JPH04294083A - 避雷碍子装置 - Google Patents

避雷碍子装置

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Publication number
JPH04294083A
JPH04294083A JP6049891A JP6049891A JPH04294083A JP H04294083 A JPH04294083 A JP H04294083A JP 6049891 A JP6049891 A JP 6049891A JP 6049891 A JP6049891 A JP 6049891A JP H04294083 A JPH04294083 A JP H04294083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lightning
lightning arrester
resistance element
container
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6049891A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Nakayama
哲也 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP6049891A priority Critical patent/JPH04294083A/ja
Priority to EP19920302553 priority patent/EP0508647B1/en
Publication of JPH04294083A publication Critical patent/JPH04294083A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/16Series resistor structurally associated with spark gap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14Arcing horns

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は直列ギャップを有する
避雷碍子装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の直列ギャップを有する避雷碍子と
して、特開平2ー170385号公報に開示されたもの
がある。この発明は絶縁容器内に直列ギャップと非直線
抵抗素子とを収容した避雷碍子において、前記非直線抵
抗体と電気的に並列に、残留電荷放電用の抵抗体を接続
し、前記抵抗体と非直線抵抗素子の静電容量で決まる放
電時定数を、多重雷サージの侵入時間間隔以下になるよ
うに設定している。そして、多重雷サージが侵入し、続
流遮断時に素子側に残留電圧が残っていても、次波のサ
ージが侵入するまでの間に、残留電圧の殆どを前記並列
抵抗体に放電させて消滅し、直列ギャップの放電開始電
圧を常に一定に保持できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の避雷碍子は
、使用状態において避雷碍子自体に運転電圧が常時印加
され、又、直列ギャップを絶縁容器に内蔵したタイプの
ものである。このため、絶縁容器には継続的使用に耐え
るように十分な絶縁耐力を付与する必要がある。さらに
、絶縁容器内の非直線抵抗素子と並列に別体の抵抗体を
収容することから、避雷碍子自身が大型、大重量化する
という問題がある。
【0004】又、従来の避雷碍子の技術思想を避雷碍子
の外に直列ギャップを設ける避雷碍子装置に適用する場
合にも、避雷碍子自身が大型、大重量化するという問題
がある。この発明の目的は直列ギャップを大気中に独立
して設ける避雷碍子装置において、多重雷に対するフラ
ッシオーバー電圧の増加度合を低減して絶縁協調特性の
向上を図り、避雷碍子自身を小型、軽量化することがで
き、さらに、避雷碍子の汚損時の耐電圧特性を向上する
ことができる気中直列ギャップを備えた避雷碍子装置を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、電線を支持する支持碍子の課電側に放電電
極を設け、接地側に支持した非直線抵抗素子を内蔵する
避雷碍子側に前記課電側の放電電極と所定の直列ギャッ
プをもって対向する接地側の放電電極を設けた避雷碍子
装置において、前記避雷碍子の非直線抵抗素子を被覆す
る容器の一部あるいは全部を、残留電荷の放電が可能な
ように抵抗体の機能を付与した容器とし、該容器と非直
線抵抗素子の静電容量で決まる放電時定数を、多重雷サ
ージの侵入時間間隔以下になるように設定するという手
段をとっている。
【0006】
【作用】この発明は送電線側に雷サージが流れると、直
列ギャップをフラッシオーバーして避雷碍子に、その後
鉄塔に流れて大地に放電される。又、線路運転電圧によ
る続流は前記直列ギャップ及び非直線抵抗素子の抵抗値
の復元により抑制遮断され、地絡事故が防止される。
【0007】前記雷サージが非直線抵抗素子に印加され
