JPH0547447Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は雷サージを始めとする異常電圧から電
力設備を保護するための避雷器に関するものであ
る。

従来の技術 近年、電力分野において、電力の安定供給の要
望が以前にも増して高まり、電力設備機器の高信
頼化ならびに電力の高品質化が進められている。
特に、電力の高品質化は、送電線上に雷などによ
つて発生する有害な異常電圧を確実に吸収、抑制
するために、通常ギヤツプをもたない酸化亜鉛系
の避雷器も実用化され、送配電設備の各所に取付
けられている。これらギヤツプをもたない避雷器
の内部には特性要素として酸化亜鉛を主原料とす
るバリスタ素子が内蔵され、このバリスタ素子そ
のものの特性が避雷器の特性と見ることができ
る。このような観点から、また電力機器の保護の
面から、バリスタ素子のサージ吸収特性、例えば
放電耐量、制限電圧性能、課電寿命性能などは重
要であり、特にどの程度の雷サージ電流を吸収で
きるかという能力を示す放電耐量の向上は、避雷
器の小型化とともに急務な課題となつている。

従来、この種の避雷器の内部構造は、第３図に
示すような構成であつた。第３図は避雷器の主要
構成部の断面を示したもので、避雷器のターミナ
ルとなる両端端子部は省略している。第３図にお
いて、１ａ，１ｂは酸化亜鉛を主原料とし、ビス
マスなどの添加物を加えて高温焼結して得られた
円柱状のバリスタ素子で、通常その側面は高抵抗
層ならびにガラス層（図示せず）によつて覆われ
ている。第３図では３個のバリスタ素子を示した
が、このようなバリスタ素子が避雷器の適用定格
に合わせて必要な数が直列に組み込まれる。２
ａ，２ｂはバリスタ焼結体の両端面上に設けられ
たメタリコン端面電極で、アルミニウムの溶射に
よつて円板状に形成されており、バリスタ素子１
ａ，１ｂを構成している。上記バリスタ素子１ａ
と１ｂとの電気的接続は、このメタリコン端面電
極２ａ，２ｂの圧接によつて得られる。なお、圧
接力にはコイル状のスプリング（図示せず）など
が用いられる。３は円筒状の碍子あるいはガラス
エポキシなどで作られた絶縁ケースで、バリスタ
素子１ａ，１ｂなどが収納される。４ａ，４ｂは
メタリコン端面電極２ａ，２ｂのエツジ部であ
る。

以上のように構成された従来の避雷器のメタリ
コン端面電極部分におけるサージ電流吸収時の挙
動について、以下その動作を説明する。

まず、雷サージ電圧が避雷器の両端に印加され
た場合、それらの電圧に伴うサージ電流が避雷器
に流れ、避雷器両端の電圧が抑制される。この
時、サージ電流はバリスタ素子１ａ→メタリコン
端面電極２ａ→メタリコン端面電極２ｂ→バリス
タ素子１ｂを通過する。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成では前述
のサージ電流がきわめて大きくなつた時、表皮効
果により電極エツジ部４ａ，４ｂ付近の電界強度
が他の部分よりも高くなり、同時にサージ電流密
度も高くなる。そして、ある一定のレベルを超え
ると、電極エツジ部４ａ，４ｂ付近にて部分放電
を生じる。そして、この部分放電が大きくなれ
ば、これがトリガーの働きをして、本来の放電耐
量よりも低いレベルでバリスタ素子１ａ，１ｂの
沿面放電を引き起こし、バリスタ素子１ａ，１ｂ
はもちろんのこと、避雷器が破壊してしまう問題
点があつた。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、電極エツジ部付近の部分放電を制御す
ると同時に、部分放電の影響がバリスタ素子沿面
（側面）に及ばないようにすることを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段 上記のような問題点を解決するために本発明
は、各バリスタ素子間において対向する端面電極
とその間の電極板からなる各圧接接続部を、弾力
性を有したリング状絶縁物で密封した構成とした
ものである。

作 用 本考案は上記した構成により、円板状の電極板
で電気的接続を確保し、リング状絶縁物で部分放
電を抑制すると同時に、各バリスタ素子間におい
て対向する端面電極間で部分放電が起きても、そ
のアーク放電のガスがリング状絶縁物で密封され
ているので、飛散することがなく、バリスタ素子
沿面に部分放電のガスなどが影響しない効果をも
ち、結果としてバリスタ素子の沿面放電レベルを
向上させ、避雷器の放電耐量を大幅に向上させる
ものである。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明す
る。第１図は本考案における避雷器の一実施例を
示したもので、主要部分の断面図を示し、避雷器
のターミナルとなる両端端子部などは省略してあ
る。

