JPH0322681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は避雷素子を内臓した避雷碍子に係
り、さらに詳しくは時に架空送電線用の碍子装置
に使用される避雷碍子に関するものである。

（従来の技術） 先に本願出願人は避雷素子を内蔵した避雷碍子
として、特願昭60−84956（特開昭61−243614号公
報）において第１３図に示すものを提案してい
る。この避雷碍子においては、耐圧絶縁筒５１の
下端に嵌合固着した筒状の課電側取付金具５２の
下部内周面には締付金具５３が螺合され、耐圧絶
縁筒５１内に収容した素子組体５４下端に設けた
ばね押え金具５５に嵌合されており、又、ストツ
プリング５６によりゆるみを防止している。締付
金具５３の内周面にはばね受け金具５７が螺合さ
れている。

又、前記課電側取付金具５２の下部外周面には
有底筒状の課電側電極５８が螺合固定され、同電
極５８の底部中央寄りの環状の突部５８ａと前記
ばね受け金具５７との間には課電側電極５８のゆ
るみ防止用の複数の皿ばね５９が介在されてい
る。

そして、前記耐圧絶縁筒５１と素子組体５４と
の間及び耐圧絶縁筒５１と素子組体５４との間及
び耐圧絶縁筒５１の外側にはゴムモールド６０が
形成されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の避雷碍子では部品点数が多
く、構造が複雑であるとともに、製造に手間を要
するため、製造コストが高くなるという問題点が
あつた。

この発明の目的は上記問題点を解決した避雷碍
子を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、第１発明は、耐圧
絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ筒状に接地側電
極２２及び有底筒状の課電側電極２３を嵌合固定
するとともに、両電極間に複数の避電素子２９を
直列に積層して構成した素子組体２８を収容し、
前記課電側電極２３には素子組体２８の下端部に
設けた素子押え金具３１と凹凸の関係で同素子押
さえ金具３１を位置規制し、かつ、連結する凹部
又は凸部を設け、前記接地側電極２２の内周に雌
ねじ２２ｅを設けて締付金具２５を螺合し、素子
組体２８を上端に設けた素子押え金具３０と前記
締付金具２５との間に対し、前記課電側電極２３
と端子金具３７との間に素子組体２８を圧着する
ためのばね３９を介在させ、さらに素子組体２８
と耐圧絶縁筒２１との間及び耐圧絶縁筒２１の外
周にゴムモールド４２を設けるという構成を採用
している。

又、第２発明は耐圧絶縁筒２１の上下両端にそ
れぞれ筒状の接地側電極２２及び有底筒状の課電
側電極２３を嵌合固定した後、複数の避雷素子２
９を直列に積層して構成した素子組体２８を操作
棒により接地側電極２２から耐圧絶縁筒２１内に
収容して、同組体２８下部に設けた素子押え金具
３１を凹凸の関係で前記課電側電極２３に設けた
凹部又は凸部と係合させ、素子組体２８上部の素
子押え金具３０上部にばね３９及び同ばね３９を
受けるための端子金具３７を挿入し、締付金具２
５を接地側電極２２に設けた雌ねじ２２ｅに対し
て螺合して端子金具３７を前記ばね３９の付勢力
に抗して押し込み、素子組対２８を課電側電極２
３と端子金具３７との間に固定した後金型内に収
容して素子組対２８と耐圧絶縁筒２１の間及び耐
圧絶縁筒２１の外周にゴムモールド４２を設ける
という構成さ採用している。

（作用） 前記手段を採用したため、第１発明は工事中の
載荷、地震あるいは電線振動による曲げあるいは
引張の外力が作用しても、これらがすべて耐圧絶
縁筒及びゴムモールドにより負担される。このた
め、被覆や素子部に影響を及ぼすことはなく、被
覆や素子の亀裂破損が防止され、避雷碍子の破損
が防止される。又、素子部でアークが発生したよ
うな場合でも、耐圧絶縁筒がこれを負担すること
から飛散破壊を生じることはない。

