JPH0737274Y2 - 変圧器内蔵用避雷器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は変圧器内蔵用避雷器に関する。

（従来の技術） 変圧器の内部に避雷器を取付けると、変圧器を雷被害か
ら守る上において有効であること知られている。その
為、特に強雷地区において避雷器を内蔵した変圧器が多
用されるようになってきている。このように、変圧器に
取付けて用いられる変圧器内蔵用避雷器（以下、避雷器
と略称する）の例を、その正断面図の第５図と、避雷器
の取付け状態説明図の第６図と、第６図のVII−VII断面
図の第７図とに基づいて以下に説明する。

即ち、第５図において示す符号（51）は磁器製の円筒状
碍管であって、上部中央に貫通孔（53）を有すると共に
下方が開口する構成であり、この碍管（51）の内部には
積層状に複数の避雷素子（52）がその外周と碍管（51）
の内周の間に隙間を持って収容されている。

そして、前記碍管（51）の貫通孔（53）には線路側端子
（54）が挿通され、この端子（54）の碍管（51）の内部
の下面が前記避雷素子（52）の上面に圧接されている。

また、前記碍管（51）の下部開口部には、下面に接地側
端子（56）が固着された金属製有底円板上のキャップ
（55）が冠着され、このキャップ（55）の上面と前記避
雷素子（52）の下面の間にはコイルバネ（57）が配設さ
れると共に、前記碍管（51）の線路側端子（54）側付近
の外周と、前記接地側端子（56）からキャップ（55）の
径方向に外れた位置の各々に、この避雷器が変圧器（5
9）内の絶縁油（60）に浸漬されたときに、この絶縁油
（60）が前記碍管（51）の内部に流入する為の通油孔
（58）が設けられてなる構成になっている。

次に、前述の避雷器を変圧器内に組み込み使用した場合
の従来例について説明する。

即ち、二つの避雷器（A₁）（A₂）が変圧器（59）内の絶
縁油（60）に浸漬された状態で、変圧器（59）の上下方
向に対して直角に取付けられ、前記線路側端子（54）は
鉄心（61）の上のタップ台（62）の一次側に接続される
と共に、避雷器の接地側端子（56）各々は、図示省略し
てあるが、接地線に接続されている。

従って、襲雷があって一次側線路（63）と（64）とに異
常電圧が生じて、サージ電流が前記タップ台（62）の一
次側に流れ込むと、この電流は避雷器の線路側端子（5
4）、避雷素子（52）、コイルバネ（57）、接地側端子
（56）、接地線とを通って大地に流れ、鉄心（61）、一
次側コイル（65）、（66）の絶縁性物質等の焼損が防止
されることになる。

そして、サージ電流に続く続流は避雷素子（51）によっ
て阻止される。

また、サージ電流が前記避雷素子（52）を流れるとき
に、この避雷素子（52）は発熱してその温度が高くなる
が、この温度は前記碍管（51）およびキャップ（55）に
設けられた通油孔（58）から流出入する絶縁油（60）に
よって冷却されると共に、前記線路側端子（54）と接地
側端子（56）の絶縁性は前記絶縁油（60）によって確保
される。

（考案が解決しようとする問題点） 前項において説明した従来の避雷器は、変圧器を雷被害
から守る上で有効であることから多用されている。

従って、強雷地区に設けられる変圧器では、それら変圧
器の大小を問わず避雷器を取付けることが襲雷に基づい
て発生したりする変圧器の事故を未然に防止する上で望
ましい。

この従来の避雷器は、その機能上の問題は少ないが、避
雷素子が劣化したときの取り替えに要する費用と、避雷
素子の寿命の観点からすると未だ以下に説明するような
問題点を持っている。

即ち、避雷素子の寿命はその温度の高低に関わり、温度
が高い程その寿命が短くなることが知られている。従っ
て、襲雷によって生ずるサージ電流の放電により高温に
なった避雷素子は速やかに冷却され、この避雷素子の周
囲の雰囲気温度になるまで低下することが望ましい。

故に、前記従来の避雷器では避雷素子の冷却効果の向上
を狙って、碍管に絶縁油の流出入の為の通油孔が設けら
れているが、前記通油孔を通して対流することにより、
絶縁油が避雷素子の外周と碍管の内周の間と、碍管の外
周部との間で入れ変わる為に、避雷素子の冷却速度が必
ずしも十分でないという問題がある。

また、この従来の避雷器は避雷素子が劣化すると他の新
しい避雷器と交換される為、まだ十分使用可能な碍管、
電極端子と言えども交換されてしまうのであって、交換
される避雷器の数量を考慮すると、交換を必要としない
前記碍管や電極端子の無駄が莫大になるという問題があ
る。

