JPH0142483B2 - - Google Patents
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- JPH0142483B2 JPH0142483B2 JP57160555A JP16055582A JPH0142483B2 JP H0142483 B2 JPH0142483 B2 JP H0142483B2 JP 57160555 A JP57160555 A JP 57160555A JP 16055582 A JP16055582 A JP 16055582A JP H0142483 B2 JPH0142483 B2 JP H0142483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulator tube
- resistor
- lightning arrester
- insulator
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-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
- H01C7/10—Non-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
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors; Arresters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/02—Details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Insulators (AREA)
Description
本発明はZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体
が碍管内に無機質接着剤によつて固着一体化され
ている避雷碍子に関するものである。 従来、落雷等による過大電流より発電設備や変
電設備あるいは絶縁碍子自体等を保護するために
各種の避雷器が用いられている。そして多くの避
雷器のうち、例えば特開昭54−124294号公報ある
いは特開昭55−32308号公報に記載されるような
ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体を碍管内部
にセメント、ガラス等の無機質接着剤を用いて固
着一体化した避雷碍子が特性的に優れているため
注目をあつめている。 このZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体は、
空気に長期間接していると空気中に含まれている
微量の水分と反応して抵抗値が次第に低下し、そ
れにともなつて発熱量が増大し碍管等を破壊する
危険性があるために、前記公報中に記載されるよ
うにセメント、ガラス等の無機質接着剤により碍
管内部に固着することにより空気との接触面積を
少なくして、劣化特性を改善することがなされて
いる。 しかしながら、前記公報にみられるように単に
碍管とZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体とを
ガラスで接着するのみでは、これらの材料間の物
理的性質、例えば熱膨脹係数、熱伝導率あるいは
機械的強度が異なるため、製造時の熱処理後の冷
却、課電圧によつて温度が上昇しているZnO抵抗
体が降雨、降雪等により急冷を受けたとき、ある
いは被雷してZnO抵抗体の温度が高温度に上昇し
たとき等に、避雷碍子内部に熱応力が発生し、碍
管と接着剤の界面あるいはZnO抵抗体と接着剤の
界面等にクラツクが発生し、ときには碍管が破損
し重大事故が起きる等極めて重大な欠点のあるも
のであつた。 本発明の避雷碍子は、従来のこのような避雷碍
子の欠点を解決するためになされた、特に製造時
あるいは被雷時のZnO抵抗体の温度上昇による熱
応力によつても碍管の破壊が殆んどない避雷碍子
であつて、ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体
を碍管内に無機質接着剤を介して固着一体化した
避雷碍子において、無機質接着剤の碍管端部の内
壁面に接する角度θ（以下接触角と記す）を10〜
60゜の角度とし、好ましくは碍管端部の内壁面に
接する無機質接着剤の端面より電圧非直線抵抗体
の端面が少なくとも内側に埋設されている避雷碍
子である。 すなわち、本発明は碍管内に接着剤を介して
ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体を固着した
避雷碍子が、製造時あるいは使用時の熱応力によ
り何故破壊するのか、また破壊を防ぐためにはど
のような構造によればよいかを幾多の研究の結果
究明したことに基づくものである。 本発明の更に詳しい構成を一具体例を示す第１
図に基づいて説明すれば、磁器製等よりなる碍管
１の内腔内にZnOを主成分とし微量のBi2O3、
Sb2O3、CaO、MgO等の添加物、不純物等を含
