JPS63169703A - 避雷器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は避雷器、さらに詳しくは該避Ｍ器のキャップ金
具の構造に関するものでおる。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）従来
から知られている避雷器としては、例えば、第８図に示
すように碍管２とその下端部に取着された下部キャップ
金具３との間に下蓋４を設けるとともに、同じく該碍管
２とその上端部に取着された上部キャップ金具５との間
に上Ｍ６を設け、さらに、前記二つのＭ４．６間に酸化
亜鉛等を主成分とする非直線抵抗素子７とスペーサ８等
を積重した構造のものがある。

この構造の避雷器１において、線路に定格ｉＦｉ以上の
雷サージが侵入して避雷器１が続流遮断不能になった場
合等には碍管２内に高温、高圧ガスが発生して内圧が上
昇する。そして、上下蓋６．４が破壊して碍管２内の放
圧が起こり、該下部キャップ金具３の放圧孔３ｈや上部
キャップ金具５の放圧孔５ｈを通してプラズマ化した高
温ジェットが碍管２の外側に吹き出し、下部キャップ金
具３の放電端（以下、下部放電端という）３ａと上部キ
ャップ金具５の放電端（以下、上部放電端という＞５８
との間にアーク径路が形成される。

ところが、前記構造の避雷器１においては外部へのアー
ク放出が規制されないために適正なアーク径路が形成さ
れにくく、碍管破壊が起こり易いという問題があった。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点を解決するために、伸縮性を備え
た導体を、縮めた状態で上下部キャップ金具のうちの少
なくとも一つのキャップ金具の放圧口に収納し、該導体
の基端部を同キャップ金具に止着するという技術的手段
を採用する。

く作用） 上下部のキャップ金具のうちの少なくとも一つのキャッ
プ金具の放圧口に基端部が固定された伸縮性を備えた導
体は縮めた状態で収納されているので、放圧口からプラ
ズマ化した高温ジェットが吹き出すと、その衝撃波によ
り伸縮性を備えた導体は伸長して、上下の伸長した導体
の先端間の距離、又は同じく伸縮性を備えた導体の先端
と、該導体が止着されていないキャップ金具との間の閃
絡距離が縮小され、かつこの部分がプラズマ雰囲気にな
ることと相俟って、上下部放電端間のアーク点弧電圧値
が避雷器内部のアーク点弧電圧値より低下することにな
る。そのため、避雷器内部に復元不可能な続流放電が生
じてアークが形成された場合、そのアークは上下部キャ
ップ金具の放電端間に容易に移行することになる。

（第一実施例） 次に、架設装置に対して垂直状に取着される避雷器に本
発明を具体化した第一実施例を第１〜６図に基づいて説
明する。

第２図に示すように架設装＠（図示なし）のアーム９に
支持金具１０により避雷器１がその碍管２において支持
、固定されている。該碍管２は強化樹脂等の軽量な耐圧
絶縁性材料により円筒状に形成されており、その上下端
部の外周側には環状突起２ｂ１２ａが形成されていると
ともに碍管２の内周面には耐熱絶縁物質からバリヤ１］
が形成されている。

前記碍管２の下端には０リング１２を介してステンレス
スチール等の弾性材料からなる逆傘状の下蓋４が当てら
れ、その上器４を下方から支持するように該下部キャッ
プ金具３が前記環状突起２ａに固定されている。

第３図、第６図に示すように前記下部キャップ金具３の
外周側にはその周囲を三等分する位置に平面がほぼ舌状
の突片３ｂが形成されている。

第１〜５図に示すように隣接する一組の突片３ｂ間には
下部放電端３ａが形成されており、その基端部が凹状を
なす放圧口５ｈを形成してアークジェットを外部に導く
ようになっている。下部放電端３ａの先端部は肉厚１０
ｍｍの板状をなして上を向いて傾き、該放圧口３ｈから
矢印Ｘの向きに導出されてくるアークジェットを上方に
偏向させるようになっている。

前記放圧口３ｈを形成する二つの相対向する内側壁Ｗに
は平面形状鉤形の溝部Ｕが形成され、二つの溝部０間に
は、１本の支軸３５が横架されている。そして、その支
軸３５には伸縮性を備えた導体２３として厚みが５０μ
、幅２Ｑｍｍ、長さ４０ｃｍの金属箔２３ａがその基端
部において止栓可能になっている。

該金属箔２３ａはその先端部側からポリエチレン樹脂製
の芯部材３６によって渦巻状に巻き、込まれている。従
って、該金属箔２３ａの基端部が前記支軸３５に止着さ
れた状態では同金属箔２３ａの先端部側は渦巻き状に巻
かれて受圧部３４ａを形成し、放圧口３ｈの中に収納さ
れている。そして、碍管２内が放圧され、アークジェッ
トが放圧口３ｈから吹き出したとき、前記受圧部３４ａ
はアークジェットの吹出し圧力を受けて巻き戻され、金
属箔２３ａが伸長するようになっている。

