アレスタ
【課題】アレスタ素子間に所定の面圧を付与することができ、機器の耐電圧試験の際等にはアレスタモールド体を容易に取り外すことができるようにする。
【解決手段】機器ケ−ス１の開口部１ａに気密に配設されたブッシング２にはアレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６が着脱自在に装着されている。アレスタ素子６１ａを積層して成るアレスタ素子積層体６１の外周には接続導体６２および押し金具６５に跨って一体的にモールドされるゴムモールド体６７が設けられている。第１のスプリング（高圧側スプリング）６３は、接続導体６２の円筒部６２ｂにその上半部を円筒部６２ｂから突出させて配設され、また、第２のスプリング（低圧側スプリング）６６は、押し金具６５の凹陥部６５ｃにその下半部を凹陥部６５ｃから突出させて配設される。
【解決手段】機器ケ−ス１の開口部１ａに気密に配設されたブッシング２にはアレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６が着脱自在に装着されている。アレスタ素子６１ａを積層して成るアレスタ素子積層体６１の外周には接続導体６２および押し金具６５に跨って一体的にモールドされるゴムモールド体６７が設けられている。第１のスプリング（高圧側スプリング）６３は、接続導体６２の円筒部６２ｂにその上半部を円筒部６２ｂから突出させて配設され、また、第２のスプリング（低圧側スプリング）６６は、押し金具６５の凹陥部６５ｃにその下半部を凹陥部６５ｃから突出させて配設される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレスタに係り、特に、ブッシング内に着脱自在に装着されたアレスタモールド体を容易に取り外すことができるアレスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電所や変電所等に設置されるガス絶縁開閉装置には、落雷時等に線路から侵入する異常電圧から開閉装置や変圧器等の電気機器を保護するためにアレスタが配設されている。
【０００３】
従来、このようなアレスタとしては、図７に示すように、酸化亜鉛を主成分とする複数個の非直線抵抗素子（以下「アレスタ素子」という。）を積層して成るアレスタ素子積層体１００を絶縁ガスが封入されたタンク１１０の底部１１０ａに立設し絶縁支持筒１２０を介して支持して成るもの（例えば、非特許文献１）、若しくは、図８に示すように、機器ケース２１０の内壁にブッシング２２０を気密に取り付け、このブッシング２２０にアレスタ素子積層体２３０を着脱自在に装着して成るものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、前者のアレスタにおいては、アレスタ素子積層体１００を構成するアレスタ素子の電圧分担を均一化するために、アレスタ素子積層体１００の高圧側に大型のシールド１３０を配設しなければならず、このため、機器自体が大型化するという難点があり、また、アレスタ素子積層体１００を有するガス絶縁開閉装置の耐電圧試験を行なう際に、アレスタ素子積層体１００を主回路導体（不図示）から切り離さなければならないため、切り離し装置（不図示）を設ける必要があり、このため機器の構造が複雑になるという難点があった。
【０００５】
また、後者のアレスタにおいては、切り離し装置を設ける必要がないため構造が簡素化され、また、耐電圧試験を行なう際に機器ケース２１０内の絶縁ガスを回収したり、充填したりする作業を不要とすることができるものの、次のような難点があった。
【０００６】
第１に、このような構成のアレスタにおいては、ブッシング２２０の内周面にアレスタ素子積層体２３０の外周に設けた絶縁樹脂のモールド体２４０の外周面を密着させることで、ブッシング２２０の内周面とモールド体２４０の外周面との界面に隙間が生じないようにする必要があるところ、モールド体２４０の外周面をブッシング２２０の内周面に密着させると、モールド体２４０を取り外す際に大きな軸力が必要になる。
【０００７】
第２に、複数個のアレスタ素子間を確実に接触させるために、モールド体２４０にブッシング２２０の先端部に向かう押圧力を付与すると、モールド体２４０の外周面がブッシング２２０の内周面により密着し、モールド体２４０を取り外す際にさらに大きな軸力が必要になる。
【０００８】
第３に、アレスタ素子積層体２３０は所定のバリスタ電圧を考慮して系統電圧に対応したアレスタ素子の積層個数が決定されることから、高圧線路に適用するアレスタほどアレスタ素子の積層個数が多くなり、この結果必然的にアレスタ素子積層体２３０の全長が長くなるところ、アレスタ素子積層体２３０の全長が長くなると、アレスタ素子積層体２３０の外周に設けたモールド体２４０とブッシング間の界面長が長くなるため、モールド体２４０を取り外す際に、さらに大きな軸力が必要になる。
【０００９】
第４に、アレスタ素子積層体２３０の一部の外周に接地層としての機器ケース２１０が存在することから、アレスタ素子２３０ａの電圧分担を均一にすることが困難であり、このため、その適用が２２／３３ｋＶ程度の中圧用の線路に制限される。
【００１０】
【非特許文献１】電気学会技術報告 第８５１号 ７（図２.１０）
【特許文献１】特開平１−２３２６８１（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、アレスタモールド体の装着時にはアレスタ素子間に所定の面圧を付与することができ、機器の耐電圧試験の際等にはアレスタモールド体を容易に取り外すことができるアレスタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様であるアレスタは、電気機器を収容する機器ケースの開口部に、前記開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、前記ブッシングの挿入孔内に前記機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタモールド体と備え、アレスタモールド体は、複数個のアレスタ素子を積層して成るアレスタ素子積層体と、アレスタ素子積層体の外周に設けられたゴムモールド体とを備え、アレスタモールド体の先端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第１のスプリングが配設されているものである。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様であるアレスタにおいて、アレスタモールド体の後端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第２のスプリングが配設されているものである。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様であるアレスタにおいて、第１のスプリングのバネ定数は、第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定されているものである。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、ブッシングの頂部には電気機器の主回路導体に接続される主回路接続子が設けられ、アレスタモールド体の先端部には、主回路接続子に接続される接続導体がアレスタモールド体と一体的に設けられているものである。
【００１６】
本発明の第５の態様は、第４の態様であるアレスタにおいて、接続導体は、第１のスプリングを配設するため円筒部を備えるものである。
【００１７】
本発明の第６の態様は、第５の態様であるアレスタにおいて、主回路接続子は接続導体挿入部を備え、接続導体の円筒部は、接続導体挿入部にプラグイン接続されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の態様乃至第６態様のアレスタによれば、次のような効果がある。
【００１９】
第１に、アレスタモールド体の先端部に配設した第１のスプリングのバネ力およびアレスタモールド体の後端部に配設した第２のスプリングのバネ力の相乗効果により、アレスタモールド体を構成するアレスタ素子間に所定の面圧を付与することができる。
【００２０】
