JPH0963808A - 避雷器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 避雷器において、複数の抵抗素子を積層状態
に配置した場合でも避雷器の剛性を維持できるととも
に、周囲温度の変化に伴う抵抗素子の熱伸縮により、抵
抗素子相互間及び抵抗素子と端子金具との間の接触圧力
が変動するのを防止できるようにする。 【解決手段】 非直線性抵抗素子２４を一対の端子金具
３１，３２間に挟着し、それらの周囲に絶縁被覆層３６
を形成してなる避雷器において、抵抗素子２４を絶縁筒
２１内に収容する。絶縁筒２１の両端にはバネ体３０を
有するホルダ２８を係止保持する。端子金具３１，３２
を各ホルダ２８に螺着して、バネ体３０の付勢力により
抵抗素子２４の端面に圧接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 この発明は、配電線等を雷
サージから保護するための避雷器に係り、特に、非直線
性抵抗素子と端子金具との結合構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】 従来のこの種の避雷器としては、例え
ば実公平２−１４２８５号公報に示すような構成のもの
が知られている。この従来構成では、図５に示すよう
に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系の非直線性抵抗素子４１の中
心に軸線方向へ延びる貫通孔４２が形成され、その貫通
孔４２には繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等よりなる
絶縁棒４３が挿通されている。絶縁棒４３の両端ネジ部
には円板電極４４及びバネ座金４５を介して端子金具４
６，４７が螺着され、これらの端子金具４６，４７の締
め付けにより、抵抗素子４１と両端子金具４６，４７と
が直列状態で電気的及び機械的に結合されている。

【０００３】そして、前記非直線性抵抗素子４１及び両
端子金具４６，４７の外周には、エチレン−プロピレン
共重合ゴム等の弾力性に富む絶縁物よりなる絶縁被覆層
４８が形成されている。また、この絶縁被覆層４８の形
成時には、抵抗素子４１の貫通孔４２と絶縁棒４３との
間の空隙に絶縁物が充填されて内側絶縁層４９が形成さ
れ、内部の電気絶縁が強化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 この種の従来の避雷
器において、定格電圧が高くなると、非直線性抵抗素子
４１の数を増加して、複数の抵抗素子４１を両端子金具
４６，４７間で積層状態に挟着する必要がある。ところ
が、このように複数の抵抗素子４１を積層状態に配置し
た場合には、周囲温度の変化により抵抗素子４１や絶縁
棒４３等が熱伸縮を繰り返して、抵抗素子４１の相互間
及び抵抗素子４１と端子金具４６，４７との間の接触圧
力が変動しやすくなるという問題があった。

【０００５】また、抵抗素子４１の積層数が多くなる
と、避雷器が長軸状になるため、剛性が低下して、不測
の外力により損傷を受けやすくなるという問題があっ
た。さらに、前記のように複数の抵抗素子４１を積層状
態に配置した場合には、抵抗素子４１の貫通孔４２と絶
縁棒４３との間の空隙が軸線方向に長くなる。そのた
め、この空隙内に絶縁物を充填して内側絶縁層４９を形
成する際に、充填圧力をアップしたり、充填時間を長く
したりする必要があって、その成形が煩雑になるという
問題もあった。

【０００６】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る。その目的と
するところは、複数の抵抗素子を積層状態に配置した場
合でも、周囲温度の変化に伴う抵抗素子等の熱伸縮によ
り、抵抗素子相互間及び抵抗素子と端子金具との間の接
触圧力が変動するのを防止するとともに、剛性を高めて
外力に対する抵抗力を高めることができる避雷器を提供
することにある。

【０００７】この発明のその他の目的とするところは、
複数の抵抗素子を積層状態に配置した場合でも、充填圧
力をアップしたり、充填時間を長くしたりする必要がな
く、内部の空隙に絶縁物を容易に充填して、内側絶縁層
を短時間に形成するすることができる避雷器を提供する
ことにある。

