JPH11111509A

JPH11111509A - 避雷装置

Info

Publication number: JPH11111509A
Application number: JP9269977A
Authority: JP
Inventors: Isao Kako; 勲加來
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトであり、変圧器のタンクが大形化
せず、また、変圧器への取付作業が簡単な避雷装置を得
る。【解決手段】変圧器巻線の１極に接続される第１の避
雷器１７ａの素子１７１ａと、他の１極に接続される第
２の避雷器１７ｂの素子１７１ｂを絶縁ケース１７３に
収納する。両素子１７１ａ、１７１ｂの間には共通の接
地端子板１７２を配し、接地端子板１７２の両側にはば
ね１７４を配置する。接地端子板１７２の一端部に取り
付けられた支持金具１７７を介して変圧器に取り付けら
れる。

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、変圧器の巻線を
サージ電圧から保護する避雷器で構成された避雷装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の配電用避雷器を内蔵する
単相柱上変圧器の内部の結線図、図６は例えば特開昭６
３−２９６３１５号公報に開示されているものと同様の
柱上変圧器に内蔵した、配電用避雷器の取り付け構造を
示す断面図である。まず図５において、１は柱上変圧器
のタンク、２、３はそれぞれタンク１に納めた高圧側の
１次巻線と低圧側の２次巻線、４は１次巻線２と１次巻
線３が巻き付けられた鉄心、５ａ、５ｂはいずれもタン
ク１を貫通する高圧側ブッシング、６ａ、６ｂはいずれ
もタンク１を貫通する低圧側ブッシング、７ａ、７ｂは
高圧側の導体に接続した酸化亜鉛（ＺnＯ）素子を用い
た配電用避雷器、８ａ、８ｂは低圧側の導体に接続した
酸化亜鉛素子を用いた配電用避雷器、１０はタンク１に
満した絶縁油である。次に図６において、４１は鉄心４
に取り付けた絶縁板で、タップ切り替え端子（図示せ
ず）などを設ける。７１は配電用避雷器７ａ（７ｂ）を
構成する酸化亜鉛素子で、円筒形状または円盤状をした
１個ないし複数個の酸化亜鉛ブロックの堆積からなる。
７２、７３は酸化亜鉛素子７１の両端面に当てた端子
板、７４は円筒形状の酸化亜鉛素子７１の場合に、端子
板７２の貫通孔に差し入れた絶縁棒、７９は鉄心４に固
定した支持金具、９１は高圧側の導体に接続したリード
線、９２は接地したタンクに接続したリード線である。
図６では配電用避雷器７ａについて示したが、他の配電
用避雷器でも同様になっている。

【０００３】配電線に用いられる柱上変圧器は、需要家
への不断の電力供給のために、絶縁劣化、絶縁破壊、焼
損などの事故の発生原因に対し保護が必要である。その
発生原因として最も重要且つ頻発するのは雷であり、柱
上変圧器の高圧側に配電用避雷器７ａ、７ｂを、低圧側
に配電用避雷器８ａ、８ｂを内蔵して、雷によるサージ
電圧（衝撃性過電圧）に対し、１次巻線２と鉄心４およ
びタンク１との間、２次巻線３と鉄心４およびタンク１
との間、１次巻線２と２次巻線３との間の絶縁保護を行
い、所定の衝撃耐電圧より低い電圧に過電圧を抑制し、
絶縁破壊しないようにしている。

【０００４】さて、高圧側の配電用避雷器７ａ、７ｂは
例えば円筒形状の１個ないし複数個の酸化亜鉛ブロック
の堆積からなる酸化亜鉛素子７１の両端面に、端子板７
２、７３を当てて、その貫通孔に絶縁棒７４を通し、両
端部で締め付けて固定し、鉄心４に取り付けた支持金具
７９で支持するとともに、酸化亜鉛素子７１、端子板７
２、７３、リード線９１、９２を導電接触させる。そし
て、タンク１に絶縁油１０を満たし、１次巻線２、２次
巻線３、鉄心４とともに絶縁油１０に浸漬する。高圧側
線路からサージ電圧が侵入すると、配電用避雷器７ａ、
７ｂはそのサージ電圧を抑制するとともに、サージ電流
をタンク１を経て大地へ放電する。この時、酸化亜鉛素
子７１が生ずるジュール熱は、絶縁油１０に放熱する。
低圧側の配電用避雷器８ａ、８ｂも高圧側配電用避雷器
７ａ、７ｂと同様の作用をする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の避雷器は以上の
ようになっており、変圧器のタンクに、高圧側の避雷器
をそれぞれ個別に独立して取り付けるとともに、低圧側
の避雷器についても同様に個別に独立して取り付け、リ
ード線で接続し、相間および対地間に必要な絶縁距離を
とるので、所要スペースが大きくなり、変圧器が油入の
場合はタンクが大形化し、またそのために絶縁油が増加
するうえ、高圧側避雷器それぞれや低圧側避雷器それぞ
れをタンクなどへ取り付けるため取付作業が煩雑で、手
間がかかるなどの解決すべき問題があった。

