 떨어진 편심 위치에 형성되어 있다. 상세에 대해서는 후술하지만, 제1 저판 관통 구멍(151)에는, 접지측 단자부(221)가 삽입되어 있고, 제2 저판 관통 구멍(152)에는, 분리 기구(40)를 구성하는 조작 로드(46)가 삽입되어 있다.
상기와 같이, 접지 탱크(10)는, 상단(일단)측에 절연 스페이서(11)나 고압측 단자부(13) 등의 부재가 설치되고, 타단측에 저판(15)이나 접지측 단자부(221) 등의 부재가 설치됨으로써 내부가 밀폐된 공간으로 되어 있다. 그리고, 접지 탱크(10)는, 그 밀폐 공간에, SF6 가스 등의 절연 가스(도시 생략)가 봉입되어 있다.
(비직선 저항체(20))
비직선 저항체(20)는, 원판 형상이며, 연직 방향(z)으로 복수가 적층되어 있다. 비직선 저항체(20)는, 예를 들면, 산화아연을 주성분으로서 포함하는 소자이며, 정상인 전압이 작용했을 때에는 절연성이고, 정상인 전압보다도 높은 이상 전압이 작용했을 때에는 저항값이 저하해서 도전성으로 된다.
복수의 비직선 저항체(20)가 적층된 적층체는, 피뢰기(1)의 내부 요소로서, 접지 탱크(10)의 내부에 수용되어 있다. 비직선 저항체(20)의 적층체는, 접지 탱크(10)에 대해서 동축이며, 상단면측에 고압측 전극(21)(제1 전극)이 설치되어 있음과 함께, 하단면측에 접지측 전극(22)(제2 전극)이 설치되어 있다.
고압측 전극(21)은, 제1 고압측 전극부(21A)와 제2 고압측 전극부(21B)를 포함하고, 제1 고압측 전극부(21A) 및 제2 고압측 전극부(21B)가 일체로 구성되어 있다.
고압측 전극(21) 중, 제1 고압측 전극부(21A)는, 원판 형상이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 설치되어 있고, 외경이 비직선 저항체(20)보다도 크다. 제1 고압측 전극부(21A)는, 비직선 저항체(20)가 배치되는 중앙 부분보다도 외주측에 위치하는 외주 부분에, 고압측 전극 관통 구멍(211)이 형성되어 있다. 고압측 전극 관통 구멍(211)은, 접지 탱크(10)의 중심축 AX를 따른 방향으로 관통하고 있다. 고압측 전극 관통 구멍(211)은, 접지 탱크(10)에 대해서 동축이 아니고, 고압측 전극(21)에 있어서 접지 탱크(10)의 중심축 AX로부터 떨어진 편심 위치에 형성되어 있다. 그리고, 고압측 전극 관통 구멍(211)의 내주면에는, 저마찰링(212)이 설치되어 있다. 저마찰링(212)은, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지로 형성된 링 부재이며, 고압측 전극 관통 구멍(211)의 내주면보다도 마찰 계수가 작다.
고압측 전극(21) 중, 제2 고압측 전극부(21B)는, 원통 형상의 관상체이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 배치되어 있다. 제2 고압측 전극부(21B)는, 제1 고압측 전극부(21A)의 상면측에 위치해 있다. 제2 고압측 전극부(21B)는, 상면부에 플랜지부(213)를 포함하고, 플랜지부(213)가 가이드 도체(41)에 연결되어 있다. 또한, 제2 고압측 전극부(21B)는, 주면부에 고압측 전극 개구(214)가 형성되어 있다. 고압측 전극 개구(214)는, 접지 탱크(10)의 직경 방향에 있어서 제2 고압측 전극부(21B)의 내부 공간과 외부 공간 사이를 연통(連通)하고 있다.