有する複数個の電圧非直線抵抗体２を、各電圧非
直線抵抗体２間に銀ペースト等の導電性ペースト
３をはさんで積重し、その積重した電圧非直線抵
抗体２と碍管１の内腔の内壁面４との間に、融点
が350〜800℃、好ましくは400〜650℃程度のガラ
ス質よりなる無機質接着剤５を充填して碍管１と
電圧非直線抵抗体２とを一体的に固着する。 そして碍管１の両端部の碍管内壁面４ａおよび
４ｂに接する無機質接着剤５の接触角θを10〜
60゜、好ましくは15〜40゜の角度に形成する。 そしてさらに、積重された電圧非直線抵抗体２
の端面７が碍管１の端部の内壁面４ａおよび４ｂ
に接する無機質接着剤５の端面６より少なくとも
内側、好ましくは10mm以上内側に埋設されてお
り、さらにその碍管１の両端部には金属フランジ
あるいはキヤツプ等の取付金具８がセメント９で
固着され、これらの取付金具８は積重されている
電圧非直線抵抗体２の端面７と例えばスプリング
１０等で電気的に接続されている構造よりなる避
雷碍子である。 なお、碍管１の端部の内壁面４ａおよび４ｂに
接する接着剤５の接触角θを10〜60゜の角度に形
成する構造としては、第１図に示す具体例の上端
部に示すように、碍管１の端部内壁面４ａを碍管
端面１１に対して傾斜面１２ａに形成してもよい
し、また第１図の下端部に示すように碍管１の端
部内壁面４ｂを垂直面としておいて、この内壁面
４ｂに対向して接触角θを形成する電圧非直線抵
抗体２の支持具１３の外周面を傾斜面１２ｂとし
て形成してもよく、また、これらの組合わせによ
つて形成してもよい。また、支持具１３を用いず
積重している電圧非直線抵抗体２の端部の抵抗体
の外周面を傾斜面として形成してもよい。 要は、接触角θを形成する碍管端部の内壁面又
はその内壁面に対向して接触角θを形成する面の
うちの少なくとも一方が傾斜面として形成され、
碍管端部の内壁面に接する接着剤の接触角θが10
〜60゜、好ましくは15〜40゜の角度であることが最
も大切である。 また、無機質接着剤５の端面６より積重された
電圧非直線抵抗体２の端面７を内側に埋設するた
めには、第１図に示すとおり電圧非直線抵抗体２
の下端を前述のとおり、支持具１３で保持すると
ともに、上端に電圧非直線抵抗体２と同径の上部
支持枠１５を設置するとよい。そして、第１図の
具体例の上端部に示すように、電圧非直線抵抗体
２の端面７より外方に突出している無機質接着剤
５の内腔コーナ部１４は、該コーナ部に熱応力の
集中を避けるために、面取り加工、好ましくは球
面加工を施すのがよい。 なお、無機質接着剤５の碍管１の端部の内壁面
４ａ，４ｂに接する接触角θを10〜60゜の角度に
保持しなければならないのは、後述の実施例で記
述するとおり、接触角θが10゜未満であつても60゜
を越えても熱衝撃によりクラツクが発生するため
好ましくないからであり、又、無機質接着剤５の
端面６より電圧非直線抵抗体２の端面７が内側に
埋設されていることが好ましいのも熱応力による
クラツクの発生が極めて少なくなるためである。 次に、本発明の実施例にもとづき効果を説明す
る。 実施例 １ 内径72mm、胴径122mm、笠径192mm、長さ120mm
の磁器製碍管１を用い、第２図に示すように、そ
の碍管１の上端部を端部１１に対して角度θ1が
10゜、15゜、20゜、30゜、40゜、50゜、60゜になるよう
に内
腔方向に傾斜面１２ａを有するように切削加工し
た。 一方、56mmφ×24mmのZnOを主成分とする電圧
非直線抵抗体２の両面に銀導電性ペースト３（エ
ンゲルハード社製Ａ−2735）を塗布し、２個を接
着した後乾燥し、空気中で最高温度550℃で１時
間保持して、予じめ２個の電圧非直線抵抗体２を
一体に強固に接着した。 また、電圧非直線抵抗体２を支持し、低融点ガ
ラスより成る接着剤５の流れ止めのために使用す
る支持具１３を碍管１と同じ材質の磁器を用い、
接着剤５の接触角θ2が10゜、15゜、20゜、30゜、40゜
、
50゜、60゜となるように支持具１３の外周面を傾斜
面１２ｂに切削加工した。 さらに、上記のガラスの流れ止めのために、碍
管１と同じ材質の磁器で外径56mm、内径40mm、高
さ40mmの上部支持枠１５をつくり、それらを各々
複数個ずつ用意した。そして碍管１内腔中央部に
支持具１３上に載置した電圧非直線抵抗体２を設
置し、さらにその抵抗体２の上部に上部支持枠１
５を設置し、融点470℃の低融点ガラスより成る
接着剤５を支持具１３、電圧非直線抵抗体２およ
び上部支持枠１５と碍管１の内壁面４との間に、
空気中で490℃に加熱した状態で注入充填し、冷
却して本発明の避雷碍子を得た（実験No.１〜19）。
なお、この場合の無機質接着剤５の端面６より電
圧非直線抵抗体２の端面７までの埋設深さd1は30
mm、d2は15mmとした。 なお、比較のために接着剤５の接触角θ1および
θ2が本発明の数値限定範囲外の5゜、70゜、80゜、90゜
のものについても同様に製造し、参考品とした
（実験No.20〜31）。 そして、これらの避雷碍子について、染色試験
によつてクラツクの発生の状態を比較測定した。 次に、60℃の熱湯およびドライアイスで冷却し
た−40℃のメチルアルコールに各々４時間ずつ交
