JPH0831292B2 - 避雷碍子 - Google Patents

避雷碍子

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JPH0831292B2
JPH0831292B2 JP62052641A JP5264187A JPH0831292B2 JP H0831292 B2 JPH0831292 B2 JP H0831292B2 JP 62052641 A JP62052641 A JP 62052641A JP 5264187 A JP5264187 A JP 5264187A JP H0831292 B2 JPH0831292 B2 JP H0831292B2
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insulator
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啓治 若松
哲也 中山
淳 渥美
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NGK Insulators Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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NGK Insulators Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors; Arresters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/02—Suspension insulators; Strain insulators
    • H01B17/06—Fastening of insulator to support, to conductor, or to adjoining insulator
    • H01B17/08—Fastening of insulator to support, to conductor, or to adjoining insulator by cap-and-bolt
    • H—ELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は送電線に雷撃によるサージ電流が印加された
とき、それを速やかに大地に放電するとともに、その後
生じる続流を遮断し地絡事故を防止して再送電を可能に
する懸垂碍子型の避雷碍子に関するものである。
(従来の技術) 従来、雷,開閉サージを吸収し送電線地絡事故を防止
するために送電線路に避雷器を導入することが考えられ
ていた。しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電
線路に取付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置等が
複雑になり好ましくない。このため、従来の碍子の絶縁
・電線支持機能と避雷器の避雷機能を兼ね備えた懸垂碍
子型の避雷碍子が提案されている。この避雷碍子とし
て、本願出願人は碍子本体の笠部に電圧−電流特性が非
直線性の限流素子を取着したものを提案している。この
避雷碍子は取付筒部内に限流素子を収容して、同取付筒
部の上下両端部にパッキンを介してキャップ状をなす金
属製の上部電極及び下部電極を嵌合固定し、さらに上部
電極とキャップ金具及び下部電極とピン金具をリード線
によりそれぞれ接続していた。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、従来の避雷碍子は、金属製の上部電極と下
部電極を取付筒部にパッキンを介して嵌合固定するた
め、長期使用によりパッキンが劣化して取付筒部内の気
密性を保持するのが難しく、気密性が低下すると、限流
素子が劣化して雷撃時に導通状態となり、雷サージに続
く続流を遮断することができず、地絡事故を生じるとい
う問題があった。
又、前記取付筒部に絶縁セラミックを嵌合して、限流
素子からリード線を導出する構造のものも提案されてい
るが、これには取付筒部と絶縁セラミックとの接着は良
好になる反面、リード線が通る切欠部を前記絶縁セラミ
ックに形成する必要があるので、加工が面倒であるばか
りか、切欠部の密封にも特別の技術を要し、信頼性の確
保に工夫が必要であった。
発明の構成 (問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するため、碍子本体の笠部
の中央上部に形成した有蓋筒状の頭部にキャップ金具を
被冠固定し、頭部の内側にはピン金具を嵌入固定し、前
記笠部には貫通穴を有する取付筒部を設け、同貫通穴に
は電圧−電流特性が非直線性の限流素子を嵌入し、同限
流素子の上下両端面及び前記取付筒部の端面を連続的に
封着するように導電性を有するガラス、セラミック接着
用金属はんだで封着するという構成を採っている。
(作用) 本発明は取付筒部の上端面と限流素子との上端面とが
導電性を有するガラス、セラミック接着用金属はんだで
強固に接着されているため、その気体封止特性と弾塑性
特性から気温の変化が加わっても、温度環境下へ放置し
