JPH04242023A - 送電線用避雷碍子装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は送電線に雷サージ電流
が侵入した場合、それを速やかに大地に放電する送電線
用避雷碍子装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】碍子内に避雷素子を封入した避雷碍子１
０を鉄塔に装着した避雷碍子装置として、図１１に示す
ようなものが知られている。この装置は鉄塔の支持アー
ム１に避雷素子を内蔵した避雷碍子１０を複数個直列に
連結して吊下し、各避雷碍子１０内の避雷素子を電気的
に直列連結している。ここで送電線２２に雷サージ電流
が侵入した場合、その電流を避雷素子により支持アーム
１側へ放電するとともに、その後に続く運転電圧の続流
を避雷素子により限流抑制し、地絡事故を防止するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この避雷碍
子装置では、避雷素子が破損すると、避雷素子は不良絶
縁体となり地絡事故となる。この際、系統の遮断器が作
動するが、遮断器の再投入ができなくなるという技術的
課題があった。又、かかる技術的課題を解決したとして
も避雷碍子装置が長大化したのでは、鉄塔も大型化させ
る必要があるばかりか、各相の支持アーム間の間隙が定
められている既設の鉄塔には適用できないという技術的
課題があった。

【０００４】この発明の目的は、吊下方向に対してコン
パクトであり、かつ避雷碍子が破損した場合であっても
永久地絡を生じることのない送電線用避雷碍子装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明では、鉄塔の支持アームに吊下絶縁碍子を吊下
げ、吊下絶縁碍子の下端部に、線路の各方向へそれぞれ
指向する少なくとも一方に避雷碍子を装着した張設碍子
を連結し、各張設碍子の課電側端部にそれぞれ送電線を
張設するとともに、両張設碍子の課電側間をジャンパー
線により接続し、吊下絶縁碍子の接地側と課電側との間
に故障地絡電流又は避雷碍子の雷サージ耐量を越える異
常電流により作動して電気的に切離される切離器を連結
している。

【０００６】

【作用】この発明の避雷碍子装置では、鉄塔の支持アー
ムに吊下絶縁碍子が吊下され、又、吊下絶縁碍子の下端
部に連結された張設碍子を線路の各方向へそれぞれ指向
して避雷碍子を装着したため、それぞれの碍子を直列に
吊下した避雷碍子装置と比較してコンパクトな避雷碍子
装置となる。このため、上下相の支持アームの間隙を大
きくする必要がない。

【０００７】又、張設碍子の少なくとも一方に避雷碍子
を装着した張設碍子としているため、送電線へ侵入する
雷サージは避雷碍子を経て切離器から鉄塔に流れて大地
に放電される。この際避雷碍子は雷サージを流し、その
後の運転電圧の続流を限流抑制する。想定した以上の過
大な雷サージ電流又は交流地絡電流が流れた際には、切
離器が作動し、吊下絶縁碍子の接地側と課電側との間を
電気的に切離す。従って、直列に接続された避雷碍子は
系統から切離され、永久地絡が防止される。

【０００８】

【実施例】〔実施例１〕以下、この発明を具体化した実
施例１を図１〜図７に基づいて説明する。図２に示すよ
うに、鉄塔の支持アーム１には接地側吊下金具２が回動
可能に連結され、この接地側吊下金具２の下部に、懸垂
型の絶縁碍子３が複数個連結された吊下絶縁碍子４が吊
下されている。この吊下絶縁碍子４の下端部には課電側
吊下金具５が連結され、又、この課電側吊下金具５の下
端部に連結ヨーク６が連結されている。

【０００９】接地側吊下金具２と課電側吊下金具５には
、ホーン状の接地側放電電極７と課電側放電電極８がそ
れぞれ線路方向へ突出して取付けられ、気中放電ギャッ
プＧを設けている。又、連結ヨーク６の右端部には接地
側連結金具９を介して懸垂型の避雷碍子１０を直列に連
結してなる張設碍子としての張設避雷碍子１１の接地側
端部が連結されている。

