JPS6376221A - 耐雷カットアウト - 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） この発明は、配電用変圧器の一次側に設置して過負荷電
流や短絡電流あるいは雷サージによる閃絡事故から、変
圧器を保護するとともに、電線路の停電事故を防止する
カントアウトに関するものである。

（従来の技術） 従来、カットアウトの本体碍子に収容部を設けて、この
収容部に非直線抵抗体や放電ギャップ部を形成する一対
の放電電極等を収納してなる避雷器内蔵カットアウトが
種々知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが７、従来のカットアウトでは前記収容部外端の
開口部をＯリングやパツキン類等の密閉手段により密閉
し、収容部内側には空隙が残されているので、温度変化
や経年によるパツキン類等の劣化によって、空隙に湿気
や水分の浸入をきたし、空隙の内周壁面、非直線抵抗体
の外周面、あるいは放電ギャップ等を湿潤あるいは結露
させて、避雷器の放電特性を低下させたり、沿面漏洩電
流を増加させて非直線抵抗体の劣化や破損を招いて続流
遮断性能その他の避雷器機能を低下あるいは喪失させて
地絡事故などを誘発するなどの懸念があるとともに、そ
の設備数の膨大さの故に、故障ヰ★出あるいは取替など
保守上の経費や労力負担も大きく、電線路の安定的維持
の面から、無劣化の避雷器あるいはそれを内蔵したカッ
トアウトの開発が望まれていた。この発明は、上記問題
点を解消したカットアウトの提供を目的とするものであ
る。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するために、課電側及び負
荷側の電極室にそれぞれ固定電極を設けてなる磁器製の
本体碍子と、該本体碍子に軸着した絶縁蓋と、該絶縁蓋
に装着され、前記両面定電極間を接続あるいは開放する
ヒユーズ筒とを有するカットアウトにおいて、 前記本体碍子に対し外側より負荷側電極室に連通ずる空
腔を設け、該空腔には無機質絶縁材よりなる筒状スペー
サの両端開口部に一対の放電電極を接合してなる放電ギ
ャップ部を収容し、該放電ギャップ部の外周面と空腔の
内周面との間の空隙に無機質絶縁材料層を溶着して固定
するとともに、弾性絶縁材により包蔵した非直線抵抗体
を前記空腔に設け、該非直線抵抗体と放電ギャップ部と
を直列に接続するという手段を採用している。

（作用） この発明は前記手段を採用したことにより、次のように
作用する。

非直線抵抗体が弾性絶縁材により包蔵され、さらに、放
電ギャップ部を無機質絶縁材料層をもって包蔵したので
、温度変化や経年により同非直線抵抗体の外周表面が吸
湿、劣化することがなく、気密性が長期にわたって安定
的に保持でき、又、非直線抵抗体が過大な雪サージによ
り破損しても前記弾性絶縁材により本体碍子の破損や飛
散を防止することができる。また、放電ギャップ部の湿
潤を防止して、適正な放電特性を長期にわたって安定し
て維持することができる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した第一実施例を第１図〜第３
図に基づいて説明する。

磁器製の本体碍子１内には隔壁２．２で区画した電源側
電極室３及び負荷側電極室４が形成されている。該両電
極室３．４内には、それぞれ固定電極５．６及び消弧室
７．８が基端部分をセメントあるいは合成樹脂等の充填
物９をもって埋込固着されている。前記固定電極５，６
には、それぞれ接続端子１０．１１が取着され、図示し
ない電源側リード線と負荷側リード線とにそれぞれ接続
される。

本体碍子１の開放側には、絶縁蓋１２が開閉自在に軸着
され、該絶縁蓋１２の内側には前記固定電極５，６間を
接続あるいは開放する一対の接触刃１３ａ、１３ｂを備
えたヒユーズ筒１３が着膜可能に装着され、又、本体碍
子１の上面には接地側取付金具１４が締付バンド１５に
より固定されている。以上は従来のカットアウトに一般
的な構造である。

この第一実施例では、予め前記本体碍子１の中央上部に
対し外側へ開口する空腔１６ａを有する収納筒１６を一
体に形成し、該本体碍子１の内側中央部には絶縁蓋１２
側へ開口する空腔１７が凹設され、該空腔１７と前記空
腔１６ａは連通孔１８ａを有する隔壁１日により区画さ
れている。前記空腔１７は隔壁２に形成した連通孔１９
により前記負荷側電極室４と連通されている。

