JPH0766702B2 - 避雷碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は送電線様の避雷碍子装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、第６図に示すように、懸垂碍子内に電圧−電流特
性が非直線性の限流素子を内蔵した懸垂形避雷碍子９を
使用した避雷碍子装置を鉄塔の支持アーム１に装着する
ことが提案されている。この装置は、懸垂型避雷碍子９
を直列に多数連結し、送電線18に雷サージ電流が流れた
場合、その電流を限流素子により鉄塔の支持アーム１
（大地）側へ放電し、これに続く続流を限流素子により
抑制遮断し、地絡事故を防止するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述した従来の避雷碍子装置では、限流素子
が長期使用により劣化したり、想定を越える雷撃により
破壊されて、導通状態になると永久地絡になるという技
術的課題を有している。この課題を解決するため、種々
の装置が提案されている。たとえば、各避雷碍子９の間
にそれぞれ放電間隙を設けた装置では、放電間隙をそれ
ほど大きくとることができず、このため避雷碍子９内の
避雷素子を長くしたり、避雷碍子９の個数を増加する必
要がある。また、避雷碍子９を機械的又は電気的に電線
路から切離す装置では、装置が複雑なものとなる等の課
題を有していた。

また、笠部に限流素子を内蔵した避雷碍子９を直列に連
結し、気中放電間隙を有しない避雷碍子装置にあって
は、通常課電に対して避雷碍子９に内蔵された限流素子
８内を流れる漏れ電流を小さくするため、必要とされる
限流素子８の長さ（避雷碍子連の長さ）を短くすること
ができなかった。さに、避雷碍子は、避雷機能を有しな
い絶縁碍子と表面漏れ距離を等しくするために笠径が大
きく形成されており、特に汚損がある地区での適用に際
しては、避雷碍子９の笠径をさらに大きくした避雷碍子
９を使用して、表面漏れ距離を確保する必要がある。こ
のため、装置が大型化し、また、碍子連を長くとること
ができない既設の鉄塔に対しては適用できないという課
題を有していた。

この発明の目的は、限流素子が劣化したり破壊されて導
通状態となった場合においても、永久地絡を確実に防止
することができるとともに、装置が小型、軽量で既設の
鉄塔に対して適用範囲の広い避雷碍子装置を提供するこ
とにある。

〔課題を達成するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、請求項１の発明で
は、避雷機能を有する避雷碍子部34と避雷機能を有しな
い絶縁碍子部35とを上下直列接続して構成される第一の
碍子連Ａと、前記第一の碍子連Ａとは該絶縁碍子部35と
該避雷碍子部34との配列順序を逆にした第二の碍子連Ｂ
とを並設し、前記第一の碍子連Ａの避雷碍子部34の下部
と、前記第二の碍子連Ｂの避雷碍子部34の上部には、一
対の放電電極36,37を対向して配置し、両放電電極36,37
間に気中放電間隙Ｚを設けたという手段をとっている。

また、請求項２の発明では、避雷碍子部34と絶縁碍子部
35との直列接続を一組として複数組直列接続して構成さ
れる第一の碍子連Ａと、該碍子連Ａとは避雷碍子部34と
絶縁碍子部35との配列順序を逆にした直列接続を一組と
して複数組直列接続して構成される第二の碍子連Ｂとを
並設し、前記第一の碍子連Ａの各避雷碍子部34の上下両
端部と、前記第二の碍子連Ｂの避雷碍子部34の上下両端
部にはそれぞれ一対の放電電極36,37を配置し、互いに
近接する他の碍子連の避雷碍子部の放電電極36,37間に
気中放電間隙Z1,Z2,Z3を設けたという手段をとってい
る。

〔作用〕

請求項１の発明では、第一及び第二の各碍子連A,Bには
絶縁碍子部35が直列に接続され、また、第二の碍子Ｂの
避雷碍子部34と第一の碍子連Ａの避雷碍子部34の間には
気中放電間隙Ｚが設けられているため、避雷碍子部34に
内蔵された限流素子８が劣化又は破壊した際には、永久
地絡を防止して、再送電を可能にできる。

