(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状の碍管の内部に素子を積層して構成した避雷器において、
所定の数の素子ごとに、素子どうしの間に接続金具を介在させ、接続金具は、対向する一対の素子の夫々の端面の略全体に当接する一対の支持金具と、一対の支持金具の略中央に位置決め部を介して挾持した球体とで構成したことを特徴とする避雷器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、避雷器に関し、碍管が撓んでも素子どうしが点接触しないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の避雷器の構造を図４（ａ）に示す。図中、１は外被、２はパイプ、３はキャップ、４は押え板、５は支持板、６は一対の支持板５どうしを連結する支持棒、７は（酸化亜鉛）素子、８はディスタンス、９はバネである。
【０００３】
この避雷器には、機械的強度である曲げ強度（カンチレバー強度）が要求されている。これは避雷器の軸方向に対して直角な方向の荷重が加わったときの強度であり、風圧による荷重や地震による荷重や避雷器に接続されるリード線の荷重を受けても避雷器が破損しないようにするのが目的である。
【０００４】
避雷器の容器を構成する磁器製の碍管を前記の荷重に耐え得るように設計した場合、材料自体の強度が小さいために肉厚を大きく設定しており、その結果、曲げ応力に対する剛性が大きくなって撓み量が小さくなり、碍管が撓むことによる課題を考慮する必要はなかった。
【０００５】
一方、図４に示す外被１としてポリマー外被を用いるとともにパイプ２としてＦＲＰを用いたポリマー碍管が本格的に実用化されつつある。ポリマー碍管は、強度の大きいＦＲＰからなるパイプ２が機械的強度を負担する一方、ポリマーからなる外被１が電気的絶縁を負担する。従って、曲げ強度は、パイプ２の肉厚によって決まることになる。ＦＲＰを用いたパイプは磁器碍管に比べて５倍以上の強度を有するため、所定の曲げ荷重に対して薄肉化が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、パイプを薄肉化すると、外力が作用したときに図４（ｂ）に示すようにポリマー碍管の撓み量が大きく内部に積層した素子７にも曲げ力が作用する。このため、図５（ａ）のように積層されていた素子７が図５（ｂ）のような状態となり、隣り合う素子７どうしが端面外周部で点接触する。それゆえに素子の小さな面積に大きな荷重が加わることになって損傷を生じ、品質低下となる。
【０００７】
一方、撓み防止のためにＦＲＰからなるパイプの肉厚を大きくすればよいが、コスト高になるとともに重量が大きくなるという新たな問題が生じる。
【０００８】
このほか、実開昭５−７９８２０号公報には積層した抵抗素子どうしの間に抵抗素子よりも外径寸法が小さい導電体を介在させた避雷器が開示されているが、サージ電流が流れたときに電流が局部的に集中して流れるため、抵抗素子が熱破壊し易くなる。
【０００９】
そこで本発明は、斯かる課題を解決した避雷器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係る避雷器の構成は、略筒状の碍管の内部に素子を積層して構成した避雷器において、所定の数の素子ごとに、素子どうしの間に接続金具を介在させ、接続金具は、対向する一対の素子の夫々の端面の略全体に当接する一対の支持金具と、一対の支持金具の略中央に位置決め部を介して挾持した球体とで構成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による避雷器の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態は従来の避雷器の一部を改良したものなので、従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００１２】
（ａ）実施の形態１
図１に示すように、上下の支持板５の間に積層された素子７における素子７どうしの間に接続金具１２が設けられている。接続金具１２を設ける数は、素子７を積層した図１の素子群を収容する碍管に曲げ荷重が加わったときの撓み変形の度合いに応じて決められ、撓み量が少ないときは少なく、撓み量が多いときは多く設けられる。本実施の形態では素子７を３個積層する毎に接続金具１２が設けられている。
【００１３】
