JPH0538031A - 鉄塔の電位上昇抑制構造 - Google Patents

鉄塔の電位上昇抑制構造

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JPH0538031A
JPH0538031A JP3193309A JP19330991A JPH0538031A JP H0538031 A JPH0538031 A JP H0538031A JP 3193309 A JP3193309 A JP 3193309A JP 19330991 A JP19330991 A JP 19330991A JP H0538031 A JPH0538031 A JP H0538031A
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JP
Japan
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steel tower
ground
metal conductor
tower
conductor
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JP3193309A
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English (en)
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Takashi Irie
孝 入江
Takashi Ohashi
隆 大橋
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】鉄塔塔頂部の電位上昇を抑制して、地絡事故の
発生確率を低減することができるととともに、避雷装置
を装着した場合に、処理エネルギーの大きいサージ電流
が侵入しても、避雷装置に作用するエネルギーを抑制し
て避雷装置の小型軽量化を図る。 【構成】鉄塔本体1の塔頂部から大地Gに被覆リード線
6を接続するとともに、鉄塔の支持アーム2と前記被覆
リード線6を短絡用の被覆リード線8により接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は鉄塔あるいは架空地線
に雷撃があった場合、鉄塔の電位が上昇するのを抑制し
て、地絡事故を未然に防止することができる鉄塔の電位
上昇抑制構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、鉄塔もしくは架空地線に雷撃が
あった場合、鉄塔の電位が上昇し、鉄塔の支持アーム先
端の電位が上昇する。すると、支持アームの先端部に支
持碍子を介して支持された送電線と支持アームとの間の
電位差が増大し、前記支持碍子の両端部に装着された接
地側及び課電側のアークホーン間でフラッシオーバーし
て地絡事故に至る。これを解消するため、従来、図9に
示すように鉄塔本体1の下端部には、接地線21が接続
され、鉄塔の電位上昇を抑制している。又、鉄塔本体1
の基礎部の接地線21による接地抵抗が目標値を越える
場合には、埋設地線22が配設されることもある。
【0003】さらに、鉄塔1の塔頂部に位置する架空地
線5に分流線23を接続し、鉄塔の支持アーム2に支持
碍子3を介して装着された送電線4を迂回して大地に接
地する電位上昇抑制構造も考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した接
地線21あるいは埋設地線22による電位抑制構造は、
いずれも鉄塔の電位上昇をある程度抑制することができ
るが、充分とはいえず、地絡事故の低減効果も満足する
ことができないという問題があった。
【0005】又、前記分流線23による電位抑制構造は
鉄塔の電位を抑制することはできるが、分流線23が鉄
塔の外側に装設されているので、設置スペースが増大す
るとともに、雷撃時にサージ電流が鉄塔の外側に配置し
た分流線23を流れるので、安全性にも問題があった。
【0006】さらに、鉄塔の支持アーム2に送電用避雷
碍子装置を装着することも行われているが、電荷量の大
きな雷サージ電流が侵入すると、動作時の処理エネルギ
ーが大きくなり、大きな避雷装置が必要になるという問
題もあった。
【0007】この発明の目的は雷撃による鉄塔の電位上
昇を抑制することができる鉄塔の電位上昇抑制構造を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は上
記の目的を達成するため、鉄塔の塔頂部と大地との間に
金属導体を接地接続するとともに、鉄塔の支持アームと
前記金属導体の中間部を短絡導体により接続するという
手段をとっている。
【0009】又、請求項2記載の発明は、請求項1にお
いて最下側の短絡導体と金属導体との接続点と大地との
間にコンデンサを並列に接続するという手段をとってい
る。又、請求項3記載の発明は請求項1において、最下
側の短絡導体と金属導体との接続点と大地との間の金属
導体を、接地シールド被覆を有する電力ケーブルにする
という手段をとっている。
【0010】請求項4記載の発明は請求項2において、
コンデンサに対し電圧−電流特性が非直線性の抵抗素子
を並列に接続するという手段をとっている。請求項5記
載の発明は請求項1〜3のいずれか1項において、前記
金属導体、短絡導体をパイプ状あるいは編み目パイプ状
に形成するという手段をとっている。
【0011】さらに、請求項6記載の発明は請求項1〜
3のいずれか1項において、前記金属導体、短絡導体
を、鋼、鉄等の補強用心材の外周に銅、亜鉛、アルミニ
