(57)【要約】【課題】電圧分担の均一化が実現しつつ電圧分担制御用の部材を省略し、接地タンクの小径化とコストの低減化を図って、小形軽量で且つ安価な避雷器を提供する。【解決手段】避雷器要素１において、高圧側と電気的に接続された酸化亜鉛素子２の側面には絶縁層が設けられており、この絶縁層の上部に酸化亜鉛バリスター粉末層７が施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非直線抵抗体を複数個積層してなる避雷器要素を備えた避雷器において、
前記非直線抵抗体の表面に非直線抵抗特性を有する酸化亜鉛バリスター粉末層が施されたことを特徴とする避雷器。
【請求項２】
前記非直線抵抗体の側面には絶縁層が設けられており、
前記酸化亜鉛バリスター粉末層は無機材と混ぜた上で前記絶縁層の上層部に焼付けにて層状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】
前記非直線抵抗体の側面には絶縁層がコーティングされており、
前記酸化亜鉛バリスター粉末層は無機材と混ぜた上で前記絶縁層の上層部に塗布にて層状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項４】
前記酸化亜鉛バリスター粉末層は前記非直線抵抗体の側面の長手方向に沿って施されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の避雷器。
【請求項５】
前記酸化亜鉛バリスター粉末層は前記非直線抵抗体の側面の長手方向に沿って全面に連続して施されたことを特徴とする請求項４に記載の避雷器。
【請求項６】
前記酸化亜鉛バリスター粉末層は前記非直線抵抗体の側面の長手方向に沿って部分的にコーティングされたことを特徴とする請求項４に記載の避雷器。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化亜鉛素子のように非直線性に優れた抵抗体を複数積み重ねて避雷器要素を構成した避雷器に係り、特に、電圧分担制御用の部材を省略して小型軽量化を図ったタンク形の避雷器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、酸化亜鉛素子などの非直線抵抗体を使用した避雷器は、電圧電流非直線性、放電耐量特性、化学的安定性などに関して優れた特性を発揮する。そのため近年では、保護特性を大幅に向上した、高性能のタンク形避雷器が開発され、実用化されるに至っている。
【０００３】
このタンク形避雷器では通常、非直線抵抗体を直列に複数積み重ねて避雷器要素を構成するので、非直線抵抗体の積層方向に長くなる。そのため、タンク形避雷器は長手方向に沿って非直線抵抗体にかかる電圧分担が不均一になり易い。したがって、避雷器の長手方向の電圧分担を適正に均一化できるかどうかが、非直線抵抗体の寿命を左右する大きな要因となる。
【０００４】
そこで従来の避雷器には、電圧分担を制御するための部材が設けられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
ここで、図４の断面図を参照して、特許文献１に記載されている電圧分担制御用の部材を有するタンク形避雷器の従来例について、具体的に説明する。図４に示すように、タンク形避雷器では、非直線抵抗体である酸化亜鉛素子２を直列に積み重ねた避雷器要素１が、ＳＦ６ガスなどの絶縁性の優れた絶縁媒体３を封入した垂直配置の接地タンク５内部に収納され、接地タンク５と同軸状に配置されている。
【０００６】
この避雷器要素１の軸方向の一端部（図４では上端部）は、絶縁スペーサ４で支持された高圧導体６を介して、図示しない変電所母線に接続されている。このようなタンク形避雷器において、酸化亜鉛素子２に係る電圧分担の均一化を図るための部材として、避雷器要素１の高圧側にはシールド８が配設されている。また、避雷器要素１の低圧側には大地電位部が接続されている。
【０００７】
また、特許文献２の技術は、複合材料からなる電界制御要素を、避雷器要素の極めて近くに取り付けるようにした避雷器である。
【特許文献１】特開２００１−６８３０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術には次のような課題があった。すなわち、特許文献１に相当する図４に示したタンク形避雷器では、電圧分担制御用部材であるシールド８の径寸法が大きく、接地タンク５の電界強度を低減するためには、絶縁破壊が生じないレベルまで接地タンク５の内径を大きくする必要があった。その結果、避雷器の径寸法が増大してしまい、大形化、重量化を招いていた。
【０００９】
このため、タンク形避雷器のコンパクト化を図るべく、様々な技術が提案されていた。先に述べた特許文献１に記載された従来技術では、電界制御要素を複合材料から構成することで導電性を低下させ、避雷器要素の極めて近くに、電界制御要素を取り付けることで、接地タンク内径の小径化を図っている。
【００１０】
