JPH0642404B2 - 避雷器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば電撃によっ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、閃絡地絡事故
による停電を未然に防止して送電を可能にする避雷器に
関するものである。

［従来の技術］ 従来の避雷器として、第５図に示すように、磁器碍管４
１内に酸化亜鉛を主材とする避雷素子４２を内蔵し、そ
の上下両端部に電極板４３を接触させ、両電極板４３を
キャップ電極４４により弾性的に押圧している。また、
前記電極板４３の外周端面が球面状に形成され、その球
面部４３ａのみが避雷素子４２の外周面４２ａから外部
に突出していた（実開昭６３−６５２０３号公報参照） ［発明が解決しようとする課題］ この従来構成においては、第６図に示すように避雷素子
４２と電極板４３が正規の組付状態であれば電界、つま
り電気力線Ｈの分布密度がほぼ均一となって問題はな
い。ところが、従来の避雷器は電極板４３の球面部４３
ａのみが避雷素子４２の外周面から突出していたので、
前記組付状態に異状があると避雷素子４２の内部から外
部に続く電気力線Ｈは球面部４３ａの近傍で急激に立ち
上がって素子沿面の電界の集中が生じ易く、放電特性が
低下するという問題があった。特に、例えば第７図に示
すように、避雷素子４２の側面４２ｂと電極板４３の端
面４３ｂとの接触が製作あるいは組み付け誤差、避雷素
子４２の熱膨脹や収縮などにより前記両端面４２ｂ，４
３ｂの間に小間隔が形成されると、電気力線Ｈの立ち上
がりが急激となって、電界の集中が顕著となる。

また、第８図に示すように前記両端面４２ｂ，４３ｂの
間には通常両者の接触状態を向上して電気抵抗を軽減す
るため、軟性金属板４５が介在されるが、この金属板４
５が組み付け誤差により、避雷素子４２の外周面４２ａ
から突出すると、該突出部付近の電気力線Ｈが乱れて電
界が集中し易くなるという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、避雷素子と電極板との
接合部外周に発生する電界の集中を緩和し、放電特性を
向上することができる避雷器を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は、絶縁筒体の
内部に避雷素子を内蔵し、該避雷素子の両端面に電極板
を接合し、前記絶縁筒体の端部には外部封止電極を嵌合
固定し、さらに、前記電極板は前記避雷素子の外径寸法
より大きくし、端面形状を円弧状または球面状に形成
し、前記電極板の外周寄りに対し、前記避雷素子の外周
面から所定長さの平面部を形成するという手段をとって
いる。

［作用］ この発明は、電極板の外周寄りに避雷素子の外周面から
所定長さの平面部を形成したので、避雷素子の内部から
外部に続く電気力線が球面部へと滑らかに続き、この結
果電界の集中が緩和される。仮に、避雷素子や電極板に
製作あるいは組み付け誤差があって、両者の間に間隙が
発生したり、軟性金属板が避雷素子の外周面から突出し
ていても、電気力線が急激に変化することはなく、従っ
て、電界の集中が緩和され、放電特性が向上する。

［実施例］ 以下、この発明の避雷器を具体化した一実施例を、第１
図〜第４図に基づいて説明する。

第４図に示すように、避雷器１を構成する笠部２ａを備
えた碍管２の内部には酸化亜鉛（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
状をなす複数の避雷素子３が直列に収容されている。

前記碍管２の上下両端斜面にはアルミニウム、アルミニ
ウム合金（ジュラルミン）、あるいは銅合金（リン青
銅）などの導電材よりなる平板状の上部，下部封止電極
４，５が接着材により接着固定され、避雷素子３の上面
３ａと、前記封止電極４の下面４ａとの間には、電極板
としての中間電極６が弾性的に介装されている。

前記碍管２の上下両端部には、アルミニウムあるいは銅
などの導電材よりなる外部封止電極としての上部及び下
部の帽状電極８，９がパッキン１０を介して嵌合され、
該両帽状電極８，９の外周部が碍管２の外周に形成した
凹状溝２ｂにカシメ付け固定されている。前記封止電極
４，５と帽状電極８，９との間にはコイル状をなすバネ
１１，１２が介装されている。このバネ１２には導電片
１３が取着されている。