【００１０】図３に示すように、避雷碍子１０は、笠部
を備えた碍子本体１２と、碍子本体１２の頭部に被冠し
たキャップ金具１３と、碍子本体１２に固定されたピン
金具１４とにより構成されている。碍子本体１２の笠部
には、一体形成した２個の取付筒部１５が形成され、こ
の内部には酸化亜鉛を主材とする電圧−電流特性が非直
線性の避雷素子１６が収納され、この避雷素子１６を介
してキャップ金具１３とピン金具１４との間が電気的に
接続されている。

【００１１】又、図４に示すように、連結ヨーク６の左
端部に連結した接地側連結金具９には、懸垂型の絶縁碍
子１７を直列に連結してなる張設碍子としての張設絶縁
碍子１８の接地側端部が連結されている。張設避雷碍子
１１及び張設絶縁碍子１８の課電側端部には、課電側ア
ークホーン１９を有する連結金具２０及び電線引留金具
２１を介して送電線２２がそれぞれ連結把持されている
。又、前記両電線引留金具２１間にはジャンパー線２３
の両端が接続されている。

【００１２】又、図５に示すように、吊下絶縁碍子４の
最上部に配設された絶縁碍子３のキャップ金具１３には
、送電線２２と交差して鉄塔から離れる方向にアーム状
の接地側取付金具２４が突出して取付られている。 又、課電側吊下金具５には、接地側取付金具２４と略平
行状にアーム状の課電側取付金具２５が突出して取付ら
れている。この接地側取付金具２４の先端と課電側取付
金具２５の先端との間には切離器２６の両端部がピン２
７，２８により連結固定されている。課電側取付金具２
５の先端部には、後述するように切離器２６が切り離さ
れた際に、この切り離された下部２６ａが垂直方向まで
垂れ下がることの無いようにストッパ部２５ａが形成さ
れ、略水平方向まで傾動可能としている（図５，図６参
照）。このため、切離された下部２６ａが下方に位置す
るジャンパー線２３と十分な間隙を維持可能となつてい
る。

【００１３】切離器２６は、図６に示すように、接地側
取付金具２４に連結される取付部２９を備えた連結導線
３０と、連結導線３０の他端側に連結された切離器本体
３１と、切離器本体３１の課電側に連結され取付部３２
を備えた連結導線３３とから形成されている。切離器本
体３１を構成する筒体３４の外周面にはひだ部３５が一
体に形成され、該筒体３４の上下両端開口部は蓋体３６
により密封されている。前記筒体３４の上下両端外周面
にはフランジ金具３７がセメント３８により固定され、
該フランジ金具３７には前記蓋体３６がボルト３９によ
り締付固定されている。なお、フランジ金具３７と蓋体
３６との間にはパッキン４０が介在されている。

【００１４】筒体３４の内周面には切離部４１が全周に
渡って環状溝状に形成されている。この切離部４１の近
傍には切離素子４２が固着材４３により接合固定され、
該切離素子４２と蓋体３６との間にはバネ受金具４４及
びバネ４５が介装され、さらに前記各バネ受金具４４は
導通材４６より接続されている。又、固着材４３は筒体
３４を形成する磁器より熱膨張係数が大きな例えば無機
ガラスからなり、加熱されると筒体３４との熱膨張の差
により筒体３４に対して応力が加わるようにしている。 又、前記切離素子４２は酸化亜鉛を主成分とし、電圧−
電流特性が非直線性を示すものであって、設計値を越え
る雷サージ電流により熱ショックを伴って破壊する性質
を有している。そして、切離素子４２は、避雷碍子１０
の避雷素子１６の最大放電耐量より５％程度小さな最大
放電耐量とされている。

【００１５】ここで、避雷素子１６と、切離素子４２と
の関係を説明すると、図７（ａ）は避雷素子１６又は切
離素子４２に流れる雷サージ電流と破壊率との関係を説
明したグラフである。この図７（ａ）に示されるように
、避雷素子１６と切離素子４２は所定幅をもって破壊率
が増加するような性質を有している。従って、切離素子
４２の最大放電耐量を避雷素子１６の最大放電耐量より
５％程度小さくしておけば、図７（ａ）のサージ電流Ｉ
ａでは切離器２６の切離素子４２が避雷碍子１０の避雷
素子１６よりほぼ確実に作動し破壊されることになる。 従って、避雷素子１６が破損するような大きな雷サージ
が襲来した際には、避雷碍子１０に先立ち切離器２６が
作動して切離部４１から切離器本体３１が破壊分断する
構成とされている。