ても取付筒部と限流素子との接着面及び、同限流素子の
端面の気密性が長期にわたって確保され、限流素子の湿
気による劣化が防止される。又、はんだにリード線を挿
通するための切欠部を形成する必要がなくなるので、構
造が簡素化され、この点からも気密性が向上し、信頼性
が高まる。
一方、気密封止部とリード接合部を別々にしリードに
加わる外力を封止部に加わらないようにしたので、より
気密信頼性が高まる。
(実施例) 以下、本発明を具体化した一実施例を第1〜3図に従
って説明する。
第3図に示すように、鉄塔(図示しない)に設けられ
た支持アーム1に吊下金具2を介して懸垂碍子型の避雷
碍子3が多数直列に連結垂下され、同避雷碍子3の最下
端には吊下金具4を介して送電線Lが支持されている。
第2図に示すように、避雷碍子3を構成する碍子本体
5は笠部5aと、同笠部5aの内側面に円環状に、かつ同心
状に形成された複数のひだ部5bと、さらに、前記笠部5a
の中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部5cとによ
り一体成型されている。又、同頭部5cの外周にはセメン
ト6によりキャップ金具7が被冠固定され、同金具7に
は嵌合凹部7aが形成され、直上の避雷碍子3のピン金具
8を係合し得るようにしている。ピン金具8の上部は前
記頭部5cの内部にセメント6により固定され、下端は直
下の避雷碍子3の前記キャップ金具7の嵌合凹部7aに係
合されている。このようにして複数の避雷碍子3が直列
に連結されている。
前記笠部5aには第1図及び第2図に示すように円筒状
をなす複数(本実施例では4箇所)の取付筒部5dが等間
隔に、かつピン金具8と平行状に同笠部5aを貫通するよ
うに一体に形成されている。前記各取付筒部5dの内周
面、つまり貫通穴5e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(この実施例では2個)の限流素子9が直
列に嵌入され、貫通穴5eと限流素子9の外周面との間に
は、弾性絶縁材としてのシリコンゴム10が介在接着され
ている。なお、このシリコンゴムに代えて低融点ガラス
を充填接着してもよい。
前記限流素子9及び取付筒部5dの上下両端面には導電
性を有するガラス、セラミック接着用金属はんだ(旭硝
子株式会社製の商品名、セラソルザ)11,12が限流素子
9を封着するように接着固定されている。このガラス、
セラミック接着用金属はんだ11,12は、普通はんだPb−S
n合金を主成分とし、これにZn,Sbを添加した四元系合金
である。このはんだ11,12はガラス、セラミックの表面
に特殊な処理を施すことなく、直接恭子に接着できる特
性をもつが、接着に際しては、超音波を用いるのが有効
で、超音波はんだこてディップ槽、超音波盛上げ浴が適
用でき、はんだ付け作業は、60KHz、15Wの超音波発振器
を用いたはんだこてで、1〜3秒で信頼性の高い接合が
できる。
前記はんだ11,12により取付筒部5d内の気密性を向上
し、前記限流素子9の湿気による劣化を防止するように
している。前記取付筒部5dには、前記セラミック接着用
金属はんだ11,12を覆うようにキャップ状の上部電極13
及び下部電極14が嵌合され、その外周部において取付筒
部5dにカシメ付けされている。さらに、前記限流素子9
と両電極13,14の間には、平面ドーナッツ板状の導電性
を有する皿バネ15が介在され、限流素子9と上部電極13
及び下部電極14との電気的接続を行うとともに、限流素
子9を機械的に保持するようにしている。
前記上部電極13及び下部電極14の内側、つまり皿バネ
15の収容空間には、前記シリコンゴム10が充填されてい
る。又、前記取付筒5dの外側に形成された小間隙gにも
シリコンゴム10が充填され、セラミック接着用金属はん
だ11,12と両電極13,14との気密性をもたせている。又、
両電極13,14のカシメ部にも前述したセラミック接着用
金属はんだ11,12を充填接着している。
ところで前記はんだ11と12は碍子の表側と裏側に位置
している。一方、はんだ付作業は碍子を上向きにして実
施する必要があることから、2回に分けた作業となる。
この場合、はんだ11と12を同一融点のはんだとする片方
の作業時に他方が解け溶出するので、融点を異なるもの
とし、高い方から作業を開始することにより、円滑な作
業が出来る。
前記上部電極13の上面及び下部電極14の下面にはそれ
ぞれ蝋16付けあるいは圧接などによりリード線17,18の
一端が接着固定され、上部のリード線17の他端は前記キ
ャップ金具7に接続され、下部のリード線18の他端は前
記ピン金具8に接続されている。
次に、以上のように構成された避雷碍子についてその
作用を説明する。
送電線Lに雷サージの過大電圧が印加されると、この
ときの電流は吊下金具4を経て最下側の避雷碍子3のピ
ン金具8へ流れ、リード線18→下部電極14→皿バネ15→
セラミック接着用金属はんだ12→限流素子9→セラミッ
ク接着用金属はんだ11→皿バネ15→上部電極13→リード
線17→キャップ金具7へと伝達される。その後、同キャ
ップ金具7から、直上の避雷碍子3のピン金具8へ伝達
される。同様に複数直列に連結された避雷碍子3に伝達
され、最上端の避雷碍子3のキャップ金具7から支持金
