JPH0777156B2 - 避雷装置のギャップユニット - Google Patents
避雷装置のギャップユニットInfo
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- JPH0777156B2 JPH0777156B2 JP13095587A JP13095587A JPH0777156B2 JP H0777156 B2 JPH0777156 B2 JP H0777156B2 JP 13095587 A JP13095587 A JP 13095587A JP 13095587 A JP13095587 A JP 13095587A JP H0777156 B2 JPH0777156 B2 JP H0777156B2
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は避雷装置において磁器製容器等に収蔵される
ギャップユニットに関する。
ギャップユニットに関する。
（従来の技術） 一般に、避雷装置では、磁器等の絶縁容器に非直線性抵
抗素子や放電ギャップ等を収蔵し、容器をパッキング等
を介してキャップ金具で密閉していた。
抗素子や放電ギャップ等を収蔵し、容器をパッキング等
を介してキャップ金具で密閉していた。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、密閉手段としてのパッキング類が温度変化や
経年で劣化して、容器内への浸水や吸湿を招き、内部が
湿潤あるいは結露して放電ギャップの放電電圧特性が劣
化したり、絶縁抵抗の低下によって非直線性抵抗素子に
沿面漏れ電流が発生して劣化を促進する等の問題があっ
た。
経年で劣化して、容器内への浸水や吸湿を招き、内部が
湿潤あるいは結露して放電ギャップの放電電圧特性が劣
化したり、絶縁抵抗の低下によって非直線性抵抗素子に
沿面漏れ電流が発生して劣化を促進する等の問題があっ
た。
この発明は、容器内部への浸水や吸湿を防止するため
に、非直線性抵抗素子や放電ギャップをガラス，ゴムあ
るいは合成樹脂等の絶縁層に包蔵して磁器製容器内に密
閉封入する避雷装置であってその製作に加熱工程を要す
るものにおいて、予め、放電ギャップを耐熱密閉して加
熱工程における密閉の安定性を維持するとともに、放電
や周囲の温度条件に対しても安定した避雷装置のギャッ
プユニットの提供を目的としている。
に、非直線性抵抗素子や放電ギャップをガラス，ゴムあ
るいは合成樹脂等の絶縁層に包蔵して磁器製容器内に密
閉封入する避雷装置であってその製作に加熱工程を要す
るものにおいて、予め、放電ギャップを耐熱密閉して加
熱工程における密閉の安定性を維持するとともに、放電
や周囲の温度条件に対しても安定した避雷装置のギャッ
プユニットの提供を目的としている。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明においては、絶
縁性セラミックス筒体と、この絶縁性セラミックス筒体
と熱膨張係数がほぼ等しい導電性セラミックス電極との
間に、前記絶縁性セラミックス筒体の両端面を閉塞する
薄肉に金属板電極を挟着している。そして、前記絶縁性
セラミックス筒体、金属板電極及び導電性セラミックス
電極を、それぞれ加熱接着により一体化して、前記絶縁
性セラミックス筒体内において金属板電極間に放電間隙
を形成している。
縁性セラミックス筒体と、この絶縁性セラミックス筒体
と熱膨張係数がほぼ等しい導電性セラミックス電極との
間に、前記絶縁性セラミックス筒体の両端面を閉塞する
薄肉に金属板電極を挟着している。そして、前記絶縁性
セラミックス筒体、金属板電極及び導電性セラミックス
電極を、それぞれ加熱接着により一体化して、前記絶縁
性セラミックス筒体内において金属板電極間に放電間隙
を形成している。
（作用） この避雷装置のギャップユニットでは、熱膨張係数がほ
ぼ等しい絶縁性セラミックス筒体と導電性セラミックス
電極を採用している。そのため、それらの間では、温度
変化による両者の膨張あるいは収縮差が微小化される。
また、薄肉の金属板電極は剛性の高い両セラミックス体
の間に挟着されているため、その表裏の接合面が拘束さ
れて、接着状態が安定的に維持される。
ぼ等しい絶縁性セラミックス筒体と導電性セラミックス
電極を採用している。そのため、それらの間では、温度
変化による両者の膨張あるいは収縮差が微小化される。
また、薄肉の金属板電極は剛性の高い両セラミックス体
の間に挟着されているため、その表裏の接合面が拘束さ
れて、接着状態が安定的に維持される。