互に浸漬し、加熱および冷却を繰返す冷熱試験を
10サイクル行ない、染色試験によつてクラツクの
発生の状態を比較測定した。
が碍管内に無機質接着剤によつて固着一体化され
ている避雷碍子に関するものである。 従来、落雷等による過大電流より発電設備や変
電設備あるいは絶縁碍子自体等を保護するために
各種の避雷器が用いられている。そして多くの避
雷器のうち、例えば特開昭54−124294号公報ある
いは特開昭55−32308号公報に記載されるような
ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体を碍管内部
にセメント、ガラス等の無機質接着剤を用いて固
着一体化した避雷碍子が特性的に優れているため
注目をあつめている。 このZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体は、
空気に長期間接していると空気中に含まれている
微量の水分と反応して抵抗値が次第に低下し、そ
れにともなつて発熱量が増大し碍管等を破壊する
危険性があるために、前記公報中に記載されるよ
うにセメント、ガラス等の無機質接着剤により碍
管内部に固着することにより空気との接触面積を
少なくして、劣化特性を改善することがなされて
いる。 しかしながら、前記公報にみられるように単に
碍管とZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体とを
ガラスで接着するのみでは、これらの材料間の物
理的性質、例えば熱膨脹係数、熱伝導率あるいは
機械的強度が異なるため、製造時の熱処理後の冷
却、課電圧によつて温度が上昇しているZnO抵抗
体が降雨、降雪等により急冷を受けたとき、ある
いは被雷してZnO抵抗体の温度が高温度に上昇し
たとき等に、避雷碍子内部に熱応力が発生し、碍
管と接着剤の界面あるいはZnO抵抗体と接着剤の
界面等にクラツクが発生し、ときには碍管が破損
し重大事故が起きる等極めて重大な欠点のあるも
のであつた。 本発明の避雷碍子は、従来のこのような避雷碍
子の欠点を解決するためになされた、特に製造時
あるいは被雷時のZnO抵抗体の温度上昇による熱
応力によつても碍管の破壊が殆んどない避雷碍子
であつて、ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体
を碍管内に無機質接着剤を介して固着一体化した
避雷碍子において、無機質接着剤の碍管端部の内
壁面に接する角度θ（以下接触角と記す）を10〜
60゜の角度とし、好ましくは碍管端部の内壁面に
接する無機質接着剤の端面より電圧非直線抵抗体
の端面が少なくとも内側に埋設されている避雷碍
子である。 すなわち、本発明は碍管内に接着剤を介して
ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体を固着した
避雷碍子が、製造時あるいは使用時の熱応力によ
り何故破壊するのか、また破壊を防ぐためにはど
のような構造によればよいかを幾多の研究の結果
究明したことに基づくものである。 本発明の更に詳しい構成を一具体例を示す第１
図に基づいて説明すれば、磁器製等よりなる碍管
１の内腔内にZnOを主成分とし微量のBi2O3、
Sb2O3、CaO、MgO等の添加物、不純物等を含
有する複数個の電圧非直線抵抗体２を、各電圧非
直線抵抗体２間に銀ペースト等の導電性ペースト
３をはさんで積重し、その積重した電圧非直線抵
抗体２と碍管１の内腔の内壁面４との間に、融点
が350〜800℃、好ましくは400〜650℃程度のガラ
ス質よりなる無機質接着剤５を充填して碍管１と
電圧非直線抵抗体２とを一体的に固着する。 そして碍管１の両端部の碍管内壁面４ａおよび
４ｂに接する無機質接着剤５の接触角θを10〜
60゜、好ましくは15〜40゜の角度に形成する。 そしてさらに、積重された電圧非直線抵抗体２
の端面７が碍管１の端部の内壁面４ａおよび４ｂ
に接する無機質接着剤５の端面６より少なくとも
内側、好ましくは10mm以上内側に埋設されてお
り、さらにその碍管１の両端部には金属フランジ
あるいはキヤツプ等の取付金具８がセメント９で
固着され、これらの取付金具８は積重されている
電圧非直線抵抗体２の端面７と例えばスプリング
１０等で電気的に接続されている構造よりなる避
雷碍子である。 なお、碍管１の端部の内壁面４ａおよび４ｂに
接する接着剤５の接触角θを10〜60゜の角度に形
成する構造としては、第１図に示す具体例の上端
部に示すように、碍管１の端部内壁面４ａを碍管
端面１１に対して傾斜面１２ａに形成してもよい
し、また第１図の下端部に示すように碍管１の端
部内壁面４ｂを垂直面としておいて、この内壁面
４ｂに対向して接触角θを形成する電圧非直線抵
抗体２の支持具１３の外周面を傾斜面１２ｂとし
て形成してもよく、また、これらの組合わせによ
つて形成してもよい。また、支持具１３を用いず
積重している電圧非直線抵抗体２の端部の抵抗体
の外周面を傾斜面として形成してもよい。 要は、接触角θを形成する碍管端部の内壁面又
はその内壁面に対向して接触角θを形成する面の
うちの少なくとも一方が傾斜面として形成され、