第２に、第１のスプリングのバネ定数を第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定することで、アレスタモールド体の装着時には、第２のスプリングの全体の押圧力によりアレスタモールド体をブッシングの先端部に向けて押圧することができ、また、アレスタモールド体の取り外しの際には、第２のスプリングの押圧を解除することで、第１のスプリングのバネ力によりアレスタモールド体をブッシングの後端部側に押し出すことができる。
【００２１】
第３に、アレスタモールド体の先端部に一体的に設けられた接続導体に円筒部を設けることで、当該円筒部に第１のスプリングを容易に配設することができ、また、主回路接続子に接続導体挿入部を設けることで、当該接続導体挿入部に第１のスプリングを配設した円筒部を容易にプラグイン接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のアレスタを適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。なおここで、アレスタモールド体の「先端部」とは、アレスタモールド体の高圧側の端部をいい、図中では上方向に相当する。また、アレスタモールド体の「後端部」は、先端部と反対側の端部をいい、図中で下方向に相当する。
［実施例１］
図１は、６６／７７ｋＶ級の本発明のアレスタの一例を示す一部断面図である。
【００２３】
同図において、本発明におけるアレスタを有する電気機器は、開閉器等の電気機器（不図示）を気密に収容する機器ケ−ス１を備えており、機器ケ−ス１内には例えばＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが充填されている。また、機器ケース１の底部には開口部１ａが設けられており、この開口部１ａにはそれ自身の先端部を機器ケース１内に位置させ、かつそれ自身の後端部で開口部１ａを気密に覆う如くブッシング２が配設され、このブッシング２内には後述するアレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６が着脱自在に装着されている。
【００２４】
ブッシング２は、エポキシ樹脂のモールド体等から成る硬質でかつ絶縁性のブッシング本体３と、ブッシング本体３の先端部にブッシング本体３と同心状に埋設された高圧シールド体４とを備えている。
【００２５】
ブッシング本体３は、アレスタモールド体６の上半部を収容するための挿入孔(以下「上部挿入孔」という。)５１ａを有する上端閉鎖の円筒部(以下「上部円筒部」という。)５１と、アレスタモールド体６の下半部を収容するための挿入孔(以下「下部挿入孔」という。)５２aを有する円筒部(以下「下部円筒部５２」という。)５２と、アレスタモールド体６の後述する円錐状部６７ｂを収容するための挿入孔(以下「テーパ付挿入孔」という。)５３ａを有する円筒部(以下「中間円筒部」という。)５３とを備えており、下部円筒部５２の上部位置の外周には径方向に突出する環状の取付フランジ５２ｂが連設されている。ここで、下部挿入孔５２ａの口径は、上部挿入孔５１ａの口径よりも大径とされ、また、テーパ付挿入孔５３ａは、上部挿入孔５１ａの下端部からおよび下部挿入孔５２ａの上端部に向かって円錐状に広がるように形成され、このテーパ付挿入孔５３ａを介して上部挿入孔５１ａ、下部挿入孔５２ａが連通されている。さらに、下部円筒部５２の外径は機器ケース１の開口部１ａの口径と略同径若しくはこれより若干小径とされ、取付フランジ５２ｂの外径は機器ケース１の開口部１ａの口径より大径とされている。
【００２６】
高圧シールド体４は、上部円筒部５１にその閉鎖部５１ｂから上部円筒部５１の下端部に跨って上部円筒部５１と同心状に埋設される釣鐘状のシールド本体４１と、シールド本体４１の水平部中央に閉鎖部５１ｂの上方に突出させた筒状部（以下「接続導体挿入部」という。）４２と、接続導体挿入部４２の上部に連設され主回路導体（不図示）に接続される主回路接続子４３とを備えている。ここで、シールド本体４１の側壁部４１ａは上端部から下端部に向かって円錐状に広がるように形成され、また、その軸方向の長さは上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂから中間円筒部５３の上端部近傍に至る長さとされている。なお、接続導体挿入部４２はアレスタモールド体６の後述する接続導体６２の挿入孔としての機能を有し、接続導体挿入部４２の上端部に設けられた主回路接続子４３はアレスタモールド体６の後述するコイル状の第１のスプリング６３のストッパとしての機能も有している。
【００２７】
このような構成の高圧シールド体４は、図に示すように、主回路接続子４３を上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂより突出させ、側壁部４１ａが上部円筒部５１の側壁部５１ｂ内に位置する如くして上部円筒部５１と同心状に埋設されている。
【００２８】
このような構成のブッシング２は、ブッシング２の上部円筒部５１および中間円筒部５３が機器ケース１内に位置し、下部円筒部５２が開口部１ａを通り機器ケース１の外部に導出されることで、取付フランジ５２ｂの上面が機器ケース１の開口部１ａの周縁部の下面に当接される。そこで、機器ケース１の開口部１ａの周縁部に設けられた環状の凹溝１ｂにＯリング１ｃを介在させ、取付フランジ５２ｂに配設したボルト５２ｃを締結することにより、ブッシング２を機器ケース１の開口部１ａに気密に取り付けることができる。
【００２９】
アレスタモールド体６は、図２に示すように、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子６１ａを積層して成るアレスタ素子積層体６１と、アレスタ素子積層体６１の上端部側（高圧側）に配設される接続導体６２と、接続導体６２の上端部側（高圧側）に配設されるコイル状の第１のスプリング(以下「高圧側スプリング」という。)６３と、アレスタ素子積層体６１の後端部側（低圧側）に配設される押し金具６５と、押し金具６５の下面側に同心円状に配設された複数のコイル状のスプリングから成る第２のスプリング(以下「低圧側スプリング」という。)６６と、アレスタ素子積層体６１の外周に接続導体６２および押し金具６５に跨って一体的にモールドされるシリコーンゴムなどから成るゴムモールド体６７とを備えている。ここで、ゴムモールド体６７の外面形状はブッシング２の挿入孔（上部挿入孔５１ａ、下部挿入孔５２ａ、テーパ付挿入孔５３ａ）の内周面形状と対応するように形成されている。具体的には、ゴムモールド体６７の上端部側（高圧側）側には上部挿入孔５１ａの内周面に当接する小径部６７aが、中間部にはテーパ付挿入孔５３ａの内周面に当接する円錐状部６７ｂが、下端部側（低圧側）には下部挿入孔５２ａの内周面に当接する大径部６７ｃがそれぞれ設けられている。また、高圧側スプリング６３のバネ定数は、低圧側スプリング６６の全体のバネ定数（複数の低圧側スプリングの合計のバネ定数）よりも低く設定されている。なお、アレスタ素子６１ａは、所定のバリスタ電圧を考慮して系統電圧に対応した個数が決定される。本実施例は、６６ｋＶの高圧線路に適用するものである。
【００３０】
接続導体６２は、アレスタ素子積層体６１の高圧側に当接されるアレスタ素子６１ａと略同形の円板部６２ａと、この円板部６２ａの上面中央部に上方に向けて突設された円筒部６２ｂとを備えており、円筒部６２ｂの外周には図示しないテープ状の導体接続子（マルチコンタクト)を嵌着するための環状の凹溝６２ｃが設けられ、また、円筒部６２ｂ内には円筒部６２ｂの内径と略同径のコイル状の高圧側スプリング６３がその上半部を突出する如くして装着されている。
【００３１】
押し金具６５は、ゴムモールド体６７の後端部側（低圧側）の外径より若干小径とされた環状部材６５ａを備えており、この環状部材６５ａの上面中央部にはアレスタ素子６１ａと略同形の円盤状の押圧部６５ｂが設けられ、下面側外周縁近傍には、例えば１２個の凹陥部６５ｃが円周方向に沿って等配する如くして設けられている。なお、図中６５ｄは、環状部材の内周縁側に円周方向に沿って等配する如く設けられた例えば４個のネジ孔、６５ｅは下面側中央部に設けられた大径の凹陥部を示している。
【００３２】
