JP3659722B2 - Insulator device with built-in protection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は保護装置内蔵形碍子装置の改良に係り、閃絡時における続流ア−クによる碍子の偏熱破壊や絶縁電線の溶断事故等を確実に防止でき、また全体構造がコンパクトな保護装置内蔵形碍子装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、高圧配電線路においては絶縁電線を支持する碍子装置に対し避雷機能を有する保護装置が備えられている。この保護装置の種類にはア−クホ−ンに限流素子を配した所謂、限流ア−クホ−ンタイプや、限流素子を本体碍子に内蔵した碍子内蔵タイプや或いは限流素子ユニットとして前以て組み付けこれを碍子体に取り付けるようにした碍子外付けタイプ等がある。
【0003】
そして、これらの保護装置は、高圧配電線路の何処かで落雷が発生して、雷サ−ジ等の異常高電圧が配電線(絶縁電線)を伝搬し、侵入して来た場合に絶縁的に弱点部である碍子装置に備えた保護装置を介して同サ−ジを速やかに大地に逃がし、其の際に保護装置の限流素子により閃絡に伴う続流ア−クを遮断するようにしたもので、続流ア−クの発生に伴う碍子体の偏熱破壊や絶縁電線の溶断事故を未然に防止しようとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の保護装置にあっては長期使用により限流素子が劣化したり或いは性能を越える雷サ−ジの侵入があると限流素子が閃絡(短絡)事故を起こして破壊したりすることがあるが、かかる場合、限流素子の破壊だけに止まらず本体碍子(絶縁容器)までが損傷を受け使用停止や機能停止等を招いたりする等の問題がある。
【0005】
また、保護装置を取付けるタイプにあっては、碍子装置全体の大型化や重量増大化が避けられないと言う問題がある。また従来の外部放電ギヤップタイプの場合は周囲の影響を大きく受け易いため放電開始電圧がバラついて放電特性が安定せず十分な保護特性が発揮できなかったりする等、動作上の問題もある。
【0006】
また、特に限流ア−クホ−ンタイプの場合は放電開始電圧がバラつくことはもとより側方に大きく飛び出した状態で取り付けられるため装柱上、美観上、絶縁上等でも問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願発明は上記諸々の問題を解決するためのもので、
本願の第1の発明は、体内に上下に貫通する空間部(2b)を形成した碍子体(2)と、
上記碍子体(2)の下部に固着するとともに腕金(40)に取付けられるベース金具(20)と、
碍子体(2)の頭部(2a)に固着され、かつ、碍子体(2)の頭部(2a)の上部に収納部(3a)を設けて該収納部(3a)を碍子体(2)の外部に設け、更に絶縁電線(7)に電気的に接続されたキヤップ金具(3)と、
前記収納部(3a)と前記碍子体(2)の頭部(2a)との間に設けた仕切板(8)と、
上記キヤップ金具(3)の収納部(3a)内に収納され、かつ上記キヤップ金具(3)に電気的に接続された限流素子(9)と、一端が上記限流素子(9)に接続され他端の放電部(13)が上記空間部(2b)を貫通して上記ベース金具(20)内に突出した導出用電極(12)と、上記放電部(13)付近を除く導出用電極(12)の外面及び上記限流素子(9)の外面を被覆する絶縁部材(16)とからなる限流素子ユニット(10)と、
前記導出用電極(12)の外面を被覆する絶縁材料(16)に、前記空間部(2b)を形成する内周面(2d)に当接するように形成したガイド部(16b)と、
上記ベース金具(20)と上記放電部(13)とを所定の隙間で電気的に接続する放電ギヤップ(G)と、
からなるものである。
【0008】
また、本願の第2の発明は、体内に上下に貫通する空間部(2b)を形成した碍子体(2)と、
上記碍子体(2)の下部に固着され、かつ、碍子体(2)の下部に収納部(20a)を設けて該収納部(20a)を碍子体(2)の外部に設け、更に腕金(40)に取付けられるベース金具(20)と、
前記収納部(20a)と前記碍子体の下部との間に設けた仕切板(25)と、
碍子体(2)の頭部に固着され、かつ絶縁電線(7)に電気的に接続されたキヤップ金具(3)と、
上記キヤップ金具(3)に電気的に接続して固設され、かつ内圧により離脱する封着部材(31)と、
上記ベース金具(20)の収納部(20a)内に収納され、かつベース金具(20)に電気的に接続された限流素子(9)と、一端が上記限流素子(9)に接続され他端の放電部(13)が上記空間部(2b)を貫通して上記キヤップ金具(3)部に突出した導出用電極(12)と、上記放電部(13)付近を除く導出用電極(12)の外面及び上記限流素子(9)の外面を被覆する絶縁部材(16)とからなる限流素子ユニット(10)と、
前記導出用電極(12)の外面を被覆する絶縁材料(16)に、前記空間部(2b)を形成する内周面(2d)に当接するように形成したガイド部(16b)と、