碍管端部の内壁面に接する接着剤の接触角θが10
〜60゜、好ましくは15〜40゜の角度であることが最
も大切である。 また、無機質接着剤５の端面６より積重された
電圧非直線抵抗体２の端面７を内側に埋設するた
めには、第１図に示すとおり電圧非直線抵抗体２
の下端を前述のとおり、支持具１３で保持すると
ともに、上端に電圧非直線抵抗体２と同径の上部
支持枠１５を設置するとよい。そして、第１図の
具体例の上端部に示すように、電圧非直線抵抗体
２の端面７より外方に突出している無機質接着剤
５の内腔コーナ部１４は、該コーナ部に熱応力の
集中を避けるために、面取り加工、好ましくは球
面加工を施すのがよい。 なお、無機質接着剤５の碍管１の端部の内壁面
４ａ，４ｂに接する接触角θを10〜60゜の角度に
保持しなければならないのは、後述の実施例で記
述するとおり、接触角θが10゜未満であつても60゜
を越えても熱衝撃によりクラツクが発生するため
好ましくないからであり、又、無機質接着剤５の
端面６より電圧非直線抵抗体２の端面７が内側に
埋設されていることが好ましいのも熱応力による
クラツクの発生が極めて少なくなるためである。 次に、本発明の実施例にもとづき効果を説明す
る。 実施例 １ 内径72mm、胴径122mm、笠径192mm、長さ120mm
の磁器製碍管１を用い、第２図に示すように、そ
の碍管１の上端部を端部１１に対して角度θ1が
10゜、15゜、20゜、30゜、40゜、50゜、60゜になるよう
に内
腔方向に傾斜面１２ａを有するように切削加工し
た。 一方、56mmφ×24mmのZnOを主成分とする電圧
非直線抵抗体２の両面に銀導電性ペースト３（エ
ンゲルハード社製Ａ−2735）を塗布し、２個を接
着した後乾燥し、空気中で最高温度550℃で１時
間保持して、予じめ２個の電圧非直線抵抗体２を
一体に強固に接着した。 また、電圧非直線抵抗体２を支持し、低融点ガ
ラスより成る接着剤５の流れ止めのために使用す
る支持具１３を碍管１と同じ材質の磁器を用い、
接着剤５の接触角θ2が10゜、15゜、20゜、30゜、40゜
、
50゜、60゜となるように支持具１３の外周面を傾斜
面１２ｂに切削加工した。 さらに、上記のガラスの流れ止めのために、碍
管１と同じ材質の磁器で外径56mm、内径40mm、高
さ40mmの上部支持枠１５をつくり、それらを各々
複数個ずつ用意した。そして碍管１内腔中央部に
支持具１３上に載置した電圧非直線抵抗体２を設
置し、さらにその抵抗体２の上部に上部支持枠１
５を設置し、融点470℃の低融点ガラスより成る
接着剤５を支持具１３、電圧非直線抵抗体２およ
び上部支持枠１５と碍管１の内壁面４との間に、
空気中で490℃に加熱した状態で注入充填し、冷
却して本発明の避雷碍子を得た（実験No.１〜19）。
なお、この場合の無機質接着剤５の端面６より電
圧非直線抵抗体２の端面７までの埋設深さd1は30
mm、d2は15mmとした。 なお、比較のために接着剤５の接触角θ1および
θ2が本発明の数値限定範囲外の5゜、70゜、80゜、90゜
のものについても同様に製造し、参考品とした
（実験No.20〜31）。 そして、これらの避雷碍子について、染色試験
によつてクラツクの発生の状態を比較測定した。 次に、60℃の熱湯およびドライアイスで冷却し
た−40℃のメチルアルコールに各々４時間ずつ交
互に浸漬し、加熱および冷却を繰返す冷熱試験を
10サイクル行ない、染色試験によつてクラツクの
発生の状態を比較測定した。
【表】
【表】
結果は第１表に示すとおり、接着剤の碍管内壁
に対する接触角θ1およびθ2のいずれもが10〜60゜
の範囲であるとクラツクが全く発生しないことが
確認された。 実施例 ２ 実施例１の場合と同じ碍管、ZnOを主成分とす
る電圧非直線抵抗体、支持具、上部支持枠および
低融点ガラスより成る接着剤を使用し、支持具お
よび上部支持枠の寸法を変えて、接着剤の端面よ
り抵抗体の端面が内方に埋設される寸法を変化さ
せた。そして、上部埋設深さd1および下部埋設深
さd2を第２表に記載する寸法とし両端に金具をセ
メントで固着して本発明の避雷碍子を作成した
（実験No.32〜59）。
に対する接触角θ1およびθ2のいずれもが10〜60゜
の範囲であるとクラツクが全く発生しないことが
確認された。 実施例 ２ 実施例１の場合と同じ碍管、ZnOを主成分とす
る電圧非直線抵抗体、支持具、上部支持枠および
低融点ガラスより成る接着剤を使用し、支持具お
よび上部支持枠の寸法を変えて、接着剤の端面よ
り抵抗体の端面が内方に埋設される寸法を変化さ
せた。そして、上部埋設深さd1および下部埋設深
さd2を第２表に記載する寸法とし両端に金具をセ
メントで固着して本発明の避雷碍子を作成した
（実験No.32〜59）。
【表】
【表】
−…試験を行なわなかつた
そして、これらの避雷碍子について接着焼成後
および実施例１の場合と同じ冷熱試験10サイクル
終了後に、染色試験によつてクラツクの発生の状
態を観察したがいずれの避雷碍子にもクラツクは
全く認められなかつた。 次に、JEC−203−1978に準じた放電耐量試験
を実施した。これらの結果を第２表に示す。上部
埋設深さd1および下部埋設深さd2のどちらもが10
