JP3119938B2 - Tank type surge arrester - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はタンク形避雷器に係り、
特に酸化亜鉛素子などの非直線性に優れた非直線抵抗体
を積み重ねて構成した、直列ギャップの不要なタンク形
避雷器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tank type lightning arrester,
In particular, the present invention relates to a tank type lightning arrester which does not require a series gap and is formed by stacking non-linear resistors having excellent non-linearity such as a zinc oxide element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】酸化亜鉛素子を使用した避雷器は、電圧
電流非直線性、放電耐量特性、化学的安定性などの優れ
た特性を有することから、従来の直列ギャップと炭化ケ
イ素非直線性抵抗体を使用した避雷器に代わって広く普
及している。そして、近年では、２７５ｋＶ、５００ｋ
Ｖなどの高電圧系統において、さらに保護特性に優れた
避雷器が開発され、適用されるに至っている。2. Description of the Related Art A surge arrester using a zinc oxide element has excellent characteristics such as voltage / current non-linearity, discharge capability, and chemical stability. It is widely used instead of lightning arresters. And recently, 275 kV, 500 k
In high-voltage systems such as V, lightning arresters having more excellent protection characteristics have been developed and applied.

【０００３】また、この種の避雷器は、常時印加されて
いる系統電圧での平均ストレス（課電率）を高くして使
用される傾向にあり、長期信頼性を確保するために、個
々の酸化亜鉛素子の分担電圧を均一にする電圧分担均一
化技術の開発が特に重要になっている。In addition, this type of lightning arrester tends to be used with a high average stress (power application rate) at a system voltage that is constantly applied. In order to ensure long-term reliability, individual arresters are required. It is particularly important to develop a voltage sharing equalization technique for equalizing the sharing voltage of the zinc element.

【０００４】図３に、従来のタンク形避雷器の一例を示
す。この図３に示すタンク形避雷器は、酸化亜鉛素子を
積み重ねた非直線要素群１が、ＳＦ₆ ガスなどの絶縁性
の優れた絶縁媒体２を封入した垂直配置の接地タンク３
内に収納され、接地タンク３と同軸状に配置されてい
る。この非直線要素群１の軸方向の一端（図中上端部）
は、絶縁スペーサ４で支持された高圧側導体５を介し
て、図示しない変電所母線に接続されている。このタン
ク形避雷器は、特公昭６４−１９１３号公報に開示され
ているように、非直線要素群１の軸方向の一端（図中上
端部）に、傘状シールド６を設けると共に、この傘状シ
ールド６の他端（図中下端部）に、周方向幅の狭い接続
支持体７を介して２つ以上の環状シールド８を配置する
ことにより、非直線要素群１の酸化亜鉛素子に係る電圧
分担の均一化を図っている。FIG. 3 shows an example of a conventional tank type lightning arrester. In the tank type lightning arrester shown in FIG. 3, a non-linear element group 1 in which zinc oxide elements are stacked is a vertically arranged ground tank 3 in which an insulating medium 2 having excellent insulation such as SF ₆ gas is sealed.
And is arranged coaxially with the ground tank 3. One end of this non-linear element group 1 in the axial direction (upper end in the figure)
Are connected to a substation bus (not shown) via a high voltage side conductor 5 supported by an insulating spacer 4. This tank type lightning arrestor is provided with an umbrella-shaped shield 6 at one axial end (upper end in the figure) of the non-linear element group 1 as disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-1913. By arranging two or more annular shields 8 at the other end (lower end in the figure) of the shield 6 via a connection support 7 having a small circumferential width, the voltage related to the zinc oxide element of the nonlinear element group 1 is increased. Efforts are being made to equalize the sharing.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような図３に示すタンク形避雷器は、５００ｋＶクラス
までは実用上十分な精度で電圧分担を均一化することが
可能であるものの、現在研究が進められている１０００
ｋＶクラスになると、十分な精度が確保できないという
問題点がある。However, the tank-type lightning arrester shown in FIG. 3 as described above can equalize the voltage distribution with sufficient accuracy for practical use up to the 500 kV class. 1000 being advanced
In the case of the kV class, there is a problem that sufficient accuracy cannot be secured.

【０００６】このような問題点の生じる理由を、図４を
参照して次に説明する。ここで、図４は、電位分布制御
の原理を示す説明図であり、図３と同一の部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。非直線要素群１の
電位分布を完全に均一にするためには、接地電位である
接地タンク３へ漏れていく充電電流に等しい電流を高圧
側のシールドから流してやればよい。従って、まず、次
の式（１）及び（２）が成立する。The reason for such a problem will be described below with reference to FIG. Here, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of the potential distribution control, and the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In order to make the potential distribution of the non-linear element group 1 completely uniform, a current equal to the charging current leaking to the ground tank 3, which is the ground potential, may be supplied from the high voltage side shield. Therefore, first, the following equations (1) and (2) hold.

