JPH01241719A - 避雷碍子及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、碍子本体に放電用ギャップ部とＺｎＯ素子の
アブソーバ部を内蔵した避雷碍子及びその製造法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来から放電用ギャップ部とＺｎＯ素子からなるアブソ
ーバ部を内蔵した避雷碍子として、襲雷時には放電用ギ
ャップが被保護機器である変圧器やカットアウトなどの
絶縁耐力より十分低い電圧で放電を行い雷電流を大地へ
逃がして変圧器などを保護する一方、放電後はＺｎＯ素
子、の特性により瞬時にギャップ部の絶縁を回復させ続
流を遮断するものが知られている。

二のような避雷碍子の一例として、碍子本体内部にギャ
ップ及びＺｎＯ素子を配列し、碍子本体に磁器製ギャッ
プをネジ止め又はＯリング等で被冠したものが、実公昭
５２−１７７１９号公報において開示さている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した実公昭５２−１７７１９号公報
記載の避雷碍子においては、碍子本体内部は単に機械的
連結構造となっているため、−旦、磁器製キャップ部の
気密が破れると本体内部が吸湿し、特に放電用ギャップ
部の吸湿に起因して常時使用電圧で配電線事故につなが
るという問題点があった。

本発明の目的は上述した課題を解決し、信頬性が高く常
時使用電圧での配電線事故もなく、その結果雪害故障件
数を減少することのできる避雷碍子及びその製造法を提
供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の避雷碍子は、ＺｎＯ素子とギャップ部を内蔵す
る避雷碍子において、碍子磁器内部に形成された突起部
に該突起部を両側から挟みかつ中央部に設けられた突起
状の放電電極と電気的に結合された一対の金属板又は／
および導電性セラミック板を無機ガラスにより気密に接
合したことを特徴とするものである。

また、本発明、の避雷碍子の製造法は、ＺｎＯ素子とギ
ャップ部を内蔵する避雷碍子の製造法において、突起状
の放電電極と電気的に結合された一対の金属板又は／お
よび導電性セラミック板を、前記突起部に面するよう、
無機ガラスを介して突起部に接触配置した後、誘導加熱
により前記金属板又は／および導電性セラミック板を加
熱して無機ガラスを溶融させて突起部と金属板又は／お
よび導電性セラミック板とをガラス接合し、気密なギャ
ップ部を形成させることを特徴とするものである。

（作　用） 上述した構成において、碍子本体内部に碍子本体と一体
又は別体に設けた突起部に直接放電電極を有する金属板
又は／および導電性セラミック板を無機ガラスにより接
合することにより、気密信軌性の高い放電ギャップ部を
形成している。これにより本発明の避雷碍子は従来の避
雷碍子と同等の機能を持ち、しかも放電用ギャップ部が
碍子本体に一体気密となっているため、万一シール部分
が劣化してもギャップ部は吸湿することもなく、常時使
用電圧では配電線事故につながることもない。その結果
、避雷碍子として雪害故障件数の減少及び供給信軌度の
大幅向上を達成することができる。

また、上述した本発明の製造方法では、キャップ部をガ
ラスで接合する際、金属板または／および導電性セラミ
ック板を誘導電流により加熱することにより、はとんど
ガラスのみの加熱で溶融封着できるため、碍子磁器本体
全体の温度上昇はない。そのため、従来から知られてい
るように、碍子全体を加熱してガラス接合する方法にお
いて、ガラスが固化する温度に冷却さた後に放電ギャッ
プ内の内圧が減少状態になる現象も生ぜず、ギャップが
構成された後でも内部はほとんど減圧されない、その結
果、従来法におけるギャップ部の内圧の減少に対応して
一定の放電電圧を得るため、放電電極間の距離を長大化
する必要もなく放電電極間距離を小さくできるとともに
、従来のようにギャップの内部気圧を制御し封孔する後
処理の必要もなく安価に製造することができる。

（実施例） 第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の避雷碍子の
一例を示す部分断面図およびそのギャップ部を拡大して
示す断面図である。本実施例では、碍子磁器１の内部上
方に、磁器１と一体的に円筒状の突起部２を設け、この
突起部２を挟んで突起状の放電電極３−１．３−２を有
する金属板４−１　、　４−２を無機ガラス１０−１．
１０−２により気密に接合して、第１図（ト））に示す
ような放電ギャップ部を構成している。この放電ギャッ
プ部の上方には電圧非直線抵抗体であるＺｎＯ素子５を
設けるとともに、下方には導通部材６をこの順に設け、
これらの各部材をバネ７−１、７−２を介してキャップ
金具８−１．８−２により気密に組み付けて、本発明の
避雷碍子を構成している。

