JPH0577126B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は落雷に起因する異常高電圧が送電線
に印加されたとき、それを速やかに大地へ放電さ
せるとともに、その後生じる続流アークによる地
絡事故を防止するための架空送電線用の耐雷ホー
ン碍子装置に関する。 （従来の技術） 従来、送電線に対して所定の気中放電間隙をも
つて避雷碍子を装設する装置として、例えば、特
開昭49−80589号公報に開示された装置があつた。 この装置を第９図により説明すると、塔体の支
持アーム１の下側に吊下した吊下碍子５１の下端
に電線１２を支持し、同吊下碍子５１の側方に避
雷碍子５２を取着している。前記吊下碍子５１の
下部キヤツプ金具５３には上方へ向けて折曲する
下部のアークホーン５４が取着されている。又、
上部キヤツプ金具５５には側方に延在して、先端
が上向きに折曲された支持金具５６が固定されて
いて、同金具５６先端に避雷碍子５２が下方に傾
斜して吊下固定されている。さらに、前記避雷碍
子５２の下部には下方に傾斜して上部のアークホ
ーン５７が取着され、前記上下両アークホーン５
４，５７は所定の気中放電間隙Ｇをもつて対向し
ている。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の装置は、支持金具５６を
上部キヤツプ金具５５に固定するために、同キヤ
ツプ金具５５に特別な加工が必要であつた。この
ため、既設の吊下碍子５１を利用して避雷碍子５
２を取着し、装置を構成するのは困難であつた。
又、避雷碍子５２が吊下碍子５１の中心軸に対し
傾斜状態で偏位して取着されていたので、その取
着状態は吊下碍子５１の中心軸に対して対称とな
らず、装置の架設状態は不安定であつた。このた
め、電線１２が強風で振れたりすると、装置が不
規則な揺動をして、前記吊下碍子５１には、支持
金具５６を介して避雷碍子５２の揺動による曲げ
荷重や、捻じれの力が作用していた。従つて、前
記支持金具５６及び吊下碍子５１の機械的強度が
低下するとともに、支持金具５６及び吊下碍子５
１の変形で気中放電間隙Ｇが変化するという虞も
あつた。 この発明は上記の事情を鑑み、既設の吊下碍子
装置や耐張碍子装置に適用可能で、架設状態を安
定化し、吊下碍子や耐張碍子と避雷碍子との位置
関係を適正にして、気中放電間隙を一定に保持す
ることができ、さらに60KVクラス以上の送電路
以外に20〜30KVクラスの低電圧の線路にも好適
な耐雷ホーン碍子装置の提供を目的とする。 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消するため、塔体の
支持アーム１に接地側の連結金具Ｊ１を連結し、
同連結金具Ｊ１には支持碍子を連結するととも
に、同支持碍子には課電側の連結金具Ｊ２を介し
て電線１２を掛止し、前記接地側の連結金具Ｊ１
には取付金具１６を介して水平方向成分を有する
ように避雷碍子１７を側方へ片持ち支持するとと
もに、前記避雷碍子１７の重力と均衡して同避雷
碍子１７を所定位置に保持するための重錐２１
を、前記連結金具Ｊ１に対してブラケツト２０を
介して避雷碍子１７と反対側に取着し、前記課電
側の連結金具Ｊ２には課電側の放電電極を側方へ
延在させるとともに、前記避雷碍子１７の先端に
取着した放電電極と前記課電側の放電電極とを、
所定の気中放電間隙Ｇ１をもつて対向するという
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ことにより、次
のように作用する。 電線の振れや風圧などが耐雷ホーン碍子装置に
作用すると、支持碍子は接地側の連結金具Ｊ１の
支点Ｚを中心に揺動し、避雷碍子１７は重錐２１