また、第二の碍子連Ｂは第一の碍子連Ａと絶縁碍子部35
と避雷碍子部34との配列順序を逆に配設され、第一の碍
子連Ａの避雷碍子部34の下部と、第二の碍子連Ｂの避雷
碍子部34の上部には気中放電間隙Ｚをもって放電電極が
対向して配置されているので、雷サージ電流に続く続流
を遮断するために必要な避雷碍子９の数を両碍子連A,B
に振り分けることができ、従って、第一及び第二の両碍
子連A,Bの碍子連を余り長くする必要がない。

また、第二の碍子連Ｂの避雷碍子部34と第一の碍子連Ａ
の避雷碍子部34の間には気中放電間隙Ｚが設けられてい
るため、通常課電に対して避雷碍子部34に内蔵された限
流素子８内を漏れ電流が流れないで、必要とされる限流
素子８の長さを短くすることができ、従って、軽量の避
雷碍子部34としたり、碍子連A,Bの長さを短くすること
ができる。

請求項２の発明では、第一の碍子Ａが、避雷碍子部34と
絶縁碍子部35との直列接続を一組として複数組直列接続
して構成され、また第二の碍子連Ｂは第一の碍子連Ａと
その避雷碍子部34と絶縁碍子部35との配列順序を逆にし
た直列接続を一組として複数組直列接続して構成され、
第一の碍子連Ａの避雷碍子部34の上下両端部と、第二の
碍子連Ｂの避雷碍子部34の上下両端部にはそれぞれ一対
の放電電極36,37を配置し、互いに近接する他の碍子連
の避雷碍子部の両放電電極36,37間に気中放電間隙Z1,Z
2,Z3を設けているので、複数の気中放電間隙を設けるこ
とができる。このため、第一及び第二の両碍子連A,Bの
装着離隔を狭くでき装置が小型化できる。

〔実施例１〕 以下、この発明の実施例１を第１図〜第３図に基づいて
説明する。

第１図に示すように、鉄塔の支持アーム１にはＵクレビ
ス２が連結ピン３により締付け固定され、このＵクレビ
ス２には同Ｕクレビス２と直交するようにクレビスリン
ク４が支持され、このクレビスリンク４には連結ピン５
を介して板からなる上部の連結ヨーク６がほぼ水平に支
持されている。この連結ヨーク６の左右両側にはそれぞ
れ連結ピン７を介して支持碍子としての懸垂碍子からな
る第一及び第二の碍子連A,Bが回動可能に振り分け支持
されている。この両碍子連A,Bは、碍子内に電圧−電流
特性が非直線性の限流素子８（第２図参照）を内蔵して
避雷機能を有する避雷碍子９と、避雷機能を有しない懸
垂碍子としての絶縁碍子10とがそれぞれ連結されて構成
されている。

第一及び第二の両碍子連A,Bの下端部にはそれぞれ連結
ピン（図示せず。）を介して連結リンク11,11が支持さ
れ、両連結リンク11,11には連結ピン12,12を介して下部
の連結ヨーク13が支持され、この連結ヨーク13には連結
ピン14を介して連結リンク15が支持され、さらに、連結
リンク15には連結ピン16を介して電線クランプ17が支持
され、この電線クランプ17に送電線18が吊下支持されて
いる。

また、上部及び下部の連結ヨーク6,13の両側には第一及
び第二の各碍子連A,Bの沿面閃絡を防止するための接地
側の上部アークホーン19,19と課電側の下部アークホー
ン20,20が取付ボルト21,21によりそれぞれ装着されてい
る。

次に、上述した第一及び第二の両碍子連A,Bに適用され
ている避雷碍子９と絶縁碍子10を第２図に基づいて説明
する。

第一及び第二の両碍子連A,Bに使用されている絶縁碍子1
0は、深ひだ形の耐汚損碍子であって、笠部32を有する
碍子本体31の頭部にキャップ金具33をセメントにより嵌
合固定して形成されている。