しかし、特許文献２記載の避雷器も、電界制御要素を避雷器要素に取り付ける構成であることに変わりはなく、たとえ、避雷器要素の外面に電界制御要素を保持させたにせよ、電界制御要素の径方向に厚み寸法の分だけ、接地タンクが大径化し、避雷器が大きく、重くなることは不可避であった。このように、電圧分担制御用の部材を有するタンク形避雷器においては、大形化、重量化が問題となっていた。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、電圧分担の均一化が実現しつつ電圧分担制御用の部材を省略し、接地タンクの小径化とコストの低減化を図って、小形軽量で且つ安価な避雷器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、非直線抵抗体が複数積層された避雷器において、前記非直線抵抗体の表面に非直線抵抗特性を有する酸化亜鉛バリスター粉末層が施されたことを特徴とするものである。
【００１３】
以上のような構成を有する本発明の避雷器においては、非直線抵抗体の表面に酸化亜鉛バリスター粉末層を施すことで、見かけ上の静電容量を大きくすることができ、非直線抵抗体−酸化亜鉛バリスター粉末層間に流れる容量分電流を補償することができる。このため、避雷器の長さ方向に沿った電圧分担を均一化することが可能となり、従来用いていた電圧分担制御用の部材を省くことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の避雷器によれば、非直線抵抗体の表面に酸化亜鉛バリスター粉末層を施すといった極めて簡単な構成により、見かけ上の静電容量の増大と、非直線抵抗体−酸化亜鉛バリスター粉末層間の容量分電流の補償を実現して、避雷器の長さ方向に沿った電圧分担の均一化を図りつつ、電圧分担制御用の部材を省略することができ、接地タンクの小径化とコストの低減化に寄与して、コンパクト性・経済性が向上した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る避雷器の実施形態の一例について、図１〜図３の断面図を参照して具体的に説明する。なお、図４に示した従来例と同一部分については同一符号を付記して説明は省略する。
【００１６】
（１）代表的な実施形態
［構成］
本発明にかかる代表的な実施形態について、図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態の避雷器要素１において、高圧側と電気的に接続された酸化亜鉛素子２の側面には絶縁層が設けられており、この絶縁層の上部に酸化亜鉛バリスター粉末層７が施されている。酸化亜鉛バリスター粉末層７は、無機材と混ぜた上で、前記絶縁層の上層部に焼付け又は塗布にて層状に形成される。なお、酸化亜鉛バリスター粉末層７は高圧導体６寄りの上部側にのみ施されている。
【００１７】
［作用効果］
以上のような構成を有する本実施形態では、酸化亜鉛素子２の側面に酸化亜鉛バリスター粉末層７を施すことで、見かけ上の静電容量が大きくなり、しかも、酸化亜鉛素子２と酸化亜鉛バリスター粉末層７との流れる容量分電流を補償することができる。
【００１８】
このため、避雷器の長さ方向に沿った電圧分担を均一化することが可能となり、従来用いていたシールドなどの電圧分担制御用の部材を設置する必要がない。したがって、接地タンク５の小径化とコストの低減化を進めることができる。これにより、小形軽量で且つ安価な避雷器を提供することができ、避雷器を適用する変電所全体のコストダウンに寄与することができる。
【００１９】
（２）他の実施形態
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、酸化亜鉛バリスター粉末層７の粒径や組成などは適宜選択自由であり、酸化亜鉛素子２に対する酸化亜鉛バリスター粉末層７を施す箇所も適宜変更可能である。
【００２０】
具体的には図２に示すように、酸化亜鉛バリスター粉末層７を、酸化亜鉛素子２の側面の長手方向に沿って上端部から下端部まで全面に連続的して設けても良い。このような実施形態によれば、コーティング作業の作業効率が向上する。
【００２１】
また、図３に示すように、酸化亜鉛バリスター粉末層７ａ、７ｂ、７ｃを、酸化亜鉛素子２側面の長手方向に沿って部分的に設けても構わない。このような実施形態によれば、所望の部分のみ、見かけ上の静電容量を大きくでき、酸化亜鉛素子２と酸化亜鉛バリスター粉末層７ａ、７ｂ、７ｃとの流れる容量分電流を補償可能であるため、より高い精度で電圧分担の均一化を実現することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１…避雷器要素
２…酸化亜鉛素子
３…絶縁媒体
４…絶縁スペーサ
５…接地タンク
６…高圧導体
７、７ａ、７ｂ、７ｃ…酸化亜鉛バリスター粉末層
８…シールド
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るタンク形避雷器の代表的な実施形態の断面図。
【図２】本発明に係るタンク形避雷器の他の実施形態の断面図。
【図３】本発明に係るタンク形避雷器の他の実施形態の断面図。
【図４】従来のタンク形避雷器の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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