上記キヤップ金具(3)に固着した封着部材(31)と上記放電部(13)とを所定の隙間で電気的に接続する放電ギヤップ(G)と、
からなることを特徴とするものである。
【0009】
また、本願の第3の発明は、上記第1の発明におけるベース金具(20)に側方への放圧口(20e)を形成し、ベース金具(20)の側部には、上記放圧口(20e)より放圧されたアークをキヤップ金具(3)側に向かって放圧するアーク移行金具(27)を設けたものである。
【0010】
また本願の第4の発明は、上記第2の発明における封着部材(31)の上部に、該封着部材(31)の離脱により放圧されたアークをベース金具(20)側に向かって放圧するアーク移行金具(33)を設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図の実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図1は第1実施例である。
【0012】
1は保護装置内蔵形の碍子装置であり、その深溝形碍子からなる碍子体2の頭部2aには鉄、ステンレス鋼鈑等からなるキヤップ金具3がセメント系或いは合成樹脂系の接着材4により固着されている。該キヤップ3の内部には収納部3aが形成され、該収納部3aによる空間が頭部2aの上部に形成されるようにキヤップ3が固設されている。6はキヤップ金具3の上部外面3bに溶接等により固設したりまたはキヤップ金具と一体的に組付形成したクランプ部である。該クランプ部6は第1の電線用凹み6bと同凹み6bに設けた内方に突出する刃付電極部6cとを設けた受け金具6aとボルト・ナットよりなる締め付け具6dと、同締め付け具6dにより受け金具6a側に或いはその反対側にスライドするように備えた第2の電線用凹み6eと内方に突出する刃付電極部6fとを設けた押さえ金具6g等から構成されている。
【0013】
8は、上記収納部3aの下部側に設けた仕切板であり、その中央に位置して導出用電極12を碍子体2の空間部2bへ導出するための開口部8aが形成されている。
【0014】
10は限流素子ユニットで、電圧非直線性に優れたZnO(酸化亜鉛)を主成分とし上記キヤップ金具3の収納部3a内に2個直列状態で接続して収納した限流素子9と、該限流素子9の上流端に接続した充電側電極14と、下流端に接続した接地側電極11と、一端12cを接地側電極11を介して限流素子9の下流端側に接続すると共に他端12aを碍子体2の空間部2bを経て下端側に備えたベ−ス金具20内に達するまで下方に延長形成した充電側放電電極であるところの導出用電極12と、導出用電極12の下端の弧状の放電部13と、該放電部13を除く導出用電極12の外周面と限流素子9の外周面を一体的に被覆したEPゴム或いはEPRゴム等の絶縁部材16とから構成されている。
【0015】
かかる構成のユニット10は、収納部3aに対し限流素子9部分を収納すると共に限流素子9の接地側電極11に接続する導出用電極12を収納部3aの下部の開口部(正確には仕切板8の開口部8a)及び空間部2bを経て下端側のベ−ス金具20側へ延長して備えたもので、先端の放電部13が下部側のベ−ス金具20内に達した状態で収納されている。つまり、収納完了時には導出用電極12の下端の放電部13が碍子体2の下端に固着したベ−ス金具20内に位置してベ−ス金具20の内底面20c間との間で所定の放電ギヤップGを形成するようになっている。
【0016】
また上記限流素子9の充電側電極14はリ−ド線22によりキヤップ金具3に接続され、接地側電極11はリード線22aにより導出用電極12に接続されている。なお、限流素子ユニット10は上記のような収納の際、その絶縁部材16をキヤップ3の内周面に対し接着剤17により接着してユニットの保持をさらに確実にしているほか、収納部3aの下端の開口部8aから空間部2bを経て下方へ突出する導出用電極12の外周部分の絶縁部材16にひだ部16aを一体形成して放電部13と収納部3aの下端の開口部8a間の沿面距離を長くし、これにより同間の絶縁性能(耐電圧特性)を高めるようにしている。16bは上記絶縁部材16と一体形成されたガイド部で、上記のように連続形成されたひだ16a群の中央に位置してひだ16aの直径に比して大きく形成され、そのガイド部16bの外周面が空間部2bを形成する内周面2dに当接している。
【0017】
なお、上記の限流素子ユニット10は、同ユニット10を収納部3a及び空間部2bに内蔵した場合に一体化された状態を言うのであって、例えば限流素子9を収納部に収納した状態で後からその間隙に絶縁性の充填材を充填して素子外周を被覆するようにしたり、導出用電極12の被覆と素子の被覆を後から接着して一体化したりする場合等も含むものであり、内蔵前に既にユニット状態に組み立てられたものだけを特に言うものではない。
【0018】
ベース金具20はその内底面20cが導出用電極12の下端側の放電部13に対向して所定の放電ギヤップGを形成するように配置されて碍子体2の胴部2hの下端2jにセメント系、合成樹脂系等の接着材23により固着されている。また、上記ベース金具20の底面20b側には取付用のボルト部21を垂設固着している。