このような構成のアレスタ素子積層体６１の外周には、その上端部に接続導体６２の円板部の下面を当接し、後端部に押し金具６５の押圧部６５ｂを介して当接した状態で、接続導体６２の円板部６２ａの上面部および押し金具６５の外周に跨ってシリコーンゴムなどのゴムモールド体６７が設けられ、このゴムモールド体６７により、アレスタ素子積層体６１が接続導体６２および押し金具６５と一体化される。
【００３３】
次に、アレスタ素子積層体６１を有するアレスタモールド体６をブッシング２内に着脱自在に装着する方法について説明する。
【００３４】
先ず、接続導体６２の円筒部６２ｂに高圧側スプリング６３をその上半部が円筒部６２ｂから突出するように配設し、また、押し金具６５の凹陥部６５ｃに低圧側スプリング６６をその下半部が凹陥部６５ｃから突出するように配設する。そして、高圧側スプリング６３および低圧側スプリング６６にそれぞれバネ力が付与されていない状態で、図１に示すように、アレスタモールド体６の先端部（高圧側）をブッシング２内に挿入し、高圧側スプリング６３の先端部が主回路接続子４３の内壁面に当接するまで押し込む。これにより、円筒部６２ｂに配設した導体接続子（マルチコンタクト）を構成する舌片（不図示）が接続導体挿入部４２の内周面に電気的に接触すると共に、ゴムモールド体６７の小径部６７aがブッシング２の上部挿入孔５１ａの内周面に、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂがテーパ付挿入孔５３ｃの内周面に、ゴムモールド体６７の大径部６７ｃが下部挿入孔５２ａの内周面に当接される。
【００３５】
次に、ブッシング２の下部円筒部５２の下面に円盤状の金具から成る押圧部材Ｆを当接し、これを押圧部材Ｆの外周縁近傍に円周方向に沿って配設した複数本のボルトＢで下部円筒部５２の下面に締結する。これにより、低圧側スプリング６６が凹陥部６５ｃの奥部と押圧部材Ｆの上面間で圧縮されて、低圧側スプリング６６に軸方向のバネ力が付勢される。この低圧側スプリング６６のバネ力によりアレスタモールド体６がブッシング２の先端部に向かってさらに押し込まれ、これにより、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間に所定の面圧が付与されると共に高圧側スプリング６３が円筒部６２ｂの閉鎖部（接続導体６２の上面）と主回路接続子４３の内壁面間で圧縮されて、高圧側スプリング６３に軸方向のバネ力（アレスタモールド体６に向かう反力）が付勢される。
【００３６】
従って、このような構成のアレスタにおいては、低圧側スプリング６６のバネ力および高圧側スプリング６３のバネ力の相乗効果により、アレスタ素子６１ａと接続導体６２間、アレスタ素子６１ａ間、アレスタ素子６１ａと押圧部６５ｂ間に所定の面圧を付与することができると共にゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間の界面に所定の面圧を付与することができ、ひいては両者の界面における絶縁性能を向上させることができる。
【００３７】
また、アレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６をブッシング２内に装着することで、アレスタ素子積層体６１の上端部側（高圧側）の周りが上部円筒部５１に埋設されたシールド本体４１により覆われることになり、ひいては、後述するようにアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。
【００３８】
図３は、本実施例におけるアレスタの等電位分布図を示している。同図より、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体４により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界が適正にコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中していないことが判る。
【００３９】
ここで、シールド本体４１と接地体としての機器ケース１がアレスタ素子積層体６１に及ぼす影響について説明する。先ず、シールド本体４１の下端部と機器ケース１の上面との間隔を短くすると、シールド本体４１および機器ケース１の影響によりアレスタ素子積層体６１の中間部における電界が密になり、これと反対に、両者の間隔を広くすると、当該中間部における電界が疎になるという関係がある。従って、単に、両者の間隔を広げた構成にすることのみでは、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることが困難になる。この点、本実施例においては、アレスタ素子積層体６１の上端部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）および中間部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）を機器ケース１内に位置させ、アレスタ素子積層体６１の後端部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）を機器ケース１の外部に位置させることで、高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１との間隔が適正に調整され、アレスタ素子積層体６１の中間部における電界を適正にコントロールすることができ、ひいてはアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。
【００４０】
次に、このように構成されたアレスタにおいて、機器の耐電圧試験等を行なう際には、先ずボルトＢを取り外し、ブッシング２の下部円筒部５２から押圧部材Ｆを取り外す。そうすると、高圧側スプリング６３のバネ力によりアレスタモールド体６がブッシング２の後端部側に押し出され、これにより、アレスタモールド体６の取り外しを容易に行なうことができる。
【００４１】
以上のように、本発明のアレスタによれば、低圧側スプリング６６のバネ力および高圧側スプリング６３のバネ力の相乗効果により、アレスタ素子６１ａ間に所定の面圧を付与することができる。また、高圧側スプリング６３のバネ定数が低圧側スプリング６６の全体のバネ定数よりも低く設定されていることにより、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間の界面に所定の面圧を付与することができ、ひいては両者の界面における絶縁性能を向上させることができる。
【００４２】
さらに、アレスタ素子積層体６１の先端部外周が高圧シールド体４により覆われていることから、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができ、ひいては６６／７７ｋＶ級の超高圧線路にも適用できるアレスタを提供することができる。
［実施例２］
図４は、本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
この実施例においては、ブッシング７の先端部の外周面に点線で示すように導電性の塗布層７５が設けられている。
【００４４】
先ず、第２の実施例におけるブッシング７は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部７１ａが設けられた中間円筒部７１と、中間円筒部７１の上端部に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径より小径でかつ先細り状の円錐状部７２ａを有し上端部が閉鎖された上部円筒部７２と、中間円筒部７１の下面の外周縁近傍に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径よりも小径の下部円筒部７３と、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの中央部にそれ自身の上部を閉鎖部７２ｂから突設するように埋設した主回路接続子７４とを備えている。なお、この実施例におけるブッシング７は下部円筒部７３の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、下部円筒部７３の外周縁の下面が機器ケース１の上面に気密に載置・固定されている。
【００４５】