第１図において、５ａ，５ｂは酸化亜鉛を主原
料とするバリスタ素子、６ａ，６ｂはメタリコン
端面電極、７は絶縁ケース、８ａ，８ｂは電極エ
ツジ部で、これらはそれぞれ従来のバリスタ素子
１ａ，１ｂ、メタリコン端面電極２ａ，２ｂ、絶
縁ケース３、電極エツジ部４ａ，４ｂに対応する
ものである。また、９はバリスタ素子５ａ，５ｂ
間に介在された円板状の電極板で、メタリコン端
面電極６ａ，６ｂに圧接し、バリスタ素子５ａ，
５ｂ間の電気的接続を行うものである。１０は弾
力性を有したリング状絶縁物で、シリコンゴムな
どの電気的な安定なプラスチツクなどで作られ、
その厚みは電極板９よりも自由状態では厚くして
ある。このリング状絶縁物１０は積み重ねられた
バリスタ素子群の各圧接接続部に、バリスタ素子
５ａ，５ｂの端面部にリング状に密着するように
組み込まれ、かつこのリング状絶縁物１０は電極
板９の外周を取囲むと共に、バリスタ素子圧接時
の圧接力によつて電極エツジ部８ａ，８ｂにリン
グ状に密着するように設けられている。このよう
に各バリスタ素子５ａ，５ｂ間で対向する端面電
極６ａ，６ｂと電極板９とからなる圧接接続部
は、リング状絶縁物で密封された構造になつてい
る。

次に、以上のように構成された避雷器の動作を
説明する。今、避雷器に従来例と同様にサージ電
圧が印加された場合、その電圧に対応したサージ
電流がバリスタ素子５ａ→メタリコン端面電極６
ａ→電極板９→メタリコン端面電極６ｂ→バリス
タ素子５ｂと流れ、避雷器としての特性は従来例
と同一である。しかしながら、サージ電流がきわ
めて大きくなり、電極エツジ部８ａ，８ｂに部分
放電が発生するレベルに達しても、電極エツジ部
８ａ，８ｂはリング状絶縁物１０によつて覆わ
れ、空気層がほとんどないため、部分放電がきわ
めて発生しにくい状態になつている。また、たと
え部分放電が発生したとしても、そのアークガス
などは全てリング状絶縁物１０内に封じ込めら
れ、沿面放電のトリガーとなるガスがバリスタ素
子５ａ，５ｂの沿面に飛散することはない。

このように本考案一実施例の避雷器では、従来
沿面放電のトリガーとなつていた電極エツジ部８
ａ，８ｂにおける部分放電の発生の抑制と、部分
放電時のアークガスの飛散防止が可能となり、避
雷器としての放電耐量を大幅に向上させる効果を
もつものである。

次に、本考案の第２の実施例について第２図と
共に説明する。第２図は第１図と同様に避雷器の
主要部分の断面図を示したもので、第１図と同一
箇所には同一番号を付してある。第２図の実施例
で第１の実施例との差は、リング幅が狭くなつた
リング状絶縁物１１を用いている点である。すな
わち、この実施例のリング状絶縁物１１は電極エ
ツジ部８ａ，８ｂに密着するのではなく、その外
側にリング状に圧着して設けられている構成とし
た点である。

このような構成にした場合、電極エツジ部８
ａ，８ｂにおける部分放電は発生するが、そのア
ークガスはリング状絶縁物１１で密封されている
ため、第１の実施例と同様、避雷器としての放電
耐量を向上させるといつた効果をもつものであ
る。

考案の効果 以上のように本考案によれば、各バリスタ素子
間において対向する端面電極とその間の電極板か
らなる圧接接続部を、弾力性を有したリング状絶
縁物で密封するように構成することによつて、サ
ージ電流通過時における電極エツジ部の部分放電
のバリスタ素子沿面への影響を防止し、結果とし
て避雷器の放電耐量を向上させるといつた効果を
もつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案における避雷器の一実施例を示
す主要部分の断面図、第２図は本考案の第２の実
施例を示す避雷器の主要部分の断面図、第３図は
従来の避雷器の主要部分を示す断面図である。 ５ａ，５ｂ……バリスタ素子、６ａ，６ｂ……
電極（メタリコン端面電極）、７……絶縁ケース、
８ａ，８ｂ……電極エツジ部、９……電極板、１
０，１１……リング状絶縁物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端面に端面電極を有し、円柱形をなしたるバ
   リスタ素子を円板状の電極板を介在させて積み重
   ね、各バリスタ素子間の対向する前記端面電極と
   前記電極板からなる圧接接続部の外周を取囲むと
   共に上記バリスタ素子の端面部にリング状に密着
   した状態で弾力性を有したリング状絶縁物で密封
   した避雷器。