JP3279439B2 - 機器内蔵形避雷器 - Google Patents

機器内蔵形避雷器

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晋吾 白川
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進午 内田
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁媒体で満たした配電
用機器内に酸化亜鉛素子を配置してなる機器内蔵形避雷
器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電柱上に設置される屋外形気中
配電用避雷器は、そのリード線切れや取付け時の不注意
から碍管割れ等の故障があることから、最近、これを解
決するために、例えば変圧器タンク等の配電用機器内に
酸化亜鉛素子を配置して成る機器内蔵形避雷器が提案さ
れている。このような機器内蔵形避雷器として特公平4
−66362号公報等に記載のものが知られており、こ
れを図6に示している。この発明は、内部に酸化亜鉛素
子5を配置した筒状の絶縁筒4の軸方向の一端に線路側
端子1を取り付け、その他端に板状の接地側端子17を
取り付け、線路側端子1側の絶縁筒4の内面に配置した
端板18と酸化亜鉛素子5の対向部間に接触圧を与える
ばね2を配置し、一方、接地側端子17と絶縁筒4の対
向部間には金属スペーサ16を配置して構成されてい
る。このように構成された機器内蔵形避雷器は、例えば
変圧器タンク等の配電用機器内に配置して用いられる
が、酸化亜鉛素子5を冷却するために絶縁筒4および接
地側端子17に開孔4aおよび17aを形成し、配電用
機器内に満たした絶縁油等の絶縁媒体の対流を利用して
これら開孔4aおよび17a間で循環させるようにして
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の機
器内蔵形避雷器は、単に平板状の接地側端子17に開孔
17aを形成するだけであったため、同部から流入する
絶縁媒体が酸化亜鉛素子5の外周部全体に冷却作用を与
えるようとするには、接地側端子17側と絶縁筒4の対
向部間に金属スペーサ16を配置し、この金属スペーサ
16の周辺にある程度のスペースを形成しなければなら
なかった。このため、酸化亜鉛素子5の軸方向長に対し
て絶縁筒4の軸方向長を大きくしなければならず、機器
内蔵形避雷器が大型化してしまい、結果的に変圧器タン
ク等の配電用機器の容器を大型化しなければならなかっ
た。
【0004】本発明の目的は、酸化亜鉛素子を収納した
絶縁筒の軸方向長を短縮して小型化を図った機器内蔵形
避雷器を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため、酸化亜鉛素子を収納した絶縁筒の軸方向一
端に線路側端子を設け、上記絶縁筒の軸方向他端に接地
取付け金具を固定し、上記絶縁筒における上記線路側端
子側および上記接地取付け金具側に、上記酸化亜鉛素子
の外周部と上記絶縁筒の内壁面間の間隙を介して連通し
た開孔をそれぞれ形成し、絶縁媒体を満たした配電用機
器内の接地金具に上記接地取付け金具を固定して成る機
器内蔵形避雷器において、上記絶縁筒の上記軸方向他端
に、反酸化亜鉛素子側が凸形であると共に、ほぼ中心部
に上記接地取付け金具固定された傾斜部付き金属キャ
ップを設け、この傾斜部付き金属キャップの傾斜部に、
上記接地取付け金具側の上記開孔を形成したことを特徴
とする。
【0006】
【作用】本発明による機器内蔵形避雷器は、上述のよう
に開孔を有した傾斜部付き金属キャップを設けたため、
絶縁筒の軸方向長を増大することなく、配電用機器内の
接地金具と絶縁筒間に十分な絶縁媒体の流通面積を確保
することができ、しかも従来のように絶縁筒内に絶縁媒
体の流通のために金属スペーサを配置することなく効率
良く絶縁媒体の循環を行ない、これによって酸化亜鉛素
子の冷却効果が増大し、酸化亜鉛素子の課電寿命特性お
よびサージ吸収能力を増加できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
【0008】図1は本発明の一実施例による機器内蔵形
避雷器の横断面図である。
【0009】軸方向に積層した複数の酸化亜鉛素子5を
筒状の絶縁筒4の内部に配置し、この絶縁筒4の軸方向
一端に線路側端子1を取り付け、絶縁筒4の軸方向他端
には皿状の傾斜部付き金属キャップ11を取り付け、こ
の傾斜部付き金属キャップ11の中心部に接地取付け金
具10を固定している。線路側端子1側の絶縁筒4の内
面に配置した端板18と酸化亜鉛素子5の対向部間に
は、接触圧を与えるばね2を配置し、酸化亜鉛素子5の
他端は、傾斜部付き接地側端子11の中心部に固定した
接地取付け金具10の内側端と接触しており、こうして
線路側端子1と接地取付け金具10間に酸化亜鉛素子5
が接触圧が付与されて電気的直列に接続されている。接
地取付け金具10は中空状で、その中空部内壁にはボル
ト6が螺合するねじ部が形成されており、また、その軸
方向の中間の外周部で傾斜部付き金属キャップ11と連
結されている。この連結は、通常、溶接、ねじ、圧縮接
続等で行なわれている。また傾斜部付き金属キャップ1