접지측 전극(22)은, 원판 형상의 도전체이며, 하측에 접지측 단자부(221)가 돌출하도록 형성되어 있다. 접지측 단자부(221)는, 접지측 전극(22)에 전기적으로 접속되어 있음과 함께, 저판(15)에 형성된 제1 저판 관통 구멍(151)에 접속되어 있다. 접지측 단자부(221)는, 대지(기준 전위점)에 전기적으로 접속된다.
(실드 부재(30))
실드 부재(30)는, 도전 재료로 형성된 원통 형상의 관상체이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 설치되어 있다. 실드 부재(30)는, 비직선 저항체(20)의 적층체에 인가되는 전압의 분포를 적층 방향에 있어서 균일화하기 위하여, 비직선 저항체(20)의 적층체의 상측 부분(고압 부분)을 내부 공간에 수용하고 있다. 실드 부재(30)는, 실드 상측 개구(301) 및 실드 하측 개구(302)를 갖는다.
실드 상측 개구(301)는, 실드 부재(30)의 상면부에 형성된 원 형상의 개구이며, 실드 상측 개구(301)의 내경이 고압측 전극(21)의 외경보다도 작다. 실드 부재(30)는, 고압측 전극(21)을 내부 공간에 수용하고 있고, 고압측 전극(21)의 상면에 지지되어 있다.
실드 하측 개구(302)는, 실드 부재(30)의 하면부에 형성된 원 형상의 개구이며, 실드 하측 개구(302)의 내경이 비직선 저항체(20)의 외경보다도 크다. 실드 하측 개구(302)는, 비직선 저항체(20)의 적층체가 관통하고 있음과 함께, 후술하는 분리 기구(40)의 절연 로드(45)가 관통하고 있다. 실드 하측 개구(302)는, 절연 로드(45)가 관통하는 부분에, 노치부(302K)(도 4 참조)가 형성되어 있다.
(분리 기구(40))
분리 기구(40)는, 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 전기적인 절단 상태(도 1) 또는 전기적인 접속 상태(도 2 참조)로 전환하도록 구성되어 있다. 여기에서는, 분리 기구(40)는, 가이드 도체(41)와 가동 로드(43)와 편심 부재(44)와 절연 로드(45)와 조작 로드(46)가 접지 탱크(10)의 내부에 설치되어 있고, 로드 조작부(47)가 접지 탱크(10)의 외부에 설치되어 있다. 분리 기구(40)를 구성하는 각 부의 상세에 대하여 이하로부터 설명한다.
(가이드 도체(41))
가이드 도체(41)(내부 요소측 도체)는, 원통 형상의 관상체이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 배치되어 있다. 가이드 도체(41)는, 접지 탱크(10)의 내부에 있어서 실드 부재(30)보다도 상단측에 배치되어 있다. 가이드 도체(41)는, 고압측 전극(21)에 지지되어 있다. 가이드 도체(41)는, 고압측 전극(21)에 전기적으로 접속되어 있다. 가이드 도체(41)는, 연직 방향(z)에 있어서 고압측 단자부(13)에 대해서 간격을 두고 대향하여 있다. 그리고, 가이드 도체(41)는, 가이드 도체 관통 구멍(411) 및 가이드 도체 개구(412)가 형성되어 있다.
가이드 도체 관통 구멍(411)은, 가이드 도체(41)에 있어서 고압측 단자부(13)에 대면하는 상면부를 관통하는 관통 구멍이며, 고압측 단자부(13)의 오목부(131)에 대해서 동축이다. 가이드 도체 관통 구멍(411)의 내경과 고압측 단자부(13)에 형성된 오목부(131)의 내경은, 서로 같고, 가이드 도체 관통 구멍(411)의 내주면에는 제2 접점(411c)(콘택트)이 설치되어 있다.
가이드 도체 개구(412)는, 가이드 도체(41)의 주면부에 형성된 개구이며, 접지 탱크(10)의 직경 방향(도 5에서는 x방향)에 있어서 가이드 도체(41)의 내부와 외부 사이를 연통하고 있다.
