JPH0541122A - 避雷碍子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】雷サージに対する放電容量を大幅に向上させる
にあたり、抵抗素子ユニットを大型、大重量化すること
なく、その製造及び組み付けを容易に行うことができ、
避雷碍子のコストダウンを図り、電気的信頼性を向上す
る。 【構成】分割された抵抗素子単体１１を直列に積層する
とともに、熱収縮弾性チューブ１２により被覆して抵抗
素子単体積層ユニット１４を形成し、この抵抗素子単体
ユニット１４を複数本集束して抵抗素子ユニット４を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は雷撃によるサージ電流
が電線路に侵入した場合に、それを速やかに大地に放電
するとともに、その後に生じる商用周波の続流電流を抑
制遮断して地絡事故を未然に防止することができる避雷
碍子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
避雷碍子として、円筒状をなす耐圧絶縁筒の内部に対
し、電圧−電流特性が非直線性の円柱状をなす酸化亜鉛
を主成分とする抵抗素子を複数個直列に積層して収容
し、該耐圧絶縁筒の両端部にはキャップ状の電極金具を
それぞれ嵌合固定し、さらに前記耐圧絶縁筒の外周面に
はゴム製の絶縁外套体をモールド成形したものがある。

【０００３】前記抵抗素子の容量（通電断面積）及び長
さは想定した雷撃時のサージ電流及び避雷碍子を適用す
る電圧階級に応じて設定される。架空地絡の装設されて
いる送電線に比べて架空地線が装設されていない送電線
路では送電線に雷撃によるサージ電流が直接進入するこ
とから、雷サージ電流のエネルギーが鉄塔直撃時の雷サ
ージ電流と比較して増大する。このため、避雷碍子内に
収容した抵抗素子もそれに耐えるだけの大容量のものを
使用する必要が生じる。又、送電線路の電圧階級が大き
くなると、雷サージを処理する際に運転電圧に耐える必
要性から例えば、６６ＫＶクラスの電線路では抵抗素子
単体を２０個、１５４ＫＶクラスでは同じ素子単体を４
０個それぞれ直列に連結するというように、電圧に応じ
て抵抗素子の連結長も長くする必要が生じる。

【０００４】この要望に対して、従来、図８に示すよう
に直列に連結した複数の抵抗素子３１を熱収縮性弾性チ
ューブ３２で被覆し、これを耐圧絶縁筒３３の内部に収
容している。この抵抗素子ユニットの構造は、径方向の
寸法が短くなるため収納スペースが最も小さく、従っ
て、避雷碍子を小型化することができる利点がある。し
かし、単一構成の抵抗素子３１の径が大きくなると、現
在の焼成による製造技術では１個の抵抗素子の径が大き
くなると、焼成工程において材質及び大きさにバラツキ
が生じ易ため、品質の良好なものを製造することが極め
て困難であった。そこで、このような問題を解消した避
雷碍子として本願出願人は次のものを提案している。

【０００５】（１）図９に示す抵抗素子の配置構成は、
円柱状の抵抗素子３１を複数に分割してそれらを例えば
三箇所に並列に配置している。ところが、この抵抗素子
列を複数にする構造では耐圧絶縁筒３３の径を大きくす
る必要があり、該耐圧絶縁筒３３の外周にモールドされ
る絶縁外套体も当然大型、大重量化するので、避雷碍子
が全体として非常に大型、大重量のものとなり既設線路
への適用性、装柱作業や製造コストの面で問題があっ
た。

【０００６】これを解消するため、本願出願人はさらに
次のものを提案している。 （２）図１０に示すように、三つに分割された抵抗素子
単体３４を全体として円柱状に配置した状態で、各素子
単体３４を弾性及び伝熱性を備えた接着剤３５によって
接着固定した抵抗素子３１を複数個直列に連結するよう
にしている。（特開平１−２１６５０４号公報参照）従
来の抵抗素子３１は、各抵抗素子単体３４を組み合わせ
ているので、製造技術面での問題は解消される。ところ
が、組み付け作業が面倒であるばかりでなく、各抵抗素
子単体３４は焼成過程で寸法の誤差が生じ、各素子単体
３４の上下方向の長さの相違により、抵抗素子３１の端
面が平面にならないので、各抵抗素子３１を組み付けた
場合に、接触界面に隙間が生じ、この結果、電気的信頼
性を低下するという問題があった。