ウム等の良導体又はそれらの合金をメタリコン、鋳造被
覆あるいはコーティングメッキして形成するという手段
をとっている。
【0012】
【作用】請求項1記載の発明は、上記手段をとったこと
により、雷撃によるサージ電流が架空地線あるいは塔頂
部に侵入した場合、鉄塔本体に分流するほか金属導体に
も流れ、大地にアースされるため、鉄塔の電位上昇が大
幅に抑制される。このように鉄塔の電位上昇が抑制され
ると、支持アームと送電線間の雷サージ電位差も抑制さ
れ、この間のフラッシオーバーを生じにくくし、地絡事
故を防止することができる。又、鉄塔の電位上昇が抑制
されるので、避雷碍子装置を装着した場合に、雷撃によ
るサージ電流の処理エネルギーを軽減することができ、
避雷装置の小型化を図ることもできる。
【0013】又、請求項2記載の発明は、雷サージ電流
が金属導体に侵入した時、その電流がコンデンサに分流
して一時的に蓄えられるので、鉄塔塔頂部の電位ピーク
を低くすることができる。
【0014】又、請求項3記載の発明は、雷サージ電流
が金属導体に侵入した時、その電流が電力ケーブルと接
地シールド被覆との間のコンデンサ機能により分流して
一時的に蓄えられるので、鉄塔塔頂部の電位ピークを低
くすることができる。
【0015】請求項4記載の発明は、コンデンサへの充
電により電位ピークが低減されるものの、充電電荷が静
電容量×電圧で与えられ、飽和電荷量に至るとその低減
効果が失われるため、コンデンサの充電電荷をジュール
エネルギーとして吸収させ、さらにコンデンサに耐え得
ない過電圧が加わるのを抑制するため、塔頂部の電位を
効率的に抑制することができる。
【0016】請求項5記載の発明は、金属導体、短絡導
体がパイプ状あるいは編み目パイプ状に形成されている
ので、金属導体を流れる雷サージ電流の幅が大きくな
り、該電流を速やかに接地して電位上昇を効率的に抑制
することができる。
【0017】さらに、請求項6記載の発明は、金属導
体、短絡導体を、鋼、鉄等の補強用心材の外周に銅、亜
鉛、アルミニウム又はそれらの合金をメタリコン、鋳造
被覆あるいはコーティングメッキして形成したので、金
属導体を流れる雷サージ電流の幅が大きくなり、該電流
を速やかに接地して電位上昇を効率的に抑制することが
できる。
【0018】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に基づいて説明する。図1に示すように、鉄塔本体1の
上部には左右対称状にかつ上下三段の支持アーム2が水
平に支持されている。これらの支持アーム2には支持碍
子3を介して送電線4がそれぞれ支持されている。又、
鉄塔本体1の塔頂部には架空地線5が支持されている。
【0019】前記鉄塔本体1の中心部には架空地線5を
大地Gに接地するための金属導体としての被覆リード線
6が上下方向に配設され、該リード線6の下端部には大
地Gに接地するための接地棒7が接続されている。前記
各支持アーム2の基端部付近と前記被覆リード線6は支
持アーム2と被覆リード線6を短絡するための短絡導体
としての被覆リード線8により電気的に接続されてい
る。図2に示すように被覆リード線6と短絡用の被覆リ
ード線8は接続端子9により接続されている。
【0020】通常、雷撃によるサージ電流は、鉄塔本体
1の塔頂に設けた架空地線5あるいは本体1の塔頂部に
直接侵入する。このサージ電流は被覆リード線6を通っ
て接地棒7から大地Gにアースされる。このため、鉄塔
本体1及び支持アーム2の電位の上昇が抑制され、支持
碍子3をフラッシオーバーして送電線4に雷サージ電流
が侵入する確率が低減され、従って、運転電圧による続
流電流が生じる確率も低減され、地絡事故の発生確率が
低減される。
【0021】図3に示すように雷サージ電流による鉄塔
塔頂部の電位を従来の接地線方式と比較すると、この発
明の実施例が大幅に低下していることがわかる。さら
に、前記支持碍子3付近に避雷碍子装置を装着した場合
において、鉄塔本体1及び支持アーム2の電位上昇が抑
制されることから、処理エネルギーが大きいサージ電流
が侵入した場合には、その電位上昇が抑制されため、避
雷碍子装置の容量を小さく設計して、その小型化を図る
ことができる。
【0022】次に、図4及び図3に基づいてこの発明の
別の実施例を説明する。この実施例は前記被覆リード線
6の途中にコンデンサCを並列に接続したものである。
この実施例によれば、雷サージ電流が被覆リード線6に
侵入した時、その電流がコンデンサCに分流して一時的
に蓄えられるので、前記実施例と比較して、図3に二点
鎖線で示すように、さらに鉄塔塔頂部の電位ピークを
低くすることができる。
【0023】さらに、図5及び図3に基づいてこの発明
の別の実施例を説明する。この実施例は図5に示す実施
例の構成に加えて、前記コンデンサCの回路に電圧−電
流特性が非直線性の抵抗素子11を並列に接続しもので
ある。この実施例においてはコンデンサCへの充電によ
り電位ピークが低減されるものの、充電電荷Qが(静電
容量×電圧)で与えられ、飽和電荷量に至るとその低減
効果が失われるため、コンデンサの充電電荷を抵抗素子
11によりジュールエネルギーとして吸収させ、さらに
コンデンサに耐え得ない過電圧が加わるのを抑制するた
め、図3の二点鎖線で示すように低減することができ
るので、塔頂部の電位を効率的に抑制することができ
る。
【0024】次に、前記被覆リード線6の別例につい
て、図6〜図8により説明する。図6に示すリード線6
は、編み目パイプ状に形成することにより、雷サージ電
流の流れる幅が増大し、雷サージ電流が接地されやすく
なり、電位上昇を効率的に抑制することができる。
【0025】図7に示すリード線6は、鋼、鉄等の補強
