JPS6029201B2

JPS6029201B2 - ギヤツプレス避雷器

Info

Publication number: JPS6029201B2
Application number: JP5369677A
Authority: JP
Inventors: 宗次小島; 義弘石崎
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1977-05-12
Publication date: 1985-07-09
Also published as: JPS53139157A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子を使用し
たギャップレス選雷器に関するものである。

従来の避雷器は、直列ギャップと炭化珪素を主成分とす
る電圧非直線抵抗体素子を使用し、それらを直列ギャッ
プの放電開始電圧を管理しやすい気体（乾燥空気、窒素
等）の雰囲気に収容していた。

しかし近年開発された金属酸化物の電圧非直線抵抗体素
子を使用した避電器は、その定格電圧を印加しても数仏
Ａ〜ｍん程度の電流しか流さないので直列ギャップが不
用となり、乾燥空気、窒素ガス雰囲気の碍管又は絶縁筒
の内に金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子だけを収容し
たギヤップレス避雷器となった。

しかし特に、乾燥空気や窒素ガスを封入した絶縁筒内に
金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子を収容したギャップ
レス避電器を、ＳＦ６ガスが封入された金属タンクに収
容したガス絶縁開閉装置所謂ミニクラツド用ギャップレ
ス避電器とした場合、その避雷器内部要素が電圧非直線
抵抗体だけなので、その有効長が従来の避電器のそれと
比べはるかに短くなる。

この事は避雷器自体を小型軽量にすることができるので
利点がある一方、避雷器内部の絶縁距離がとれなくなる
と言う欠点も生ずる。ミニクラツド用ギャップレス避雷
器はＳＦ６ガスにより避雪器外部を絶縁しているので外
面に対しては十分絶縁距離はとれるが、その内部にＳＦ
６ガスを封入すると避雷器が続流しや断不能におちいっ
た時に、その内圧上昇により避圧膜が動作した場合など
を考慮すると、ＳＦ６ガスの分解ガスが発生するので、
ＳＦ６ガスを使用できず、この為絶縁筒などでガス区分
して乾燥空気や窒素ガスを封入してある。しかしＳＦ６
ガス中と比べるとその絶縁距離が５倍程度必要となり絶
泰象拒機が不足する不利がある。本発明は、基本的には
外部をＳＦ６ガス、内部を乾燥空気や窒素ガスで絶縁し
たギャップレス避電器において避雷器内部の絶縁を、改
善し、小形で絶縁特性のすぐれたギャップレス選雷器を
得ることを目的とする。

本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図に示す様に、金属タンク２内にＳＦ６ガス３を介
して収容された絶縁筒４などでガス区分された避雷器本
体５において、その内部要素６として金属酸化物の電圧
非直線抵抗体素子７を所要個数積み重ねて構成する。

そして絶縁筒４内には乾燥空気もしくは窒素ガス８を封
入すると共に詳細を後述するようにＳＦ６ガス又はフレ
オンガスを混入させてミニクラッド用に適したギャップ
レス避雷器１を構成する。この場合避雷器本体５の構造
は金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子７を積み重ねて構
成した内部要素６をバネ１０等で固定した場合に必要な
高さと並びに防膝構造上必要なスペースをとった大きさ
とする。

この避電器本体５をＳＦ６ガス３と絶縁スベーサ９によ
り絶縁することによってコンパクトなギャップレス避電
器を提供できる。尚１３は内部要素６の周囲に設けた要
素６を支える絶縁ロッドを示す。一方前記避雷器本体５
の一側は金属タンク２から突出して外部に位置し、この
外端に防糠装置１１が取付けてあり接地される。又他側
はスベーサ９に設けた導体９０を介して図示しない管路
母線導体に接続される。しかして避雷器本体５内に封入
する気体は、乾燥空気又は窒素ガス中に、ＳＦ６ガス又
はフレオンガスを混入したものである。

ＳＦ６ガスを窒素ガス中に混入することによってその雰
囲気の絶縁耐力を上昇させることができる。このため避
雪器本体５の内部雰囲気の乾燥空気もしくは窒素ガス８
中に、ＳＦ６ガスを混入する事により、避雷器本体５の
内部の不足する絶縁距離を補うことが可能となる。金属
酸化物の電圧非直線抵抗体素子７を使用したギャップレ
ス避電器の場合は、放電現象を伴なわないのでその素子
７が収容される雰囲気の気体は、絶縁距離が改善される
気体であればよい。

この点から考えるとＳＦ６ガスが最適である。この点の
みを考えればＳＦ６ガス３が封入された金属タンク２の
中に避電器の内部要素６を収容するでけで、絶縁筒４な
どが不用になることになるか、防爆構造上問題があるの
で、本発明は絶縁筒４などにより、金属タンク２とはガ
ス区分をし、避電器本体５の内部雰囲気を乾燥空気もし
くは、窒素ガス８を主体とし、絶縁筒４の内面や避電器
内部要素６の不足する絶縁距離を補うだけのＳＦ６ガス
を封入する様にし、所要の絶縁耐力を得るようにしてい
る。このようにすれば、避雷器内部の雰囲気気体のほと
んどが乾燥空気もしくは窒素ガスであるため、避電器が
競流しや断不能した時に防爆装置１１が動作した場合で
も、ＳＦ６ガスの分解ガスの悪影響を最小に押えること
ができる。

