TW412758B - Tank type lightning rod - Google Patents

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A7 4i275f ___B7__ 五、發明說明〇 ) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係關於電力用變電所所使用的避雷器，特別是 1係與接續至氣體（ gas)絕緣開閉裝置或是電力用變壓器 的槽形避雷器有關。 〔先行技術〕 對從1 8 7 kV到5 0 0 kV用的高性能避雷器一般 係使用氣體絕緣槽形避雷器，並已經制定了避雷器規格 J BC — 2372 — 199 5。此種避雷器係以動作開始 電壓約爲2 0 0 V/mm左右的氧化鋅元件來做爲基底（ base)。由於若是以此氧化鋅元件而單純的將元件接續爲直 列以構成避雷器，其長度會太長而並不適用爲氣體絕緣開 閉裝置用的槽形避雷器，所以譬如說將元件配置於4柱| 並將這些元件鋸齒狀彎曲（zigzag)的接續而縮短元件的接 續全長。由此即可縮小避雷器的高度。 相對於此，藉由縮小氧化鋅元件的粒徑並增加粒子的 直列個數以提高其電阻，便能夠，譬如說，使其動作開始 電壓變爲4 0 0 V/mm。結果便能夠提高每1元件的使 用電壓，而縮短氧化鋅元件的接續長度爲約1/2。如此 *藉由縮短氧化鋅元件的長度並將以往的元件配置於3〜 4柱，便可達到即使不以彎曲地接續此柱*也能夠將氧化 鋅元件直線的堆積爲一直線狀的配置，而能夠使其適用爲 氣體絕緣開閉裝置用的槽形避雷器。譬如說，在1 5 4 k V〜5 0 0 kV的範圍，能夠以直線狀的元件配置來達 本紙張尺度適用中國Η家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -4 - -------l·---:!裝 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 1 ^1 訂---- n n I 線 1* f請先Mi*-背面之•注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 41275ί Α7 _ Β7 五、發明說明（2 ) 成槽形避雷器。即是，藉由使氧化鋅元件高電阻化並減少 其使用個數，便能夠縮小氣體絕緣槽形避雷器。 但是，高電阻化難的高耐壓氧化鋅元件由於其粒徑變 小，所以會具有其元件的靜電電容會小於以往的元件的缺 點。若是元件的靜電電容變小，則在槽形避雷器中，接地 槽會容易受到雜散電容的影響，而會產生元件間的電壓分 擔不均勻的缺點。結果，對以高課電率使用的高性能避雷 器而言，電壓分擔不均勻會使元件的課電壽命特性縮短而 會有不耐用的缺點。 在以往的氧化鋅元件間的電位分擔控制係如曰本特開 昭5 5 — 1 0 5 9 8 9號公報及歐洲公開公報 E P 0 6 3 4 7 5 7 B 1所示的，係使同心環狀金屬盾構 的頭部盾構及下部盾構的直徑相同，並由高壓側將其離散 的配置。 〔發明所要解決之課題〕 應用在日本特開昭5 5 - 1 0 5 9 8 9號公報及歐洲 公開公報EP0634757B 1所記載的圖1 0所示的 槽形避雷器中，電位分擔係如圖9所示的約爲1 . 18， 而由於課電率可高達約1 0 0%左右，因此並不適用於高 課電率的避雷器。即是，雖然在通常的槽形避雷器中，係 將課電率設定爲在9 0%以內，以確保氧化鋅元件的課電 壽命特性，但是若是超過此値便會有問題。爲了滿足此點 ，必須要有如圖9所示的使電位分擔在1 . 1以內，以將 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 · — — ill — - I---I— -111 — — — — 11111111 (請先《4-背面之注意事項再填寫本頁) 41275^ A7 B7 五、發明說明（3 課電率設定爲在 高電阻化後的氧 提供電位分擔在 本發明的第 擔控制的槽形避 本發明的第 阻變高而使得氧 制適當的電位分 本發明的第 阻變高而使得氧 擔率也會是在1 9 0 %以內 化鋅元件的 1 . 1以內 1目的在於 雷器。 2目的在於 化鋅元件的 擔的高性能 3目的在於 化鋅元件的 .1以內的 的技術。如此，即使是使用了 避雷器，以以往的技術也無法 的槽形避雷器。 提供：能夠進行適當的電位分 提供：即使因氧化鋅元件的電 固有靜電電容變小，也能夠控 槽形避雷器》 提供：即使因氧化鋅元件的電 固有靜電電容變小，其電位分 高性能槽形避雷器。 