【０００７】[0007]

【数１】Ｃ（ｘ）・ｄｘ［１−Ｖ（ｘ）］ ＝Ｃs （ｘ）・ｄｘ・Ｖ（ｘ） … 式（１）## EQU1 ## C (x) .dx [1-V (x)] = Cs (x) .dx.V (x) Equation (1)

【数２】 Ｖ（ｘ）＝１−ｘ … 式（２） ここで、Ｃ（ｘ）は、位置ｘにおける高圧シールドと酸
化亜鉛素子間の単位長あたりのキャパシタンスであり、
Ｃs （ｘ）は、位置ｘにおける酸化亜鉛素子と接地電位
間の単位長あたりのキャパシタンスである。続いて、前
記の式（１）及び（２）を整理すると次の式（３）が得
られる。V (x) = 1−x Equation (2) where C (x) is the capacitance per unit length between the high-voltage shield and the zinc oxide element at the position x,
Cs (x) is the capacitance per unit length between the zinc oxide element at the position x and the ground potential. Subsequently, by rearranging the above equations (1) and (2), the following equation (3) is obtained.

【０００８】[0008]

【数３】 Ｃ（ｘ）／Ｃs （ｘ）＝１／（ｘ−１）… 式（３） さらに、図５は、この式（３）を表現するグラフであ
り、言い換えれば、理想状態のキャパシタンス分布を示
すグラフである。すなわち、このような式（３）及び図
５に示すキャパシタンス分布を満足するようなシールド
形状を実現することにより、たとえ酸化亜鉛素子自体に
キャパシタンスがなくても、非直線要素群１の軸方向に
沿って均一な電圧分担が得られることになる。C (x) / Cs (x) = 1 / (x-1) Formula (3) FIG. 5 is a graph expressing Formula (3). In other words, FIG. It is a graph which shows a capacitance distribution. That is, by realizing a shield shape that satisfies the capacitance distribution shown in the equation (3) and FIG. 5, even if the zinc oxide element itself has no capacitance, the non-linear element group 1 has an axial direction. Along, a uniform voltage distribution is obtained.

【０００９】しかしながら、現実には、図５に示すよう
な特性を満足するシール形状を完全に実現することは困
難であるため、種々の近似形状が提案されており、図３
はその一例である。実際、酸化亜鉛素子は、系統電圧が
常時印加された状態で、比較的大きな誘電率（約７０
０）を有する誘電体としての機能を有しており、その自
己静電容量の効果により、近似的なシールド形状でも、
電圧クラス（５００ｋＶクラス）によってはその電圧分
担のバラツキを実用上十分な範囲に抑制することが可能
である。However, since it is actually difficult to completely achieve a seal shape satisfying the characteristics shown in FIG. 5, various approximate shapes have been proposed.
Is an example. In fact, the zinc oxide element has a relatively large dielectric constant (about 70%) when the system voltage is constantly applied.
0), and has a self-capacitance effect, so that even with an approximate shield shape,
Depending on the voltage class (500 kV class), it is possible to suppress the variation of the voltage sharing to a practically sufficient range.

【００１０】ところで、図３のシールド形状では、環状
シールド８を使用しているために、これに対向する位置
近傍の非直線要素群１の接地タンク３との間のキャパシ
タンスＣs （ｘ）が環状シールド８によりマスクされ、
ほぼ零になってしまうため、Ｃ（ｘ）／Ｃs （ｘ）の値
が図５に示す理想状態から大きくかけ離れ、非直線要素
群１の電位分布を乱してしまう。このため、５００ｋＶ
クラスに比べて非直線要素群１の直列枚数が増大し、そ
の結果自己静電容量がより小さくなる１０００ｋＶクラ
スにおいては、図３に示すようなシールド形状を適用し
た場合に、電圧分担のバラツキを実用上十分な範囲に抑
制することは不可能である。In the shield shape shown in FIG. 3, since the annular shield 8 is used, the capacitance Cs (x) between the non-linear element group 1 and the ground tank 3 near the position facing the annular shield 8 is annular. Masked by the shield 8,
Since the value becomes almost zero, the value of C (x) / Cs (x) greatly deviates from the ideal state shown in FIG. 5, and the potential distribution of the nonlinear element group 1 is disturbed. Therefore, 500 kV
In the 1000 kV class where the number of series of the non-linear element group 1 increases in comparison with the class and the self-capacitance becomes smaller, when the shield shape as shown in FIG. It is impossible to suppress it to a practically sufficient range.

【００１１】また、特開昭５４−８８５４号公報に開示
された避雷器では、棒状または板状のシールドを斜めに
突出させる構成を採用している。しかしながら、このよ
うな構成では、実際のシールド構造が複雑になり、か
つ、解析しにくいため、非直線要素群１の構成が変化す
ると、その度に実測で確認する必要性があり、汎用性に
かけるという問題点がある。The lightning arrester disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-8854 employs a configuration in which a rod-shaped or plate-shaped shield is projected obliquely. However, such a configuration complicates the actual shield structure and makes it difficult to analyze. Therefore, when the configuration of the non-linear element group 1 changes, it is necessary to confirm it by actual measurement every time. There is a problem of applying.