又、第２発明は上下両端にそれぞれ筒状の接地
側電極及び有底筒状の課電側電極を嵌合固定した
耐圧絶縁筒内に素子組体を接地側電極から耐圧絶
縁筒内に収容すると、同組体下部に設けた素子押
え金具が凹凸の関係で前記課電側電極に設けた凹
部又は凸部と容易に係合され、締付金具を接地側
電極に設けた雌ねじに対して螺合するだけで、素
子組体が課電側電極と素子組体上部に配設した端
子金具との間の固定される。

（実施例） 以下、第１発明を具体化した一実施例を第１〜
８図に従つて説明する。第１図に示すように鉄塔
１には吊下金具２がボルト３により締付固定さ
れ、同吊下金具２には同吊下金具２と直交するよ
うに吊下金具４が支持され、同吊下金具４には連
結ピン５を介して連結ヨーク６が支持され、この
連結ヨーク６の左右両端にはそれぞれ連結ピン８
を介して吊下碍子７，７が回動可能に支持されて
いる。

両吊下碍子７，７の下端部にはそれぞれ連結ピ
ン９を介して第１連結リンク１０，１０が支持さ
れ、両リンク１０，１０には連結ピン１１，１１
を介して連結ヨーク１２が支持されている。同連
結ヨーク１２には連結ピン１３を介して第２連結
リンク１４が支持され、同リンク１４には連結ピ
ン１５を介してクランプ１６を支持され、このク
ランプ１６に電線１７が吊下支持されている。前
記連結ヨーク１２の上面中央には方電電極１２ａ
が設けられている。

又、前記連結ヨーク６中央にはブラケツト１８
に対して避雷碍子２０が取付けられれている。

次に、避雷碍子２０について詳細に説明する
と、第３，４図に示すように機械的強度に優れて
いるとともに、耐熱性、耐圧性のある強化プラス
チツク（FRP）等の材料よりなる耐圧絶縁筒２
１の上端には段差部２２ａを有する筒状の接地側
電極２２、下端には有底筒状の課電側電極２３が
それぞれ嵌合され、接着剤２４により固着されて
いる。なお、耐圧絶縁筒２１の両端外周面には環
状溝２１ａが形成され、接地側電極２２及び課電
側電極２３の内周面にも環状溝２２ｂ，２３ａが
形成され、接着面積を大きくして接着を強固にし
ている。接地側電極２２の上部外周には取付フラ
ンジ２２ｃが形成され、同フランジ２２ｃには避
電碍子２０を前記ブラケツト１８に対し、ボルト
４９（第１図参照）により固定するための複数
（この実施例では８）のボルト用の挿通孔２２ｄ
が設けられている。又、耐圧絶縁筒２１の上部、
中央部及び下部には同絶縁筒２１の直径方向に
180°ごとにガス逃がし孔２１ｂ（第５図参照）が
形成されている。同ガス逃がし孔２１ｂは接地側
電極２２及び課電側電極２３の近傍とその中間部
付近に設けると効率が良い。なお、ガス逃がし孔
２１ｂは直径方向に90°ごとに形成してもよい。

前記課電側電極２３の底部中央寄りには円筒状
をなす係合筒２３ｂが突接されている。又、同係
合筒２３ｂのまわりには後記するゴムモールド４
２形成時に気体を逃がし、ゴムをくまなく行き渡
らせるための複数の透孔２３ｃが透設されてい
る。さらに、同課電側電極２３下面に溶着された
ホーン取付金具２６にはボルト用の挿通孔２６ａ
が透設され、第１，２図に示すように放電電極２
７がボルト５０着され、前記連結ヨーク１２の放
電電極１２ａとの間に気中放電間隙Ｇを形成して
いる。

