JP2000100544A

JP2000100544A - 避雷器

Info

Publication number: JP2000100544A
Application number: JP10271759A
Authority: JP
Inventors: Toru Takayama; 亨高山
Original assignee: Otowa Electric Co Ltd
Current assignee: Otowa Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】限流素子が破損して内部圧力が急激に上昇し
ても放圧を容易にし、爆発的な破壊を未然に防止して破
片の飛散を回避することにある。【解決手段】非直線性の電圧電流特性を有する限流素
子１１と一対の金属ブロック状端子電極１２，１３とを
同軸上に配置し、限流素子１１を端子電極１２，１３で
挟持した状態で絶縁外被体１６を被着した避雷器であっ
て、端部が端子電極１２，１３に固定されその軸方向に
延びて両端子電極１２，１３間に橋架された絶縁板１９
を端子電極１２，１３の外周に沿って複数本配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は避雷器に関し、詳し
くは、雷サージ等による異常電圧の発生時、送配電線の
周辺設備を雷サージ等から保護するために碍子に付設さ
れる避雷器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、高圧や特別高圧の送配電線に
設けられた碍子付近への落雷時、雷サージ等による異常
電圧が発生した際、送配電線の周辺設備を雷サージ等か
ら保護するため、前述した碍子の接地側と電線側との間
に避雷器を取り付けている。

【０００３】この避雷器は、図１２に示すようにサージ
電圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対
しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺ
ｎＯ等からなる限流素子１を備えた構造を具備する。具
体的には、ＦＲＰ製の絶縁筒２の軸方向の両端部に、電
線側端子及び接地側端子となる一対の金属ブロック状端
子電極３，４を嵌合させてピン５により固定し、その絶
縁筒２内の両端子電極３，４間に前述した限流素子１を
収納配置する。また、前述した絶縁筒２及び両端子電極
３，４の外周面に、弾性を有するポリマーやＥＰＤＭ等
の絶縁外被体６を被着した構造を有する。

【０００４】尚、限流素子１と端子電極３との間に圧縮
ばね７を挿入配置し、この圧縮ばね７の弾性力により、
限流素子１と両端子電極３，４とを所定の圧縮力でもっ
て密着させて良好な接合状態を得ると共に、限流素子１
と両端子電極３，４との電気的な接続を確実なものにし
ている。

【０００５】前述した避雷器は、電柱の上部に配設され
て横方向に突出する支持腕に取り付けられて起立する碍
子を利用し、その碍子の下端部が固定された支持腕に避
雷器の下端部をネジ止め等により取り付け、避雷器の上
端部にリング状のアークホーンを取り付けて電線との間
に所定間隔の放電ギャップを形成している。尚、前述し
た碍子は、頂部の外周に設けた環状溝部に沿って配線し
た電線にバインド線を介して固定することにより支持さ
れている。

【０００６】この避雷器では、雷サージ等による異常電
圧が発生すると、限流素子１が低抵抗値となってこれを
瞬時に大地に逃がし、その異常電圧が消滅すれば、限流
素子１が高抵抗値となって通常の対地電圧を遮断する。
この弁作用により送配電線の周辺設備を雷サージ等から
保護している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直撃雷
などの定格を超えるサージ電圧が発生すると、限流素子
１が故障することがあり、その場合、絶縁外被体６内の
密閉空間において内部圧力が急激に上昇する。この急激
な内部圧力の上昇により、絶縁筒２が絶縁外被体６と共
に爆発的に破壊してその破片が周囲へ飛散する。このよ
うな避雷器の爆発的な破壊が発生してその破片が飛散す
ると、人身事故の原因にもなって非常に危険であり重大
問題となる。

【０００８】そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的とするところは、限流素子
が破損して内部圧力が急激に上昇しても放圧を容易に
し、爆発的な破壊を未然に防止して破片の飛散を回避す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの技術的手段として、本発明は、非直線性の電圧電流
特性を有する限流素子と一対の金属ブロック状端子電極
とを同軸上に配置し、限流素子を端子電極で挟持した状
態で絶縁外被体を被着した避雷器であって、端部が端子
電極に固定されその軸方向に延びて両端子電極間に橋架
された絶縁板を端子電極の外周に沿って複数本配設した
ことを特徴とする。

