(57)【要約】【課題】  耐電圧試験時においても、取り外し作業およびガス処理を行うことなく、試験電圧を印加することが可能な避雷器を提供することを目的とする。【解決手段】  実施形態の避雷器は、ガス絶縁開閉装置において使用される避雷器において、ガスが充填される円筒形の金属容器と、この金属容器の中心軸に沿って積層された円柱形の酸化亜鉛素子と、前記中心軸に沿って、前記酸化亜鉛素子とリード線を介して接続され、前記酸化亜鉛素子よりも低圧側に積層された円柱形の補助酸化亜鉛素子と、この補助酸化亜鉛素子の低圧側端部に接続された低圧側導体と、前記補助酸化亜鉛素子の高圧側端部および前記低圧側導体を接続するスイッチとを具備することを特徴としている。【選択図】  図１
2012038928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス絶縁開閉装置において使用される避雷器において、
ガスが充填される円筒形の金属容器と、
この金属容器の中心軸に沿って積層された円柱形の酸化亜鉛素子と、
前記中心軸に沿って、前記酸化亜鉛素子とリード線を介して接続され、前記酸化亜鉛素子よりも低圧側に積層された円柱形の補助酸化亜鉛素子と、
この補助酸化亜鉛素子の低圧側端部に接続された低圧側導体と、
前記補助酸化亜鉛素子の高圧側端部および前記低圧側導体を接続するスイッチと、
を具備することを特徴とする避雷器。
【請求項２】
前記補助酸化亜鉛素子は、高圧側端部および低圧側端部に金属板を備えていることを特徴とする請求項１に記載の避雷器。
【請求項３】
前記補助酸化亜鉛素子の直径は、前記酸化亜鉛素子の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の避雷器。
【請求項４】
前記酸化亜鉛素子または前記補助酸化亜鉛素子は、１ｍＡの電流を流した際の電界が６００Ｖ／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３に記載の避雷器。
【請求項５】
絶縁容器と、
この絶縁容器のほぼ中心軸に沿って積層された酸化亜鉛素子と、
この酸化亜鉛素子の高圧側端部に接続された高圧側導体と、
を具備し、
前記高圧側導体は、ケーブルを介して外部スイッチと接続され、
この外部スイッチは、高圧側において引出し線と接続され、
この引出し線は２本に分岐し、１本はブッシング、変圧器の順に接続され、１本は架空線またはガス絶縁開閉装置のうち少なくとも一つに接続されることを特徴とする避雷器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は避雷器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電所或いは開閉所においては、ＳＦ６ガス等の絶縁性及び消弧性に優れた絶縁媒体を使用した高性能なガス絶縁開閉装置が多く使用されている。
【０００３】
一般的なガス絶縁開閉装置のライン回線引き込み口には、開閉装置および変圧器を雷等の異常電圧から保護するための避雷器が設けられている。このような構成を有するガス絶縁開閉装置を変電所等に設置する場合には、実系統の運転に入る前に、その電気的絶縁性能を確認するために、現地において耐電圧試験を実施している。近年においては、絶縁強調の見直しが行われ、避雷器素子の雷インパルスレベルを低減し、ガス絶縁開閉装置全体の経済性向上が図られている。
【０００４】
しかしながら、避雷器素子の雷インパルスレベルを低減した結果、従来耐電圧試験時において印加していた交流電圧を印加できなくなり、避雷器部分に電圧が印加されないように、ガス開閉装置から避雷器を切り離す必要が生じる。この方法では、真空引きやガス封入等のガス処理をしなければならず、多大な時間を要するばかりでなく、再取り付け作業が必要であるため、作業工程が煩雑であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１２３７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、耐電圧試験時においても、取り外し作業およびガス処理を行うことなく、試験電圧を印加することが可能な避雷器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、実施形態の避雷器は、ガス絶縁開閉装置において使用される避雷器において、ガスが充填される円筒形の金属容器と、この金属容器の中心軸に沿って積層された円柱形の酸化亜鉛素子と、前記中心軸に沿って、前記酸化亜鉛素子とリード線を介して接続され、前記酸化亜鉛素子よりも低圧側に積層された円柱形の補助酸化亜鉛素子と、この補助酸化亜鉛素子の低圧側端部に接続された低圧側導体と、前記補助酸化亜鉛素子の高圧側端部および前記低圧側導体を接続するスイッチと、を具備することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態による避雷器の構成を示す簡略断面図。
【図２】第２の実施形態による避雷器の構成を示す簡略断面図。
【図３】第３の実施形態による避雷器の据付構成を示す簡略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の避雷器を図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の避雷器を示す断面図である。
【００１１】
