專(zhuān)利名稱(chēng)：避雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用以氧化鋅為主要成分的非線性電阻體的避雷器，特別涉及使用樹(shù)脂(聚合物)材料作為絕緣容器的那種類(lèi)型的避雷器中的絕緣容器結(jié)構(gòu)和容器內(nèi)部的絕緣支撐結(jié)構(gòu)。
一般地，在電力系統(tǒng)中因雷擊等而發(fā)生異常電壓(雷擊過(guò)電壓)的情況下，為了保護(hù)電力系統(tǒng)和電力設(shè)備免于異常電壓的危害，使用避雷器使電力系統(tǒng)和大地之間連接。在該避雷器中，使用了在正常電壓下顯示絕緣特性、而在施加異常電壓時(shí)顯示低電阻特性的非線性電阻體。利用該非線性電阻體的特性，在發(fā)生異常電壓的情況下，通過(guò)避雷器來(lái)流動(dòng)放電電流，限制異常電壓。而且，如果電壓復(fù)原到正常狀態(tài)，則立即停止放電，返回到原來(lái)的絕緣狀態(tài)。
圖5表示現(xiàn)有的避雷器一例的示意剖面圖。如圖5所示，通過(guò)層積以氧化鋅為主要成分的多個(gè)氧化鋅元件(非線性電阻體)1來(lái)形成層積體，通過(guò)在該層積體的上下端部配置電極端子2來(lái)形成避雷器內(nèi)部元件。然后，將該避雷器內(nèi)部元件裝入在側(cè)面具有放壓開(kāi)口部3的絕緣筒21內(nèi)，通過(guò)用聚合物樹(shù)脂制的樹(shù)脂容器22來(lái)覆蓋該絕緣筒21，從而構(gòu)成避雷器。
在具有這樣結(jié)構(gòu)的避雷器中，在氧化鋅元件1因過(guò)載通電而破損，并且接地電流流過(guò)避雷器內(nèi)部的情況下，最初流到避雷器內(nèi)部元件的氧化鋅元件1的電流變?yōu)殡娀?3。此時(shí)，隨著電弧23的產(chǎn)生，絕緣筒21的內(nèi)壓上升，通過(guò)從放壓開(kāi)口部3將樹(shù)脂容器22打破放壓，來(lái)防止避雷器爆炸。
這樣，將在絕緣容器上使用聚合物樹(shù)脂的避雷器專(zhuān)門(mén)稱(chēng)為聚合物形避雷器。這種聚合物形避雷器與使用陶瓷制的絕緣容器的避雷器相比，具有設(shè)計(jì)的自由度高、可以減少避雷器內(nèi)部的間隙等優(yōu)點(diǎn)，所以在生產(chǎn)率和性能兩方面被看重，期望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
但是，在圖5所示的現(xiàn)有避雷器中，存在以下的問(wèn)題。首先，如圖5所示，放壓的開(kāi)口部3具有作為樹(shù)脂容器22內(nèi)部產(chǎn)生的電弧的出口的功能，但在被設(shè)置在絕緣筒21上的這樣的結(jié)構(gòu)方面，從確保絕緣筒21的軸向強(qiáng)度等理由來(lái)看，其位置被嚴(yán)格限制。這樣，僅在限定的位置設(shè)置開(kāi)口部3不能充分發(fā)揮放壓功能，所以有可能因樹(shù)脂容器22內(nèi)部的高壓造成電極端子2脫落，氧化鋅元件1等避雷器內(nèi)部元件從絕緣筒21中飛出，使絕緣筒21破裂。
此外，如圖5所示，在將樹(shù)脂容器22接合在絕緣筒21周?chē)慕Y(jié)構(gòu)中，隨著長(zhǎng)期使用，潮氣從該接合面侵入，水分滯留在避雷器內(nèi)的空間，存在使避雷器的特性下降的危險(xiǎn)。
而且，在使用樹(shù)脂容器的避雷器中，烏鴉等鳥(niǎo)類(lèi)啄啃樹(shù)脂容器的蓋部，因而有絕緣特性下降這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出的，其目的在于，提供在非線性電阻體因過(guò)載而破損，避雷器內(nèi)部接地電流流動(dòng)的情況下，可充分地放出內(nèi)部的壓力，使避雷器不爆炸飛散，而且水分不侵入到避雷器內(nèi)部，放壓特性和耐煮沸特性?xún)?yōu)良、安全且長(zhǎng)期可靠性高的避雷器。
本發(fā)明的另一目的在于，提供除了防止爆炸飛散和防止水分侵入之外，還可以防止烏鴉等鳥(niǎo)類(lèi)造成的破壞、可靠性更高的避雷器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明層積以氧化鋅為主要成分的至少一片以上的非線性電阻體，在該層積構(gòu)造的兩端部配有電極端子，形成避雷器內(nèi)部元件，由絕緣支撐物來(lái)絕緣支撐該避雷器內(nèi)部元件，并裝入絕緣容器內(nèi)，在這樣構(gòu)成的避雷器中，對(duì)絕緣容器和絕緣支撐物的結(jié)構(gòu)實(shí)施改善。
