JPH03208212A - 送電線故障表示器 - 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］ この発明は碍子装置における送電線故障表示器に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、避雷碍子が想定を上回る電撃を受けて破壊した場
合には続流電流を遮断することができず、地絡事故とな
る。この地絡事故を避雷碍子の事故とみなしてそれを表
示する装置として、特開昭６２−２　０　９　３　７　
３号公報に示すように、避雷碍子の接地用端子と取付ア
ダプタとを電気的に接続する接地導体に対し、同接地導
体を流れる地絡電流により動作する変流器を装着し、同
変流器からリード線を介して、鉄塔の本体側に設けた火
薬式表示装置に接続し、地絡事故が生じたとき火薬式表
示装置のニクロム線を変流器からの電流により加熱して
火薬を爆発させ、そのエネルギーを利用して表示帯を露
出させ、それにより地絡事故を表示するようになってい
る。

しかしながら、前記従来の故障表示装置は高価な変流器
および火薬式表示装置を使用しているので、コストダウ
ンを図ることができないとともに、長期にわたって火薬
への着火が確実に行われるとは限らず、したがって表示
動作の信頼性が低くさらには構造が複雑で製造および取
付作業が非常に面倒であるという問題があった。

そこで、上記の問題を解決するため、第８図に示すよう
な送電線故障表示器を備えた碍子装置が提案されている
。この送電線故障表示器においては、送電線２５に雷サ
ージ電流が侵入すると、この電流は電線クランプ２６か
ら課電側の放電電極２７へ流れ、同放電電極２７から気
中放電間隙Ｇ３をフラッシオーバして接地側の放電電極
２８へ流れ、さらに避雷碍子２９内の避雷素子３ｏおよ
び接地用端子３１からアークホーン３２へ流れ、同アー
クホーンの放電部３３からアークホーン３４の放電部３
５ヘフラッシオーバされ、取付アダプタ３６および支持
アーム３７を経て鉄塔に流れ、大地に放電される。また
、その後生じる続流電流は、気中放電間隙Ｇ３，小気中
放電間隙Ｇ４および避雷素子３０により抑制遮断され地
絡事故が防止されるようになっている。

そして、避雷碍子２９内の避雷素子３０が何等かの原因
で故障している状態で雷サージが侵入したり、あるいは
予期しない大規模な雷サージが侵入し避雷碍子３０が故
障したような場合には、雷サージに続く続涼電流を抑制
遮断することはできず地絡事故となる。この時、小気中
放電間隙Ｇ４間で、例えば１５４ｋｖ以下の抵抗リアク
トル接地系統では１００Ａ〜４００Ａの続流が数サイク
ル最大で２秒程度流れるため、この時のフラッシオーバ
による続流アークの高熱やアークガスによって、小気中
放電間隙Ｇ４に対応して設けた絶縁表示部３８の素材自
体が変色したりアークガスの付着により下面が黒く着色
され、この着色により外部から地絡事故が生じたことを
視認することができるものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前記提案による送電線故障表示器においては、第９図に
示すように気中放電間隙Ｇ３によるコンデンサＣＡ、避
雷素子３０によるコンデンサＣｙｓ、小気中放電間隙Ｇ
４によるコンデンサＣｃの直列回路が形成される。例え
ば７７ｋｖの送電線において、前記直列回路に流れる微
弱電流１１を求める。なお、６６〜７Ｔｋｖクラスの送
電線において、前記コンデンサＣＡは５ｐＦ程度、コン
デンサＣＢは２０ｐＦ程度となるように予め設定されて
いる。また、７７ｋｖ送電において気中放電間隙Ｇ３は
４６０ｍｍ程度と設定され、小気中放電間隙Ｇ４はＩＯ
ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定される。

下記の計算では小気中放電間隙Ｇ４は２０ｍｍと設定す
る。この場合Ｃ。は５０ｐＦ程度となる。

まず、前記直列回路に印加される対地電圧Ｖ０は次式で
求めることができる。

Ｖｏ　＝Ｖｍａｘ　／ｒ丁 Ｖｍａｘ　　：　７　７　ｋｖ送電における送電線１相
分の最大電圧８４ｋｖ ８４Ｘ１０”／ｒ丁 ＝４８．５ＸＩ０３ そして、微弱電流１１は次式にて求められる。

ｉ＋＝ωＣｏＶｏ Ｃｏ　：前記直列回路におけるコンデンサの全体の静電
容量で約３．　　７ｐＦ ２７ｒｆＣｏＶｏ ＝６．２８Ｘ６０Ｘ３．７Ｘ１０−” ｘ４８．５ｘｌ０３ ξ０，６　８　Ｘ　］．０−６［Ａ］となる。