前記耐圧絶縁筒２１内には素子組耐２８が収容
されている。この素子組体２８は複数個直列に積
層配置された酸化亜鉛を主体とする電圧電流特性
が非直線性の避雷素子２９と、同避雷素子２９の
上部に接合され、収容凹部３０ａ及び同収容凹部
３０ａの中央部に設けたねじ孔３０ｂを有する素
子押え金具３０と、前記避雷素子２９の下部に接
合された素子押え金具３１と、避電素子２９及び
両素子押え金具３０，３１の外周に設けた
EPDMゴムよりなる被覆３２とにより構成され
ている。なお、同被覆３２は上下両素子押え金具
３０，３１の端面にまで延在されている。

第７図に示すように、各避雷素子２９の上下両
面にはメタリコン３３が施され、各素子２９の間
には軟金属（本実施例では鉛）の薄板よりなる導
電スペーサ３４が介在され、各避雷素子２９の間
の電気的接続を良くしている。又、各避雷素子２
９の外周面には絶縁層３５が形成され、同絶縁層
３５及び導電スペーサ３４によつて形成される
状の環状溝３６でアークが飛ぶのを防止するよう
にしている。

そして、前記被覆３２により避雷素子２９の吸
湿による劣化、振動等による位置のずれ及び後記
するゴムモールド４２成形時の避雷素子２９間へ
のゴムの進入が防止され、さらに素子組体２８が
コンパクト化され、碍子２０の小型化が可能とな
る。なお、この被覆３２は第７図に示す前記環状
溝３６内になじんで空隙が生じないように１〜４
mmの厚さに形成されている。被覆３２と避雷素子
２９とを接着することにより、空隙の発生をより
完全に防止することができるとともに、素子保持
機能を向上させることができる。

避雷素子２９と上部の素子押え金具３０及び下
部の素子押え金具３１との間にも導電スペーサ３
４が介在されている。

前記接地側電極２２の下部内周面には雌ねじ２
２ｅが形成され、第３図に示すように外周面に雄
ねじ２５ａを有する締付金具２５が螺合されてい
る。同締付金具２５中央の挿通孔２５ｂに筒状の
絶縁スペーサ３８を介して貫通固定された端子金
具３７と、素子組体２８上部の素子押え金具３０
との間には、素子組体２８を同端子金具３７と課
電側電極２３との間に圧着固定するとともに、避
雷素子２９に接触圧を付与するばね３９がその上
端部を端子金具３７の収容凹部３７ａ内に、下端
部を素子押え金具３０の収容凹部３０ａ内に収容
して介在されている。なお、ばね３９にはシヤン
ト４０が１箇所以上（この実施例では３個所）に
介在され、電気的接続を良くしている。

又、端子金具３７の下面には後記するモールド
ゴム注入時のシヤント４０に対する衝撃力を和ら
げるための緩衝部材４１が螺着されている。

前記下部の素子押え金具３１には前記課電側電
極２３の係合筒２３ｂと凹凸の関係で位置規則さ
れる突部３１ａが形成され、同突部３１ａには下
端部にいくほど幅狭となるテーパ面３１ｂが設け
られており、係合筒２３ｂ内への挿入を容易にす
るとともに、電気的接触を保つようになつてい
る。

前記耐圧絶縁筒２１と素子組体２８との間、接
地側電極２２と端子金具３７との間及び耐圧絶縁
筒２１の外側には熱収縮性を有するEPDMゴム
よりなるゴムモールド４２が形成され、接地側電
極２２の下部外周面及び課電側電極２３の上部外
周面にまで延在され、外周にはひだ４２ａが一体
に形成されている。このゴムモールド４２は150
℃程度の流動状態にあるEPDMゴムを150Kg／cm²
程度の圧力で注入して成形される。前記接地側電
極２２の上部内側及び下部外側の環状溝２２ｆ、
課電側電極２３外側の環状溝２３ｄ及び端子金具
３７外周の環状溝３７ｂ部、耐圧絶縁筒２１の内
外側及び素子組体２８の被覆３２外側には
EPDMゴム注入時の条件下でEPDMゴムと金属
を接着し、気密性を向上させるための加硫接着剤
があらかじめ塗布してある。なお、課電側電極２
３と素子組体２８との間のゴムモールド４２は透
孔２３ｃから気体を逃がすことによつてゴムがく
まなく行き渡つて形成され、接地側電極２２と端
子金具３７との間のゴムモールド４２は、成型時
に締付金具２５に形成した透孔２５ｃから流入し
たゴムによつて形成される。