前記下部キャップ金具３において隣接する二つの突片３
ｂ間のうち前記下部ＭＩＮ端３ａが設けられていない部
位には、凹部３ｘが設けられており、それらの凹部３ｘ
に碍管２の係合突起（図示なし）を嵌入することによっ
て、碍管２と下部キャップ金具３とが相対的に回動じな
いようになっている。

第２図に示すように前記下部キャップ金具３は、環状突
起２ａを突片３ｂとコンプレッションプレート１３とに
挟持させ、それらをボルト１４とナツト１５で締め付け
ることによって、碍管２に対して取着されている。

前記下部キャップ金具３において突片３ｂの一つには舌
状のリード線取付部３ｙが突出形成され、そのリード線
取付部３ｙに接地側リード線１６がボルト１７とナラ１
〜１８とによって固定されている。

前記下蓋４上にはコイルスプリング１９が設けられ、そ
の内側に碍管２内が湿らないようにするためのモレキュ
ラーシーブ２０が置かれている。

前記コイルスプリング１９の上端部には側面形状はぼＴ
字形の下部電極２１がその脚部において固定されている
。

前記下部電極２１上には円板状のスペースプレート２２
を介して酸化亜鉛を主成分とするロッド状の非直線抵抗
素子７が積重され、さらにその上にスペーサ８と非直線
抵抗素子７とが交互に順次積重されている。最上部の非
直線抵抗素子７の上にはスペースプレート２４を介して
逆皿状の上部電極２５が設けられている。

前記碍管２の上端部にはＡｊ製の上部キャップ金具５が
冠着、固定され、同碍管２の開口をＯリング２６を介し
てステンレススチール等の弾性材料からなる傘状の上蓋
６によってシールするとともに、前記コイルスプリング
１９を圧縮して、非直線抵抗素子７とスペーサ８との接
触を確実にしている。そして、前記碍管２内の空間Ｓは
不活性ガス等が充填された状態で気密状に保持されてい
る。

この上部キャップ金具５にも下部キャップ金具３と同様
に上部放電端５ａが形成されているとともに碍管２との
相対回動を防止するための凹部５Ｘが設けられている。

そして、該下部放電端５ａにはアークジェットを外部に
導くための放圧口５ｈが形成され、その放圧口５ｈの内
側壁Ｗに、下部放電端３ａの放圧口３ｈの場合と同様に
、支軸３５が横架されるようになっている。そして、そ
の支軸３５に伸縮性を備えた導体２３としての金属箔２
３ａの基端部が取着され、通常はその先端部側が渦巻き
状に巻かれた状態で前記放圧口５ｈに収容されており、
碍管２の放圧時に金属箔２３ａは巻き戻されて伸長する
。

なお、上部キャップ金具５は碍管２に対しては、その環
状突起２ｂをコンプレッションプレート２７と上部キャ
ップ金具５の突片５ｂとに挟持させて、それらをボルト
２８とナツト２９で締め付けることによって固定されて
いる。

前記上部キャップ金具５にもリード線取付部５ｙが形成
されており、そのリード線取付部５ｙに課電側リードＪ
Ｉ３０がボルト３１とナツト３２とにより固定されてい
る。該課電側リード線３０は、架設装置の線路に導通さ
れている。

前記上部キャップ金具５上にはカバー３３が設けられ、
避雷器１を雨水又は鳥害等から保護している。

次に、この実施例の作用、効果について説明すると、線
路く図示なし）に落雷があった場合、雷サージ電圧は架
設装置に印加される。すると、架設装置に設けられてい
る避雷器１では、課電側リード線３０−上部キャップ金
具５−上蓋６−上部電極２５−スペースプレー１・２４
に雷サージ電流が流れるが、雷サージ電流のような大電
流の通電下では前記非直線抵抗素子７は抵抗値が小さい
という電圧電流特性を有しているので、雷サージ電流は
非直線抵抗素子７−スペーサ８−スペースプレート２２
−下部電極２１−コイルスプリング１９−下部キャップ
金具３に流れ、接地側リード線１６を経て架設装置から
アースされる。

しかしながら、責務を越える異常電圧により非直線抵抗
素子７等が劣化して碍管２の内部にガスが発生した場合
、碍管２内は急激に加圧され、上下蓋６．４は第２図の
２点鎖線で示すように反りかえり放圧される。そして、
アークジェットが放圧孔５ｈ、３ｈから矢印Ｘで示すよ
うに放出される。

ところが、前記放圧口５ｈ、３ｈには金属箔２３ａが縮
んだ状態で、すなわち、受圧部３４ａが形成された状態
で収納されているので、該受圧部３４ａはアークジェッ
トを受圧して、該金属箔２３ａを伸長させる。

前記金属箔２３ａは導体であるから上部放電端５ａと下
部放電端３ａのそれぞれを実質上延長する機能を発揮し
、すなわち、Ｗ！縁砥抗を低くして、碍管２内部に形成
されたアーク径路を雷サージ電流が流れてから６サイク
ル以内にという極めて短時間に上下部放電端５ａ、３ａ
間に移行させる。

そのため、碍管２が内部アークにより加熱されて破壊す
るようなことはない。なお、放圧時に放圧口５ｈ、３ｈ
から吹き出したアークジェットにより金属箔２３ａは融
解して蒸発してしまう。