mm以上である場合には放電耐量試験で60kAレベ
ルで破壊せず、より優れていることが確認され
た。 実施例 ３ 内径64mm、胴径44mm、笠径244mm、長さ210mmの
磁器製碍管の一方の端部を第３図に示す上端部接
触角θ1が10゜、15゜、20゜、30゜、40゜、50゜、60゜
になる
ように内腔方向に傾斜面４ａに切削し、また、第
３図に示す下端部の接触角θ2が30゜、無機質接着
剤５の下端面６より電圧非直線抵抗体２の下端面
７までの埋設深さd2が15mm、全体の高さが50mmに
なるように抵抗体２の支持具１３の外周面を傾斜
面１２ｂに切削加工し、これら加工した碍管１お
よび支持具１３を各々用いて、碍管１の内腔部に
電圧非直線抵抗体２を積重した。 この電圧非直線抵抗体２は56mmφ×24mmのZnO
を主成分とする電圧非直線抵抗体２を銀導電性ペ
ースト３（エンゲルハード社製Ａ−2735）を各抵
抗体２間に塗布し、積重した後、空気中で最高温
度550℃で１時間保持して予じめ複数の電圧非直
線抵抗体２を一体に強固に接着したもので、この
接合した電圧非直線抵抗体２について、電圧非直
線抵抗体２のＶ−Ｉ特性において電流の立上り電
圧に相当し、一般的に電圧非直線抵抗体２の電気
特性の指標とされている直流電流１ｍＡを通ずる
に要する直流電圧（以下“V1nADC”というを測
定したところ20.4kV〜〜21.3kVの範囲であつた。 そして、積重した電圧非直線抵抗体２の上部に
抵抗体２と同外径寸法の上部支持枠１５を載置
し、積重された抵抗体２と碍管１の内壁面４との
間に融点510℃の低融点ガラスより成る接着剤５
を空気中で、550℃の温度で減圧の状態で碍管端
面１１とほぼ同位置まで充填した。この場合、上
部の埋設深さd1は約50mmで、各々の避雷碍子（実
験No.１〜７）についてV1nADCの測定を行なつた
ところ、20.4kV〜21.1kVの範囲でありV1nADCの
変化は全く認められなかつた。 そして、碍管１の両端部に取付金具８をセメン
ト９で固着し、ZnOを主成分とする電圧非直線抵
抗体２を碍管１内に無機ガラスより成る接着剤５
を介して固着一体化した７種類の本発明の避雷碍
子を得た（実験No.１〜７）。 なお、比較のために本発明の数値限定範囲外の
ものを参考品として（実験No.８〜10）、また、θ1
およびθ2が90゜のものを従来品として（実験No.11）
各々作成した。これらの試料のうち、No.８、10、
11は接着焼成によりクラツクが発生し、また
V1nADCの低下が認められた。 接着焼成時にクラツクの発生しなかつた避雷碍
子について、60℃の熱湯およびドライアイスで冷
却した−40℃のメチルアルコールに各々４時間ず
つ交互に浸漬する冷熱試験を10サイクル行ない染
色試験によつてクラツクの発生の状態を観察し、
V1nADCの測定を行なつた。 本発明によるいずれの避雷碍子もクラツクは全
く認められず、またV1nADCの変化も全く認めら
れず、電圧非直線抵抗体の初期の電気的特性を維
持していることが確認された。これに対して、本
発明の数値限定範囲外の参考品（実験No.９）は、
冷熱試験で２サイクル終了後、碍管の表面に至る
クラツクが発生し、また、V1nADCにも大巾な低
下が認められた。 次に、これまでの試験でクラツクの発生が認め
られなかつた本発明の避雷碍子について、JEC−
203−1978に準じた放電耐量試験を行ないクラツ
ク発生の状態を観察した。これらの結果は、第３
表に示すとおりである。
そして、これらの避雷碍子について接着焼成後
および実施例１の場合と同じ冷熱試験10サイクル
終了後に、染色試験によつてクラツクの発生の状
態を観察したがいずれの避雷碍子にもクラツクは
全く認められなかつた。 次に、JEC−203−1978に準じた放電耐量試験
を実施した。これらの結果を第２表に示す。上部
埋設深さd1および下部埋設深さd2のどちらもが10
mm以上である場合には放電耐量試験で60kAレベ
ルで破壊せず、より優れていることが確認され
た。 実施例 ３ 内径64mm、胴径44mm、笠径244mm、長さ210mmの
磁器製碍管の一方の端部を第３図に示す上端部接
触角θ1が10゜、15゜、20゜、30゜、40゜、50゜、60゜
になる
ように内腔方向に傾斜面４ａに切削し、また、第
３図に示す下端部の接触角θ2が30゜、無機質接着
剤５の下端面６より電圧非直線抵抗体２の下端面
７までの埋設深さd2が15mm、全体の高さが50mmに
なるように抵抗体２の支持具１３の外周面を傾斜
面１２ｂに切削加工し、これら加工した碍管１お
よび支持具１３を各々用いて、碍管１の内腔部に
電圧非直線抵抗体２を積重した。 この電圧非直線抵抗体２は56mmφ×24mmのZnO
を主成分とする電圧非直線抵抗体２を銀導電性ペ
ースト３（エンゲルハード社製Ａ−2735）を各抵
抗体２間に塗布し、積重した後、空気中で最高温
度550℃で１時間保持して予じめ複数の電圧非直
線抵抗体２を一体に強固に接着したもので、この
接合した電圧非直線抵抗体２について、電圧非直
線抵抗体２のＶ−Ｉ特性において電流の立上り電
圧に相当し、一般的に電圧非直線抵抗体２の電気
特性の指標とされている直流電流１ｍＡを通ずる