【００１２】一方、１０００ｋＶ級の高電圧系統に適用
される避雷器としては、主に下記の二つの理由から、非
直線抵抗体群として複数（４並列）の酸化亜鉛素子群
（コラム）を並列接続した構成が考えられている。 機器及び送電線路の小型化の目的で、避雷器の制限
電圧（保護レベル）が極めて低く設定されており、この
低い制限電圧を実現するために、酸化亜鉛素子群（コラ
ム）を並列接続し、各酸化亜鉛素子群（コラム）に流れ
るサージ電流値を減らして制限電圧を下げる必要があ
る。 送電線路の導体径、導体数が増大するため、サージ
インピーダンスが下がり、開閉動作責務がより厳しくな
る。加えて、負荷遮断などによる短時間過電圧責務もよ
り厳しくなるなど、必要なエネルギー耐量がより大きく
なるため、酸化亜鉛素子群（コラム）を並列接続してエ
ネルギー耐量を上げる必要がある。On the other hand, as a lightning arrester applied to a 1000 kV class high-voltage system, a plurality of (four parallel) zinc oxide element groups (columns) are connected in parallel as a nonlinear resistor group mainly for the following two reasons. The following configuration is considered. The limiting voltage (protection level) of the lightning arrester is set extremely low for the purpose of downsizing the equipment and transmission line, and in order to realize this low limiting voltage, a zinc oxide element group (column) is connected in parallel. It is necessary to reduce the surge current value flowing through the zinc oxide element group (column) to lower the limiting voltage. Since the conductor diameter and the number of conductors of the transmission line increase, the surge impedance decreases, and the duty of the switching operation becomes more severe. In addition, the required energy withstand capacity is further increased, for example, the short-time overvoltage duty due to load shedding is stricter. Therefore, it is necessary to connect the zinc oxide element groups (columns) in parallel to increase the energy withstand capacity.

【００１３】そして、このような１０００ｋＶクラスの
避雷器では、各並列コラムに流れる分流電流をできるだ
け均一にすることが重要である。とくに、酸化亜鉛素子
は、良好な非直線特性を有するので、各並列コラムの電
圧電流特性を精度良く揃えないと、分流にアンバランス
を生じてしまう。例えば、次の式（４）に示すように、
各並列コラム毎の制限電圧のバラツキを±０．２％以内
に管理しないと、分流アンバランスを±１０％以内に収
めることができない。[0013] In such a 1000 kV class lightning arrester, it is important to make the shunt current flowing in each parallel column as uniform as possible. In particular, since the zinc oxide element has good non-linear characteristics, if the voltage-current characteristics of each parallel column are not precisely aligned, imbalance occurs in the shunt. For example, as shown in the following equation (4),
Unless the variation of the limit voltage for each parallel column is controlled within ± 0.2%, the shunt imbalance cannot be kept within ± 10%.

【００１４】[0014]

【数４】 通常、１枚毎の素子の制限電圧のバラツキは±１０％程
度あるため、例えば、５枚毎に組み合わせてバラツキが
±２％程度になるように管理する。このようにして組み
合わせたブロックを定格電圧に応じて積み上げる。制限
電圧のバラツキは、素子直列枚数をｎとした場合、正規
分布を仮定すると、１／ｎ^1/2 に比例して小さくなる。
従って、直列枚数が約３００枚の１０００ｋＶクラスの
避雷器の場合には、次の式（５）に示すように、ランダ
ムに積み上げた場合でも、バラツキは±０．２６％程度
になるため、現実的な管理が可能である。(Equation 4) Normally, the variation of the limiting voltage of each element is about ± 10%. Therefore, for example, it is managed so that the variation is about ± 2% by combining every five elements. The blocks combined in this manner are stacked according to the rated voltage. The variation of the limiting voltage becomes smaller in proportion to 1 / n ^1/2 assuming a normal distribution, where n is the number of series elements.
Accordingly, in the case of a 1000 kV class lightning arrester having about 300 series units, the variation is about ± 0.26% even when they are randomly stacked, as shown in the following equation (5), so that it is practical. Management is possible.

【００１５】[0015]

【数５】 ここで、前述の特開昭５４−８８５４号公報に開示され
た避雷器を、以上のような複数の並列コラムからなる非
直線要素群１を有する避雷器に適用した場合には、各並
列コラムの電位分布を均一化させるように制御すること
が難しいという問題点がある。また、特願平４−９９６
３４号公報に開示された避雷器では、図６に示すよう
に、図３の環状シールド８に代えて、円弧状シールド９
を使用した構成を採用しているが、この構成において
も、複数の並列コラムから非直線要素群１を構成した場
合には、前述の特開昭５４−８８５４号公報と同様に、
各並列コラムの電位分布を均一化させるように制御する
ことが難しいという問題点がある。(Equation 5) Here, when the lightning arrester disclosed in the above-mentioned JP-A-54-8854 is applied to the lightning arrester having the non-linear element group 1 composed of a plurality of parallel columns as described above, the potential of each parallel column is reduced. There is a problem that it is difficult to control so as to make the distribution uniform. Also, Japanese Patent Application No. 4-996
In the lightning arrester disclosed in Japanese Patent Publication No. 34-34, as shown in FIG. 6, instead of the annular shield 8 of FIG.
However, even in this configuration, when the non-linear element group 1 is composed of a plurality of parallel columns, similar to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-8854,
There is a problem that it is difficult to control so that the potential distribution of each parallel column is made uniform.

