JPH0324042B2 - - 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蔵し、特に架空送電線
用の碍子装置に使用される避雷碍子に関するもの
であり、さらに詳しくは放圧孔を備えた耐圧絶縁
筒の補強構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、避雷素子を内蔵した避雷碍子として、
FRP等の機械強度に優れた耐圧絶縁筒の上下両
端にそれぞれ筒状の接地側電極及び課電側電極を
嵌合固定するとともに、両電極間には電圧電流特
性が非直線性の避雷素子を収容固定し、避雷素子
と耐圧絶縁筒との間及び耐圧絶縁筒の外周にゴム
モールドを設け、さらに、前記耐圧絶縁筒の外周
には、予期しない大規模雷撃によつて避雷素子が
異常放電して生ずる高温・高圧のアークを碍子外
部に放出するための放圧孔を形成したものが提案
されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、短絡電流が非常に大きい有効接地系
統、あるいは非有効接地系統での特殊ケースでは
数万アンペアの短絡電流を考える必要があり、
FRP耐圧絶縁筒のみでは強度が不足する。すな
わち、上述した大規模雷撃時のアークの放出によ
る放圧孔縁部への応力集中により耐圧絶縁筒には
割れが生じて、この割れが長手方向に進行して耐
圧絶縁筒が破壊する、また、所要の強度を得るに
は肉厚を大幅に増加させる必要が生じる等の問題
点がある。

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、放圧孔
１１ａを形成した耐圧絶縁筒１１の上下両端にそ
れぞれ筒状の接地側電極１２及び課電側電極１３
を嵌合固定するとともに、両電極１２，１３間に
は電圧電流特性が非直線性の避雷素子１６を収容
固定し、避雷素子１６と耐圧絶縁筒１１との間及
び耐圧絶縁筒１１の外周にゴムモールド２６を設
けた避雷碍子において、耐圧絶縁筒１１の外周に
は放圧孔１１ａにかからないように耐圧材よりな
る補強リング２５を設けるという構成を採用して
いる。

（作用） この発明は前記手段を採用したため、予期しな
い大規模雷撃によつて避雷素子が異常放電して生
ずる高温・高圧のアークの放圧時に放圧孔縁部に
応力集中が生じて耐圧絶縁筒に割れが生じても、
同耐圧絶縁筒の外周に設けた補強リングによつて
強度が向上され、この絶縁筒内圧力が負担され
る。このため、耐圧絶縁筒の長手方向への割れの
進行が防止される。また、所要の耐圧強度を得る
場合、耐圧絶縁筒の外周に補強リングを設けたの
で、同絶縁筒の肉厚を薄くして避雷碍子を大幅に
軽量化ができるため、避雷碍子装置のブラケツ
ト、吊下金具への振動時の応力集中が防止され
る。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１〜
６図に従つて説明する。第２図に示すように、塔
体１３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
たブラケツト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にに円筒状の係
合筒１３ａを突設した有底筒状の課電側電極１３
が嵌合接着されている。同課電側電極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
放電電極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１
５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１７，１８を接合し、
避雷素子１６及び両素子押え金具１７，１８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ね２３が介在されて
いる。なお、ばね２３にはシヤント２４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Ｌ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筒１１内径の６倍以内とす
るのが好ましい。さらに、放圧孔１１ａを接地側
電極１２及び課電側電極１３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
プラスチツク（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（図示略）
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
地側電極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
面及び課電側電極１３の上部外周面にまで延在さ
れ、外周にはひだ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２６ｂが設けられている。

第２図に示すように前記ブラケツト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２６
ｂ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、雷撃により電線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の放電電極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、予期しない大規模雷撃によつて避雷素子１
６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１
９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。

このアークにより放圧孔１１ａ縁部に応力集中
が生じて耐圧絶縁筒１１に割れが生じても、同絶
縁筒１１の外周に接着固定した補強リング２５に
よつて強度が向上され、耐圧絶縁筒１１の内圧力
が負担される。このため、耐圧絶縁筒１１の長手
方向への割れの進行、破壊が防止される。