さらに、ゴムモールド４２には第５図に示すよ
うに前記耐圧絶縁筒２１のガス逃がし孔２１ｂと
対応する位置に放圧口４２ｂが設けられている。
なお、避電碍子２０は同放圧口４２ｂが電線１７
と直交するように前記連結ヨーク６に取付けら
れ、異常時のアーク放出によつて、吊下碍子７を
焼損しないようにしている。

第１図に示すようにブラケツト１８の一側には
アーキングリング腕部４３が固着され、同アーキ
ングリング腕部４３の先端には前記上部の放圧口
４２ｂと対応するようにアーキングリング４４が
設けられている。一方、前記課電側電極２３のホ
ーン取付金具２６にもアーキングリング腕部４３
がボルトにより固着され、同アーキングリング腕
部４３の先端には前記下部の放圧口４２ｂとほぼ
対応するようにアーキングリング４４が設けられ
ている。

次に、第２発明の避雷碍子の製造方法について
説明する。

まず、耐圧絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ接
地側電極２２及び課電側電極２３を樹脂系の接着
剤２４により嵌合固定する。次に、耐圧絶縁筒２
１、接地側電極２２及び課電側電極２３の内外
側、素子組体２８の被覆３２外側に加硫接着剤を
塗布し、予め形成しておいた素子組体２８上部の
素子押え金具３０に形成したねじ孔３０ｂ内に雄
ねじを設けた操作棒（図示略）を螺合して、同素
子組体２８を接地側電極２２から耐圧絶縁筒２１
内に収容し、同組体２８下部に設けた素子押え金
具３１の突部３１ａを凹凸の関係で前記課電側電
極２３の係合筒２３ｂ内に係合して素子組体２８
を位置規制した後、前記操作棒を取り外す。

次に、素子組体２８上部の素子押え金具３０の
収容凹部３０ａ内にシヤント４０を介在させたば
ね３９を収容し、同ばね３９上端を端子金具３７
の収容凹部３７ａ内に収容し、同端子金具３７に
絶縁スペーサ３８を嵌挿し、さらに絶縁スペーサ
３８に締付金具２５を嵌合する。この後、治具
（図示略）により端子金具３７を前記ばね３９の
付勢力に抗して押圧し、前記締付金具２５を接地
側電極２２の雌ねじ２２ｅに螺合して前記絶縁ス
ペーサ３８に押圧させる。そして、治具による押
圧を解除して素子組体２８の固定が完了する。

次に、接地側電極２２及び課電側電極２３を嵌
合固定した耐圧絶縁筒２１を図示しない金型内に
収容し、ゴムを注入して素子組体２８と耐圧絶縁
筒２１の間、耐圧絶縁筒２１の外周、接地側電極
２２及び課電側電極２３の外周にゴムモールド４
２を形成して避雷碍子２０の製造が完了する。

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、雷撃により電線１７に雷サージが侵入する
と、電流は電線１７からクランプ１６→第２連結
リンク１４→連結ヨーク１２と放電電極１２ａか
ら気中放電間隙Ｇを介して放電電極２７にアーク
放電され、課電側電極２３から下部の素子押え金
具３１を経て避雷素子２９に流れ、さらに上部の
素子押え金具３０→シヤント４０→端子金具３７
→連結ヨーク６を経て鉄塔１から大地へと流れ
る。これに伴う続流は避雷素子２９により遮断さ
れる。

又、予期しない大規模雷撃によつて避雷素子２
９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２１のガス逃がし孔２１ｂ付近の
被覆３２の一部及びゴムモールド４２の一部が軟
化又は溶融破壊され、高圧のガスによつて飛散さ
れ、外部に通ずるアーク放出路が強制的に形成さ
れる。碍子２０外部に放出されたアークは両アー
キングリング４４間へ移行され、上下互に繋が
る。