【００１６】すなわち、これらの特開昭５４−８８５４
号公報、特願平４−９９６３４号公報に記載された避雷
器においては、シールドが非対称に配置されているため
に、非直線要素群１の各並列コラム毎に電位分布のアン
バランスが生じ、全ての並列コラムの電位分布を均一化
させるように制御することが困難となる。このような不
都合を回避するためには、各並列コラムを適当な素子枚
数を有する複数のブロックに分割し、各ブロック毎に並
列コラム間を相互に接続すれば良いが、この場合には、
前述のように、分流管理の対称となるブロックの素子枚
数が少なくなるので、組み合わせ管理が難しくなり、分
流アンバランスが生じ、放電耐量特性上で不利となる。That is, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the lightning arresters described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 4-99634, the potential distribution is unbalanced for each parallel column of the nonlinear element group 1 because the shields are arranged asymmetrically. It is difficult to control so as to make the potential distribution of the parallel columns uniform. In order to avoid such inconvenience, each parallel column may be divided into a plurality of blocks having an appropriate number of elements, and the parallel columns may be interconnected for each block. In this case,
As described above, since the number of elements in a block that is symmetrical with respect to the branching management is reduced, the combination management becomes difficult, and a branching imbalance occurs, which is disadvantageous in discharge withstand characteristics.

【００１７】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、複
数の並列コラムからなる非直線要素群の電圧分担を容易
に均一化すると共にコラム間の分流アンバランスを最小
化可能で、高いエネルギー処理能力を有し、信頼性に優
れた、１０００ｋＶクラス用として好適なタンク形避雷
器を提供することである。The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to easily equalize the voltage sharing of a non-linear element group including a plurality of parallel columns. It is another object of the present invention to provide a tank-type lightning arrester suitable for a 1000 kV class, which is capable of minimizing a divergence imbalance between columns, has a high energy processing capability, and is highly reliable.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明によるタンク形避
雷器は、絶縁媒体を封入した接地タンク内に、複数の非
直線抵抗体を直列に積み重ねて形成された複数の並列コ
ラムからなる非直線要素群を収納し、この非直線要素群
の軸方向の一端に傘状シールドを設けると共に、その軸
方向の他端に大地電位部を接続したタンク形避雷器にお
いて、前記傘状シールドの前記大地電位部側に、接続支
持体を介して接続された複数の円弧状シールドが配置さ
れ、 前記複数の円弧状シールド間に、少なくとも該円弧
状シールドと同等以上の空間が設けられること、を特徴
とする。SUMMARY OF THE INVENTION A tank type lightning arrester according to the present invention is a non-linear element comprising a plurality of parallel columns formed by stacking a plurality of non-linear resistors in series in a grounded tank filled with an insulating medium. A tank-type lightning arrestor in which a group is accommodated and an umbrella-shaped shield is provided at one end in the axial direction of the non-linear element group, and a ground potential portion is connected to the other end in the axial direction. Side, connection support
A plurality of arc-shaped shields connected via a support
It is, among the plurality of arc-shaped shield, at least the arc
A space equal to or greater than that of the shape shield is provided .

【００１９】[0019]

【作用】以上のように構成された本発明のタンク形避雷
器においては、非直線要素群の周囲に複数の円弧状シー
ルドを配置するとともに、該円弧状シールド間に、少な
くともこの円弧状シールドと同等以上の空間を設けたの
で、非直線要素群の円弧状シールドに対向する位置近傍
の部分と接地タンクとの間にキャパシタンスを生じさせ
ることができる。そのため、非直線要素群の接地側に近
い部分と円弧状シールドとの間のキャパシタンスがより
小さくなり、非直線要素群と接地タンクとの間のキャパ
シタンスがより大きくなるため、非直線要素群のキャパ
シタンス分布が理想状態に近付き、その結果、非直線要
素群の電圧分担を軸方向に沿って均一化できる。In the tank-type lightning arrester of the present invention configured as described above , a plurality of arc-shaped sheets are provided around the non-linear element group.
With a small field between the arc-shaped shields.
At least there was a space equal to or greater than this arcuate shield
Near the position of the non-linear element group facing the arc-shaped shield
Between the ground tank and the ground
Can be Therefore, the capacitance between the portion of the non-linear element group close to the ground side and the arc-shaped shield is smaller, and the capacitance between the non-linear element group and the grounding tank is larger. The distribution approaches the ideal state, and as a result, the voltage sharing of the non-linear element group can be made uniform along the axial direction.