又、所要の耐圧強度を得る場合、耐圧絶縁筒１
１の外周に補強リング２５を設けているので、同
絶縁筒１１の肉厚を薄くして避雷碍子１０を小型
軽量化できる。

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、上下互に繋が
る。

なお、この発明は次のように実施してもよい。

(1) 第７図ａ〜ｄに示すように耐圧絶縁筒１１と
補強リング２５とを一体に形成すること。この
場合、まず、同図ａに示すようにマンドレル２
９の外周面にガラス繊維布３０をクロス巻きし
た後、同図ｂに示すように所定間隔をおいてガ
ラス繊維３１を円周に沿つて巻付ける。そし
て、同図ｃに示すようにガラス繊維布３０及び
ガラス繊維３１に樹脂を含浸させて硬化させた
後、マンドレル２９を抜き去り、放圧孔１１ａ
を貫設する。

(2) 第８図に示すように、各放圧孔１１ａ間に複
数の補強リング２５を設けること。

(3) 第９図に示すように、補強リング２５と耐圧
絶縁筒１１との間に若干の隙間ができるよう
に、補強リング２５の内径を耐圧絶縁筒１１の
外径よりも大きく形成し、ゴムモールド２６形
成時に前記隙間内にゴムを充填して固定するこ
と。このようにすれば放圧時の内圧衝撃力を緩
和することができる。

(4) 補強リング２５をピンにより固定すること。

(5) 補強リング２５を金属により形成すること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は耐圧絶縁筒の
外周には放圧孔にかからないように補強リングを
設けたので、予期しない大規模雷撃によつて避雷
素子が異常放電して生ずる高温・高圧のアークの
放圧時に放圧孔縁部に応力集中が生じて耐圧絶縁
筒に割れが生じても、補強リングによつてこの放
出圧力を負担して耐圧絶縁筒の長手方向への割れ
の進行を防止でき、耐圧絶縁筒の強度を向上でき
るとともに、耐圧絶縁筒の肉厚を薄くして避雷碍
子の小型軽量化を図れる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の具体化した一実施例を示す
斜視図、第２図は避雷碍子を装着した碍子装置を
示す正面図、第３図は避雷碍子の縦断面図、第４
図は第３図のＡ−Ａ線端面図、第５図は第３図の
Ｂ−Ｂ線端面図、第６図は第３図のＣ−Ｃ線端面
図、第７図ａ〜ｃは補強リングの別例の製造工程
を示す説明図、第７図ｄは補強リングの部分拡大
断面図、第８図は別例を示す正面図、第９図は別
例を示す部分断面図である。 １１……耐圧絶縁筒、１１ａ……放圧孔、１２
……接地側電極、１３……課電側電極、２６……
避雷素子、２５……補強リング、２６……ゴムモ
ールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放圧孔１１ａを形成した耐圧絶縁筒１１の上
   下両端にそれぞれ筒状の接地側電極１２及び課電
   側電極１３を嵌合固定するとともに、両電極１
   ２，１３間には電圧電流特性が非直線性の避雷素
   子１６を収容固定し、避雷素子１６と耐圧絶縁筒
   １１との間及び耐圧絶縁筒１１の外周にゴムモー
   ルド２６を設けた避雷碍子において、耐圧絶縁筒
   １１の外周には放圧孔１１ａにかからないように
   耐圧材よりなる補強リング２５を設けたことを特
   徴とする避雷碍子における耐圧絶縁筒の補強構
   造。 ２ 耐圧絶縁筒１１及び補強リング２５は強化プ
   ラスチツクよりなり、別体に設けられたものであ
   る特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍子におけ
   る耐圧絶縁筒の補強構造。 ３ 耐圧絶縁筒１１及び補強リング２５は円筒状
   に巻いたガラス繊維布３０の外側にガラス繊維３
   １を巻付け、ガラス繊維布３０及びガラス繊維３
   １に樹脂を含浸して一体に設けられたものである
   特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍子における
   耐圧絶縁筒の補強構造。 ４ 補強リング２５は金属よりなる特許請求の範
   囲第１項に記載の避雷碍子における耐圧絶縁筒の
   補強構造。