JPH0451372Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば雷撃によつて送電線に雷サージ
電流が流れたとき、それを速やかに大地に放電
し、送電線の雷サージ電位上昇を抑制することに
より、雷サージによる閃絡地絡事故の停電を未然
に防止して送電を可能にする避雷碍子に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、電線支持機能と避雷機能を兼ね備えた懸
垂碍子型の避電碍子として、本願出願人は碍子本
体の笠部に電圧−電流特性が非直線性のの限流素
子を収納したものを提案している。この避雷碍子
は第５図に示すように従来の変電用碍管型避雷器
と同様に、笠部５ａに一体形成した取付筒部５ｄ
内に限流素子９を収容し、前記取付筒部５ｄの上
下両端部にガスケツト３１を介して平板状をなす
金属製の上部電極３２及び下部電極３３を嵌合固
定し、さらに上部電極３２と下部電極３３の中央
部に放圧穴３４を設けて、この放圧穴３４を被裂
板３５により遮蔽し、両部材を溶接３６により気
密的に封着していた。そして、雷サージ電流によ
り限流素子９が導通して取付筒部５ｄ内が高温の
アークにより高圧になると、前記破裂板３５が溶
融して放圧されるようになつていた。

又、従来の懸垂碍子として、第６図に示すよう
な取付筒部５ｄの上下両端部にキヤツプ状の上部
電極３７及び下部電極３８を嵌合固定したものも
提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、前者の懸垂碍子は、金属製の上部電
極３２と下部電極３３を取付筒部５ｄにガスケツ
ト３１を介して嵌合固定するため、長期使用によ
りガスケツト３１が劣化して取付筒部５ｄ内の気
密性を保持するのが難しく、気密性が低下する
と、限流素子９の電気絶縁性が損なわれ、運転電
圧による劣化あるいは雷撃時の絶縁低下により導
通状態となり、雷サージの放電あるいは運転電圧
による続流を遮断することができず、地絡事故を
生じると言う問題があつた。

又、後者の懸垂碍子は一体封着方式のため、放
圧時には容器全体に被損及び碍子全体の被損にも
つながる虞があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前記問題点を解決するため、取付筒部
の内側に電圧−電流特性が非直線性の限流素子を
収容し、同取付筒部の上下両端部を電気絶縁性セ
ラミツクよりなる上部蓋部材と下部蓋部材により
気密的に封着し、一方を前記限流素子と電気的に
接続され、他方を支持体側及び電源側の導電部分
に固着された導通部材を上部及び下部蓋部材にそ
れぞれ貫通固着し、さらに前記上部及び下部蓋部
材に対し高温・高圧のアークにより他の部位より
も早期に破裂する薄肉部を前記導通部材の貫通固
着部分を囲撓するように形成したものである。

（作用） 即ち、上部及び下部蓋部材を構成するセラミツ
クは通常の使用環境下において耐候性、耐衝撃
性、耐熱性に優れているため、取付筒部内の気密
構造が長期にわたつて確保される。

しかも、前記セラミツクは電気絶縁性を有して
いるため、碍子本体の表面漏洩絶縁距離がその分
だけ長く確保される。

そして、過大な雷サージ電流により限流素子が
導通状態となつて取付筒部内に高温・高圧のアー
クが発生した場合には、その発生初期の段階で蓋
部材の薄肉部に内圧及び急加熱による応力集中が
起こつてクラツクが生じる。すると、セラミツク
には金属のように展延性がないため、前記クラツ
クが一気に伸展して薄肉部が破裂され、取付筒部
内の圧力は外部へ速やかに放出される。

また、前記蓋部材は支持体側及び電源側の導電
部分に固着された導通部材に係着されているた
め、前記薄肉部の破裂後においても前記導通部材
により吊下げ支持され、地上等の下方へ落下する
おそれはない。

（実施例） 以下、本考案を懸垂型の避雷碍子に具体化した
一実施例を第１〜第４図に従つて説明する。

第４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Ｌが支持されている。

第３図に示すように、避雷碍子３を構成する碍
子本体５は笠部５ａと、同笠部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５
ｂと、さらに、前記笠部５ａの中央上部に一体形
成された有蓋円筒状の頭部５ｃ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によりキヤツプ金具７が被冠固定され、同金具
７には嵌合凹部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
記キヤツプ金具７の嵌合凹部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。

前記笠部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か所）の取
付筒部５ｄが等間隔に、かつピン金具８と平行状
に同笠部５ａを貫通するように一体しに形成され
ている。前記各取付筒部５ｄの内周面、つまり貫
通孔５ｅ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３個）の限流素
子９が直列に嵌入されている。前記貫通孔５ｅの
内周面と限流素子９の外周面との間は空隙として
いるが、シリコンゴム（図示略）等の弾性絶縁材
を介在接着してもよい。