さて、この発明の実施例では課電側電極２３に
は素子組体２８下部の素子押え金具３１と凹凸の
関係で位置規制する係合筒２３ｂを形成するとと
もに、接地側電極２２に形成した雌ねじ２２ｅに
は締付金具２５を螺合し、素子組体２８を課電側
電極２３と端子金具３７との間に圧着固定するた
めのばね３９及び同ばね３９を受ける端子金具３
７を、締付金具２５及び上部の素子押え金具３０
間に介在させたので、従来の避雷碍子と比較して
部品点数を削減でき、製造コストを低減すること
ができる。

又、工事中の載荷、地震あるいは電線振動によ
る曲げあるいは引張の外力が作用しても、これら
すべての耐圧絶縁筒２１及びゴムモールド４２に
より負担できるので、被覆３２や素子部に影響を
及ぼすことはなく、被覆３２や避雷素子２９の亀
裂破損を防止でき、避雷碍子２０の破損を防止で
きる。又、素子部でアークが発生したような場合
でも、耐圧絶縁筒２１によりこれを負担して、飛
散破壊を防止できる。

又、この実施例では避雷素子２９を端子金具３
７、上下両端の素子押え金具３０，３１とともに
被覆３２により包蔵したので、避雷素子２９をコ
ンパクトに積層固定でき、その収納空間を小さく
して避雷碍子２０を小型化できるとともに、作業
性を向上できる。

さらに、被覆３２及びゴムモールド４２により
被雷素子２９を緊包したので、振動等による被雷
素子２９の位置ずれを防止できるとともに、同素
子２９の吸湿劣化を防止できる。

又、避雷素子２９をFRPよりなる耐圧絶縁筒
２１及びゴムモールド４２により内蔵したので、
機械的強度が向上し、避雷碍子２０を大幅に軽量
化できる。

さらに、この実施例では被覆３２の厚さを１〜
４mmに形成したので、環状溝３６内になじんで空
隙を形成せず、このためコロナ放電による避雷素
子２９の劣化を防止できる。

又、耐圧絶縁筒２１をゴム成形時の温度、圧力
に耐えるFRPにより形成しているので、製作工
程において機械的強度の信頼性を確保することが
でき、接地側電極２２、課電側電極２３の脱落
や、耐圧絶縁筒２１の変形が防止される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、次のように実施してもよい。

(1) 第９図に示すように課電側電極２３に対し、
同一円周上に等間隔をおいて３つの円弧状をな
す突部２３ｅを形成し、同突部２３ｅ間に素子
押え金具３１の突部３１ａを係合すること。
又、同突部２３ｅを２つ、あるいは４つ以上設
けること。

(2) 課電側電極２３の底部に凹部を切欠形成し
て、素子押え金具３１の突部３１ａを収容する
こと。

(3) 課電側電極２３の中央に突起を形成するとと
もに、素子押え金具３１には凹部を形成して前
記突起と凹部とを係合すること。

(4) 第１０図に示すように避雷素子２９、上部の
素子押え金具３０、下部の素子押え金具（図示
略）の外周に自己融着テープ４５を巻回して素
子組体２８を構成すること。

(5) 避雷素子２９、素子押え金具３０の外周にゴ
ム型接着剤を塗布して素子組体２８を構成する
こと。

(6) 第１１図に示すように上部の素子押え金具３
０と下部の素子押え金具（図示略）とをFRP
よりなる複数の連結板４６により連結して素子
組体２８を構成すること。なお、この場合、連
結板４６はビス４７止め、あるいは接着により
上下の素子押え金具に止着する。又、各避雷素
子２９間には第１２図に示すようにゴム型接着
剤により目止め４８を施しておく。

(7) 前記実施例で各避雷素子２９間に介在した導
電スペーサ３４を省略すること。

(8) ゴムモールド４２をEPDMゴムにかえて、
シリコンゴム、ブチルゴムにより形成するこ
と。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば従来の
避雷碍子と比較して部品点数を削減して構造を簡
素化できるとともに、作業工程を簡略化でき、製
造コストを低減できる。