本發(fā)明的避雷器的絕緣容器和絕緣支撐物的特征為，所述絕緣支撐物是分別固定在所述兩端的電極端子上的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)絕緣支撐物，相互隔開(kāi)間隔地配置在所述非線性電阻體的周?chē)?，該間隔在避雷器軸方向延伸；而所述絕緣容器包括在所述非線性電阻體和所述絕緣支撐物周?chē)旱墓柰獦?shù)脂容器。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在絕緣支撐物之間可以形成在避雷器軸向上延伸的開(kāi)口部，所以在非線性電阻體因過(guò)載而破損，在避雷器內(nèi)部接地電流流動(dòng)的情況下，可以從在其軸向延伸的開(kāi)口部將內(nèi)部的壓力充分地放壓。因此，可以獲得良好的放壓特性，防止避雷器的爆炸飛散。
此外，在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方面，由于使用流動(dòng)性?xún)?yōu)良的硅酮樹(shù)脂，所以對(duì)避雷器內(nèi)部元件不施加過(guò)大的力而可以容易地模壓成各種形狀，可以減少避雷器內(nèi)部的間隙和氣泡。因此，可以得到優(yōu)良的耐煮沸性，即使在嚴(yán)酷的環(huán)境下，也可以防止水分侵入到避雷器內(nèi)部。
第2方面所述的避雷器的特征在于，在第1方面的避雷器中，絕緣支撐物和電極端子之間的固定部具有以下特征。即，所述絕緣支撐物和所述電極端子的固定部使用從下述方法中選擇的一種以上的固定方法來(lái)進(jìn)行固定，即從利用螺栓固定、利用在絕緣支撐物的端部設(shè)置的突起與電極端子上設(shè)置的孔之間的嵌合的固定、以及利用絕緣支撐物和電極端子之間粘接的固定中選擇的一種以上的固定方法來(lái)固定。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于可以盡量簡(jiǎn)化固定部的結(jié)構(gòu)，所以避雷器的組裝作業(yè)容易。特別是在僅通過(guò)嵌合和粘接來(lái)進(jìn)行固定的情況下，可以減少部件數(shù)目。此外，沒(méi)有螺栓栓固步驟，除了組裝作業(yè)更容易以外，經(jīng)濟(jì)性也良好。
第3方面所述的避雷器的特征在于，在第1或第2的避雷器中，在至少一個(gè)所述電極端子上設(shè)有螺栓孔，并將螺栓插入該螺栓孔；將金屬擋板配置在電極端子和非線性電阻體之間；通過(guò)用螺栓來(lái)擠壓金屬擋板而具有千斤頂功能。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對(duì)電極端子間固定的絕緣支撐物產(chǎn)生軸向的拉應(yīng)力，可以將非線性電阻體壓縮固定。
第4方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第3方向的任何一個(gè)避雷器中，將強(qiáng)度不同的多個(gè)彈簧配置在一個(gè)電極端子和非線性電阻體之間，在另一個(gè)電極端子和非線性電阻體之間留有壓縮余量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用強(qiáng)度不同的多個(gè)彈簧，可以用多個(gè)彈簧來(lái)吸收因熱膨脹率大的絕緣支撐物的溫度變化產(chǎn)生的伸縮而施加在非線性電阻體上的壓縮負(fù)荷，因而可適當(dāng)?shù)乜刂剖┘咏o非線性電阻體上的壓縮負(fù)荷。在該情況下，有對(duì)避雷器的高度尺寸影響小的優(yōu)點(diǎn)。
第5方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第4方面的任何一個(gè)避雷器中，絕緣支撐物是纖維強(qiáng)化塑料(FRP)。
第6方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第5方面的任何一個(gè)避雷器中，避雷器內(nèi)部元件被網(wǎng)狀的纖維強(qiáng)化塑料(FRP)覆蓋。
根據(jù)第5方面和第6方面的結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用FRP，可以提高避雷器內(nèi)部元件的絕緣支撐強(qiáng)度。特別是如第6方面那樣，在用網(wǎng)狀的FRP來(lái)覆蓋避雷器內(nèi)部元件的情況下，即使在非線性電阻體因短路電流而破損的情況下，也可以防止其破損的氧化鋅元件的小碎片從絕緣支撐物的開(kāi)口部飛出。
第7方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第6方面的任何一個(gè)避雷器中，在非線性電阻體的側(cè)面有模壓的環(huán)氧樹(shù)脂層。
第8方面所述的避雷器的特征在于，在第7方面的避雷器中，在除了避雷器內(nèi)部元件的通電部以外的部分和絕緣支撐物的周?chē)心旱沫h(huán)氧樹(shù)脂層。