【００１０】本発明の避雷器では、前述したように限流
素子を一対の端子電極で挟み込む圧縮力を絶縁板で保持
し、限流素子と端子電極との電気的かつ機械的接続を良
好な状態に維持する。更に、前述の絶縁板を端子電極の
外周に沿って複数本配設したことにより、端子電極間に
位置する限流素子の外周を絶縁板で部分的に覆っている
だけであるから、何等かの原因により限流素子が破損し
て内部圧力が急激に上昇した場合でも放圧が容易とな
る。

【００１１】また、端子電極の外周面に絶縁板の端部が
嵌まり込む凹溝を刻設すれば、避雷器の取り付け時など
に軸方向に対してほぼ直角方向に回転力が加わっても、
両端子電極間に橋架された絶縁板の端部が凹溝で位置規
制されているので、限流素子及び端子電極の配列状態に
おけるねじれ方向の強度が向上する。なお、限流素子間
に補強金具を介在させれば、前述したねじれ方向の強度
がより一層向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る避雷器の実施形態を
以下に詳述する。

【００１３】図１に示す実施形態の避雷器は、サージ電
圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対し
ては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺｎ
Ｏ等からなる限流素子１１を１個だけ有するものであ
る。この限流素子１１の軸方向両端に金属ブロック状端
子電極１２，１３を配置し、これら両端子電極１２，１
３で限流素子１１を挟み込んだ構造を具備する。尚、端
子電極１２，１３と限流素子１１との間には、両者の接
合状態を良好にするための皿ばね１４及びスペーサ１５
を介在させている。また、これら両端子電極１２，１３
及び限流素子１１の外周面にシリコンゴム等の絶縁外被
体１６を被着する。

【００１４】また、図２に示す実施形態の避雷器は、複
数個（図では３個）の限流素子１１を直列に配列させた
ものであり、図１の実施形態のものと同様、軸方向両端
に位置する限流素子１１と端子電極１２，１３との間に
皿ばね１４及びスペーサ１５を介在させると共に、両端
子電極１２，１３及び複数個の限流素子１１の外周面に
シリコンゴム等の絶縁外被体１６を被着する。

【００１５】この実施形態では、複数個の限流素子１１
の接合面間に鉛などの導電性接合材１７を介在させてい
る。この接合材１７は限流素子１１の接合面間で層状を
なすが、限流素子１１及び端子電極１２，１３の組み付
け時、限流素子１１の接合面間に粒状の鉛を複数個点在
させ、端子電極１２，１３で限流素子１１を挟み込んた
状態で圧縮力を作用させることにより、前述した粒状の
鉛が展延することにより形成される。

【００１６】このように限流素子１１の接合面間に導電
性接合材１７を介在させることにより、限流素子１１同
士を機械的に強固に接合することができる。また、シリ
コンゴム等の絶縁外被体１６を被着させたときに限流素
子１１の接合面間にシリコンゴム等が侵入することがな
いので、限流素子１１同士の電気的な接続を良好な状態
に維持できて所期の素子特性を確保することができる。

【００１７】なお、この実施形態のように限流素子１１
の接合面間に導電性接合材１７を介在させない場合であ
っても、図３に示す実施形態の避雷器のような構造とす
ることも可能である。同図の実施形態は、限流素子１１
の全外周及び端子電極１２，１３の外周の一部に亘っ
て、例えば熱収縮チューブ２１を被着させた構造を具備
する。この熱収縮チューブ２１以外でも、限流素子１１
及び端子電極１２，１３の外周に密着する絶縁性チュー
ブであればよい。

【００１８】このようにすれば、限流素子１１に熱収縮
チューブ２１が密着することにより、限流素子１１同士
を機械的に強固に接合することができ、また、シリコン
ゴム等の絶縁外被体１６を被着させたときに限流素子１
１の接合面間にシリコンゴム等が侵入することもないの
で、限流素子１１同士の電気的な接続を良好な状態に維
持できて所期の素子特性を確保することができる。