（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図及び第２
図に従って説明する。
図に従って説明する。
この実施例のギャップユニット１は磁器（熱膨張係数４
〜6.5×10-6）等の耐熱性に優れた絶縁性セラミックス
筒体２と、硼化ジルコニウム（ZrB2，熱膨張係数4.5×1
0-6）あるいは硼化チタン（TiB2，熱膨張係数4.6×1
0-6）等の前記絶縁性セラミックスと熱膨張係数がほぼ
等しい導電性セラミックスをもってなる環状の導電性セ
ラミックス電極３とを備え、該絶縁性セラミックス筒体
２の両端面には、それぞれ該導電性セラミックス電極３
が配設されている。導電性セラミックス電極３には絶縁
性セラミックス筒体２の内腔2aに連通可能な開口3aが形
成されている。該絶縁性セラミックス筒体２と導電性セ
ラミックス電極３との間には、それぞれ絶縁性セラミッ
クス筒体２の内腔2a内に突出する放電端4aを一体に備え
た第１の金属板電極４と、該第１の金属板電極４に重ね
て配設され、前記絶縁性セラミックス筒体２及び導電性
セラミックス電極３より外方へ突出する熱伝導用フィン
5aを備え、ほぼ皿状をなす第２の金属板電極５とが挟着
され、前記両放電端4a間に放電間隙Ｇが形成される。
〜6.5×10-6）等の耐熱性に優れた絶縁性セラミックス
筒体２と、硼化ジルコニウム（ZrB2，熱膨張係数4.5×1
0-6）あるいは硼化チタン（TiB2，熱膨張係数4.6×1
0-6）等の前記絶縁性セラミックスと熱膨張係数がほぼ
等しい導電性セラミックスをもってなる環状の導電性セ
ラミックス電極３とを備え、該絶縁性セラミックス筒体
２の両端面には、それぞれ該導電性セラミックス電極３
が配設されている。導電性セラミックス電極３には絶縁
性セラミックス筒体２の内腔2aに連通可能な開口3aが形
成されている。該絶縁性セラミックス筒体２と導電性セ
ラミックス電極３との間には、それぞれ絶縁性セラミッ
クス筒体２の内腔2a内に突出する放電端4aを一体に備え
た第１の金属板電極４と、該第１の金属板電極４に重ね
て配設され、前記絶縁性セラミックス筒体２及び導電性
セラミックス電極３より外方へ突出する熱伝導用フィン
5aを備え、ほぼ皿状をなす第２の金属板電極５とが挟着
され、前記両放電端4a間に放電間隙Ｇが形成される。
第１の金属板電極４は厚さが0.5mm〜1.0mm程度の例えば
銅板をもって形成され、第２の金属板電極５は厚さが0.
5mm以下の銅板あるいはその他の熱伝導性の高い金属箔
をもって図に示すように、前記絶縁性セラミックス筒体
２や導電性セラミックス電極３に較べてはるかに薄肉に
形成される。本実施例では、第２の金属板電極５の中央
に開口を形成してもよい。
銅板をもって形成され、第２の金属板電極５は厚さが0.
5mm以下の銅板あるいはその他の熱伝導性の高い金属箔
をもって図に示すように、前記絶縁性セラミックス筒体
２や導電性セラミックス電極３に較べてはるかに薄肉に
形成される。本実施例では、第２の金属板電極５の中央
に開口を形成してもよい。
前記絶縁性セラミックス筒体2,導電性セラミックス電極
３及びこれら両セラミックス間の第1,第２の金属板電極
4,5はそれぞれガラス溶着、ろう着あるいは銀ペースト
の焼付けなどの手段で加熱接着されることにより一体化
されている。
３及びこれら両セラミックス間の第1,第２の金属板電極
4,5はそれぞれガラス溶着、ろう着あるいは銀ペースト
の焼付けなどの手段で加熱接着されることにより一体化
されている。
次に、この発明のギャップユニット１を用いた避電器に
ついて説明すると、第２図に示すように、避電器の磁器
製容器６の内腔6aには、ギャップユニット1,導電体スペ
ーサ７及び非直線性抵抗体８が収容され、相互間が銀ペ
ーストの焼付けによって接着固定されるとともに、これ
らの外側面と内腔6aの内周面との間に硼硅酸鉛ガラスな
どの低融点の無機質材料粉末を充填し、炉中で400℃〜6
00℃に加熱することによって絶縁層９が溶着形成され、
その絶縁層９によって前記ギャップユニット１及び非直
線性抵抗体８等が密閉封入されている。前記絶縁層９は
独立発泡質ウレタンゴムなどの弾力性に富む絶縁材料を
用いてもよい。
ついて説明すると、第２図に示すように、避電器の磁器
製容器６の内腔6aには、ギャップユニット1,導電体スペ
ーサ７及び非直線性抵抗体８が収容され、相互間が銀ペ
ーストの焼付けによって接着固定されるとともに、これ
らの外側面と内腔6aの内周面との間に硼硅酸鉛ガラスな
どの低融点の無機質材料粉末を充填し、炉中で400℃〜6
00℃に加熱することによって絶縁層９が溶着形成され、
その絶縁層９によって前記ギャップユニット１及び非直