先 閲 請 背 面 之. 注 項 再 填 1I装 頁 訂 〔用以解決課題之手段〕 爲了達到上述目的，本發明的槽形避雷器的特徵係： 使配置於氧化鋅元件的頭部的3個圓環係由最頭部的對地 電場緩和用環狀盾構、及位於上部的上部環狀盾構、及位 於下部的具有末端變廣形狀的下部環狀盾構所構成，在前 述上部環狀盾構及前述下部营狱盾構之間配置有圓筒狀的 導體，並使u該導體係配置於高壓母線的延長線上的垂直面 再者，前述高壓導體係經由接續部而接續至前述下部 環狀盾構。再者，前述氧化鋅元件係動作開始電壓在 2 0 0 V/mm以上的元件。 線 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印榮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格<210 X 297公釐） -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41275f A7 ____B7___ 五、發明說明（4 ) 〔發明之實施形態〕 以圖1到圖4來說明本發明的一實施例。圖1係顯示 本實施例的槽形避雷器的構成的縱斷面圖、圖2係圖1的 箭頭A - A的斷面圖、圖3係將氧化鋅元件部擴大顯示的 橫斷面圖、圖4係將氧化鋅元件部擴大顯示的縱斷面圖。 如圖1所示的，本實施例的槽形避雷器係在以S F6氣 體或是油絕緣的槽1 5內設置避雷器，此避雷器係由氧化 鋅元件1 2所構成，氧化鋅元件1 2則經由絕緣板4 5而 固定於設置於槽1 5的底部的槽底板1 8。此氧化鋅元件 1 2係由動作開始電壓在2 Ο Ο V /m m以上的元件所形 成。如圖2到圖4所示的，氧化鋅元件1 2係配置爲2列 並排，並分別由絕緣棒2 7所引.導（guide )及支撐。由於 若是氧化鋅元件1 2的高度太高會有耐震性、輸送強度的 問題，因此將絕緣筒2 0、2 1配置爲與氧化鋅元件1 2 鄰接以加大其斷面係數及增加其強度。在絕緣筒2 0、 2 1的槽底板1 8側設置凸緣（flange) 2 4、2 5，並以 螺栓（bolt) 26將此凸緣24、25固定於槽底板18。 再者，在絕緣棒2 7的槽底板1 8側也設置凸緣，並以螺 栓將此凸緣固定於底板1 8。在氧化鋅元件1 2的底部分 別設置接續導體2 2，並使這2個接續導體2 2分別接續 至接續導體2 3。接續導體2 3係由槽底板1 8固定於固 定金屬器4 6。固定金屬器4 6則附加了絕緣板1 3使固 定金屬器4 6與槽1 5絕緣。接續導體2 3係與密封端子 1 6連結，並接續至接地導體1 7。此接地導體1 7係配 本紙張尺度適用t囷國家標率（CNSM4規格（210 X 297公爱）-7- 1· a— H ϋ n n I n ·1 n tt *v 1 訂i I I n n I 線 (請先M讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 412756 κι __Β7____ 五、發明說明（5 ) 置於高壓母線1的延長線上的垂直面。藉由此種構成方式 ，便能夠在與接地導體1 7同一方向配置小空間（cubicle )1 4，因而可使通常使用於避雷器的小空間內的避雷器 動作報知器、記錄器等易於維護，所以可使避雷器易於保 養維護而能夠改善其運用上的可靠性。 經由彈簧1 0而在由氧化鋅元件1 2所構成的避雷器 的上端部（也稱爲頭部）設置接續板9 ;在槽底板1 8及 接續板9之間設置使彈簧1 0短路的導體8。在接續板9 的上側設置電場緩和用的圓環7(也稱爲絕緣緩和用環狀 盾構7)，並電性接續至接續板9。圓環7係電性接續至 設置於接續板9的下方側的上部圓環6 (也稱爲上部環狀 盾構6)，此上部圓環6則由圓筒狀的導體5而接續至下 部圓環4 (也稱爲下部環狀盾構4)。下部圓環4則經由 接續導體3而接續至以S F6氣體或是油絕緣的高壓母線1 〇 此高壓母線1係以與接地電位絕緣的狀態由絕緣隔片 (spacer) 2 所支撑。 經由高壓母線1而從高壓側課電至如此而構成的槽形 避雷器。高壓母線1係由絕緣隔片2而與接地電位絕緣， 而高電壓會經由避雷器前端的接續導體3而課電至避雷器 。課電了的接續導體3會經由下部圓環4、圓筒狀的導體 5、上部圓環6而導通至接續扳9。固定於固定金屬器 4 6的接續導體2 3係經由密封端子1 6而接續至接地導 體1 7，而由氧化鋅元件1 2的電流使產生在高壓側的高 ml — — — ,rill· — — illllll· — — — — — — — ^ * {請先閲11背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明（6 ) 壓母線1的大電流峰（surge)流通至大地。 