なお、碍子磁器１の内孔とＺｎＯ素子５、導通部材６と
の間には、例えば無機繊維よりなる充填材９を設けてい
る。また、金属板４−１．４−２としては、コバール、
ステンレス、アルミニウム、ニッケル。

ニッケルー鉄合金、銀のいずれか一種を使用すると、熱
膨張係数が碍子磁器１の熱膨張係数と近似しているため
好ましい。

第２図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の他の例を示
す部分断面図およびそのギャップ部を拡大して示す断面
図である。本実施例において第１図と同一の部材には同
一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施例で第１図に示す実施例と異なる点は、突起部２
をテーパ面１１−１．１１−２よりなるテーパ状の別体
にするとともに、導電性セラミック板１２−１゜１２−
２により無機ガラス１０−１．１０−２を介してテーパ
面１１−１．１１−２と接合して、第２図（ｂ）に示す
ような放電ギャップ部を構成した点である。さらに本実
施例では、放電電極３−１．３−２を囲んで導電性セラ
ミック板１２−１と１２−２との間にセラミック円筒１
６を設け、ギャップ部の強度を上昇させている。また、
ＺｎＯ素子５および導通部材６の碍子磁器ｌの内孔内に
おける配列を変えているが、本実施例においても第１図
に示した実施例と同等の効果を得ることができる。なお
、導電性セラミック仮１２−１．１２−２としては、二
硼化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、黒鉛１．炭、化
珪素のいずれか一種であると好ましい。

第３図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の避雷碍子の
製造法の一例を示す図である。第３図（ａ）に示す実施
例では、突起状の放電電極３−１を有する金属板４−１
を、放電電極３−１が突起部２に面するよう無機ガラス
１０−１を介して配置した後、金属板４−１上に誘導コ
イル１３を載置し、誘導コイル１３に電流を流すことに
より無機ガラス１０−１を誘導加熱し、金属板４−１を
突起部２に接合している。金属板４−１の接合が終了し
た後は、同様に金属板４〜２も突起部２に接合してギャ
ップ部を形成している。第３図（ｂ）に示す例では、誘
導コイル１３だけでなく、その内心を通して設けた押圧
部１４を有する補助ステンレス棒１５を使用して金属板
４−１．４−２の突起部２への接合を実施している。こ
の実施例では、誘導加熱時にステンレス棒１５の押圧部
１４により金属板４−１、４−２を押圧できるためより
好適である。なお、いずれの実施例においても、無機ガ
ラス１０−１．１０−２を金属板４−１．４−２と突起
部２との間に設けるにあたっては、粉末状で設けてもペ
ースト状で設けてもいずれでもよい。また、上述した誘
導加熱の例においては、金属板を例にして説明したが、
導電性セラミック板を使用した場合あるいは一対のうち
一方を金属板、他方を導電性セラミック板で形成しても
まったく同様の方法で無機ガラスにより封着することが
でき、かつ効果においても同等の結果が得られるもので
ある。

以下、実際の例について説明する。

裏施拠土 第１表に示す各種組成と特性を有する無機ガラスと、第
２表に示す各種の金属板とを組み合わせ、上述した誘導
加熱により第２表に示す形状の放電ギャップ部を形成し
、形成したギャップ部そのままのものと一２０°Ｃと８
０°Ｃの間を３回往復させた冷熱試験後のものに対する
ｌｌｅＨｅリーク試験る気密試験を実施した。結果を第
２表に示す。第２表中、○はＥｌｅガスがリークしなか
ったものを、×は）Ｉｅガスがリークしたものを示す。

なお、Ｈｅリーク試験における条件はＩ　Ｘｌ０−ｑａ
ｔｎ＋、ｃｃ／ｓｅｃ以上とした。

第２表の結果から、本発明の誘導加熱により金属板をガ
ラスによりほぼ完全に封着接合することができるが、銅
とＰｂＯ・Ｂ、Ｏ，系のガラスおよびニオブとＢ２Ｏ３
・ＺｎＯ系のガラスの組み合わせでは、Ｈｅガスがリー
クして封着が十分でないことがわかる。