次に、接続金具１２の構造を図２（ａ）に基づいて説明する。接続金具１２は、一対の支持金具１３と、一対の支持金具１３の間に挾持された単一の球体１４とで構成される。支持金具１３は、素子７の端面全体に当接して素子７を支持するための円板部１３ａと、球体１４との相対的な位置決めをするために円板部１３ａの中央に形成されるとともに内径寸法が球体１４の外径寸法よりも少し小さい位置決め部としての円筒部１３ｂとで構成されている。
【００１４】
次に、斯かる避雷器の作用を説明する。避雷器の碍管に曲げモーメントが加わっていない状態では図３（ａ）のように一対の支持金具１３が略平行になっており、夫々の支持金具１３が素子７の端面の全体に当接するために素子７の一部に大きな力が加わることはない。また、一対の支持金具１３は球体１４を介して電気的に接続されている。
【００１５】
避雷器の碍管に曲げモーメントが加わって碍管が変形すると、素子群は図３（ｂ）のように変形する。つまり、球体１４を挾持する一対の支持金具１３が相対的に回動して両者が非平行な状態になる。このため素子７が３枚積層された部分を直線としてとらえる一方、支持金具１３の部分は屈曲部分としてとらえると、円弧に沿って折れ線グラフを描いた形状となり、碍子の撓んだ形状と対応することになる。このため、素子７の一部に局部的な大きな力が作用するようなことはなく、従来のように素子７が損傷するようなことはない。
【００１６】
（ｂ）実施の形態２，３
次に、実施の形態２，３について説明する。
【００１７】
実施の形態２は、接続金具１２として図２（ｂ）の形状の支持金具１３を用いたものである。これは、図２（ａ）の円筒部１３ｂよりも内外径寸法の小さい円筒部であって球体１４を押圧することによって上端開口部が広がった位置決め部としての円筒部１３ｃと円板部１３ａとで支持金具１３を形成したものである。
【００１８】
実施の形態３は、接続金具１２として図２（ｃ）の形状の支持金具１３を用いたものである。これは、円板の中央に球体１４の半径寸法よりも浅い深さの球状の凹部１３ｄを位置決め部として形成して接続金具１２を構成したものである。この凹部１３ｄは円板に球体１４を高圧で押圧することによって得られる。
【００１９】
図２（ｂ），（ｃ）に示す支持金具１３を用いた接続金具１２を使用して避雷器を構成すると、球体１４と支持金具１３との接触面積が大きいことから、接触抵抗が少ない。また、局部的に加わる圧力が図２（ａ）の場合に比べて小さいので、機械的に安定する。
【００２０】
その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００２１】
なお、本実施の形態では、素子３枚ごとに接続金具を介在させたが、１枚ごと、２枚ごと、あるいは４枚以上ごとに介在させてもよい。また、本実施の形態はポリマー碍管を用いた避雷器に本発明を適用したものであるが、ポリマー碍管以外の碍管を用いる避雷器であってもよく、組立時や輸送時の振動によって碍管に撓みを生じて素子に損傷が生じるのが防止される。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係る避雷器によれば素子どうしの間に接続金具を介在させたので、碍子が撓みを生じたときには、積層した素子における接続金具の部分で屈曲が生じる。従って、素子どうしあるいは素子と支持金具との間では、従来のように傾きが生じて片当たりするようなことはなく全面接触となる。このため素子の端面の外周部が欠けたりせず信頼性が高い。
【００２３】
また、従来のように素子間で点接触になることはなく面接触となるので、安定した通電特性を保持することができ、局部的に電流が流れることによる素子の熱破壊が生じるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による避雷器の実施の形態１の要部を示す構成図。
【図２】本発明による避雷器の実施の形態１，２，３の接続金具を示す断面図。
【図３】本発明による避雷器の実施の形態１の作用説明図。
【図４】従来の避雷器の構成と作用とを説明するための断面図。
【図５】従来の避雷器の作用説明図。
【符号の説明】
１…外被
２…パイプ
７…素子
１２…接続金具
１３…支持金具
１４…球体
【図１】
0003932656.tif 000002
【図２】
0003932656.tif 000003
【図３】
0003932656.tif 000004
【図４】
0003932656.tif 000005
【図５】
0003932656.tif 000006