【００２０】さらに、円弧状シールドを対称に配置した
ことにより、各並列コラムの電位分布を均一化させるよ
うに制御できるため、高圧側導体や接地タンクと接続す
る部分を除いて、各並列コラム間を接続する必要がな
い。従って、各並列コラムを複数のブロックに分割し、
各ブロック毎に並列コラム間を相互に接続した場合のよ
うに、分流管理の対称となる素子枚数が少なくなること
がないため、分流管理を容易に行うことができ、分流ア
ンバランスを最小化することができる。Furthermore, by arranging the arc-shaped shields symmetrically, it is possible to control so that the potential distribution of each parallel column is made uniform. No need to connect. Therefore, each parallel column is divided into multiple blocks,
As in the case where the parallel columns are connected to each other in each block, the number of elements that are symmetrical to the shunting does not decrease, so that the shunting management can be easily performed and the shunting imbalance is minimized. be able to.

【００２１】[0021]

【実施例】以下には、本発明によるタンク形避雷器を、
１０００ｋＶ級の高電圧系統用の４並列のタンク形避雷
器に適用した一実施例について、図１及び図２を参照し
て説明する。この場合、図１は避雷器全体の構成を示す
断面図、図２は図１のＡ矢視断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tank type lightning arrester according to the present invention will be described below.
One embodiment applied to a 4-parallel tank-type lightning arrester for a 1000 kV-class high-voltage system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this case, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the entire lightning arrester, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.

【００２２】これらの図に示すように、複数の酸化亜鉛
素子（非直線抵抗体）を直列に積み重ねて形成された４
つの並列コラム１ａ〜１ｄからなる非直線要素群１が、
ＳＦ₆ ガスなどの絶縁性の優れた絶縁媒体２を封入した
垂直配置の接地タンク３内に収納されている。非直線要
素群１を構成する４つの並列コラム１ａ〜１ｄは、図２
に示すように、接地タンク３の中心軸の周囲に、接地タ
ンク３と同軸方向に整列する形で配置されている。そし
て、これらの並列コラム１ａ〜１ｄからなる非直線要素
群１の軸方向の一端（図中上端部）は、絶縁スペーサ４
で支持された高圧側導体５を介して、図示しない変電所
母線に接続されている。As shown in these drawings, a zinc oxide element (non-linear resistor) is formed by stacking a plurality of zinc oxide elements in series.
A non-linear element group 1 composed of two parallel columns 1a to 1d is
It is housed in a vertically arranged ground tank 3 in which an insulating medium 2 having excellent insulating properties such as SF ₆ gas is sealed. The four parallel columns 1a to 1d constituting the nonlinear element group 1 are shown in FIG.
As shown in (1), it is arranged around the central axis of the ground tank 3 so as to be coaxially aligned with the ground tank 3. One end (upper end in the figure) of the non-linear element group 1 composed of the parallel columns 1a to 1d in the axial direction is connected to the insulating spacer 4
Is connected to a substation bus (not shown) via a high-voltage side conductor 5 supported by the above.

【００２３】また、非直線要素群１の軸方向における高
圧側の一端（図中上端部）には、傘状シールド６が固定
されており、この傘状シールド６の大地電位部側の一端
（図中下端部）には、周方向幅の狭い４本の接続支持体
７ａ〜７ｄを介して、２つの金属製の円弧状シールド９
ａ，９ｂが接続されている。この２つの金属製の円弧状
シールド９ａ，９ｂは、一方の円弧状シールド９ａが隣
接する２つの並列コラム１ａ，１ｂに対向し、かつ、他
方の円弧状シールド９ｂが残る２つの並列コラム１ｃ，
１ｄに対向する形で、非直線要素群１の周囲に対称に配
置されている。すなわち、円弧状シールド９ａ，９ｂと
各並列コラム１ａ〜１ｄとの配置関係が同一となるよう
に構成されている。An umbrella-shaped shield 6 is fixed to one end (upper end in the drawing) of the non-linear element group 1 on the high voltage side in the axial direction. At the lower end in the figure, two metal arc-shaped shields 9 are provided via four connection supports 7a to 7d having a small circumferential width.
a and 9b are connected. The two metallic arc-shaped shields 9a, 9b are opposed to two adjacent parallel columns 1a, 1b in which one arc-shaped shield 9a is adjacent and two parallel columns 1c, 9c, in which the other arc-shaped shield 9b remains.
Opposite to 1d, they are arranged symmetrically around the non-linear element group 1. That is, the configuration is such that the positional relationship between the arc-shaped shields 9a and 9b and the respective parallel columns 1a to 1d is the same.

