JPH0716537U - 送電線の鉄塔避雷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送電線への雷撃時において、径間の架空地線
あるいは鉄塔への直撃雷電流の鉄塔侵入による鉄塔電位
上昇に伴って発生する電力線への逆閃絡事故を排除する
ため、ハイ・サージインピーダンス特性をもつ鉄塔の非
導通化を図る。 【構成】 架空地線１と鉄塔３間に碍子７を介装し、該
地線１を電気的に絶縁した状態で塔頂に引留め後、一体
連続的に該地線１を塔体内を通し、且つ支持碍子９によ
って隔離した状態で引き下ろし、塔脚部の接地点５ａに
て埋設地線５と鉄塔３に接合、接地させることにより一
連の伝導体と大地を含めた閉回路が形成されてなる鉄塔
避雷装置。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、鉄塔上に架設する架空地線の接地方法に係わり、送電線の鉄塔避雷 装置に関する。

【従来の技術】

従来、送電線の避雷対策については、雷撃防止、すなわち雷遮蔽のための架空 地線を線路の最上部に架設し、この架空地線を、塔脚部で接地された各鉄塔の頂 部に接続し、雷の電荷を鉄塔体を経由して大地に導くことにより、電力線の雷に 対する遮蔽と避雷効果を期待していた。 しかし、雷撃電流が鉄塔に流入すると鉄塔抵抗によって鉄塔の電位が上昇し、 電力線との間に電位差が生じ、これが電力線の碍子装置の絶縁耐力を上回ると鉄 塔から電力線への逆閃絡が発生する。 このため、これまでに、架空地線の多条化、橋絡化、高絶縁化、不平衡絶縁方 式、多重接地による鉄塔接地抵抗の低減あるいは電力線への直撃雷サージによる 雷事故の回避のため鉄塔アーム先に線路用避雷器を設置する等の諸対策を行った が、未だ雷による電気事故を無くすに至っていない実情にある。

【考案が解決しようとする課題】

これは、架空地線より鉄塔体を経由して埋設地線に至る伝導体の構成が、地線 クランプ、連結金具、鉄塔材、ターミナル、ボルト等による点あるいは面接続の ため、各接合点において急峻な雷撃波による反射現象が起こり、末端の埋設地線 にまでスムースに雷撃電流が伝搬しないことによるもので、ハイ・サージインピ ーダンス特性を持つ鉄塔に直接、雷撃電流を流すことにより鉄塔の電位上昇を招 き、これが電力線への逆閃絡事故発生の原因となっている。 この問題を解決するため、実公昭１２−７０１１号公報（Ｉ案）には、鉄塔に 絶縁して架設された架空地線に、鉄塔と電気的に隔離して垂下したＹ型の接地導 線を鉄塔と独立した接地板に連結した「架空地線装置」が開示され、特開昭５４ −１１９６９３号公報（ＩＩ案）には、鉄塔に絶縁して架設された架空地線に、 同軸ケーブルの心線を接続し、その下端部を接地すると共に、外装も下端部を接 地する「架空電力線用避雷器」が開示され、特公平５−１５１３０号公報（ＩＩ Ｉ案）には、鉄塔に絶縁して架設された架空地線を、そのまま鉄塔の主柱材の外 側を接近して沿い、且つ絶縁して垂設し、その下端部を塔脚部において埋設地線 と鉄塔に接続する「送電線の避雷方法」が開示されている。 しかし、Ｉ案については、独立した接地板（鉄塔より高い接地抵抗）に接続さ れていること、架空地線と垂下接地導線が鋭角的に接続されていること、接続点 が多いことのどにより、急峻な雷撃波による反射現象が発生するため、接地導線 から鉄塔、あるいは電力線への逆閃絡び発生する恐れがあるほか、垂下接地導線 の誘導障害あるいは風による活線接近等、実線路への適用に当たって支障となる 問題があり、実用化に至っていない。 ＩＩ案については、極めて高い周波数特性を持つ雷撃波が同軸ケーブルを流れ た場合、電流は表皮作用によって心線には流れず、外装部を流れるため、該電流 の電磁誘導作用により、ケーブルに沿った鉄塔体にも雷撃サージが分流し、鉄塔 の電位上昇による電力線への逆閃絡が発生する恐れがあり実用化に至っていない 。 また、ＩＩＩ案については、平成５年、電気学会論文Ｎｏ．１２８１「防雷線 による鉄塔フラッシュオーバーの抑制」（電力中央研究所）に、同案の避雷構想 に関する技術的効果と手法的効果（垂下線の条数と配設位置）が実証実験ケース Ａ、Ｃ、Ｅ，Ｇによって立証されたが、同案が請求の範囲とする垂下線の設置位 置は、これを主柱材の外側に沿って垂設するため、実線路への適用に当たっては 、鉄塔への昇降に支障となること、既設送電線での取付け作業は危険を伴うため ，停電が必要なこと、光フアイバー複合架空地線（ＯＰＧＷ）を使用する場合の 塔内導入は、塔体の内部を配設することのほか、埋設地線との接続不良時に誘起 する電磁誘導電圧による接触者の障害発生が懸念されることなどに問題があった 。