線性抵抗体８等が密閉封入されている。前記絶縁層９は
独立発泡質ウレタンゴムなどの弾力性に富む絶縁材料を
用いてもよい。
磁器製容器６の両端にはその両端開口を閉鎖するキャッ
プ金具10がパッキング11を介して装着され、該キャップ
金具10と非直線性抵抗体８及びギャップユニット１との
間にはばね用座金12a及びばね導体12b等よりなる中間導
体12が介在されている。
プ金具10がパッキング11を介して装着され、該キャップ
金具10と非直線性抵抗体８及びギャップユニット１との
間にはばね用座金12a及びばね導体12b等よりなる中間導
体12が介在されている。
上記のように構成された避雷装置においては、その磁器
製容器６内に、ギャップユニット１を非直線性抵抗体８
とともに絶縁層９をもって密閉封入しているので、吸水
や吸湿によって内部が湿潤，結露することがなく、放電
電圧特性が安定する。一方、絶縁性セラミックス筒体２
及び導電性セラミックス電極３は前述したように熱膨張
係数が近似した材料を用いて形成されているため、前記
絶縁層９を溶着形成するための加熱工程において、両者
は膨張あるいは収縮に伴う相互間の寸法差を微少に抑制
することができる。このため、両者2,3の間に挟着され
た金属板電極4,5の両側の接合面における剪断応力はほ
とんど等しくできる。それと相まって、金属板電極4,5
は薄肉の金属板あるいは金属箔としているので、前記両
セラミックス体に比してはるかにその体積が小さく、か
つ剛性が低い。そのため、金属板電極は表裏両側の接合
面にて自身の発生する熱ストレスが小さくなり、かつ、
剛性が大きい両セラミックス体に表裏両側を拘束され、
２つの接合面に熱ストレスを分散して、接着状態を安定
的に保持できる。
製容器６内に、ギャップユニット１を非直線性抵抗体８
とともに絶縁層９をもって密閉封入しているので、吸水
や吸湿によって内部が湿潤，結露することがなく、放電
電圧特性が安定する。一方、絶縁性セラミックス筒体２
及び導電性セラミックス電極３は前述したように熱膨張
係数が近似した材料を用いて形成されているため、前記
絶縁層９を溶着形成するための加熱工程において、両者
は膨張あるいは収縮に伴う相互間の寸法差を微少に抑制
することができる。このため、両者2,3の間に挟着され
た金属板電極4,5の両側の接合面における剪断応力はほ
とんど等しくできる。それと相まって、金属板電極4,5
は薄肉の金属板あるいは金属箔としているので、前記両
セラミックス体に比してはるかにその体積が小さく、か
つ剛性が低い。そのため、金属板電極は表裏両側の接合
面にて自身の発生する熱ストレスが小さくなり、かつ、
剛性が大きい両セラミックス体に表裏両側を拘束され、
２つの接合面に熱ストレスを分散して、接着状態を安定
的に保持できる。
さらに、金属板電極4,5は前記の加熱工程におけるより
高温で接着されているため、その加熱工程においてギャ
ップユニット１の密閉を安定的に維持できる。
高温で接着されているため、その加熱工程においてギャ
ップユニット１の密閉を安定的に維持できる。
加えて、本実施例では金属板電極4,5によって絶縁性セ
ラミックス筒体２及び導電性セラミックス電極３の接合
面の温度分布をすみやかに均等化して熱ストレスを緩和
できるので、温度変化に対するギャップユニット１の密
閉の信頼性を向上させることができる。
ラミックス筒体２及び導電性セラミックス電極３の接合
面の温度分布をすみやかに均等化して熱ストレスを緩和
できるので、温度変化に対するギャップユニット１の密
閉の信頼性を向上させることができる。
また、第２の金属板電極５は外方へ突出するフィン5aを
備えているので、該フィン5aを介して放熱あるいは吸熱
して、前記接合面の温度分布の均等化を図ることができ
る。
備えているので、該フィン5aを介して放熱あるいは吸熱
して、前記接合面の温度分布の均等化を図ることができ
る。
次に、この発明を具体化した第２実施例を第３図に従っ
て説明すると、この第２実施例では、前記第１実施例に
おける第1,第２金属板電極4,5に代えて、放電端4a及び
フィン5aを一体に形成した金属板電極13を備えている。
従って、この実施例では前記第１実施例における効果に
加え、構成が簡略化されて安価に製造することが可能に
なる。
て説明すると、この第２実施例では、前記第１実施例に
おける第1,第２金属板電極4,5に代えて、放電端4a及び
フィン5aを一体に形成した金属板電極13を備えている。
従って、この実施例では前記第１実施例における効果に
加え、構成が簡略化されて安価に製造することが可能に
なる。
この発明の第３実施例においては、第４図に示すよう