次に、第１図により前記中間電極６について説明する。

この実施例では弾性を有するアルミニウムあるいは銅な
どの導電材よりなる円板状の電極本体１６ａの外周縁に
対し、短円筒部１６ｂを形成するとともに、該短円筒部
１６ｂの端縁を外側方へ直角に折り曲げて係止鍔部１６
ｃを一体に形成することにより、上部キャップ電極１６
を形成している。

一方、下部キャップ電極１７は弾性を有するアルミニウ
ムあるいは銅などの導電材よりなる円板状の電極本体１
７ａの外周部に円筒部（第１図の鎖線参照）１７ｂを湾
曲形成して構成されている。そして、前記上部キャップ
電極１６の前記係止鍔部１６ｃに対し、下部キャップ電
極１７の円筒部１７ｂをカシメ付けし、上下のキャップ
電極１６，１７を互いに結合している。

前記両キャップ電極１６，１７の内部には皿状のバネ受
１８により上下一対の皿バネ１９が介装されている。前
記両皿バネ１９は例えば肉厚が０．１mm程度の薄い導電
箔よりなる導通部材２０により電気的に接続されてい
る。

前記のように構成した中間電極６の外周部は球面部６ａ
に形成され、該球面部６ａに続く平面部６ｂを避雷素子
３の外周面３ｂから所定距離Ｌだけ設けて、両者の境界
付近に電界が集中しないようにしている。

前記キャップ電極１７の下面１７ｃと、避雷素子３の上
面３ａとの間には、銅あるいはアルミニウムなどの軟性
導電箔膜２１が介装されている。

次に、前記のように構成した避雷器１についてその作用
を説明する。

雷サージの過電圧が避雷器１に印加されると、この電流
は上部帽状電極８→上部導電片１３→上部封止電極４→
中間電極６→軟性導電箔膜２１→避雷素子→下部封止電
極５→下部導電片１３→下部帽状電極９へ至る。

このとき、碍管２に内蔵された避雷素子３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通
過させる。また、前記雷サージに継続する運転電圧に対
しては避雷素子３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、この実施例においては、中間電極６の外周寄りに
避雷素子３の外周面３ｂから所定距離Ｌの平面部６ｂを
形成したので、避雷素子３の内部から外部に続く電気力
線Ｈが球面部６ａへと滑らかに続き、この結果平面部６
ｂ付近における電界の集中が緩和される。第２図に示す
ように、避雷素子３や中間電極６に製作あるいは組み付
け誤差があって、両者の間に間隙が発生したり、第３図
に示すように軟性導電箔膜２１が避雷素子３の外周面３
ｂから突出していても、電気力線Ｈが急激に変化するこ
とはなく、従って、電界の集中が緩和され、放電特性が
向上する。

なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、例えば、中間電極６に代えて、充実一体状の電
極板を使用したり、中間電極６の端部を円弧状に形成し
たりする等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で、任
意に変更して具体化することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、避雷素子の内部から外
部へ延びる電気力線の急激な立ち上がりや乱れを抑制し
て、避雷器としての放電特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図はこの発明を具体化した一実施例を示す要部の断
面図、第２図及び第３図はそれぞれ要部の異常状態にお
ける電気力線を示す拡大断面図、第４図は避雷器全体を
示す縦断面図、第５図は従来例を示す中央部縦断面図、
第６図〜第８図はそれぞれ従来例の作用を説明するため
の拡大断面図である。 １……避雷器、２……碍管、３……避雷素子、３ａ……
上面、３ｂ……外周面、６……中間電極、６ａ……球面
部、６ｂ……平面部、Ｈ……電気力線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁筒体の内部に避雷素子を内蔵し、該避
   雷素子の両端面に電極板を接合し、前記絶縁筒体の端部
   には外部封止電極を嵌合固定し、さらに、前記電極板は
   前記避雷素子の外径寸法より大きくし、端面形状を球面
   状または円弧状に形成し、前記電極板の外周寄りに対
   し、前記避雷素子の外周面から所定長さの平面部を形成
   したことを特徴とする避雷器。