【0019】
24は導出側電極12の下端側の放電部13の上部に位置して付設した閉鎖板で、ベ−ス金具20内を上下に仕切る仕切板25より若干離間した状態で配設されている。また、上記仕切り板25の中央には上記導出側電極12が貫通する開口部25aが形成され、該仕切板25と導出側電極12とは離間して電気的に絶縁されている。
【0020】
20eはベ−ス金具20の側壁の下部に形成した放圧口である。26はベース金具20の空間内に同心的に配設してボルト部21に固設したキヤップ状のベ−ス補助金具であり、同金具26の側壁26aにはベ−ス金具20の放圧口26eに対向して補助放圧口26bが設けてられている。
【0021】
27はベ−ス金具20に電気的に接続した状態で付設した皿形のア−ク移行金具であり、ベ−ス金具20の放圧口20eより放圧されたア−ク等を上方に吹き上げて後述の外部放電ギヤップG0 間での放電(閃絡)を促進させるようにしたもので、限流素子9が閃絡(短絡)した場合に流れる続流ア−クをベ−ス金具20の上端の放電部20fとキヤップ金具3の下端の放電部3cとで形成する外部ギヤップG0 に速やかに移行させて碍子体2側の熱的損傷等を軽減させることを目的としており、同金具27の上端は碍子体2から離間する方向、つまり、側方に大きく突出して設けられている。なお、該ア−ク移行金具27には上方にア−クを吹き上げるための斜面状のア−ク案内部27aのほか、水抜き穴27bが設けられている。
【0022】
以上の構成からなる保護装置内蔵碍子装置1は、ベ−ス金具20側に固着したボルト部21を電柱の腕金40の取付穴40aに差し込み、取付ナット28により締め付けて腕金40に取り付けられる。
【0023】
また頭部側のキヤップ金具3のクランプ部6に対しては、絶縁電線7を受け金具6aと押さえ金具6g間に介在させた状態で、クランプ部6に取付接続されるもので、両金具間に介在する同電線7は締め付け具6dを回すのに伴って徐々に挟持され締め上げられる。またその場合、内方へ突出する刃付電極部6c、6fが絶縁電線7の被覆材7aを切断或いはこれを突き破って、芯線7bと接触するため絶縁電線7とキヤップ金具3間は機械的並びに電気的に接続された状態になる。
【0024】
29はキヤップ金具3等の充電部を覆うように絶縁電線7の接続後に頭部2aに対し被着した絶縁カバ−を示す。
次に上記構成の保護装置内蔵形碍子装置1の動作について説明する。
【0025】
平常時は、放電ギヤップGにより導出用電極12の下端の放電部13と接地側のベ−ス金具20間つまり放電ギヤップGの気中絶縁が充分確保されており、保護装置側は何ら動作しない。
【0026】
かかる状態にある時、どこかで落雷が発生し、それにより雷サ−ジが高圧配電線(絶縁電線)を伝搬しそれが異常高電圧であれば、絶縁上の弱点部である放電ギヤップGにおいて閃絡が起こる。そして雷サ−ジは、絶縁電線7−クランプ部6−キヤップ金具3−リ−ド線22−充電側電極14−限流素子9−接地側電極11−リ−ド線23−導出用電極12−放電部13−放電ギヤップG−ベ−ス金具20−腕金40の放電経路で大地に速やかに放電される。この場合、その放電経路には上記の如く限流素子9と放電ギヤップGが直列状態で介在するため続流ア−クは遮断され、したがって放電ギヤップGは絶縁が回復し、平常状態に戻る。
【0027】
なお、長期使用、湿気侵入或いは性能を越える雷サ−ジの侵入等何らかの原因により限流素子9が劣化し、正常動作が期待できない場合が起こることがある。その場合は、限流素子9は、素子外部或いは素子内部において閃絡し、これに伴って上記放電経路には続流ア−クが流れる。この続流ア−クは当然放電ギヤップGにおいても流れため、ベ−ス金具20内の内圧は急激に上昇し、上昇した圧力やア−クは補助放圧口26bと放圧口20eを経てベ−ス金具20外へ直ちに放出される。また、この場合、上記の圧力によって閉鎖板24が上方へ曲げられて開口部25aが閉鎖され、碍子体2の空間部2bの上部側へのア−ク及びガスの流入が避けられるため、碍子体の汚損或いは破壊は防止され安全に放圧されることになる。
【0028】
またこの時、続流ア−クのエネルギ−が大きければ、放圧されたそのア−クはア−ク移行金具27の斜面状のア−ク案内部27aに沿って上方に吹き上げられる。そしてベ−ス金具20の放電部20fとキヤップ金具3の放電部3c間の外部ギヤップG0 が直ちに閃絡する。これによりア−クは外部ギヤップG0 に移行し、碍子体の熱的損傷が軽減される。なお、上記ア−ク移行の際、ア−ク移行金具27とキヤップ金具3間にさらにア−クが移行することがあるが、その場合も何ら問題が無く、むしろア−クがさらに碍子体2から離間する状態となり碍子体の偏熱破壊に対してはより好ましい結果が得られる。
【0029】
なお、素子短絡によりキヤップ金具3側の収納部3aにおいてア−ク発弧や急激な圧力上昇があるが、キヤップ金具3はこれらに十分耐えられる強度を有することは当然であるが、かかる場合は絶縁部材16の機械的弱点部16cを破裂させると同時にキヤップ金具3の上面に形成した放圧穴3fの充填材30を吹き飛ばして同穴3fを確保し、そこからキヤップ金具3とクランプ部6の隙間を経て金具外の上方へ速やかに放圧するようになっている。
