JPH02234376A - 避雷碍子 - 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］ この発明は、雷サージによる高電圧が送電線に印加され
たとき、それを速やかに大地へ放電すると共に、その後
に生じる続流を限流素子により遮断して、地絡事故の発
生を防止する避ＴＲ碍子装置に使用される避雷碍子に関
するものである．さらに詳しくは、想定を越える雷撃あ
るいは吸湿その他の原因による限流素子の劣化等により
、雷サージ後の続流違断が不可能となったとき、限流素
子部に発生する高温高圧のアークを初期時点で大気中へ
速やかに移行して．耐圧絶縁簡の損傷を軽減させる避雷
碍子に関するものである．［従来の技術］ 従来のこの種の避雷碍子としては、電圧一電流特性が非
直線性の酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる限流素子と、外周
に複数の放圧孔が設けられた強化合成樹脂（ＦＲＰ）よ
りなる耐圧絶縁筒とを主材とし、上下両端部にアーキン
グリング等のアーク捕捉部材を設けたものが知られてい
る．この避雷碍子では、通常は前記のＩｉｌ流素子によ
って、雷サージ処理後においても地絡が防止されるよう
になっており、また、想定を越える雷撃あるいは吸湿そ
の他の原因による限流素子の劣化等により、雷サージ後
の続流３Ｉ！断が不可能となった場合には、限流素予や
耐圧絶縁簡等の損傷を最小限にとどめるために、放圧孔
からアークを吹き出させて、その吹き出したアークによ
り内部アークを上下のアーク捕捉部材間の気中アークへ
と移行させるようになっている． ところで、この従来の避雷碍子においては、続流ｔ流が
２０〜５０ＫＡに至るような条件下においても、耐圧絶
縁簡の肉厚を厚くしたり、特殊な補強を施したり、ある
いは放圧孔を多くしたりすることにより対応可能である
が、避雷碍子全体が大型化したり製造の際の加工工数が
増加したり、製造価格が上昇したりするという問題点が
あった．このような問題点を解決するために、この発明
の出願人は、先の特許出１Ｎ（特願昭６１−２６５８３
１号）において、次のような避雷鈎子装置を提案した． すなわち、この避雷鈎子装置は、塔体の支持アームにホ
ーン取付金具および絶縁材を介して避雷碍子の接地側電
極を取り付け、ホーン取付金具には接地側電極と対応し
て接地−のアーキングホーンを装着し、一方、前記避雷
碍子の課ｔ１１ｌｌ電極には絶縁材を介して課！＠のア
ーキングホーンを取着し、避雷碍子の接地側電極と接地
側のアーキングホーンとを可溶導体により接続し、＊ｔ
ｒｐＪｔｆ１と課電側のアーキングホーンとを可溶導体
により接続し、さらに、前記課電側のアーキングホーン
と送電線とを放電間隙を介してまたは介さずして接続し
た構成となっている． この避雷碍子装置において、雷サージが送電線に印加さ
れた場合には、通常、可溶導体が通電機能を示すため、
電流は限流素子を通って放電される。一方、雷サージ後
の続流遮断が不可能な状態となった場合には、続流によ
って可溶導体が溶断され、避雷碕子の接地側電極および
課電側電極とアーキングホーンとの間にアーク放電が発
生する．このアークはアーキングホーンに流れる電流と
アーク放電４４ｆ！ｉとの間の電磁力により、接地側お
よび課電側のアーキングホーンの先端部間へと速やかに
移行され、避雷禮子の内部アークは瞬時のうちにアーキ
ングホーン間の気中アークへと移行することから、避雷
碍子に流れる電流継続時間が大幅に低減して損傷が軽減
される． ［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記の先願構成では、絶縁材が避雷碍子の外
部において、避雷碍子の接地側電極とホーン取付金具と
の間、および避雷碍子の課電側電極と課電側のアーキン
グホーンとの間にそれぞれ介装されるようになっている
ため、避雷鈎子を塔体の支持アームに装着する場合、現
場において支持アームに対し、ホーン取付金具および絶
縁材を介して避雷碍子の接地側電極を複数のボルト等に
より固定しなければならず、装着作業が非常に面倒であ
り、しかも、避雷碍子の装着状態ではその上下両端部に
絶縁材が露出配置されて、避雷鈎子装置の全長が長くな
り，既設線路への装着が困牝になるという問題点があっ
た． この充明は、前記のような従来の技術および先願の技術