に要する直流電圧（以下“V1nADC”というを測
定したところ20.4kV〜〜21.3kVの範囲であつた。 そして、積重した電圧非直線抵抗体２の上部に
抵抗体２と同外径寸法の上部支持枠１５を載置
し、積重された抵抗体２と碍管１の内壁面４との
間に融点510℃の低融点ガラスより成る接着剤５
を空気中で、550℃の温度で減圧の状態で碍管端
面１１とほぼ同位置まで充填した。この場合、上
部の埋設深さd1は約50mmで、各々の避雷碍子（実
験No.１〜７）についてV1nADCの測定を行なつた
ところ、20.4kV〜21.1kVの範囲でありV1nADCの
変化は全く認められなかつた。 そして、碍管１の両端部に取付金具８をセメン
ト９で固着し、ZnOを主成分とする電圧非直線抵
抗体２を碍管１内に無機ガラスより成る接着剤５
を介して固着一体化した７種類の本発明の避雷碍
子を得た（実験No.１〜７）。 なお、比較のために本発明の数値限定範囲外の
ものを参考品として（実験No.８〜10）、また、θ1
およびθ2が90゜のものを従来品として（実験No.11）
各々作成した。これらの試料のうち、No.８、10、
11は接着焼成によりクラツクが発生し、また
V1nADCの低下が認められた。 接着焼成時にクラツクの発生しなかつた避雷碍
子について、60℃の熱湯およびドライアイスで冷
却した−40℃のメチルアルコールに各々４時間ず
つ交互に浸漬する冷熱試験を10サイクル行ない染
色試験によつてクラツクの発生の状態を観察し、
V1nADCの測定を行なつた。 本発明によるいずれの避雷碍子もクラツクは全
く認められず、またV1nADCの変化も全く認めら
れず、電圧非直線抵抗体の初期の電気的特性を維
持していることが確認された。これに対して、本
発明の数値限定範囲外の参考品（実験No.９）は、
冷熱試験で２サイクル終了後、碍管の表面に至る
クラツクが発生し、また、V1nADCにも大巾な低
下が認められた。 次に、これまでの試験でクラツクの発生が認め
られなかつた本発明の避雷碍子について、JEC−
203−1978に準じた放電耐量試験を行ないクラツ
ク発生の状態を観察した。これらの結果は、第３
表に示すとおりである。
【表】
この結果から本発明品は、接着焼成、冷熱試験
および放電耐量試験においてクラツクの発生がな
く、特に、磁器と接着剤の接触角が15〜40゜の避
雷碍子（実験No.２〜５）は、より優れた耐熱性を
有することが確認された。 以上述べたとおり本発明の避雷碍子は、無機質
接着剤の碍管端部の内壁面に接する接触角θを10
〜60゜とする簡単な構造とするだけで製造時、課
電時あるいは被雷時の熱応力によつて碍子が破壊
することを防ぐことができるので、落雷等による
過大電流より各種の発電設備や変電設備を保護す
ることができる避雷碍子として長期間安定して使
用できるものであり、産業上極めて有用なもので
ある。
および放電耐量試験においてクラツクの発生がな
く、特に、磁器と接着剤の接触角が15〜40゜の避
雷碍子（実験No.２〜５）は、より優れた耐熱性を
有することが確認された。 以上述べたとおり本発明の避雷碍子は、無機質
接着剤の碍管端部の内壁面に接する接触角θを10
〜60゜とする簡単な構造とするだけで製造時、課
電時あるいは被雷時の熱応力によつて碍子が破壊
することを防ぐことができるので、落雷等による
過大電流より各種の発電設備や変電設備を保護す
ることができる避雷碍子として長期間安定して使
用できるものであり、産業上極めて有用なもので
ある。
第１図は本発明の避雷碍子の一具体例の一部断
面を模式的に示す説明図、第２図は実施例１で試
験した避雷碍子の一部断面を示す説明図、第３図
は実施例３で試験した避雷碍子の一部断面を示す
説明図である。 １……碍管、２……電圧非直線抵抗体、３……
導電性ペースト、４……碍管内腔の内壁面、４ａ
……碍管上部内腔の内壁面、４ｂ……碍管下部内
腔の内壁面、５……無機質接着剤、６……無機質
接着剤の端面、７……電圧非直線抵抗体の端面、
８……取付金具、９……セメント、１０……スプ
リング、１１……碍管端面、１２ａ……碍管端部
傾斜面、１２ｂ……支持具の外周の傾斜面、１３
……電圧非直線抵抗体に対する支持具、１４……
無機質接着剤の内腔コーナ部、１５……上部支持
枠。
面を模式的に示す説明図、第２図は実施例１で試
験した避雷碍子の一部断面を示す説明図、第３図
は実施例３で試験した避雷碍子の一部断面を示す
説明図である。 １……碍管、２……電圧非直線抵抗体、３……
導電性ペースト、４……碍管内腔の内壁面、４ａ
……碍管上部内腔の内壁面、４ｂ……碍管下部内
腔の内壁面、５……無機質接着剤、６……無機質
接着剤の端面、７……電圧非直線抵抗体の端面、
８……取付金具、９……セメント、１０……スプ
リング、１１……碍管端面、１２ａ……碍管端部
傾斜面、１２ｂ……支持具の外周の傾斜面、１３
……電圧非直線抵抗体に対する支持具、１４……
無機質接着剤の内腔コーナ部、１５……上部支持
枠。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体を碍管
内に無機質接着剤を介して固着一体化した避雷碍
子において、無機質接着剤の碍管端部の内壁面に
