JPH071653B2 - 耐雷ホーン碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は落雷に起因する高電圧が送電線に加わった
時、それを速かに接地するとともに、その後に生じる続
流アークを遮断して、地絡事故を防止し、又、避雷素子
部が万一故障しても気中放電間隙の絶縁により再閉路時
のインパルス電圧に耐えて再送電を行うことができる耐
雷ホーン碍子装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の耐雷ホーン碍子装置としては、鉄塔の支持
アームに支持碍子を介して送電線を支持し、支持アーム
の先端部には避雷碍子を支持し、支持碍子に課電側の放
電電極を連結支持するとともに、避雷碍子の端部に接地
側の放電電極を設け、この課電側及び接地側の放電電極
をそれぞれ棒状に形成して、それらを所定の気中放電間
隙をもって対向させた構成のものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この従来の耐雷ホーン碍子装置においては、
課電側及び接地側の放電電極がそれぞれ棒状に形成され
ているので、両放電電極間の気中放電間隙Ｇのギャップ
長に対する開閉インパルス特性は棒対棒電極のものとな
り、所定の開閉インパルスに耐えるために、これに対応
するギャップ長を確保しなければならず、支持碍子との
絶縁協調特性を確保するには支持碍子の増結を計る必要
が生じるなど装置全体が既設に比べ大型になって鉄塔に
適用するのが困難になるケースが生じるという問題点が
あった。

この問題点を解決するため、本願出願人が最近課電側及
び接地側の放電電極をそれぞれリング状に形成するとと
もに、それらを同一平面内あるいは直交平面において所
定の気中放電間隙をもって対向させた耐雷ホーン碍子装
置を提案している。この装置においては課電側及び接地
側の放電電極が二重対二重あるいは一重対一重となって
いた。

ところが、前記二重対二重あるいは一重対一重の放電電
極構成においては、開閉インパルスに対するフラッシオ
ーバー電圧特性が高くなり、気中放電間隙を短くするこ
とができる反面、放電電極の対向面積が棒対棒電極に比
べ大きくなる傾向があり、避雷碍子との静電分圧の面か
ら雷インパルスフラッシオーバー電圧が棒対棒の放電電
極構成と比較して、上昇し易いという問題がある。

又、一重対一重の放電電極構成においては、課電側の放
電電極の径が太くストリーマが伸び易いため、注水状態
では開閉インパルスフラッシオーバー電圧が上昇しにく
いという問題もあった。又、絶縁協調特性面から好まし
いように正負の雷サージフラッシオーバー電圧を接近し
た値とするには、課電側の放電電極の電界を接地側より
緩和してやる必要があった。

この発明の目的は上記発明に対して開閉インパルス特性
をそれ程低下させることなく、絶縁協調特性を向上する
ことができる耐雷ホーン碍子装置を提供することにあ
る。

［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、鉄塔の支持アーム
に支持碍子を介して送電線を支持し、前記支持アームの
先端部には避雷碍子を支持し、前記送電線に課電側の放
電電極を連結支持するとともに、避雷碍子の端部に接地
側の放電電極を設けてなる耐雷ホーン碍子装置におい
て、 前記課電側の放電電極の放電部を二重にし、接地側の放
電電極の放電部を一重にし、両放電部間に所定の気中放
電間隙を設けするという手段をとっている。

前記課電側の放電電極及び接地側の放電電極の少くとも
放電部をそれぞれ円弧状に形成するとよい。

［作用］ この発明は課電側の放電電極を所定間隔をおいて二重に
形成し、一方、接地側の放電電極を一重にしたので、両
放電電極の放電部の対向面積が二重対二重の放電部を有
する放電電極構成と比較して少くなり、電圧分担が改善
されて気中放電間隙の分担電圧が増し、このため雷イン
パルスのフラッシオーバー電圧が低下し、絶縁協調特性
が向上するとともに、開閉インパルスのフラッシオーバ
ー電圧も二重対二重の放電部を有する放電電極構成と比
べてそれ程低下させることもない。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した耐雷ホーン碍子装置の第１
実施例を第１図〜第３図に基づいて詳細に説明する。