【０００６】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、コンパクトであり、変圧器のタン
クが大形化せず、また、変圧器の鉄心やタンクなどへの
取付作業が簡単に手間取らずにできる避雷装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る避雷装置
は、第１の避雷器の素子と第２の避雷器の素子とを備
え、両避雷器に共通の接地端子板を介して両素子を配置
して絶縁ケースに収納し、一体構造と成したものであ
る。また、この発明に係る避雷装置は、第１の巻線に接
続される第１、第２の避雷器の素子と第２の巻線に接続
される第３、第４の避雷器の素子とを備え、第１の避雷
器の素子、第１、第３の避雷器の接地端子板、第３の避
雷器の素子、第３の避雷器の課電端子、絶縁体、第４の
避雷器の課電端子、第４の避雷器の素子、第２、第４の
避雷器の接地端子板、第２の避雷器の素子の順に配置し
て絶縁ケースに収納し、一体構造と成したものである。
また、この発明に係る避雷装置は、上記避雷装置を油入
変圧器の巻線に接続し、絶縁油に浸漬したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１である避
雷装置を内蔵した単相柱上変圧器の内部の結線図、図２
および図３はこの実施の形態の避雷装置の構造を示す断
面図である。図１において、１は変圧器のタンク、２、
３はそれぞれタンク１に納めた第１、第２の巻線である
高圧側の１次巻線と低圧側の２次巻線、４は１次巻線２
と２次巻線３が巻き付けられた鉄心、５ａ、５ｂはいず
れもタンク１を貫通する高圧側ブッシング、６ａ、６ｂ
はいずれもタンク１を貫通する低圧側ブッシング、１７
は高圧側の避雷装置、１７ａは１次巻線２の１極に接続
された第１の避雷器、１７ｂは１次巻線２の他の１極に
接続された第２の避雷器であり、第１と第２の避雷器１
７ａ、１７ｂで高圧側の避雷装置１７を構成している。
１８は低圧側の避雷装置、１８ａは２次巻線３の１極に
接続された第３の避雷器、１８ｂは２次巻線３の他の１
極に接続された第４の避雷器であり、第３と第４の避雷
器１８ａ、１８ｂで低圧側の避雷装置１８を構成してい
る。１０はタンク１に充填された絶縁油で、変圧器の１
次、２次巻線２、３、鉄心４および高圧側、低圧側の避
雷装置１７、１８を絶縁油１０中に浸漬している。

【０００９】次に図２で高圧側の避雷装置１７について
説明する。図２において、１７１ａは第１の避雷器１７
ａの素子で、１個または複数個の円盤状酸化亜鉛素子の
堆積からなる。１７１ｂは第２の避雷器１７ｂの素子
で、同様に１個または複数個の円盤状酸化亜鉛素子の堆
積からなる。１７２は第１と第２の避雷器１７ａ、１７
ｂに共通の接地端子板、１７３は円筒形状の絶縁ケース
で、第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂの素子１７１
ａ、１７１ｂおよび接地端子板１７２を収納している。
接地端子板１７２の一部が絶縁ケース１７３外へ延び、
後述の支持金具１７７に取り付けられている。１７３ａ
は絶縁ケース１７３の通油孔で、上部と下部に形成され
ている。１７４は絶縁ケース１７３に収納されたばね
で、第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂの素子１７１
ａ、１７１ｂそれぞれと接地端子板１７２との間に挿入
されて、それらを弾性力により均等に圧力を加えて固定
するとともに導電接触させている。１７５ａ、１７５ｂ
は絶縁ケース１７３の両端を閉じる金属蓋、１７６ａ、
１７６ｂは第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂの課電端
子で、金属蓋１７５ａ、１７５ｂ上に設けられ、１次巻
線２の１極と他の１極にそれぞれ接続される。１７７は
接地端子板１７２を支持する支持金具で、変圧器の鉄心
４あるいはタンク１などに取り付けられ、タンク１へ接
続して接地される。

【００１０】次に、低圧側の避雷装置１８について、図
３で説明する。図３において、１８１ａ、１８１ｂは第
３、第４の避雷器１８ａ、１８ｂの素子で、１個または
複数個の円盤状の酸化亜鉛素子からなる。１８６ａ、１
８６ｂは第３、第４の避雷器１８ａ、１８ｂの課電端子
で、金属蓋１７５ａ、１７５ｂ上に設けられ、２次巻線
３の１極と他の１極にそれぞれ接続される。その他は図
２の場合と同様であるので説明を省略する。