1の外周部は、絶縁容器4の軸方向端に配置したクッシ
ョン8を包囲して絶縁筒4の外周面まで包囲した後に固
着されている。絶縁筒4の線路側端子1側の側面には複
数の開孔4aが形成され、また傾斜部付き金属キャップ
11の傾斜部にも底面図である図2に示すように複数の
開孔11aが形成され、これら開孔4a,11a間は、
酸化亜鉛素子5の外周面と絶縁筒4の内周面との間の間
隙14を介して連通されている。ここで、開孔4a,1
1aのそれぞれの流通断面積は、少なくとも間隙14の
流通断面積以上の大きさに成されている。
【0010】このように構成した機器内蔵形避雷器は、
変圧器タンク7や気中開閉器等の配電用機器内の適当な
接地導体15の一側に接地取付け金具10が位置するよ
うに配置し、接地導体15の他側からのボルト6を接地
取付け金具10のねじ部に螺合することによって避雷器
の軸線を水平方向に向けて支持固定し、線路側端子1を
接続導体12によって変圧器巻線13等に接続して雷サ
ージ過電圧保護用として使用される。
【0011】従って、機器内蔵形避雷器の周囲は、油、
SF6ガス、空気、圧縮ガス、カーフロロカーボン液等
の絶縁媒体で満たされることになり、絶縁媒体は開孔4
a……間隙14……開孔11aの間で循環して酸化亜鉛
素子5の冷却に寄与し、冷却効果により機器内蔵形避雷
器のサージ吸収能力の向上に役立つ。特に、接地取付け
金具10には傾斜部付き金属キャップ11が連結され、
この実施例における傾斜部付き金属キャップ11は反酸
化亜鉛素子側に凸形であるため、絶縁筒4の図における
下端と接地導体15との間に絶縁媒体の流入のために必
要な十分な距離Lを確保すると同時に、傾斜部付き金属
キャップ11の傾斜部に形成した開孔11aから流入し
た絶縁媒体が間隙14に至るために必要な空間を絶縁筒
4の端部に確保することができる。従って、従来のよう
に酸化亜鉛素子5と接地側端子17間に金属製スペーサ
16を配置する必要がなく、絶縁筒4の軸方向に小型化
したり、あるいは同一軸方向長の絶縁容器4で十分な収
納容積を得ることができる。
【0012】また、この実施例における開孔4a,11
aのそれぞれの流通断面積は、少なくとも間隙14の流
通断面積以上の大きさに成しているため、自然対流を利
用して酸化亜鉛素子5の外周部に絶縁媒体の流れを容易
に形成させて、酸化亜鉛素子5を冷却することができ
る。このような酸化亜鉛素子5の温度上昇抑制効果によ
り、酸化亜鉛素子5は熱暴走することなく、雷サージ吸
収能力を向上でき、かつ運転電圧に耐え、長期寿命特性
を確立できるようになり、避雷器としての信頼性が大幅
に向上することができる。また傾斜部付き金属キャップ
11には傾斜部があるため、酸化亜鉛素子5の軸方向に
ある程度の弾性を得ることができ、運転中の発熱により
酸化亜鉛素子5がその軸方向に伸縮しても、ばね2と傾
斜部付き金属キャップ11の弾性変形によって吸収する
ことができ、図6に示す従来例のように絶縁筒4と接地
側端子17間の固着部を破損するのを防止することがで
きる。
【0013】図3は本発明の他の実施例による機器内蔵
形避雷器の横断面図で、先の図1に示した機器内蔵形避
雷器との相違は酸化亜鉛素子5の構成にあり、以下はこ
の相違点についてのみ説明し、同等物には同一符号を付
けて詳細な説明を省略する。酸化亜鉛素子5は、その軸
方向の中心部に貫通孔5aを有するドーナツ状に成さ
れ、そのような複数の酸化亜鉛素子5を積層することに
よって、軸方向の中心部に絶縁筒4の両端部を連通する
一連の貫通孔5aを形成している。この一連の貫通孔5
aの一端は開孔4aを介して絶縁筒4の外部に開放さ
れ、一連の貫通孔5aの他端は図4の底面図にも示すよ
うに接地取付け金具10の中空部に連通されている。こ
の接地取付け金具10の中空部は図1の取り付け状態に
おいてボルト6によって封じられてしまうので、接地取
付け金具10の中空部には図示しない孔を形成し、この
孔によって酸化亜鉛素子5と傾斜部付き金属キャップ1
1との間に形成された空間と、一連の貫通孔5a間を連
通するようにすると良い。また、ボルト6の中央に貫通
孔を形成し、この貫通孔からボルト6を通って絶縁媒体
が流入するようにすることもできる。
【0014】上述した実施例の機器内蔵形避雷器によれ
ば、一連の貫通孔5aを通過する絶縁媒体の流れが付加
されて、絶縁媒体による酸化亜鉛素子5の冷却効果が増
加する。傾斜部付き金属キャップ11を中心とする構成
は先の実施例と同一であるため、ほぼ同様の効果を得る
ことができる。
【0015】図5は上述のように構成した機器内蔵形避
雷器の平面図である。
【0016】特に、絶縁筒4の図における下端部外周面
まで包囲して固着した傾斜部付き金属キャップ11に注
目すると、絶縁筒4の外周面を包囲したその外表面に機
器内蔵形避雷器の製造番号および酸化亜鉛素子の製造ロ
ット番号19の少なくともいずれか一方を刻印してい
る。従って、この製造番号あるいは酸化亜鉛素子の製造
ロット番号19を上部に向けて図1に示すように組み立
てると、点検時において配電用機器上部から機器内蔵形
避雷器の組立状態のままでこれを簡単に判別できるよう
になり、保守点検が容易になる。なお、上記番号9は、
絶縁筒4の線路側端子1側に形成した開孔4aと絶縁筒
4の軸線0を通る1つの平面が絶縁筒の外表面を切る個