根據(jù)第7方面和第8方面的結(jié)構(gòu)，利用環(huán)氧樹(shù)脂和硅酮樹(shù)脂之間的優(yōu)良的粘接性，在避雷器內(nèi)部元件和絕緣支撐物的周?chē)?、以及硅酮?shù)脂容器之間不易產(chǎn)生間隙和氣泡。因此，可以提高煮沸特性，可以更有效地防止水分侵入到避雷器內(nèi)部。
第9方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第8方面的任何一個(gè)避雷器中，將硅酮樹(shù)脂容器形成為大致多角形，在該硅酮樹(shù)脂容器的周?chē)?，按從配置在多角形的每一個(gè)邊、和配置在多角形的各頂點(diǎn)中選擇的配置條件來(lái)配置所述絕緣支撐物。
第10方面所述的避雷器的特征在于，在第9方面的避雷器中，對(duì)于非線性電阻體和硅酮樹(shù)脂容器的表面之間的硅酮樹(shù)脂厚度，未夾有絕緣支撐物部分的硅酮樹(shù)脂厚度比夾有絕緣支撐物部分的硅酮樹(shù)脂厚度薄。
第11方面所述的避雷器的特征在于，在第9方面的避雷器中，非線性電阻體和硅酮樹(shù)脂容器表面之間的硅酮樹(shù)脂厚度在最薄部分是2～5mm。
根據(jù)方面9～11的結(jié)構(gòu)，使有多角形的硅酮樹(shù)脂容器的頂點(diǎn)部分和有絕緣支撐物的邊部具有強(qiáng)度，而使沒(méi)有絕緣支撐物的開(kāi)口部的邊部薄，可以提高放壓特性。硅酮樹(shù)脂厚度如第11方面那樣，即使是最薄的部分也期望是2～5mm。其理由是不足2mm容易破損，相反地，如果超過(guò)5mm，則短路電流通電時(shí)的內(nèi)壓上升大。
第12方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第11方面的任何一個(gè)避雷器中，硅酮樹(shù)脂容器有長(zhǎng)度為5cm以上、間隔為5cm以下的蓋部。
第13方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第12方面的任何一個(gè)避雷器中，在所述硅酮樹(shù)脂容器的表面上，顯示有從條紋狀圖案、將有補(bǔ)色關(guān)系的顏色交替配色的圖案、可能飛來(lái)的鳥(niǎo)的天敵的圖案中選擇的一種以上類(lèi)型的圖案。
第14方面所述的避雷器的特征在于，在第1～第13方面的任何一個(gè)避雷器中，在作為避雷器安裝柱的托架的桁架部，設(shè)有包括角部的凹凸部。
根據(jù)方面12～14的結(jié)構(gòu)，由于可以防止烏鴉等鳥(niǎo)類(lèi)造成的硅酮樹(shù)脂容器的損傷，所以可以防止水分侵入到避雷器內(nèi)部。即，通過(guò)使蓋部的長(zhǎng)度為5cm以上、間隔為5cm以下，可以使鳥(niǎo)嘴夠不到硅酮樹(shù)脂容器的殼體部，所以可以防止硅酮樹(shù)脂容器的損傷。此外，通過(guò)在硅酮樹(shù)脂容器的表面顯示條紋狀的圖案、將有補(bǔ)色關(guān)系的顏色進(jìn)行交替配色的圖案、表示可飛來(lái)某些鳥(niǎo)的天敵的圖案等，通過(guò)這些圖案，可以在視覺(jué)上防止鳥(niǎo)接近硅酮樹(shù)脂容器。而且，通過(guò)在以避雷器為安裝柱的托架的桁架部上設(shè)置包括過(guò)度部的凹凸部，可以物理地防止鳥(niǎo)停留在避雷器的附近。
以下結(jié)合


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明第1實(shí)施例的避雷器的圖，圖1(A)是示意剖面圖，圖1(B)是圖1(A)的X箭頭觀察的剖面圖，圖1(C)是圖1(B)的Y箭頭觀察的放大剖面圖。
圖2表示本發(fā)明第2實(shí)施例的避雷器的圖，圖2(A)是示意剖面圖，圖2(B)是平面圖，圖2(C)是圖2(B)的X箭頭觀察的放大剖面圖。
圖3表示本發(fā)明第3實(shí)施例的避雷器的圖，圖3(A)是示意剖面圖，圖3(B)是平面圖，圖3(C)是圖3(A)的X箭頭觀察的放大剖面圖。
圖4表示本發(fā)明第4實(shí)施例的避雷器的示意剖面圖。
圖5表示現(xiàn)有避雷器一例的示意剖面圖。
以下，參照?qǐng)D1～圖4來(lái)具體說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的避雷器的實(shí)施例。圖1表示本發(fā)明第1實(shí)施例的應(yīng)用本發(fā)明第1～6方面的避雷器的一個(gè)形態(tài)的圖，圖1(A)是示意剖面圖，圖1(B)是圖1(A)的X箭頭觀察剖面圖，圖1(C)是圖1(B)的Y箭頭觀察的放大剖面圖。如圖1(A)所示，通過(guò)按規(guī)定層數(shù)層積具有非線性電阻特性的氧化鋅元件(非線性電阻體)1來(lái)形成層積體，通過(guò)將固定部2a和板部2b組成的電極端子2分別配置在該層積體的上下端部，來(lái)形成避雷器內(nèi)部元件。