具2、及び支持アーム1を経て大地へアースされる。
このとき、碍子本体5に内蔵された限流素子9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
流を放電させる。又、前記雷サージに継続する続流に対
しては限流素子9は直ちに抵抗値を復元して絶縁を回復
するので、続流電流は抑制遮断されて電線路は正常に復
帰する。
さて、本発明実施例においては、取付筒部5dの上下両
端面と限流素子9の端面をセラミック接着用金属はんだ
11,12により封着固定したので、取付筒部5d内部の気密
性を向上して、限流素子9の湿気による劣化を防止し、
限流素子9の耐久性を高め、信頼性を向上することがで
きるとともに、構造の簡略化も計ることができる。又、
前記ガラス、セラミック接着用金属はんだ11,12は、膨
脹・収縮に対し追従性が高いので、取付筒部5dや限流素
子9の膨脹による気密性の低下を抑制することができ
る。さらに、上部及び下部の電極13,14にリード線17,18
を挿通する切欠部を設ける必要がなく、この点からも気
密性を保持して信頼性を高め、構造を簡素化し製造を容
易に行なうことができる。
前記実施例ではシリコンゴム10により取付筒部5dと限
流素子9を接着固定したが、この場合には雷サージや開
閉サージにより限流素子9が10〜200マイクロ秒程度で
瞬時に加熱されて高温になっても、シリコンゴム10が限
流素子9の熱膨脹を吸収して取付筒部5dへ過大な応力が
作用するを抑制して、同取付筒部5dの亀裂による破損を
抑制することができる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、次のように具体化してもよい。
(1)2個、3個又は5個以上の限流素子9を等角度に
配置すること。
(2)前記取付筒部5dを別体で形成したり、笠部5aの上
面と面一になるようにしたりすること。
(3)ガラス・セラミック接着用金属はんだ11,12を厚
肉にして、これを上部電極及び下部電極とし、ここにリ
ード線17,18を接続すること。
発明の効果 以上詳述したように、本発明は取付筒部と限流素子が
セラミック接着用金属はんだにより封着されているた
め、取付筒部内側の限流素子の収容空間内の気密性を確
保し、限流素子の湿気による劣化を防止でき、耐久性及
び信頼性を向上することができる。又、従来と異なり電
極にリード線を挿通するための切欠部を形成する必要が
なくなるので、構造が簡素化され、気密性も向上し、こ
の点からも信頼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図は本発明の一実施例を示す避雷碍子の要部を示す
部分縦断面図、第2図は限流素子を示す半縦断面図、第
3図は避雷碍子の使用状態を示す正面図である。 3……避雷碍子、5……碍子本体、5a……笠部、5c……
頭部、5d……取付筒部、5e……貫通穴、7……キャップ
金具、8……ピン金具、9……限流素子、13,14……上
部,下部電極、17,18……リード線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】碍子本体(5)の笠部(5a)の中央上部に
    形成した有蓋筒状の頭部(5c)にキャップ金具(7)を
    被冠固定し、頭部(5c)の内側にはピン金具(8)を嵌
    入固定し、前記笠部(5a)には貫通穴(5e)を有する取
    付筒部(5d)を設け、同貫通穴(5e)には電圧−電流特
    性が非直線性の限流素子(9)を嵌入し、同限流素子
    (9)の上下両端面及び前記取付筒部(5d)の端面を連
    続的に封着するように導電性を有するガラス、セラミッ
    ク接着用金属はんだ(11,12)で封着したことを特徴と
    する避雷碍子。
  2. 【請求項2】前記限流素子(9)の上下に位置する前記
    ガラス、セラミック接着用金属はんだ(11,12)の融点
    が異なる特許請求の範囲第1項に記載の避雷碍子。
JP62052641A 1987-03-06 1987-03-06 避雷碍子 Expired - Lifetime JPH0831292B2 (ja)

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US07/071,810 US4761707A (en) 1987-03-06 1987-07-10 Lightning-conducting insulators

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JP62052641A JPH0831292B2 (ja) 1987-03-06 1987-03-06 避雷碍子

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JPS63218107A JPS63218107A (ja) 1988-09-12
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JPS63218107A (ja) 1988-09-12
US4761707A (en) 1988-08-02

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