(가동 로드(43))
가동 로드(43)는, 도전 재료로 형성된 원주(円柱) 형상의 봉상체이며, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 배치되어 있다. 즉, 가동 로드(43)는, 가이드 도체(41)에 형성된 가이드 도체 관통 구멍(411), 및, 고압측 단자부(13)에 형성된 오목부(131)에 대해서 동축에 배치되어 있다.
상세에 대해서는 후술하지만, 가동 로드(43)는, 편심 부재(44)와 절연 로드(45)와 조작 로드(46)와 함께, 로드 조작부(47)의 동작에 의해서 연직 방향(z)으로 이동한다. 여기에서는, 가동 로드(43)는, 가이드 도체(41)의 가이드 도체 관통 구멍(411)에 삽입되어 있고, 가이드 도체(41)에 의해서 연직 방향(z)으로 안내되어, 상단측과 하단측의 양자에 직선적으로 슬라이딩해서 이동한다. 가동 로드(43)는, 연직 방향(z)의 위쪽으로 이동했을 때에는, 가동 로드(43)의 상단 부분이, 고압측 단자부(13)에 형성된 오목부(131)의 내부에 삽입된 상태로 된다. 이것에 대해서, 가동 로드(43)가 하단측으로 이동했을 때에는, 가동 로드(43)와 고압측 단자부(13) 사이가 떨어진 상태로 된다.
(편심 부재(44))
편심 부재(44)는, 도전 재료로 형성된 판상체(링크 부재)이며, 접지 탱크(10)의 직경 방향(도 5에서는 x방향)으로 장변 방향이 따르도록 배치되어 있다. 편심 부재(44)는, 접지 탱크(10)의 내부에 있어서 가동 로드(43)와 절연 로드(45) 사이를 연결하고 있다. 여기에서는, 편심 부재(44)의 상면 중 접지 탱크(10)의 중심축 AX측에 위치하는 부분에는, 가동 로드(43)의 하단부가 연결되어 있다. 또한, 편심 부재(44)의 하면 중 접지 탱크(10)의 중심축 AX측보다도 직경 방향의 외측에 위치하는 부분에는, 절연 로드(45)의 상단부가 연결되어 있다.
편심 부재(44)는, 가동 로드(43)가 연직 방향(z)으로 이동할 때에는, 가이드 도체 개구(412)와 고압측 전극 개구(214)를 포함하는 공간에 있어서 연직 방향(z)으로 이동한다.
(절연 로드(45))
절연 로드(45)는, 절연 재료로 형성된 원주 형상의 봉상체이다. 절연 로드(45)는, 예를 들면, 섬유 강화 플라스틱(FRP)으로 형성되어 있다. 절연 로드(45)는, 가동 로드(43)와 달리, 접지 탱크(10)에 대해서 동축에 배치되어 있지 않다. 절연 로드(45)는, 접지 탱크(10)의 중심축 AX로부터 떨어진 편심 위치에 있어서, 절연 로드(45)의 중심축이 연직 방향(z)을 따르도록, 비직선 저항체(20)의 적층체의 둘레에 배치되어 있다. 즉, 절연 로드(45)는, 접지 탱크(10)의 내부에 있어서 비직선 저항체(20) 및 가동 로드(43)에 대해서 편심한 편심 위치에 배치되어 있다.
절연 로드(45)는, 상측 부분이 고압측 전극 관통 구멍(211)에 삽입되어 있다. 전술한 바와 같이, 절연 로드(45)는, 연직 방향(z)에 있어서 이동한다. 절연 로드(45)의 이동에 의해서, 절연 로드(45)의 외주면이 고압측 전극 관통 구멍(211)의 내주면에 접동(摺動)하는 상측 부분에는, 보강부(451)가 형성되어 있다. 보강부(451)는, 금속 재료로 형성되어 있으며, 절연 로드(45)의 접동 부분을 보강하고 있다.
이 밖에, 절연 로드(45)의 외주면은, 고압측 전극 관통 구멍(211)의 내부에 설치된 저마찰링(212)에 접촉한다. 이 때문에, 절연 로드(45)는, 저마찰링(212)에 의해서, 연직 방향(z)으로 부드럽게 이동할 수 있다.