【0030】
図2は本願発明の第2実施例を示す。
本第2実施例は、上記第1実施例における放電ギヤップGを形成するベ−ス金具20のボルト部21の先端に円弧状の放電部21aを形成したもので、その他の構造は上記第1実施例と略同一であるため同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0031】
本実施例によれば、ギヤップGでの放電が良好に行われる。
図3は、本願発明の保護装置内蔵形碍子装置の第3実施例を示す。
本実施例は、上記図1の第1実施例と比べて、限流素子9を下端側のベ−ス金具20内の収納部20aに収納したことと、上記の如く収納部20aを下端側のベ−ス20側に変更したのに伴い、放電ギヤップGを上端側のキヤップ金具3側で而も金具3外に位置して設けるようにしたことが大きく相違している。つまり、キヤップ金具3外に延長形成した導出電極12の先端の放電部13と、キヤップ金具3の上端側の開口部3gを気密閉鎖するための銅板、ステンレス板等の薄肉金属からなる封着部材31を設けてその中央の上方に突出する放電部31aとで所定の放電ギヤップGを形成している。
【0032】
32は封着部に充填した気密シ−ル用のシリコ−ン樹脂系の充填材を示す。33はキヤップ金具3に電気的並びに機械的に接続された逆皿形のア−ク移行金具であり、上端側において続流ア−クが発生した際、上端側の開口部3gから放圧されるア−ク等を下端側のベ−ス金具20側に向かって吹き付けるようにキヤップ金具3に対し下向き状態で一体に設けられている。33bは上記放圧されたアークを下方のベ−ス金具20側へ吹き付けるように斜面状に形成したアーク案内部、6はア−ク移行金具33の上面33aに一体に固着したクランプ部を示すもので、連結金具34を介してキヤップ金具3に電気的並びに機械的に接続されている。
【0033】
次に上記第3実施例における保護装置内蔵形碍子装置1の動作について説明する。
平常時は、放電ギヤップGにより接地側の導出用電極12の先端12bの放電部13と充電側のキヤップ金具3間つまり、封着部材31の放電部31aと放電部13とで形成する放電ギヤップGの気中絶縁が充分確保されており、保護装置は何ら動作しない。
【0034】
かかる状態にある時、何処かで落雷が発生し、それにより雷サ−ジが高圧配電線(絶縁電線)を伝搬しそれが異常高電圧であれば、絶縁上の弱点部である放電ギヤップGにおいて閃絡が起こる。そして雷サ−ジは、絶縁電線7−クランプ部6−連結金具34−キヤップ金具3−封着部材31の放電部31a−放電ギヤップG−放電部13−導出用電極12−リ−ド線35−充電側電極36−限流素子9−接地側電極37−リ−ド線38−ベ−ス金具20−腕金40の放電経路で大地に速やかに放電される。この場合、その放電経路には上記の如く限流素子9と放電ギヤップGが直列状態で介在するため続流ア−クは遮断され、したがって放電ギヤップGは絶縁が回復し、平常状態に戻る。
【0035】
なお、長期使用、湿気侵入或いは性能を越える雷サ−ジの侵入等何らかの原因により限流素子9が劣化し、正常動作が期待できない場合が起こることがある。その場合は、限流素子は、素子外部(外絡)或いは素子内部(内絡)において閃絡し、これに伴って上記放電経路には続流ア−クが流れる。この続流ア−クは当然放電ギヤップGにおいても流れため、該ア−クにより封着部材31が熔融離脱して上端開口部3gがアーク移行金具33部へ開放状態となり、空間部2b内の上昇した内圧等が上端開口部3gから速やかに外側へ放圧される。また、この場合、絶縁部材16のガイド部16bにより碍子体2の空間部2b内へのア−ク及びガスの流入が極力避けられるため、碍子体の汚損或いは破壊は極力防止され安全に放圧されることになる。
【0036】
またこの時、続流ア−クのエネルギ−が大きければ、そのア−クはア−ク移行金具33の斜面状のアーク案内部33bにより下端側のベ−ス金具20側に向かって吹き付けられる。そしてベ−ス金具20の放電部20fとキヤップ金具3の放電部3c間の外部ギヤップG0 が直ちに閃絡する。これによりア−クは外部放電ギヤップG0 に移行して遠ざけられ、碍子体の熱的損傷が軽減乃至は防止される。なお、上記ア−ク移行の際、ア−ク移行金具33とキヤップ金具20間にさらにア−クが移行することがあるが、その場合も何ら問題が無く、むしろア−クがさらに碍子体2から離間することになるため好ましい結果となる。
【0037】
なお、素子短絡によりベ−ス金具20側の収納部20aにおいてア−ク発弧や急激な圧力上昇があるが、ベース金具はこれに十分耐えられる強度を有することは当然であるが、かかる場合は絶縁部材16の機械的弱点部16dを破裂させると同時にベース金具20の下面(底面)の放圧穴20hの充填材39を吹き飛ばして同穴20hを確保し、そこからベ−ス金具20と腕金40の隙間sを経て金具20外へ速やかに放圧するようになっている。
【0038】
尚、本第3実施例において、第1実施例と同一の符号を付した部分は第1実施例の部材、部分と同一のものである。