【０００８】

【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に記載の発明では、非直線性抵抗素子
を一対の端子金具間に挟着し、それらの周囲に絶縁被覆
層を形成してなる避雷器において、前記抵抗素子を絶縁
筒内に収容し、その絶縁筒の両端には弾性部材を有する
ホルダを係止保持し、前記端子金具をホルダに固定し
て、弾性部材の付勢力により抵抗素子の端面に圧接した
ものである。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の避雷器において、前記ホルダの弾性部材は、外周に
絶縁筒の係止溝と係合可能な複数の係止片を突設した板
バネよりなるものである。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の避雷器において、前記係止溝は絶縁筒の内周面に形
成し、絶縁筒の端面には弾性部材の係止片を係止溝内に
案内するための切欠きを形成したものである。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項２に記
載の避雷器において、前記ホルダを絶縁筒の両端に係止
保持した状態で、弾性部材の各係止片間に透孔が形成さ
れるようにしたものである。

【００１２】従って、請求項１に記載の避雷器の組付け
時には、絶縁筒内に抵抗素子を収容するとともに、その
絶縁筒の両端に弾性部材を有するホルダを係止保持す
る。その後、両ホルダに端子金具を固定すると、弾性部
材の付勢力により各端子金具が抵抗素子の端面に圧接さ
れて、抵抗素子及び両端子金具が直列状態で電気的及び
機械的に結合される。この状態で、絶縁筒及び両端子金
具の周囲に、ゴム等の弾力性に富む絶縁物よりなる絶縁
被覆層を形成すると、その絶縁物が絶縁筒と抵抗素子と
の空隙に充填されて内側絶縁層が形成される。

【００１３】このため、定格電圧が高くなって、複数の
抵抗素子を積層状態に配置した場合でも、周囲温度の変
化に伴う熱伸縮により、抵抗素子の相互間及び抵抗素子
と端子金具との間の接触圧力が変動するのを防止するこ
とができる。

【００１４】また、請求項２及び請求項３に記載の避雷
器においては、絶縁筒の両端にホルダを組み付ける際
に、弾性部材の係止片を絶縁筒の両端面の切欠きから係
止溝内に案内して回転させることにより、係止片が係止
溝に係止保持される。このため、絶縁筒の両端にホルダ
を容易かつ短時間に組み付けることができる。

【００１５】さらに、請求項４に記載の避雷器において
は、絶縁筒及び両端子金具の周囲に絶縁被覆層を形成す
る際に、絶縁筒の両端の透孔から絶縁筒と抵抗素子との
空隙に絶縁物が充填されて、内側絶縁層が形成される。
このため、複数の抵抗素子を積層状態に配置した場合で
も、充填圧力をアップしたり、充填時間を長くしたりす
る必要がなく、内部の空隙に絶縁物を容易に充填して、
内側絶縁層を短時間に形成するすることができる。

【００１６】しかも、請求項４に記載の避雷器において
は、絶縁筒の両端の透孔を介して、絶縁被覆層と内側絶
縁層とが一体に形成されている。このため、過大な雷サ
ージにより抵抗素子が破壊して、続流アークが発生した
場合、絶縁筒に放圧孔が形成されていなくても、絶縁筒
の両端の透孔が開放されて内部圧力が容易に放圧され
る。従って、避雷器全体が破砕されるおそれを防止する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】 以下、この発明の一実施形態
を、図１〜図４に基づいて説明する。まず、避雷装置全
体の構成について述べると、図２に示すように、支持台
１１はコンクリートにより形成され、図示しない電柱上
に装着されている。支持碍子１２はボルト１３及びナッ
ト１４により支持台１１上に取り付けられ、その上端に
は電線１５が止着されている。取付金具１６は前記ボル
ト１３及びナット１４により支持台１１の下面に取り付
けられ、その先端には避雷器１７が装着されている。

【００１８】リング状のアーキングホーン１８は前記支
持碍子１２を囲むように、避雷器１７の課電側端部に取
り付けられ、電線１５との間には所定の気中放電ギャッ
プＧ１が形成されている。座金１９は取付金具１６とと
もに支持台１１の下面に取り付けられて、この座金１９
と取付金具１６との間には接地線２０が圧接されてい
る。そして、前記避雷器１７の接地側端部が、取付金具
１６及び接地線２０を介して接地されている。

