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JP2866653B2 - サージ・アレスタ - Google Patents

サージ・アレスタ

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JP2866653B2
JP2866653B2 JP63035466A JP3546688A JP2866653B2 JP 2866653 B2 JP2866653 B2 JP 2866653B2 JP 63035466 A JP63035466 A JP 63035466A JP 3546688 A JP3546688 A JP 3546688A JP 2866653 B2 JP2866653 B2 JP 2866653B2
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Japan
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surge arrester
end fittings
block
rod
surge
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ヨンネルフェルト ベングト
ソルス ベングト
ステンガールド ペーター
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ASEA BURAUN BOBERI AB
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ASEA BURAUN BOBERI AB
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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高電圧用のサージ・アレスタに関する。こ
のサージ・アレスタは、２つの端部取付け具の間に同軸
状に配置されて重ね体を成す、酸化金属バリスタ材料か
らなる複数のほぼ円筒状のサージ・アレスタ・エレメン
トを含む作用部分と、端部取付け具の間に延在してサー
ジ・アレスタを互いに機械的に保持する少なくとも１本
の絶縁材料のロッドを備えた支持部分とを有する。この
サージ・アレスタは100KV程度もしくはそれ以上の大き
さの電圧に主に用いられるが、原理的には同一の実施例
を低電圧にも用いることができる。
（従来の技術） 前述した形式のサージ・アレスタは、米国特許第4,26
2,318号から既に周知となつている。この周知のサージ
・アレスタでは、酸化亜鉛バリスタの形態をした複数の
サージ・アレスタ・エレメントが積み重ねられ、磁器か
らなるハウジング内に収容されている。サージ・アレス
タ・エレメントをハウジング内に収容するのに伴い、こ
のハウジングとバリスタ積重ね体との間に隙間が形成さ
れる。サージ・アレスタの内部に問題が起こり短絡電流
が生じたりまた紫外線ガスが発生する場合には、前述し
た隙間には大きな圧力が加わるようになる。従つてこの
ような構造には圧力を逃がす特殊なまた高価な手段を用
い、ハウジングに火災が起きないようにし、分解を防い
で二次災害を被らないようにする必要がある。この構造
に係わる他の欠点として、比較的大きなスペースを必要
とすることや、同じ１つの磁器ハウジング内に積み重ね
られるバリスタの数が制限されること等がある。
またアレスタ・エレメントが、収縮可能なプラスチッ
クまたはゴム材料からなる緊密な状態に周囲を取り囲む
ハウジングを備えているようなサージ・アレスタは、既
に周知となつている（GB−Ａ−2 073 965）。このサー
ジ・アレスタの機械的な補強法として、サージ・アレス
タの端部取付け具の間に絶縁ロツドを配置することが提
案されてきている。このロツドは、サージ・アレスタ・
エレメントの軸方向の穴を通り抜けて延びている。しか
しそうした構造は、ロツドを外部環境から遮蔽する気密
ハウジングの使用を前提としている。このような遮蔽構
造を取らない限り、クリープ電流の発生する危険性が伴
う。このクリープ電流によつて、ロツドと穴の壁との間
にどうしてもできてしまう隙間内にフラツシユオーバー
が生じることもある。
（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、前述した従来技術の構造に伴う欠点
を解消した、高電圧用に構成されているサージ・アレス
タを提供することにある。この目的は本発明に係るサー