【０００７】又、抵抗素子単体３４の材質や大きさにバ
ラツキが生じると、各抵抗素子単体３４の間に電位差が
発生して、抵抗素子単体３４間に放電が起こり、抵抗素
子３１の早期劣化を招来し易いという問題もあった。

【０００８】この発明は上記従来の問題点を解消するた
めになされたものであって、その目的は、雷サージに対
する放電容量を大幅に向上させるにあたって避雷碍子を
大型、大重量化することなく、抵抗素子の製造及び組付
けを容易に行い、製品のコストダウンを図ることがで
き、さらに電気的信頼性を向上することができる避雷碍
子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、絶縁外套体の内部に電圧−電流特性が非
直線性の抵抗素子を複数個直列に接合して絶縁被覆によ
り一体化してなる抵抗素子ユニットを収容するととも
に、絶縁外套体の両端部にはそれぞれ電極金具を嵌合し
た避雷碍子において、前記複数の抵抗素子を絶縁外套体
の軸線と平行な面に沿って複数に分割し、同じ列の各分
割抵抗素子単体をそれぞれ絶縁被覆により包蔵して抵抗
素子単体ユニットを形成し、この抵抗素子単体ユニット
を複数本集束手段により集束することにより抵抗素子ユ
ニットを構成するという手段をとっている。

【００１０】

【作用】この発明は、小さく分割した抵抗素子単体を焼
成するようにしたので、品質及び寸法上のバラツキを少
なくして、容易に製造することができる。

【００１１】又、この発明は分割抵抗素子単体を直列に
積層した状態で絶縁被覆により包蔵して抵抗素子単体ユ
ニットを形成し、この抵抗素子単体ユニットを複数本集
束手段により集束することにより、抵抗素子ユニットの
組付を行うので、その組付作業が容易となり、製品のコ
ストダウンを図ることができる。

【００１２】さらに、この発明は、各抵抗素子単体ユニ
ットが絶縁被覆により絶縁されているので、各ユニット
間に電位差が生じても両ユニット間に放電が生じること
はなく、従って、抵抗素子の劣化を抑制して電気的信頼
性を向上することができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
〜図５に基づいて説明する。繊維強化合成樹脂（ＦＲ
Ｐ）よりなる耐圧絶縁筒１の外周面には、ＥＰＤＭある
いはシリコンゴム等により絶縁外套体２が形成され、そ
の外周面には多数のひだ部３が一体に形成されている。
又、前記耐圧絶縁筒１の内部には電圧−電流特性が非直
線性の例えば酸化亜鉛等よりなる後に詳述する抵抗素子
ユニット４が収容され、その上下両端部にはアルミニウ
ムあるいは銅等の金属製の円柱状をなすスペーサ５，６
が接合あるいは対向されている。前記抵抗素子ユニット
４とスペーサ５との間には、後述する弾性通電部材７が
介在されている。前記両スペーサ５，６の外径は、耐圧
絶縁筒１の内径とほぼ同じ寸法に形成されている。さら
に、前記耐圧絶縁筒１の上下両端部には、キャップ状の
電極金具８，９がそれぞれ嵌合されている。そして、電
極金具８，９の円筒状かしめ部８ａ，９ａの内周面は、
スペーサ５，６に向かって耐圧絶縁筒１の外周面にかし
め固定されている。

【００１４】又、前記耐圧絶縁筒１の内周面と抵抗素子
ユニット４の外周面との間には、シリコンゴム等の絶縁
充填材１０が注入されている。耐圧絶縁筒１には抵抗素
子ユニット４が万一導通破壊した場合に内部のアークに
よる高温、高圧のガスを外部へ放出するための放圧孔１
ａが形成されている。なお、電極金具８，９にはネジ孔
８ｂ，９ｂが形成され、ネジ孔８ｂは避雷碍子を鉄塔の
支持アーム等に取り付けるために使用され、ネジ孔９ｂ
は放電電極（図示略）を支持するために使用される。