前記取付筒部５ｄの上下両端内周面には電気絶
縁性を有するセラミツクよりなる厚肉円盤状の上
部蓋部材１１及び下部蓋部材１２が嵌入され、そ
れらの外周面はガラス、ガラス半田、あるいは金
属等の無機質結合材１３により取付筒部５ｄの内
周面に気密的に接合固定され、この無機質結合材
１３により取付筒部５ｄ内の気密性を確保し、前
記限流素子９の湿気による劣化を防止するように
している。前記上部蓋部材１１及び下部蓋部材１
２の内側面には、円弧状の切り込み１４が四箇所
に全体として円環状に形成され、各切り込み１４
により形成される薄肉部１５が限流素子９に雷サ
ージが侵入して導通状態となつた場合に、高温・
高圧のアークにより早期に破裂して取付筒部５ｄ
の内部空隙と外部とを連通して放圧し、取付筒部
５ｄの圧力破壊を防止し得るようにしている。

又、前記限流素子９と上部蓋部材１１との間に
は、平面ドーナツツ板状の導電性を有する皿バネ
１９が介在され、限流素子９を定位置に機械的に
保持するようにしている。

前記上部蓋部材１１及び下部蓋部材１２の各中
心部には前記円環状の切り込み１４により囲まれ
るように貫通孔１１ａ，１２ａがそれぞれ形成さ
れ、同貫通孔１１ａ，１２ａには導通部材として
のリード線１８，１９の一端がそれぞれ挿通され
ている。そして、各リード線１８，１９は貫通孔
１１ａ，１２ａに充填されたガラス半田１７（又
は銀鑞等の金属結合材）を介してそれぞれ対応す
る蓋部材１１，１２に固着されている。なお、上
部のリード線１８は皿バネ１６を介して、又、下
部のリード線１９は直接的に、それぞれ前記限流
素子９に対して電気的に接続されている。そし
て、上部のリード線１８の他端は前記キヤツプ金
具７に一体形成した端子部７ｂに接続され、下部
のリード線１９の他端は前記ピン金具８に一体形
成した端子部８ａに接続されている。

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Ｌ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１９→
限流素子９→皿バネ１６→リード線１８→キヤツ
プ金具７へと伝達される。その後、同キヤツプ金
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のキヤツプ金具
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に内蔵された限流素子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
に継続する運転電圧に対しては限流素子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
電は形成されず電線路は正常に復帰する。

さて、本考案実施例においては、取付筒部５ｄ
の上下両端内周面に対し、通常の使用環境下にお
いて耐候性に優れ、かつ外部からの衝撃力、熱な
どに対しても耐衝撃性、耐熱性に優れたセラミツ
クよりなる上部及び下部蓋部材１１，１２を嵌入
し、無機質結合材１３により気密封着したので、
取付筒部５ｄ内の気密性を長期にわたつて確保す
ることができ、限流素子９の湿気により劣化を防
止し、限流素子９の耐久性を高め、信頼性を向上
することができるとともに、第５図に示す従来例
と比較して構造の簡略化を図ることができる。

又、限流素子９が雷サージにより導通状態とな
つて取付筒部５ｄ内が高温・高圧のアークにより
異常高圧となつた場合には、他の部位に先がけて
前記薄肉部１５の部位に応力集中が生じてクラツ
クが発生する。すると、セラミツクには金属のよ
うに展延性が無いため、そのクラツクは前記アー
ク発生に伴うガス圧によつて一気に伸展し、この
薄肉部１５の部位が他の部位に先がけて破裂す
る。従つて、上記異常高圧はその破裂した薄肉部
１５の部位から外部へ速やかに放出される。この
結果、取付筒部５ｄ内の異常圧力により同取付筒
部５ｄが破壊されるのを無くして、碍子本体５が
破壊されるのを防止することができ、ひいては避
雷碍子の離断をなくすことができる。

又、前記実施例では上部及び下部蓋部材１１，
１２を構成するセラミツクが電気絶縁性を有して
いるため、この蓋部材１１，１２部分において碍
子本体５の表面漏洩絶縁距離が確保される。従つ
て、その分だけ碍子本体５の笠部５ａの径を小さ
くできるとともに、碍子本体５の重量を軽減で
き、碍子連全体のコストを低減できる。

さらに、前記蓋部材１１，１２は薄肉部１５の
部位において破裂すると取付筒部５ｄの端部内周
面から離間して地上等へ落下するおそれがある
が、この実施例においてはガラス半田１７（又は
銀蝋等の金属結合材）を介してリード線１８，１
９に固着されているため、そのような地上等への
落下のおそれを回避でき、公衆災害の発生を未然
に防止することができる。