所に設けるとよい。これによって番号9を開孔4aの方
向が一致し、番号9が真上を向くように接地金具15に
取り付ければ、絶縁筒4内部に対流によって流入した絶
縁媒体が外部に流出しやすくなり、絶縁筒内の流れを促
進する。これによって冷却効率の向上を図ることができ
る方向に避雷器を容易に取り付けることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明の機器内蔵形
避雷器によれば、絶縁筒の一方の端部に反酸化亜鉛素子
側に突出する傾斜部付き金属キャップを設け、この傾斜
部付き金属キャップの傾斜部に絶縁筒の内外を連通する
開孔を形成したため、軸方向に小型な絶縁筒を用いた小
型の機器内蔵形避雷器を提供することができる。また、
傾斜部に開孔を設けているので、開孔から導入される絶
縁媒体の流れの偏向角度が小さくなり、より効率的に絶
縁媒体が絶縁筒内に導入され、これによって内部の酸化
亜鉛素子を効果的に冷却して酸化亜鉛素子の雷サージ吸
収能力を向上させ、寿命特性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による機器内蔵形避雷器とこ
の避雷器を設置した機器の横断面図である。
【図2】図1に示した機器内蔵形避雷器の底面図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例による機器内蔵形避雷器の
横断面図である。
【図4】図3に示した機器内蔵形避雷器の底面図であ
る。
【図5】図1に示した機器内蔵形避雷器の底面図であ
る。
【図6】従来の機器内蔵形避雷器の横断面図である。
【符号の説明】
1 線路側端子 2 ばね 4 絶縁筒 4a 開孔 5 酸化亜鉛素子 6 ボルト 10 接地取付け金具 11 傾斜部付き金属キャップ 11a 開孔 14 間隙 15 接地金具 19 製造番号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 進午 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力 株式会社内 (72)発明者 望月 一寿 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力 株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−153606(JP,A) 実開 平1−86087(JP,U) 実開 平1−58902(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01T 1/00 - 4/20 H01C 7/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化亜鉛素子を収納した絶縁筒の軸方向
    一端に線路側端子を設け、 上記絶縁筒の軸方向他端に接地取付け金具を固定し、 上記絶縁筒における上記線路側端子側および上記接地取
    付け金具側に、上記酸化亜鉛素子の外周部と上記絶縁筒
    の内壁面間の間隙を介して連通した開孔をそれぞれ形成
    し、 絶縁媒体を満たした配電用機器内の接地金具に上記接地
    取付け金具を固定して成る機器内蔵形避雷器において、 上記絶縁筒の上記軸方向他端に、反酸化亜鉛素子側が
    形であると共に、ほぼ中心部に上記接地取付け金具
    された傾斜部付き金属キャップを設け、 この傾斜部付き金属キャップの傾斜部に、上記接地取付
    け金具側の上記開孔を形成した ことを特徴とする機器内
    蔵形避雷器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、上記接地
    取付け金具は上記酸化亜鉛素子の上記軸方向他端に接触
    して設け、上記接地取付け金具の軸方向の中間の外周部
    で上記傾斜部付き金属キャップと固定したことを特徴と
    する機器内蔵形避雷器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、上記絶縁
    筒の上記線路側端子側および上記接地取付け金具側にそ
    れぞれ形成した上記開孔は、上記酸化亜鉛素子の外周部
    と上記絶縁筒の内壁面間の間隙の流通面積よりもそれぞ
    れ大きくしたことを特徴とする機器内蔵形避雷器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のものにおいて、上記傾斜
    部付き金属キャップは、上記絶縁筒の上記軸方向他端部
    の外周面まで包囲して設け、この外周面を包囲した部分
    に所定の番号を刻印表示したことを特徴とする機器内蔵
    形避雷器。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のものにおいて、上記刻印
    表示は、上記絶縁筒の線路側端子側に形成した1つの開
    孔と絶縁筒の軸線とを通る1つの平面が上記外周面を切
    る個所を含む位置に形成されていることを特徴とする機
    器内蔵形避雷器。
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