と均衡を保ちながら支持碍子に追従して揺動す
る。このとき、接地側の連結金具Ｊ１に避雷碍子
１７と重錐２１を水平方向成分もつて側方へ片持
ち支持したので、それらの重心Ｐ１，Ｐ２の高さ
が前記支点Ｚの高さ位置に近づき、このため、支
持碍子の回動時に避雷碍子１７と重錐２１を回動
しようとする力が小さくて済み、取付金具１６、
ブラツト２０接地側の連結金具Ｊ１、及び支持碍
子には無理な応力集中が生じない。又、支持碍子
の揺動とほぼ同期して避雷碍子１７、重錐２１が
揺動されるので、課電側の放電電極と避雷碍子１
７側の放電電極との気中放電間隙は一定に保持さ
れ、放電特性が安定する。 （実施例） 以下、この発明を一連吊下型の耐雷ホーン碍子
装置に具体化した第１実施例を第１図〜第４図に
基づいて詳細に説明する。 支持アーム１にはＵ字金具２がボルトで固定さ
れ、同金具２にはＵクレビス３が回動可能に連結
されている。同Ｕクレビス３には上部ホーン取付
金具４が軸５により線路方向（第１図矢印Ｐ，Ｑ
方向）の回動可能に連結され、同金具４には、ク
レビス型の懸垂碍子を複数直列に連結してなる支
持碍子としての吊下碍子７が軸６により線路方向
の相対回動可能に連結吊下されている。この実施
例では、前記Ｕ字金具２、Ｕクレビス３、及び上
部ホーン取付金具４により接地側の連結金具Ｊ１
を構成している。 前記吊下碍子７の下部には軸８により平行クレ
ビス９が線路方向の回動可能に連結され、同クレ
ビス９の下端部には下部ホーン取付金具１０が軸
１１により線路方向の相対回動可能に連結され、
同金具１０には電線１２を支持する懸垂クランプ
１３が軸１４により線路方向の回動可能に連結さ
れている。この実施例では平行クレビス９、下部
ホーン取付金具１０、及び懸垂クランプ１３によ
り課電側の連結金具Ｊ２を構成している。 第３図に示すように、上部ホーン取付金具４の
左側アーム部４ａにはボルト１５により取付金具
１６が固定されている。この取付金具１６は前記
アーム部４ａに固定される三角板部１６ａと同三
角板部１６ａに直交して溶着固定された四角板部
１６ｂとにより構成されている。そして、同四角
板部１６ｂ前面には避雷碍子１７が、水平状態で
ボルト１８により片持ち固定されている。 さらに、前記上部ホーン取付金具４の右側アー
ム部４ｂにはボルト１９によりブラケツト２０が
片持ち固定されている。同ブラケツト２０の先端
部には第３図に示すように、複数のブロツク２１
ａにより構成された重錐２１がボルト２２で固定
されている。そして、静止状態では第４図に示す
ように避雷碍子１７と重錐２１の重心Ｐ１，Ｐ２
の高さ位置が、Ｕ字金具２とＵクレビス３の支点
Ｚの高さ位置とほぼ同じになるようにしている。
又、避雷碍子１７と重錐２１が前記支点Ｚに関し
て静的に均衡するように、同支点Ｚを通る垂線Ｙ
−Ｙから避雷碍子１７の重心Ｐ１までの距離Ｌ１
と、重錐２１までの距離Ｌ２、及び避雷碍子１
７、重錐２１のそれぞれ重量Ｗ１，Ｗ２を設定し
ている。 前記避雷碍子１７先端の電極２３には、放電電
極としてのアークホーン２４が下向きに止着さ
れ、同アークホーン２４は、前記下部ホーン取付
金具１０の左側のアーム部１０ａにボルト２５で
固定された課電側の放電電極としてのアークホー
ン２６と、所定の気中放電間隙Ｇ１をもつて対向
している。又、前記アークホーン２４の先端に
は、第２図に示すように、線路直交方向（第２図
Ｒ，Ｓ矢印方向）に円弧状に湾曲形成された放電
部２４ａが止着され、吊下碍子７と避雷碍子１７
との線路直交方向の相対移動が生じたとき、気中
放電間隙Ｇ１を一定に保持するようにしている。 前記アークホーン２６の先端は第１図に示すよ
うに前記放電部２４ａを通る垂線Ｈよりも外方に
延在されるとともに、水平面から円弧状に立ち上