【００１５】次に、前記抵抗素子ユニット４の製造方法
を図１，図２を中心に説明する。最初に、図２に示すよ
うに、平面が扇状をなす抵抗素子単体１１を多数形成
し、この素子単体１１をＥＰＤＭゴムあるいはシリコン
等よりなる絶縁被覆としての熱収縮性弾性チューブ１２
内に直列に積層状態で収容する。このとき、各素子単体
１１の接合端面に導電性接着剤を塗布しておき、各素子
単体１１を互いに連結しておいてもよい。そして、これ
らを素子受け治具１３に載せた状態で加熱装置（図示
略）内に移動して、所定温度に加熱し、弾性チューブ１
２を収縮させて、弾性チューブ１２内に多数の素子単体
１１を緊包し、素子単体積層ユニット１４を形成する。

【００１６】次に、同様に形成した素子単体積層ユニッ
ト１４を複数本（この実施例では４本）集合して図１に
示すように全体として、円柱状になるように組み合わせ
る。さらに、複数本の素子単体積層ユニット１４の外周
部に別の円筒状をなす薄い集束手段としての熱収縮性弾
性チューブ１５を被覆して、各素子単体積層ユニット１
４の外周面に収縮して密着させ、各ユニット１４を全体
として円柱状に緊包する。

【００１７】最後に、前記熱収縮性弾性チューブ１５の
外周面に対し、熱収縮ポリマーあるいはＦＲＰ等よりな
る補強用の絶縁バンド１６を巻着して、非直線抵抗素子
ユニット４の製造を完了する。

【００１８】次に、図５により前記弾性通電部材７につ
いて説明すると、この部材は円形状の保持金具１７と、
それに形成した貫通孔１７ａに挿通したコイル状の圧縮
バネ１８と、各素子単体積層ユニット１４と上部のスペ
ーサ５とをそれぞれ電気的に接続する複数の短絡導体１
９とにより構成されている。又、前記圧縮バネ１８の弾
性力により抵抗素子ユニット４の下端面を、下部スペー
サ６の上面に押圧して電気的に導通させている。

【００１９】以上のように構成した避雷碍子の組付工程
を簡単に説明する。耐圧絶縁筒１の下端部に下部電極金
具９を嵌合するとともに、前記耐圧絶縁筒１の内部に下
部のスペーサ６を収容し、かしめ用シリンダ（図示略）
により下部電極金具９のかしめ部９ａの外周面を複数箇
所でスペーサ６の中心に向かって押圧し、電極金具９の
かしめ部９ａを耐圧絶縁筒１の端部を圧着した状態でス
ペーサ６にかしめ固定する。この工程において前記耐圧
絶縁筒１と電極金具９との界面に樹脂系あるいはゴム系
の接着剤を予め塗布しておくことにより、気密性を向上
するようにしてもよい。

【００２０】さらに、前記耐圧絶縁筒１内部に抵抗素子
ユニット４、弾性通電部材７、上部のスペーサ５を順次
収容するとともに、耐圧絶縁筒１の外周部に上部の電極
金具８を嵌合する。この状態で電極金具８のかしめ部８
ａの外周面をかしめ用シリンダ（図示略）により押圧し
てかしめ固定する。

【００２１】最後に、耐圧絶縁筒１、両電極金具８，９
を図示しない成形型内に収容した状態で、成形型のキャ
ビティ内に溶融ゴムを注入して硬化させ、耐圧絶縁筒１
の外周面に絶縁外套体２をモールド成形する。このと
き、絶縁外套体２は耐圧絶縁筒１及びかしめ部８ａ，９
ａの外周面に加硫接着される。又、溶融ゴムは耐圧絶縁
筒１の放圧孔１ａから内部に進入し、絶縁充填材１０と
なる。

【００２２】以上のようにして構成された避雷碍子は、
例えば送電線支持碍子装置に適用され、下部電極金具９
には接地側の放電電極（図示略）が支持される。そし
て、送電線側に支持した課電側の放電電極（図示略）か
ら気中放電間隙をフラッシオーバーして接地側の放電電
極に流れ、その後避雷碍子の抵抗素子ユニット４を通
り、上部電極金具８から鉄塔の支持アームに流れ、大地
に放電される。又、その後に生じる続流電流は気中放電
間隙及び抵抗素子ユニット４の抵抗値の復元により抑制
遮断され、地絡事故が未然に防止される。