避雷器１は、金属容器２、酸化亜鉛素子３、高圧側導体４、絶縁スペーサ５、リード線６、補助酸化亜鉛素子７、低圧側導体８およびスイッチ９を具備している。
【００１２】
金属容器２は、円筒状の筐体であり、内部にはＳＦ６ガスが充填される。金属容器２の容積は、定格電圧によって適宜設計される。金属容器２の材料は主に鉄が用いられる。
【００１３】
酸化亜鉛素子３は、金属容器２の中心軸にそって積層される。酸化亜鉛素子３は、例えば直径２０〜１５０ｍｍ、厚さ１〜５０ｍｍの円柱形で、積層される枚数は定格電圧によって異なる。酸化亜鉛素子３の側面は絶縁物でコーティングされており、酸化亜鉛を主成分とし、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）を混在した材料である。
【００１４】
酸化亜鉛素子３の高圧側上端は高圧側導体４に接しており、高圧側導体４は絶縁スペーサ５によって固定され、絶縁スペーサ５はガス開閉装置などの母線１０と接続される。なお、ここでいう「高圧側」とは線路側のことである。高圧側導体４の材料は主にアルミニウムが用いられる。
【００１５】
補助酸化亜鉛素子７は、酸化亜鉛素子３と同様に金属容器２の中心軸に沿って積層され、酸化亜鉛素子３の低圧側下端とリード線６を介して接続される。なお、ここでいう「低圧側」とは接地側のことである。
【００１６】
補助酸化亜鉛素子７の低圧側下端は低圧側導体８と接続され、低圧側導体８は避雷器１の外で接地される。
【００１７】
リード線６および低圧側導体８はスイッチ９と接続される。補助酸化亜鉛素子７は、現地耐電圧試験時に使用するものである。現地耐電圧試験時には、スイッチ９を閉じることにより、耐電圧試験電圧を印加でき、避雷器を回路から切り離すことなく耐電圧試験が実施できる。その結果、ガス処理等の工程の省略により、工期の大幅な短縮が可能となる。また、補助酸化亜鉛素子７は、１ｍＡの電流を流したときの電界が約６００Ｖ／ｍｍである素子を用いることができ、同一定格電圧における素子の積層枚数を小さくすることができる。その結果、避雷器１の全長が縮小され、小型化・省スペースに寄与する。
【００１８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図２を用いて説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、金属板１１および電圧計１２であり、これ以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１９】
補助酸化亜鉛素子７は、高圧側端部および低圧側端部に金属板１１を挿入し、金属板１１にリード線を介して電圧計１２を接続することで、電圧を管理することができる。このような構成とすることで耐電圧試験時でないときは、補助酸化亜鉛素子７を計器用変成器として用いることができる。
【００２０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について図３を用いて説明する。第１の実施形態と同一部分には同一符号を付している。
【００２１】
避雷器１は酸化亜鉛素子３、高圧側導体４、絶縁容器１３を具備し、ケーブル１４を介して外部スイッチ１５と接続され、さらに引出し線１６を介してブッシング１７、変圧器１８と接続されている。
【００２２】
絶縁容器１３は筐体を碍子、ポリマー、シリコンといった絶縁物とした容器であり、中心軸には酸化亜鉛素子３を有している。酸化亜鉛素子３は、例えばモールド製法によって絶縁容器１３内に格納される。
【００２３】
外部スイッチ１５は避雷器１の高圧側導体４とケーブル１４を介して接続される。また外部スイッチ１５は引出し線１６と接続される。引出し線１６は２本に分岐しており、１本は架空線やガス開閉装置等（図示しない）に接続され、もう１本はブッシング１７、変圧器１８に接続される。
【００２４】
ブッシング１７とは碍管のことであり、機器などに引込む電線を外箱から絶縁するために設置される。また、変圧器１８は変電機器であり、電圧を変えるために設置される。なお、図３のように変圧器１８の上部に避雷器１が据え付けられても良い。
【００２５】
以上の構成を有することによって、架空線やガス開閉装置に接続される引出し線１６から切り離すことなく耐電圧試験を実施することができる。換言すれば、変圧器１８の上部に避雷器１とそれに接続する外部スイッチ１５を据付けることで、避雷器１を切離すことなく、耐電圧試験が可能となる。
【００２６】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の意図を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１  避雷器
２  金属容器
３  酸化亜鉛素子
４  高圧側導体
５  絶縁スペーサ
６  リード線
７  補助酸化亜鉛素子
８  低圧側導体
９  スイッチ
１０  母線
１１  金属板
１２  電圧計
１３  絶縁容器
１４  ケーブル
１５  外部スイッチ
１６  引出し線
１７  ブッシング
１８  変圧器
【図１】
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【図２】
2012038928.tif 000004
【図３】
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