（第二実施例） 次に、伸縮性を備えた導体を別の態様にして本発明を具
体化した第二実施例について述べる。

第７図に示すように上部キャップ金具５の上部放電端５
ａにおいてその放圧口５ｈには支軸３５が取り付けられ
、その支軸３５に伸縮性を有する導体２３として螺旋状
に巻かれた金属線２３ｂの基端部が止着されている。

該金属線２３ｂの先端部には半球状の受圧体３４がその
平面部を上にして吊り下げられている。

通常、前記金属線２３ｂは伸長することなく放圧口５ｈ
に収納され、受圧体３４がアークジェットを受けたとき
伸長し、上？ｔＢ放電端５ａと下部放電端３ａとの間の
絶縁抵抗が低くなる。従って、碍管２内部に形成された
アーク径路が前記二つの放電端５ａ、３ａ間に移行する
。放圧時のアークジェットを受けた金属線２３ｂのほと
んどは融解して蒸発し、融解しなかった部分は放圧後、
該金属線２３ｂが有するわずかな弾性の作用により放圧
口５ｈ、３ｈに引き戻され、再度、避雷器１に雷サージ
電圧が印加されても非直線抵抗素子７側に雷サージ電流
が流れるようになっている。

なお、下部放電端３ａの放出口３ｈにも前記と同様の金
属線２３ｂが収納されており、また、他の構成は第一実
施例と実質的に同じ構成になっている。

この実施例でも第一実施例と同様の作用、効果が発揮さ
れる。

本発明は前記実施例に限定されることなく、例えば、次
の態様に変更して具体化することも可能である。

（１）導体２３は下部放電端５ａ又は下部放電端３ａの
いずれか一方の放圧口５ｈ、３ｈだ（プに取着して、絶
縁抵抗を減少させることもできる。

（２）導体２３を放圧口５ｈ、３ｈに対していかなる手
段によって取着してもよく、例えば支軸３５を使用する
ことなく、直接、基端部をポル１〜とナツト等により止
着することができる。また、支軸３５を使用する場合は
それを任意の手段で固定することができる。

（３）導体２３の形状、伸縮特性等を本発明の技術的思
想を踏襲し、効果を顕著に損わない限度において種々変
更することもできる。例えば、金属箔２３ａ＠偏平管状
に形成することもできる。

さらに、導体２３は放圧時にアークジェットにより伸長
する構造になっていれば、受圧体３４を設ける必要はな
い。

（４）スペーサ８を磁器等の耐熱性絶縁材料で中実のロ
ンド状に形成し、その側面において上端面から上端面に
かけてＳｎ、Ｐｂ、Ａ、！！　、Ｃｕその他の低融点金
属又はそれらを少なくとも一成分とする低融点合金等か
らなるほぼ線状の溶断性導電体を設け、続流が流れたと
きその該溶断性導電体を溶断させて、内部アーク径路を
外部に移行し易くすることができる。

（５）コイルスプリング１９の外側に下Ｍ４と下部電極
２５とを短絡させる短絡部材をコイルスプリング１９以
外に設けることもできる。

（６）本発明は非直線抵抗素子７を使用する避雷器１に
広く適用できる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は万一責務を越える異常電
圧等により碍管からアークジェットが吹き出したときそ
のアークジェットに乗せて伸縮性を備えた導体を伸長さ
せ、上下部放電端間の絶縁抵抗を減じて碍管内に発生し
たアークを外部に容易に移行させることができるという
優れた効果を発揮する。その結果、放圧後、続流アーク
に加熱されて碍管が破壊するのを未然に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明に係る図面で、第１図は第一実施例
の要部斜視図、第２図は第一実施例の部分縦断面図、第
３図は上部又は下部キャップ金具の平面図、第４図は第
３図のＩＶ　−ＩＶ力方向断面図、第５図は第３図のｖ
−■方向の断面図、第６図は第３図のＶｌ　−Ｖ１方向
の断面図、第７図は第二実施例の要部律１１品図、第８
図は従来技術の部分縦断面図である。 ３・・・キャップ金具（下部キャップ金具）、５・・・
キャップ金具（上部キャップ金具）、３ｈ、５ｈ・・・
放圧口、２３・・・導体、２３ａ・・・導体としての金
属箔、２３ｂ・・・同じく金属線、３４・・・受圧体、
３４ａ・・・受圧部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、伸縮性を備えた導体（２３）を縮めた状態でキャッ
   プ金具（３、５）の放圧口（３ｈ、５ｈ）に収納し、該
   導体（２３）の基端部を同キャップ金具（２、３）に止
   着したことを特徴とする避雷器。 ２、前記導体（２３）は渦巻状の金属箔（２３ａ）であ
   り、その先端側がそれを中心にして渦巻状に巻かれた受
   圧部（３４ａ）になっている特許請求の範囲第１項記載
   の避雷器。 ３、前記導体（２３）は螺旋状に巻かれた金属線（２３
   ｂ）であり、その先端に受圧体（３４）が止着されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の避雷器。