將多個(gè)強(qiáng)化纖維塑料(FRP)制的具有剛性的細(xì)長(zhǎng)板狀的絕緣支撐物4配置在氧化鋅元件1的周?chē)?，分別固定在兩側(cè)的電極端子2上，并形成在避雷器軸方向延伸的多個(gè)開(kāi)口部3。然后，通過(guò)用流動(dòng)性良好的硅酮樹(shù)脂來(lái)模壓氧化鋅元件1和絕緣支撐物4的周?chē)?，形成殼體部5a和蓋部5b組成的硅酮樹(shù)脂容器5。
更詳細(xì)地說(shuō)，如圖1(B)和圖1(C)所示，絕緣支撐物4和電極端子2的固定部2a之間的固定由螺栓6來(lái)進(jìn)行。最好該固定通過(guò)用錘敲打而使金屬以鉚釘狀向內(nèi)部空間擴(kuò)展，即通過(guò)所謂的定位銷(xiāo)方式固定。在使用該定位銷(xiāo)的情況下，由于沒(méi)有螺絲孔等空隙，所以可以沒(méi)有偏向地穩(wěn)定的固定。
此外，螺栓6的這種固定在圖1中示出了僅對(duì)絕緣支撐物4的上下端的各一個(gè)地方的固定，但最好在上下端各兩個(gè)地方進(jìn)行固定。其原因是在將來(lái)自正側(cè)面的負(fù)荷施加到電極端子2上的情況下，在上下端僅固定一個(gè)地方的情況下，對(duì)應(yīng)的固定部分作為銷(xiāo)釘并旋轉(zhuǎn)，存在使避雷器變形的可能性，而在上下端各兩個(gè)地方以上進(jìn)行固定的情況下，對(duì)于來(lái)自正側(cè)面的負(fù)荷，因?qū)?yīng)的固定部分作為銷(xiāo)釘不旋轉(zhuǎn)，所以可以防止避雷器的變形。
此外，在兩側(cè)的電極端子2中設(shè)有螺栓孔，地腳螺絲7穿過(guò)該螺栓孔。這里，將金屬擋板8a配置在上端部的電極端子2和氧化鋅元件1之間，通過(guò)用螺絲頂壓金屬擋板8a來(lái)具有起重器的功能。另一方面，在下端部的電極端子2和氧化鋅元件1之間配置強(qiáng)度不同的多個(gè)彈簧板8b。而且，在上端部的電極端子2和金屬擋板8a之間留有彈簧板8b的壓縮余量。
而且，如圖1(A)所示，用強(qiáng)化纖維塑料(FRP)制的網(wǎng)來(lái)覆蓋氧化鋅元件1。
再有，圖10表示以避雷器為安裝柱的托架的桁架10。
在具有以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的避雷器中，為了具體地驗(yàn)證其作用，在實(shí)際制作避雷器并進(jìn)行放壓試驗(yàn)和鹽水煮沸試驗(yàn)時(shí)，都得到了良好的結(jié)果。以下，依次說(shuō)明這些試驗(yàn)的條件和結(jié)果、以及獲得這些試驗(yàn)結(jié)果的原因。
首先，在放壓試驗(yàn)中，根據(jù)國(guó)際規(guī)格IEC，在施加短時(shí)間過(guò)電壓，對(duì)避雷器的元件進(jìn)行電氣破壞后，使10kA的短路電流通電0.2秒。在該放壓試驗(yàn)中，硅酮樹(shù)脂容器5的側(cè)面破裂，可以順利地釋放內(nèi)壓的上升。
接著，在鹽水煮沸試驗(yàn)中，在0.1％的煮沸鹽水中浸漬40小時(shí)以上，評(píng)價(jià)試驗(yàn)前后的電氣特性變化的工作開(kāi)始電壓(流動(dòng)1mA的DC電流時(shí)產(chǎn)生的電壓)、限制電壓(流動(dòng)10kA的雷擊電流時(shí)產(chǎn)生的電壓)。在該鹽水煮沸試驗(yàn)中，電氣特性的下降都在1％以下。
在這樣的試驗(yàn)結(jié)果中，放壓特性良好的原因可大致為以下幾點(diǎn)。即，在本實(shí)施例中，由于使用細(xì)長(zhǎng)的板狀絕緣支撐物4，所以形成在避雷器軸方向延伸的開(kāi)口部3，在短路電流通電時(shí)，沒(méi)有壓制內(nèi)壓的上升的因素，不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)壓異常上升。即，在放壓時(shí)，氧化鋅元件1的碎片等不會(huì)飛出外部，在避雷器軸方向延伸的開(kāi)口3可以充分地對(duì)內(nèi)部的壓力進(jìn)行放壓。
特別是氧化鋅元件1被FRP制的網(wǎng)9覆蓋，所以可以更有效地防止因短路電流造成的破損的氧化鋅元件的小碎片從絕緣支撐物的間隙中飛出。
此外，耐煮沸特性良好的原因可概括為以下幾點(diǎn)。即，本實(shí)施例的避雷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是由于使用流動(dòng)性良好的硅酮樹(shù)脂，所以不對(duì)避雷器內(nèi)部施加過(guò)大的力就可以容易地模壓成各種形狀，可以減少產(chǎn)生硅酮樹(shù)脂容器5內(nèi)部的間隙和氣泡等侵入的水分滯留的場(chǎng)所。因此，即使浸漬在煮沸水中，電氣特性仍然不下降。
