JPH0254606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は懸垂碍子の機能と避雷器の機能を兼
ね備えた懸垂碍子型の避雷碍子に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、雷、開閉サージを吸収し送電線地絡事故
を防止するために送電線路に避雷器を導入するこ
とが考えられていた。

しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電
線に取付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置
等が複雑となり好ましくない。このため、従来の
碍子の絶縁・電線支持機能と避雷器の避雷機能を
兼ね備えた避雷碍子、又はホーンと電圧電流特性
が非直線性の避雷素子とを組み合わせ、続流遮断
特性を有する限流ホーン等各種が提案されてい
る。

ところが、前記限流ホーンは直列ギヤツプが存
在するため複数の限流ホーン間でサージ電流の均
等な分流効果を達成しにくく、小数の限流ホーン
に過大電流が流れ、その過大電流に耐えるために
避雷素子を大型化する必要があることと、ギヤツ
プの動作に統計的なばらつきがあるために、限流
ホーンによる完全なサージ保護効果が期待できな
いという問題がある。

また、避雷碍子には長幹碍子型と懸垂碍子型
（いずれも特開昭55−32308号公報参照）、避雷素
子自体で碍子形状を構成するものと避雷素子と磁
器とで碍子形状を構成するもの（いずれも特開昭
54−122898号公報参照）がある。避雷素子で碍子
形状を構成するものは避雷素子の成形、機械的強
度、耐候性等の面に問題があつた。

長幹碍子型の避雷碍子は避雷素子の異常時の内
部圧力の上昇による避雷碍子の離断を防ぐため避
雷素子を圧力容器内に収納し、適当な放圧構造を
設けなくてはならず、大型化するという問題が生
じた。

さらに、前述した懸垂碍子型の避雷碍子は避雷
素子を頭部内に埋め込むため避雷機能と懸垂碍子
としての荷重負担機能を中心軸近傍つまり頭部で
集中的に担う必要があり、碍子連結長を大幅に増
大させ、避雷機能と機械的強度の協調を難しいも
のにしている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は前記従来の技術に存する問題点、す
なわち避雷素子異常時の内圧上昇によつて避雷碍
子が離断されること及び、避雷碍子連結長が増大
し重量が大きく強度が低下するという問題点を解
決しようとするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するために、笠部
とその中央上部に形成した有底筒状の頭部にキヤ
ツプ金具を被冠固定し、頭部の内側にはピン金具
を嵌入固定して碍子本体を構成し、前記笠部には
電圧電流特性が非直線性の避雷素子を取着すると
ともに、同避雷素子の上端部には上側に位置する
避雷碍子の下部電極に直接又は間接的に接続され
る上部電極を取着し、下端部には下側に位置する
避雷碍子の上部電極に直接又は間接的に接続され
る下部電極を取着し、避雷素子と上下部両電極を
電気的に接続するという手段を採用している。

（作用） この発明は前記手段により、送電線路に雷サー
ジによる過大電圧が印加されて上部電極または下
部電極キヤツプ金具に加わると、避雷素子は速や
かに抵抗値を減じて雷サージによる大電流を放電
させる。また、前記雷サージに継続する続流に対
しては線路電圧が低いため直ちに抵抗値を復元し
て絶縁を回復するので、続流放電は抑制遮断され
て電線路は正常に復帰する。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図
〜第４図に従つて説明すると、図面中１は鉄塔
（図示しない）に設けられたアームであつて、該
アーム１に支持金具２を介して懸垂碍子型の避雷
碍子３が多数直列に連結垂下され、該避雷碍子３
の最下端には吊下金具４を介して送電線Ｌが支持
されている。

第１図に示すように避雷碍子３を構成する碍子
本体５は笠部５ａと、該笠部５ａの内側面に円環
状かつ同心状に形成された絶縁ひだ５ｂと、さら
に、前記笠部５ａの中央上部に一体形成された有
蓋円筒状の頭部５ｃとにより一体成型されてい
る。又、該頭部５ｃの外周にはセメント６により
キヤツプ金具７が被冠固定され、該金具７には係
合凹部７ａが形成され、直上の避雷碍子３のピン
金具８を係合し得るようにしている。ピン金具８
の上部は前記頭部５ｃの内部にセメント６により
固定され、下端は直下の避雷碍子３のキヤツプ金
具７の係合凹部７ａに対し係合されている。この
ようにして複数の避雷碍子３が直列に連結されて
いる。なお、機械的荷重は頭部５ｃ、セメント
６、キヤツプ金具７、及びピン金具８で負担して
いる。以上述べた構成は、従来の懸垂碍子と同様
である。