また、避雷碍子９は耐汚損碍子であって、碍子本体22の
笠部下面側には深ひだが形成されるとともに、笠径を大
きくして所要の表面漏れ距離を与え絶縁碍子10の汚損耐
電圧特性とほぼ等しくしてある。避雷碍子９の碍子本体
22の頭部にはキャップ金具23がセメントにより嵌合固定
され、このキャップ金具23の内側にはピン金具24がセメ
ントにより嵌合固定されている。碍子本体22の笠部に一
体成形した複数の取付け頭部25の内部には酸化亜鉛素子
を主材とする電圧−電流特性が非直線性の限流素子８が
収納され、上部キャップ電極26及び下部キャップ電極27
により被冠固定されている。

キャップ金具23の外周には万一限流素子８が劣化又は破
壊されて導通状態になった場合に、アークを外方に導い
て、碍子本体22の破壊を防止するためのアーク偏向板28
が水平に固定され、上部キャップ電極26とアーク偏向板
28はリード線29により電気的に接続され、下部キャップ
電極27とピン金具24は下方に位置するキャップ金具23も
しくはキャップ金具33にリード線30により電気的に接続
されている。

さて、上部の連結ヨーク６の左側に吊下された第一の碍
子連Ａは、第１図に示すように避雷機能を有する避雷碍
子９が連結ピン７を介して二個直列に連結されて避雷碍
子部34を形成している。そして、その下部に避雷機能を
有しない絶縁碍子10が三個直列に連結されて絶縁碍子部
35を形成している。また避雷碍子部34の下側に配置され
た避雷碍子９の下部のキャップ電極27には、第二の碍子
連Ｂ側に延出された放電電極36が連結されている。

また、上部の連結ヨーク６の右側に吊下された第二の碍
子連Ｂは、第一の碍子連Ａに吊下されている絶縁碍子10
と同じ定格の絶縁碍子10が連結ピン７を介して三個直列
に連結され、絶縁碍子部35を形成している。そして、そ
の下部に、第一の碍子連Ａに吊下されている避雷碍子９
と動作開始電圧その他の特性をほぼ同一とした同じ定格
の避雷碍子９が二個直列に連結されて避雷碍子部34を形
成している。また避雷碍子部34の内、上側に配置された
避雷碍子９の上部のキャップ電極26には、第一の碍子連
Ａ側に延出された放電電極37が連結されている。そし
て、放電電極36は第一の碍子連Ａ側に取着された放電電
極36との間に気中放電間隙Ｚをもって対向して配設され
ている。

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。

この実施例１の避雷碍子装置では、通常課電に対して二
個の避雷碍子９と三個の絶縁碍子10により絶縁耐力が確
保されている。

また、雷撃により雷サージ電流が送電線18に印加される
と、この電流は電線クランプ17,連結リンク15,連結ヨー
ク13から第二の碍子連Ｂ側の連結リンク11を経て避雷碍
子9,9の限流素子８、８に流れ、さらに放電電極37から
気中放電間隙Ｚをフラッシュオーバして第一の碍子連Ａ
側の放電電極36に流れ、その後、避雷碍子9,9の限流素
子８、８から連結ピン7,連結ヨーク6,クレビスリンク4,
Uクレビス２から支持アーム１を介して鉄塔に流れ大地
へ放電される。その後に生じる運転電圧の続流は、第一
の碍子連Ａと第二の碍子連Ｂとに配置された各二個の避
雷碍子９に内蔵された四個の限流素子８と気中放電間隙
Ｚにより限流遮断される。

なお、雷サージ電流が流れる時にも第一の碍子連Ａ及び
第二の碍子連Ｂには運転電圧が加わっているが、この時
間は短いため碍子連Ａと碍子連Ｂの各二個の避雷碍子９
の合計４個の避雷碍子９で絶縁耐力を充分確保される。