氢鋅-元件係如圖1所示的，單純的將氧化鋅元件接 續爲1直列以構成避雷器，而在此種避雷器中，氧化鋅元 件會受到雜散電容C1對槽的影響1而會產生氧化鋅元件 1 2間的電壓分擔不均勻的電性上的缺點。爲了對此缺點 進行補正|在氧化鋅元件1 2及導體5之間形成雜散電容 C 2。此補正用的雜散電容係使導體5及導體1 1對向而 形成，由此補正便能夠使電壓分擔率在1.1以內，但是 若是配置了複數條的導體5及導體11而造成過度補償， 則也會使電壓分擔變差。 因此，在本實施例中，係在氧化鋅元件1 2的頭部配 置3個圓環，在最頭部配置對地圓環7、在上部配置上部 圓環6、在下部配置具有末端變廣形狀的下部圓環4 :並 在上部圓環6及下部圓環4之間形成圓筒狀的導體5及導 體1 1。並使導體5及導體1 1係配置於高壓母線的延長 上的垂直面。藉由調整此種構成中在氧化鋅元件1 2及導 體5之間的雜散電容C 2，便能夠使氧化鋅元件間的電壓 分擔率成爲如圖9的實線所示般的均等；並能夠符合分擔 比1 . 1。再者，由於係設置了圓筒狀的導體5，1 1並 使其位置於高壓母線的延長線上的垂直面’因此便能夠使 圓筒狀的導體5及接續導體3配置爲一直線’而不會受到 由接續導體3所造成的電場不均勻的影響’而能夠抑制其 對元件間的電壓分擔的不良影響5再者’由於增強了其機 械強度，因此也能夠抑制由盾構的振動所造成的金屬異物 — — — — — — — l· — — — — — · I I I I I I l· — — — — — — — (請先Μί*-背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公* ) -9- A7

41275S ___B7___ 五、發明說明（7 ) 等的產生。 另一方面，藉由將電位分擔控制用盾構形狀及接續至 氧化鋅元件的接續方法最佳化，便能夠提供即使因氧化鋅 元件的電阻變高而使得氧化鋅元件的固有靜電電容變小， 也能夠設定適當的電位分擔（電位分擔率在1 . 1以下） 的高性能槽形避雷器。 以圖5到圖8來說明本發明的其他實施例。圖5係顯 示本實施例的槽形避雷器的構成的縱斷面圖、圖6係圖5 的B - B線的斷面圖、圖7係將氧化鋅元件部擴大顯示的 橫斷面圖 '圖8係將氧化鋅元件部擴大顯示的縱斷面圖。 在本實施例中說明具有更高規格的避雷器，譬如說， 8 0 0 k V用避雷器。對此種高規格的避雷器雖然也是可 以以圖1所示的構成而單純的增加元件直列數來對應，但 是在此場合，槽形避雷器的高度會很高而超過了軌道（ track)輸送的條件。因此，在本實施例中，係往復的配置 氧化鋅元件。 本實施例的槽形避雷器的構成雖然是與由圖1到圖4 所示的實施例相同，但是在本實施例中，氧化鋅元件3 0 係由絕緣板2 9及接續導體2 8所構成：並在氧化鋅元件 柱4 7及氧化鋅元件柱4 8之間往復的通電。同樣的，在 氧化鋅元件柱4 9及氧化鋅元件柱5 0之間往復的通電。 而這些氧化鋅元件最後都會接續至接續導體3 5，且此接 續導體3 5係連結至接續導體3 6。相較於以往的使元件 彎曲而接續的接續，氧化鋅元件3 0的往復配置能夠使其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -10 - <請先《讀背面之注$項再填寫本頁>

-I - I I I I I I ·1111111· I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41275« A7 B7 五、發明說明（8 ) 電感（inductance)降低。並在這些氧化鋅元件柱4 7、 48、49、50之間配置絕緣筒31、32、33並做 連接：而可使氧化鋅元件群的斷面係數增大，而使其在輸 送、振動、耐震方面得到補強。 再者，也可以是如圖1 0所示的|將高壓母線1直接 接續至導體5，在此情況下也會具有相同的效果。 〔發明之效果〕 如以上所說明的，本發明的槽形避雷器能夠使氧化辞 元件間的電壓分擔均等，可使的電位分擔比在1·1以下 。結果便能夠確保其課電壽命特性，而可使高性能的槽形 避雷器實用化。 〔附圖說明〕 第1圖係顯示本發明之一實施例的槽形避雷器的構成 的縱斷面圖。 