前記笠部５ａには円筒状をなす複数の絶縁支持
筒９が等間隔に、かつ上下方向に同笠部５ａを貫
通するように一体に形成されている。この絶縁支
持筒９はキヤツプ金具７に近付けることが、該支
持筒９を埋め込んだ部分に対応する笠部５ａの汚
損特性を向上させる点で望ましい。また、絶縁支
持筒９の上下高さはキヤツプ金具７の係合凹部７
ａ及びピン金具８を利用して上下の避雷碍子３，
３をその中心軸線が斜交する傾斜した状態から互
いに連結するときの作業クリアランスを考慮して
決定される。前記絶縁支持筒９の中には酸化亜鉛
（ZnO）を主材とした続流遮断特性に優れた電圧
電流特性が非直線性の避雷素子１０が嵌入されて
いる。また、前記絶縁支持筒９の上下両端には上
部及び下部電極１１，１２が気密的に嵌合されて
おり、これらの部材により前記避雷素子１０の劣
化を防止するようになつている。前記上部電極１
１はキヤツプ金具７と、下部電極１２はピン金具
８とそれぞれリード線１３，１４を介して電気的
に接続されている。

前記避雷素子１０は皿バネ１９（コイルバネで
も可）により前記上下両電極１１，１２間に圧接
固定されている。又、前記避雷素子１０と上下両
電極１１，１２は、リード線１８により電気的に
接続されている。

前記絶縁支持筒９の上下一側面（図面では左
側）には第１図及び第３図に示すように避雷素子
１０異常時の際、絶縁支持筒９の内部に充満した
ガスを外部に導くための放圧口１７が設けられ、
該放圧口１７には絶縁支持筒９内が一定の圧力以
上になつたとき破裂する破裂板１５が密嵌されて
いる。前記放圧口１７の外側開口部にはアークを
斜下方へ指向させて絶縁ひだ５ｂにアークがあた
りにくくするための指向筒１６が取着されてい
る。

以上のように避雷碍子３は、頭部５ｃ、セメン
ト６、キヤツプ金具７、ピン金具８等からなる荷
重負担部と絶縁支持筒９、避雷素子１０及び上下
部両電極１１，１２からなる避雷機能部が完全に
分離されている。

次に、前記のように構成された避雷碍子につい
てその作用を説明する。

送電線Ｌに雷サージの過大電圧が印加される
と、電流は吊下金具４を経て避雷碍子３のピン金
具８へ流れ、リード線１４→下部電極１２→リー
ド線１８→避雷素子１０→リード線１８→上部電
極１１→リード線１３→キヤツプ金具７→支持金
具２及びアーム１を経て大地へアースされる。

このとき、碍子本体５に内蔵された避雷素子１
０はその特性により速やかに抵抗値を減じて雷サ
ージによる大電流を大地へ放電させる。

また、前記雷サージに継続する続流に対しては
線路電圧が低いため避雷素子１０は直ちに抵抗値
を復元して絶縁を回復するので、続流放電は抑制
遮断されて電線路は正常に復帰する。

また、高温・高圧のアークによりガスが発生し
て絶縁支持筒９の内圧が上昇しガスが放圧口１７
から破裂板１５を押しのけて外部へ放出され、絶
縁支持筒９の爆発破損を未然に防止する。

さて、本発明実施例においては、上下方向の空
間に余裕のある笠部５ａを利用して絶縁支持筒９
を設け、該絶縁支持筒９に避雷素子１０を収納す
るようにしたので、避雷素子１０を碍子本体５の
頭部５ｃに収納する従来の避雷碍子と比較して上
下方向の寸法を小さくすることができ、従つて避
雷碍子連長を短くし、避雷碍子装置のコンパクト
化を図ることができるとともに、送電線と鉄塔と
のクリアランスを縮小して鉄塔の小型化を図るこ
とができる。

また、本発明実施例では頭部５ｃ、セメント
６、キヤツプ金具７、及びピン金具８よりなる荷
重負担部から、絶縁支持筒９、避雷素子１０、上
下両電極１１，１２等よりなる避雷機能部を完全
分離したので、避雷素子１０の異常時における碍
子本体５の離断を防止することができる。つま
り、現状の懸垂碍子の高い機械的信頼性をそのま
ま維持でき、頭部設計上無理がなく、現状碍子の
設計技術のままで対応することができる。