なお、本考案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) 前記実施例ではリード線１８，１９の一端を
各蓋部材１１，１２に貫通させて限流素子９と
電気的に接続するようにしたが、各蓋部材１
１，１２の外面側へ限流素子９と電気的に接続
された接続端子（図示略）を設け、その接続端
子に対して前記リード線１８，１９の一端を固
着するようにしてもよい。この場合には各蓋部
材１１，１２を貫通する接続端子と各リード線
１８，１９により導通部材が形成される。

(2) 図示しないが切り込み１４の厚さを図示例よ
りも大きく又は小さくすること。又、切り込み
１４を削り出しにすること。

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

(4) 前記切り込み１４を上部及び下部蓋部材１
１，１２の外側面側に形成すること。

(5) 懸垂型の避雷碍子以外の筒状避雷碍子に具体
化すること。

考案の効果 以上詳述したように、本考案は取付筒部の上下
両端部が通常の使用環境下において耐候性、耐衝
撃性、及び耐熱性に優れたセラミツクよりなる上
部及び下部蓋部材で気密的に封着されているの
で、簡単な構成にもかかわらず、取付筒部内側の
限流素子収容空間の気密性を長期にわたつて確保
でき、限流素子の湿気による劣化を防止して、避
雷碍子の耐久性及び信頼性を向上することができ
る。また、碍子本体の表面には電気絶縁性を有す
るセラミツクよりなる蓋部材の部分において表面
漏洩電流に対する絶縁距離が確保されるので、そ
の分だけ碍子本体の笠径縮小、重量軽減により碍
子連全体のコストを低減することができる。さら
に、雷サージ電流により限流素子が導通状態とな
つて高温・高圧のアークが発生したときには他の
部位に先がけて薄肉部に応力集中が生じてクラツ
クが発生し、しかもセラミツクには金属のように
展延性が無く、そのクラツクがアークガスの圧力
によつて一気に伸展して薄肉部を破裂させ、この
破裂した部位から高圧ガスを外部へ速やかに放出
するので、碍子本体の破裂を未然に防止すること
ができる。加えて、前記蓋部材が薄肉部にて破裂
した場合でも、その蓋部材には支持体側及び電源
側の導電部分に固着された導通部材が係着されて
いるので、前記破裂に伴い蓋部材が地上等へ落下
するのを回避でき、公衆災害の発生を未然に防止
でき、しかも、薄肉部は導通部材による蓋部材の
貫通固着部分を囲繞するように形成されているの
で、前記破裂後は薄肉部に囲まれた蓋部材部分が
導通部材により気中に吊下状態となり、この吊下
表示によつて放圧発生の事実を地上等の下方から
容易に視認することができるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を懸垂型の避雷碍子に具体化し
た一実施例を示す要部の縦断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線断面図、第３図は避雷碍子を示す半
縦断面図、第４図は避雷碍子の使用状態を示す正
面図、第５図及び第６図はそれぞれ従来例を示す
部分断面図である。 ３……避雷碍子、５……碍子本体、５ａ……笠
部、５ｃ……頭部、５ｄ……取付筒部、５ｅ……
貫通孔、７……キヤツプ金具、８……ピン金具、
９……限流素子、１１……上部蓋部材としての上
部電極、１２……下部蓋部材としての下部電極、
１３……無機質結合材、１４……切り込み、１５
……薄肉部、１６……皿バネ、１８，１９……導
通部材を構成するリード線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 取付筒部５ｄの内側に電圧−電流特性が非直
   線性の限流素子９を収容し、同取付筒部５ｄの
   上下両端部を電気絶縁性セラミツクよりなる上
   部蓋部材１１と下部蓋部材１２により気密的に
   封着し、一方を前記限流素子９と電気的に接続
   され、他方を支持体側及び電源側の導電部分に
   固着された導通部材１８，１９を上部及び下部
   蓋部材１１，１２にそれぞれ貫通固着し、さら
   に前記上部及び下部蓋部材１１，１２に対し高
   温・高圧のアークにより他の部位よりも早期に
   破裂する薄肉部１５を前記導通部材１８，１９
   の貫通固着部分を囲繞するように形成したこと
   を特徴とする避雷碍子。 ２ 避雷碍子は碍子本体５の笠部５ａの中央上部
   に形成した有蓋筒状の頭部５ｃにキヤツプ金具
   ７を被冠固定し、頭部５ｃの内側にはピン金具
   ８を嵌入固定して構成された懸垂碍子３であつ
   て、前記笠部５ａには貫通孔５ｅを有する取付
   筒部５ｄを設け、同貫通孔５ｅには限流素子９
   を嵌入し、上部及び下部蓋部材１１，１２に貫
   通固着したリード線１８，１９により前記キヤ
   ツプ金具７とピン金具８をそれぞれ限流素子９
   に電気的に接続した実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の避雷碍子。