に、ギャップユニット１が二重筒状に構成され、前記絶
縁性セラミックス筒体２の内側に空隙を介して絶縁性セ
ラミックス内筒14が配設されている。絶縁性セラミック
ス内筒14の両端面には前記絶縁性セラミックス筒体２と
導電性セラミックス電極３とに接着した第２の金属板電
極５との間に挟持させて放電端4aを一体に形成した第１
の金属板電極４が配され、その内腔14aが密閉されてい
る。
に、ギャップユニット１が二重筒状に構成され、前記絶
縁性セラミックス筒体２の内側に空隙を介して絶縁性セ
ラミックス内筒14が配設されている。絶縁性セラミック
ス内筒14の両端面には前記絶縁性セラミックス筒体２と
導電性セラミックス電極３とに接着した第２の金属板電
極５との間に挟持させて放電端4aを一体に形成した第１
の金属板電極４が配され、その内腔14aが密閉されてい
る。
フィン5aを備えた第２の金属板電極５はその中央に放圧
口15が形成されて、例えば続流アークの高温、高圧ガス
の発生時には第１の金属板電極４の放電端4aの溶失とと
もにガスが噴出してギャップユニット１の放電空間が放
圧される。
口15が形成されて、例えば続流アークの高温、高圧ガス
の発生時には第１の金属板電極４の放電端4aの溶失とと
もにガスが噴出してギャップユニット１の放電空間が放
圧される。
この第３実施例では、ギャップユニット１が二重構造に
なっているため、また、絶縁性セラミックス内筒14とし
て、耐熱性の高いアルミナ磁器や多孔質の吸音性セラミ
ックスなど、特殊材料を用いることによって、熱遮蔽や
圧力衝撃の吸収あるいは抑制作用を高めることができ、
絶縁容器の破砕を防止できる。
なっているため、また、絶縁性セラミックス内筒14とし
て、耐熱性の高いアルミナ磁器や多孔質の吸音性セラミ
ックスなど、特殊材料を用いることによって、熱遮蔽や
圧力衝撃の吸収あるいは抑制作用を高めることができ、
絶縁容器の破砕を防止できる。
この発明の第４実施例では、第５図に示すように、一方
の導電性セラミックス電極３に座面16が凹設され、その
座面16に第１の金属板電極４を嵌合した状態で、両導電
性セラミックス電極３が絶縁性セラミックス筒体２に接
着固定されている。一方の導電性セラミックス電極17は
蓋状に形成され、絶縁性セラミックス筒体２の内腔2aを
閉塞している。
の導電性セラミックス電極３に座面16が凹設され、その
座面16に第１の金属板電極４を嵌合した状態で、両導電
性セラミックス電極３が絶縁性セラミックス筒体２に接
着固定されている。一方の導電性セラミックス電極17は
蓋状に形成され、絶縁性セラミックス筒体２の内腔2aを
閉塞している。
従って、この実施例における蓋状の導電性セラミックス
電極17を備えたギャップユニット１を避雷装置内に配置
すれば、過大な雷サージによって続流遮断不能になった
場合にも、放電空間における続流アークの高温、高圧ガ
スを耐熱性の高い該導電性セラミックス電極17によって
遮蔽させ、その噴出方向を一方に規制することができる
ので、周辺機材などへのアーク障害の波及を阻止でき
る。
電極17を備えたギャップユニット１を避雷装置内に配置
すれば、過大な雷サージによって続流遮断不能になった
場合にも、放電空間における続流アークの高温、高圧ガ
スを耐熱性の高い該導電性セラミックス電極17によって
遮蔽させ、その噴出方向を一方に規制することができる
ので、周辺機材などへのアーク障害の波及を阻止でき
る。
発明の効果 以上詳述したように、この発明は熱膨張率がほぼ等しい
絶縁性セラミックス筒体と導電性セラミックス電極との
間に、放電間隙を形成するために薄肉の金属板電極を挟
着し、加熱接着によりギャップユニットの放電空間を密
閉したので、温度変化を受けても絶縁性セラミックス筒
体、金属板電極及び導電性セラミックス電極相互間の接
合面での剪断応力等の熱ストレス影響が軽減される。す
なわち、金属板電極が薄肉であり、熱膨張率がほぼ等し
くかつ体積の大きなセラミックス体の間に挟着されてい
るので、その表裏の接合面が両セラミックス体の大きな
剛性により効果的に拘束されて、接着状態が安定し、周
囲の温度変化に対してもギャップユニット内で絶縁低下
を招くことなく放電電圧特性を安定させる効果がある。
絶縁性セラミックス筒体と導電性セラミックス電極との
間に、放電間隙を形成するために薄肉の金属板電極を挟
着し、加熱接着によりギャップユニットの放電空間を密
閉したので、温度変化を受けても絶縁性セラミックス筒
体、金属板電極及び導電性セラミックス電極相互間の接
合面での剪断応力等の熱ストレス影響が軽減される。す
なわち、金属板電極が薄肉であり、熱膨張率がほぼ等し