一方、前記電圧ＶｏはコンデンサＣＡに３６ｋＶ、コン
デンサＣｇに９ｋｖ．Ｃｃに約３．５ｋ■それぞれ分圧
される。その結果、前記コンデンサＣＡ　，Ｃａ　，Ｃ
．の分圧を比較すると気中放電間隙Ｇ３にかかる電圧が
一番犬きくなる。

ここで、避雷素子３０は通常の使用状態においては高抵
抗の絶縁材となるため、コンデンサＣＢ》コンデンサＣ
。となる。したがって、コンデンサＣａおよびコンデン
サＣ。に印加される電圧約３．５ｋｖはコンデンサＣ。

にほとんど印加されることになる。また、気中放電間隙
Ｇ３および小気中放電間隙Ｇ４の１　ｍｍ当たりの電界
Ｅを計算してみると、気中放電間隙Ｇ３の電界は９０ｖ
／ｍｍ，小気中放電間隙Ｇ４の電界は１７５ｖ／ｍｍと
なる。

この結果、屋外で長期間使用していると間隙部の条件が
当初と異なることになり、小気中放電間隙Ｇ４に電界集
中が発生して可視コロナ、ラジオ雑音障害（ＲＩＶ）、
テレビ雑音障害（ＴＶＩ）が生じる問題があった。

この本発明の目的は、可視コロナ、ラジオ雑音障害（Ｒ
ＩＶ）、テレビ雑音障害（ＴＶＩ）を防止する送電線故
障表示器を提供することにある。

［課題を解決するための手段コ 上記の目的を達或するために、本願発明は、課電側のア
ークホーンまたは放電電極と、接地側のアークホーンま
たは放電電極との間で、続流アークをフラッシオーバす
るように構成した送電線故障表示器において、前記続流
アークの移動経路に対し電気的に並列に抵抗素子を接続
したことをその要旨とする。

［作用］ 上記の構成により、続流アークの移動経路に電気的に並
列に接続された抵抗素子には、運転電圧による電流が流
れるもののその電圧降下は実質的に零に等しく、移動経
路にあたる間隙の分担電圧が零に等しくなり、このため
その電流は大地に放電される。よって、続流アークの移
動経路にあたる間隙での可視コロナおよびＲＴＶ．．Ｔ
Ｖ１等が発生しない。

［実施例］ 以下、本発明の送電線故障表示器を７７ｋｖの送電線に
設けたー実施例を第１〜３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ｌには接地側吊
下金具２を介して懸垂碍子連３が吊下され、同碍子連３
の下部には課電側吊下金具４および電線クランプ５を介
して送電線６が装着されている。前記電線クランプ５に
は課電側の放電電極７が水平方向に片持ち支持されてい
る。

また、前記支持アームＩには取付アダプタ８が片持ち支
持され、同取付アダプタ８の先端下面には避雷碍子９が
吊下固定されている。この避雷碍子９は図示しない耐圧
絶縁筒と、その上下両端部に嵌合固定した接地側の取付
金具１０および課電側の電極金具１ｌと、前記耐圧絶縁
筒内に内蔵した電圧一電流特性が非直線性の限流素子１
２と、さらに耐圧絶縁簡の外周に設けたゴムモールド９
ａとにより構成されている。また、前記課電側電極金具
１ｌには接地側の放電電極ｌ３が支持され、前記課電電
極の放電電極７と所定の気中放電間隙Ｇ１をもって対向
支持されている。

前記避雷碍子９の接地側取付金具１０は第２図に示すよ
うに、前記取付アダプタ８にボルトＢにより固定され、
同避雷碍子９の上端部から絶縁端子１４ａを介して突出
した接地用端子１４には課電側のアークホーンｌ５がボ
ルト１６により締付固定されている。一方、前記取付ア
ダプタ８の上面には前記アークホーン１５と移動経路と
しての小気中放電間隙Ｇ２をもって対向する接地側のア
ークホーン１７がボルト１８により固定されている。

そして、前記アークホーン１７の表面には白色、黄色ま
たは赤色等の絶縁表示物１９がボルト２０により取付固
定されている。前記アークホーン１５．１７の対向端部
は第３図に示すように、断面半円弧状の放電部１５ａ，
１７ａとなっている。

この放電部１５ａ，１７ａは第４図に示すように、前記
絶縁表示物１９の下面に向かって互いに斜め上方に指向
させ、アークが下面に当たって変色し易くなるように折
曲形成してもよい。