그리고, 절연 로드(45)는, 하단부에 조작 로드(46)가 연결되어 있다.
(조작 로드(46))
조작 로드(46)는, 금속 재료로 형성된 원주 형상의 봉상체이다. 조작 로드(46)는, 절연 로드(45)와 마찬가지로, 접지 탱크(10)의 중심축 AX로부터 떨어진 편심 위치에 있어서, 절연 로드(45)의 중심축이 연직 방향(z)을 따르도록 배치되어 있다.
조작 로드(46)는, 제2 저판 관통 구멍(152)에 삽입되어 있다. 조작 로드(46)는, 상단부가 절연 로드(45)에 연결되어 있다. 그리고, 조작 로드(46)는, 하단부가 로드 조작부(47)에 연결되어 있다. 조작 로드(46)는, 적어도 저판(15)에 대해서 접동하는 부분이, 보강을 위하여, 금속 재료를 이용해서 형성되어 있다.
(로드 조작부(47))
로드 조작부(47)는, 접지 탱크(10)의 외부에 설치되어 있다. 여기에서는, 로드 조작부(47)는, 저판(15)의 하면에 설치되어 있다.
로드 조작부(47)는, 복수의 링크 부재(예를 들면, 제1 링크 부재(471)와 제2 링크 부재(472))를 포함하고, 그 복수의 링크 부재를 구동 장치(도시 생략)가 작동시킨다. 이것에 의해, 로드 조작부(47)는, 편심 부재(44)와 절연 로드(45)와 조작 로드(46)를 상단측과 하단측으로 이동함에 의해서, 가동 로드(43)를 연직 방향(z)으로 이동시킨다.
[동작]
본 실시형태에 따른 피뢰기(1)의 동작에 관해서 설명한다.
(가스 절연 개폐 장치에 대하여 내전압 시험을 행하는 경우)
가스 절연 개폐 장치에 대하여 내전압 시험을 행할 때에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 피뢰기(1)에 있어서, 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 전기적으로 절단한 절단 상태로 한다. 이 경우에는, 분리 기구(40)에 있어서, 로드 조작부(47)가, 가동 로드(43)와 편심 부재(44)와 절연 로드(45)와 조작 로드(46)를 하단측으로 이동시킨다. 이때, 가동 로드(43)는, 가이드 도체 관통 구멍(411)으로 안내되어, 하단측으로 직선적으로 이동한다. 이것에 의해, 가동 로드(43)가 고압측 단자부(13)로부터 분리된 상태이며, 가동 로드(43)의 상단 부분이 가이드 도체 관통 구멍(411)의 내부에 수용된 상태로 된다.
그 결과, 가동 로드(43)의 외주면은, 고압측 단자부(13)의 오목부(131)에 설치된 제1 접점(131c)(콘택트)에 접촉하지 않고, 가이드 도체 관통 구멍(411)의 내부에 설치된 제2 접점(411c)(콘택트)에 접촉한 상태로 된다. 이것에 의해, 고압측 단자부(13)에 접속된 가스 절연 개폐 장치와, 고압측 전극(21)에 접속된 비직선 저항체(20) 사이가 전기적으로 접속되어 있지 않으므로, 가스 절연 개폐 장치에 대하여 내전압 시험을 행할 수 있다.
(가스 절연 개폐 장치의 보호 기기로서 피뢰기(1)를 이용하는 경우)
가스 절연 개폐 장치의 보호 기기로서 피뢰기(1)를 이용하는 경우에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피뢰기(1)에 있어서, 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 전기적으로 접속한 접속 상태로 한다. 이 경우에는, 분리 기구(40)에 있어서, 로드 조작부(47)가 가동 로드(43)와 편심 부재(44)와 절연 로드(45)와 조작 로드(46)를 상단측으로 이동한다. 이것에 의해, 가동 로드(43)가 고압측 단자부(13)에 접촉한 상태이며, 가동 로드(43)의 상단 부분이 고압측 단자부(13)에 형성된 오목부(131)의 내부에 수용된 상태로 된다.