【００２４】そして、これらの円弧状シールド９ａ，９
ｂは、互いに接触するのではなく、対向する端部間に一
定の間隔を有する形で配置されており、この結果、円弧
状シールド９ａ，９ｂの端部間に、２つの開放空間９
ｃ，９ｄが形成されている。この開放空間９ｃ，９ｄ
は、非直線要素群１の各並列コラム１ａ〜１ｄと接地タ
ンク３との間にキャパシタンスＣs （ｘ）を発生させる
ために形成されている。The arc-shaped shields 9a, 9
b are not in contact with each other, but are arranged with a certain spacing between the opposing ends, so that the two open spaces 9 are located between the ends of the arc-shaped shields 9a, 9b.
c, 9d are formed. These open spaces 9c and 9d
Are formed to generate a capacitance Cs (x) between each of the parallel columns 1a to 1d of the nonlinear element group 1 and the ground tank 3.

【００２５】この場合、円弧状シールド９ａ，９ｂ間の
開放空間９ｃ，９ｄの寸法（開放角度）は、前記のよう
に非直線要素群１と接地タンク３との間にキャパシタン
スＣs （ｘ）を発生させる必要から、ある程度大きくし
なければならない。例えば、製作を容易にするために円
弧状シールドを２分割し、その間に小さな隙間を形成し
ただけでは、キャパシタンスＣs （ｘ）を発生させるこ
とができない。すなわち、開放空間９ｃ，９ｄの寸法
（開放角度）は、ある程度の大きさを有すれば適宜選択
可能であり、解析及び実測により、最も均一な電圧分担
が得られるような最適な寸法（開放角度）を選定するこ
とが望ましい。In this case, the dimensions (open angles) of the open spaces 9c and 9d between the arc-shaped shields 9a and 9b are determined by the capacitance Cs (x) between the non-linear element group 1 and the ground tank 3 as described above. Because of the need to generate it, it must be increased to some extent. For example, the capacitance Cs (x) cannot be generated simply by dividing the arc-shaped shield into two parts to facilitate manufacture and forming a small gap therebetween. That is, the dimensions (opening angles) of the open spaces 9c and 9d can be appropriately selected as long as they have a certain size, and the optimum dimensions (opening angles) that can obtain the most uniform voltage distribution by analysis and actual measurement. ) Is desirable.

【００２６】さらに、接続支持体７ａ〜７ｄも、２本の
接続支持体７ａ，７ｂによって一方の円弧状シールド９
ａを支持し、かつ、残る２本の接続支持体７ｃ，７ｄに
よって他方の円弧状シールド９ｂを支持する形で、対称
に配置されている。この接続支持体７ａ〜７ｄは、円弧
状シールド９ａ，９ｂを高圧側導体５と電気的にほぼ同
電位に接続するために使用される部材であり、円弧状シ
ールド９ａ，９ｂを機械的に十分に支持固定できるもの
であれば良く、例えば、棒状導体、リング状導体、リー
ド線などで構成される。また、接続支持体７ａ〜７ｄの
周方向の幅、本数は適宜選定されるが、本実施例のよう
に、円弧状シールド９ａ，９ｂと同様に対称に配置され
ることが望ましい。Further, the connection supports 7a to 7d are also provided with one arc-shaped shield 9 by the two connection supports 7a and 7b.
a, and the other two arc-shaped shields 9b are supported symmetrically by the remaining two connection supports 7c and 7d. The connection supports 7a to 7d are members used to electrically connect the arc-shaped shields 9a and 9b to substantially the same potential as the high-voltage side conductor 5, and mechanically connect the arc-shaped shields 9a and 9b to each other. Any material can be used as long as it can be supported and fixed, and includes, for example, a rod-shaped conductor, a ring-shaped conductor, and a lead wire. The width and number of the connection supports 7a to 7d in the circumferential direction are appropriately selected, but are desirably arranged symmetrically like the arc-shaped shields 9a and 9b as in the present embodiment.

【００２７】次に、以上のような構成を有する本実施例
の作用について説明する。すなわち、傘状シールド６の
大地電位部側に、周方向幅の狭い接続支持体７ａ〜７ｄ
を介して円弧状シールド９ａ，９ｂを配置したため、非
直線要素群１の円弧状シールド９ａ，９ｂに対向する位
置近傍の部分と接地タンク３との間にキャパシタンスＣ
s （ｘ）が生じ、接地側に近い非直線要素群１の接地側
に近い部分と円弧状シールド９ａ，９ｂとの間のキャパ
シタンスがより小さくなり、非直線要素群１と接地タン
ク３との間のキャパシタンスがより大きくなるため、非
直線要素群１のキャパシタンス分布が、図５に示したよ
うな理想状態に近付き、その結果、非直線要素群１の電
圧分担を軸方向に沿って均一化できる。Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described. That is, the connection supports 7 a to 7 d having a narrow circumferential width are provided on the ground potential portion side of the umbrella-shaped shield 6.
, The capacitance C between the ground tank 3 and a portion of the non-linear element group 1 near the position facing the arc-shaped shields 9a and 9b and the grounding tank 3.
s (x) occurs, the capacitance between the portion of the non-linear element group 1 near the ground side near the ground side and the arc-shaped shields 9a and 9b becomes smaller, and the capacitance between the non-linear element group 1 and the ground tank 3 becomes smaller. Since the capacitance between them becomes larger, the capacitance distribution of the non-linear element group 1 approaches an ideal state as shown in FIG. 5, and as a result, the voltage sharing of the non-linear element group 1 is made uniform along the axial direction. it can.