さらに、前記放電部１５ａ，１７ａにより形成される小
気中放電間隙Ｇ２に対し抵抗素子２ｌが電気的に並列に
接続されている。

前記両放電部１５ａ，１７ａの小気中放電間隙Ｇ２は本
実施例においては２０ｍｍに設定され、さらに本実施例
において２００Ωの抵抗素子２１が前記小気中放電間隙
Ｇ２に対し並列に接続されている。

次に、上記のように構成された送電線故障表示器の作用
について説明する。なお、地絡事故の表示においては従
来技術と同様であるため、説明を省略する。

第５図に避雷碍子９を含むｌ相の送電線６の電気的等価
回路を示す。

その結果、前記従来の技術にて求めた運転電圧により流
れる微弱電流ｉｌを小気中放電間隙０２設けた抵抗素子
２ｌに流すことができるので、小気中放電間隙Ｇ２は運
転電圧の分圧から開放され、可視コロナの発生を防止す
ることができる。したがって、ラジオ雑音障害、テレビ
雑音障害の発生を無くすことができる。また、これらの
障害に対応する狙いから小気中放電間隙Ｇ２の長さを太
きくする必要がないので、避雷碍子９の絶縁端子１４ａ
の耐電圧性を向上させる必要がなくなり、避雷碍子９が
大型化となることを防止することができる。

また、抵抗素子２ｌに前記微弱電流１１が流れたとして
もオームの法則により、 ＶＲ　＝２００ｘ０．６８ｘｌＯ−’ ＝１４０Ｘ１０−’［Ｖ］　となる。

この結果、間隙Ｇ２は抵抗素子２１によってあたかも電
気的に短絡されたようになり、抵抗素子２１の誘起電圧
を考えなくても良い。

さらに、地絡事故が生じると１００〜４００Ａ程度の電
流が流れようとするから抵抗素子２１はジュール熱によ
って破損してアークを発生し、このアークがアークホー
ン１５．１７の放電部１５ａ，１７ａ間のアークへ移行
するとともに、フラッシオーバする高温の続流アークが
絶縁表示物ｌ９の表面に接触する。あるいはきわめて近
くまでくるため、同絶縁表示物１９の表面が変色され、
地絡電流が流れたことを視認することができる。また、
構造も変流器や火薬式表示装置が不要となるので簡素化
され、コストダウンが実現できる。

一方、雷サージ電流は２０ｎ＋ｍＡ以上と考えられるか
ら、抵抗素子２１の両端に４０ｋｖ以上の電圧が発生し
、間隙Ｇ２でフラッシオーバする。したがって、大電流
のサージが流れても抵抗素子２１が破壊することはない
。

本実施例においては小気中放電間隙Ｇ２を２０ｍｍと設
定したが、地絡事故時における絶縁表示物１９の表示が
明確であればよく、１０〜３０ｍｍ程度の範囲で変更し
てもよい。また、抵抗素子２１の抵抗値は雷サージ電流
が小気中放電間隙Ｇ２によってフラッシオーバするよう
に設定すればよい。

また、第６図に示すように、抵抗素子２１の一端をアー
クホーン１５のボルトｌ６に接続するとともに、抵抗素
子２ｌの一端を取付アダプタ８のボルトＢに接続するこ
とも可能である。

さらに、第７図に示すように、抵抗素子２■の一端をア
ークホーンｌ５の放電部１５ａに接続するとともに、抵
抗素子２１の一端を取付アダプタ８の一部に接続するこ
とも可能である。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、この発明の趣旨から逸脱しない範囲内で任意に変更す
ることは可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば続流アークの移
動経路に対し、電気的に並列に抵抗素子を設けたことに
より、運転電圧の分圧による電界集中を防止することが
できるので、可視コロナ、ラジオ雑音障害、テレビ雑音
障害等を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は故障表示器の全体を示す正面図、第２図は要部
の拡大正面図、第３図はさらに要部を拡大して示す正面
図、第４図は放電部の別例を示す正面図、第５図は故障
表示器の電気的な等価回路を示す説明図、第６図は抵抗
素子の取付場所の別例を示す説明図、第７図は同じく抵
抗素子の取付場所の別例を示す説明図、第８図は従来例
を示す説明図、第９図は従来例の電気的等価回路を示す
説明図である。 ｌ５・・・アークホーン、１５ａ・・・放電電極として
の放電部、１７・・・アークホーン、１７ａ・・・放電
電極としての放電部、２１・・・抵抗素子、Ｇ２・・・
移動経路としての小気中放電間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、課電側のアークホーンまたは放電電極と、接地側の
   アークホーンまたは放電電極との間で、続流アークをフ
   ラッシオーバするように構成した送電線故障表示器にお
   いて、 前記続流アークの移動経路に対し電気的に並列に抵抗素
   子を接続したことを特徴とする送電線故障表示器。