符号７５は、高圧シールド体としての導電性の塗布層（例えば、銀ペイントから成る塗布層）を示しており、この導電性の塗布層７５は、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの外表面から円錐状部７２ａの外周面および中間円筒部７１の凹陥部７１ａを構成する半円状部分７１ｂの外周面に跨って設けられている。
【００４６】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体としての導電性の塗布層７５により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は導電性の塗布層７５と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、第１の実施例における金具から成る高圧シールド体４に代えて導電性の塗布層７５が設けられていることから、第１の実施例におけるアレスタよりも軽量化および低コスト化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、ガス絶縁や空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例３］
図５は、本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
この実施例においては、ブッシング８の先端部に別体の高圧シールド体１０が載置・固定されている。
【００４８】
先ず、第３の実施例におけるブッシング８は、先細り状の中間円筒部８１と、中間円筒部８１の上端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の外径より小径の上部円筒部８２と、中間円筒部８１の下端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の下端部外径と略同径の下部円筒部８３とを備えており、下部円筒部８３の上部位置の外周には環状の取付フランジ８３ａが連設されている。
【００４９】
高圧シールド体１０は、上端閉鎖の円筒状の金具１１と、金具１１の閉鎖部１２中央に閉鎖部１２から上方に向けて立設された主回路接続子１３とを備えている。
【００５０】
このような構成の高圧シールド体１０は、図に示すように、主回路接続子１３を上部円筒部８２の上方位置に配置し、金具１１の側壁部１４が上部円筒部８２の側壁部８２ａの周りに位置する如くして上部円筒部８２の先端部に上部円筒部８２と同心状に載置・固定されている。
【００５１】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体１０を構成する円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、全体としてアレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例４］
図６は、本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１および５と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
この実施例においては、ブッシング９の先端部に図５に示す高圧シールド体１０が載置・固定され、また、次のようにして、高圧シールド体１０の回りが絶縁性のバリヤ９１ｂで覆われている。
【００５３】
先ず、第４の実施例におけるブッシング９は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部９１ａが設けられた上部円筒部９１と、上部円筒部９１の下端部に上部円筒部９１と同心状に連接され上部円筒部９１の外径より小径の下部円筒部９２とを備えている。そして、図５に示すものと同様の構成の高圧シールド体１０は、その側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａ内に位置するように上部円筒部９１と同心状に配設されている。なお、この実施例におけるブッシング９は上部円筒部９１の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、上部円筒部９１の外周縁の下面が機器ケース１の上面に気密に載置・固定されている。
【００５４】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体としての円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、全体としてアレスタ素子積層体６１の電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、高圧シールド体１０の側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａに配設されることで、円筒状の金具１１の周りに絶縁性のバリヤ部材９１ｂが配置されることになるから、相間の絶縁距離、若しくは機器ケース１との絶縁距離を短くすることができ、ひいては、機器の縮小化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、特許請求の範囲内で、次のように、変更、修正を加えることができる。
【００５６】
第１に、前述の実施例においては、機器ケース１の底部にブッシングを配設した場合について説明しているが、機器ケース１の側壁にブッシングを配設してもよい。
【００５７】
第２に、前述の実施例においては、６６／７７ｋＶの高圧線路に本発明のアレスタを適用する場合について説明しているが、６６ｋＶ未満の線路若しくは７７ｋＶを超える高圧線路に本発明のアレスタを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図２】本発明の第１の実施例におけるアレスタモールド体の一部断面図。
【図３】本発明の第１の実施例におけるアレスタの等電位分布図。
【図４】本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図５】本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図６】本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図７】従来のアレスタの一部断面図。
【図８】従来のアレスタの一部断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・機器ケース
１ａ・・・開口部
２・・・ブッシング
４・・・高圧シールド体
６・・・アレスタモールド体
６１・・・アレスタ素子積層体
６３・・・第１のスプリング（高圧側スプリング）
６６・・・第２のスプリング（低圧側スプリング）
６７・・・ゴムモールド体
７５・・・導電性の塗布層
９１ｂ・・・絶縁性のバリヤ
Ｆ・・・押圧部財
Ｓ１・・・円筒状の金具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレスタに係り、特に、ブッシング内に着脱自在に装着されたアレスタモールド体を容易に取り外すことができるアレスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電所や変電所等に設置されるガス絶縁開閉装置には、落雷時等に線路から侵入する異常電圧から開閉装置や変圧器等の電気機器を保護するためにアレスタが配設されている。
【０００３】
従来、このようなアレスタとしては、図７に示すように、酸化亜鉛を主成分とする複数個の非直線抵抗素子（以下「アレスタ素子」という。）を積層して成るアレスタ素子積層体１００を絶縁ガスが封入されたタンク１１０の底部１１０ａに立設し絶縁支持筒１２０を介して支持して成るもの（例えば、非特許文献１）、若しくは、図８に示すように、機器ケース２１０の内壁にブッシング２２０を気密に取り付け、このブッシング２２０にアレスタ素子積層体２３０を着脱自在に装着して成るものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、前者のアレスタにおいては、アレスタ素子積層体１００を構成するアレスタ素子の電圧分担を均一化するために、アレスタ素子積層体１００の高圧側に大型のシールド１３０を配設しなければならず、このため、機器自体が大型化するという難点があり、また、アレスタ素子積層体１００を有するガス絶縁開閉装置の耐電圧試験を行なう際に、アレスタ素子積層体１００を主回路導体（不図示）から切り離さなければならないため、切り離し装置（不図示）を設ける必要があり、このため機器の構造が複雑になるという難点があった。