また、気中放電間隙Ｚは第二の碍子連Ｂの放電電極37と
第一の碍子連Ａの放電電極36との間に形成されているの
で、第一及び第二の碍子連A,Bを長くすることなく、両
放電電極36,37間に充分な気中放電間隙Ｚをとることが
できる。

また、避雷碍子９の限流素子８が劣化したり破壊され
て、通電状態になった場合には、避雷碍子部34に絶縁碍
子部35が直列に連結され、また気中放電間隙Ｚが設けら
れているため、永久地絡を防止して、再送電を可能にす
ることができる。

なお、実施例１の放電電極36,37は第３図（ａ）に示す
ように、棒状のものを互いの第一及び第二の碍子連A,B
に向かって直線状に延出して設けているが、第３図
（ｂ）に示すように、放電電極36b,37bの先端部をリン
グ状に形成することもできる。この放電電極36b,37bで
は、電界緩和によりコロナ発生を防止することができ
る。また、第３図（ｃ）に示すように、平行に延出し、
先端部を互いの第一及び第二の碍子連A,Bに向けて曲げ
たものであってもよい。この放電電極36c,37cでは、第
一及び第二の両碍子連A,Bを近接して吊下した場合であ
っても大きな放電間隙Ｚをとることができる。さらに、
第３図（ｄ）に示すように、平行に延出し、先端部を互
いの第一及び第二の碍子連A,Bに向けて曲げ、かつ先端
部をリング状に形成することもできる。この放電電極36
d,37dでは、第一及び第二の両碍子連A,Bを近接して吊下
した場合であっても大きな放電間隙Ｚをとることができ
るとともに電界緩和によりコロナ発生を防止することが
できる。

〔実施例２〕 次にこの発明の実施例２を第４図に基づいて説明する 実施例２は、実施例１よりも高い送電電圧の送電線路に
おける避雷碍子装置の場合であって、実施例１と同じ定
格容量の避雷碍子９及び絶縁碍子10を使用し、左側の第
一の碍子連Ａと右側の第二の碍子連Ｂとが上部の連結ヨ
ーク６に吊下げられて並設されている。第一の碍子連Ａ
は、前記実施例１の第一の碍子連Ａと異なり二個以上の
避雷碍子９からなる避雷碍子部34の下方に三個以上の絶
縁碍子10からなる絶縁碍子部35とが直列接続され、第一
の碍子連Ａと第二の碍子連Ｂとが上部の連結ヨーク６に
吊下げられて並設されている。また避雷碍子部34の下端
に配置された避雷碍子９の下部のキャップ電27（第２図
参照）には、第二の碍子連Ｂ側に延出された放電電極36
が連結され、また避雷碍子部34の内上端に配置された避
雷碍子９の上部のキャップ電極26には、第一の碍子連Ａ
側に延出された放電電極37が連結されている。そして、
放電電極37は第一の碍子Ａ側に取着された放電電極36と
の間に気中放電間隙Ｚをもって対向して配設されてい
る。従って、この実施例２の装置では、実施例１と同じ
く一箇所の気中放電間隙Ｚが設けられている。

実施例２の装置では、避雷碍子部34を構成する避雷碍子
９の個数及び絶縁碍子部35を構成する絶縁碍子10の個数
を適宜増加することにより、実施例１の装置が適用され
る課電電圧よりも高い課電電圧の電線に対して適用でき
る装置とすることかできる。

〔実施例３〕 次にこの発明の実施例３を第５図に基づいて説明する。

実施例３は、実施例２と同様に実施例１よりも高い送電
電圧の送電線路における他の避雷碍子装置を示し、実施
例１と同じ定格容量の避雷碍子９及び絶縁碍子10を使用
し、左側の第一の碍子連Ａと右側の第二の碍子連結ヨー
クＢとが上部の連結ヨーク６に吊下げられて並設されて
いる。第一の碍子連Ａは、前記実施例１の第一の碍子連
Ａと異なり二個以上の避雷碍子９からなる避雷碍子部34
の下方に三個以上の絶縁碍子10からなる絶縁碍子部35と
が直列接続され、これを一組として二組直列接続して構
成されている。また、第二の碍子連Ｂは、前記実施例１
の第二の碍子連Ｂと同じく第一の碍子連Ａとその避雷碍
子部34と絶縁碍子部35との配列順序を逆にして三個以上
の絶縁碍子10からなる絶縁碍子部35の下方に二個以上の
避雷碍子９からなる避雷碍子部34とが直列接続され、こ
れを一組として二組直列接続して構成されている。