【００１９】前述したような絶縁性チューブ以外にも、
図示しないが例えばエポキシ樹脂などの絶縁材を、コー
ティング等の手段により限流素子１１の全外周及び端子
電極１２，１３の外周の一部に亘って被着させるように
して被膜を形成した構造とすることも可能である。

【００２０】更に、図４に示す実施形態の避雷器は、複
数個（図では２個）の限流素子１１を直列に配列させた
ものであり、図１及び図２の実施形態のものと同様、軸
方向両端に位置する限流素子１１と端子電極１２，１３
との間に皿ばね１４及びスペーサ１５を介在させると共
に、両端子電極１２，１３及び複数個の限流素子１１の
外周面にシリコンゴム等の絶縁外被体１６を被着する。

【００２１】図１及び図２の実施形態はギャップレスタ
イプのものであるが、図４に示す実施形態はギャップ付
きタイプであり、２つの限流素子１１の間、及び限流素
子１１と端子電極１２，１３の間に、図示しないギャッ
プスペーサによる直列ギャップ１８が形成されている。
このように３つの直列ギャップ１８を設けることによ
り、課電状態で漏れ電流が流れにくく、両端子電極１
２，１３間で印加電圧を分担することができて電圧分担
の均一化を実現できる。

【００２２】以上の各実施形態における避雷器では、限
流素子１１の両端に位置する端子電極１２，１３間にそ
の軸方向に延びる複数本の絶縁板１９（例えばＦＲＰ
製）を橋架する。この絶縁板１９は、図５に示すように
例えば端子電極１２，１３の外周に沿って１２０°等間
隔位置に３本配置され、両端子電極１２，１３にネジ止
め等により固定される。この絶縁板１９により、両端子
電極１２，１３間に挟み込まれた限流素子１１へ作用す
る圧縮力を保持することができる。

【００２３】例えば、前述の絶縁板１９の幅寸法を端子
電極１２，１３の全円周の約１／６程度とすれば、３本
の絶縁板１９を配設した場合、端子電極１２，１３の全
円周の約１／２が絶縁板１９で被覆されており、それ以
外はシリコンゴム等の絶縁外被体１６で被覆されている
だけである。その結果、何等かの原因により限流素子１
１が破損した場合、内部圧力が急激に上昇しても、前述
した絶縁板１９間からの放圧が容易に行われる。尚、絶
縁板１９は端子電極１２，１３にネジ止め等により強固
に取り付けられているため、前述の放圧時に端子電極１
２，１３及び限流素子１１がばらばらになることはな
い。

【００２４】また、絶縁板１９の端子電極１２，１３へ
の取り付け構造において、端子電極１２，１３の外周面
に凹溝２０を形成し、その凹溝２０に絶縁板１９の端部
を嵌め込んでネジ止め等する構造が好ましい。

【００２５】このような絶縁板１９の端部の嵌め込み構
造により、軸方向に対してほぼ直角方向に加わる回転力
に対する強度が向上する。これにより、避雷器の取り付
け時に軸方向に対してほぼ直角方向に回転力が作用して
も、端子電極１２，１３及び限流素子１１の配列状態に
おいてねじれ方向に対する強度が向上する。

【００２６】更に、前述したように絶縁板１９の端部を
端子電極１２，１３の凹溝２０に嵌め込む構造としたこ
とにより、絶縁板１９がその板厚分そのまま出っ張るこ
となく、避雷器の小型化が容易となる。また、図６に示
すように凹溝２０' の深さを絶縁板１９の厚みよりも若
干大きくすれば、絶縁板１９が完全に出っ張ることなく
て前述の小型化がより一層容易となる。更に、図７に示
すように絶縁板１９'の外表面を端子電極１２，１３の
外周面と同様な曲面に形成して面一状態とすれば、外観
上も良好なものが得られる。

【００２７】また、図８に示すように凹溝２０''の底面
幅寸法をその開口面での幅寸法より若干大きくして断面
逆テーパ状とすれば、絶縁板１９''を軸方向から挿入す
る取り付け手法が可能であり、絶縁板１９''が径方向に
離脱することがないので、その固定手段としてもネジ止
めに限らず、軸方向の抜けを規制するためのピン止めで
あっても可能である。