但是，如本實(shí)施例那樣，在使用熱膨脹率大的絕緣支撐物4的情況下，由于因絕緣支撐物4的溫度變化而產(chǎn)生的伸縮，有可能將大的壓縮負(fù)荷加到氧化鋅元件1上。對(duì)此，在本實(shí)施例中，在電極端子2和氧化鋅元件1之間配置強(qiáng)度不同的多個(gè)彈簧板8b，通過(guò)這些彈簧板8b可以吸收因這些絕緣支撐物4的伸縮造成的壓縮負(fù)荷，可以適當(dāng)?shù)乜刂圃谘趸\元件1上施加的壓縮負(fù)荷。通過(guò)使用本結(jié)構(gòu)的彈簧板8b，還具有減少對(duì)避雷器的高度尺寸產(chǎn)生影響這樣的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在本實(shí)施例中，由于在氧化鋅元件1周?chē)渲玫木W(wǎng)9和絕緣支撐物4是FRP制成的，所以還具有可以提高避雷器內(nèi)部的絕緣支撐強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
此外，對(duì)于將絕緣支撐物4配置在氧化鋅元件1的周?chē)?，在其周?chē)褂昧鲃?dòng)性?xún)?yōu)良的硅酮樹(shù)脂來(lái)形成硅酮樹(shù)脂容器5，將絕緣支撐物4固定在電極端子2周?chē)@樣的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，由于是使用螺栓的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，所以避雷器的組裝作業(yè)非常容易。
如以上，在本實(shí)施例中，通過(guò)將FRP制的細(xì)長(zhǎng)板狀的絕緣支撐物4固定在電極端子2的周?chē)?，形成在避雷器軸向延伸的開(kāi)口部3，在氧化鋅元件1因過(guò)載而破損，在避雷器內(nèi)部有接地電流流動(dòng)的情況下，由于可以從開(kāi)口部3充分地釋放內(nèi)部的壓力，所以不會(huì)產(chǎn)生避雷器爆炸飛散。此外，使用流動(dòng)性良好的硅酮樹(shù)脂來(lái)形成硅酮樹(shù)脂容器5，可以減少避雷器內(nèi)部的間隙和氣泡，所以即使在嚴(yán)酷的環(huán)境下，也沒(méi)有水分侵入到避雷器內(nèi)部。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，可以提供放壓特性和耐煮沸特性?xún)?yōu)良、安全并且長(zhǎng)期可靠性高的避雷器。
作為以上的第1實(shí)施例的變形例，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的第7方面，可考慮在氧化鋅元件1的側(cè)面上實(shí)施環(huán)氧涂敷。實(shí)際上，在除此以外的部分，對(duì)具有與第1實(shí)施例完全相同結(jié)構(gòu)的避雷器，進(jìn)行同樣的煮沸試驗(yàn)時(shí)，電氣特性的特性變化比第1實(shí)施例還小。
此外，作為第1實(shí)施例的另一變形例，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明第8方面的發(fā)明，可考慮不僅在氧化鋅元件1的側(cè)面，而且在除了氧化鋅元件1和電極端子2組成的整個(gè)避雷器內(nèi)部元件的通電部分以外的部分、以及絕緣支撐物4的周?chē)紝?shí)施環(huán)氧涂敷。在除此以外的部分，對(duì)具有與第1實(shí)施例完全相同結(jié)構(gòu)的避雷器進(jìn)行同樣的煮沸試驗(yàn)時(shí)，可得到電氣特性幾乎沒(méi)有下降的良好結(jié)果。
如以上那樣，通過(guò)環(huán)氧涂敷避雷器內(nèi)部元件而使煮沸試驗(yàn)結(jié)果良好的原因被認(rèn)為大致如下。即，環(huán)氧樹(shù)脂和硅酮樹(shù)脂在粘接性上優(yōu)良，所以在避雷器內(nèi)部難以產(chǎn)生水分可滯留的間隙、氣泡。圖2表示本發(fā)明第2實(shí)施例的應(yīng)用本發(fā)明第1～6方面的避雷器的一個(gè)形態(tài)的圖，圖2(A)是示意剖面圖，圖2(B)是平面圖，圖2(C)是圖2(B)的X箭頭觀察的放大剖面圖。如圖2(A)～圖2(C)所示，第2實(shí)施例是在上述第1實(shí)施例的避雷器中，作為絕緣支撐物4和電極端子2的固定部2a之間的固定方法，在絕緣支撐物4的兩端部分別設(shè)置突起11，并且在電極端子2的固定部2a中設(shè)有孔來(lái)使兩者嵌合，從而代替螺栓6。除此以外的部分與第1實(shí)施例完全相同。