くかつ体積の大きなセラミックス体の間に挟着されてい
るので、その表裏の接合面が両セラミックス体の大きな
剛性により効果的に拘束されて、接着状態が安定し、周
囲の温度変化に対してもギャップユニット内で絶縁低下
を招くことなく放電電圧特性を安定させる効果がある。
第１図はこの発明を具体化した第１実施例におけるギャ
ップユニットの断面図、第２図は該ギャップユニットを
装着した避雷装置の断面図、第3,第４図及び第５図は第
2,第３及び第４実施例におけるギャップユニットの断面
図である。 図中、２……絶縁性セラミックス筒体、2a……内腔、3,
17……導電性セラミックス電極、3a……開口、4,5,13…
…金属板電極、4a……放電端、5a……フィン、14……絶
縁性セラミックス内筒、14a……内腔。
ップユニットの断面図、第２図は該ギャップユニットを
装着した避雷装置の断面図、第3,第４図及び第５図は第
2,第３及び第４実施例におけるギャップユニットの断面
図である。 図中、２……絶縁性セラミックス筒体、2a……内腔、3,
17……導電性セラミックス電極、3a……開口、4,5,13…
…金属板電極、4a……放電端、5a……フィン、14……絶
縁性セラミックス内筒、14a……内腔。
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁性セラミックス筒体と、この絶縁性セ
ラミックス筒体と熱膨張係数がほぼ等しい導電性セラミ
ックス電極との間に、前記絶縁性セラミックス筒体の両
端面を閉塞する薄肉の金属板電極を挟着し、前記絶縁性
セラミックス筒体、金属板電極及び導電性セラミックス
電極を、それぞれ加熱接着により一体化して、前記絶縁
性セラミックス筒体内において金属板電極間に放電間隙
を形成したことを特徴とする避雷装置のギャップユニッ
ト。 - 【請求項２】前記金属板電極は絶縁性セラミックス筒体
及び導電性セラミックス電極より外方へ突出するフィン
を備えたものである特許請求の範囲第１項に記載の避雷
装置のギャップユニット。 - 【請求項３】前記金属板電極は放電端を一体に突出形成
したものである特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
の避雷装置のギャップユニット。 - 【請求項４】前記導電性セラミックス電極の少なくとも
一方は前記絶縁性セラミックス筒体の内腔に連通可能な
開口を備えている特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
ずれか一項に記載の避雷装置のギャップユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13095587A JPH0777156B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 避雷装置のギャップユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13095587A JPH0777156B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 避雷装置のギャップユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294679A JPS63294679A (ja) | 1988-12-01 |
| JPH0777156B2 true JPH0777156B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=15046543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13095587A Expired - Fee Related JPH0777156B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 避雷装置のギャップユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777156B2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP13095587A patent/JPH0777156B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63294679A (ja) | 1988-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |