JPH08241804A - タンク形避雷器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非直線要素群の電圧分担を均一化し、且つク
ーロン力による部材の変形及び振動による騒音の低減が
可能なタンク形避雷器を提供すること。 【構成】 絶縁媒体２が封入された接地タンク３には、
複数の酸化亜鉛素子が直列に積み重ねられて形成された
４つの並列コラム１ａ〜１ｄからなる非直線要素群１が
収納される。非直線要素群１は、端子板１０及び絶縁ス
ペーサ４で支持された高圧側導体５を介して変電所母線
に接続され、この軸方向一端には傘シールド６が設けら
れ、軸方向他端は大地電位部に接続される。傘状シール
ド６は、非直線要素群１と同軸で且つ大地電位部側に非
直線要素群１と９０度未満の角度を有するように構成さ
れて、内面部の縦横方向には補強板７ａ，ｂが複数箇所
溶接される。また、傘状シールド６の軸方向他端の内側
に溶接によって固定される接続支持体８ａ，８ｂを介し
て球冠状シールド９ａ，９ｂが配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンク形避雷器に係
り、特に、酸化亜鉛素子などの非直線性に優れた非直線
抵抗体を積み重ねて構成した、直列ギャップを必要とし
ないタンク形避雷器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、酸化亜鉛素子の非直線抵抗体を使
用して構成された避雷器は、電圧・電流非直線性、放電
耐量特性、化学的安定性などの優れた特性を有するため
に、以前の直列ギャップと炭化ケイ素非直線抵抗体を使
用して構成された避雷器に代わって広く普及している。
そして、最近では電力需要の増加に伴って、送電効率の
良い高電圧化へ移行する傾向にあるため、２７５ＫＶ，
５００ＫＶ等の高電圧系統において、より保護特性に優
れた避雷器が開発されて適用されるに至っている。

【０００３】この種の従来の避雷器は、常時印加されて
いる系統電圧での平均ストレス（課電率）を高くして使
用される傾向にある。従って、一般的には長期信頼性を
確保するため、酸化亜鉛素子等の電圧分担をコントロー
ルするとともに、高圧側電極と接地タンク間の電界を緩
和するような最適なシールド形状を解析や実測により求
めるという方法がとられている。

【０００４】図３は、従来の非直線抵抗体を使用して構
成されたタンク形避雷器の一例を示したものである。図
中、ＳＦ６ガスなどの絶縁性に優れた絶縁媒体２が封入
された接地タンク３には、酸化亜鉛素子を積み重ねた非
直線要素群１が収納され、接地タンク３と同軸状に配置
されている。この非直線要素群１の軸方向一端（図中上
端部）は、絶縁スペーサ４で支持された高圧側導体５を
介して、変電所母線（図示せず）に接続されている。ま
た、非直線要素群１の軸方向一端（図中上端部）には傘
状シールド６が設けられ、この傘状シールド６の他端
（図中下端部）に周方向の幅が狭い接続支持体８ａ，８
ｂを介して、球冠状シールド９ａ，９ｂが配置されてい
る。

【０００５】このような従来のタンク形避雷器において
は、傘状シールド６、接続支持体８ａ，８ｂ、球冠状シ
ールド９ａ，９ｂを上記のように配置することによっ
て、非直線要素群１の電圧分担の均一化と電界の緩和を
図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の非直線抵抗体を使用して構成されたタンク
形避雷器は、以下のような問題点を有するものであっ
た。

【０００７】すなわち、上記のようなシールドは特開昭
５−３４３２０８号公報に開示されているように、非直
線要素群１の電圧分担をより均一化するために、接地電
位である接地タンク３へ漏れていく充電電流と等しい電
流が高圧側のシールドから流れているという条件を必要
とする。したがって、たとえば１０００ＫＶクラスの避
雷器のように、酸化亜鉛素子群が並列接続され且つ高電
圧になる程（酸化亜鉛素子直並列枚数が多くなる程）、
傘状シールド６は大型となり、接続支持体７が長くさ
れ、球冠状シールド９ａ，９ｂもより小型にされること
で、最適な位置に配置する方法がとられている。

【０００８】一般に、接地タンク内に収納された高電圧
部分には、電界によるクーロン力が働く。このクーロン
力Ｆは（１）式で表される。

【０００９】

【数１】 つまり、ク−ロン力は、電界の２乗に比例し、且つ電界
を受ける面積に比例して大きくなる。したがって、交流
電圧下において、クーロン力は電圧波高値に応じて電界
を受ける面積部分に発生するため、表面積の大きな傘状
シールドでは全体に発生するクーロン力が大きくなる。
これによって、傘状シールドは、その形状に微小な変形
をきたして電源周波数の２倍の周波数で呼吸するような
モードを程し、ちょうど変圧器の電磁振動と同じ騒音を
発するという問題点がある。

【００１０】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その主たる目
的は、非直線要素群の電圧分担を均一にし、接地タンク
とその電界を緩和する機能を有するシールドの剛性を強
化し、クーロン力によって発生する電磁振動による騒音
の低減化を可能にしたタンク形避雷器を提供することで
ある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、傘状シ−ルド
を支持する接続支持体の剛性も向上させたタンク形避雷
器を提供することである。更に、本発明の他の目的は、
傘状シ−ルドにおいて発生するク−ロン力そのものの減
少を可能としたタンク形避雷器を提供することである。

【００１２】

【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、請求項１の発明は、絶縁媒体を封入した接地タン
ク内に、複数の非直線抵抗体を直列に積み重ねて形成さ
れた複数の並列コラムからなる非直線要素群が収納さ
れ、この非直線要素群の軸方向の一端に傘状シールドが
設けられると共にその軸方向の他端に大地電位部が接続
され、傘状シールドの大地電位部側に接続支持体を介し
てシールドが接続されたタンク形避雷器において、傘状
シールドの内面に補強板を配設したことを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載のタンク
形避雷器において、接続支持体が複数設けられ、且つ傘
状シールドの内面に密着して配設されていることを特徴
とする。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１記載のタンク
形避雷器において、傘状シールドが、非直線要素群と同
軸で且つ大地電位部側に広がる略円錐形に構成されてい
ることを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記のような構成を有する請求項１の発明にお
いて、傘状シールドと接続支持体の長さ、形状、及び大
きさは、酸化亜鉛素子の電圧分担のコントロール及び耐
電圧上の電界緩和を行う際に決定されるため、電界及び
傘状シールドの表面積自体には変化がない。したがっ
て、シールドの表面積に依存するクーロン力の変化はな
い。しかしながら、傘状シールドの内面に配設した補強
板によってその剛性は強化され、電界による変形が低減
化される。

【００１６】請求項２の発明では、接続支持体が傘状シ
ールドの内面に密着するように配設されることにより、
接続支持体それ自身の保持力が強化され、その変形が低
減される。

【００１７】請求項３の発明では、傘状シールドが、非
直線要素群と同軸で且つ大地電位部側に広がる略円錐形
に構成されることによって、高圧側電界を受ける部分の
電界が小さくなり、クーロン力も小さくなる。

【００１８】

【実施例】

（１）代表的な実施例 以下、本発明のタンク形避雷器の一実施例を図１および
図２に従って具体的に説明する。この場合、図１は避雷
器全体の構成を示す断面図、図２は図１の矢視断面図で
ある。なお、図中、同一部分には同一符号を付すものと
し、その説明を省略する。

【００１９】図１において、ＳＦ６ガスなどの絶縁性に
優れた絶縁媒体２が封入された垂直配置の接地タンク３
には、複数の酸化亜鉛素子（非直線抵抗体）が直列に積
み重ねられて形成された４つの並列コラム１ａ〜１ｄか
らなる非直線要素群１が収納されている。この非直線要
素群１を構成する４つの並列コラム１ａ〜１ｄは、図２
に示すように、接地タンク３の中心軸の周囲に、接地タ
ンクと同軸方向に整列する形で配置されている。また、
非直線要素群１の軸方向一端（図中上端部）には端子板
１０が設けられ、この端子板１０、及びその上方に配置
されている絶縁スペーサ４によって支持された高圧側導
体５を介して、変電所母線（図示せず）に接続されてい
る。非直線要素群１の軸方向一端（図中上端部）には、
前記端子板１０に支持されるように傘状シールド６が設
けられており、軸方向他端（図中下端部）は、大地電位
部に接続されている。