【課題を解決するための手段】

この考案は、前記ＩＩＩ案の問題点を解消し、これが実用化を図るためになさ れたもので、塔頂部から主柱材３ａの外側に沿って配設される垂下線４を、人が 容易に触れることのない、また、物が容易に当らない鉄塔本体の内側（中心部ま たは腹材３ｂの内側）に沿い、且つ支持碍子９によって塔体と隔離して垂下させ ることにより、ＯＰＧＷ架設の場合の塔内配設工法に対応すると共に、人身障害 等の発生を防止するもので、この改良によってＩＩＩ案が目的とするがいし間発 生電圧の低減効果は前記、実証実験ケースＨ〜Ｋに示す通り、ほとんど変らない 。

【作用】

このように、径間の架空地線１は夫々の鉄塔３に絶縁して架設され、その両端 部においても夫々鉄塔３に絶縁され、且つ鉄塔３の内側に沿って配設された垂下 線４を介して夫々よの端末が鉄塔３の塔脚部の接地点５ａにて埋設地線５と塔体 に接続されると共に、夫々の架空地線１と隣接する架空地線１とを塔頂部にて絶 縁して橋絡するジャンパー線６を接続することによって、架空地線１から大地ま での伝導回路の総合サージ・インピーダンスを低下させ、且つ垂下線４と鉄塔３ 間の静電容量により、雷撃サージを緩和し、雷撃電流を架空地線１から垂下線４ を介して埋設地線５へと、ハイ・サージインピーダンスの鉄塔３を介在させるこ となく大地に導いて、雷撃点あるいは鉄塔の電位上昇を抑制するものである。 さらに、塔体内に配設した垂下線４と塔脚部の接地点５ａにて鉄塔３と接合し ているので、垂下線４の接地点５ａへの降下電流と、接地点５ａから鉄塔３に上 昇する反射電流の方向が反対となり、両者が相殺されるため、垂下線４と鉄塔３ の夫々の電位上昇が抑制されるため、垂下線４から鉄塔３、あるいは鉄塔３から 電力線２への逆閃絡を防止することができる。

【実施例】

以下、この考案の実施例を第１図〜第５図に基づいて説明する。 第１図は、鉄塔頂部に取付けた引留碍子装置によって引留められた架空地線１ を鉄塔３の内側を、支持碍子９によって絶縁した状態で引下ろし、その末端を塔 脚部の接地点５ａにて埋設地線５と鉄塔３に接続した状況図で、同図Ａは、垂下 線４を腹材３ｂの内側を、同図Ｂは、垂下線４を塔体の中心部を引下ろした場合 の配設状況図で、第２図は、径間に架設された架空地線１に繋がる両鉄塔内の垂 下線４と埋設地線５が一体連続的に接続された伝導回路を示している。 この伝導回路は、次の諸条件によって構成される。 １．架空地線１は所定の電線、例えば、鋼心イ号アルミ合金撚線、アルミ被綱撚 線または光フアイバー複合架空地線（ＯＰＧＷ）とする。 ２．架空地線１の引留クランプ８は、該地線を緩やかに弯曲、掴持できる形状の 金物とする。（第３図）ＯＰＧＷの場合は、専用の耐張クランプを使用する。 ３．引留用碍子７は、１８０ｍｍφの懸垂碍子とする。（第３図） ４．塔頂部のジャンパー線６および塔体の内部を引下ろす垂下線４は、支持碍子 ９にて保持する。（第３図、第４図、） ５．碍子規格は、公称電圧、６．６Ｋｖ，５０％衝撃閃絡特性電圧、７０Ｋｖ以 上とする。 ６．垂下線１と鉄塔部材３ｂとは１５ｃｍ前後隔離する。よのためクリート、ホ ルダー１０等を使用して支持碍子を部材に定着する。（第５図） ７．埋設地線５のインパルス接地抵抗値（波動電気抵抗）は鉄塔のインパルス接 地抵抗値（１００Ω）より低くする。 ８．塔脚部の接地点５ａに接続する垂下線４と埋設地線５の端末は圧縮ターミナ ル処理とし、ボルトにて鉄塔部材に締着する。 ９．塔内に配設する垂下線４が弛緩しないよう支持碍子９にて垂下線４を掴持、 張設ける。 １０．架空地線１の架設に当たっては、架線区間について一括延線後、各鉄塔毎 に塔内配設ける垂下線４（２条）を引下ろした後、順次、塔頂部での架空地線１ の引留め、ジャンパー線６の接続ならびに垂下線４の塔内配設を行う。 なお、上記は、径間における架空地線の条数が１条の場合の説明であるが、架 空地線が２条の場合においても、夫々の架空地線毎に同様に垂下線を塔内配設す ればよい。 また、ＯＰＧＷを架設する場合は、光接続箱（Ｊ・Ｂ）を設置する鉄塔につい てのみ塔内配設のためＯＰＧＷを引下ろし、その端末を、埋設地線と鉄塔に接続 され、接地されているＪ・Ｂに接続するものとし、Ｊ・Ｂを設置しない鉄塔につ いては，塔頂部にて両径間のＯＰＧＷを支持碍子９にて支持、絶縁した状態で連 続架設するとともに、別途、塔頂のＯＰＧＷと塔脚部の接地点５ａを繋ぐ垂下線 を支持碍子にて絶縁して塔内配設し、架空地線同様の伝導回路を構成する。

