JPS6235413A - 縦配列複連耐張碍子装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は碍子連を上下縦方向に複数配列した縦配列複
連耐張碍子装置に関する。

（従来の技術） 従来、塔体１１に取着される複連耐張碍子装置として、
第６図に示すような水平配列のものが使用されている。

この水平配列の碍子装置１５は寒冷降雪地において、同
碍子装置１５に冠雪が生じ、この冠雪が碍子装置１５の
金具等を変形させたり、耐電圧特性を低下させることが
あった。

そこで、前記碍子装置１５の冠雪を軽減するために、例
えば、第７図に示すように碍子連を縦に配列する縦配列
複連耐張碍子装置１５が提供されている。

この碍子装置１５は概略的には、長幹碍子３゜３を１本
以上直列に接続した碍子連１Ａ、１Ｂを上下二段に配列
するとともに、両得子連１Ａ、１Ｂの両端をそれぞれ塔
体側ヨーク２Ｃと導体側ヨーク２Ｄの連結部である軸Ｐ
２．Ｐ３に連結して形成されていた。そして、前記塔体
１１及び導体１３と両ヨーク２Ｃ，２Ｄとの連結部であ
る軸Ｐ１、Ｐｌを、上方碍子連１Ａと両ヨーク２Ｃ９２
Ｄとの連結部である軸Ｐ２．Ｐ２と、下方碍子連１Ｂと
両ヨーク２Ｃ，２Ｄとの連結部である軸Ｐ３、Ｐ３との
上下中央位置に設けていた。すなわち、軸Ｐ２．Ｐ２を
結ぶ軸′４ｆＡＨ２と軸ＰＬ、ＰＬを結ぶ装置軸線Ｈ１
との間隔を１１とし、軸Ｐ３゜Ｐ３を結ぶ軸線Ｈ３と装
置軸線Ｈ１との間隔を１２とすると、 １１勢β２ となるように軸ＰＬ、ＰＬが設けられていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記碍子装置１５の両ヨーク２Ｃ。

２Ｄは、本来、水平配列複連耐張碍子装置に用いるバラ
ンスヨークに類するものである。従って、これを前記碍
子装置１５のような、縦配列の複連耐張碍子装置に用い
て送電線路で使用すると、前記圧縮クランプ１２に取着
された高圧線などの導体１３の捻回や風圧の作用により
、両ヨーク２Ｃ。

２Ｄは導体側及び塔体側の装置軸線Ｈ１を中心に捻回力
が作用し、特に導体側のヨーク２Ｄが捻回して、塔体側
及び導体側の軸Ｐｉ、ＰＩや、長幹碍子３．３の軸Ｐ２
．Ｐ３で変形が生じたり、あるいは、上下両碍子連１Ａ
、１Ｂの縦方向（垂直方向）の配列が崩れて、斜めの配
列状態になったりした。その結果、降雪時には、両得子
連１Ａ。

１Ｂに冠雪が生じ易くなるばかりでなく、冠雪により、
碍子連１Ａ、１Ｂの配列バランスが崩れたり、更に導体
側及び塔体側の軸ＰＩ、Ｐｉで金具の変形が生じる虞が
あった。

この発明は導体の捻回や風圧等の作用に対して、安定し
た碍子連の配列を保つことのできる縦配列複連耐張碍子
装置の提供を目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は、塔体１１に対し連結部Ｐ１により一点で連
結される塔体側ヨーク２Ａと、導体１３に対し連結部Ｐ
１により一点で連結される導体側ヨーク２Ｂとの間に複
数の碍子連１Ａ、１Ｂを上下に、かつ、所定間隔をもっ
て並列に連結する。

そして、前記塔体側及び導体側の連結部Ｐｉ、Ｐ１を結
ぶ装置軸線Ｈ１を、下方碍子連１Ｂの慣性モーメントが
上方碍子連１Ａの慣性モーメントよりも大きくなるよう
に、上方碍子連１Ａの軸線Ｈ２と下方碍子連１Ｂの軸線
Ｈ３との上下中央位置よりも上側に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ことより、次のように作
用する。

縦に配列された碍子連は、碍子装置全体として、横方向
への面積の拡がりが減じて、同方向への連続的な冠雪の
拡がりが減少する。

又、塔体及び導体に対する碍子装置両側の連結部を通過
する装置軸線を中心として、下方碍子連の慣性モーメン
トは上方碍子連の慣性モーメントよりも大きくなり、全
体として、前記装置軸線を中心とする碍子装置の慣性モ
ーメントが増大し、導体の捻回のトルクに対し、従来の
碍子装置に比較して捻回が生じ難くなる。