げられ、吊下碍子７と避雷碍子１７との線路方向
の相対移動が生じたとき、気中放電間隙Ｇがほぼ
一定に保持されるようにしている。又、アークホ
ーン２６の先端の高さは、吊下碍子７と平行クレ
ビス９を連結する軸８の高さよりも高い位置にあ
つて、吊下碍子７の課電側、軸８付近の電界が乱
れて、吊下碍子７の沿面閃絡が生じ易くなるのを
抑制している。なお、前記気中放電間隔Ｇ１は開
閉サージによつてアークホーン２４，２６間で放
電が起きない距離と、気中放電間隙Ｇ１の絶縁強
度が吊下碍子７の絶縁強度を上回らない距離との
間で、それぞれの距離と余裕をもつて設定されて
いる。 又、前記上部ホーン取付金具４のアーム部４
ａ，４ｂには、下方へ傾斜して延在された一対の
アークホーン２７，２８が前記ボルト１５，１９
で固定されている。そして、一方のアークホーン
２７は前記アークホーン２６と所定のクリアラン
スＣをもつて対向し、他方のアークホーン２８
は、下部ホーン取付金具１０の右側アーム部１０
ｂにボルト２９で固定され、かつ、上方向に延在
したアークホーン３０と所定の気中放電間隔Ｇ２
をもつて対向している。 又、前記避雷碍子１７の左右には同避雷碍子１
７を囲繞するようにアーキングリング３１，３２
が設けられ、雷サージによつて避雷碍子１７が異
常放電を起こした場合、避雷碍子１７からアーク
ジエツトを速やかに移行するようにしている。 ここで、この装置を正常に動作させるため、気
中放電間隙Ｇ１の絶縁強度は、吊下碍子７の絶縁
強度に対し、ある値以上の裕度を与えた構成とな
つている。又、前記気中放電間隙Ｇ１，Ｇ２、ク
リアランスＣ、及び前記アーキングリング３１，
３２の気中放電間隙Ｇ３の間には、常に気中放電
間隙Ｇ１で放電が優先的に行われるように、次式
が成立するようにしている。 Ｇ１＜Ｇ３＜Ｃ〜Ｇ２ 次に、前記のように構成した耐雷ホーン碍子装
置の作用について説明する。 一般に、塔体の支持アーム１に吊下され、電線
１２を支持した吊下碍子７には、懸垂クランプ１
３を介して、下向きに電線１２の大きな荷重（６
万Ｖクラスで約0.5〜1t）が作用する。従つて、
この装置の静止状態においては、吊下碍子７、Ｕ
クレビス３、上部ホーン取付金具４、平行クレビ
ス９、下部ホーン取付金具１０、及び懸垂クラン
プ１３は、前記支点Ｚを通る垂線Ｙ−Ｙ上に直列
に吊下されている。又、避雷碍子１７は重錐２１
によつて均衡され、水平状態で支持されている。 ところで、積雪などで電線１２の荷重バランス
が変化して、電線１２が第１図において線路Ｑ矢
印方向に振れると、電線１２の振れが懸垂クラン
プ１３を介して吊下碍子７に作用し、吊下碍子７
は支点Ｚを中心に同方向へ振れる。この吊下碍子
７の揺動に伴い、避雷碍子１７及び重錐２１が上
部ホーン取付金具４とともに支点Ｚを中心に同方
向に僅かに遅れて回動され、吊下碍子７と避雷碍
子１７との傾斜角度には数度の開きが生じ、アー
クホーン２６はアークホーン２４から離間する方
向へ移動する。ところが、アークホーン２６の先
端は放電部２４ａを通る垂線Ｈに対して吊下碍子
７と反対側に延在されるとともに、水平面から立
ち上げられているので、アークホーン２６の先端
は前記垂線Ｈに接近し、気中放電間隔Ｇ１は僅か
に拡がるのみで同間隙Ｇ１の絶縁強度が吊下碍子
７の絶縁強度を上回ることはない。このため、落
雷に起因する異常高電圧が電線１２に流れても、
この高電圧は気中放電間隙Ｇ１で放電され、避雷
碍子１７に内蔵された非直線性抵抗素子を経て塔
体の支持アーム１に流れる。又、その後生じる続
流アークは、前記気中放電間隙Ｇ１と非直線性抵
抗素子により遮断される。 一方、前記支点Ｚに作用する避雷碍子１７の重
量Ｗ１による力のモーメントは、支点Ｚに作用す
る重錐２１の重量Ｗ２による力のモーメントで打