に存在する問題点に着目してなされたものであって、そ
の目的とするところは〜塔体の支持アームに対する避雷
碍子の装着に際して、絶縁体を別途介装する必要がなく
、装着作業を容易に行うことができると共に、装着状態
における避雷碍子装置の全長が短くなって、既設の線路
に対しても容易に適用することができーしかも、続流ア
ークに対する避雷碍子自体の負担が軽減されて、耐圧絶
縁簡の肉厚を厚くしたり、放圧孔を多くしたりする必要
がなく、補強構造の簡略化を図ることができ、少ない加
工工数で安価に製造することができ、さらに、避雷碍子
が前述のように故障しても可溶導体と対向する外套体部
の絶縁が健全であるため、避雷碍子としてあるレベルの
絶縁強度を確保できるというフェイルセーフ機能を付加
した避雷蜀子を提供することにある． ［課題を解決するための手段］ 上記の０的を達成ずるために、この発明の避雷碍子にお
いては、耐圧絶縁簡の内部に電圧一電流特性が非直線性
の限流素子を収容し、耐圧絶縁簡の両端部には接地側お
よび課電側の電極を連結し、耐圧絶縁筒の外周には絶緑
外套体を被覆し、前記両電極には絶峰外套体の汚損条件
下における沿面閃絡時あるいは前記限流素子に雷サージ
が流れて耐圧絶縁簡の内部圧力が上昇する放圧時の絶縁
外套体の損傷を最小限にとどめるための接地側および課
電側のアーク捕捉部材を取着した避雷碍子において、前
記耐圧絶縁筒内において限流素子の両端部と各電極との
間には絶縁体を介装し、前記接地側および課電側のアー
ク捕捉部材と対応するように、絶縁外套体の外周には限
流素子の両端部に接続した接地側および課電側の端子金
具を突設し、各端子金具と電極とを絶縁外套体の外側に
おいて可溶導体により接続したものである． ［作　用］ 上記のように構成された避雷碍子によれば、絶縁体が限
流素子の両端部において耐圧絶縁筒内に岨み込まれた状
態にあるため、塔体の支持アームに対する避雷碍子の装
着に際して、絶縁体を別途介装する必要がなく、装着作
業を容易に行うことができる．また、避雷萄子の装着状
態において、絶縁体が避雷碍子の外部に露出配置されな
いため、避雷碍子装置の全長を短くすることができる．
そして、この避雷碍子を使用した避雷鈎子装置において
、雷サージが送電線に印加された場合には、通常、可溶
導体が通電機能を示すため、電流は限流素子を通って放
電される．一方、雷サージ後の続流遮断が不可能な状態
となった場合には、続流によって可溶導体が溶断され、
避雷碍子の接地側および課電側の端子金具とアーク捕捉
部材との間にアーク放電が発生する．このアークはアー
ク捕捉部材に流れる電流とアーク放電電極との間の電磁
力により、接地側および・課電側のアーク捕捉部材の先
端部間へと速やかに移行され、避雷碍子の内部アークは
瞬時のうちにアーク捕捉部材間の気中アークへと移行す
ることから、避雷碍子に流れる電流継続時間が大幅に低
減して損傷が軽減される．また、可溶導体と対向する外
説体部の絶縁が健全であるため、故障時においても従来
方式に比べ避雷鈎子を含む装置としての絶縁を向上させ
信頼性を増すことができる． ［実施例］ 以下、この発明を具体化した避雷碍子の一実施例を、第
１図〜第３図に基づいて詳細に説明する．第１図および
第２図に示すように、避雷碍子１は強化合成樹脂（ＰＲ
Ｐ）よりなる耐圧絶縁筒２を備え、その内部には電圧一
電流特性が非直線性の酸化坤鉛（ＺｎＯ）を主材とする
限流素子３が積層状態で収容されている．耐圧絶縁簡２
の両端部には接地側電ｆ！４および課電側電極５が嵌合
固定され、この接地側電極４により避雷鈎子１が、図示
しない塔体の支持アーム等から延びる取付アダプタ６上
に装着される。

前記耐圧絶縁筒２内において、限流素子３の両端部には
接地側および課電側の導体金具７．８が接合され、課電
側の導体金具８と課ｔ側電極５との間には絶縁体９が介
装されている．接地ｌｌ１ｊ電極４には絶縁材又は金属
よりなるナット１０が螺合固定され、その内端部には絶
縁体１１が接合配置されている。接地側の導体金具７と
絶縁体１１との間にはコイルバネ１２が介装され、この
コイルバネ１２により限流素子３が両導体金具７．８間
で抑圧固定されている． 前記耐圧絶縁筒２の外周にはゴム等よりなる絶縁外套体
１３がモールドされ、その外周面には複数の絶縁ひだ１
３ａが設けられている．そして、この絶縁外套体１３の