接する接触角θを10〜60゜の角度としたことを特
徴とする避雷碍子。 ２ 接触角θを形成する碍管端部の内壁面、ある
いは該内壁面に対向して接触角θを形成する面の
少なくとも一方が傾斜面を形成している特許請求
の範囲第１項記載の避雷碍子。 ３ 電圧非直線抵抗体の端面が少なくとも碍管端
部の内壁面に接する無機質接着剤の端面より内側
に埋設されている特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の避雷碍子。 ４ 電圧非直線抵抗体の端面が無機質接着剤の端
面より少なくとも10mm以上内側に埋設されている
特許請求の範囲第３項記載の避雷碍子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160555A JPS5949178A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 避雷碍子 |
| US06/528,032 US4571660A (en) | 1982-09-14 | 1983-08-31 | Lightning arrester insulator |
| IN1078/CAL/83A IN161476B (ja) | 1982-09-14 | 1983-09-05 | |
| DE8383305169T DE3372423D1 (en) | 1982-09-14 | 1983-09-06 | Lightning arrester insulator |
| EP83305169A EP0103454B1 (en) | 1982-09-14 | 1983-09-06 | Lightning arrester insulator |
| CA000436580A CA1213640A (en) | 1982-09-14 | 1983-09-13 | Lightning arrester insulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160555A JPS5949178A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 避雷碍子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949178A JPS5949178A (ja) | 1984-03-21 |
| JPH0142483B2 true JPH0142483B2 (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=15717518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57160555A Granted JPS5949178A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 避雷碍子 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4571660A (ja) |
| EP (1) | EP0103454B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5949178A (ja) |
| CA (1) | CA1213640A (ja) |
| DE (1) | DE3372423D1 (ja) |
| IN (1) | IN161476B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8602112D0 (en) * | 1986-01-29 | 1986-03-05 | Bowthorpe Emp Ltd | Electrical surge arrester/diverter |
| CA1315336C (en) * | 1986-01-29 | 1993-03-30 | Rodney Meredith Doone | Electrical surge arrester/diverter |
| US4803588A (en) * | 1986-04-14 | 1989-02-07 | Cooper Industries, Inc. | Surge arrester |
| JPS62264585A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-17 | 中部電力株式会社 | 避雷器内蔵カツトアウト |
| JPH0642345B2 (ja) * | 1986-09-16 | 1994-06-01 | 中部電力株式会社 | 耐雷カットアウト |
| JPH0727794B2 (ja) * | 1986-09-16 | 1995-03-29 | 中部電力株式会社 | 避雷器 |
| JPH0518866Y2 (ja) * | 1986-09-26 | 1993-05-19 | ||
| JPS63136424A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | 日本碍子株式会社 | 避雷碍子 |