ジ・アレスタによつて達成される。本発明に係るサージ
・アレスタでは、作用部分と支持部分の両者が当該サー
ジ・アレスタの周囲の環境に晒されており、また各々が
端部取付け具の間に適当な長さのクリープ距離を形成す
るように形作られている。
サージ・アレスタを互いに機械的に保持するための絶
縁用引張ロツドを用い、しかも充分なクリープ距離が得
られるように引張ロツドとサージ・アレスタの作用エレ
メントを形成することにより、外側の磁器ハウジングを
省略することができる。
この為、本発明の１つの局面によると、ロッドは、サ
ージ・アレスタの端部取付け具の間の沿面距離が円滑な
丸い円柱状をした対応するロッドに比べて少なくとも30
％長くなるように、ねじ山ないし溝を形成される。ま
た、別の局面によると、ロッドは平坦であって、溝の付
いた収縮性ホースの形態をした沿面距離を延ばす収縮装
着ケーシングを備えている。その結果、（磁器ハウジン
グを備えたサージ・アレスタに比べて）特に以下に列挙
する利点が奏される。
ａ）サージ・アレスタ内に封じ込まれたガス空間が存在
しない。その結果、サージ・アレスタの内部で事故が起
きて圧力が高まつても、爆発する危険性がなくなる。従
つてサージ・アレスタの構成要素が外れてしまうような
ことはなく、二次災害を起こすこともない。
ｂ）原理的には、磁器ハウジング内のスペースによつて
制限を受けることがないため、比較的安いコストで不特
定多数の平行な脚体（サージ・アレスタ・エレメントの
積重ね体）からこのサージ・アレスタを構成することが
できる。
ｃ）このサージ・アレスタは、磁器ハウジングを備えた
サージ・アレスタよりも全体に丈が低い。磁器ハウジン
グを用いたサージ・アレスタは、大きな端部取付け具を
必要とするために丈が大きくなつてしまう。
ｄ）サージ・アレスタの重量が軽減される。
ｅ）サージ・アレスタの作用部分の冷却効果が改善され
る。
サージ・アレスタの作用部分に必要とするクリープ距
離は幾つかの異なつた方法によつて得ることができる。
例えば、サージ・アレスタ・エレメントのエンベロー
プ表面は互いに重なり合つた保護リングと案内リングに
より緊密な状態に取り囲むことができる。これらリング
は、クリープ電流に対し抵抗性のある材料から形作られ
ている。
これとは別に、サージ・アレスタの作用エレメントは
クリープ距離を開けて位置している複数の環状の突起を
備えている細長いエレメントとして構成することもでき
る。サージ・アレスタ・エレメントは軸方向に互いに積
み重ねられている。これらサージ・アレスタ・エレメン
トの突起は、当該サージ・アレスタ・エレメントの他の
部分の材料と同じ材料からできていて、しかもサージ・
アレスタ・エレメントの前記他の部分を伴つて互いに密
着した（原理的には、EP−Ａ−0 196370に示されている
ような）ユニツトを形成している。エンベロープ表面
は、電気絶縁材料からなる保護被覆を備えていると都合
がよい。
作用部分は、クリープ電流に対し抵抗性のあるプラス
チツクまたはゴム材料からできた緊密な状態に周囲を取
り囲んでいるケーシングを備えている。このケーシング
は収縮処理を加えて取り付けられており、また溝を備え
ている。
以下、添付図面に示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
（実施例） 第１図と第２図に示したサージ・アレスタは、平行な
３つの脚体からなる作用部分を備えている。この作用部
分は、同軸的に配置された円筒状のZnOバリスタブロツ
ク10（第３図）の積重ね体1,2,3の形態をしている。積
重ね体は底板４と上板５の間に配置され、例えばガラス
繊維からなる絶縁性のある３本の引張ロツド６によりお
互いを機械的に保持されている。これら引張ロツドは、
サージ・アレスタの周縁に沿つて互いに等間隔に設けら
れている。３本のロツドを使用する代わりに、例えば、
３つのバリスタ積重ね体の間でサージ・アレスタの縦軸
線に沿つて１本のロツドを配置することもできる。ロツ
ド６は端部ナツト７を備えている。バリスタブロツクの
間に必要とする接触圧を得るために、端部上板５には箇
々の引張ロツド６の廻りにばねパツケージ８が設けられ
ている。これとは別に、これらばねパツケージ８はそれ
ぞれのバリスタ積重ね体の一方の端部に配置することも
できる。
図示のサージ・アレスタは、例えば2mの長さを備えて
いる。また箇々の積重ね体は、例えば約70個のバリスタ
ブロツクから構成することができる。サージ・アレスタ
を機械的に補強するために、積重ね体の間には一連の金
属支持板９が配置され、端板4,5の間に等間隔に配置さ