在實(shí)際制作具有這樣結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的避雷器，進(jìn)行與第1實(shí)施例同樣的放壓試驗(yàn)和煮沸試驗(yàn)時(shí)，同樣得到良好的結(jié)果。
因此，在本實(shí)施例中，也可獲得與第1實(shí)施例同樣的效果。此外，如本實(shí)施例那樣，在使用嵌合的固定法的情況下，由于部件數(shù)目少，此外沒(méi)有螺栓插入步驟，所以具有經(jīng)濟(jì)性、作業(yè)性更優(yōu)秀的優(yōu)點(diǎn)。
作為本實(shí)施例的變形例，考慮在電極端子2和絕緣支撐物4之間的嵌合部上涂敷粘接劑，粘接兩者。在這種情況下，在實(shí)際制作避雷器，進(jìn)行同樣的試驗(yàn)時(shí)，也獲得同樣良好的效果。圖3表示本發(fā)明第3實(shí)施例的應(yīng)用本發(fā)明發(fā)明第1～6、第12、第14方面的避雷器的一個(gè)形態(tài)的圖，圖3(A)是示意剖面圖，圖3(B)是平面圖，圖3(C)是圖3(A)的X箭頭觀察的放大剖面圖。如圖3(A)～圖3(C)所示，第3實(shí)施例是在上述第1實(shí)施例的避雷器中，使電極端子2和硅酮樹(shù)脂容器5的外形為多角形，在多角形的每一個(gè)邊部上配置絕緣支撐物4。
更詳細(xì)地說(shuō)，與氧化鋅元件1和硅酮樹(shù)脂容器5的表面之間的硅酮樹(shù)脂厚度有關(guān)，未插入絕緣支撐物4的邊部12的硅酮樹(shù)脂厚度比插入絕緣支撐物部分的硅酮樹(shù)脂厚度薄(薄硅酮樹(shù)脂層13)。在這種情況下，硅酮樹(shù)脂厚度即使在薄硅酮樹(shù)脂層13的最薄部分也為2～5mm。如果是接近圓形的多角形，則與插入絕緣支撐物4的邊部的樹(shù)脂厚度相比，未插入絕緣支撐物4的邊部12的樹(shù)脂厚度(薄硅酮樹(shù)脂層13的厚度)多出絕緣支撐物4的厚度。因此，所說(shuō)的多角形，最好在結(jié)構(gòu)和制造上是圖3所示的三角形。但是，即使是圖中未示出的四角形，通過(guò)在絕緣支撐物4的兩端上實(shí)施倒角，在結(jié)構(gòu)上可以使未插入絕緣支撐物4的邊部12的樹(shù)脂厚度(硅酮樹(shù)脂層13的厚度)變薄。
其它部分與第1實(shí)施例完全相同。
在實(shí)際制作(對(duì)3kv、77kv、154kv三點(diǎn))具有這樣結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的避雷器，進(jìn)行與第1實(shí)施例同樣的放壓試驗(yàn)和煮沸試驗(yàn)時(shí)，同樣得到良好的效果。尤其在放壓試驗(yàn)中，在多角形的硅酮樹(shù)脂容器5內(nèi)，在絕緣支撐物4的無(wú)開(kāi)口部3的邊部12形成薄的硅酮樹(shù)脂層13，所以得到優(yōu)良的放壓特性。即，在放壓試驗(yàn)中，利用過(guò)載工作而使氧化鋅元件1破損，而且，即使伴隨電弧產(chǎn)生的氣體使內(nèi)壓上升，也因開(kāi)口部3的薄硅酮樹(shù)脂層13破裂，氣體噴出，將硅酮樹(shù)脂容器5部分地破壞，所以可以防止避雷器爆炸性地飛散。
因此，在本實(shí)施例中，除了可獲得與第1實(shí)施例相同的效果以外，還可以提高放壓特性。
作為本實(shí)施例的變形例，還可以在多角形的頂點(diǎn)部配置絕緣支撐物4，使多角形的邊部的硅酮樹(shù)脂厚度變薄。在這種情況下，實(shí)際制作避雷器，進(jìn)行同樣的試驗(yàn)時(shí)，可得到同樣良好的放壓特性。
此外，在多角形邊部和頂點(diǎn)部的某處配置絕緣支撐物4的情況下，最好也使該厚度是整個(gè)避雷器的聚合物的最薄部分，為2～5mm。其理由是在不足2mm時(shí)，容易破損，而如果超過(guò)5mm，則短路電流通電時(shí)，內(nèi)壓上升大。
此外，在模壓硅酮樹(shù)脂容器5時(shí)，預(yù)先準(zhǔn)備上下延伸的帶狀的硅酮橡膠，在硅酮樹(shù)脂層13的適當(dāng)位置上，將硅酮樹(shù)脂容器5模壓并將該帶狀硅酮橡膠包含在內(nèi)，來(lái)進(jìn)行制造。這種情況下，由于都是硅酮樹(shù)脂的材料，所以未預(yù)先準(zhǔn)備帶狀橡膠的產(chǎn)品和最終產(chǎn)品相同。但是，在預(yù)先準(zhǔn)備帶狀橡膠的情況下，由于在其表面上形成邊界面，所以能夠以該邊界面作為放壓的起點(diǎn)。因此，可以防止避雷器爆炸性地飛散。再有，如果帶狀硅酮橡膠的配置位置是放壓起點(diǎn)的位置，則在硅酮樹(shù)脂層13的哪里都可以，但最好配置在中央附近。這是因?yàn)樵娇拷醒耄艍涸饺菀住?br> 或者，也可以在未插入作為元件間隔板的絕緣支撐物4的邊部12的一部分上設(shè)置具有直徑不斷增大的突起。這種情況下，對(duì)硅酮樹(shù)脂容器5進(jìn)行模壓后，覆蓋該突起部的硅酮橡膠變薄，所以覆蓋該突起部的硅酮橡膠為放壓的起點(diǎn)，從而可以防止避雷器爆炸性地飛散。圖4是本發(fā)明第4實(shí)施例的應(yīng)用本發(fā)明第1～6、第12、第14方面的避雷器的一個(gè)形態(tài)的示意剖面圖。第4實(shí)施例是在上述第1實(shí)施例的避雷器中，使硅酮樹(shù)脂容器5的蓋部5b的長(zhǎng)度為5cm、間隔為5cm，并且在以避雷器作為安裝柱的托架的桁架10上設(shè)有包括角部的凹凸部10a。而其它部分與第1實(shí)施例完全相同。