【００１１】次に動作について説明する。高圧側電路の
１極からサージ電圧が侵入すると、第１の避雷器１７ａ
の素子１７１ａで電圧を抑制するとともに、サージ電流
を接地端子板１７２、支持金具１７７を通して変圧器の
タンク１から大地へ放電する。高圧側電路の他の１極か
らサージ電圧が侵入すると、第２の避雷器１７ｂの素子
１７１ｂで電圧を抑制するとともにサージ電流を第１の
避雷器１７ａと共通の接地端子板１７２、支持金具１７
７を通して変圧器のタンク１から大地へ放電する。この
時、素子１７１ａあるいは１７１ｂに生ずるジュール熱
は絶縁ケース１７３の内部の絶縁油１０へ放熱し、通油
孔１７３ａを通じて、変圧器のタンク１内の絶縁油１０
と自然に対流する。また低圧側から侵入するサージ電圧
についても、上記説明の高圧側と同様に作用し、低圧側
の１極から侵入するサージ電圧を図３における第３の避
雷器１８ａの素子１８１ａで抑制するとともにサージ電
流を接地端子板１７２、支持金具１７７を通して、タン
ク１から大地へ放電する。低圧側の他の１極からのサー
ジ侵入についても同様に、第４の避雷器１８ｂの素子１
８１ｂで抑制するとともに、第３の避雷器１８ａと共通
の接地端子板１７２、支持金具１７７を通してタンク１
から大地へ放電する。

【００１２】この実施の形態では、第１、第２の避雷器
１７ａ、１７ｂの素子１７１ａ、１７１ｂからの侵入サ
ージ電流を大地に放電する電流経路を、接地端子板１７
２、および支持金具１７７で共通化するとともに、変圧
器内部に収納する高圧側の避雷器２相分、すなわち第
１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂを一体化してコンパク
トにすることができるので、タンク１の大きさを大形化
することがなく、したがって絶縁油も節約でき、更に、
第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂをタンク１に取り付
けるに当たって、１箇所の取り付け作業だけで済ませる
ことができるので、取付作業が簡単で能率的になる。こ
のことは低圧側についても同様で、低圧側の避雷器２相
分、すなわち第３、第４の避雷器１８ａ、１８ｂを一体
化し、コンパクトにすることができ、タンク１の大形化
を防ぐとともに、タンク１への取付作業の簡素化が実現
できる。また、上記では、高圧側および低圧側で、それ
ぞれ２つの避雷器を一体化したが、高圧側または低圧側
のいずれか一方で２つの避雷器を一体化し、他方では個
別の避雷器を用いてもよい。

【００１３】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２の避雷装置の構造を示す断面図である。変圧器との
接続は図１と同様になっているが、この実施の形態では
高圧側と低圧側の避雷装置１７、１８を一体化してい
る。図４において、２０１ａ、２０１ｂは第３、第４の
避雷器１８ａ、１８ｂの課電端子で、２次巻線３の１極
と他の１極にそれぞれ接続される。２０２は課電端子２
０１ａ、２０１ｂ相互間に挿入された絶縁体である絶縁
隔壁板で、第３、第４の避雷器１８ａ、１８ｂ間を絶縁
する。１７３は円筒形状の絶縁ケースで、図において、
左から順に、第１の避雷器１７ａの素子１７１ａ、第
１、第３の避雷器１７ａ、１８ａに共通の接地端子板１
７２、第３の避雷器１８ａの素子１８１ａ、第３の避雷
器１８ａに接続された課電端子２０１ａ、絶縁隔壁板２
０２、第４の避雷器１８ｂに接続された課電端子２０１
ｂ、第４の避雷器１８ｂの素子１８１ｂ、第２、第４の
避雷器１７ｂ、１８ｂに共通の接地端子板１７２、第２
の避雷器１７ｂの素子１７１ｂの順に配置し、収納して
いる。ばね１７４は第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂ
の素子１７１ａ、１７１ｂの内側に挿入されている。課
電端子２０１ａ、２０１ｂおよび接地端子板１７２は絶
縁ケース１７３外まで延びている。その他、実施の形態
１と同様の部分は説明を省略する。

