(57)【要約】【課題】雷サージ吸収時における制限電圧を低くすることが可能であるとともに、続流の発生を抑制することが可能な避雷器及びそれを備えた接地端子盤を提供すること。【解決手段】Ｂ種接地電極１２ｂとＤ種接地電極１２ｄとを有する接地端子盤１０であって、Ｂ種接地電極１２ｂとＤ種接地電極１２ｄとの間に、コンデンサ２１とギャップ式アレスタ２２とが直列に接続された避雷器２０を接続する。ギャップ式アレスタ２２を用いることで、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能となる。また、ギャップ式アレスタ２２にコンデンサ２１を直列接続することで、商業電源電圧による続流を抑制することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサとギャップ式アレスタとを直列に接続したことを特徴とする避雷器。
【請求項２】
前記コンデンサの静電容量が１μＦ以上１００μＦ以下であることを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】
Ｂ種接地線が接続される第一接地電極とＢ種接地線以外の接地線が接続される第二接地電極とを有する接地端子盤であって、
前記第一接地電極と前記第二接地電極との間に、請求項１又は請求項２に記載の避雷器を接続したことを特徴とする接地端子盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、避雷器及びそれを備えた接地端子盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
接地端子盤の近くに落雷が発生すると接地電位が上昇する。落雷により接地電位が上昇すると、その上昇した接地電位がサージ電圧として電気機器にかかることとなり、電気機器が破壊される虞がある。
【０００３】
従来、雷サージ電圧による電気機器の破壊防止のために、接地電極間にバリスタを接続した接地端子盤が知られている（例えば、特許文献１図１参照）。この接地端子盤では、接地電極間の電位差がバリスタの制限電圧以上に上昇すると、接地電極間に接続されたバリスタが導通してサージ電流が吸収されて、接地電極間の電位差がバリスタの制限電圧以上に上昇することが抑制される。そして、電気機器に過剰な電圧がかかることが抑止され、サージ電圧による電気機器の破壊が抑制される。
【０００４】
また、雷サージ電圧による電気機器の破壊防止のために、落雷時に絶縁抵抗が破壊される程度のわずかな間隙を接地電極間に形成した接地端子盤が知られている（例えば、特許文献１図２参照）。この接地端子盤では、落雷時において接地電極間に高電位差が発生した場合に当該間隙の絶縁抵抗が破壊されて両接地電極間が短絡することでサージ電流が吸収される。この結果、雷サージ電圧による電気機器の破壊が抑止される。この接地端子盤ではサージ電流吸収時には間隙による絶縁抵抗が破壊されて接地電極間が短絡した状態となるので、雷サージ電流吸収時の制限電圧を低く抑えることが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２２４７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、接地電極間にバリスタを接続したものでは、制限電圧をバリスタ電圧以下にすることができないため、雷サージ電流吸収時の制限電圧を低く抑えることが困難である。このため、雷サージ電流吸収時におけるバリスタでの発熱を抑制することが困難であり、熱によりバリスタ及び他の機器が損傷を受ける虞がある。
【０００６】
また、接地電極間にわずかな間隙を形成したものでは、雷サージ電流吸収時の制限電圧を低く抑えることが可能となるものの、発生したアークが雷サージ電流通過後も商用電源の電圧により遮断されずに流れ続けるいわゆる「続流」が発生する虞がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能であるとともに続流の発生を抑制することが可能な避雷器及びそれを備えた接地端子盤を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき説明する。
