JPH01620A

JPH01620A - 避雷碍子

Info

Publication number: JPH01620A
Application number: JP62-155991A
Authority: JP
Inventors: 哲也中山; 隆大橋
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-01-05

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】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は送電線に雷撃によるサージ電流が印加されたと
き、それを速やかに大地に放電するとともに、その後生
じる続流を遮断し地絡事故を防止して再送電を可能にす
る懸垂碍子型の避雷碍子に関するものである。

（従来の技術）従来、雷、開閉サージを吸収し送電線地絡事故を防止す
るために送電線路に避雷器を導入することが考えられて
いた。しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電線
路に取付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置等が複
雑になり好ましくない、このため、従来の碍子の絶縁・
電線支持機能と避雷器の避雷機能を兼ね備えた懸垂碍子
型の避雷碍子が提案されている。この避雷碍子として、
本願出願人は碍子本体の筒部に電圧−電流特性が非直線
性の避雷素子を取着したものを提案している。この避雷
碍子は取付筒部内に避雷素子を収容し、同取付筒部の上
下両端部に金属製の下部電極及び下部電極を嵌合固定し
、さらに上部電極とキャップ金具及び下部電極とピン金
具をリード線によりそれぞれ接続していた。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、このような従来の装置では、金属製の上部ｉ
ｌｔ橿と下部電極を取付筒部に嵌合固定するため、取付
筒部内の気密性を保持するのが難しいという問題があっ
た。

又、前記取付筒部に絶縁セラミックを嵌合して、避雷素
子からリード線を導出する構造のものも提案されている
が、これには取付筒部と絶縁セラミックとの接着は良好
になる反面、リード線が通る切欠部を前記絶縁セラミッ
クに形成する必要があるので、加工が面倒であるばかり
か、切欠部の密封も難しく、信頼性に問題があった。

発明の構成（問題点を解決するための手段）本発明は前記問題点を解決するため、碍子本体の筒部の
中央上部に形成した有蓋筒状の頭部にキャップ金具を被
冠固定し、頭部の内側にはピン金具を嵌入固定し、前記
筒部には取付筒部を設け、同取付筒部には電圧−電流特
性が非直線性の避雷素子を嵌入し、前記取付筒部の上端
部及び下端部には導電性セラミックよりなる上部電極及
び下部電極を嵌合して無機質材料により前記取付筒部に
接着固定とする構成を採っている。

（作用）本発明は取付筒部と上部電極及び下部電極が導電性セラ
ミックにより成形されているため、取付筒部と電極との
接着固定が確実となり、気密性が確保され、避雷素子の
湿気による劣化が防止される。又、電極にリード線を挿
通するための切欠部を形成する必要、がなくなるので、
構造が筒素化され、気密性も向上し、信頼性が高まる。

（実施例）以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜３図に従っ
て説明する。

第３図に示すように、鉄塔（図示しない）に設けられた
支持アーム１に吊下金具２を介して懸垂碍子型の避雷碍
子３が多数直列に連結垂下され、同避雷碍子３の最下端
には吊下金具４を介して送電線りが支持されている。

第１図に示すように、避雷碍子３を構成する碍子本体５
は筒部５ａと、同筒部５ａの内側面に円環状に、かつ同
心状に形成された複数のひだ部５ｂと、さらに、前記筒
部５ａの中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部５
ｃとにより一体成型されている。又、同頭部５ｃの外周
にはセメント６によりキャップ金具７が被冠固定され、
同金具７には係合凹部７ａが形成され、直上の避雷碍子
３のピン金具８を係合し得るようにしている。

ピン金具８の上部は前記頭部５ｃの内部にセメント６に
より固定され、下端は直下の避雷碍子３の前記キャップ
金具７の係合凹部７ａに係合されている。このようにし
て複数の避雷碍子３が直列に連結されている。

前記筒部５ａには第１図及び第２図に示すように円筒状
をなす複数（本実施例では４箇所）の取付筒部５ｄが等
間隔に、かつピン金具８と平行状に同筒部５ａを貫通す
るように形成されている。