【００１６】次に、前記のように構成した送電線用避雷
碍子装置について、その作用を説明する。今、図２，図
３において右側の送電線２２に雷サージが侵入すると、
この電流は電線引留金具２１、連結金具２０、張設避雷
碍子１１、連結ヨーク６、切離器２６、接地側吊下金具
２から鉄塔の支持アーム１に流れ、大地に放電される。

【００１７】一方、前記雷サージ電流に続く運転電圧の
続流は、各避雷碍子１０に内蔵した避雷素子１６の抵抗
値の復元により限流抑制され、地絡事故が防止される。 なお、図２，図３において、左側の送電線２２に雷サー
ジ電流が侵入すると、ジャンパー線２３を迂回して右側
の連結金具２０から張設避雷碍子１１に流れる。又、万
一予想を越える大規模な雷サージが送電線２２に侵入し
た場合には、切離素子４２が作動破損して、筒体３４の
切離部４１付近で上部と下部２６ａの二つに破壊分断さ
れる。上部は接地側取付金具２４に吊下され、又、図５
，図６の鎖線で示すように、前記下部２６ａを支持した
連結導線３３はピン２８を支軸として鉄塔から離間する
方向に傾動し、ストッパ部２５ａにより略水平方向まで
傾動する。

【００１８】その後は、接地側放電電極７と課電側放電
電極８との間に形成された気中放電ギャップＧを備えた
避雷碍子装置として機能するため、系統再開のための遮
断器の再投入が可能となり、永久地絡事故を防止するこ
とができる。この実施例１では、切離素子４２の最大放
電耐量を避雷素子１６よりも５％小さくしたため、避雷
素子１６に余裕があるにも係わらず、切離器２６が作動
することのない避雷碍子装置とすることができる。

【００１９】又、この実施例１では、吊下絶縁碍子４の
下端部に左右両側方へそれぞれ指向するように張設避雷
碍子１１と張設絶縁碍子１８を連結したので、吊下絶縁
碍子４の下端部に避雷碍子１１を垂直方向に直列に連結
した場合と比較して、吊下絶縁碍子４の下端部からジャ
ンパー線１６までの距離が短い小型の避雷碍子装置とす
ることができる。このため、既設の鉄塔に容易に適用す
ることが可能となる。

【００２０】〔実施例２〕次に、実施例２の発明を説明
する。この実施例２では図７（ｂ）に示すように、切離
素子４２の最大放電耐量を避雷素子１６のサージ耐量よ
り約５％大きく設定し、その他の構成は実施例１と同じ
構成としている。このため、予想を上回る雷サージ電流
が襲来した際には、避雷素子１６が破損する。避雷素子
１６が破損して、雷サージ後の続流を限流遮断できなく
なると、その続流により切離素子４２が導通破壊され、
切離器２６が作動する構成としている。従って、避雷碍
子１０は系統から切離され、系統再開のための遮断器の
再投入が可能となり、永久地絡事故を防止することがで
きる。

【００２１】又、切離器２６が作動した際には、避雷素
子１６が破損しているため、避雷碍子１０の故障表示器
としても機能させることができる。なお、この発明は前
記実施例１又は２に限定されるものではなく、次のよう
に具体化することもできる。 （１）実施例１，２では吊下絶縁碍子４の下側に張設碍
子として張設避雷碍子１１と張設絶縁碍子１８を連結し
た例を示したが、張設絶縁碍子１８に代えて張設避雷碍
子１１とほぼ同一構成の避雷碍子を連結すること。