ち消される。従つて、吊下碍子７は、あたかも避
雷碍子１７や重錐２１が取着されていないかのよ
うに揺動し、避雷碍子１７や重錐２１、取付金具
１６、ブラケツト２０、及び、上部ホーン取付金
具４、さらには吊下碍子７などに、捻じれを起こ
す応力集中が生じない。その結果、装置としての
機械的強度が維持される。 さらに、強風などで電線１２が線路直交方向に
振れると、吊下碍子７は支点Ｚを中心に同方向へ
揺動するとともに、避雷碍子１７及び重錐２１も
吊下碍子７に追従して同方向に揺動する。このと
き、避雷碍子１７及び重錐２１の重心Ｐ１，Ｐ２
の高さが支点Ｚの高さ位置とほぼ同じであるた
め、避雷碍子１７、重錐２１を回動させるための
力が小さくなり、従つて、吊下碍子７の回動に伴
つて避雷碍子１７と重錐２１がほぼ同期して回動
され、気中放電間隙Ｇ１をほぼ一定に保持でき
る。又、上部ホーン取付金具４やＵクレビス３、
及び、吊下碍子７などには、捻じれの応力集中が
なく、あたかも避雷碍子１７と重錐２１とが取着
されていないかのように揺動するので、装置の機
械的強度が維持される。さらに、前述のように気
中放電間隙Ｇ１は、ほぼ一定に保持されるが、何
らかの原因によりアークホーン２６とアークホー
ン２４との対向位置が多少ずれても、アークホー
ン２４の円弧状放電部２４ａによつて補正される
ので、放電特性が安定して、落雷時に気中放電間
隙Ｇ１で確実に放電が行われ、保護性能が向上さ
れる。 一方、吊下碍子７の沿面の異常な汚損その他に
よつて絶縁強度が低下し、同沿面でアークが発生
したような場合は、アークホーン３０，２８間の
気中放電間隙Ｇ２で招弧され、吊下碍子７の焼損
が防止されるとともに、塔体へのアークの伝播が
防止される。 この実施例の装置は、塔体の支持アーム１に装
着された既設の吊下碍子７に対し、避雷碍子１７
及び重錐２１の取付金具１６、ブラケツト２０を
アダプターとして取着して、装置を構成したもの
であるが、新設の吊下碍子７に対し、前記両取付
金具１６、ブラケツト２０を予め取着し、避雷碍
子１７及び重錐２１を取着することもできる。従
つて、この装置は、その適用範囲が拡大されて非
常に実用的である。 又、アークホーン２６をホーン取付金具１０に
対しボルト２５で固定することから、別の取付金
具等を吊下碍子７の下端に設けなくてもよく、従
つて、碍子連長の増加を防止でき、この点からも
既設の碍子装置への適用が容易となる。 さて、本発明実施例では、上部ホーン取付金具
４に避雷碍子１７を水平に支持したので、避雷碍
子１７側のアークホーン２４と、課電側のアーク
ホーン２６との気中放電間隙Ｇ１が容易に確保で
きる。特に、20〜30KVの送電線に使用される耐
雷碍子装置の吊下碍子７は、それほど絶縁強度が
要求されないので、碍子連長の短いものが使用さ
れるが、このときの気中放電間隙Ｇ１を確保する
うえで、非常に好都合である。又、避雷碍子１７
を垂直に吊下する方式では、吊下碍子７と避雷碍
子１７との所要クリアランスを確保する関係で、
避雷碍子１７の重心位置を吊下碍子７側へあまり
近付けることは困難であるが、本実施例ではこの
所要クリアランスと無関係に避雷碍子１７の重心
Ｗ１を軸５側へ近づけることができ、従つて、重
錐２１の重量も軽くなり、碍子装置を小型・軽量
化できる。 又、本発明実施例では避雷碍子１７と重錐２１
の重心Ｐ１，Ｐ２の位置が支点Ｚとほぼ同じとし
て、吊下碍子７の線路直交方向への揺動時の力を
小さくしたので、上部ホーン取付金具４と吊下碍
子７との間に両者の線路直交方向への相対回動を
許容する平行クレビスリンクを介在する必要がな
く、それだけ碍子装置の上下方向の長さを小さく
でき、部品点数を少なくすることもできる。 さらに、本発明実施例では避雷碍子１７が水平