【００２８】さらに、円弧状シールド９ａ，９ｂは、非
直線要素群１の周囲に対称配置されていることに加え
て、円弧状シールド９ａ，９ｂと各並列コラム１ａ〜１
ｄとの配置関係が同一となるように構成されているた
め、各並列コラム１ａ〜１ｄの電位分布は均一に制御さ
れる。従って、前述した従来例のように、各ブロック毎
に並列コラム間を相互に接続する必要がないため、並列
コラム１ａ〜１ｄ間の制限電圧のバラツキを最小化する
ことができ、分流アンバランスの低減、エネルギー処理
能力の向上に寄与できる。また、本実施例においては、
接続支持体７ａ〜７ｄも対称に配置されているため、こ
の点からも、並列コラム１ａ〜１ｄ間の電位分布の均一
化に貢献できる。Further, the arc-shaped shields 9a and 9b are arranged symmetrically around the non-linear element group 1, and in addition to the arc-shaped shields 9a and 9b and the parallel columns 1a to 1b.
Since the arrangement relationship with d is the same, the potential distribution of each of the parallel columns 1a to 1d is controlled uniformly. Therefore, unlike the conventional example described above, there is no need to mutually connect the parallel columns for each block, so that the variation of the limit voltage between the parallel columns 1a to 1d can be minimized, and the shunt imbalance can be reduced. It can contribute to reduction and improvement of energy processing capacity. In the present embodiment,
Since the connection supports 7a to 7d are also arranged symmetrically, this also contributes to the uniformization of the potential distribution between the parallel columns 1a to 1d.

【００２９】以上説明したように、本実施例のタンク形
避雷器においては、傘状シールド６の大地電位部側に接
続支持体７ａ〜７ｄを介して円弧状シールド９ａ，９ｂ
を配置したことにより、比較的簡単な構成で、高電圧ク
ラスの非直線要素群１の電圧分担を実用上十分な精度で
均一化できる。その結果、避雷器としての信頼性を大幅
に向上させることができる。また、円弧状シールド９
ａ，９ｂを対称に配置した上に、接続支持体７ａ〜７ｄ
をも対称に配置したことにより、各並列コラム１ａ〜１
ｄの電位分布を均一に制御でき、その結果、コラム間の
分流アンバランスを低減でき、エネルギー処理能力の向
上を図ることができる。さらに、比較的簡単な構成であ
るため、３次元電界解析などのモデル化が容易であり、
一度解析と実測との比較を行い、モデルを確立しておけ
ば、非直線要素群のサイズ、並列数、静電容量の変更な
どにも比較的容易に対応できる。As described above, in the tank type lightning arrester of this embodiment, the arc-shaped shields 9a and 9b are provided on the ground potential side of the umbrella-shaped shield 6 via the connection supports 7a to 7d.
Is arranged, the voltage sharing of the non-linear element group 1 of the high-voltage class can be made uniform with sufficient accuracy for practical use with a relatively simple configuration. As a result, the reliability as an arrester can be greatly improved. Also, the arc-shaped shield 9
a and 9b are symmetrically arranged, and the connection supports 7a to 7d
Are arranged symmetrically, so that each parallel column 1a-1
The potential distribution of d can be controlled uniformly, and as a result, the shunt imbalance between the columns can be reduced, and the energy processing capability can be improved. Furthermore, since the configuration is relatively simple, modeling such as three-dimensional electric field analysis is easy,
Once a comparison between analysis and actual measurement is made to establish a model, it is relatively easy to respond to changes in the size, number of parallel elements, and capacitance of the non-linear element group.

【００３０】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、各部の具体的な構成は適宜選択可能であ
る。例えば、円弧状シールド及び接続支持体の周方向寸
法や数などは適宜選択可能である。また、接続支持体の
配置が対称であることが望ましいことは、前述の通りで
あるが、電位分布に与える影響は、円弧状シールドに比
べて格段に小さいため、例えば、図１において、高圧側
導体５を接地タンク３の横方向に突出する構成なども可
能である。すなわち、接続支持体がある程度非対称配置
であっても、電位分布の影響は、問題とならない程度に
小さいため、接続支持体の配置は、解析及び実測により
適宜選定可能である。さらに、本発明は、４つの並列コ
ラムを並列接続してなるタンク形避雷器に限定されるも
のではなく、複数の並列コラムを並列接続してなるタン
ク形避雷器一般に広く適用可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a specific configuration of each part can be appropriately selected. For example, the circumferential dimension and number of the arc-shaped shield and the connection support can be appropriately selected. As described above, it is desirable that the arrangement of the connection supports is symmetric. However, since the influence on the potential distribution is much smaller than that of the arc-shaped shield, for example, in FIG. A configuration in which the conductor 5 protrudes in the lateral direction of the ground tank 3 is also possible. That is, even if the connection supports are asymmetrically arranged to some extent, the influence of the potential distribution is so small that it does not cause a problem. Therefore, the arrangement of the connection supports can be appropriately selected by analysis and actual measurement. Further, the present invention is not limited to a tank-type lightning arrester having four parallel columns connected in parallel, and is widely applicable to a tank-type lightning arrester having a plurality of parallel columns connected in parallel.