【００２３】さて、この実施例においては、抵抗素子単
体１１を直列に積層接合して、熱収縮弾性チューブ１２
により緊包し、この素子単体ユニット１４を複数本全体
として円柱状になるように集束した状態で、さらに熱収
縮弾性チューブ１５により、緊包したので、各抵抗素子
単体を互いに接着する従来例と比較して、製造及び組付
作業を迅速かつ容易に行うことができ、製品のコストダ
ウンを図ることができる。

【００２４】又、各抵抗素子単体１１に製造上の寸法誤
差や材質上のバラツキにより隣接する抵抗素子単体１１
間に電位差が生じても、絶縁性のチューブ１２で互いに
絶縁されているので、素子単体ユニット１４どうしの間
で放電が生じることはなく、素子の劣化を抑制して耐久
性を向上し、電気的信頼性を高めることができる。

【００２５】次に、この発明の別の実施例を図６，図７
に基づいて説明する。 （１）前記熱収縮弾性チューブ１２に代えて、図６に示
すように、絶縁材よりなる素子単体１１を収容する絶縁
被覆としての絶縁収容筒２１を予め形成しておき、この
収容筒２１の収容空間２１ａの内部に素子単体１１を直
列に積層して収容するようにし、さらに前記絶縁収容筒
２１を複数本集束して絶縁バンド１６等により一体状に
連結して、円柱状の抵抗素子ユニット４を構成するこ
と。この実施例において、抵抗素子単体１１が収容空間
２１ａから抜けないようにするため、接着剤を使用す
る。

【００２６】（２）図７に示す別の実施例は、絶縁被覆
及び集束手段を兼用する合成樹脂製の絶縁収容筒２２に
扇状の抵抗素子単体１１を直列に積層して収容する収容
空間２２ａを複数箇所に形成して円柱状の抵抗素子ユニ
ット４とするものである。この実施例において、抵抗素
子単体１１が収容空間２２ａから抜けないようにするた
め、接着剤を使用する。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は抵抗素
子ユニットを大型、大重量化することなく、その製造及
び組み付けを容易に行うことができ、避雷碍子のコスト
ダウンを図ることができ、さらに電気的信頼性を向上す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の避雷碍子を具体化した一実施例を示
す要部の破断斜視図である。

【図２】抵抗素子単体積層ユニットを示す斜視図であ
る。

【図３】避雷碍子全体を示す縦断面図である。

【図４】図３の避雷碍子の横断面図である。

【図５】保持金具付近の部分分解斜視図である。

【図６】この発明の別例を示す抵抗素子ユニットの部分
斜視図である。

【図７】この発明の別例を示す抵抗素子ユニットの部分
斜視図である。

【図８】従来の避雷碍子の抵抗素子と耐圧絶縁筒との関
係を示す横断面図である。

【図９】従来の避雷碍子の抵抗素子と耐圧絶縁筒との関
係を示す横断面図である。

【図１０】従来の避雷碍子の抵抗素子を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 耐圧絶縁筒、２ 絶縁外套体、４ 抵抗素子ユニッ
ト、８ 上部電極金具、９ 下部電極金具、１１ 抵抗
素子単体、１２ 絶縁被覆としての熱収縮弾性チュー
ブ、１４ 素子単体積層ユニット、１５ 集束手段とし
ての熱収縮弾性チューブ、２１ 絶縁被覆としての絶縁
収容筒、２１ａ 収容空間、２２ 絶縁被覆及び集束手
段を兼用する合成樹脂製の絶縁収容筒、２２ａ 収容空
間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁外套体の内部に電圧−電流特性が非
   直線性の抵抗素子を複数個直列に接合して絶縁被覆によ
   り一体化してなる抵抗素子ユニットを収容するととも
   に、絶縁外套体の両端部にはそれぞれ電極金具を嵌合し
   た避雷碍子において、 前記複数の抵抗素子を絶縁外套体の軸線と平行な面に沿
   って複数に分割し、同じ列の各分割抵抗素子単体をそれ
   ぞれ絶縁被覆により包蔵して抵抗素子単体ユニットを形
   成し、この抵抗素子単体ユニットを複数本集束手段によ
   り集束することにより抵抗素子ユニットを構成したこと
   を特徴とする避雷碍子。