在實(shí)際制作有這樣結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的避雷器，進(jìn)行與實(shí)施例1相同的放壓試驗(yàn)和煮沸試驗(yàn)時(shí)，得到同樣良好的結(jié)果。
因此，即使在本實(shí)施例中，也可以獲得與第1實(shí)施例同樣的效果。
尤其在本實(shí)施例中，通過(guò)使硅酮樹(shù)脂容器5的蓋部5b的長(zhǎng)度和間隔為適當(dāng)?shù)某叽?，可以使喜歡啄啃圓柱形狀的適度柔軟的樹(shù)干狀物體的鳥(niǎo)14的嘴夠不到硅酮樹(shù)脂容器5的殼體部5a。
而且，通過(guò)在以避雷器為安裝柱的托架的桁架10上設(shè)置包括角部的凹凸部10a，可以從物理的角度防止鳥(niǎo)停留在硅酮樹(shù)脂容器5的附近。
因此，可以同時(shí)防止避雷器因鳥(niǎo)造成的損傷和因鳥(niǎo)糞造成的污染，可以防止水分侵入到避雷器內(nèi)部的可能性。如上述那樣，決定蓋部5b的長(zhǎng)度和間隔的理由是在除此以外的情況下，存在鳥(niǎo)啄啃殼體部5a的可能性，不能獲得尺寸設(shè)定的效果。
作為本實(shí)施例的變形例，通過(guò)應(yīng)用發(fā)明的第13方面，在硅酮樹(shù)脂容器5的表面上，可考慮予以顯示條紋狀的圖案、將有補(bǔ)色關(guān)系的顏色交替配色的圖案、有可能飛來(lái)的鳥(niǎo)的天敵的圖案等使鳥(niǎo)在視覺(jué)上就避開(kāi)靠近的圖案。具體地說(shuō)，在硅酮樹(shù)脂容器5的表面上，描繪作為鳥(niǎo)的天敵的例如蛇的圖案或臉、眼等。無(wú)論如何，通過(guò)顯示鳥(niǎo)在視覺(jué)上吃驚而不會(huì)靠近、自然界中很少存在的配色的圖案，或者顯示鳥(niǎo)的天敵的圖案和配色，可以在視覺(jué)上防止鳥(niǎo)靠近避雷器，所以可以防止鳥(niǎo)造成的破壞和鳥(niǎo)糞造成的避雷器的污損。本發(fā)明不限于上述各實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以實(shí)施各種各樣的形態(tài)。即，在至少具有在非線性電阻體周?chē)渲玫碾姌O端子上固定的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)絕緣支撐物、和在非線性電阻體和絕緣支撐物的周?chē)旱墓柰獦?shù)脂容器的條件下，非線性電阻體和絕緣支撐物、硅酮樹(shù)脂容器等細(xì)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)和其它部分的結(jié)構(gòu)可以自由選擇，無(wú)論哪種情況下，都可獲得與上述實(shí)施例相同的良好效果。
如以上說(shuō)明，在本發(fā)明中，通過(guò)配有在非線性電阻體周?chē)渲玫碾姌O端子上固定的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的絕緣支撐物、以及在非線性電阻體和絕緣支撐物周?chē)旱墓柰獦?shù)脂容器，可以提供在非線性電阻體因過(guò)載而破損，在避雷器內(nèi)部流過(guò)接地電流的情況下，可以提供可充分釋放內(nèi)部壓力、避雷器不會(huì)爆炸分散、并且水分不侵入避雷器內(nèi)部、放壓特性和耐煮沸特性良好、安全并且長(zhǎng)期可靠性高的避雷器。
在本發(fā)明中，除了以上那樣的結(jié)構(gòu)以外，通過(guò)在硅酮樹(shù)脂容器的蓋部的尺寸和硅酮樹(shù)脂容器表面的圖案顯示、以及以避雷器為安裝柱的托架的桁架部等上想辦法，除了防止爆炸分散和防止水分侵入之外，還可以防止烏鴉等鳥(niǎo)類(lèi)造成的破壞，提供可靠性更高的避雷器。
權(quán)利要求
1．一種避雷器，層積以氧化鋅為主要成分的至少一片以上的非線性電阻體，在該層積構(gòu)造的兩端配置電極端子，形成避雷器內(nèi)部元件，由絕緣支撐物來(lái)絕緣支撐該避雷器內(nèi)部元件，并裝入絕緣容器內(nèi)，其特征在于所述絕緣支撐物是分別固定在所述兩端的電極端子上的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)絕緣支撐物，相互隔開(kāi)間隔地配置在所述非線性電阻體的周?chē)撻g隔在避雷器軸方向延伸；所述絕緣容器是在所述非線性電阻體和所述絕緣支撐物周?chē)旱墓柰獦?shù)脂容器。