ると、その雷サージの放電後、非直線抵抗素子には残留
電荷が蓄積される。このとき避雷碍子は直列ギャップに
より課電側と絶縁されているので、課電側への電荷の流
れは生じないが、容器の電気抵抗が所定値以下に設定さ
れているので、非直線抵抗素子内の残留電荷が所定時間
内に容器に流れ、非直線抵抗素子の残留電圧が低下する
。この結果、先の雷サージに引き続き多重雷サージが侵
入しても非直線抵抗素子は残留電荷が実質的に無視でき
る正常状態に復帰しているので、雷サージフラッシオー
バー電圧が先の雷サージ印加の影響で上昇することはな
く、放電特性が安定する。
【0008】又、容器はその全体で課電側と接地側との
電圧分担を均等に行う性質があるので、容器の沿面汚損
状態における電圧分担が平等に改善され、このため沿面
フラッシオーバー電圧特性が向上し、容器の沿面漏洩距
離増加を最小限にして避雷碍子を小型、軽量化できる。 又、同様の作用により雷サージ通電時の制限電圧に対す
る沿面フラッシオーバー電圧も向上し、避雷碍子の気中
絶縁長の短縮も可能となる。
【0009】さらに、この発明は直列ギャップと直列に
接続される避雷碍子のインピーダンスが容器の作用によ
り大幅に低下していることから、最初の雷サージが印加
されたときの雷サージフラッシオーバー電圧も従来技術
の避雷碍子装置に較べ低減され、支持碍子との絶縁協調
特性が向上するとともに、静電誘導電圧が低下し、安全
性を向上することができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の具体化した一実施例を図面
に基づいて説明する。図2に示すように鉄塔1の支持ア
ーム2には支持碍子3が吊下固定され、該支持碍子3の
下端部には電線把持金具4を介して送電線5が支持され
ている。又、前記支持碍子3の上下両端部には支持碍子
3を保護するためのアークホーン6,7がそれぞれ支持
されている。前記電線把持金具4には課電側の放電電極
9が支持されている。
【0011】前記支持アーム1の中間部には取付アダプ
タを介して避雷碍子8が支持され、該避雷碍子8の下端
部には前述した課電側の放電電極10と所定の気中直列
ギャップGをもって対向する接地側の放電電極10が支
持されている。避雷碍子8の上下両端部には避雷碍子を
保護するためのアークホーン6A,7Aがそれぞれ支持
されている。
【0012】次に、前記避雷碍子8について図1を中心
に説明すると、耐圧絶縁筒11は強化プラスチック(F
RP)等により上下両端を開放した円筒状に形成され、
それには複数の放圧孔12が形成されている。電圧−電
流特性が非直線性の酸化亜鉛(ZnO)を主材とする複
数の非直線抵抗素子13は、耐圧絶縁筒11内部に収容
され、その上下両端には接触金具14,15が設けられ
ている。
【0013】一対の電極金具16,17は前記耐圧絶縁
筒11の上下両端に嵌合され、接着剤18によってそれ
ぞれ固定されている。コイルスプリング19は非直線抵
抗素子13の下接触金具15と下電極金具17とを電気
的に接続するようにその両者間に介在されている。容器
20は導電性の樹脂、例えばエポキシ樹脂にカーボンブ
ラックを添加したものをガラスクロスに含浸させたFR
Pよりなる耐圧絶縁筒11と、該耐圧絶縁筒11及び前
記両電極金具16,17の外周面に気密性をもってゴム
モールド形成され、外周に複数のヒダ21aが形成され
た絶縁外套体21とによって構成されている。容器20
の抵抗値は前記耐圧絶縁筒11を構成する樹脂へのカー
ボンブラックの含有量を増減することにより調節される
。前記非直線抵抗素子13と耐圧絶縁筒11との間隙に
は長期的な信頼性を確保するため絶縁外套体21と同一
のゴムが成形時に同時に充填されている。
【0014】この実施例では容器20を構成する耐圧絶
縁筒11及び絶縁外套体21のうち前者の抵抗値を低減
する構成としたが、これに代わって絶縁外套体21の抵
抗値を低減してもよいし、両者の抵抗値を低減してもよ
い。ここで、送電線路の電圧階級と容器20の最小許容
抵抗値Rmin及び最大許容抵抗値Rmaxの設定例に
ついて以下に説明する。
【0015】この実施例の避雷碍子装置の等価回路は、
図3に示すように気中直列ギャップGの静電容量C1、
非直線抵抗素子13全体の静電容量C2、素子13全体
の抵抗r、容器20全体の抵抗値Rであらわされる。前
記容器20の放電時定数C2・Rを多重雷サージの侵入
時間間隔τ以下となるように、R<τ/C2に設定すれ
ばよい。
【0016】多重雷放電の相次ぐ放電時間の時間間隔の
頻度は、観測によって多重雷サージの侵入時間間隔τが
おおむね1ms〜10msの範囲内にあることが知られ
ており、仮に侵入時間間隔τを1msとした場合の前記
最大許容抵抗値Rmaxを時定数を表す式(τ=C2・
R)により各線路電圧階級毎に計算すると表1のように
なる。
【0017】
【表1】
【0018】又、表1中の最小許容抵抗値Rminは、
雷サージに続く続流を遮断するのに必要な実験的に設定
された許容電流を線路の1線地絡時における健全相上昇
電圧に対して5A(ピーク値、実効値3.5A)とした
場合の値を示す。次に、前記のように構成した避雷碍子
装置についてその作用を説明する。今、送電線5に雷撃
による雷サージが流れると、その電流は電線把持金具4