그 결과, 가동 로드(43)의 외주면은, 가이드 도체 관통 구멍(411)의 내부에 설치된 제2 접점(411c)(콘택트)에 접촉함과 함께, 고압측 단자부(13)의 오목부(131)에 설치된 제1 접점(131c)(콘택트)에 접촉한 상태로 된다. 이것에 의해, 고압측 단자부(13)에 접속된 가스 절연 개폐 장치와, 고압측 전극(21)에 접속된 비직선 저항체(20) 사이가 전기적으로 접속되어 있으므로, 가스 절연 개폐 장치의 보호 기기로서 피뢰기(1)를 이용할 수 있다.
[작용·효과]
이상과 같이, 본 실시형태의 피뢰기(1)는, 절연 가스가 봉입된 접지 탱크(10)의 상단측에는, 가스 절연 개폐 장치에 전기적으로 접속되는 고압측 단자부(13)가 설치되어 있다. 접지 탱크(10)의 내부에는, 비직선 저항체(20)의 상단측에 고압측 전극(21)이 설치된 비직선 저항체(20)를 수용하고 있다. 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이는, 분리 기구(40)에 의해서, 전기적인 접속 상태 또는 절단 상태로 전환 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태는, 내전압 시험을 행할 때에, 절연 가스의 처리 등을 행하지 않고, 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 전기적인 절단 상태로 함으로써, 가스 절연 개폐 장치와 비직선 저항체(20) 사이를 전기적으로 분리할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태는, 내전압 시험을 행할 때에 요하는 작업 시간을 단축 가능함과 함께, 비용을 저감할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 고압측 단자부(13)는, 전술한 바와 같이, 하단측에 오목부(131)가 형성되어 있다. 그리고, 분리 기구(40)는, 가이드 도체 관통 구멍(411)이 오목부(131)에 대향하도록 형성된 가이드 도체(41), 및, 가이드 도체 관통 구멍(411)에 삽입되는 가동 로드(43)를 갖는다. 가동 로드(43)는, 가이드 도체 관통 구멍(411)으로 안내되어, 상단측과 하단측으로 직선적으로 이동 가능하다. 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 전기적인 접속 상태로 하는 경우에는, 가동 로드(43)를 상단측으로 이동하여, 가동 로드(43)의 일부가 오목부(131)에 수용된다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 고압측 단자부(13)와 고압측 전극(21) 사이를 확실하게 접속 가능하다.
본 실시형태에 있어서, 편심 부재(44)는, 전술한 바와 같이, 가이드 도체(41)의 내부에 수용되어 있다. 여기에서는, 편심 부재(44)는, 가이드 도체(41)의 둘레 방향에 있어서 가이드 도체 개구(412)가 형성된 부분을 제외하고, 가이드 도체(41)로 둘러싸인 상태이다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 낙뢰 등에 기인해서 이상 전압이 발생한 경우에 있어서도, 가이드 도체(41)가 실드로서 기능하고, 편심 부재(44)에 발현하는 전계 강도를 플래시 오버 전계 강도 미만으로 저감할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 실드 부재(30)의 실드 하측 개구(302)는, 전술한 바와 같이, 절연 로드(45)가 관통하는 부분에, 노치부(302K)(도 4 참조)가 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 실드 부재(30)의 외경을 크게 하지 않고, 절연 로드(45)를 실드 하측 개구(302)에 관통시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 절연 로드(45)는, 고압측 전극(21)에 대해서 접동하는 부분에는, 금속 재료로 형성된 보강부(451)를 갖는다. 또한, 조작 로드(46)는, 적어도 저판(15)에 대해서 접동하는 부분이 금속 재료를 이용해서 형성되어 있다. 이 때문에, 분리 기구(40)의 신뢰성을 향상 가능하다.