モールド時には、ナット１０に設けられた注入孔１０ａ
を通して、耐圧絶縁筒２の内周面と限流素子３の外周面
との間隙にゴム等が絶縁充填材１４として注入されてい
る．前記接地側電極４と対応するように、取付アダプタ
６上には接地側のアーク捕捉部材としてのアーキングリ
ング１５がブラケット１６を介して敗着されている．課
電＠電極５上には取付金具１７が突設され、この取付金
具１７には課電側のアーク捕捉部材としてのアーキング
リング１８がブラケット１９を介して取着されている．
また、取付金具１７にはアーク放電用の放電電ｆ！２０
が取り付けられ、図示しない送電線を支持する支持碍子
等に設けられた放電電極に対して所定の気中放電間隙を
もって対向配置されている． 第１図〜第３図に示すように、前記接地側の導体金具７
には接地側の端子金具２１がねじ込み固定され、耐圧絶
縁簡２を貫通して絶縁外套体１３の外面に突出し、接地
側のアーキングリング１５に所定の間隙をもって対応し
ている．課電側の導体金具８には課電側の端子金具２２
がねじ込み固定され、耐圧絶縁簡２を貫通して絶縁外套
休１３の外面に突出し、課電側のアーキングリング１８
に所定の間隙をもって対応している， 接地側の端子金具２１と接地側電極４との間には、両者
間を接続するための可溶導体２３がネジ２４により固定
されている．また、課電側の端子金具２２と課電側電極
５との間には、両者間を接続するための可溶導体２５が
ネジ２６により固定されている。そして、この実施例で
は、両可溶導体２３．２５が、それぞれ厚さ０．２市で
幅１０〜１５鴎の銅またはアルミニウム等よりなる薄板
から構成され、雷サージによっては溶断されず、続流に
よっては溶断されるようになっている。

さらに、この実施例においては、各可溶導体２３．２５
に対応して、絶縁外套体１３の外周面に絶縁ひだ部２７
がそれぞれ形成され、可溶導体２３．２５の溶断時に、
接地側の端子金具２１と接地側電極４との間、および課
電側の端子金具２２と課ｔ側電ｆｉ５との間に、十分な
絶縁１？Ｉｉ離が確保されるようになっている． 次に、前記のように梢成された避雷碍子について作用を
説明する。

さて、図示しない送電線に雷サージが印加された場合、
サージ電流は、送電線を支持する支持碍子上の放電電極
と避雷碕子１上の放電電極２０との間の気中放電間隙で
放電され、避雷碍子１の課電側電極５に至る．このとき
、両可溶導体２３．２５は雷サージ電流に対して通電機
能を有しているため、サージ＠流は、課４ａ側電極５か
ら可溶導体２５、課電側の端子金具２２および導体金具
８を経て限流素子３へと流れ、さらに、接地側の導体金
具７、端子金具２１、可溶導体２３および接地側電極４
を経て取付アダプタ６に至り、その後、図示しない支持
アームから塔体を経てアースされる． そして、その後に生じる続流は、前記の気中放電間隙と
避雷蜀子１内の限流素子３によって遮断される． ところが、限流素子３の劣化や異常に大きい雷サージに
続く続流が遮断不能に陥った場合には、その過大な続流
によって避雷碍子１の下部および上部の可溶導体２３．
２５が溶断される。このとき、避雷碍子１の耐圧絶縁簡
２内の下部および上部に設けられた絶縁体１１．９によ
り、接地側電＠４と導体金具７との間、および課電側電
極５と導体金具８との間がそれぞれ絶縁させた状態にあ
るため、接地側の端子金具２１とアーキングリング１５
との間、および課ｔ側の端子金具２２とアーキングリン
グ１８との間にアークが同時に発生する．さめアークは
磁気作用により、接地側のアーキングリング１５と課ｔ
ａのアーキングリング１８の先端部間へと速やかに稈行
され、気中アークを形成する． 従って、避雷碍子１内のアーク継続時間は大幅に短縮さ
れ、内部アークの熱や圧力に対する耐圧絶縁簡２の負担
が軽減される．このため、耐圧絶緑筒２の肉厚を厚くす
る等の補強を施す必要がなく、捕強梢造の簡略化を図る
ことができ、避雷碍子１を小型化することができる． また、この実施例の避雷碍子１においては、絶縁体９，
１１が限流素子３の上下両端部に対向して、耐圧絶縁筒
２内に組み込まれた楕成となっているため、塔体の支持
アームに対する避雷鈎子１の装着に際して、絶縁体９．
１１を別途介装する必要がなく、装着作業を容易に行う
ことができる．さらに、避雷碍子１の装着状態において