【０００５】
また、後者のアレスタにおいては、切り離し装置を設ける必要がないため構造が簡素化され、また、耐電圧試験を行なう際に機器ケース２１０内の絶縁ガスを回収したり、充填したりする作業を不要とすることができるものの、次のような難点があった。
【０００６】
第１に、このような構成のアレスタにおいては、ブッシング２２０の内周面にアレスタ素子積層体２３０の外周に設けた絶縁樹脂のモールド体２４０の外周面を密着させることで、ブッシング２２０の内周面とモールド体２４０の外周面との界面に隙間が生じないようにする必要があるところ、モールド体２４０の外周面をブッシング２２０の内周面に密着させると、モールド体２４０を取り外す際に大きな軸力が必要になる。
【０００７】
第２に、複数個のアレスタ素子間を確実に接触させるために、モールド体２４０にブッシング２２０の先端部に向かう押圧力を付与すると、モールド体２４０の外周面がブッシング２２０の内周面により密着し、モールド体２４０を取り外す際にさらに大きな軸力が必要になる。
【０００８】
第３に、アレスタ素子積層体２３０は所定のバリスタ電圧を考慮して系統電圧に対応したアレスタ素子の積層個数が決定されることから、高圧線路に適用するアレスタほどアレスタ素子の積層個数が多くなり、この結果必然的にアレスタ素子積層体２３０の全長が長くなるところ、アレスタ素子積層体２３０の全長が長くなると、アレスタ素子積層体２３０の外周に設けたモールド体２４０とブッシング間の界面長が長くなるため、モールド体２４０を取り外す際に、さらに大きな軸力が必要になる。
【０００９】
第４に、アレスタ素子積層体２３０の一部の外周に接地層としての機器ケース２１０が存在することから、アレスタ素子２３０ａの電圧分担を均一にすることが困難であり、このため、その適用が２２／３３ｋＶ程度の中圧用の線路に制限される。
【００１０】
【非特許文献１】電気学会技術報告 第８５１号 ７（図２.１０）
【特許文献１】特開平１−２３２６８１（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、アレスタモールド体の装着時にはアレスタ素子間に所定の面圧を付与することができ、機器の耐電圧試験の際等にはアレスタモールド体を容易に取り外すことができるアレスタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様であるアレスタは、電気機器を収容する機器ケースの開口部に、前記開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、前記ブッシングの挿入孔内に前記機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタモールド体と備え、アレスタモールド体は、複数個のアレスタ素子を積層して成るアレスタ素子積層体と、アレスタ素子積層体の外周に設けられたゴムモールド体とを備え、アレスタモールド体の先端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第１のスプリングが配設されているものである。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様であるアレスタにおいて、アレスタモールド体の後端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第２のスプリングが配設されているものである。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様であるアレスタにおいて、第１のスプリングのバネ定数は、第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定されているものである。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるアレスタにおいて、ブッシングの頂部には電気機器の主回路導体に接続される主回路接続子が設けられ、アレスタモールド体の先端部には、主回路接続子に接続される接続導体がアレスタモールド体と一体的に設けられているものである。
【００１６】
本発明の第５の態様は、第４の態様であるアレスタにおいて、接続導体は、第１のスプリングを配設するため円筒部を備えるものである。
【００１７】
本発明の第６の態様は、第５の態様であるアレスタにおいて、主回路接続子は接続導体挿入部を備え、接続導体の円筒部は、接続導体挿入部にプラグイン接続されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の態様乃至第６態様のアレスタによれば、次のような効果がある。
【００１９】
第１に、アレスタモールド体の先端部に配設した第１のスプリングのバネ力およびアレスタモールド体の後端部に配設した第２のスプリングのバネ力の相乗効果により、アレスタモールド体を構成するアレスタ素子間に所定の面圧を付与することができる。
【００２０】
第２に、第１のスプリングのバネ定数を第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定することで、アレスタモールド体の装着時には、第２のスプリングの全体の押圧力によりアレスタモールド体をブッシングの先端部に向けて押圧することができ、また、アレスタモールド体の取り外しの際には、第２のスプリングの押圧を解除することで、第１のスプリングのバネ力によりアレスタモールド体をブッシングの後端部側に押し出すことができる。
【００２１】
第３に、アレスタモールド体の先端部に一体的に設けられた接続導体に円筒部を設けることで、当該円筒部に第１のスプリングを容易に配設することができ、また、主回路接続子に接続導体挿入部を設けることで、当該接続導体挿入部に第１のスプリングを配設した円筒部を容易にプラグイン接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のアレスタを適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。なおここで、アレスタモールド体の「先端部」とは、アレスタモールド体の高圧側の端部をいい、図中では上方向に相当する。また、アレスタモールド体の「後端部」は、先端部と反対側の端部をいい、図中で下方向に相当する。
［実施例１］
図１は、６６／７７ｋＶ級の本発明のアレスタの一例を示す一部断面図である。
【００２３】
同図において、本発明におけるアレスタを有する電気機器は、開閉器等の電気機器（不図示）を気密に収容する機器ケ−ス１を備えており、機器ケ−ス１内には例えばＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが充填されている。また、機器ケース１の底部には開口部１ａが設けられており、この開口部１ａにはそれ自身の先端部を機器ケース１内に位置させ、かつそれ自身の後端部で開口部１ａを気密に覆う如くブッシング２が配設され、このブッシング２内には後述するアレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６が着脱自在に装着されている。
【００２４】
ブッシング２は、エポキシ樹脂のモールド体等から成る硬質でかつ絶縁性のブッシング本体３と、ブッシング本体３の先端部にブッシング本体３と同心状に埋設された高圧シールド体４とを備えている。
【００２５】