用心材13の外周に銅、亜鉛、アルミニウム又はそれら
の合金をメタリコン、鋳造被覆あるいはコーティングメ
ッキして金属導体14を形成したものである。この実施
例においても雷サージ電流の流れる幅が増大し、雷サー
ジ電流が接地されやすくなり、電位上昇を効率的に抑制
することができる。
【0026】図8に示す別例はリード線6の外周に接地
シールド被覆15を被覆してリード線6の芯線6aとシ
ールド被覆15との間にコンデンサとしての機能を付与
したものである。この実施例においても前記コンデンサ
Cを使用した場合と同様に接地シールド被覆15に分流
して一時的に蓄えられるので、鉄塔塔頂部の電位ピーク
を低くすることができる。
【0027】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、例えば支持アーム2の短絡用リード線8
の接続位置を支持アーム2の先端部から基端部の間の任
意の位置に設る等、この発明の主旨を逸脱しない範囲で
任意に変更して具体化することもできる。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の発
明は鉄塔塔頂部の電位上昇を抑制して、地絡事故の発生
確率を低減することができるととともに、避雷装置を装
着した場合に、処理エネルギーの大きいサージ電流が侵
入しても、避雷装置に作用するエネルギーを抑制して避
雷装置の小型軽量化を図ることができる効果がある。
【0029】又、請求項2記載の発明は、雷サージ電流
が金属導体に侵入した時、その電流がコンデンサに分流
して一時的に蓄えられるので、鉄塔塔頂部の電位ピーク
を低くすることができる。
【0030】又、請求項3記載の発明は、雷サージ電流
が金属導体に侵入した時、その電流が電力ケーブルと接
地シールド被覆との間のコンデンサ機能により分流して
一時的に蓄えられるので、鉄塔塔頂部の電位ピークを低
くすることができる。
【0031】さらに、請求項4記載の発明は、コンデン
サの充電電荷を抵抗素子によりジュールエネルギーとし
て吸収させ、さらにコンデンサに耐え得ない過電圧が加
わるのを抑制するため、塔頂部の電位を効率的に抑制す
ることができる。
【0032】さらに、請求項5及び6記載の発明は、い
ずれも金属導体を流れる雷サージ電流の幅が大きくな
り、該電流を速やかに接地して電位上昇を効率的に抑制
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す正面図である。
【図2】被覆リード線と短絡リード線の接続部の拡大断
面図である。
【図3】時間と鉄塔塔頂部の電位との関係を示すグラフ
である。
【図4】この発明の別の実施例を示す正面図である。
【図5】この発明の別の実施例を示す正面図である。
【図6】金属導体の別例を示す斜視図である。
【図7】金属導体の別例を示す斜視図である。
【図8】金属導体の別例を示す斜視図である。
【図9】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 鉄塔本体、2 支持アーム、5 架空地線、6 金
属導体としての被覆リード線、7 接地棒、8 短絡導
体としての被覆リード線。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄塔の塔頂部と大地との間に金属導体を
    接地接続するとともに、鉄塔の支持アームと前記金属導
    体の中間部を短絡導体により接続したことを特徴とする
    鉄塔の電位上昇抑制構造。
  2. 【請求項2】 請求項1において、最下側の短絡導体と
    金属導体との接続点と大地との間にコンデンサを並列に
    接続したことを特徴とする鉄塔の電位上昇抑制構造。
  3. 【請求項3】 請求項1において、最下側の短絡導体と
    金属導体との接続点と大地との間の金属導体を、接地シ
    ールド被覆を有する電力ケーブルとしたことを特徴とす
    る鉄塔の電位上昇抑制構造。
  4. 【請求項4】 請求項2において、コンデンサに対し電
    圧−電流特性が非直線性の抵抗素子を並列に接続したこ
    とを特徴とする鉄塔の電位上昇抑制構造。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項において、
    前記金属導体、短絡導体をパイプ状あるいは編み目パイ
    プ状に形成したことを特徴とする鉄塔の電位上昇抑制構
    造。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれか1項において、
    前記金属導体、短絡導体を、鋼、鉄等の補強用心材の外
    周に銅、亜鉛、アルミニウム等の良導体又はそれらの合
    金をメタリコン、鋳造被覆あるいはコーティングメッキ
    して形成したことを特徴とする鉄塔の電位上昇抑制構
    造。
JP3193309A 1991-08-01 1991-08-01 鉄塔の電位上昇抑制構造 Pending JPH0538031A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684134A (zh) * 2012-05-25 2012-09-19 济南大学 特高压交流双回直线塔的防雷系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684134A (zh) * 2012-05-25 2012-09-19 济南大学 特高压交流双回直线塔的防雷系统

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