第１図に示すように、鉄塔の支持アーム１の先端部には
長幹碍子よりなる支持碍子２が複数のボルト３により吊
下固定されている。支持碍子２の下端部には電線クラン
プ４に対してジャンパー線５が支持され、このジャンパ
ー線５の両端部は前記支持アーム１に耐張碍子装置を介
して支持された図示しない送電線にそれぞれ接続されて
いる。支持アーム１の先端部には取付ブラケット６が固
定され、線路方向と直交する方向へ水平に延びている。
取付ブラケット６の先端部には避雷碍子７が複数のボル
ト８により垂下固定されている。

避雷碍子７はFRPなどの耐圧材料により円筒状に形成さ
れた耐圧絶縁筒（図示略）と、その内部に直列に収容さ
れた酸化亜鉛（ZnO）を素材とする電圧−電流特性が非
直線性の限流素子９と、耐圧絶縁筒の両端部に嵌合固定
されたキャップ状を成す接地側及び課電側の電極金具1
0,11と、耐圧絶縁筒の外周に設けられたモールドゴム12
とから構成されている。前記取付ブラケット６及び電極
金具11には円環状のアークホーン13,14がそれぞれ対向
して設けられ、このアークホーン13,14によって、モー
ルドゴム12の沿面閃絡時の損傷が軽減される。

前記支持碍子２の電線クランプ４には、課電側の放電電
極15がリング状の取付体16を介して取付られている。
又、避雷碍子７の先端の課電側電極金具11には接地側の
放電電極17が取付板18を介して取付られている。そし
て、この課電側及び接地側の放電電極15,17の放電部
は、所定の気中放電間隙Ｇをもって対向配置されてい
る。ここで、前記放電電極15,17の構成について詳述す
ると、第２図及び第３図（ａ）に示すように、課電側の
放電電極15は、上下一対の円形リング状の放電部15aが
５本の連結棒15bにより所定間隔をおいて連結固定する
とともに、上放電部15aの基端を支持部15cを介して前記
取付体16に固定支持した構成となっている。又、接地側
の放電電極17は円形リング状の放電部17aを支持部17bを
介して前記取付板18に固定支持した構成となっている。
そして、課電側の上放電部15aと接地側の放電部17aは、
互いに同一平面内において前記気中放電間隙Ｇをもって
対向配置されている。

次に、前記のように構成された耐雷ホーン碍子装置につ
いて、その作用を説明する。

さて、この耐雷ホーン碍子装置において、落雷に起因す
る雷サージ電流がジャンパー線５に印加されると、その
電流は両放電電極15,17間の気中放電間隙Ｇで放電さ
れ、避雷碍子７に内蔵された限流素子９及び取付ブラケ
ット６を経て鉄塔の支持アーム１に流れて、鉄塔から大
地に放電される。又、その後に生じる続流は、前記放電
電極15,17の間の気中放電間隙Ｇ及び避雷碍子７内の限
流素子９によって抑制遮断される。

そして、この実施例の耐雷ホーン碍子装置においては、
課電側及び接地側の放電電極15,17の放電部15aが円形リ
ング状に形成されているので、課電側の放電部15aが束
導体効果を発揮し、気中放電間隙Ｇのギャップ長を棒対
棒電極の場合に比べ小さく設定することができ、これに
よって雷インパルスに対しては放電し易くなっても、開
閉インパルスに対しては電界が緩和されることによって
二重対二重の電極構成に比べそれ程低下しない。

なお、第３図（ｂ）に示すように、下放電部15aと放電
部17aを対向したり、同図斜線で示すように上放電部15a
と下放電部15aの中間位置に放電部15aを対向するように
若干の変更を加え配置してもよい。

［第２実施例］ 次に、第４図及び第５図に基いてこの発明の第２実施例
を説明する。

第４図に示すように、支持アーム１には上部吊下金具31
を介して懸垂碍子連32が支持され、該懸垂碍子連32の下
端部には下部吊下金具33及び電線クランプ４を介して送
電線Ｌが支持されている。前記電線クランプ４の一側に
は取付板34が固定され、該取付板には課電側の放電電極
15がボルトにより取付られている。この放電電極15は第
５図に示すように、半円弧状の放電部15aと、両放電部1
5aの両端部を互いに電気的及び機械的に接続する閉ルー
プ形成部15dと、前記閉ループ形成部15dを互いに連結す
る連結部15bと、さらに、前記連結部15bを前記取付板34
に支持する支持ロッド35とにより構成されている。