次に図4は本願発明の第4実施例を示す。
【0039】
本第4実施例は、上記第3実施例における放電ギヤップGを、導出用電極12の放電部13と封着部材31の中央上部において下方に弧状に形成した放電部31bによって形成している点が相違する。上記放電部31bのへこみ部には気密用のシリコ−ン樹脂等の充填材32が注入されている。
【0040】
そして、続流ア−ク(ア−ク)が素子劣化などにより流れた場合に、上昇した内圧により充填材32もろ共放電部31bを反転離脱或いは熔融離脱せしめて放圧口を形成するようにしたものである。その他の構造は上記第3実施例と同様であるため同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0041】
【発明の効果】
本願発明は以上の構成からなり、
万が一、限流素子の劣化短絡により続流ア−ク(ア−ク)が流れた場合にも上記の如く限流素子は十分な機械的強度を有するベ−ス金具又はキヤップ金具内の収納部にあるため、限流素子の破裂を防止できる。
【0042】
また、放電ギヤップをベ−ス金具内又はキヤップ金具外に位置して設けたことにより碍子体(碍子面)に対し続流ア−クが直接作用しないため、碍子体の熱的損傷が極力防止できる。
【0043】
また、上記したように限流素子ユニットをベ−ス金具又はキヤップ金具内と碍子体内に収納或いは配置したため、保護装置を内蔵したにも拘わらず碍子装置全体の形状がさほど大きくならずコンパクトになる。
【0044】
また、アーク放出口を形成したキヤップ金具又はベ−ス金具にア−ク移行金具を設けることにより、発生した続流ア−ク(ア−ク)を直ちに外部ギヤップG0 に移行させて続流ア−クの影響を少なくできるため、続流ア−クに因る碍子体の熱的損傷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の保護装置内蔵形碍子装置の第1実施例の断面図。
【図2】本願発明の保護装置内蔵形碍子装置の第2実施例の断面図であり、第1実施例において放電部の構造が若干異なる場合を示すものである。
【図3】本願発明の保護装置内蔵形碍子装置の第3実施例の断面図。
【図4】本願発明の保護装置内蔵形碍子装置の第4実施例の断面図であり、第2実施例において放電部の構造が若干異なる場合を示すものである。
【符号の説明】
1 保護装置内蔵形碍子体装置
2 碍子体
2a 頭部
2b 空間部
3 キヤップ金具
3a 収納部
3g 上端側の開口部
7 絶縁電線
9 限流素子
10 限流素子ユニット
13 放電部
16 絶縁部材
20 ベ−ス金具
20a 収納部
27 アーク移行金具
31 封着部材
33 ア−ク移行金具
40 腕金
G 放電ギヤップ
G0 外部ギヤップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a protection device built-in type insulator device, which can reliably prevent the thermal destruction of the insulator due to the continuation arc at the time of flashing, the blowout accident of the insulated wire, etc., and the compact structure of the entire structure. The present invention relates to a built-in insulator device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a high-voltage distribution line has been provided with a protection device having a lightning protection function with respect to an insulator device supporting an insulated wire. This type of protective device includes a so-called current limiting horn type in which a current limiting element is arranged in the archorn, a type with a built-in insulator in which the current limiting element is incorporated in the main body insulator, or a current limiting element unit. Therefore, there is an insulator externally attached type in which this is attached to the insulator.