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載の避雷器（避雷器２０）では、コンデンサ（コンデンサ２１）とギャップ式アレスタ（ギャップ式アレスタ２２）とを直列に接続することを特徴としている。ギャップ式アレスタを用いることで、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能となる。また、ギャップ式アレスタにコンデンサを直列接続することで、商業電源電圧による続流を抑制することが可能となる。
【００１０】
なお、請求項２記載の発明のように、コンデンサの静電容量は１μＦ以上１００μＦ以下であることが好ましい。静電容量がこの範囲にあるコンデンサを用いることで、雷サージ周波数に対しては低インピーダンス、商用電源周波数に対しては高インピーダンスとすることが可能となる。この結果、雷サージ電流吸収時においてはギャップ式アレスタによるサージ電流吸収を妨げず、一方雷サージ電流吸収後においては商業電源電圧による続流を抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項３記載の接地端子盤（接地端子盤１０）では、Ｂ種接地線（接続線１６ｂ）が接続される第一接地電極（Ｂ種接地電極１２ｂ）とＢ種接地線以外の接地線（接続線１６ｄ）が接続される第二接地電極（Ｄ種接地電極１２ｄ）とを有する接地端子盤であって、前記第一接地電極と前記第二接地電極との間に、請求項１又は請求項２に記載の避雷器を接続することを特徴としている。これによると、ギャップ式アレスタを用いることで、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能となる。また、ギャップ式アレスタにコンデンサを直列接続することで、商業電源電圧による続流を抑制することが可能となる。また、Ｂ種接地線が接続される第一接地電極とＢ種接地線以外の接地線が接続される第二接地電極との間に避雷器を接続することにより、第二接地電極に接続された電気機器が雷サージにより破壊されることを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、コンデンサとギャップ式アレスタとを直列に接続して避雷器を構成することにより、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能であるとともに続流の発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る接地端子盤を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る接地端子盤の構成を示す図である。図１に示すように、接地端子盤１０は箱型の盤本体１１と盤本体１１の内部に配設された四個の接地電極１２とを含んで構成されている。本実施形態では、接地電極１２は一個のＢ種接地電極１２ｂ及び三個のＤ種接地電極１２ｄを含んで構成されている。各接地電極１２は接続端子１３、接地端子１４及び接続端子１３と接地端子１４とを接続する接続バー１５を有している。Ｂ種接地電極１２ｂの接続端子１３には電源トランスの２次側に接続された接続線１６ｂが接続されており、Ｄ種接地電極１２ｄの接続端子１３には電源に接続される一般の電気機器のアース端子に接続された接続線１６ｄが接続されている。また、各接地端子１４には接地線１７が接続されている。
【００１４】
避雷器２０はコンデンサ２１とギャップ式アレスタ２２とが直列接続されて構成されており、本実施形態では３組の避雷器３０が用いられている。避雷器２０はその一端がＢ種接地電極１２ｂに接続されるとともに他端が各Ｄ種接地電極１２ｄに接続されている。ギャップ式アレスタ２２は異常過電圧（サージ電圧）が印加されると導通してサージを吸収するものであり、例えば約１ｋＶ程度で動作するものが選定されている。コンデンサ２１は一般に低周波数の交流電圧に対しては高インピーダンスとなり高周波数の交流電圧に対しては低インピーダンスとなり、本実施形態では、商用電源周波数（５０〜６０Ｈｚ）に対しては高インピーダンスとなり雷サージ周波数（約２０ｋＨｚ以上）に対しては低インピーダンスとなるように、静電容量が１０μＦのものが用いられている。
【００１５】
次に本実施形態に係る避雷器２０及び接地端子盤１０の作動及び効果について説明する。
【００１６】
接地端子盤１０の付近に落雷が発生すると接地電位が上昇する。そして、Ｂ種接地電極１２ｂとＤ種接地電極１２ｄとの間の電位がギャップ式アレスタ２２の作動設定電圧（約１ｋＶ）以上になると、ギャップ式アレスタ２２が導通してサージ電流が吸収される。これにより、Ｄ種接地電極１２ｄに接続された電気機器に過剰な電圧がかかることが抑制され、サージ電圧により電気機器が破壊されることが抑制される。しかもギャップ式アレスタ２２は、一旦動作状態に移行すると、回路の地絡・短絡状態と等しくなる。このため、本実施形態では雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能となり、ギャップ式アレスタ２の発熱も抑制することが可能となる。