又、工事中の載荷、地震あるいは電線振動によ
る曲げあるいは引張の外力が作用しても、これら
すべてを耐圧絶縁筒及びゴムモールドにより負担
でき、このため、被覆や素子部に影響を及ぼすこ
とはなく、被覆や素子の亀裂破損を防止でき、避
雷碍子の破損を防止できる。さらに、素子部でア
ークが発生したような場合でも、耐圧絶縁筒によ
りこれを負担して、飛散破壊を防止できる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の避雷碍子を装着した碍子装
置を示す正面図、第２図は避雷碍子を示す正面
図、第３，４図は同じく要部を示す半縦断面図、
第５図は第３図のＡ−Ａ線端面図、第６図は第４
図のＢ−Ｂ線端面図、第７図は避雷素子の部分拡
大断面図、第８図は第３図のＣ−Ｃ線端面図、第
９図は課電側電極の別例を示す斜視図、第１０図
は素子組体の別例を示す部分斜視図、第１１図は
素子組体の別例を示す部分正面図、第１２図は避
雷素子の連結状態を示す拡大断面図、第１３図は
従来の避雷碍子を示す縦断面図である。 ２１……耐圧絶縁筒、２２……接地側電極、２
２ｅ……雌ねじ、２３……課電側電極、２５……
締付金具、２９……避雷素子、３０，３１……素
子押え金具、３２……被覆、３７……端子金具、
３９……ばね、４２……ゴムモールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐圧絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ筒状の
   接地側電極２２及び有底筒状の課電側電極２３を
   嵌合固定するとともに、両電極間に複数の避雷素
   子２９を直列に積層して構成した素子組体２８を
   収容し、前記課電側電極２３には素子組体２８の
   下端部に設けた素子押え金具３１と凹凸の関係で
   同素子押え金具３１を位置規制し、かつ、連結す
   る凹部又は凸部を設け、前記接地側電極２２の内
   周に設けた雌ねじ２２ｅに締付金具２５を螺合
   し、素子組体２８の上端に設けた素子押え金具３
   ０と前記締付金具２５との間に対し、前記課電側
   電極２３と端子金具３７との間に素子組体２８を
   圧着するためのばね３９を介在させ、さらに素子
   組体２８と耐圧絶縁筒２１との間及び耐圧絶縁筒
   ２１の外周にゴムモールド４２を設けたことを特
   徴とする避雷碍子。 ２ 前記課電側電極２３はゴムを耐圧絶縁筒２１
   内に行き渡らせるための透孔２３ｃを備えている
   特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍子。 ３ 前記課電側電極２３は放電電極２７を取付け
   るためのボルト用の挿通孔２６ａを有するホーン
   取付金具２６を一体に設けたものである特許請求
   の範囲第１項に記載の避雷碍子。 ４ 前記接地側電極２２はボルト用の挿通孔２２
   ｄを有する取付フランジ２２ｃを一体に設けたも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍
   子。 ５ 耐圧絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ筒状の
   接地側電極２２及び有底筒状の課電側電極２３を
   嵌合固定した後、複数の避雷素子２９を直列に積
   層して構成した素子組体２８を操作棒により接地
   側電極２２から耐圧絶縁筒２１内に収容して、同
   組体２８下部に設けた素子押え金具３１を凹凸の
   関係で前記課電側電極２３に設けた凹部又は凸部
   と係合させ、素子組体２８上部の素子押え金具３
   ０上部にばね３９及び同ばね３９を受けるための
   端子金具３７を挿入し、締付金具２５を接地側電
   極２２に設けた雌ねじ２２ｅに対し、締付金具２
   ５を螺合して端子金具３７を前記ばね３９の付勢
   力に抗して押し込み、素子組体２８を課電側電極
   ２３と端子金具３７との間に固定した後、金型内
   に収容して素子組体２８と耐圧絶縁筒２１の間及
   び耐圧絶縁筒２１の外周にゴムモールド４２を設
   けることを特徴とする避雷碍子の製造方法。