第2圖係圖1的箭頭A_A的斷面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖係將圖1的氧化鋅元件部擴大顯示的橫斷面圖 0 第4圖係將圖1的氧化鋅元件部擴大顯示的縱斷面圖 0 第5圖係顯示本發明之其他實施例的槽形避雷器的構 成的縱斷面圖。· 第6圖係圖5的箭頭B-B的斷面圖。 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐〉 -11 - 412758 A7 B7 五、發明說明（9 ) 第7圖係將圖5的氧化鋅元件部擴大顯示的橫斷面圖 圖 面 斷 縱 的 示 顯 大 擴 部 件 元 鋅 化 氧 的 5 圖 將 係 圖 8 第 。 圖 圖面 的斷 擔縱 分的 壓成 電溝 的的 件器 元雷 鋅避 化形 氧.槽 示示 顯顯 係係 圖圖 9 0 第 1 第 2 3 4 5 6 1 線片 2 環 1 環 明母隔、圓 1 圓 說壓緣 2 部、部 號高絕 2 下 8 上 IDPEl- * » *'* > · 體 導 續 接 2 4 6 3 X 5 3 、 8 2 3 澧 導 -------------it Λ — 金 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 'SJ. 7 9

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2 一—I 3 1-1 4 Η 6 一-_ 7 I-_ 槽子體 、 '間：端導 板簧 ο 9 空 1 封地板 環續彈 32 小 4 密接底 完甚 · 、 、 *·.': .* ο 4 4 4 件 元 鋅板 化緣 氧絕 3 5 4 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- --線. A7 B7_ 五、發明說明（1〇 ) 1 9 :手孔（hand hole) 20、21、31、32、33:絕綠筒 2 4、2 5 :凸緣 2 6、3 7 :螺栓 2 7、3 4 :絕綠棒 3 8 :盾構 3 9 :同心狀盾構 4 6 :固定金屬器 47、48、49、50 :氧化鋅元件柱 {請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -13 -

Claims (1)

1. 412758 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種槽形避雷器，其特徵係： 使配置於氬化链·元件的頭部的3個圓環係由最頭部的 對地電場緩和用環狀盾構、及上部的上部環狀盾構、及下 部的具有末端變廣形狀的下部環狀盾構所構成，在該上部 圓環及該下部圓環之間配置圓筒狀的導體，並使該導體配 置於高壓母線的延長線上的垂直面。 2 .如申請專利範圍第1項之槽形避雷器，其中， 前述高壓導體係經由接續部而接續至前述下部環狀盾 構。 3 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器|其中， 前述氧化鋅元件係動作開始電壓超過2 Ο Ο V / in m 以上的元件。 4 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器，其中 使前述氧化鋅元件配置爲2並排，並配置兩個圓接至 氧化鋅元件的絕緣筒。 5 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器，其中 使前述氧化鋅元件配置爲4柱，並經由絕緣物及接續 導體而使柱間的氧化鋅元件往復的配置。 6 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器，其中， 使前述氧化鋅元件配置爲4柱，並配置絕緣筒且使其 與柱間係爲圓接。 7 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器，其中 — — — 1 — — — — — — —----1!11-1!1 — — — — — — — — — <請先閱讀背面之主ί項再填寶：本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 將用以使前述高壓導體的大電流峰流至大地的接地導 體配置於前述高壓母線的延長線上的垂直面。 8 .如申請專利範圍第1或2項之槽形避雷器，其中 > 使高壓母線1接續至導體5。 請 先 閱 讀 r 面 之 注 意 事 項 再 笨裝 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -15-