ブッシング本体３は、アレスタモールド体６の上半部を収容するための挿入孔(以下「上部挿入孔」という。)５１ａを有する上端閉鎖の円筒部(以下「上部円筒部」という。)５１と、アレスタモールド体６の下半部を収容するための挿入孔(以下「下部挿入孔」という。)５２aを有する円筒部(以下「下部円筒部５２」という。)５２と、アレスタモールド体６の後述する円錐状部６７ｂを収容するための挿入孔(以下「テーパ付挿入孔」という。)５３ａを有する円筒部(以下「中間円筒部」という。)５３とを備えており、下部円筒部５２の上部位置の外周には径方向に突出する環状の取付フランジ５２ｂが連設されている。ここで、下部挿入孔５２ａの口径は、上部挿入孔５１ａの口径よりも大径とされ、また、テーパ付挿入孔５３ａは、上部挿入孔５１ａの下端部からおよび下部挿入孔５２ａの上端部に向かって円錐状に広がるように形成され、このテーパ付挿入孔５３ａを介して上部挿入孔５１ａ、下部挿入孔５２ａが連通されている。さらに、下部円筒部５２の外径は機器ケース１の開口部１ａの口径と略同径若しくはこれより若干小径とされ、取付フランジ５２ｂの外径は機器ケース１の開口部１ａの口径より大径とされている。
【００２６】
高圧シールド体４は、上部円筒部５１にその閉鎖部５１ｂから上部円筒部５１の下端部に跨って上部円筒部５１と同心状に埋設される釣鐘状のシールド本体４１と、シールド本体４１の水平部中央に閉鎖部５１ｂの上方に突出させた筒状部（以下「接続導体挿入部」という。）４２と、接続導体挿入部４２の上部に連設され主回路導体（不図示）に接続される主回路接続子４３とを備えている。ここで、シールド本体４１の側壁部４１ａは上端部から下端部に向かって円錐状に広がるように形成され、また、その軸方向の長さは上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂから中間円筒部５３の上端部近傍に至る長さとされている。なお、接続導体挿入部４２はアレスタモールド体６の後述する接続導体６２の挿入孔としての機能を有し、接続導体挿入部４２の上端部に設けられた主回路接続子４３はアレスタモールド体６の後述するコイル状の第１のスプリング６３のストッパとしての機能も有している。
【００２７】
このような構成の高圧シールド体４は、図に示すように、主回路接続子４３を上部円筒部５１の閉鎖部５１ｂより突出させ、側壁部４１ａが上部円筒部５１の側壁部５１ｂ内に位置する如くして上部円筒部５１と同心状に埋設されている。
【００２８】
このような構成のブッシング２は、ブッシング２の上部円筒部５１および中間円筒部５３が機器ケース１内に位置し、下部円筒部５２が開口部１ａを通り機器ケース１の外部に導出されることで、取付フランジ５２ｂの上面が機器ケース１の開口部１ａの周縁部の下面に当接される。そこで、機器ケース１の開口部１ａの周縁部に設けられた環状の凹溝１ｂにＯリング１ｃを介在させ、取付フランジ５２ｂに配設したボルト５２ｃを締結することにより、ブッシング２を機器ケース１の開口部１ａに気密に取り付けることができる。
【００２９】
アレスタモールド体６は、図２に示すように、酸化亜鉛を主成分とする複数個のアレスタ素子６１ａを積層して成るアレスタ素子積層体６１と、アレスタ素子積層体６１の上端部側（高圧側）に配設される接続導体６２と、接続導体６２の上端部側（高圧側）に配設されるコイル状の第１のスプリング(以下「高圧側スプリング」という。)６３と、アレスタ素子積層体６１の後端部側（低圧側）に配設される押し金具６５と、押し金具６５の下面側に同心円状に配設された複数のコイル状のスプリングから成る第２のスプリング(以下「低圧側スプリング」という。)６６と、アレスタ素子積層体６１の外周に接続導体６２および押し金具６５に跨って一体的にモールドされるシリコーンゴムなどから成るゴムモールド体６７とを備えている。ここで、ゴムモールド体６７の外面形状はブッシング２の挿入孔（上部挿入孔５１ａ、下部挿入孔５２ａ、テーパ付挿入孔５３ａ）の内周面形状と対応するように形成されている。具体的には、ゴムモールド体６７の上端部側（高圧側）側には上部挿入孔５１ａの内周面に当接する小径部６７aが、中間部にはテーパ付挿入孔５３ａの内周面に当接する円錐状部６７ｂが、下端部側（低圧側）には下部挿入孔５２ａの内周面に当接する大径部６７ｃがそれぞれ設けられている。また、高圧側スプリング６３のバネ定数は、低圧側スプリング６６の全体のバネ定数（複数の低圧側スプリングの合計のバネ定数）よりも低く設定されている。なお、アレスタ素子６１ａは、所定のバリスタ電圧を考慮して系統電圧に対応した個数が決定される。本実施例は、６６ｋＶの高圧線路に適用するものである。
【００３０】
接続導体６２は、アレスタ素子積層体６１の高圧側に当接されるアレスタ素子６１ａと略同形の円板部６２ａと、この円板部６２ａの上面中央部に上方に向けて突設された円筒部６２ｂとを備えており、円筒部６２ｂの外周には図示しないテープ状の導体接続子（マルチコンタクト)を嵌着するための環状の凹溝６２ｃが設けられ、また、円筒部６２ｂ内には円筒部６２ｂの内径と略同径のコイル状の高圧側スプリング６３がその上半部を突出する如くして装着されている。
【００３１】
押し金具６５は、ゴムモールド体６７の後端部側（低圧側）の外径より若干小径とされた環状部材６５ａを備えており、この環状部材６５ａの上面中央部にはアレスタ素子６１ａと略同形の円盤状の押圧部６５ｂが設けられ、下面側外周縁近傍には、例えば１２個の凹陥部６５ｃが円周方向に沿って等配する如くして設けられている。なお、図中６５ｄは、環状部材の内周縁側に円周方向に沿って等配する如く設けられた例えば４個のネジ孔、６５ｅは下面側中央部に設けられた大径の凹陥部を示している。
【００３２】
このような構成のアレスタ素子積層体６１の外周には、その上端部に接続導体６２の円板部の下面を当接し、後端部に押し金具６５の押圧部６５ｂを介して当接した状態で、接続導体６２の円板部６２ａの上面部および押し金具６５の外周に跨ってシリコーンゴムなどのゴムモールド体６７が設けられ、このゴムモールド体６７により、アレスタ素子積層体６１が接続導体６２および押し金具６５と一体化される。
【００３３】
次に、アレスタ素子積層体６１を有するアレスタモールド体６をブッシング２内に着脱自在に装着する方法について説明する。
【００３４】
先ず、接続導体６２の円筒部６２ｂに高圧側スプリング６３をその上半部が円筒部６２ｂから突出するように配設し、また、押し金具６５の凹陥部６５ｃに低圧側スプリング６６をその下半部が凹陥部６５ｃから突出するように配設する。そして、高圧側スプリング６３および低圧側スプリング６６にそれぞれバネ力が付与されていない状態で、図１に示すように、アレスタモールド体６の先端部（高圧側）をブッシング２内に挿入し、高圧側スプリング６３の先端部が主回路接続子４３の内壁面に当接するまで押し込む。これにより、円筒部６２ｂに配設した導体接続子（マルチコンタクト）を構成する舌片（不図示）が接続導体挿入部４２の内周面に電気的に接触すると共に、ゴムモールド体６７の小径部６７aがブッシング２の上部挿入孔５１ａの内周面に、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂがテーパ付挿入孔５３ｃの内周面に、ゴムモールド体６７の大径部６７ｃが下部挿入孔５２ａの内周面に当接される。
【００３５】
次に、ブッシング２の下部円筒部５２の下面に円盤状の金具から成る押圧部材Ｆを当接し、これを押圧部材Ｆの外周縁近傍に円周方向に沿って配設した複数本のボルトＢで下部円筒部５２の下面に締結する。これにより、低圧側スプリング６６が凹陥部６５ｃの奥部と押圧部材Ｆの上面間で圧縮されて、低圧側スプリング６６に軸方向のバネ力が付勢される。この低圧側スプリング６６のバネ力によりアレスタモールド体６がブッシング２の先端部に向かってさらに押し込まれ、これにより、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間に所定の面圧が付与されると共に高圧側スプリング６３が円筒部６２ｂの閉鎖部（接続導体６２の上面）と主回路接続子４３の内壁面間で圧縮されて、高圧側スプリング６３に軸方向のバネ力（アレスタモールド体６に向かう反力）が付勢される。
【００３６】
従って、このような構成のアレスタにおいては、低圧側スプリング６６のバネ力および高圧側スプリング６３のバネ力の相乗効果により、アレスタ素子６１ａと接続導体６２間、アレスタ素子６１ａ間、アレスタ素子６１ａと押圧部６５ｂ間に所定の面圧を付与することができると共にゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間の界面に所定の面圧を付与することができ、ひいては両者の界面における絶縁性能を向上させることができる。
【００３７】