【００２８】なお、図９に示す実施形態の避雷器は、２
つの限流素子１１間に補強金具２２を、それら限流素子
１１の接合面に密着させた状態で介挿した構造を具備す
る。この補強金具２２は、図１０及び図１１に示すよう
にその外周面に凹溝２０，２０' 及び２０''を形成した
もので、それら凹溝２０，２０' 及び２０''に図示しな
い絶縁板１９（図５参照）が嵌まり込む。

【００２９】このように限流素子１１間に補強金具２２
を介在させることにより、絶縁板１９のみの場合より
も、軸方向に対してほぼ直角方向に加わる回転力に対す
る強度がより一層向上する。これにより、避雷器の取り
付け時に軸方向に対してほぼ直角方向に回転力が作用し
ても、端子電極１２，１３及び限流素子１１の配列状態
においてねじれ方向に対する強度がより一層向上する。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、端部が端子電極に固定
されその軸方向に延びて両端子電極間に橋架された絶縁
板を端子電極の外周に沿って複数本配設したことによ
り、両端子電極間で限流素子に圧縮力を作用させた状態
を前述の絶縁板で保持することができて限流素子の電気
的かつ機械的接続を良好に保てて高品質の素子特性を維
持できる。また、複数本の絶縁板間に間隙が存在するの
で、限流素子が破損して内部圧力が急激に上昇しても放
圧を容易にし、爆発的な破壊を未然に防止して破片の飛
散を回避することが実現容易となる。

【００３１】また、端子電極の外周面に絶縁板の端部が
嵌まり込む凹溝を刻設すれば、避雷器の取り付け時など
に軸方向に対してほぼ直角方向に回転力が加わっても、
両端子電極間に橋架された絶縁板の端部が凹溝で位置規
制されているので、限流素子及び端子電極の配列状態に
おけるねじれ方向の強度がアップして品質の向上が図れ
る。なお、限流素子間に補強金具を介在させれば、前述
したねじれ方向の強度がより一層アップして高品質の避
雷器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であり、１つの限流素子を有
するギャップレスタイプの避雷器を示す断面図

【図２】本発明の他の実施形態であり、３つの限流素子
を有するギャップレスタイプの避雷器を示す断面図

【図３】本発明の他の実施形態であり、熱収縮チューブ
を付加したギャップレスタイプの避雷器を示す断面図

【図４】本発明の他の実施形態であり、３つの直列ギャ
ップを形成したギャップ付き避雷器を示す断面図

【図５】端子電極に取り付けられた絶縁板を示す断面図

【図６】端子電極の凹溝と絶縁板を示す部分断面図

【図７】端子電極の凹溝と絶縁板の他の例を示す部分断
面図

【図８】端子電極の凹溝と絶縁板の他の断面形状を示す
部分断面図

【図９】本発明の他の実施形態であり、限流素子間に補
強金具を介挿したギャップレスタイプの避雷器を示す断
面図

【図１０】図９の補強金具の一例を示す平面図

【図１１】図９の補強金具の他例を示す平面図

【図１２】従来の避雷器を示す断面図

【符号の説明】

１１限流素子１２，１３端子電極１６絶縁外被体１９絶縁板２０凹溝２２補強金具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非直線性の電圧電流特性を有する限流素
子と一対の金属ブロック状端子電極とを同軸上に配置
し、限流素子を端子電極で挟持した状態で絶縁外被体を
被着した避雷器であって、端部が端子電極に固定されそ
の軸方向に延びて両端子電極間に橋架された絶縁板を端
子電極の外周に沿って複数本配設したことを特徴とする
避雷器。
【請求項２】前記限流素子の両端に位置する端子電極
の外周面に絶縁板の端部が嵌まり込む凹溝を刻設したこ
とを特徴とする請求項１記載の避雷器。
【請求項３】前記限流素子間に補強金具を介挿したこ
とを特徴とする請求項２記載の避雷器。