、び課電側の放電電極9の先端部から気中直列ギャップ
Gを経て、接地側の放電電極10にフラッシオーバーさ
れ、電極金具17、非直線抵抗素子13、電極金具16
、取付アダプタ及び支持アーム2を経て鉄塔1に放電さ
れる。又、その後流れようとする続流電流は前記非直線
抵抗素子13の抵抗値の復元及び直列ギャップGにより
抑制遮断され、地絡事故が未然に防止される。
【0019】さて、前記実施例においては、前記雷サー
ジが非直線抵抗素子13に印加されると、その雷サージ
の放電後、非直線抵抗素子13には残留電荷が蓄積され
る。このとき避雷碍子8は気中直列ギャップGにより課
電側と絶縁されているので、課電側への電荷の流れは生
じないが、容器20の電気抵抗が所定値に設定されてい
るので、非直線抵抗素子13内の残留電荷が所定時間内
に容器20に流れ、非直線抵抗素子13の残留電圧が低
下する。この結果、先の雷サージに引き続き多重雷サー
ジが侵入しても非直線抵抗素子13は残留電荷が実質的
に無視できる正常状態に復帰しているので、雷サージフ
ラッシオーバー電圧が先の雷サージ印加の影響で上昇す
ることはなく、放電特性が安定する。
【0020】又、容器20はその全体で課電側と接地側
との電圧分担を均等に行う性質があるので、容器20の
沿面汚損状態における電圧分担が平等に改善され、この
ため沿面フラッシオーバー電圧特性が向上し、容器20
の沿面漏洩距離の増加を最小限にして避雷碍子8を小型
、軽量化できる。又、同様の作用により雷サージ通電時
の制限電圧に対する沿面フラッシオーバー電圧も向上し
、避雷碍子8の気中絶縁長Gの短縮も可能となる。
【0021】さらに、この発明は直列ギャップGと直列
に接続される避雷碍子8のインピーダンスが容器20の
作用により大幅に低下していることから、最初の雷サー
ジが印加されたときの雷サージフラッシオーバー電圧も
従来技術の避雷碍子装置に較べ低減され、支持碍子3と
の絶縁協調特性が向上するとともに、静電誘導電圧が低
下し、安全性を向上することができる。
【0022】なお、この発明は次のように具体化するこ
ともできる。 (1)耐圧絶縁筒11の内周面及び/又は絶縁外套体2
1の内周面に導電性の塗料を塗布することもできる。 (2)前記実施例では耐圧絶縁筒11を使用したが、こ
れを省略するとともに、絶縁外套体21自身の抵抗値を
低減し、かつ必要な機械的強度を付与した避雷碍子を適
用することもできる。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は多重雷
に対するフラッシオーバー電圧を低減して絶縁協調特性
の向上を図り、避雷碍子自身を小型、軽量化することが
でき、さらに、避雷碍子の汚損時の耐電圧特性を向上す
ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】避雷碍子の断面図である。
【図2】この発明を具体化した一実施例を示す正面図で
ある。
【図3】図2の避雷碍子装置の等価回路図である。
【符号の説明】
2  支持アーム、3  支持碍子、5  送電線、8
  避雷碍子、9  課電側の放電電極、10  接地
側の放電電極、11  容器20を構成する耐圧絶縁筒
、13非直線抵抗素子、20  容器、21  容器2
0を構成する絶縁外套体、G  直列ギャップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電線を支持する支持碍子の課電側に放
    電電極を設け、接地側に支持した非直線抵抗素子を内蔵
    する避雷碍子側に前記課電側の放電電極と所定の直列ギ
    ャップをもって対向する接地側の放電電極を設けた避雷
    碍子装置において、前記避雷碍子の非直線抵抗素子を被
    覆する容器の一部あるいは全部を、残留電荷の放電が可
    能なように抵抗体の機能を付与した容器とし、該容器と
    非直線抵抗素子の静電容量で決まる放電時定数を、多重
    雷サージの侵入時間間隔以下になるように設定したこと
    を特徴とする避雷碍子装置。
JP6049891A 1991-03-25 1991-03-25 避雷碍子装置 Pending JPH04294083A (ja)

Priority Applications (2)

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JP6049891A JPH04294083A (ja) 1991-03-25 1991-03-25 避雷碍子装置
EP19920302553 EP0508647B1 (en) 1991-03-25 1992-03-25 Arrestor unit

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ID=13144027

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EP0508647B1 (en) 1996-10-02
EP0508647A2 (en) 1992-10-14
EP0508647A3 (en) 1993-03-03

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