また、アレスタ素子積層体６１を含むアレスタモールド体６をブッシング２内に装着することで、アレスタ素子積層体６１の上端部側（高圧側）の周りが上部円筒部５１に埋設されたシールド本体４１により覆われることになり、ひいては、後述するようにアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。
【００３８】
図３は、本実施例におけるアレスタの等電位分布図を示している。同図より、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体４により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界が適正にコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中していないことが判る。
【００３９】
ここで、シールド本体４１と接地体としての機器ケース１がアレスタ素子積層体６１に及ぼす影響について説明する。先ず、シールド本体４１の下端部と機器ケース１の上面との間隔を短くすると、シールド本体４１および機器ケース１の影響によりアレスタ素子積層体６１の中間部における電界が密になり、これと反対に、両者の間隔を広くすると、当該中間部における電界が疎になるという関係がある。従って、単に、両者の間隔を広げた構成にすることのみでは、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることが困難になる。この点、本実施例においては、アレスタ素子積層体６１の上端部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）および中間部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）を機器ケース１内に位置させ、アレスタ素子積層体６１の後端部（アレスタ素子積層体６１の１／３程度の長さ）を機器ケース１の外部に位置させることで、高圧シールド体４と接地体としての機器ケース１との間隔が適正に調整され、アレスタ素子積層体６１の中間部における電界を適正にコントロールすることができ、ひいてはアレスタ素子６１ａの電圧分担の均一化を図ることができる。
【００４０】
次に、このように構成されたアレスタにおいて、機器の耐電圧試験等を行なう際には、先ずボルトＢを取り外し、ブッシング２の下部円筒部５２から押圧部材Ｆを取り外す。そうすると、高圧側スプリング６３のバネ力によりアレスタモールド体６がブッシング２の後端部側に押し出され、これにより、アレスタモールド体６の取り外しを容易に行なうことができる。
【００４１】
以上のように、本発明のアレスタによれば、低圧側スプリング６６のバネ力および高圧側スプリング６３のバネ力の相乗効果により、アレスタ素子６１ａ間に所定の面圧を付与することができる。また、高圧側スプリング６３のバネ定数が低圧側スプリング６６の全体のバネ定数よりも低く設定されていることにより、ゴムモールド体６７の円錐状部６７ｂとテーパ付挿入孔５３ｃの内周面間の界面に所定の面圧を付与することができ、ひいては両者の界面における絶縁性能を向上させることができる。
【００４２】
さらに、アレスタ素子積層体６１の先端部外周が高圧シールド体４により覆われていることから、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができ、ひいては６６／７７ｋＶ級の超高圧線路にも適用できるアレスタを提供することができる。
［実施例２］
図４は、本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
この実施例においては、ブッシング７の先端部の外周面に点線で示すように導電性の塗布層７５が設けられている。
【００４４】
先ず、第２の実施例におけるブッシング７は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部７１ａが設けられた中間円筒部７１と、中間円筒部７１の上端部に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径より小径でかつ先細り状の円錐状部７２ａを有し上端部が閉鎖された上部円筒部７２と、中間円筒部７１の下面の外周縁近傍に中間円筒部７１と同心状に連接され中間円筒部７１の外径よりも小径の下部円筒部７３と、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの中央部にそれ自身の上部を閉鎖部７２ｂから突設するように埋設した主回路接続子７４とを備えている。なお、この実施例におけるブッシング７は下部円筒部７３の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、下部円筒部７３の外周縁の下面が機器ケース１の上面に気密に載置・固定されている。
【００４５】
符号７５は、高圧シールド体としての導電性の塗布層（例えば、銀ペイントから成る塗布層）を示しており、この導電性の塗布層７５は、上部円筒部７２の閉鎖部７２ｂの外表面から円錐状部７２ａの外周面および中間円筒部７１の凹陥部７１ａを構成する半円状部分７１ｂの外周面に跨って設けられている。
【００４６】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体としての導電性の塗布層７５により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は導電性の塗布層７５と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、アレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、第１の実施例における金具から成る高圧シールド体４に代えて導電性の塗布層７５が設けられていることから、第１の実施例におけるアレスタよりも軽量化および低コスト化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、ガス絶縁や空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例３］
図５は、本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
この実施例においては、ブッシング８の先端部に別体の高圧シールド体１０が載置・固定されている。
【００４８】
先ず、第３の実施例におけるブッシング８は、先細り状の中間円筒部８１と、中間円筒部８１の上端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の外径より小径の上部円筒部８２と、中間円筒部８１の下端部に中間円筒部８１と同心状に連接され中間円筒部８１の下端部外径と略同径の下部円筒部８３とを備えており、下部円筒部８３の上部位置の外周には環状の取付フランジ８３ａが連設されている。
【００４９】
高圧シールド体１０は、上端閉鎖の円筒状の金具１１と、金具１１の閉鎖部１２中央に閉鎖部１２から上方に向けて立設された主回路接続子１３とを備えている。
【００５０】
このような構成の高圧シールド体１０は、図に示すように、主回路接続子１３を上部円筒部８２の上方位置に配置し、金具１１の側壁部１４が上部円筒部８２の側壁部８２ａの周りに位置する如くして上部円筒部８２の先端部に上部円筒部８２と同心状に載置・固定されている。
【００５１】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体１０を構成する円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、全体としてアレスタ素子６１ａの電圧分担を均一化させることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
［実施例４］
図６は、本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図を示している。なお、同図において、図１および５と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
この実施例においては、ブッシング９の先端部に図５に示す高圧シールド体１０が載置・固定され、また、次のようにして、高圧シールド体１０の回りが絶縁性のバリヤ９１ｂで覆われている。