【００１９】さて、この避雷装置において、落雷に起因
するサージ電流が電線１５に印加されると、その電流は
気中放電ギャップＧ１を介して電線１５からアーキング
ホーン１８に放電され、避雷器１７に内蔵された後述す
る非直線性抵抗素子に流入する。さらに、サージ電流は
避雷器１７の接地側端部から、取付金具１６及び接地線
２０を介して大地に放電され、その後に生じる続流は、
前記気中放電ギャップＧ１及び避雷器１７内の抵抗素子
によって抑制遮断される。

【００２０】次に、前記避雷器１７の構成について詳述
すると、図１、図３及び図４に示すように、絶縁筒２１
はＦＲＰ等により円筒状に形成され、その両端内周面に
は環状の係止溝２２が形成されている。各４個の切欠き
２３は絶縁筒２１の両端面に等間隔をおいて形成され、
それらの内端が係止溝２２に連通されている。

【００２１】複数の非直線性抵抗素子２４は酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を主材とする電圧ー電流特性が非直線性の材
料で形成され、中間電極２５を介して直列に積層した状
態で、前記絶縁筒２１の内部に収容されている。被膜電
極２６は積層状態の抵抗素子２４の両端面に金属溶射法
等により形成され、それらの外面には円板電極２７が接
合配置されている。

【００２２】一対のホルダ２８は前記絶縁筒２１の両端
に係止保持され、中心に位置する筒状体２９と、その外
周面にろう付け固定された板バネよりなる弾性部材とし
てのバネ体３０とを備えている。筒状体２９の内周面に
は雌ネジ２９ａが形成され、バネ体３０の外周には４個
の係止片３０ａが突設されている。そして、これらの係
止片３０ａを絶縁筒２１の切欠き２３から係止溝２２内
に案内した後、ホルダ２８を所定角度回転させることに
より、各係止片３０ａが係止溝２２に係止保持されてい
る。

【００２３】一対の端子金具３１，３２はネジ部３１
ａ，３２ａを前記両ホルダ２８における筒状体２９の雌
ネジ２９ａに螺合することにより、ホルダ２８の中心に
それぞれ取り付けられている。そして、この端子金具３
１，３２の螺着状態で、各ホルダ２８のバネ体３０の付
勢力により、両端子金具３１，３２が円板電極２７に押
圧されて、各抵抗素子２４及び両端子金具３１，３２が
直列状態で電気的及び機械的に結合されている。

【００２４】取付ネジ３３は前記接地側端子金具３１の
先端に形成され、この取付ネジ３３を使用して、避雷器
１７が取付金具１６の先端に取り付けられる。ネジ孔３
４は課電側端子金具３２の先端に形成され、このネジ孔
３４を使用して、避雷器１７の課電側端部にアーキング
ホーン１８が取り付けられる。

【００２５】そして、前記のように絶縁筒２１の両端に
ホルダ２８を係止保持するとともに、各ホルダ２８に端
子金具３１，３２を螺着した状態で、両ホルダ２８にお
けるバネ体３０の各係止片３０ａ間に透孔３５が形成さ
れるようになっている。従って、これらの透孔３５を介
して、抵抗素子２４及び両端子金具３１，３２の外周面
と絶縁筒２１の内周面との間の空隙が、絶縁筒２１の両
端外方へ開口される。

【００２６】絶縁被覆層３６はゴム等の弾力性に富む絶
縁物の成形により、前記抵抗素子２４及び両端子金具３
１，３２の外周に形成され、さらに絶縁筒２１の外周面
には複数の絶縁ひだ３６ａが突設されている。内側絶縁
層３７は絶縁被覆層３６の成形時に、抵抗素子２４及び
両端子金具３１，３２の外周面と絶縁筒２１の内周面と
の間の空隙に絶縁物が充填されることによって形成さ
れ、この内側絶縁層３７により内部の電気絶縁が強化さ
れている。