2．如權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣支撐物和所述電極端子的固定部使用從下述方法中選擇的一種以上的固定方法來(lái)進(jìn)行固定，即從利用螺栓固定、利用在絕緣支撐物的端部設(shè)置的突起與電極端子上設(shè)置的孔之間的嵌合的固定、以及利用絕緣支撐物和電極端子之間粘接的固定中選擇的一種以上的固定方法來(lái)固定。
3．如權(quán)利要求1或2所述的避雷器，其特征在于，在至少一個(gè)所述電極端子上設(shè)有螺栓孔，并將螺栓插入該螺栓孔；將金屬擋板配置在所述電極端子和所述非線性電阻體之間；通過(guò)將所述金屬擋板用所述螺栓來(lái)擠壓而具有起重器功能。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，將強(qiáng)度不同的多個(gè)彈簧配置在一個(gè)所述電極端子和所述非線性電阻體之間，在另一個(gè)電極端子和非線性電阻體之間留有彈簧用的壓縮余量。
5．如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣支撐物是強(qiáng)化纖維塑料(FRP)。
6．如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，所述避雷器內(nèi)部元件被網(wǎng)狀的強(qiáng)化纖維塑料(FRP)覆蓋。
7．如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，在所述非線性電阻體的側(cè)面有模壓的環(huán)氧樹(shù)脂層。
8．如權(quán)利要求7所述的避雷器，其特征在于，在除了所述避雷器內(nèi)部元件的通電部以外的部分和所述絕緣支撐物的周?chē)心旱沫h(huán)氧樹(shù)脂層。
9．如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，所述硅酮樹(shù)脂容器大致形成多角形，在該硅酮樹(shù)脂容器的周?chē)?，按從配置在多角形的每一個(gè)邊、和配置在多角形的各頂點(diǎn)中選擇的配置條件來(lái)配置所述絕緣支撐物。
10．如權(quán)利要求9所述的避雷器，其特征在于，對(duì)于所述非線性電阻體和所述硅酮樹(shù)脂容器的表面之間的硅酮樹(shù)脂厚度，中間未夾有所述絕緣支撐物部分的硅酮樹(shù)脂厚度比中間夾有所述絕緣支撐物部分的硅酮樹(shù)脂厚度薄。
11．如權(quán)利要求9所述的避雷器，其特征在于，所述非線性電阻體和所述硅酮樹(shù)脂容器表面之間的硅酮樹(shù)脂厚度在最薄部分是2～5mm。
12．如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，所述硅酮樹(shù)脂容器有長(zhǎng)度為5cm以上、間隔為5cm以下的蓋部。
13．如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，在所述硅酮樹(shù)脂容器的表面上，顯示有從條紋狀圖案、將有補(bǔ)色關(guān)系的顏色交替配色的圖案、可能飛來(lái)的鳥(niǎo)的天敵的圖案中選擇的一種以上類(lèi)型的圖案。
14．如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的避雷器，其特征在于，在作為避雷器安裝柱的托架的桁架部，設(shè)有包括角部的凹凸部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種避雷器，可充分釋放內(nèi)部壓力，不會(huì)爆炸分散，并且水分不侵入避雷器內(nèi)部。在氧化鋅元件1的周?chē)O(shè)置多個(gè)強(qiáng)化纖維塑料(FRP)制成的有剛性的細(xì)長(zhǎng)的板狀絕緣支撐物4，分別固定在兩側(cè)的電極端子2上，并形成在避雷器軸方向延伸的多個(gè)開(kāi)口部3。用流動(dòng)性良好的硅酮樹(shù)脂來(lái)模壓氧化鋅元件1和絕緣支撐物4的周?chē)?，形成殼體部5a和蓋部5b組成的硅酮樹(shù)脂容器5。
文檔編號(hào)H01C7/12GK1317807SQ0110975
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者石崎義弘, 菅雅弘, 深野孝人, 島上圭祐, 佐野福男, 鈴木洋典, 成田廣好 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社