【００１４】以上のように、第１〜第４の避雷器を１つ
の絶縁ケース１７３に合体して収納し、１極および他の
１極でそれぞれ高・低圧側の接地端子板１７２、支持金
具１７７を共通化したので、コンパクト化してタンクの
大形化を防止できるとともに部品の共通化によりコスト
が低減し、また取付作業も容易となる。なお、上記にお
いて、高圧側の第１、第２の避雷器１７ａ、１７ｂを外
側に、そして低圧側の第３、第４の避雷器を内側へ配置
したが、その方が逆の場合よりも絶縁隔壁板２０２にか
かる電圧が小さくなり、コンパクト化および絶縁信頼性
の点で好ましい。

【００１５】また、上記実施の形態１、２では、ばね１
７４を用いて２つまたは４つの避雷器の素子および共通
の接地端子板１７２などを固定するとともに、導電接触
させたが、図６に示したような絶縁棒７４を用いて締め
付けるようにしてもよい。また、上記では単相変圧器に
適用する場合について示したが、３相の変圧器に対して
も用いることができる。この場合は、３相のうちの２相
に対して、この発明の避雷装置を用い、そして残り１相
には従来の相毎の避雷器を用いればよい。また、上記で
は、変圧器として柱上変圧器を示したが、他の形の変圧
器に用いてもよい。しかし、柱上変圧器のような小形の
変圧器ではタンク１内のスペースが小さいので、コンパ
クト化の利点が大きい。なお、乾式の変圧器に用いた場
合でも、コンパクト化、取り付け作業の簡素化の効果が
ある。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る避雷装置
は、第１の避雷器の素子と第２の避雷器の素子とこれら
に共通の接地端子板とを絶縁ケースに収納して一体化し
たので、コンパクト化するとともに取付作業が簡単にな
る。また、この発明に係る避雷装置は、第１の巻線に接
続される第１、第２の避雷器と、第２の巻線に接続され
る第３、第４の避雷器とを絶縁ケースに収納して一体化
したので、さらにコンパクト化するとともに取付作業が
簡単になる。また、この発明に係る避雷装置は、一体構
造にするとともに油入変圧器に対して用いることによ
り、上記効果に加えてタンクの大形化を防ぐとともに、
絶縁油を節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の避雷装置を内蔵し
た変圧器内部の結線図である。

【図２】この発明の実施の形態１の避雷装置の断面図
である。

【図３】この発明の実施の形態１の別の避雷装置の断
面図である。

【図４】この発明の実施の形態２の避雷装置の断面図
である。

【図５】従来の避雷器を内蔵した変圧器内部の結線図
である。

【図６】従来の避雷器の断面図である。

【符号の説明】

１タンク、２１次巻線、３２次巻線、１０絶縁
油、１７ａ,１７ｂ第１,第２の避雷器、１７１ａ,１
７１ｂ素子、１７２接地端子板、１７３絶縁ケー
ス、１７３ａ通油孔、１７６ａ,１７６ｂ課電端
子、１８ａ,１８ｂ第３,第４の避雷器、１８１ａ,１
８１ｂ素子、１８６ａ,１８６ｂ課電端子、２０１
ａ,２０１ｂ課電端子、２０２絶縁隔壁板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変圧器の巻線に接続されて上記巻線に印
加されるサージ電圧を抑制する避雷装置において、上記
巻線の１極に接続される第１の避雷器の素子と上記巻線
の他の１極に接続される第２の避雷器の素子とを備え、
上記両避雷器に共通の接地端子板を介して上記両素子を
配置して絶縁ケースに収納し、一体構造と成すととも
に、上記両素子の上記接地端子板とは反対側のそれぞれ
の面に課電端子を設けたことを特徴とする避雷装置。
【請求項２】変圧器の第１および第２の巻線に接続さ
れて上記両巻線に印加されるサージ電圧を抑制する避雷
装置において、上記第１の巻線の１極に接続される第１
の避雷器の素子と上記第１の巻線の他の１極に接続され
る第２の避雷器の素子と上記第２の巻線の１極に接続さ
れる第３の避雷器の素子と上記第２の巻線の他の１極に
接続される第４の避雷器の素子とを備え、上記第１の避
雷器の素子、上記第１、第３の避雷器に共通の接地端子
板、上記第３の避雷器の素子、この第３の避雷器に接続
された課電端子、絶縁体、上記第４の避雷器に接続され
た課電端子、上記第４の避雷器の素子、上記第２、第４
の避雷器に共通の接地端子板、上記第２の避雷器の素子
の順に配置して絶縁ケースに収納し、一体構造と成すと
ともに、両端面にそれぞれ第１、第２の避雷器に接続さ
れた別の課電端子を設けたことを特徴とする避雷装置。
【請求項３】変圧器は油入変圧器であり、接地端子板
を変圧器のタンクに接続するとともに、絶縁ケースに通
油孔を設けて、絶縁油に浸漬したことを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の避雷装置。