[0003]
These protective devices are insulated when lightning strikes somewhere on the high-voltage distribution line, and abnormal high voltage such as lightning surge propagates through the distribution line (insulated cable). The surge is quickly released to the ground through the protective device provided in the lever device, which is the weak point, and the wake arc associated with the flash is cut off by the current limiting element of the protective device. Therefore, it is intended to prevent the thermal breakdown of the insulator and the fusing accident of the insulated wire due to the occurrence of the follow-up arc.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional protective device, the current limiting element deteriorates due to long-term use, or if the lightning surge enters beyond the performance, the current limiting element may cause a flashover (short circuit) accident and be destroyed. However, in such a case, there are problems such as not only the destruction of the current limiting element but also damage to the main body insulator (insulating container), resulting in stoppage of use or stop of function.
[0005]
Moreover, in the type which attaches a protective device, there exists a problem that the enlargement and weight increase of the whole lever apparatus cannot be avoided. Further, the conventional external discharge gap type is susceptible to the influence of the surroundings, so that there is a problem in operation such that the discharge start voltage varies, the discharge characteristics are not stable, and sufficient protection characteristics cannot be exhibited.
[0006]
In particular, in the case of the current-limiting arc type, there is a problem in terms of mounting columns, aesthetics, insulation, etc. since the discharge starting voltage varies and is mounted in a state of protruding greatly to the side.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is for solving the above problems,
1st invention of this application, the insulator (2) which formed the space part (2b) penetrated up and down in the body,
The insulator body and the base metal member to be attached to the arm gold (40) as well as secured to the bottom of (2) (20),
Is secured to the head (2a) of the insulator body (2), and insulator body (2) top in the housing portion of the head (2a) (3a) to provided the housing part (3a) of the insulator body (2 ) And a cap fitting (3) electrically connected to the insulated wire (7);
A partition plate (8) provided between the storage part (3a) and the head (2a) of the insulator (2);
A current limiting element (9) housed in the accommodating part (3a) of the cap metal fitting (3) and electrically connected to the cap metal fitting (3), and one end connected to the current limiting element (9) And a discharge electrode (12) in which the discharge portion (13) at the other end penetrates the space portion (2b) and protrudes into the base metal fitting (20), and a discharge electrode excluding the vicinity of the discharge portion (13) A current limiting element unit (10) comprising an outer surface of (12) and an insulating member (16) covering the outer surface of the current limiting element (9);
A guide portion (16b) formed on the insulating material (16) covering the outer surface of the lead-out electrode (12) so as to contact the inner peripheral surface (2d) forming the space portion (2b);
A discharge gap (G) for electrically connecting the base metal fitting (20) and the discharge part (13) with a predetermined gap;
It consists of
[0008]
Further, the second invention of the present application is an insulator body (2) in which a space portion (2b) penetrating vertically is formed in the body,
Is fixed to a lower portion of the insulator body (2), and, provided the housing portion housing portion to the lower of (20a) provided in the insulator body (2) and (20a) to the outside of the insulator body (2), further arm gold A base fitting (20) attached to (40) ;
A partition plate (25) provided between the storage part (20a) and the lower part of the insulator,
A cap fitting (3) fixed to the head of the insulator (2) and electrically connected to the insulated wire (7);
A sealing member (31) which is electrically connected and fixed to the cap fitting (3) and is released by internal pressure;
A current limiting element (9) housed in the housing part (20a) of the base metal fitting (20) and electrically connected to the base metal fitting (20), and one end connected to the current limiting element (9). A discharge electrode (12) having a discharge portion (13) at the other end penetrating through the space portion (2b) and protruding to the cap fitting (3) portion, and a discharge electrode (except for the vicinity of the discharge portion (13)) A current limiting element unit (10) comprising an outer surface of 12) and an insulating member (16) covering the outer surface of the current limiting element (9);
A guide portion (16b) formed on the insulating material (16) covering the outer surface of the lead-out electrode (12) so as to contact the inner peripheral surface (2d) forming the space portion (2b);
A discharge gap (G) for electrically connecting the sealing member (31) fixed to the cap fitting (3) and the discharge part (13) at a predetermined gap;
It is characterized by comprising.
[0009]
Further, in the third invention of the present application, a side pressure release port (20e) is formed in the base metal fitting (20) in the first invention, and the pressure release port is formed in a side portion of the base metal fitting (20). is provided with a mouth arc transition fitting depressurized towards the arc which is relieved from (20e) in cap plate (3) side (27).
[0010]
The fourth invention of the present application, the upper portion of the sealing member (31) in the second invention, toward the encapsulating adhesive member (31) base metal fitting (20) side arc which relieved the withdrawal of An arc transition metal fitting (33) for releasing the pressure is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment.