さらに、上下両碍子連の重力による力のモーメントの差
の作用によって、風圧等による回転力が作用しても、碍
子装置は常に縦配列の安定状態となる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１〜５図に従
って詳細に説明する。

図面中１は碍子装置全体を示し、概略的には上下縦方向
、つまり上下に並列に配列された上方及び下方の耐張碍
子としての碍子連１Ａ、１Ｂの両端を、それぞれ塔体側
ヨーク２Ａと導体側ヨーク２Ｂに連結して構成されてい
る。

前記両得子連１Ａ、１Ｂについて詳しく説明すると、３
は両端にキャップ金具４．４が取着された中実の磁器よ
りなる長幹碍子であって、ホーン取付金具５によって二
本直列に連結されて上下両碍子連１Ａ、１Ｂがそれぞれ
形成されている。６は両得子連１Ａ、１Ｂの両端に取着
されたホーン取付金具、７．７は各長幹碍子３の両端に
、それぞれ前記ホーン取付金具５，６に取着された一対
のアークホーンである。

更に、前記碍子連１Ａ、１Ｂの両端は、それぞれ直角ク
レビスリンク８．８を介して、上下方向の回動可能に両
ヨーク２Ａ、２Ｂの連結部である軸Ｐ２．Ｐ３に連結さ
れている。

９．９はそれぞれ塔体側及び導体側のヨーク２Ａ、２Ｂ
の連結部である軸ＰＩ、ＰＩに上下方向の回動可能に連
結された平行うレビスである。前記軸ＰＩ、ＰＩを結ぶ
装置軸、ｖｊ！Ｈ１は、上方碍子連１Ａと両ヨーク２Ａ
、２Ｂとの連結部である軸Ｐ２．Ｐ２を結ぶ上方碍子連
１Ａの軸線Ｈ２と、下方碍子連１Ｂと両ヨーク２Ａ、２
Ｂとの連結部である軸Ｐ３．Ｐ３を結ぶ下方碍子連１Ｂ
の軸線Ｈ３との間にある。そして、装置軸線Ｈ１と軸線
Ｈ２との間隔をＮｌとし、装置軸線Ｈ１と軸線Ｈ３との
間隔を２２とすると、前記軸ＰＬ、ＰＩの両ヨーク２Ａ
、２Ｂに対する設定位置は、／！１／６２の値が、 ０．３＜　ｆｆ　１／Ｆ　２＜０．８３となるような装
置軸線Ｎ１上に設けられている。

すなわち、前記両ヨーク２Ａ、２Ｂは、平行うレビス９
．９が、上方碍子連ＬＡと下方碍子連１Ｂとの上下方向
の中間位置よりも、上方碍子連１Ａ側の位置に取着され
た偏心ヨークである。前記式、０．３＜ｆ　１／１２＜
０．８３ の変域の下限値は、碍子連１Ａ、１Ｂ間隔が普通状態に
おいて４００　ｍｍが適性で、中心から下側端の距離は
ジャンパー線とのクリアランスを確保するので３００　
ｍｍまでが適性のため、６１＝１００　１１ Ｎ２＝３０（１＋醜 となり、 １／β２　＝　０．３ に決定される。又、同変域の上限値は、碍子連への分担
荷重が安全率２．５以下であることによって、例えば、
電線張力８．８トツまで考えると、１２トン碍子連にお
いて、上方碍子連に許容荷重４．８トツまで加わるよう
に下方碍子連の位置を決めると、１２＝１．２１１ となり、 β１＃２＝０．８３ に決定される。

更に、ＩＯは塔体側ヨーク２人の平行うレビス９に上下
方向の回動可能に連結された直角クレビスリンクであっ
て、碍子装置１の一端を塔体１１に水平方向の回動可能
に連結している。１２は導体側ヨーク２Ｂの平行うレビ
ス９に上下方向の回動可能に連結された高圧線等の導体
１３を把持する圧縮クランプであって、その基端にはジ
ャンパー線１３ａ用の圧縮クランプ１２ａが設けられて
いる。

次に、前記のように構成した縦配列複連耐張碍子装置の
作用について説明する。

一般に、物体の回転運動に対する慣性の大きさ、つまり
慣性モーメント（Ｉとする）は、物体を構成する各部分
の質量（ｍとする）と、回転の中心から各部分までの距
離（ｌとする）の二乗との積で示される。

すなわち、 １＝ｍ１″〔単位ｋｇ　ｍ　） となる。

ここで前述した碍子装置１についてモデル的に説明する
。

まず、この碍子装置ｌ全体の質量をＭとして、その大部
分が、上下両碍子連１Ａ、１Ｂに集中していることから
、上下両碍子連１Ａ、１Ｂの質量をそれぞれ同様に０．
５　Ｍとし、装置軸線Ｈ１からの距離（第１図に示すＮ
ｌ、　　β２）をそれぞれ次のように仮定する。