【００２７】次に、前記のように構成された避雷器につ
いて動作を説明する。さて、この避雷器１７を組付ける
場合には、まず複数の非直線性抵抗素子２４を積層した
状態で、絶縁筒２１内に収容するとともに、その抵抗素
子２４の両端の被覆電極２６に円板電極２７を接合配置
する。次に、絶縁筒２１の両端にバネ体３０を有するホ
ルダ２８を係止保持する。この場合、図４に鎖線で示す
ように、バネ体３０の係止片３０ａを絶縁筒２１の両端
面の切欠き２３から係止溝２２内に案内して回転させれ
ば、係止片３０ａが係止溝２２に係止保持されて、ホル
ダ２８を絶縁筒２１の両端に対し簡単に組み付けること
ができる。

【００２８】その後、両ホルダ２８における筒状体２９
の雌ネジ２９ａに端子金具３１，３２のネジ部３１ａ，
３２ａを螺合させると、バネ体３０の付勢力により、各
端子金具３１，３２の内端面が抵抗素子２４の両端面の
円板電極２７に圧接される。これにより、抵抗素子２４
及び両端子金具３１，３２が直列状態で電気的及び機械
的に結合される。

【００２９】この状態で、絶縁筒２１及び両端子金具３
１，３２の周囲に、ゴム等の弾力性に富む絶縁物よりな
る絶縁被覆層３６を形成する。このとき、絶縁筒２１の
両端の透孔３５から、抵抗素子２４及び両端子金具３
１，３２の外周面と絶縁筒２１の内周面との間の空隙に
絶縁物が充填されて、内側絶縁層３７が形成される。

【００３０】以上のように、この実施形態では、次のよ
うな利点を有する。 (1) 定格電圧が高くなって、複数の抵抗素子２４を積層
状態に配置した場合でも、充填圧力をアップしたり、充
填時間を長くしたりする必要がなく、内部の空隙に絶縁
物を容易に充填して、内側絶縁層３７を短時間に形成す
るすることができる。 (2) 前記のように製作された避雷器１７を、図２に示す
ように避雷装置に組み込んだ場合、避雷器１７内の抵抗
素子２４は、ホルダ２８のバネ体３０の付勢力によっ
て、両端子金具３１，３２間に強く挟着保持されてい
る。このため、複数の抵抗素子２４を積層状態に配置し
た場合でも、周囲温度の変化に伴う抵抗素子２４の熱伸
縮により、抵抗素子２４相互間及び抵抗素子２４と端子
金具３１，３２との間の接触圧力が変動するのを防止す
ることができる。 (3) また、抵抗素子２４が絶縁筒２１内に積層されると
ともに、絶縁筒２１の両端で両端子金具３１，３２を介
して保持され、避雷器に外力が加わってもバネ体３０に
より緩和されるので、接触圧力の低下やこじれによる内
部の損傷が防止される。 (4) さらに、この避雷器１７においては、絶縁筒２１の
両端の透孔３５を介して、絶縁被覆層３６と内側絶縁層
３７とが一体に形成されている。このため、過大な雷サ
ージにより抵抗素子２４が破壊して、続流アークが発生
した場合、絶縁筒２１に放圧孔が形成されていなくて
も、絶縁筒２１の両端の透孔３５が開放されて内部圧力
が容易に放圧される。従って、避雷器１７全体が破砕さ
れるおそれを防止することができる。

【００３１】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （ａ）ホルダ２８のバネ体３０として円錐台形状のコイ
ルバネを使用し、その小径側端部を筒状体２９の外周に
固定するとともに、大径側端部を絶縁筒２１の両端内周
に係止するように構成すること。 （ｂ）端子金具３１，３２をホルダ２８に対して、凹凸
の係合手段などにより固定すること。 （ｃ）絶縁筒２１に複数の貫通孔を設け、内側絶縁層３
７の形成を容易にするとともに、続流アーク発生時の放
圧を容易にすること。 （ｄ）ホルダ２８として、筒状体２９とバネ体３０を一
体形成したものを使用すること。 （ｅ）弾性部材として、所定の硬度と弾力性を有するプ
ラスチックを使用すること。