[0012]
Reference numeral 1 denotes a lever device with a built-in protection device. A cap metal fitting 3 made of iron, stainless steel iron or the like is attached to a
[0013]
[0014]
10 is a current limiting element unit, and the current limiting
[0015]
The
[0016]
Further, the charging side electrode 14 of the current limiting
[0017]
In addition, said current limiting
[0018]
The base metal fitting 20 is disposed so that the inner bottom surface 20c thereof faces the
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
The insulator device 1 with a built-in protection device having the above-described configuration is attached to the
[0023]
Further, the
[0024]
Next, the operation of the protective device built-in insulator device 1 having the above-described configuration will be described.
[0025]
In normal times, the discharge gap G ensures sufficient insulation between the
[0026]
In such a state, if a lightning strike occurs somewhere and the lightning surge propagates through the high-voltage distribution line (insulated wire) and it is an abnormally high voltage, the discharge gap G, which is a weak point on insulation, is generated. A flashover occurs. The lightning surge consists of an insulated wire 7-a clamp 6-a cap fitting 3-a lead wire 22-a charging side electrode 14-a current limiting element 9-a ground side electrode 11-a lead wire 23-a lead electrode 12 -Discharge part 13-Discharge gear gap G-Base metal fitting 20-
[0027]
Note that the current limiting
[0028]
At this time, if the energy of the follow-up arc is large, the released arc is blown upward along the arc-shaped
[0029]
In addition, although there is arc arcing or a sudden pressure rise in the storage part 3a on the cap metal fitting 3 side due to an element short circuit, it is natural that the cap metal fitting 3 has sufficient strength to withstand these, The mechanical
[0030]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, an arc-shaped discharge portion 21a is formed at the tip of the
[0031]
According to the present embodiment, the discharge at the gear G is satisfactorily performed.
FIG. 3 shows a third embodiment of a lever device with a built-in protection device according to the present invention.
In this embodiment, the current limiting
[0032]
[0033]
Next, the operation of the protective device built-in insulator device 1 in the third embodiment will be described.
Under normal conditions, the discharge gap formed by the discharge gap G is formed between the
[0034]
In such a state, if a lightning strike occurs somewhere, and the lightning surge propagates through the high-voltage distribution line (insulated wire) and it is an abnormally high voltage, the discharge gap G, which is a weak point on insulation, is generated. A flashover occurs. Then, the lightning surge consists of an insulated wire 7-a clamp portion 6-a connecting fitting 34-a cap fitting 3-a discharge portion 31a of the sealing member 31-a discharge gap G-a discharge portion 13-a lead electrode 12-a
[0035]
Note that the current limiting
[0036]
At this time, if the energy of the follower arc is large, the arc is blown toward the base metal fitting 20 side on the lower end side by the inclined
[0037]
In addition, although the arc is generated and the pressure is rapidly increased in the
[0038]
In the third embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as the members and parts in the first embodiment.
Next, FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
[0039]
In the fourth embodiment, the discharge gap G in the third embodiment is formed by the
[0040]
Then, when the follow-up arc (arc) flows due to device deterioration or the like, the
[0041]
【The invention's effect】
The present invention comprises the above configuration,
In the unlikely event that a continuation arc (arc) flows due to a deterioration short circuit of the current limiting element, the current limiting element has a sufficient mechanical strength as described above. Therefore, the current limiting element can be prevented from bursting.
[0042]
In addition, since the discharge arc does not directly act on the insulator (insulator surface) by disposing the discharge gap in the base bracket or outside the cap bracket, thermal damage to the insulator is prevented as much as possible. it can.
[0043]
In addition, since the current limiting element unit is housed or arranged in the base metal fitting or the cap metal fitting and the insulator as described above, the overall shape of the insulator device is not so large and compact despite the built-in protective device. .