一方、前記支持アーム１には取付ブラケット６により避
雷碍子７が装着され、その下端部には接地側の放電電極
17が支持されている。この放電電極17は第５図に示すよ
うに、円弧状をなし、かつ両端部を折り曲げた放電部17
aと、その放電部17aの中心部を前記取付板18に連結する
支持部17bとにより構成されている。

この実施例では前記放電電極15の放電部15aの両端部を
閉ループ形成部15dに機械的に、かつ電気的閉ループを
構成するように連結したので、半円弧状の放電電極によ
り放電部15aの回りに発生する電界を円環状の放電電極
と同様に緩和することができ、第１実施例同様の効果を
得ることができる。

なお、前記放電電極17の放電部17aを閉ループを構成し
ないようにしたが、この理由は放電電極が接地側に配置
されるため、その電界集中緩和を図る必要性が低いため
であり、これにより放電電極17を小型軽量化することが
できる。放電電極15の放電部15aの曲率は円形でもよい
し、直線部とその両端の円弧を組合せた構成としてもよ
い。

［第３実施例］ 次に、この発明を具体化した第３実施例を第６図及び第
７図に基づいて説明する。

この実施例においては、第６図に示す耐張型避雷碍子装
置において、避雷碍子７の装着位置を支持アーム１の下
面とするとともに、課電側の放電電極15の構造を第７図
に示すように、半円弧状の放電部15aの両端部を閉ルー
プ形成部15dにより互いに連結し、それらの閉ループ形
成部15dをそれぞれ互いに連結棒15bにより連結し、さら
に、該閉ループ形成部15dを前記取付体16に支持する支
持ロッド35を形成して構成されている。

この第３実施例においても、前述した第１実施例と同様
に、雷インパルス及び開閉インパルスに対する放電特性
を向上することができる。

なお、この発明は次のように具体化することもできる。

第８図に示すように、課電側の放電電極15が２つの平面
形ほぼ半円弧状の放電部15aを絞り加工により一体に形
成して、その中央部から支持部15cを突設した構成とし
ても良い。

又、第９図に示すように、課電側の放電電極15の２つの
放電部15aを直線状に形成しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は開閉インパルスに対す
るフラッシオーバー特性を低下させることなく、雷イン
パルスに対する絶縁協調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】

第１図はこの発明を具体化した耐雷ホーン碍子装置の第
１実施例を示す正面図、第２図はその課電側及び接地側
の放電電極を拡大して示す斜視図、第３図（ａ）は両放
電電極の拡大正面図、第３図（ｂ）は両放電電極の配置
構成の別例を示す正面図、第４図及び第５図はこの発明
の第２実施例を示し、第４図は懸垂型避雷装置を示す正
面図、第５図は課電側及び接地側の放電電極を示す拡大
斜視図、第６図及び第７図はこの発明の第３実施例を示
し、第６図は耐張型碍子装置などの正面図、第７図は課
電側及び接地側の放電電極を示す拡大斜視図、第８図は
本発明の別例を示す課電側の放電電極の断面図、第９図
は本発明の別例を示す課電側の放電電極の斜視図であ
る。 １……支持アーム、２……支持碍子、５……ジャンパー
線、７……避雷碍子、15……課電側の放電電極、15a,17
a……放電部、17……接地側の放電電極、Ｇ……気中放
電間隙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄塔の支持アーム（１）に支持碍子（２）
   を介して送電線を支持し、前記支持アーム（１）の先端
   部には避雷碍子（７）を支持し、前記送電線に課電側の
   放電電極（15）を連結支持するとともに、避雷碍子
   （７）の端部に接地側の放電電極（17）を設けてなる耐
   雷ホーン碍子装置において、 前記課電側の放電電極（15）の放電部（15a）を二重に
   し、接地側の放電電極（17）の放電部（17a）を一重に
   し、両放電部（15a,17a）間に所定の気中放電間隙
   （Ｇ）を設けたことを特徴とする耐雷ホーン碍子装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記課電側の放電電極
   （15）及び接地側の放電電極（17）の少くとも放電部
   （15a,17a）をそれぞれ円弧状に形成した耐雷ホーン碍
   子装置。