に支持されているので、同避雷碍子１７の表面に
ゴムモールド形成した絶縁笠１７ａの水切り作用
が向上し、汚損耐電圧が向上する。 さらに、本発明実施例では、避雷碍子１７と重
錐２１とを支点Ｚに関して均衡させているので、
吊下碍子７の荷重が変化しても、避雷碍子１７、
及び重錐２１が影響を受け難く、この点からも碍
子装置が安定化する。 次に、本発明の第２実施例を第５図に基づいて
説明する。 この第２実施例は二連吊下型の耐雷ホーン碍子
装置に具体化している。この実施例では、ホーン
取付金具を兼用する上部連結ヨーク３３、及び下
部連結ヨーク３４に一連の吊下碍子７を平行に連
結し、上部連結ヨーク３３に避雷碍子１７と重錐
２１を支点Ｚに関し均衡するように装着してい
る。この第２実施例も前述した第１実施例の碍子
装置とほぼ同様の作用、効果がある。なお、この
第２実施例において、第１実施例と同一の機能を
有する部材については、同一の符号を付して説明
を省略する。 次に、第６図、及び第７図に基づいて、本発明
の第３実施例を説明する。 この第３実施例は支持アーム１に対し水平方向
に支持碍子としての耐張碍子４３を掛止した一連
耐張型耐雷ホーン碍子装置に具体化したものであ
る。これについて説明すると、接地側の連結金具
Ｊ１は支持アーム１に水平方向の回動可能に連結
されたＵクレビス３５と、同Ｕクレビス３５に連
結されたＵクレビス３と、同Ｕクレビス３に連結
されたホーン取付金具３６とにより構成されてい
る。前記ホーン取付金具３６の上側アーム部３６
ａには取付板３７がボルト３８により固着され、
同取付板３７には水平方向に避雷碍子１７を支持
するための取付金具１６が支持されている。又、
該取付板３７の反対側には重錐２１を支持するた
めのブラケツト３９が固定され、さらに、取付金
具１６及びブラケツト３９の先端には避雷碍子１
７、及び重錐２１が支点Ｚに関して均衡するよう
に装着されている。又、課電側の連結金具Ｊ２は
平行クレビス９、ホーン取付金具４０、リンク４
１、及び電線クランプ４２により構成されてい
る。なお、この第３実施例において、第１実施例
と同一の機能を有する部材については、同一の符
号を付して説明を省略する。 この第３実施例も前述した第１実施例とほぼ同
様の作用、効果がある。 さらに、本発明の第４実施例を第８図に基づい
て説明する。 この実施例は平行二連の耐張碍子装置に具体化
したものであつて、一対の耐張碍子４５は連結ヨ
ーク３３，３４によつて連結され、避雷碍子１
７、及び重錐２１は前記接地側の連結ヨーク３３
に対し取付金具４６及びブラケツト４７により支
点Ｚに関して均衡するように取着されている。
又、課電側の連結ヨーク３４にはアークホーン２
４と対向するアークホーン２６が支持されてい
る。この第４実施例も前述した第１実施例とほぼ
同様の作用、効果がある。なお、この第４実施例
において、第３実施例と同一の機能を有する部材
については、同一の符号を付して説明を省略す
る。 又、この発明は次のように実施することもでき
る。 前記ホーン取付金具４，１０に対し、取付金具
１６、ブラケツト２０の取付位置を変更し得る３
個以上の孔を形成すること。 発明の効果 以上詳述したように、この発明は既設の支持碍
子に対して容易に適用できるので、工事の簡略化
が可能であるとともに、電線の振動で異常な揺れ
方をしないので、安定した架設状態を保ち、支持
碍子やその連結金具に無理な応力集中が生じず、
気中放電間隙を一定に保持して装置の信頼性、及
び耐久性を向上できる。又、20〜30KVクラスの
線路にも容易に適用できるとともに、装置を小
型・軽量化でき、環境調和を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した第１実施例を示
