[發明專利]避雷器

有效

• 申請號: 200910166801.4
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101826383A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 齊藤弘樹;楫野宏樹
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01C7/12
• 分類號: H01C7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫;胡燁

技術領域

本發明涉及為了保護電氣設備不受電力系統產生的異常電壓的影響而使 用的避雷器，特別涉及對含有氧化鋅元件的內部要素用聚合物等絕緣材料直接 澆鑄外套的類型的聚合物式避雷器。

背景技術

一般而言，用于發電廠或者變電站的聚合物式避雷器的內部要素包括：層 疊多個的氧化鋅元件；配置在該氧化鋅元件的兩端的端子電極；以及連接這些 端子電極的多個玻璃纖維增強塑料(FRP)等絕緣支承物而構成。聚合物式避 雷器用聚合物等絕緣材料直接澆鑄在這些內部要素的周圍，作為絕緣外套。

在這樣的避雷器中，例如在IEC標準(60099-4)的放壓試驗中，注入高 于氧化鋅元件的容許量的能量而引起氧化鋅元件毀壞后，在短路電流向避雷器 通過時，在避雷器內部會產生高溫、高壓的電弧氣體。在避雷器的內壓由于該 電弧氣體而上升時，會導致內部要素產生爆發性飛散，但在內壓上升前在絕緣 外套有開口時，可以將電弧氣體瞬間向外部排出。

作為用于將過大的雷電浪涌所引起的避雷器短路時產生的電弧氣體瞬間 向外部排出的以往技術，有專利文獻1所披露的限流要素單元。在專利文獻1 中(參照該文獻的圖3、圖5)，在構成限流要素單元的圓筒狀絕緣外套的裙 邊間的一部分的外周面，設置由曲率半徑較大的圓弧面或者橢圓面等光滑的曲 面構成的薄壁部。該薄壁部在受到過大的雷電浪涌時會瞬間開口，成為用于將 電弧氣體向外部排出的放壓部。另外，通過對與鄰近薄壁部的電線支承絕緣子 向不同的方向安裝，可以避免排出的電弧氣體引起電線支承絕緣子的損傷。

另外，在專利文獻2中，披露了一種用FRP等絕緣支承物支承內部要素、 提高機械強度的避雷器。在該避雷器中，由于將絕緣材料與絕緣支承物形成一 體進行澆鑄，作為絕緣外套，因此絕緣外套形狀的自由度較小，難以設置如專 利文獻1披露的曲率半徑較大的圓弧面或者橢圓面等薄壁部。

專利文獻1：日本專利特開平10-162927號公報

專利文獻2：日本專利特開2003-92205號公報

發明內容

然而，由于專利文獻1所披露的限流要素單元(參照該文獻的圖1、圖4) 應用于如該文獻的圖7所示的在避雷器未施加負荷的場所，因此不能期待其構 造具有粘接端子電極和氧化鋅元件、用聚合物等絕緣外套支承氧化鋅元件這樣 的機械強度。即，該限流要素單元具有作為電流等級較低的配電用的避雷器的 構造。因此存在的問題是：在例如應用于變電站等情況下，這樣的支承構造不 能滿足所要求的機械強度。

另外，在專利文獻1所披露的支承構造的情況下(參照該文獻的圖1、圖 4)，若在避雷器短路時氧化鋅元件被毀壞，則由于其構造不能防止元件碎片 的飛散，因此存在的問題是：元件碎片會在電弧氣體排出的同時從絕緣外套的 開口部飛散。

另外，在專利文獻2的圖3(c)的構造中，若在避雷器中通過短路電流 而產生電弧氣體，則一部分或者全部的絕緣支承物間的絕緣外套會開口并放 壓。此時，由于未設置薄壁部等，因此不能控制放壓方向，所以電弧氣體會向 不特定方向排出。因此存在的問題是：根據不同的放壓方向，鄰近設備有可能 被排出的電弧氣體損傷。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種避雷器，該避雷器 具有作為用于發電廠或者變電站所要求的機械強度，在短路時防止元件碎片的 飛散，可以控制其放壓方向，將電弧氣體瞬間向外部排出。

為了解決上述問題，達到目的，本發明所涉及的避雷器的特征是，包括： 層疊的非線性電阻元件；配置在該非線性電阻元件的層疊方向的兩側的一對端 子電極；在上述非線性電阻元件的周圍配置多條、分別沿上述層疊方向延伸并 連接上述一對端子電極的絕緣支承體；以及形成一體而覆蓋上述非線性電阻元 件和上述多條絕緣支承體、并在外周面具有突出設置的多個裙邊的絕緣外套， 在上述絕緣外套的上述裙邊間設置從上述非線性電阻元件的表面起的壁厚較 薄的薄壁部。

根據本發明，由于在絕緣外套的裙邊間的外周面設置薄壁部，因此薄壁部 因避雷器短路電流通過時產生的電弧氣體而產生開口，形成放壓口，所以利用 該放壓口可以將電弧氣體瞬間向外部排出。另外，由于放壓口是由薄壁部形成， 因此可以限制放壓方向。

另外，根據本實施方式，由于在氧化鋅元件的周圍配置多個絕緣支承體， 因此可以應對作為用于發電廠或者變電站所要求的機械強度。另外，通過設置 絕緣支承體，可以防止元件碎片向周圍飛散。