JPH01186518A - 避雷碍子用の耐圧絶縁筒 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は送電線あるいは配電線路に雷サージ電流が流れ
た場合にそれを速やかに大地へ放電するとともに、その
後生じる商用周波の続流電流を抑制遮断することができ
る避雷碍子に使用される耐圧絶縁筒に間するものである
。

［従来の技術］ 従来の避雷碍子として本願出願人は第８図に示すように
、円筒状をなす耐圧絶縁［２１の両端開口部に対し、キ
ャップ金具３．４を嵌装固定し、該耐圧絶縁筒２１内に
は限流素子（図示時）を収容して、前記キャップ金具３
．４に電気的に接続するとともに、該耐圧絶縁筒２１に
は限流素子両端部に対応するように少なくとも一以上の
円形状をなす放圧孔２１ａを透設し、さらに、前記耐圧
絶縁ＷＵ２１の外周にはゴムをモールドして絶縁外套体
（図示時）を形成している。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の１１Ｍ碍子は一般に鉄塔の支持アームに対し取付
アダプタを介して垂直方向又は水平方向に片持ち支持さ
れ、その先端部には送電線側の放電電極としてのアーク
ホーンと対向する接地側の放電電極としてのアークホー
ンを支持している。そして、線路電圧が大きくなると、
避雷碍子自体の重量も大きくなるので、鉄塔が風圧や地
震等により揺動したり、作業者が避雷碍子を押動すると
、該避雷碍子は基端部が取付アダプタに片持ち固定され
ている関係上、その時に発生する外力により避雷碍子の
基端取付部に大きな曲げ応力が作用する。この曲げ応力
の大半は当然耐圧絶縁筒２１が分担することになるため
、該耐圧絶縁筒２１の基端部には大きな応力が集中する
。

もし、耐圧絶縁ｖＪ２１が放圧孔２１ａを有しない単な
る円筒形状の場合には、基端部への応力集中は生じ難い
、ところが、前記耐圧絶縁筒２１には円形状の放圧孔２
１ａが形成されているため、耐圧絶縁筒２１の基端部に
は応力が集中し易い。

耐圧絶縁ｅＪ２１に対し放圧孔２１ａを設けない場合Ａ
と、円形状の放圧孔２１ａを形成した場合Ｂと、さらに
、放圧孔２１ａの形状を円形以外の形状に１した場合と
では、耐圧絶縁筒２１の基端部に作用する応力集中係数
（形状係数）Σ、つまり、曲げモーメントをその断面係
数で割った見掛けの公称応力σｎに対して、円形状の放
圧孔２１ａにより発生する最大応力σｍａｘの比Σは、
それぞれ異なる。前述した場合Ａの応力集中係数Σを第
７図に示すように１とすると、円形状の放圧孔２１ａを
設けた場合Ｂの同じ係数Σは約、２．０と大きくなる。

従って、円形状の放圧孔２１ａを透設した耐圧絶縁筒２
１を使用する避雷碍子は、鉄塔の揺動時における機械的
な強度を向上するためには内径を挿入物の関係で一定と
仮定すれば肉厚を増さなければならないという問題があ
った。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消
して、機械的強度に優れ、小型軽重な避雷鉤子用の耐圧
絶縁筒を提供することにある。

［課題を解決するたの手段］ 本発明は上記目的を達成するため、円筒状をなす耐圧絶
縁筒の固定側端部に対し、該耐圧絶縁筒の長手方向に延
びる長孔状の放圧孔を設けるという手段を採っている。

［作用］ 本発明は上記手段を採ったので、耐圧絶縁筒の基端部に
おける応力集中係数が低減され、機械的強度が向上する
。従って、避雷碍子に使用した場合に、小型軽重化が可
能となるとともに、鉄塔揺動時の機械的強度が向上し、
折損事故等が未然に防止される。