【００３１】[0031]

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
傘状シールドの前記大地電位部側に、接続支持体を介し
て接続された複数の円弧状シールドを配置し、前記複数
の円弧状シールド間に、少なくとも該円弧状シールドと
同等以上の空間を設けることによって、非直線要素群の
円弧状シールドに対向する位置近傍の部分と接地タンク
との間にキャパシタンスを確実に生じさせ、複数の並列
コラムからなる非直線要素群の電圧分担を容易に均一化
するとともに、各並列コラム間の分流アンバランスを最
小化可能で、高いエネルギー処理能力を有し、信頼性に
優れた、１０００ｋＶクラス用として好適なタンク形避
雷器を提供することができる。As described above, in the present invention,
On the ground potential side of the umbrella-shaped shield, via a connection support
A plurality of arc-shaped shields connected by
Between at least the arc-shaped shield and
By providing equal or more space, the nonlinear element group
The part near the position facing the arc-shaped shield and the ground tank
To ensure that there is a capacitance between
Easily equalize the voltage distribution of the nonlinear elements consisting of columns
In addition, it is possible to provide a tank-type lightning arrester suitable for a 1000 kV class, which is capable of minimizing a shunt imbalance between parallel columns, has a high energy processing capability, and is excellent in reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明によるタンク形避雷器を１０００ｋＶ級
の高電圧系統用の４並列のタンク形避雷器に適用した一
実施例において、避雷器全体の構成を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an entire configuration of a lightning arrester in one embodiment in which a tank-type lightning arrester according to the present invention is applied to a 4-parallel tank-type lightning arrester for a 1000 kV class high-voltage system.

【図２】図１のＡ矢視断面図。FIG. 2 is a sectional view taken in the direction of arrow A in FIG. 1;

【図３】従来のタンク形避雷器の一例を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing an example of a conventional tank type lightning arrester.

【図４】電位分布制御の原理を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of potential distribution control.

【図５】理想状態のキャパシタンス分布を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a capacitance distribution in an ideal state.

【図６】従来のタンク形避雷器の一例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing an example of a conventional tank type lightning arrester.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…非直線要素群 １ａ〜１ｄ…並列コラム ２…絶縁媒体 ３…接地タンク ４…絶縁スペーサ ５…高圧側導体 ６…傘状シールド ７，７ａ〜７ｄ…接続支持体 ８…環状シールド ９，９ａ，９ｂ…円弧状シールド ９ｃ，９ｄ…開放空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-linear element group 1a-1d ... Parallel column 2 ... Insulating medium 3 ... Grounding tank 4 ... Insulating spacer 5 ... High voltage side conductor 6 ... Umbrella-shaped shield 7, 7a-7d ... Connection support body 8 ... Annular shield 9, 9a , 9b ... arc-shaped shield 9c, 9d ... open space

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−105989（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01C 7/12 H01C 1/06 H01T 1/00 H01T 4/00 Continuation of front page (56) References JP-A-55-105989 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) H01C 7/12 H01C 1/06 H01T 1/00 H01T 4 / 00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 絶縁媒体を封入した接地タンク内に、複
数の非直線抵抗体を直列に積み重ねて形成された複数の
並列コラムからなる非直線要素群を収納し、この非直線
要素群の軸方向の一端に傘状シールドを設けると共に、
その軸方向の他端に大地電位部を接続したタンク形避雷
器において、前記傘状シールドの前記大地電位部側に、接続支持体を
介して接続された複数の円弧状シールドが配置され、 前記複数の円弧状シールド間に、少なくとも該円弧状シ
ールドと同等以上の空間が設けられること、 を特徴とするタンク形避雷器。A non-linear element group consisting of a plurality of parallel columns formed by stacking a plurality of non-linear resistors in series is housed in a grounded tank filled with an insulating medium, and the axis of the non-linear element group is stored. While providing an umbrella-shaped shield at one end in the direction,
In a tank type lightning arrester having a ground potential portion connected to the other end in the axial direction , a connection support is provided on the ground potential portion side of the umbrella-shaped shield.
A plurality of arc-shaped shields connected via a plurality of arc-shaped shields are disposed between the plurality of arc-shaped shields.
A tank-type lightning arrester characterized by being provided with a space equal to or greater than that of