【００１７】
一方、ギャップ式アレスタ２２により雷サージを吸収すると、発生したアークが雷サージ電流通過後も商用電源の電圧により遮断されずに流れ続けるいわゆる「続流」が発生する虞がある。この点、本実施形態の避雷器２０では、コンデンサ２１がギャップ式アレスタ２２と直列に接続されている。そして、このコンデンサ２１は雷サージ周波数に対しては低インピーダンスとなり、商用電源周波数に対しては高インピーダンスとなるような静電容量のものが選定されている。このため、ギャップ式アレスタ２２による雷サージ電流の吸収がコンデンサ２１のために妨げられることが抑制されるとともに、商用電源電流による続流をコンデンサ２１により遮断することが可能となる。すなわち、本実施形態の避雷器２０を備えた接地端子盤１０においては、雷サージ電流吸収時における制限電圧を低く抑えることが可能であるとともに続流を抑制することも可能である。
【００１８】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
【００１９】
図２及び図３は接地端子盤１０に接続される避雷器２０の変形例を示す図である。上記実施形態においては、一個のコンデンサ２１と一個のギャップ式アレスタ２２とを直列接続した三組の避雷器２０をそれぞれ、Ｂ種及びＤ種接地電極１２ｂ，１２ｄ間に接続した。しかし、図２に示すように、一端が各Ｄ種接地電極１２ｄに接続された三個のコンデンサ２１の他端を一個のギャップ式アレスタ２２の一端に直列接続し、このギャップ式アレスタ２２の他端をＢ種接地電極１２ｂに接続するようにしてもよい。また、図３に示すように、一端が各Ｄ種接地電極１２ｄに接続された三個のギャップ式アレスタ２２の他端を一個のコンデンサ２１の一端に直列接続し、このコンデンサ２１の他端をＢ種接地電極１２ｂに接続するようにしてもよい。これらの構成によっても、上記実施形態の避雷器２０と同様の作用効果を奏する。
【００２０】
上記実施形態では、動作開始電圧が１ｋＶのギャップ式アレスタ２２を用いたが、ギャップ式アレスタ２２としては５００Ｖ〜２ｋＶで動作するものを用いればよい。また、上記実施形態では、コンデンサ２１の静電容量は１０μＦのものを用いたが、商用電源周波数に対しては高インピーダンスとなり、雷サージ周波数に対しては低インピーダンスとなるようにするためには、静電容量は１μＦ以上１００μＦ以下程度の範囲のものを選定すればよい。
【００２１】
上記実施形態では、接地端子盤１０にはＢ種及びＤ種の接地電極１２ｂ，１２ｄを備える構成のものを用いたが、更にＡ種及びＣ種の接地電極を備える構成のものを採用することも可能である。この場合においても、Ｂ種接地電極１２ｂとＢ種以外の接地電極１２ｄとの間に、避雷器２０を接続すれば、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２２】
上記実施形態では、Ｂ種接地電極１２ｂを一個のみ備える接地端子盤１０を説明したが、Ｂ種接地電極１２ｂを三個備える接地端子盤１０においても、本発明を適用することが可能である。この場合には、Ｂ種以外の接地電極１２ｄといずれかのＢ種接地電極１２ｂとの間に避雷器２０を接続すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明の一実施形態に係る接地端子盤を示す構成図である。
【図２】接地端子盤に接続される避雷器の変形例を示す図である。
【図３】接地端子盤に接続される避雷器の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…接地端子盤、１１…盤本体、１２ｂ…Ｂ種接地電極（第一接地電極）、１２ｄ…Ｄ種接地電極（第二接地電極）、１３…接続端子、１４…接地端子、１５…接続バー、１６ｂ，１６ｄ…接続線、１７…接地線、２０…避雷器、２１…コンデンサ、２２…ギャップ式アレスタ。
【図１】
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【図２】
2008218266.tif 000004
【図３】
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