| JP2711096B2 (ja) * | 1987-06-15 | 1998-02-10 | 日本高圧電気株式会社 | アレスター内蔵形高圧カットアウト |
| US5088001A (en) * | 1990-02-23 | 1992-02-11 | Amerace Corporation | Surge arrester with rigid insulating housing |
| US5402100A (en) * | 1993-12-06 | 1995-03-28 | General Electric Company | Overvoltage surge arrester with means for protecting its porcelain housing against rupture by arc-produced shocks |
| DE19650579A1 (de) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Asea Brown Boveri | Überspannungsableiter |
| JP4342078B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2009-10-14 | 株式会社東芝 | 避雷器 |
| USD816612S1 (en) * | 2016-02-18 | 2018-05-01 | Fujikura Ltd. | Polymer insulator |
| US10741313B1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-11 | Eaton Intelligent Power Limited | Bus bar assembly with integrated surge arrestor |
| CN113300346B (zh) * | 2021-04-21 | 2024-10-22 | 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 | 一种限压装置及其安装方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB764693A (en) * | 1954-01-06 | 1957-01-02 | E M P Electric Ltd | Improvements in non-linear resistor elements for lightning arresters |
| US3549791A (en) * | 1968-05-29 | 1970-12-22 | Joslyn Mfg & Supply Co | Protected rod insulator with soft elastomer filler |
| US4315699A (en) * | 1975-05-12 | 1982-02-16 | Joslyn Mfg. And Supply Co. | Multiwedge connector |
| US4223366A (en) * | 1978-11-15 | 1980-09-16 | Electric Power Research Institute, Inc. | Gapless surge arrester |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP57160555A patent/JPS5949178A/ja active Granted
-
1983
- 1983-08-31 US US06/528,032 patent/US4571660A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-05 IN IN1078/CAL/83A patent/IN161476B/en unknown
- 1983-09-06 EP EP83305169A patent/EP0103454B1/en not_active Expired
- 1983-09-06 DE DE8383305169T patent/DE3372423D1/de not_active Expired
- 1983-09-13 CA CA000436580A patent/CA1213640A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3372423D1 (en) | 1987-08-13 |
| JPS5949178A (ja) | 1984-03-21 |
| EP0103454B1 (en) | 1987-07-08 |
| IN161476B (ja) | 1987-12-12 |
| EP0103454A1 (en) | 1984-03-21 |
| US4571660A (en) | 1986-02-18 |
| CA1213640A (en) | 1986-11-04 |
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