ｆｆ　１　＝０．３　Ｌ、　　Ｎ　２　＝０．７　Ｌ（
＃ｌ＋１２＝Ｌ、ｆｆ１ｌ／ｊ！２＝０．４３）このと
き、この碍子装置１の慣性モーメントＩ、すなわち、碍
子装置ｌの捻回に対する抵抗の大きさは、上方碍子連１
Ａの慣性モーメント（Ｉｌとする）と下方碍子連１Ｂの
慣性モーメント（Ｉ２とする）との和で表すことができ
る。

すなわち、 ！＝Ｉｌ＋１２ となる。よって、 １＝０．０４５ＭＬ＋０．２４５ＭＬ ＝０．２９ＭＬ、Ｌ となる。

一方、従来の碍子装置について、他の全ての条件を前記
と同様にし、上下各碍子連１Ａ、１Ｂの質量をそれぞれ
０．５Ｍ、装置軸線Ｈ１からの距離、Ｎ１＝β２　＝　
０．５　Ｌ とすると、慣性モーメント■は次のように表すことがで
きる。すなわち、 Ｉ＝１１＋１２ 一〇、１２５Ｍピ＋０．１２５ＭＬ１ ＝０．２５ＭＬ１ となる。よって、 ０、２９　Ｍピ＞０．２５ＭｔＦ となる。

すなわち、この発明のような偏心ヨーク２Ａ。

２Ｂを用いた場合、従来のバランスヨーク２Ｃ。

２Ｄの使用と比較して、碍子装置全体としての慣性モー
メント１は大きくなる。従って、装置軸線Ｈ１を中心と
して、碍子装置１に捻回の作用（例えば、高圧線の捻回
力）が働いても、この碍子装置１は従来の碍子装置１５
よりも捻回され難い。

ここで、碍子装置１に働く捻回の作用、すなわち、捻回
トルクと、導体側ヨーク２Ｂ、２Ｄの捻回角との関係を
、 ＃１／Ａ２＝０．６７ となる偏心ヨークと、 ＡＩ＃！２＝１ となる従来のバランスヨークを用いた、それぞれの碍子
装置１，１５について行った実験結果を第２図に示す。

図から明らかなように、偏心ヨーク２Ｂの方が、従来の
バランスヨーク２Ｄに比較して常に捻回角が小さく、こ
の発明の偏心ヨーク２Ｂを用いた碍子装置１は従来のバ
ランスヨーク２Ｄを用いた碍子装置１５よりも、捻回さ
れ難いことがわかる。

そして、この捻回に対する抵抗性、すなわち、慣性モー
メント■は、 ρ１／１２ の値が小さくなるほど大きくなり、碍子装置１はさらに
捻回され難くなる。

次に、この碍子装置１に対する重力の作用を第３〜５図
について説明する。

ところで、−ｉに、物体の回転に対する作用、すなわち
、力のモーメント（Ｎとする）は、うでの長さ、すなわ
ち回転の中心から力の作用点までの距離（ｐとする）と
、うでの長さに対して垂直に作用する力（Ｆとする）と
の積で示される。

すなわち、 Ｎ＝Ｆ１　（単位Ｎｍ） となる。

従って、第３図に示すように、常には縦方向に配列され
た碍子装置１にかかる重力、主に上方碍子連１Ａの重力
Ｗ１と下方碍子連１Ｂの重力Ｗ２は、上方碍子連１Ａま
でのうでの長さβ１及び下方碍子連１Ｂまでのうでの長
さ１２　＜１２＞１１）に対して直角に作用しないので
、碍子装置１は回動されない。従って、碍子装置１は縦
配列の安定状態で支持される。

ところが、同碍子装置１の側方から、例えば、風圧等に
より、装置軸線Ｈ１を中心として、下方碍子連１Ｂに回
動力Ｆが作用すると、重力Ｗｌ。

Ｗ２は同装置１の回動に抗する力のモーメントとして反
作用を生じる。

すなわち、この碍子装置１には、第４図に示すように、
上方碍子連１Ａのうでの長さ１１と、同碍子連１Ａにか
かる重力Ｗ１が、うでの長さ１１に直角に作用する力の
成分Ｆ１との積で示される力のモーメント　（Ｎｌとす
る）、 Ｎ１＝ＦＩＸｆｌ 及び、下方碍子連１Ｂ側のうでの長さ１２と、同碍子連
１Ｂにかかる重力Ｗ２が、うでの長さＩ２に直角に作用
する力の成分Ｆ２との積で示される力のモーメント（Ｎ
２とする）、 Ｎ２＝Ｆ２ｘＩ１２ との力のモーメントの差が生じる。