【００２０】この傘状シールド６は、非直線要素群１と
同軸で且つ大地電位部側に非直線要素群１と９０度未満
の角度を有するように設けられており、より具体的に
は、大地電位部側に広がる略円錐形に構成されている。
また、内面部の縦横方向には補強板７ａ，ｂが複数溶接
されている。すなわち、横方向については上中下三段の
リング状補強板７ａが、縦方向については周方向に任意
の間隔で配置された補強板７ａが設けられている。ま
た、傘状シールド６の内側には、軸方向他端側（図中下
端部）に突出するように周方向に幅の狭い接続支持体８
ａ，８ｂがあてがわれ、補強板７との接触部において溶
接されることによって配設されている。そして、この接
続支持体８ａ，８ｂを介して球冠状シールド９ａ，９ｂ
が配置される。 このような構成を有する本発明のタン
ク形避雷器は以下のような作用効果を有する。すなわ
ち、傘状シールド６の内面に溶接されている補強板７に
よって、クーロン力による傘状シールド６の変形が抑制
される。また、接続支持体８ａ，８ｂは、傘状シールド
６の内面に密着して溶接されることによって保持力（剛
性）が強化されているため、その変形量が小さくなって
いる。また、傘状シールドは、非直線要素群と同軸で且
つ大地電位部側に広がる略円錐形に構成されているた
め、高圧側電界を受ける部分の電界が小さくなり、それ
に伴ってクーロン力も小さくなる。従って、傘状シール
ド６及び接続支持体８ａ，８ｂの変形振動が小さくな
り、騒音を低減させることが可能となる。

【００２１】（２）その他の実施例 なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、各構成に用いられる部材の形状、およびその配置は
適宜変更可能である。例えば、複数の非直線抵抗体を直
列に積み重ねて形成された非直線要素群が、複数の並列
コラムから構成されても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上の通り、本発明において、傘状シー
ルドの内面に補強板を配設し、傘状シールドと球冠状シ
ールドを接続する接続支持体を傘状シールドの内面に密
着させて配設したことによって、電圧分担の均一化を可
能にしたと同時にクーロン力自体の発生の低減およびク
ーロン力によって発生する電磁振動による騒音の低減化
を可能にしたタンク形避雷器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタンク形避雷器断面
図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図。

【図３】従来のタンク形避雷器の一例を示す断面図。

【符号の説明】 １…非直線要素群 １ａ〜ｄ…並列コラム ２…絶縁媒体 ３…接地タンク ４…絶縁スペーサ ５…高圧側導体 ６…傘状シールド ７ａ，７ｂ…補強板 ８ａ，８ｂ…接続支持体 ９ａ，９ｂ…球冠状シールド １０…端子板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁媒体を封入した接地タンク内に、複
   数の非直線抵抗体を直列に積み重ねて形成された非直線
   要素群が収納され、この非直線要素群の軸方向の一端に
   傘状シールドが設けられると共にその軸方向の他端に大
   地電位部が接続され、傘状シールドの大地電位部側に接
   続支持体を介してシールドが接続され、前記傘状シール
   ドの内面に補強板を配設したことを特徴とするタンク形
   避雷器。
2. 【請求項２】 前記接続支持体が複数設けられ、且つ前
   記傘状シールドの内面に密着して配設されていることを
   特徴とする請求項１記載のタンク形避雷器。
3. 【請求項３】 前記傘状シールドが、非直線要素群と同
   軸で且つ前記大地電位部側に広がる略円錐形に構成され
   ていることを特徴とする請求項１記載のタンク形避雷
   器。