この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、次のような別例で具体化することもできる。

(1) 第５図に示すように、絶縁支持筒９をFRP
等の樹脂により笠部５ａとは別体で成型し、笠
部５ａに形成した嵌入孔５ｄに前記絶縁支持筒
９を貫通し、両者の接触部に接着剤２０を塗布
して連結してもよい。この実施例は前記実施例
の磁器製の絶縁支持筒９よりも避雷素子１０異
常時の笠部５ａに対するシヨツクが緩和でき
る。又、前記絶縁支持筒９を磁器により形成し
釉薬により笠部５ａに絶縁支持筒９を焼結固定
してもよい。

(2) 前記実施例のリード線１８を省略して皿バネ
１９を導電性のものとしてもよい。

(3) 前記実施例においては絶縁支持筒９がギヤツ
プを介して同一位相に対向して設けられている
が、第７図に示すように連結時の上下の避雷碍
子３，３の絶縁支持筒９が交互に入れ違いにな
るように配置してもよい。この実施例では避雷
素子１０をより長くできるし、また避雷素子１
０を前記実施例と同じ長さにすると、碍子連結
長を短くできる。

(4) 前記実施例においては絶縁支持筒９を３個設
けたが、１，２個または４個以上の任意の個数
でもよい。バランス上複数の方が望ましい。

(5) 前記実施例では上部電極１１とキヤツプ金具
７、下部電極１２とピン金具８をそれぞれリー
ド線１３，１４により接続したが、上下に隣接
する避雷碍子３，３の上部電極１１と下部電極
１２とを直接リード線により接続してもよい。
この場合には上下両電極１１，１２に端子部を
設けてリード線の接続を容易に行えるようにす
るのが望ましい。

(6) 前記実施例では絶縁支持筒９に放圧口１７を
形成し、破裂板１５により覆つたが、これを省
略すること。この場合には絶縁支持筒９自体が
万一の異常放電により破裂されたとしても、荷
重負担部が離断されることはない。

(7) 前記実施例では上側の避雷碍子３の下部電極
１２と下側の避雷碍子３の上部電極１１とをリ
ード線１４、ピン金具８、キヤツプ金具７及び
リード線１３により電気的に接続したが、前記
リード線１３，１４を省略し上下両電極１１，
１２間に所定の放電ギヤツプを設けること。な
お、最上段の避雷碍子３のリード線１３と最下
段の避雷碍子３のリード線１４はそのまま使用
してもよく省略してもよい。この場合には常時
の避雷素子１０の課電劣化を防止することがで
きる。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は避雷素子を碍
子本体の頭部に収納する従来の避雷碍子と比較し
て上下方向の寸法を小さくすることができ、従つ
て避雷碍子連長を短くし、避雷碍子装置のコンパ
クト化を図ることができるとともに、避雷素子の
異常時における碍子本体の離断を防止することが
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す避雷碍子の
半縦断面図、第２図は同じく避雷碍子の使用状態
を示す略体正面図、第３図は放圧口付近の拡大断
面図、第４図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第５図
はこの発明の別例を示す部分縦断面図、第６図は
上下の避雷碍子の絶縁支持筒の配置の別例を示す
平面図である。 ５ａ……笠部、５ｃ……頭部、７……キヤツプ
金具、８……ピン金具、９……絶縁支持筒、１０
……避雷素子、１１，１２……上部（下部）電
極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 笠部５ａとその中央上部に形成した有蓋筒状
   の頭部５ｃにキヤツプ金具７を被冠固定し、頭部
   ５ｃの内側にはピン金具８を嵌入固定して碍子本
   体５を構成し、前記笠部５ａには電圧電流特性が
   非直線性の避雷素子１０を嵌入するとともに、同
   避雷素子１０の上端部には上側に位置する避雷碍
   子３の下部電極１２に直接又は間接的に接続され
   る上部電極１１を設け、下端部には下側に位置す
   る避雷碍子３の上部電極１１に直接又は間接的に
   接続される下部電極１２を設け、前記避雷素子１
   ０と上下部両電極１１，１２を電気的に接続した
   ことを特徴とする避雷碍子。 ２ 前記避雷素子１０は笠部５ａの成形時に一体
   成形された絶縁支持筒９内に収納されている特許
   請求の範囲第１項に記載の避雷碍子。 ３ 笠部５ａに形成した嵌入孔５ｄにはFRP等
   により別体で成形された絶縁支持筒９が嵌入さ
   れ、接着剤２０により固定され、同絶縁支持筒９
   に避雷素子１０が収納されている特許請求の範囲
   第２項に記載の避雷碍子。 ４ 絶縁支持筒９は放圧孔１７を有し、同放圧孔
   １７は一定の圧力上昇によりガスを外部へ放出す
   る破裂板１５を有する特許請求の範囲第２項に記
   載の避雷碍子。