【００５３】
先ず、第４の実施例におけるブッシング９は、それ自身の上面の外周縁近傍に環状の凹陥部９１ａが設けられた上部円筒部９１と、上部円筒部９１の下端部に上部円筒部９１と同心状に連接され上部円筒部９１の外径より小径の下部円筒部９２とを備えている。そして、図５に示すものと同様の構成の高圧シールド体１０は、その側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａ内に位置するように上部円筒部９１と同心状に配設されている。なお、この実施例におけるブッシング９は上部円筒部９１の外径が機器ケース１の開口部１ａより大径とされ、上部円筒部９１の外周縁の下面が機器ケース１の上面に気密に載置・固定されている。
【００５４】
この実施例においても、第１の実施例におけるアレスタと同様に、アレスタ素子積層体６１の上端部は高圧シールド体としての円筒状の金具１１により遮蔽されることで、当該上端部に電界が集中せず、また、アレスタ素子積層体６１の後端部は接地体としての機器ケース１の外部に配設されることで、当該後端部にも電界が集中せず、さらに、アレスタ素子積層体６１の中間部は円筒状の金具１１と接地体としての機器ケース１間の間隔の調整により電界がコントロールされることで、当該中間部にも電界が集中しないことから、全体としてアレスタ素子積層体６１の電圧分担を均一化させることができる。また、この実施例におけるアレスタにおいては、高圧シールド体１０の側壁部１４が上部円筒部９１の凹陥部９１ａに配設されることで、円筒状の金具１１の周りに絶縁性のバリヤ部材９１ｂが配置されることになるから、相間の絶縁距離、若しくは機器ケース１との絶縁距離を短くすることができ、ひいては、機器の縮小化を図ることができる。なお、この実施例におけるアレスタは、油絶縁、ガス絶縁若しくは空気絶縁タイプの電気機器に好適する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、特許請求の範囲内で、次のように、変更、修正を加えることができる。
【００５６】
第１に、前述の実施例においては、機器ケース１の底部にブッシングを配設した場合について説明しているが、機器ケース１の側壁にブッシングを配設してもよい。
【００５７】
第２に、前述の実施例においては、６６／７７ｋＶの高圧線路に本発明のアレスタを適用する場合について説明しているが、６６ｋＶ未満の線路若しくは７７ｋＶを超える高圧線路に本発明のアレスタを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図２】本発明の第１の実施例におけるアレスタモールド体の一部断面図。
【図３】本発明の第１の実施例におけるアレスタの等電位分布図。
【図４】本発明の第２の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図５】本発明の第３の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図６】本発明の第４の実施例におけるアレスタの一部断面図。
【図７】従来のアレスタの一部断面図。
【図８】従来のアレスタの一部断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・機器ケース
１ａ・・・開口部
２・・・ブッシング
４・・・高圧シールド体
６・・・アレスタモールド体
６１・・・アレスタ素子積層体
６３・・・第１のスプリング（高圧側スプリング）
６６・・・第２のスプリング（低圧側スプリング）
６７・・・ゴムモールド体
７５・・・導電性の塗布層
９１ｂ・・・絶縁性のバリヤ
Ｆ・・・押圧部財
Ｓ１・・・円筒状の金具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を収容する機器ケースの開口部に、前記開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、前記ブッシングの挿入孔内に前記機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタモールド体と備え、
前記アレスタモールド体は、複数個のアレスタ素子を積層して成るアレスタ素子積層体と、前記アレスタ素子積層体の外周に設けられたゴムモールド体とを備え、
前記アレスタモールド体の先端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第１のスプリングが配設されていることを特徴とするアレスタ。
【請求項２】
前記アレスタモールド体の後端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第２のスプリングが配設されていることを特徴とする請求項１記載のアレスタ。
【請求項３】
前記第１のスプリングのバネ定数は、前記第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定されていることを特徴とする請求項２記載のアレスタ。
【請求項４】
前記ブッシングの頂部には前記電気機器の主回路導体に接続される主回路接続子が設けられ、
前記アレスタモールド体の先端部には、前記主回路接続子に接続される接続導体が前記アレスタモールド体と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載のアレスタ。
【請求項５】
前記接続導体は、前記第１のスプリングを配設するため円筒部を備えることを特徴とする請求項４記載のアレスタ。
【請求項６】
前記主回路接続子は接続導体挿入部を備え、
前記接続導体の円筒部は、前記接続導体挿入部にプラグイン接続されることを特徴とする請求項５記載のアレスタ。
【請求項１】
電気機器を収容する機器ケースの開口部に、前記開口部を気密に覆う如く配設されたブッシングと、前記ブッシングの挿入孔内に前記機器ケースの外部から着脱自在に装着されるアレスタモールド体と備え、
前記アレスタモールド体は、複数個のアレスタ素子を積層して成るアレスタ素子積層体と、前記アレスタ素子積層体の外周に設けられたゴムモールド体とを備え、
前記アレスタモールド体の先端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第１のスプリングが配設されていることを特徴とするアレスタ。
【請求項２】
前記アレスタモールド体の後端部には、軸方向への押圧によりバネ力が付勢される第２のスプリングが配設されていることを特徴とする請求項１記載のアレスタ。
【請求項３】
前記第１のスプリングのバネ定数は、前記第２のスプリングの全体のバネ定数よりも低く設定されていることを特徴とする請求項２記載のアレスタ。
【請求項４】
前記ブッシングの頂部には前記電気機器の主回路導体に接続される主回路接続子が設けられ、
前記アレスタモールド体の先端部には、前記主回路接続子に接続される接続導体が前記アレスタモールド体と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載のアレスタ。
【請求項５】
前記接続導体は、前記第１のスプリングを配設するため円筒部を備えることを特徴とする請求項４記載のアレスタ。
【請求項６】
前記主回路接続子は接続導体挿入部を備え、
前記接続導体の円筒部は、前記接続導体挿入部にプラグイン接続されることを特徴とする請求項５記載のアレスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１６６６７２（Ｐ２００６−１６６６７２Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５７９１４（Ｐ２００４−３５７９１４）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（５０１３８３６３５）株式会社日本ＡＥパワーシステムズ (168)
【出願人】（０００００２２５５）昭和電線電纜株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（５０１３８３６３５）株式会社日本ＡＥパワーシステムズ (168)
【出願人】（０００００２２５５）昭和電線電纜株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]