従って、本考案は以上のような問題点を解決する為にな
されたものであって、中空円筒状の避雷素子を押圧体で
着脱自在に支持すると共に、前記避雷素子の内部から外
方に連通する通油孔を設けることにより、避雷素子を速
やかに冷却することができると共に、劣化した避雷器の
取り替えに要する費用を安価にすることのできる変圧器
内蔵用避雷器の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） （構成） 本考案に係る避雷器の構成は、線路側電極金具と接地側
電極金具との間に、中空部を有する円筒状の避雷素子を
押圧体を介して着脱自在に支持すると共に、前記押圧体
または避雷素子あるいは押圧体と避雷素子に、絶縁油が
入れられている変圧器内側から前記中空部に連通する通
油孔を設けてなる構成にしたことを特徴とする。

（作用） 本考案では、避雷器の構成を以上のようにしたので、襲
雷によって生じたサージ電流が線路側電極金具に印加さ
れると、このサージ電流は線路側電極金具、押圧体、避
雷素子、押圧体、接地側電極金具とを通って流れ、かつ
接地線を通って大地に流れるので、コイルの絶縁性物質
の焼損等に基づいて生ずる変圧器の事故が未然に防止さ
れ、またサージ電流に続く続流は避雷素子によって阻止
されることになる。

そして、この避雷器では前記通油孔から絶縁油が避雷素
子の中空部に流入する一方、他の通油孔から中空部内の
空気が排出され、この中空部は絶縁油で満たされる。

従って、サージ電流が流れることによりこの避雷素子が
高温になると、前記避雷素子はその外部と中空部内に介
在する絶縁油によって効果的に冷却されることになる。

前記避雷素子の中空部内に介在する絶縁油は避雷素子の
発熱によって比較的容易に高温になるが、対流により前
記中空部内の絶縁油が外部の絶縁油と逐次入れ代わるの
で、前記避雷素子は速やかに冷却されることになる。

また、この避雷器では押圧体を操作することにより両電
極金具の間から避雷素子を簡単に取外すことも取付ける
こともできる為、経年変化により劣化してサージ電流に
続く続流を遮断することができなくなった避雷素子の交
換作業において、前記劣化した避雷素子を他の新しい避
雷素子と簡単に交換することができる。

（実施例） この考案の実施例を、その正面図の第１図乃至第４図と
を参照しながら以下に説明する。

第１実施例 この第１実施例をその正面図の第１図と、第１図のII−
II断面図とに基づき以下に説明する。

即ち、第１図において示す符号（１）は、径方向の中心
に中空部（1a）を有する避雷素子であり、この避雷素子
（１）の両端面には、径方向の中心で突出する前記中空
部（1a）への嵌合部（2a）を有し、この嵌合部（2a）の
反対側に凹み（2b）を有する他、嵌合部（2a）の外周と
この嵌合部（2a）から外れた面に、嵌合部（2a）の端面
から径方向の外端面に続く溝（2c）を設けた円板状の当
金（２）を、前記嵌合部（2a）を中空部（1a）に嵌合す
ると共に、この嵌合部（1a）から径方向に外れた当金
（２）の面を前記避雷素子（１）の端面各々に当接させ
て取付けた。そして、Ｌ字形の線路側電極金具（３）と
接地側電極金具（４）との対向面に、避雷素子（１）の
端面に取付けた前記当金（２）の凹み（2b）側の面を概
ね接する状態で組み込むと共に、前記両電極金具（３）
と（４）との垂直部に螺刻した螺子孔にコイルバネ
（６）を介して頭付ボルト（５）を螺合し、この螺子
（５）の先端を前記当金（３）の凹み（2b）の底面に当
接させてなる構成とした。

図示省略しているが、以上の構成になる避雷器を変圧器
のタップ台の上に電気絶縁材を介して取付け、線路側電
極金具（３）の各々に一次側リード線を接続すると共
に、それら避雷器の接地側電極金具（４）を接地線に接
続した。

次に、変圧器取付けた場合のこれら避雷器の働きについ
て以下に説明する。

即ち、襲雷により変圧器の一次側にサージ電流が印加さ
れると、このサージ電流は線路側電極金具（３）、頭付
ボルト（５）、当金（２）、避雷素子（１）、当金
（２）、頭付ボルト（５）、接地側電極金具（４）、接
地線を通って大地に流れ、コイルの絶縁材の焼損等に基
づく変圧器の故障が防止される。

そして、避雷素子（１）に襲雷によるサージ電流が流れ
てこの避雷素子（１）が高温になると、この避雷素子
（１）の外部に介在する絶縁油と、対流により前記溝
（2c）と避雷素子（１）の端部の間に画成される通油孔
（2d）を通って逐次入れ代わる中空部（1a）内の絶縁油
によって前記避雷素子（１）は速やかに冷却されること
になる。

また、経年変化等により避雷素子が劣化してサージ電流
に続く続流を遮断できなくなると、この避雷素子は交換
される。この交換作業において、頭付ボルト（５）を弛
めると、避雷素子（１）はその両端に取付けられた当金
（２）と共に前記両電極金具（３）と（４）との間から
取外すことができる。そして、避雷素子（１）から当金
（２）を取外し、この取外した当金（２）の嵌合部（2
a）を他の新しい避雷素子（１）の両端に嵌合すると共
に、これら避雷素子（１）と当金（２）との組立体を前
記両電極金具（３）と（４）の間に嵌め込み、頭付ボル
ト（５）を両電極金具（３）（４）の垂直部に螺刻した
雌螺子に螺合して、この頭付ボルト（５）の先端を前記
当金（２）の凹み（2b）に当接させて取付けることによ
って避雷素子（１）の交換が行われる。