れている。これら支持板９には凹所が形成されており、
当該凹所はバリスタブロツクの断面に一致し、隣接した
ブロツクのための固定座を形成している。従つて板９は
積重ね体を横切つて延び、これらの積重ね体の間を電気
的に並列に接続している。
第３図は、支持板９の間の距離にわたつてバリスタ積
重ね体がいかに組み立てられているかを示している。丸
い円筒状のバリスタブロツク10の端部表面は、例えばプ
ラズマ噴射により付着させた銅またはアルミニウムの層
の形態をした電極被覆が設けられ、積重ね体のバリスタ
ブロツクは直列に接続されている。またブロツクは、米
国特許第4,352,140号に示したものと原理的に同じ構造
をした、電気絶縁エンベロープ保護手段を備えている。
このエンベロープ保護手段は、例えばバリスタブロツク
を緊密な状態に取り囲んでいるシリコンゴムまたはEPDM
ゴムの保護リング11と、例えばポリプロピレンからなる
別の案内リング12とで構成されている。これら案内リン
グ12により、バリスタブロツクを互いに積み上げること
ができ、当該バリスタブロツクを横向きに拘束すること
ができる。同時に案内リングはバリスタの積重ね体をシ
ールし、隣接する２つのブロツクの間のグロー放電によ
り生じることのあるイオン化ガスは外に拡散してしまう
ことがない。案内リング12は半径方向に突き出た周囲フ
イン13を備え、積重ね体に沿つてクリープ距離を開ける
ことができる。保護リング11はバリスタブロツクとほぼ
同じ軸方向の長さを備え、案内リング12を軸方向に固定
する外向きの周囲突起14を備えている。
さらに、クリープ距離を開けて案内リング12にはフイ
ン13を設けてあるため、案内リング12の機械的な安定性
が向上する。これにより金属支持板９の数を大幅に少な
くすることができ、あるいはこれらの金属支持板を完全
に省略することもできる。なお、前述のフィンないし突
起や、保護シールないし被覆は、バリスタブロックに直
接形成してもよい。
ロツド６はサージ・アレスタを機械的に支持するため
に配置されており、このロツド６に沿つて充分なクリー
プ距離を開けるために、これらロツド６には、例えば溝
または貫通スロツトを形成することができる。またロツ
ド６として平らなものを用い、 例えば市販されている溝の付いた収縮性ホースを収縮さ
せて必要とするクリープ距離を得ることもできる。
図面に示したサージ・アレスタは主に屋内で用いられ
るように構成されており、保護環境内に設置された高電
圧設備用の過電圧保護、例えば高電圧直流サイリスタバ
ルブのような設備の過電圧保護を行なうことができる。
また本発明が提案する構造原理は、屋外用サージ・アレ
スタにも同じように有益に用いることができる。
本発明は別段図示の実施例に限定されるわけではな
く、特許請求の範囲内で如何ようにも変更することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に則つて構成されたサージ・アレスタ
の側面図である。 第２図は、第１図のII−II線に沿つたサージ・アレスタ
の断面である。 第３図は、直列に接続された３つのバリスタブロツクの
縦断面図にして、バリスタブロツクはサージ・アレスタ
に付属したエンベロープ保護手段を備えている。 1,2,3……バリスタブロツクの積重ね体 ４……底板 ５……上板 ６……引張ロツド ７……端部ナツト ８……ばねパツケージ ９……金属支持板 10……バリスタブロツク 11……保護リング 12……案内リング 13……周囲フイン 14……外向きの周囲突起
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−105603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−104837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−114201（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−148141（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−124995（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−156202（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高電圧用のサージ・アレスタにして、作用
    部分と支持部分とを有し、前記作用部分は２つの端部取