［実施例］ 以下、この発明の耐圧絶縁筒を備えた避雷碍子を具体化
した一実施例を第１〜６図に従って説明する。

第２図に示すように、塔体１に取着された接地側の吊下
金具２の左右両端には、吊下碍子３．３が回動可能に垂
下され、両吊下碍子３．３の下端には中央に放電電極５
を有する電線側の吊下金具４が取着され、この吊下金具
４にはクランプ６を介して電線７が吊下支持されている
。又、前記吊下金具２の中央に取着されたブラケット８
には、避雷碍子１０が取付けられている。

次に、避雷碍子１０について説明すると、第１゜３図に
示すように機械的強度に優れ、耐熱性、耐圧性に優れた
強化プラスチック（ＦＲＰ）等の材料よりなる耐圧絶縁
筒１１の上端には、内面に段差部１２ａを有し、かつ、
上部外周に取付フランジ１２ｂを有する筒状の接地側電
極１２が嵌合接着され、下端には底部中央寄りに円筒状
の係合筒１３ａを突設した有底筒状の課！　Ｉｎ！電極
１３が嵌合接着されている。同課電側電＠１３下面に設
けた取付片１３ｂには、放電電極１４が取付けられ、第
２図に示すように、前記吊下金具４に設けた放電ｔ［ｉ
５との間に気中放電間隙Ｇを形成している。

第３図に示すように、前記耐圧絶縁筒１１内には素子組
体１５が収容されている。この素子組体１５は酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を主材とする電圧−電流特性が非直線性の避
雷素子１６を複数直列に積層するとともに、上下両端の
避雷素子１６にそれぞれ上部及び下部の素子押え金具１
７．１８を接合し、避雷素子１６及び画素子押え金具１
７゜１８の外周にＥＰＤＭゴムよりなる被覆１９を設け
て構成されている。そして、同素子組体１５の下端は、
下部の素子押え金具１８に形成した突部１８ａを前記課
電側電極１３の係合筒１３ａに係合して位置規制されて
いる。

前記接地側電極１２の内周面に形成した雌ねじ１２ｃに
は、第３図に示すように外周面に雄ねじ２０ａを有する
締付金具２０が螺合されている。

同締付金具２０中央の挿通孔２０ｂには、筒状の絶縁ス
ペーサ２１を介して端子金具２２が貫通固定され、素子
組体１５上部の素子押え金具１７との間には、素子組体
１５を同端子金具２２と課電側電極１３との間に圧着固
定するとともに、避雷素子１６に接触圧を付与するばｈ
２３が介在されている。なお、ばね２３にはシャント２
４が複数（この実施例では３）介在され、電気的接続を
良くしている。

前記耐圧絶縁筒１１の上部、中間部２ケ所及び下部には
、異常時のアークを放出するための放圧孔１１ａが直径
方向に９０°ごと（第４図参照）に形成されている。同
放圧孔１１ａの長さしは幅Ｓの５倍以内が好ましく、又
、各放圧孔１１ａの縦方向の間隔は、耐圧絶縁ｆ！！ｉ
ｌｌ内径の６倍以内とするのが好ましい、さらに、放圧
孔１１ａを接地ＷＩＪ電極１２及び課電（１！ｌ電極１
３の近傍とその中間部に設けることにより、アークを効
率良く放出できる。又、第１図に示すように、同耐圧絶
縁筒１１の外周面には各放圧孔１１ａの上下中間部に強
化プラスチック（ＦＲＰ）よりなる円環状の補強リング
２５が耐熱性を有する樹脂接着剤（図示路）により接着
固定されている。

前記耐圧絶縁筒１１と素子組体１５との間、接地側な極
１２と端子金具２２との間及び耐圧絶縁筒１１の外側に
は、ＥＰＤＭゴムよりなるゴムモールド２６が形成され
、接地側電極１２の下部外周面及び課電１Ｉｌｌ電極１
３の上部外周面まで延在され、外周にはひた２６ａが一
体に形成されている。