スｍ 第１表に示す各種の無機ガラスと、第３表に示す各種の
導電性セラミック板とを組み合わせ誘導加熱により放電
ギャップ部を形成し、形成した放電ギャップ部に対して
実施例１と同様気密試験を実施した。結果を第３表に示
す。

第３表の結果から、本発明の誘導加熱により導電性セラ
ミック板をガラスによりほぼ完全に封着接合することが
できるが、参考例で示した硅化モリブデン、炭化タング
ステン、酸化クロムと所定のガラスの組み合わせでは、
Ｈｅガスがリークして封着が十分でな、いことがわかる
。

裏施貰主 本発明の製造方法における誘導加熱の状態を調べるため
、第１表に示す各種無機ガラスを第４表に示す状態で第
４表に示す金属板または導電性セラミック板と突起部の
間に設け、第４表に示す誘導加熱条件で誘導加熱を実施
して放電ギャップ部を形成した。形成した放電ギャップ
部に対して実施例１と同様気密試験を実施した。結果を
第４表に示す。

第４表の結果から、本発明の誘導加熱方法により、はぼ
完全に放電ギャップ部を形成可能であるが、ステンレス
捧を使用しなかった場合で無機ガラスを粉末状に設けて
誘導加熱時間が短いときは、冷熱試験後の気密試験で若
干Ｈｅガスがリークすることがわかる。、 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の避雷碍子によ
れば、碍子本体内部に一体に設けた突起部に直接放電電
極を有する金属板又は／および導電性セラミック板を無
機ガラスにより接合して放電ギャップ部を形成している
ため、気密信頼性の高い放電ギャップ部を形成できる。

その結果、常時使用電圧では配電線事故のおそれもなく
、避雷碍子として雪害故障件数を減少させ、供給信頼度
を大幅に向上させることができる。

また、本発明の製造法によれば、誘導加熱により放電ギ
ャップ部を形成しているため、碍子磁器本体全体の温度
上昇はなく、その結果気密封着後のギャップ部の内圧が
ほとんど変わらず、所望の避雷碍子を簡単に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の避雷碍子の
一例を示す部分断面図およびそのギャップ部を拡大して
示す断面図、 第２図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の他の例を示
す部分断面およびそのギャップ部を拡大して示す断面図
、 第３図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明のギャップ内
蔵避雷碍子の製造法の一例を示す図である。 ｌ・・・碍子磁器　　　　　　２・・・突起部３−１　
、３−２・・・放電電極　　　４−１．４−２・・・金
属板５・・・ＺｎＯ素子　　　　　　６・・・導通部材
？−１，７−２・・・バネ　　　　　８−１．８−２・
・・キャップ金具９・・・充填材　　　　　　　１０−
１．１０−２・・・無機ガラス１１−１．１１−２・・
・テーパ面 １２−１．１２−２・・・導電性セラミック板１３・・
・誘導コイル　　　　　１４・・・押圧部１５・・・補
助ステンレス棒　　１６・・・セラミック筒状体第１図 ／　３　＞ 第２図 （ａン （ｂ〕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ＺｎＯ素子とギャップ部を内蔵する避雷碍子におい
   て、碍子磁器内部に形成された突起部に該突起部を両側
   から挟みかつ中央部に設けられた突起状の放電電極と電
   気的に結合された一対の金属板又は／および導電性セラ
   ミック板を無機ガラスにより気密に接合したことを特徴
   とする避雷碍子。
2. ２．前記突起部を碍子磁器と一体的に形成した請求項１
   記載の避雷碍子。
3. ３．前記一対の金属板又は／および導電性セラミック板
   との間に突起状電極を囲んでセラミック筒状体を設けた
   請求項１記載の避雷碍子。
4. ４．ＺｎＯ素子とギャップ部を内蔵する避雷碍子の製造
   法において、突起状の放電電極と電気的に結合された一
   対の金属板又は／および導電性セラミック板を、前記突
   起部に面するよう、無機ガラスを介して突起部に接触配
   置した後、誘導加熱により前記金属板又は／および導電
   性セラミック板を加熱して無機ガラスを溶融させて突起
   部と金属板又は／および導電性セラミック板とをガラス
   接合し、気密なギャップ部を形成させることを特徴とす
   る請求項１記載の避雷碍子の製造法。