(변형예)
도 6은, 실시형태의 변형예에 따른 피뢰기(1)를 나타내는 단면도이다. 도 6은, 도 3과 마찬가지로, 피뢰기(1)의 일부를 확대해서 나타내고 있다.
상기한 실시형태에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가이드 도체(41)의 둘레 방향에 있어서 가이드 도체 개구(412)가 형성된 부분 이외에서 편심 부재(44)를 둘러싸도록, 가이드 도체(41)가 구성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 가이드 도체(41)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가이드 도체 개구(412) 대신에 가이드 도체 노치(412K)가 형성되어 있고, 가이드 도체(41)의 둘레 방향의 전체에 걸쳐서 편심 부재(44)를 둘러싸도록 구성되어 있어도 된다.
이것에 의해, 낙뢰 등에 기인해서 이상 전압이 발생했을 경우에, 가이드 도체(41)의 실드 기능이 더 발현하고, 편심 부재(44)에 발현하는 전계 강도를 보다 효과적으로 저감할 수 있다.
본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
1 : 피뢰기 10 : 접지 탱크
11 : 절연 스페이서 12 : 링
13 : 고압측 단자부 13A : 제1 고압측 단자 부품
13B : 제2 고압측 단자 부품 15 : 저판
20 : 비직선 저항체 21 : 고압측 전극
21A : 제1 고압측 전극부 21B : 제2 고압측 전극부
22 : 접지측 전극 30 : 실드 부재
40 : 분리 기구 41 : 가이드 도체
43 : 가동 로드 44 : 편심 부재
45 : 절연 로드 46 : 조작 로드
47 : 로드 조작부 101 : 탱크 상부 개구
102 : 탱크 하부 개구 111 : 금속 도체
131 : 오목부 131c : 제1 접점
151 : 제1 저판 관통 구멍 152 : 제2 저판 관통 구멍
211 : 고압측 전극 관통 구멍 211 : 전극 관통 구멍
212 : 저마찰링 213 : 플랜지부
214 : 고압측 전극 개구 221 : 접지측 단자부
301 : 실드 상측 개구 302 : 실드 하측 개구
302K : 노치부 411 : 가이드 도체 관통 구멍
411c : 제2 접점 412 : 가이드 도체 개구
451 : 보강부 471 : 제1 링크 부재
472 : 제2 링크 부재 AX : 중심축.

Claims (11)

  1. 절연 가스가 내부에 봉입되는 접지 탱크와,
    상기 접지 탱크의 내부에 수용되어 있고, 고압측 전극이 일단측에 설치되어 있는 비직선 저항체와,
    상기 접지 탱크에 있어서 상기 일단측에 설치되어 있고, 가스 절연 개폐 장치에 전기적으로 접속되는 고압측 단자부와,
    상기 고압측 단자부와 상기 고압측 전극 사이를 전기적인 접속 상태 또는 절단 상태로 전환하도록 구성되어 있는 분리 기구
    를 구비하고,
    상기 고압측 단자부는, 타단측에 오목부가 형성되어 있고,
    상기 분리 기구는,
    상기 접지 탱크의 내부에 있어서 상기 고압측 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 가이드 도체 관통 구멍이 상기 고압측 단자부의 상기 오목부에 대향하도록 형성되어 있는 가이드 도체와,
    상기 가이드 도체 관통 구멍에 삽입되어 있고, 상기 일단측과 상기 타단측으로 이동 가능한 가동 로드와,
    상기 접지 탱크의 내부에 있어서 상기 비직선 저항체 및 상기 가동 로드에 대해서 편심한 편심 위치에 배치되어 있는 절연 로드와,
    상기 접지 탱크의 내부에 있어서 상기 가동 로드와 상기 절연 로드 사이를 연결하고 있는 편심 부재와,
    상기 접지 탱크의 외부에 설치되어 있고, 상기 절연 로드 및 상기 편심 부재를 이동함에 의해서, 상기 가동 로드를 상기 일단측과 상기 타단측으로 이동하는 로드 조작부
    를 갖고,
    상기 접속 상태로 할 때에는, 상기 가동 로드를 상기 일단측으로 이동함에 의해서, 상기 가동 로드의 일부를 상기 고압측 단자부의 상기 오목부에 수용된 상태로 하고,