、絶縁体９．１１が避雷碍子１の外部に露出配置されな
いため、避雷碑子装置の全長が短くなり、既設の線路に
対しても容易に適用することができる．また、この実施
例においては、各可溶導体２３、２５に対応して、絶縁
外套体１３の外周面に絶縁ひだ部２７がそれぞれ形成さ
れているため、過大な続流による可溶導体２３．２５の
溶断時に、接地側の端子金具２１と接地側電極４との間
、および課電側の端子金具２２と課電ＩｌｌＩ電極５と
の戸に、十分な絶縁距離が確保され、故障時の絶縁強度
向上に伴なう信頼性の増加を期待できる．なお、この発
明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、例え
ば、第４図および第５図に示すように、接地側のアーク
捕捉部材としてアーキングホーン２８を設けると共に、
課電側のアーク捕捉部材としても、同様にアーキングホ
ーンな設ける等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で
、各部の構成を任意に変更して具体化することもまた、
直接電線を支持するｉ！！　Ｍ　Ｔ４子として適用する
ことも可能である． ［発明の効果］ この発明の避雷碍子は、以上説明したように構成されて
いるため、塔体の支持アームに対する避３１碍子の装着
に際して、絶縁体を別途介装する必要がなく、装着作業
を容易に行うことができると共に、装着状態における避
雷碍子装置の全長が短くなって、既設の線路に対しても
容易に適用することができるという優れた効果を奏する
．また、この発明の避雷碍子では、続流アークに対する
避雷碍子自体の負担が軽減されるため、耐圧絶Ｂ筒の肉
厚を厚くしたり、放圧孔を多くしたりする必要がなく、
補強構造の簡略化を図ることができ、少ない加工工数で
安価に製造することができるという効果もある． また、可溶導体と対向する外套体部の絶縁が健全である
ため、故障時においても従来方式に比べ避雷碍子を含む
装置としての絶縁を向上させ信頼性を増すことができる
．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した避雷碍子の一実施例を示
す接地側端部の部分断面図、第２図は同じく避雷碍子の
課電側端部の部分断面図、第３図はアーキングリングと
端子金具との対応関係を示す部分平面図、第４図はこの
発明の別の実施例を示すアーキングホーン部分の正面図
、第５図は同じくアーキングホーンの部分平面図である
．１−・・・避雷鈎子、２・・・耐圧絶縁筒、３・・・
限流索子、４・・・接地側電極、５・・・課電側電極、
９．１１・・・絶縁体、１３・・・絶縁外套体、１５・
・・接地側のアーク捕捉部材としてのアーキングリング
、１８・・・課電側のアーク捕捉部材としてのアーキン
グリング、２１・・・接地側の端子金具、２２・・・課
電側の端子金具、２３．２５・・・可溶導体． 特許出願人　　日本的子　株式会社 代理人　　弁理士　　恩田　博宣　ほか１名ｊＩ１図 １０ａ　　ＩＱ Ｍ４図 口大ニニニゴ回◎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐圧絶縁筒（２）の内部に電圧−電流特性が非直線
   性の限流素子（３）を収容し、耐圧絶縁筒（２）の両端
   部には接地側および課電側の電極（４、５）を連結し、
   耐圧絶縁筒（２）の外周には絶縁外套体（１３）を被覆
   し、前記両電極（４、５）には絶縁外套体（１３）の汚
   損条件下における沿面閃絡時あるいは前記限流素子（３
   ）に雷サージが流れて耐圧絶縁筒（２）の内部圧力が上
   昇する放圧時の絶縁外套体（１３）の損傷を最小限にと
   どめるための接地側および課電側のアーク捕捉部材（１
   ５、１８）を取着した避雷碍子において、 前記耐圧絶縁筒（２）内において限流素子（３）の両端
   部と各電極（４、５）との間には絶縁体（９、１１）を
   介装し、前記接地側および課電側のアーク捕捉部材（１
   ５、１８）と対応するように、絶縁外套体（１３）の外
   周には限流素子（３）の両端部に接続した接地側および
   課電側の端子金具（２１、２２）を突設し、各端子金具
   （２１、２２）と電極（４、５）とを絶縁外套体（１３
   ）の外側において可溶導体（２３、２５）により接続し
   たことを特徴とする避雷碍子。