なお、前記コイルバネ（６）は、例えば変圧器を支持す
る電柱等の揺れに基づいて生ずる頭付ボルト（６）の弛
み防止の働きをする。

また、コイルバネ（６）を用いたのは、前記両電極金具
（３）と（４）の間隔と、避雷素子（１）の長さ等の誤
差によって生じる調整代を確保する為であり、そして前
記当金（２）の凹み（2b）は避雷素子（１）の正常な取
付け位置決めの為のものである。

第２実施例 この第２実施例を、その正断面図の第３図と、第３図の
IV−IV断面図の第４図とに基づいて以下に説明する。

この実施例では当金（２）の構造が第１実施例と相違す
るだけだから、この当金（２）の相違点だけの説明に止
める。

即ち、その中央部に中空部（1a）を有する避雷素子
（１）の両端面に、その外周に避雷素子（１）の外径に
対応する内径の突出縁（2e）をを有する円板状の当金
（２）を冠着した。この当金（２）の突出縁（2e）側に
は径方向の中心を中心としてこの当金（２）の外周端面
に開口する溝（2c）を放射状に設け、またこの当金
（２）の前記突出縁（2e）の反対側の面には頭付ボルト
（５）の先端がその底面に当接される凹み（2b）を設け
た構成にした。

避雷器を以上のような構成にしたので、前記頭付ボルト
（５）を弛めあるいは締付けることにより避雷素子
（１）を容易に着脱することができ、また絶縁油は前記
溝（2c）と避雷素子（１）の端面とによって画成される
通油孔（2d）を通って流出入するから、この第２実施例
は第１実施例と同効である。

なお、以上の実施例では溝（2c）を当金（２）に設けた
例について説明したが、この溝（2c）を避雷素子（１）
の端面に設けることができ、また避雷素子（１）の外周
に、その中空部に連通する孔を設けても避雷素子（１）
の冷却効果に何ら変わるところはない。

（考案の効果） 本考案では避雷器を、線路側電極金具と接地側電極金具
とに取付けた押圧体により中空部を有する円筒状の避雷
素子を着脱自在に支持すると共に、この避雷素子の外側
から前記中空部に連通する絶縁油の通油孔を設けた構成
とした。

即ち、この避雷素子は内部に中空部を有している為、こ
の避雷器が絶縁油に浸漬されると、通油孔から絶縁油が
前記中空部に流入する一方、他の通油孔から中空部の空
気が排出され、この中空部は絶縁油で満たされるから、
サージ電流が流れることにより避雷素子が高温になる
と、この避雷素子は外部と中空部内に介在する絶縁油の
対流による入れ代わりによって効果的に冷却される。

前記中空部内の絶縁油は比較的容易に高温になるが、対
流により中空部内の絶縁油が前記通油孔を通って外部の
絶縁油と逐次入れ代わり、前記避雷素子は速やかに冷却
されるので、避雷素子自体の寿命が長くすることができ
るようなった。

また、押圧体を操作することにより両電極金具の間から
避雷素子を簡単に着脱することができる。即ち、劣化し
てサージ電流に続く続流を遮断することができなくなっ
た避雷素子の交換作業において、前記劣化避雷素子を他
の新しい避雷素子と簡単に交換することができるので、
電極金具等の再使用も可能になり、無駄を少なくするこ
とができるようになった。

従って、この避雷素子を速やかに冷却することができる
と共に、劣化した避雷器の取り替えに要する費用を安価
にすることのできる変圧器内蔵用避雷器を実現すること
ができたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の変圧器内蔵避雷器の正断面図、第
２図は第１図のII−II断面図、第３図は第２実施例の変
圧器内蔵避雷器の正断面図、第４図は第３図のIV−IV断
面図、第５図は従来の変圧器内蔵避雷器の正断面図、第
６図は従来の変圧器内蔵避雷器の取付け状態説明図、第
７図は第６図のVII−VII断面図である。 （１）……避雷素子、（２）……当金、（2a）……嵌合
部、（2b）……凹み、（2c）……溝、（2d）……通油
孔、（2e）……付出縁、（３）……線路側電極金具、
（４）……接地側電極金具、（５）……頭付ボルト、
（６）……コイルバネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−46649（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−106407（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−93997（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−56724（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】線路側電極金具と接地側電極金具との間
   に、中空部を有する円筒状の避雷素子を押圧体を介して
   着脱自在に支持すると共に、前記押圧体または避雷素子
   あるいは押圧体と避雷素子に、絶縁油が入れられている
   変圧器内側から前記中空部に連通する通油孔を設けてな
   る構成の変圧器内蔵用避雷器。