[0044]
Also, cap fitting or base to form an arc outlet - by providing a click transition metal, follow current A generated - - A to the scan bracket click (A - h) immediately transferred to external Giyappu G 0 to be continued flow Since the influence of the arc can be reduced, the thermal damage of the insulator due to the follow-up arc can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a protective device built-in insulator device according to the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the protection device built-in type insulator device of the present invention, and shows a case where the structure of the discharge part is slightly different in the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a third embodiment of a protective device built-in insulator device according to the present invention;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of an insulator device with a built-in protection device according to the present invention, and shows a case where the structure of the discharge part is slightly different in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Protective-device built-in
Claims (4)
上記碍子体(2)の下部に固着するとともに腕金(40)に取付けられるベース金具(20)と、
碍子体(2)の頭部(2a)に固着され、かつ、碍子体(2)の頭部(2a)の上部に収納部(3a)を設けて該収納部(3a)を碍子体(2)の外部に設け、更に絶縁電線(7)に電気的に接続されたキヤップ金具(3)と、
前記収納部(3a)と前記碍子体(2)の頭部(2a)との間に設けた仕切板(8)と、
上記キヤップ金具(3)の収納部(3a)内に収納され、かつ上記キヤップ金具(3)に電気的に接続された限流素子(9)と、一端が上記限流素子(9)に接続され他端の放電部(13)が上記空間部(2b)を貫通して上記ベース金具(20)内に突出した導出用電極(12)と、上記放電部(13)付近を除く導出用電極(12)の外面及び上記限流素子(9)の外面を被覆する絶縁部材(16)とからなる限流素子ユニット(10)と、
前記導出用電極(12)の外面を被覆する絶縁材料(16)に、前記空間部(2b)を形成する内周面(2d)に当接するように形成したガイド部(16b)と、
上記ベース金具(20)と上記放電部(13)とを所定の隙間で電気的に接続する放電ギヤップ(G)と、
からなることを特徴とする保護装置内蔵形碍子装置。An insulator (2) having a space (2b) penetrating vertically in the body;
The insulator body and the base metal member to be attached to the arm gold (40) as well as secured to the bottom of (2) (20),
Is secured to the head (2a) of the insulator body (2), and insulator body (2) top in the housing portion of the head (2a) (3a) to provided the housing part (3a) of the insulator body (2 ) And a cap fitting (3) electrically connected to the insulated wire (7);
A partition plate (8) provided between the storage part (3a) and the head (2a) of the insulator (2);
A current limiting element (9) housed in the accommodating part (3a) of the cap metal fitting (3) and electrically connected to the cap metal fitting (3), and one end connected to the current limiting element (9) And a discharge electrode (12) in which the discharge portion (13) at the other end penetrates the space portion (2b) and protrudes into the base metal fitting (20), and a discharge electrode excluding the vicinity of the discharge portion (13) A current limiting element unit (10) comprising an outer surface of (12) and an insulating member (16) covering the outer surface of the current limiting element (9);
A guide portion (16b) formed on the insulating material (16) covering the outer surface of the lead-out electrode (12) so as to contact the inner peripheral surface (2d) forming the space portion (2b);
A discharge gap (G) for electrically connecting the base metal fitting (20) and the discharge part (13) with a predetermined gap;
An insulator device with a built-in protection device, characterized by comprising:
上記碍子体(2)の下部に固着され、かつ、碍子体(2)の下部に収納部(20a)を設けて該収納部(20a)を碍子体(2)の外部に設け、更に腕金(40)に取付けられるベース金具(20)と、
前記収納部(20a)と前記碍子体の下部との間に設けた仕切板(25)と、
碍子体(2)の頭部に固着され、かつ絶縁電線(7)に電気的に接続されたキヤップ金具(3)と、
上記キヤップ金具(3)に電気的に接続して固設され、かつ内圧により離脱する封着部材(31)と、
上記ベース金具(20)の収納部(20a)内に収納され、かつベース金具(20)に電気的に接続された限流素子(9)と、一端が上記限流素子(9)に接続され他端の放電部(13)が上記空間部(2b)を貫通して上記キヤップ金具(3)部に突出した導出用電極(12)と、上記放電部(13)付近を除く導出用電極(12)の外面及び上記限流素子(9)の外面を被覆する絶縁部材(16)とからなる限流素子ユニット(10)と、
前記導出用電極(12)の外面を被覆する絶縁材料(16)に、前記空間部(2b)を形成する内周面(2d)に当接するように形成したガイド部(16b)と、
上記キヤップ金具(3)に固着した封着部材(31)と上記放電部(13)とを所定の隙間で電気的に接続する放電ギヤップ(G)と、
からなることを特徴とする保護装置内蔵形碍子装置。An insulator (2) having a space (2b) penetrating vertically in the body;
Is fixed to a lower portion of the insulator body (2), and, provided the housing portion housing portion to the lower of (20a) provided in the insulator body (2) and (20a) to the outside of the insulator body (2), further arm gold A base fitting (20) attached to (40) ;
A partition plate (25) provided between the storage part (20a) and the lower part of the insulator,
A cap fitting (3) fixed to the head of the insulator (2) and electrically connected to the insulated wire (7);
A sealing member (31) which is electrically connected and fixed to the cap fitting (3) and is released by internal pressure;
A current limiting element (9) housed in the housing part (20a) of the base metal fitting (20) and electrically connected to the base metal fitting (20), and one end connected to the current limiting element (9). A discharge electrode (12) having a discharge portion (13) at the other end penetrating through the space portion (2b) and protruding to the cap fitting (3) portion, and a discharge electrode (except for the vicinity of the discharge portion (13)) A current limiting element unit (10) comprising an outer surface of 12) and an insulating member (16) covering the outer surface of the current limiting element (9);
A guide portion (16b) formed on the insulating material (16) covering the outer surface of the lead-out electrode (12) so as to contact the inner peripheral surface (2d) forming the space portion (2b);
A discharge gap (G) for electrically connecting the sealing member (31) fixed to the cap fitting (3) and the discharge part (13) at a predetermined gap;
An insulator device with a built-in protection device, characterized by comprising:
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