    상기 절단 상태로 할 때에는, 상기 가동 로드를 상기 타단측으로 이동함에 의해서, 상기 가동 로드와 상기 고압측 단자부 사이를 떨어진 상태로 하는,
    피뢰기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 도체는, 상기 편심 부재의 둘레를 둘러싸도록 형성되어 있는,
    피뢰기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접지 탱크의 내부에 있어서 상기 가이드 도체보다도 상기 타단측에 배치되어 있는 실드 부재
    를 더 구비하고,
    상기 실드 부재는, 상기 비직선 저항체 및 상기 절연 로드가 관통하는 개구를 갖고, 당해 개구에 있어서 상기 절연 로드가 관통하는 부분에 노치부가 형성되어 있는,
    피뢰기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연 로드는, 상기 고압측 전극에 형성된 전극 관통 구멍을 관통하고 있고, 적어도 상기 절연 로드 중 상기 고압측 전극에 대해서 접동(摺動)하는 부분에는, 금속 재료로 형성된 보강부를 갖는,
    피뢰기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분리 기구는,
    상기 절연 로드와 상기 로드 조작부를 연결하는 조작 로드
    를 더 구비하고,
    상기 조작 로드는, 상기 접지 탱크의 타단측에 설치된 저판(底板)을 관통하고 있고,
    적어도 상기 조작 로드 중 상기 저판에 대해서 접동하는 부분은, 금속 재료를 이용해서 형성되어 있는,
    피뢰기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 접지 탱크의 내부에 있어서 상기 가이드 도체보다도 상기 타단측에 배치되어 있는 실드 부재
    를 더 구비하고,
    상기 실드 부재는, 상기 비직선 저항체 및 상기 절연 로드가 관통하는 개구를 갖고, 당해 개구에 있어서 상기 절연 로드가 관통하는 부분에 노치부가 형성되어 있는,
    피뢰기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 절연 로드는, 상기 고압측 전극에 형성된 전극 관통 구멍을 관통하고 있고, 적어도 상기 절연 로드 중 상기 고압측 전극에 대해서 접동하는 부분에는, 금속 재료로 형성된 보강부를 갖는,
    피뢰기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 분리 기구는,
    상기 절연 로드와 상기 로드 조작부를 연결하는 조작 로드
    를 더 구비하고,
    상기 조작 로드는, 상기 접지 탱크의 타단측에 설치된 저판을 관통하고 있고,
    적어도 상기 조작 로드 중 상기 저판에 대해서 접동하는 부분은, 금속 재료를 이용해서 형성되어 있는,
    피뢰기.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 절연 로드는, 상기 고압측 전극에 형성된 전극 관통 구멍을 관통하고 있고, 적어도 상기 절연 로드 중 상기 고압측 전극에 대해서 접동하는 부분에는, 금속 재료로 형성된 보강부를 갖는,
    피뢰기.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 분리 기구는,
    상기 절연 로드와 상기 로드 조작부를 연결하는 조작 로드
    를 더 구비하고,
    상기 조작 로드는, 상기 접지 탱크의 타단측에 설치된 저판을 관통하고 있고,
    적어도 상기 조작 로드 중 상기 저판에 대해서 접동하는 부분은, 금속 재료를 이용해서 형성되어 있는,
    피뢰기.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 분리 기구는,
    상기 절연 로드와 상기 로드 조작부를 연결하는 조작 로드
    를 더 구비하고,
    상기 조작 로드는, 상기 접지 탱크의 타단측에 설치된 저판을 관통하고 있고,
    적어도 상기 조작 로드 중 상기 저판에 대해서 접동하는 부분은, 금속 재료를 이용해서 형성되어 있는,
    피뢰기.
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