前記空腔１７内には放電ギャップ部２０が収納され、該
ギャップ部２０の外周面と空腔１７の内周面との間隙に
は、硼珪酸鉛ガラスの粉末材料など低融点ガラスを完膚
し、本体碍子１とともに加熱炉中で４００℃〜６００℃
に加熱して隙間なく溶着して無機質絶縁材料層２１を形
成して碍子本体１と放電ギャップ部２０とを一体的に接
合している。この放電ギャップ部２０を第２図に基づい
て詳細に説明すると、磁器製の円筒状をなす上下一対の
外側筒状スペーサ２２．２２は空ｊ！１７に挿入する以
前に接着剤２３により仮止めされ、該筒状スペーサ２２
の上下両端には前記無機質絶縁材料層２１よりも融点の
高いガラス２１ａなどにより後記する導電性セラミック
スよりなる電極板２４．２５が予め接合固定され、外側
筒状スペーサ２２とともに円筒状の収容空間２６を形成
している。この収容空間２６には耐熱性及び耐衝撃性に
優れた石英ガラス、アルミナ磁器あるいは吸音性の多孔
質セラミックス等の絶縁材により形成した上下一対の内
側筒状スペーサ２７．２７が収容され、これらの筒状ス
ペーサ２７．２７の上下両端部にはそれぞれ放電電極２
８〜２８が所定の放電ギャップＧを介して対向するよう
にそれぞれ予め銀ペースト２９による焼付け、又は、ろ
う着などによって接合固定されている。前記放電電極２
８．２８は金属材料のほか、電気抵抗の小さい導電性セ
ラミックス、例えば硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２：熱膨
張係数４．５Ｘ１０’、比抵抗２゜５　Ｘ　１０−’Ω
・ｃＩｌ）あるいは硼化チタン（ＴｉＢ２　：熱膨張係
数４．６Ｘ１０”、比抵抗２〜３×１０−′Ω・ｅｌｍ
）等、高温強度や熱的衝撃抵抗に優れ、かつ熱膨張係数
が磁器（熱膨張係数４〜６゜５Ｘ１０＝）に近い材料を
用いてもよい。また、前記電極板２４．２５と放電電極
２８とは金属材料をもって一体としてもよい。

なお、この第一実施例ではほぼユニット化した放電ギャ
ップ部２０を使用したが、これに代えて個々の部材を積
み重ねて空腔１７内に収容するなど任意の手順で実施し
てもよい。

前記下部の電極板２５には銀ペースト２９により電極金
具３０が接合され、該電極金具３０と前記負荷側の固定
電極６は連通孔１９を通る帯状の接続導体３１により可
撓状態に接続されている。

なお、前記電極板２５の下面には磁器製の短円筒状をな
す堰筒３２が予め接着剤２３により仮止めされ、前記無
機質絶縁材料Ｆｆ２１の溶着時に熔融ガラスが電極板２
５側へ流出するのを防止するようになっている。又、前
記空腔１７の下部及び連通孔１９には前記電極金具３０
及び接続導体３１を包蔵するように発泡ポリウレタン等
の絶縁弾性材３３が充填されている。

一方、前記収納筒１６の空腔１６ａ内には酸化亜鉛（Ｚ
ｏｏ）を主体とした焼結物、すなわち、２個の非直線抵
抗体３４．３４が嵌入され、両者間、及び下部の非直線
抵抗体３４と隔壁１８の上面との間、及び上部の非直線
抵抗体３４の上面にはそれぞれ鉛、銅等の導電軟性材よ
りなる集電板３５が介在又は接触され、これらの外周面
と空腔１６ａの内周面との間隙には例えば独立発泡ゴム
等の弾性絶縁材層３６が充填接着されている。

前記電極板２４と集電板３５との間にはコイル状の圧縮
バネ３７が介在され、リード線３８により電極板２４と
集電板３５を電気的に接続している。

前記収納筒１６の上端部にはＯリングやゴムシート等の
クツシラン部材３９を介してキャップ電極４０がカシメ
固定されていて、該電極４ｏと前記集電板３５との間に
は中間電極４１及びコイル状の圧縮バネ４２が介在され
、リード線４３により中間電極４１とキャップ電極４０
を電気的に接続している。又、前記キャップ電極４ｏの
上面には端子金具４４が止着され、該端子金具４４には
接地線４５が接続されている。

前記のように構成したカットアウトの作用について説明
する。

本発明では、カットアウト部分は略従来一般のカットア
ウトに準するが、負荷側の固定電極６より接地線４５に
至る間に配置した内蔵避雷器によって、雷サージが侵入
すると、非直線抵抗体３４の非直線抵抗作用により、又
、放電ギャップＧでは、雷インパルスの過電圧が閃絡し
て雷サージ電流を放電するとともに電圧上昇を抑制して
、カットアウトや変圧器ブッシングでの閃絡や絶縁劣化
及び続流放電を阻止して、変圧器を保護する。

又、この第一実施例では、磁器製の本体碍子１の空腔１
７と放電ギャップ部２０との間に低融点の無機質絶縁材
料層２１を隙間なく溶着形成して本体碍子１に放電ギャ
ップ部２０を一体に接合封着しているので、外部環境、
温度変化及び経年による接合部の劣化を防止して湿気や
水分の浸入をなくすことができ、従って、放電ギャップ
部２０が湿潤、結露しないので、放電特性の低下や、沿
面漏洩電流がなく、放電ギャップ部の信頼性、耐久性が
向上する。