【００３２】さらに、前記実施形態より把握される技術
的思想について以下に記載する。 （１）前記端子金具をホルダに螺着した請求項１に記載
の避雷器。このように構成すれば、端子金具をホルダに
対して螺合することにより、所定位置で確実に固定する
ことができる。 （２）複数の係止片は、ホルダから放射状に延びるとと
もに、対称状に配置される請求項２に記載の避雷器。こ
の構成によれば、非直線性抵抗素子を均等に加圧して、
一対の端子金具間に挟着することができる。 （３）前記ホルダの弾性部材は、円錐台形状のコイルバ
ネであり、その小径側端部をホルダの外周に固定すると
ともに、大径側端部を絶縁筒の端部内周に係止した請求
項１に記載の避雷器。このように構成すれば、コイルバ
ネの端部を絶縁筒の係止溝に係止して、絶縁筒の両端に
ホルダを容易かつ迅速に組み付けることができる。

【００３３】

【発明の効果】 この発明は、以上のように構成されて
いるため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の
発明によれば、複数の抵抗素子を積層状態に配置した場
合でも、周囲温度の変化に伴う抵抗素子等の熱伸縮によ
り、抵抗素子相互間及び抵抗素子と端子金具との間の接
触圧力が変動するのを防止することができる。

【００３４】また、避雷器に外力が加わってもその剛性
を維持でき、外力が絶縁筒に係止された弾性部材により
緩和されて内部損傷を防止することができる。請求項２
及び請求項３に記載の発明によれば、ホルダの弾性部材
を絶縁筒の係止溝に係止して、絶縁筒の両端にホルダを
容易かつ短時間に組み付けることができる。

【００３５】請求項４に記載の発明によれば、複数の抵
抗素子を積層状態に配置した場合でも、充填圧力をアッ
プしたり、充填時間を長くしたりする必要がなく、絶縁
筒の両端の透孔から内部の空隙に絶縁物を容易に充填し
て、内側絶縁層を短時間に形成するすることができる。

【００３６】請求項４に記載の発明によれば、過大な雷
サージにより抵抗素子が破壊して、続流アークが発生し
た場合、絶縁筒に放圧孔が形成されていなくても、絶縁
筒の両端の透孔を開放して内部圧力を放圧することがで
きて、避雷器全体が破砕されるおそれを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の避雷器の一実施形態を示す縦断面
図。

【図２】 その避雷器を備えた避雷装置の正面図。

【図３】 絶縁筒の端部に端子金具を組付ける過程を示
す部分拡大断面図。

【図４】 図３の要部破断平面図。

【図５】 従来の避雷器を示す縦断面図。

【符号の説明】

１７…避雷器、２１…絶縁筒、２２…係止溝、２３…挿
入孔、２４…非直線性抵抗素子、２８…ホルダ、２９…
筒状体、２９ａ…雌ネジ、３０…弾性部材としてのバネ
体、３０ａ…係止片、３１…接地側の端子金具、３２…
課電側の端子金具、３５…透孔、３６…絶縁被覆層、３
７…内側絶縁層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非直線性抵抗素子を一対の端子金具間に
   挟着し、それらの周囲に絶縁被覆層を形成してなる避雷
   器において、 前記抵抗素子を絶縁筒内に収容し、その絶縁筒の両端に
   は弾性部材を有するホルダを係止保持し、前記端子金具
   をホルダに固定して、弾性部材の付勢力により抵抗素子
   の端面に圧接した避雷器。
2. 【請求項２】 前記ホルダの弾性部材は、外周に絶縁筒
   の係止溝と係合可能な複数の係止片を突設した板バネよ
   りなる請求項１に記載の避雷器。
3. 【請求項３】 前記係止溝は絶縁筒の内周面に形成し、
   絶縁筒の端面には弾性部材の係止片を係止溝内に案内す
   るための切欠きを形成した請求項２に記載の避雷器。
4. 【請求項４】 前記ホルダを絶縁筒の両端に係止保持し
   た状態で、弾性部材の各係止片間に透孔が形成されるよ
   うにした請求項２に記載の避雷器。