また、第一の碍子連Ａの避雷碍子部34の上下両端の避雷
碍子9,9と、第二の碍子連Ｂの避雷碍子部34の上下両端
の避雷碍子9,9には放電電極36,37を設け、互いに近接す
る他の碍子連の放電電極間に気中放電間隙Z1,Z2,Z3を形
成している。

従って、この実施例３の装置では、気中放電間隙Ｚは各
気中放電間隙Z1,Z2,Z3の合計となり、大きくとりやすく
なっている。また、各放電電極の電界集中が緩和されて
電界コロナの発生が防止される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明は、避雷機能を有する避
雷碍子部と避雷機能を有しない絶縁碍子部とを直列接続
して碍子連を形成しているため、限流素子が劣化したり
破壊されて導通状態となった場合においても、永久地絡
を確実に防止することができる。また、絶縁碍子部と避
雷碍子部との配列順序を逆にした碍子連を並設し、一方
の避雷碍子部の下部と、他方の碍子連の避雷碍子部の上
部には気中放電間隙をもって放電電極を対向して配置し
たことにより、特に汚損がある地域に適用する装置を小
型、軽量なものとし、既設の碍子装置に対して適用範囲
の広い避雷碍子装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図（ａ）はこの発明の実施例１を示し、第
１図は正面図、第２図は一部の断面図、第３図（ａ）は
放電電極の平面図、第３図（ｂ）〜（ｄ）は放電電極の
別例を示す平面図、第４図は実施例２を示す正面図、第
５図は実施例３を示す正面図、第６図は従来例を示す正
面図である。 ８……限流素子、９……避雷碍子、10……絶縁碍子、34
……避雷碍子部、35……絶縁碍子部、36……放電電極、
37……放電電極、Ａ……第一の碍子連、Ｂ……第二の碍
子連、Ｚ……気中放電間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】避雷機能を有する避雷碍子部（34）と避雷
   機能を有しない絶縁碍子部（35）とを上下直列接続して
   構成される第一碍子連（Ａ）と、前記第一の碍子連
   （Ａ）とは該絶縁碍子部（35）と該避雷碍子部（34）と
   の配列順序を逆にした第二の碍子連（Ｂ）とを並設し、
   前記第一の碍子連（Ａ）の避雷碍子部（34）の下部と、
   前記第二の碍子連（Ｂ）の避雷碍子部（34）の上部に
   は、一対の放電電極（36,37）を対向して配置し、両放
   電電極（36,37）間に気中放電間隙（Ｚ）を設けたこと
   を特徴とする避雷碍子装置。
2. 【請求項２】避雷碍子部（34）と絶縁碍子部（35）との
   直列接続を一組として複数組直列接続して構成される第
   一の碍子連（Ａ）と、該碍子連（Ａ）とは避雷碍子部
   （34）と絶縁碍子部（35）との配列順序を逆にした直列
   接続を一組として複数組直列接続して構成される第二の
   碍子連（Ｂ）とを並設し、前記第一の碍子連（Ａ）の各
   避雷碍子部（34）の上下両端部と、前記第二の碍子連
   （Ｂ）の避雷碍子部（34）の上下両端部にはそれぞれ一
   対の放電電極（36,37）を配置し、互いに近接する他の
   碍子連の避雷碍子部の放電電極（36,37）間に気中放電
   間隙（Z1,Z2,Z3）を設けたことを特徴とする避雷碍子装
   置。