そして絶縁筒４の高さを必要最小限にできるので小形化
をはかることができる。ここで、避雷器内部雰囲気中に
混入するＳＦ６ガスの量は、極力少なくした方が避雷器
の防像装置１１が動作した時のその分解ガス、ＨＦ，Ｓ
０２，Ｓ２Ｆ２，ＳＦ２，ＳＦ４，Ｓ２Ｆ，ｏ，ＳＯＦ
２，Ｓ０２Ｆ２ガス等の有毒ガスの発生を極力押えられ
る。

これらの分解ガスの発生量は、アーク電流、時間、ＳＦ
６ガスの密度、量などにより異なり定量的には決まらな
いが、この分解ガスは数ＰＰｍ存在するだけで有害であ
る為、乾燥空気もしくはＮ２ガス中に混入するＳＦ６ガ
スは極力少ない方が良い。乾燥空気もしくはＮ２ガス中
にＳＦ６ガスを混入した場合の絶縁耐力の向上は、ガス
圧力又は印加電圧の種類、ギャップ長などによっても異
なるが、ＳＦ６ガスが容積混合比で４０〜５０％存在し
ていればほぼＳＦ６ガス１００％の時の絶縁耐力に匹敵
する。又、ＳＦ６ガスの容積混合比が小さい程その絶縁
耐力の向上の割合が大きいので、ＳＦ６ガスの浸入の割
合を容積混合比で最大５０％以下とし、それ以下の割合
でＳＦ６ガスを混入する事により避電器本体５の内部の
不足する絶寮談拒離を補う。

容積混合比で１％以上存在しているとその効果は現われ
る。なお本発明を適用するミニクラッド用ギャップレス
避雷器１の内部雰囲気は、金属酸化物の電圧非直線抵抗
体素子７を使用している為、その容積は小さく、たとえ
最大５０％のＳＦ６ガスを混入したとしてもその量はわ
ずかなものである。又、避電器内部要素６の有効長もか
なり絶縁耐力に期待できるので混合気体の圧力をさほど
上げる必要もなく、ほぼ大気圧程度で充分所要の絶縁耐
力が期待できる。従って、ＳＦ６ガスの量は少なく、避
雷器の防嬢装置１１が動作した時のその分解ガスは、そ
れが悪影響を及ぼす量に達する事はない。第２図に本発
明の他の実施例を示す。第１図と同一部品に同符号を記
したこの実施例は図に示す様に、碍管１２内に乾燥空気
もしくは窒素ガス８を主体とし、ＳＦ６ガス又はフレオ
ンを混入した気体を封入すると共に、金属酸化物の電圧
非直線抵抗体素子７から成る避電器内部要素６を収容し
てギャップレス避雷器１４を構成するものである。この
場合避雷器１４の有効長良０ち碍管１２の高さは、内部
要素６を積んだ際の高さとすると、ギャップを使用しな
い金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子７だけを使用して
いる関係上短いので、碍管１２の漏れ距離などの碍管自
体の特性で決定すると、金属酸化物の電圧非直線抵抗体
素子７を与える絶縁ロッド１３の絶縁距離が不足する場
合もありうる。この場合も所要の絶縁耐力を得るため、
碍管１２内の雰囲気の乾燥空気もしくは窒素ガス８中に
ＳＦ６ガスを混入してあるので、第１図に示したミニク
ラッド用ギャップレス避雷器１の場合と同様所要の絶縁
耐力を得ることができる。さらに上言己構成に於いて避
電器競流しや断不能時に防爆装置１１が動作した時でも
、ＳＦ６ガスの量が少ないのでその分解ガスの影響は非
常に少ない。又、混入するＳＦ６ガスの代りに、それよ
りは絶縁耐力は小さいが類似した特性を示すフレオンガ
スを使用することもできる。以上述べたように本発明は
乾燥空気又は窒素ガス雰囲気中に、これよりも絶縁耐力
の高いＳＦ６、又はフレオンガスを封入した金属酸化物
の電圧非直線抵抗体素子を収容したギャップレス避電器
構成としたので、従来の避雷器の有効長がその内部要素
を積んだ際の高さにより決まっていたのに対し、その有
効長を容器外面の電気的特性で決めることができるよう
になったのでミニクラッド用避電器の場合などは特に小
型軽量にできる。

又防爆装置作動時にも分解ガスによる影響のないギャッ
プレス避雷器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したミニクラッド用ギャップレス
避電器の一実施例の断面図、第２図は本発明を碍管入り
ギャップレス避雪器に適用した一実施例の断面図である
。１・・…・ギャップレス避雷器、２・・・金属タンク、
３・・・・・・ＳＦ６ガス、４・・・・・・絶縁筒、５
・・・・・・避電器本体、６・・・・・・避電器内部要
素、７・・・・・・金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子
、８・・・・・・乾燥空気もしくは窒素ガス、１１・・
・・・・防像装置、１２・・・・・・碍管、１３・・・
・・・絶縁ロッド、１４・・・・・・碍管入りギャップ
レス避雷器。第２図第１図

Claims

【特許請求の範囲】

１金属酸化物の電圧非直線抵抗体素子を積み重ねて構
成した内部要素と、この内部要素を収納した容器と、こ
の容器内に封入した第１の絶縁ガスと、前記容器を収納
し内部に第２の絶縁ガスとしてＳＦ＿６ガスを封入した
タンクとから成り、前記第１の絶縁ガスを乾燥空気又は
窒素ガス中にＳＦ＿６ガス又はフレオンガスを混入した
混合ガスとし、前記ＳＦ＿６ガス又はフレオンガスは前
記乾燥空気又は窒素ガス中に容積混合比で１％乃至５０
％混入したことを特徴とするギヤツプレス避雷器。