又、ゴムモールド２６には、第４図に示すように前記耐
圧絶縁筒１１の放圧孔１１ａと対応する位置に放圧口２
６ｂが設けられている。

第２図に示すように、前記ブラケット８の一側には図示
しないアーキングリング腕部を介して、前記上部の放圧
口２６ｂと対応するようにアーキングリング２８が設け
られている。一方、前記課電側電極１３の取付片１３ｂ
にも図示しないアーキングリング腕部を介して、前記下
部の放圧口２６ｂとほぼ対応するようにアーキングリン
グ２８が設けられている。

次に、前記のように構成した碍子装置についてその作用
を説明する。

今、電撃により電線７に雷サージが侵入すると、電流は
電線７からクランプ６→吊下金具４→放電電極５から気
中放電間隙Ｇを介して避雷碍子１０の放１ｇ電極１４に
アーク放電され、課電側電極１３から下部の素子押え金
具１８を経て避雷素子１６に流れ、さらに上部の素子押
え金具１７→シヤント２４→端子金具２２→吊下金具２
を経て塔体１から大地へと流れる。これに伴う続流は避
雷素子１６により遮断される。

又、予期しない大規模電撃によって避雷素子１６が異常
放電して、高温・高圧のアークが発生すると、耐圧絶縁
筒１１の放圧孔１１ａ付近の被覆１９の一部及びゴムモ
ールド２６の一部が軟化又は溶融破壊され、高圧のガス
によって飛散され、外部に通ずるアーク放出路が強制的
に形成される。

避雷碍子１０外部に放出されたアークは両アーキングリ
ング２８間へ移行され、上下互いに繋がる。

さて、本発明実施例では耐圧絶縁［１１の固定側端部と
なる接地側の電極金具１２に近接して、長孔状の放圧孔
１１ａを透設したので、耐圧絶縁筒１１の基端部の応力
集中係数Σを円形状の放圧孔を設けた場合と比較して小
さくでき、この結果、鉄塔の揺動時に曲げ荷重を受けた
場合に、耐圧絶縁筒１１・の基端部に応力が集中するの
を抑制して。

その破損を防止することができる。又、発生応力の低減
を計ることができるため、耐圧絶縁筒１１の薄肉化が可
能となり、避雷碍子の小型化を達成することができる。

第７図において、本発明の耐圧絶縁筒１１の応力集中係
数Σを表すと、約１．５となり、円形状の放圧口２１ａ
を形成した従来例と比較して、応力集中係数Σが約０．
５だけ軽減していることがわかる。

［発明の効果１ 以上詳述したように、この発明は耐圧絶縁筒のｌｌ械的
強度の向上、及び小型軽量化を計ることができ、避雷碍
子に使用した場合に、その機械釣機強度を向上して避雷
碍子の破損を未然に防止するとともに、既設設備への適
用性を増大させ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一実施例を示す斜視図、
第２図は避雷碍子装置全体を示す正面図、第３図は本発
明の耐圧絶縁筒を組み込んだ避雷碍子の縦断面図、第４
図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は第３図のＢ−Ｂ
線断面図、第６図は第３図のＣ−Ｃ線端面図、第７図は
放圧孔の有無及び形状と応力集中係数との関係を示すグ
ラナ、第８図は従来例を示す斜視図である。 １１・・・耐圧絶縁筒、ｌｌａ・・・放圧孔、１２・・
・接地側電極、１３・・・課電側電極、１６・・・避雷
素子。 特　許　出　願　人　　　日本碍子　株式会社代　理　
人　　　　　　　弁理士　　恩１）博宣第４図 第６図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円筒状をなす耐圧絶縁筒の固定側端部に対し、該耐
   圧絶縁筒の長手方向に延びる長孔状の放圧孔を設けたこ
   とを特徴とする避雷碍子用の耐圧絶縁筒。