す正面図、第２図は第１図の左側面図、第３図は
避雷碍子、及び重錐の取付構造を示す拡大分解斜
視図、第４図は避雷碍子と重錐の均衡状態を示す
部分拡大正面図、第５図は本発明の第２実施例を
示す正面図、第６図は本発明の第３実施例を示す
正面図、第７図は第６図の拡大平面図、第８図は
本発明の第４実施例を示す平面図、第９図は従来
例を示す正面図である。 １……支持アーム、２……接地側の連結金具Ｊ
１を構成するＵ字金具、３……連結金具Ｊ１を構
成するＵクレビス、４……連結金具Ｊ１を構成す
る上部ホーン取付金具、５，６……軸、７……支
持碍子としての吊下碍子、９……課電側の連結金
具Ｊ２を構成する平行クレビス、１０……課電側
の連結金具Ｊ２を構成する下部ホーン取付金具、
１２……電線、１３……課電側の連結金具Ｊ２を
構成する懸垂クランプ、１６，４６……取付金
具、１７……避雷碍子、２０，３９，４７……ブ
ラケツト、２１……重錐、２４……放電電極とし
てのアークホーン、２６……課電側の放電電極と
してのアークホーン、Ｇ１……アークホーン２
４，２６間の気中放電間隙、Ｐ１，Ｐ２……避雷
碍子１７、及び重錐２１の重心、Ｚ……支点、Ｗ
１，Ｗ２……避雷碍子１７、及び重錐２１の重
量、Ｊ１……接地側の連結金具、Ｊ２……課電側
の連結金具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塔体の支持アーム１に接地側の連結金具Ｊ１
   を連結し、同連結金具Ｊ１には支持碍子を連結す
   るとともに、同支持碍子には課電側の連結金具Ｊ
   ２を介して電線１２を掛止し、前記接地側の連結
   金具Ｊ１には取付金具１６，４６を介して水平方
   向成分を有するように避雷碍子１７を側方へ片持
   ち支持するとともに、前記避雷碍子１７の重力と
   均衡して同避雷碍子１７を所定位置に保持するた
   めの重錐２１を、前記連結金具Ｊ１に対してブラ
   ケツト２０，３９，４７を介して避雷碍子１７と
   反対側に取着し、前記課電側の連結金具Ｊ２には
   課電側の放電電極を側方へ延在させるとともに、
   前記避雷碍子１７の先端に取着した放電電極と前
   記課電側の放電電極とを、所定の気中放電間隙Ｇ
   １をもつて対向したことを特徴とする耐雷ホーン
   碍子装置。 ２ 支持アーム１には接地側の連結金具Ｊ１を構
   成するＵ字金具２、Ｕクレビス３、及び上部ホー
   ン取付金具４が順次回動可能に連結され、同上部
   ホーン取付金具４には支持碍子としての吊下碍子
   ７が連結吊下され、同吊下碍子７には課電側の連
   結金具Ｊ２を構成する平行クレビス９、下部ホー
   ン取付金具１０、及び電線１２の懸垂クランプ１
   ３が順次回動可能に連結され、避雷碍子１７は前
   記上部ホーン取付金具４のアーム部４ａに対し、
   取付金具１６，４６を介して水平に片持ち支持さ
   れ、上部ホーン取付金具４のアーム部４ｂにはブ
   ラケツト２０，３９，４７を介して重錐２１が支
   持され、前記下部ホーン取付金具１０のアーム部
   １０ａには課電側の放電電極としてのアークホー
   ン２６が取付けられた特許請求の範囲第１項に記
   載の耐雷ホーン碍子装置。 ３ 重錐２１はその重量が調節可能である特許請
   求の範囲第１項に記載の耐雷ホーン碍子装置。 ４ 避雷碍子１７と重錐２１の重心Ｐ１，Ｐ２の
   高さは、Ｕ字金具２とＵクレビス３の支点Ｚの高
   さとほぼ同じ位置である特許請求の範囲第２項に
   記載の耐雷ホーン碍子装置。 ５ アークホーン２６の先端の高さは吊下碍子７
   と平行クレビス９とを連結する軸８の高さよりも
   高い位置にある特許請求の範囲第２項に記載の耐
   雷ホーン碍子装置。