【００２２】この構成によれば、送電線２２のいずれの
方向から来襲する雷サージに対してもジャンパー線２３
を通すことなく速やかに避雷碍子１０に導くことができ
て、より確実に雷サージを処理できる。 （２）実施例１，２では、切離器２６を取付ける接地側
取付金具２４を吊下絶縁碍子４の最上部に配設された絶
縁碍子３のキャップ金具１３に取付け、又、課電側取付
金具２５を課電側吊下金具５に取付けた例を示したが、
切離器２６は、吊下絶縁碍子４の接地側と課電側との間
に取付けるものであればよい。

【００２３】例えば、図８に示すように、接地側吊下金
具２に形成した接地側放電電極７の取付孔を利用して取
付けてもよい。又、図９に示すように左側の接地側放電
電極７の代わりに接地側取付金具２４を取着し、左側の
課電側放電電極８の代わりに課電側取付金具２５を取付
けてもよい。この図９に示す構成とした際には、連結導
線３３はピン２８を支軸として鉄塔から離間する方向（
紙面に対して手前側）に傾動する構成とするのが望まし
い。 （３）切離器２６の切離器本体３１を接地側取付金具２
４と課電側取付金具２５との間に上下二箇所に設けても
よい。

【００２４】この構成とした場合には、切離器２６が作
動すると、両切離器本体３１の中間部が飛散され、接地
側取付金具２４と課電側取付金具２５との間に気中放電
ギャップが形成される。特に、この構成は、張設避雷碍
子１１及び張設絶縁碍子１８の下側へジヤンパー線２３
を張設することなく、図１０に示すように横方向に張出
して架設する場合に有効である。 （４）実施例１，２では、電圧−電流特性が非直線性の
酸化亜鉛素子からなる切離素子４２を内蔵した切離器２
６を示したが、例えば、可溶性金属を用いたヒューズや
、限流ヒューズなどによる切離器であってもよい。 （５）実施例１，２では、吊下絶縁碍子４として、懸垂
形の絶縁碍子３を複数個連結した例を示したが、これを
長幹碍子としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、鉄塔
の支持アームに吊下絶縁碍子を吊下げ、吊下絶縁碍子の
下端部に線路の各方向へそれぞれ指向する少なくとも一
方に避雷碍子を装着した張設碍子を連結し、各張設碍子
の課電側端部にそれぞれ送電線を張設するとともに、両
張設碍子の課電側間をジャンパー線により接続し、吊下
絶縁碍子の接地側と課電側との間に、故障地絡電流又は
避雷碍子の雷サージ耐量を越える異常電流により作動し
て電気的に切離される切離器を連結したため、吊下方向
に対してコンパクト化でき、既設の鉄塔にも容易に装着
することができるとともに、避雷碍子が破損した場合で
あっても永久地絡が生じるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す概略説明図である。

【図２】図１の中央部を示す正面図である。

【図３】図１の右部を示す正面図である。

【図４】図１の左部を示す正面図である。

【図５】図１の上部を示す左側面図である。

【図６】切離器の拡大断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ避雷素子と切離素子
に関するサージ電流と破壊率との関係を示すグラフであ
る。

【図８】別例を示す側面図である。

【図９】別例を示す正面図である。

【図１０】別例を示す平面図である。

【図１１】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

１　　支持アーム、４　　吊下絶縁碍子、１１　　張設
避雷碍子、１８　　張設絶縁碍子、２２　　送電線、２
３　　ジャンパー線、２６　　切離器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鉄塔の支持アーム（１）に吊下絶縁碍
   子（４）を吊下げ、該吊下絶縁碍子（４）の下端部に線
   路の各方向へそれぞれ指向する少なくとも一方に避雷碍
   子（１０）を装着した張設碍子（１１，１８）を連結し
   、該各張設碍子（１１，１８）の課電側端部にそれぞれ
   送電線（２２）を張設するとともに、該両張設碍子（１
   １，１８）の課電側間をジャンパー線（２３）により接
   続し、前記吊下絶縁碍子（４）の接地側と課電側との間
   には、故障地絡電流又は前記避雷碍子（１０）の雷サー
   ジ耐量を越える異常電流により作動して電気的に切離さ
   れる切離器（２６）を連結したことを特徴とする送電線
   用避雷碍子装置。