さらに、カットアウトの固定電極６と接地側との間には
、従来のカットアウトのように、連続した空隙部分がな
く、従って、非直線抵抗体３４の湿潤を防止してその劣
化をなくし、信頼性及び耐久性を向上することができる
とともに、非直線抵抗体３４が過大な雷サージにより破
損しても前記弾性絶縁材層３６により本体碍子１の破損
や飛散を防止することができる。

次に、本発明の第二実施例を第４図及び第５図によって
説明する。

この第二実施例のカットアウトは第一実施例で述べた放
電ギャップ部２０の内側筒状スペーサ２７及び電極板２
４．２５を省略するとともに、収納筒１６に対し、非直
線抵抗体ユニット４６を樹脂系又はゴム系の接着剤４７
により接合固定している点が、第一実施例と異なり、そ
の他の構造は第一実施例とほぼ同様であるため、以下に
異なる点について説明する。

前記非直線抵抗体ユニット４６は上下一対の非直線抵抗
体３４．３４の中心部に強化プラスチックよりなる絶縁
ロンド４８を貫通し、該ロンド４８の上下両端には集電
板３５．３５を介して接地側及び課電側の電極金具４９
．５０が螺合固定され、さらにこれらの部材の外周面に
は弾性絶縁材としてのゴムモールド層５１が一体に被覆
されている。前記課電側の電極金具５０と前記放電電極
２８との間には圧縮バネ３７及び中間電極５２が介在さ
れている。さらに、前記接地側の電極金具４９には端子
金具４４がナフト５３により接合固定されている。

この第二実施例では非直線抵抗体ユニット４６を使用し
たので、第一実施例のシール部材３９及びキャップ電極
４０を省略して非直線抵抗体３４の気密性をゴムモール
ド層５１により高めることができるとともに、組みっけ
を容易に行うことができるが、その他の作用は第一実施
例と同様である。

なお、本発明は次のように具体化することもできる。

放電ギャップ部２０と非直線抵抗体３４との位置を逆に
したり、放電ギャップ部２０の放電ギャップＧを一箇所
又は三箇所以上に形成したりすること。

発明の効果 以上詳述したように、本発明のカットアウトは非直線抵
抗体が弾性絶縁材により包蔵され、さらに、放電ギャッ
プ部を無機質絶縁材料層をもって包蔵したので、温度変
化や経年により同非直線抵抗体の外周表面が吸湿、劣化
することがなく、気密性が長期にわたって安定的に保持
でき、又、非直線抵抗体が過大な雷サージにより破損し
ても前記弾性絶縁材により本体碍子の破損や飛散を防止
することができる。また、放電ギャップ部の湿潤を防止
して、適正な放電特性を長期にわたって安定して維持す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す中央部縦断面図、第
２図は放電ギヤツブ部付近の拡大縦断面図、第３図は接
地側取付金具及び締付バンド付近の側面図、第４図は本
発明の第二実施例を示す中央部縦断面図、第５図は放電
ギヤツブ部付近の拡大縦断面図である。 １・・・本体碍子、３・・・電源側電極室、４・・・負
荷側電極室、５，６・・・固定電極、１２・・・絶縁蓋
、１３・・・ヒユーズ筒、１６・・・収納筒、１６ａ、
１７・・・空腔、１８・・・隔壁、１８ａ、１９・・・
連通孔、２０・・・放電ギャップ部、２１・・・無機質
絶縁材料層、２２・・・外側筒状スペーサ、２４．２５
・・・電極板、２７・・・内側筒状スペーサ、２８・・
・放電電極、３１・・・接続導体、３４・・・非直線抵
抗体、３６・・・弾性絶縁材層、４６・・・非直線抵抗
体ユニット、５１・・・ゴムモールド層、Ｇ・・・放電
ギャップ。 特　許　出　願　人　中部電力　株式会社日本碍子　株
式会社 株式会社　高松電気製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、課電側及び負荷側の電極室にそれぞれ固定電極を設
   けてなる磁器製の本体碍子と、該本体碍子に軸着した絶
   縁蓋と、該絶縁蓋に装着され、前記両固定電極間を接続
   あるいは開放するヒューズ筒とを有するカットアウトに
   おいて、 前記本体碍子に対し外側より負荷側電極室に連通する空
   腔を設け、該空腔には無機質絶縁材よりなる筒状スペー
   サの両端開口部に一対の放電電極を接合してなる放電ギ
   ャップ部を収容し、該放電ギャップ部の外周面と空腔の
   内周面との間の空隙に無機質絶縁材料層を溶着して固定
   するとともに、弾性絶縁材により包蔵した非直線抵抗体
   を前記空腔に設け、該非直線抵抗体と放電ギャップ部と
   を直列に接続したことを特徴とするカットアウト。 ２、前記筒状スペーサは外側筒状スペーサと、内側筒状
   スペーサとにより構成され、外側筒状スペーサの両端部
   に導電性セラミックスよりなる電極板が接着固定され、
   内側筒状スペーサの両端部に放電電極が取着されている
   特許請求の範囲第１項に記載のカットアウト。 ３、前記弾性絶縁材は独立発泡ゴムである特許請求の範
   囲第１項に記載のカットアウト。