前記各取付筒部５ｄには酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主材とし
た続流遮断特性に優れた電圧−電流特性が非直線性の円
柱状をなす複数（この実施例では２個）の避雷素子９が
直列に嵌入され、取付筒部５ｄの内周面と避雷素子９の
外周面との間には、弾性絶縁材としてのシリコンゴム１
０が介在接着されている。

前記取付筒部５ｄの上下両端部には屋外使用に対する耐
候性のある導電性セラミック（ＺｒＢｂ２：融点３０６０°熱膨脹係数４．５Ｘ１０　　、比抵
抗２．５Ｘ１０　　Ω・１）あるいは硼化チタン（Ｔｉ
・Ｂ２：融点２９００℃、熱膨脹係数４゜５Ｘ１０　　
、比抵抗２〜３Ｘ１０　　Ω・Ｃｍ）等の高融点導電材
料、つま゛り導電性セラミックよりなる上部電極１１．
１２が嵌合され、３００〜５００℃で溶融する低融点ガ
ラス１３により接着固定されている。この低融点ガラス
１３は大気側への露出面積を少なくするため、例えば０
．３〜１゜０ＩＩＩＩの厚さにするのが望ましい。前記
低融点ガラス１３及び上部電極１１．下部電極１２によ
り、取付筒部５ｄ内の気密性を向上し、前記避雷素子９
の湿気による劣化を防止するようになっている。

さらに、前記避雷素子９と画電極１１．１２の間には、
平面ドーナソツ板状の導電性を有する皿バネ１４が介在
され、避雷素子９と上部電極１１及び下部電極１２との
電気的接続を行うとともに、避雷素子９を機械的に保持
するようにしている。

前記避雷素子９の上下両面には錫メタリコン、あるいは
接着性導電ペイントよりなる薄い電極層１５が形成され
、前記皿バネ１４と避雷素子９との導通及び避雷素子９
どうしの導通を図っている。

前記上部電極１１の上面及び下部電極１２の下面にはそ
れぞれ錫メタリコン１６によりリード線１７．１８の一
端が接着固定され、上部のリード線１７の他端は前記キ
ャップ金具７に接続され、下部のリード線１８．の他端
は前記ピン金具８に接続されている。

ここで、前記避雷素子９、上部及び下部の電極１１．１
２等の組みつけ工程を説明する。まず、最初に空洞の取
付筒部５ｄの下端部に下部電極１２を嵌合し、両部材の
間に低融点ガラス１３を介在させた状態で約５００℃で
溶融後固化し、取付筒部５ｄに下部電極１２を気密的に
固定する。

次に、下部の皿バネ１４を前記下部電極１２の上面に載
置し、置皿バネ１４の上面に避雷素子９を載置して治具
（図示時）により所定位置に押圧保持した状態で、取付
筒部５ｄと避雷素子９の間にシリコンゴム１０を充填・
固化して取付筒部５ｄに避雷素子９を固定する。

さらに、前記治具を外した後、避雷素子９の上面に上部
の皿バネ１４を載置するとともに、置皿バネ１４の上面
に上部電極１１を載置し、治具により上部電極１１を所
定の圧力で押圧保持した状態で、取付筒部５ｄと上部電
極１１との間に介在した低融点ガラス１３を、前記下部
電極１２を溶融したときよりも低い温度（３００〜４０
０℃）で溶融接着固定する。その後、リード線１７゜１
８を接続して避雷素子９の埋設を終了する。

次に、以上のように構成された避雷碍子についてその作
用を説明する。

送電線りに雷サージの過大電圧が印加されると、このと
きの電流は吊下金具４を経て最下側の避雷碍子３のピン
金具８へ流れ、リード線１８→下部電極１２−皿バネ１
４→避雷素子９−皿バネ１４−上部電極１１→リード綿
１７−キャップ金具７へと伝達される。その後、同キャ
ップ金具７から、直上の避雷碍子３のピン金具８へ伝達
される。同様に複数直列に連結された避雷碍子３に伝達
され、最上端の避雷碍子３のキャップ金具７から吊下金
具２、及び支持アーム１を経て大地へアースされる。