【考案の効果】 以上、本考案による鉄塔避雷装置によって、従来の対雷設計（鉄塔に雷撃電流 を流す）に基づき実施された避雷対策において防止できなっかった雷撃サージに よる鉄塔電位上昇と、これに伴って発生する電力線への逆閃絡事故および系統波 及事故が大幅に軽減されることのほか、前記ＩＩＩ案の実用化に当たって支障と なった諸問題（昇降時の障害、誘導に起因する人身障害）の解消あるいはＯＰＧ Ｗ架設時の塔内配設工法との整合性が得られるなど、実効性に富んだ施策であり 、電力供給の一層の安定化と設備の保全管理に寄与する効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す説明図で、同図Ａは、
垂下線を塔体の腹材の内側を引き下ろした場合、同図Ｂ
は、垂下線き塔体の中心部を引き下ろした場合の塔体側
面と断面図である。

【図２】径間に架設された架空地線と垂下線と埋設地線
を塔脚部の接地点にて接合して形成された避雷装置の伝
導回路を示す説明図である。

【図３】第１図の塔頂部における引留クランプ部の拡大
正面図である。

【図４】第１図Ａの塔内垂下線（腹材の内側）の支持部
の拡大正面図である。

【図５】第１図Ｂの塔内垂下線（中心部）の支持部の拡
大平面図である。

【符号の説明】

１ 架空地線（またはＯＰＧＷ） ２ 電力線 ３ 鉄塔 ３ａ 鉄塔部材（主柱材） ３ｂ 鉄塔部材（腹材、対角材、対辺材等） ４ 垂下線 ５ 埋設地線 ５ａ 接地点（埋設地線の鉄塔への接続箇所） ６ ジャンパー線 ７ 引留用碍子（懸垂碍子） ８ 引留クランプ（またはＯＰＧＷ用耐張クランプ） ９ 支持碍子 １０ ホルダー（またはクリート）

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電線の鉄塔上に、該鉄塔に絶縁して架
   設された架空地線の両端部に当該架空地線と夫々一体的
   に連続形成された１条の垂下線を、夫々の鉄塔と絶縁し
   て当該鉄塔本体の内部を通過して垂設され。
2. 【請求項２】 垂設された夫々前記垂下線の端部が当該
   鉄塔塔脚部で埋設地線と鉄塔に接合された接地点にて接
   続、接地され。
3. 【請求項３】 鉄塔頂部にて隣接する両径間の架空地線
   を電気的に橋絡するジャンパー線を支持碍子により該鉄
   塔に絶縁して配設され。
4. 【請求項４】 架空地線にＯＰＧＷを使用し、塔内配線
   をしない場合は、塔頂部にて両径間のＯＰＧＷを支持碍
   子にて該鉄塔に絶縁して連架するとともに、別途、ＯＰ
   ＧＷと接地点を繋ぐ垂下線を支持碍子にて絶縁して塔内
   配設する。
5. 【請求項５】 上記、架空地線、垂下線、ジャンパー
   線、埋設地線が接続されてなる一連の避雷導体と大地を
   含めた伝導閉回路が径間毎に形成され、これに鉄塔が接
   地点にて接合されることにより、避雷導体と鉄塔が電気
   的に同電位となり、回路的に鉄塔が分岐路となること等
   を特徴とする鉄塔避雷装置。