    付け具（4,5）と、酸化金属バリスタ材料からなる複数
    のほぼ円筒状のサージ・アレスタ・ブロック（10）とを
    含み、前記サージ・アレスタ・ブロック（10）が互いに
    積み重ねられて前記端部取付け具（4,5）の間に配した
    少なくとも１つの重ね体（1,2,3）を形成し、前記支持
    部分は前記端部取付け具（4,5）の間に延在して前記サ
    ージ・アレスタ・ブロック（10）を互いに機械的に保持
    する少なくとも１本の絶縁材料のロッド（６）を含み、
    前記作用部分と支持部分の両者はサージ・アレスタの周
    囲の環境に晒されており、また各々が前記端部取付け具
    （4,5）の間に長い沿面距離を与えるように形作られ、
    前記ロッド（６）は、前記端部取付け具（4,5）の間の
    沿面距離が円滑な丸い円柱状をした対応するロッドに比
    べて少なくとも30％長くなるように、ねじ山ないし溝を
    形成されていることを特徴とするサージ・アレスタ。
  2. 【請求項２】高電圧用のサージ・アレスタにして、作用
    部分と支持部分とを有し、前記作用部分は２つの端部取
    付け具（4,5）と、酸化金属バリスタ材料からなる複数
    のほぼ円筒状のサージ・アレスタ・ブロック（10）とを
    含み、前記サージ・アレスタ・ブロック（10）が互いに
    積み重ねられて前記端部取付け具（4,5）の間に配した
    少なくとも１つの重ね体（1,2,3）を形成し、前記支持
    部分は前記端部取付け具（4,5）の間に延在して前記サ
    ージ・アレスタ・ブロック（10）を互いに機械的に保持
    する少なくとも１本の絶縁材料のロッド（６）を含み、
    前記作用部分と支持部分の両者はサージ・アレスタの周
    囲に環境に晒されており、また各々が前記端部取付け具
    （4,5）の間に長い沿面距離を与えるように形作られ、
    前記ロッド（６）は表面が平坦であって、溝の付いた収
    縮性ホースの形態をした沿面距離を延ばす収縮装着ケー
    シングに挿入されていることを特徴とするサージ・アレ
    スタ。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
    のサージ・アレスタにおいて、前記サージ・アレスタ・
    ブロック（10）の重ね体の表面は、絶縁材料からなる環
    状の保護部材（11,12）により緊密な状態に取り囲ま
    れ、前記保護部材が、積み重ね状に配置された前記サー
    ジ・アレスタ・ブロックの間で互いに重なり合うように
    配置されており、前記保護部材には沿面距離を延ばす少
    なくとも１つの環状の突起（13）が形成されているサー
    ジ・アレスタ。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
    のサージ・アレスタにおいて、前記サージ・アレスタ・
    ブロック（10）は、表面に酸化金属バリスタ材料からな
    る沿面距離を延ばす複数の環状の突起が形成され、これ
    ら環状の突起はサージ・アレスタ・ブロックの軸方向に
    互いに重ねて配置され、前記サージ・アレスタ・ブロッ
    クの表面はまた電気絶縁材料の保護被覆を備え、この被
    覆は当該サージ・アレスタ・ブロック上に形成・固定さ
    れているサージ・アレスタ。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のサージ・ア
    レスタにおいて、前記被覆は、ポリマーまたはエラスト
    マーの層あるいはガラスの層もしくはセラミック材料か
    ら成るサージ・アレスタ。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
    のサージ・アレスタにおいて、前記作用部分は緊密な状
    態に周囲を取り囲んでいるケーシングを備えており、こ
    のケーシングは熱により収縮可能なプラスチックまたは
    ゴム材料から成り、収縮によって取り付けられ、溝を備
    えていて、クリープ電流に抵抗性があるサージ・アレス
    タ。
JP63035466A 1987-02-23 1988-02-19 サージ・アレスタ Expired - Fee Related JP2866653B2 (ja)

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