すなわち、 Ｎ＝Ｎ２−Ｎｌ＞０ の大きさの力のモーメントによって、碍子装置１はＸ方
向への反作用により、常にもとの安定状態に戻ろうとし
ている。

これに対して、従来のバランスヨーク２Ｃ９２Ｄを用い
た碍子装置１５では、第５図に示すように、風圧等の力
Ｆが作用しても、重力Ｗｌ、Ｗ２の作用による力のモー
メントの差、 すなわち、 Ｎ＝Ｎ２−Ｎ１＝０ となるので、重力の作用による力のモーメントの反作用
を受けず、風圧の力Ｆに対してもとの静止状態に戻ろう
としない。

以上、力学的モデルによって説明したように、この碍子
装置１は、導体の捻回の力、あるいは、風圧の力等が作
用しても、碍子装置１全体として捻回され難い。従って
、この碍子装置ｌの上下各碍子連１Ａ、１ＢＯ長幹碍子
３，３を連結するホーン取付金具５や、両得子連１Ａ、
１Ｂと両ヨーク２Ａ、２Ｂとを連結するホーン取付金具
６、直角クレビスリンク８．８あるいは、この碍子装置
ｌと塔体１１を連結する平行うレビス９、直角クレビス
リンク１０及び、特に導体１３の捻回トルクが直接作用
する平行うレビス９、圧縮クランプ１２等には無理な力
が作用せず、変形や破壊が生じ難い。

発明の効果 以上詳述したように、この発明の碍子装置は、従来の碍
子装置に比較して、導体の捻回トルクや風圧等の外力が
働いても、碍子装置自体が捻回され難く、導体側ヨーク
も捻回され雛いので、安定した碍子連の縦配列を維持で
きる。従って、高圧線を鉄塔に配設する縦配列複連耐張
碍子、装置として、バランス性に優れ、かつ、耐用寿命
の長い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す正面図、第２図は前記
実施例の碍子装置と従来の碍子装置との、捻回トルクに
対する導体側ヨーク捻回角の関係を比較した実験結果を
示すグラフ、第３．４図はこの発明の実施例の重力に対
する作用の模式図、第５図は従来の碍子装置の重力社対
する作用の模式図、第６図は従来の碍子装置の装着状態
を示す斜視図、第７図は同じ（従来の碍子装置を示す正
面図である。 １・・・碍子装置、１Ａ・・・上方碍子連、１Ｂ・・・
下方碍子連、２Ａ・・・塔体側ヨーク、２Ｂ・・・導体
側ヨーク、３・・・長幹碍子、４・・・キャップ金具、
５．６・・・ホーン取付金具、７・・・アークホーン、
８，１０・・・直角クレビスリンク、９・・・平行うレ
ビス、１１・・・塔体、１２・・・圧縮クランプ、１３
・・・導体。 特　許　出　願　人　　　東北電力　株式会社日本碍子
　株式会社 旭可鍛鉄　株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　塔体（１１）に対し連結部（Ｐ１）により一点で連
   結される塔体側ヨーク（２Ａ）と、導体（１３）に対し
   連結部（Ｐ１）により一点で連結される導体側ヨーク（
   ２Ｂ）との間に複数の碍子連（１Ａ、１Ｂ）を上下に、
   かつ、所定間隔をもって並列に連結し、前記塔体側及び
   導体側の連結部（Ｐ１、Ｐ１）を結ぶ装置軸線（Ｈ１）
   を、下方碍子連（１Ｂ）の慣性モーメントが上方碍子連
   （１Ａ）の慣性モーメントよりも大きくなるように、上
   方碍子連（１Ａ）の軸線（Ｈ２）と下方碍子連（１Ｂ）
   の軸線（Ｈ３）との上下中央位置よりも上側に設けたこ
   とを特徴とする縦配列複連耐張碍子装置。 ２　上方碍子連（１Ａ）の軸線（Ｈ２）と、塔体側及び
   導体側の連結部（Ｐ１、Ｐ１）を結ぶ装置軸線（Ｈ１）
   との間隔をｌ１とし、下方碍子連（１Ｂ）の軸線（Ｈ３
   ）と前記装置軸線（Ｈ１）との間隔をｌ２とすると、ｌ
   １／ｌ２の値は０≦ｌ１／ｌ２＜１の範囲とし、望まし
   くは０．３＜ｌ１／ｌ２＜０．８３の範囲に設定した特
   許請求の範囲第１項に記載の縦配列複連耐張碍子装置。