このとき、碍子本体５に内蔵された避雷素子９はその特
性により速やかに抵抗値を減じて雷サージによる大電流
を放電させる。又、前記雷サージに継続する読流に対し
ては避雷素子９は直ちに抵抗値を復元して絶縁を回復す
るので、続流放電は抑制遮断されて電線路は正常に復帰
する。

さて、本発明実施例においては、取付筒部５ｄの上下両
端部に導電性セラミックよりなる上部電極１１と下部電
極１２を低融点ガラス１３により接着固定したので、取
付筒部５ｄと上下両電極１１．１２が一体状に固定され
、このため取付筒部５ｄ内□部の気密性を向上して、避
雷素子９の湿気による劣化を防止し、避雷素子９の耐久
性を高め、信軌性を向上することができる。又、電極１
１．１２にリード線１７．１８を押通する切欠部を設け
る必要がなく、この点からも気密性を保持して信頬性を
高め、構造を簡素化し製造を容易に行なうことができる
。

前記実施例ではシリコンゴム１０により取付筒部５ｄと
避雷素子９を接着固定したが、この場合には雷サージや
開閉サージにより避雷素子９が１０マイクロ秒程度で瞬
時に加熱されて高温になっても、シリコンゴム１０が避
雷素子９の熱膨張を吸収して取付筒部５ｄへ過大な応力
が作用するを抑制して、同取付筒部５ｄの亀裂による破
損を抑制することができる。

なお・本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
次のように具体化してもよい。

（１）２個、３個又は５個以上の避雷素子９を等角度に
配置すること。

（２）前記取付筒部５ｄを別体で形成したり、筒部５ａ
の上面と面一になるようにしたりすること。

発明の効果以上詳述したように、本発明は取付筒部と上部電極及び
下部電極が導電性セラミックにより成形されているため
、取付筒部と電極との接着固定が確実となり、気密性を
確保し、避雷素子の湿気による劣化を防止でき、耐久性
及び信転性を向上することができる。又、電極にリード
線を挿通するための切欠部を形成する必要がなくなるの
で、構造が簡素化され、気密性も向上し、この点からも
信幀性を向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す避雷碍子の要部を示す
部分縦断面図、第２図は避雷素子を示す半箱断面図、第
３図は避雷碍子の使用状態を示す正面図である。３・・・避雷碍子、５・・・碍子本体、５ａ・・・筒部
、５ｃ・・・頭部、５ｄ・・・取付筒部、７・・・キャ
ップ金具、８・・・ピン金具、９・・・避雷素子、１０
・・・弾性絶縁材としてのシリコンゴム、１１．１２・
・・上部、下部電極、１３・・・低融点ガラス、１７．
１８・・・リード線。

Claims

【特許請求の範囲】１　碍子本体（５）の笠部（５ａ）の中央上部に形成し
た有蓋筒状の頭部（５ｃ）にキャップ金具（７）を被冠
固定し、頭部（５ｃ）の内側にはピン金具（８）を嵌入
固定し、前記笠部（５ａ）には取付筒部（５ｄ）を設け
、同取付筒部（５ｄ）には電圧−電流特性が非直線性の
避雷素子（９）を嵌入し、前記取付筒部（５ｄ）の上端
部及び下端部には導電性セラミックよりなる上部電極（
１１）及び下部電極（１２）を嵌合して無機質材料によ
り前記取付筒部（５ｄ）に接着固定したことを特徴とす
る避雷碍子。２　前記取付筒部（５ｄ）と上部電極（１１）及び下部
電極（１２）との間は無機質材料としての低融点ガラス
（１３）が充填接着されている特許請求の範囲第１項に
記載の避雷碍子。３　前記取付筒部（５ｄ）の内周面と避雷素子（９）の
外周面との間には弾性絶縁材が充填接着されている特許
請求の範囲第１項に記載の避雷碍子。