JPS6264010A - 電気絶縁碍子 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電気絶縁碍子に関するもので、更に詳しくは、
被弾したときに笠部が破壊しても頭部までクランクが伸
展せず、断線等の送電機能の低下のない好ましくはアル
ミナを主成分とする電気絶縁碍子に関するものである。

（従来の技術） 従来知られているセラミックス質の懸垂碍子としては、
例えば第１０図に示すように、キャンプが被嵌される頭
部５１の頭部肉厚ａと笠部５２の肉厚すとが比較的近似
した肉厚のものを一般的に使用していた。

（発明が解決しようとする問題点） 」−述した従来のセラミックス質よりなる懸垂碍子を送
電線に使用した場合、狩猟用の銃より発射された弾丸が
筋部に当ると筋部はもとより頭部までクランクが伸展し
、時にはバラバラに破壊されて懸垂碍子としての機能を
充分に果たさなくなることがあった。その結果、送電線
の断線及び停電が起り思わぬ大事故が発生ずることがあ
り、最近特に高力弾丸が狩猟に用いられている北米、南
米、オーストラリア等でこの種の事故が続発していた。

本発明の目的は」二連した碍子の不具合を解消して、電
気的および機械的な緒特性を満足しつつ射撃により被弾
しても頭部にまでクラックの伸展がなく、機械的強度お
よび電気的特性を維持することができる電気絶縁碍子、
特に耐射撃性に優れた電気絶縁碍子を提供しようとする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電気絶縁碍子は好ましくは、アルミナを主成分
とする碍子であって、最薄副部肉厚が少なくとも５ｍｍ
以上の厚さを有するとともに、キャンプが被嵌される頭
部又は該頭部と筋部との接続部近傍の肉厚が前記最薄副
部肉厚の２倍以上の厚さを有することを特徴とするもの
である。

ここで、頭部と筋部との接続部近傍の肉厚とは、好まし
くはピン金具が挿入固定されるピンホール部と最内側の
凹部との間の突条部の先端部と笠部表面との間の肉厚か
、最内側の凹部の底部と笠部表面との間の笠部肉厚か、
ピン金具が挿入固定されるピンホール部と最内側の凹部
との間の突条部の肉厚のいずれかをいう。

また、少なくとも最外側のリブの長さ好ましくは全部の
リブの長さが最薄副部肉厚の３倍以」−の長さを有する
と共に、アルミナの含有量は４０重量％以」二であるこ
とが好ましい。

なお、数値限定理由については後に詳述するがここで簡
単に説明すると以下の通りである。まず、最薄副部肉厚
が５ｍｍ以上の理由は５ｍｍ未満であると筋部の機械的
強度および電気的特性が低下するためである。また、キ
ャップが被嵌される頭部又は該頭部と筋部との接続部近
傍の肉厚が最薄副部肉厚の２倍以上とする理由は、肉厚
差が２倍未満で小さくなると被弾時に頭部までクランク
が伸展し、被弾後碍子としての機能を充分に果たすこと
ができないためである。また、リブの長さを最薄副部肉
厚の３倍以上の長さにすると共に、アルミナの含有量を
４０重貴簡以上が好ましいとするのは、碍子自体の機械
的強度を向上させ被弾時に頭部までクランクが伸展する
割合を大巾に低下させる効果があるためである。

（作　用） 上述した構成をとることによって、碍子に被弾した場合
でも、被弾にともなう応力が最薄副部に集中して核部が
破壊することにより頭部へのクランクの伸展を阻止し、
結果的には頭部にクラック発生のないすなわち被弾して
も碍子頭部の機械的強度および電気的特性の低下のない
碍子を得ることができる。

（＊施例） 以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

まず、下記第１表にその一例を示すような例えばアルミ
ナ（八Ｉｚ（ｈ）を主成分とするセラミック原料を準備
して例えばボールミル等の手段により湿式粉砕、混合、
脱水して坏土を得る。得られた坏土を好ましくは真空土
練機で押出した後所望の形状に成形する。形状としては
、筋部の最薄副部肉厚と頭部又は頭部と筋部との接続部
近傍の肉厚部とを本発明の数値限定範囲内の数値を満足
するよう形成すると共に、筋部の厚さおよびリブの長さ
を所定の値にする。成形体を充分に乾燥させた後施釉し
て、施釉後の碍子を例えば１２５０℃〜１４５０℃の温
度範囲内で焼成する。焼成後の碍子には、頭部にキャン
プを、ピンホール部にピン金具をセメントを介して固定
して組立て懸垂碍子とする。

第１図〜第４図はそれぞれ本発明の電気絶縁碍子の一実
施例を示す部分断面図である。第１図に示した実施例で
は、筋部１の最薄笠部肉厚ｔを５ｍｍ、頭部６と筋部１
との接続部近傍の肉厚、すなわちビン金具（図示せず）
が挿入固定されるピンホール部３と最内側のリブ４の内
側の凹部７との間の突条部５の先端部２と筋部１の表面
との間の厚肉部肉厚Ｔを１５ｍｍ、最外側のリブ４の長
さしを１０ｍｍとした例を示している。また第２図に示
した実施例では、筋部１１の最薄笠部肉厚ｔを５ｍｍ、
頭部１４と筋部１１との接続部近傍の肉厚、すなわち突
条部１３と最内側のリブ１２の間の凹部の底部１５と筋
部】】の表面との間の厚肉部肉厚Ｔを１．Ｏｍｍ、最外
側のリブ１２の長さしを２５ｍｍとした例を示している
。

さらに第３図に示した実施例では、筋部２１の最薄笠部
肉厚ｔを１５ｍｍ、頭部２７と筋部２Ｉとの接続部近傍
の肉厚、すなわちピンホール部２３と最内側のリブ２４
の内側の凹部２８との間の突条部２５の先端部２２と筋
部２１の表面に設けた段部２６の表面との間の厚肉部肉
厚Ｔを３０ｍｎ＋、最外側のリブ２４の長さＬを４５ｍ
ａｎとした例を示している。又、第４図に示した実施例
では、筋部３１の最薄笠部肉厚ｔを１５ｍｍ、頭部３２
の肉厚Ｔを３０ｍｍ　、最外側のリブ３３の長さしを３
０＋＋＋ｍとした例を示している。

上述した本発明の電気絶縁碍子の例えば耐射撃特性を定
量的に把握するため、本発明では以下のような射撃試験
を実施した。すなわち第５図にその概念図を示すように
、試験用の懸垂碍子４１を地面４２より高さ１ｍの位置
に弾道４３に対して３０°の角度で仰向はセントする。

ライフル４４は射撃目標である懸垂碍子４１から５０フ
イート（約１５甲）の距離より射撃目標と同じ高さで発
射する。射撃目標は最外側のリブと最外側から２番目の
リブとの間の凹部の底部を狙う。使用した銃弾および銃
としでは、高力弾として２２２１Ｅ１４弾（弾速：９５
７　ｔｎ／ｓ、エネルギー：　１５１Ｋｇ−ｍ）、サベ
ージ２２２−ｉ−ロングライフル銃モデル３４０を使用
した。

さらに射撃後の耐射撃特性の判断基準としては以下に述
べる笠欠は量（％）と頭部クラック率（％）を使用した
。笠欠は量とは射撃後の笠の欠け具合を評価するための
基準で、次式で定義した。

また、頭部クランク率とは筋部の被弾点より発生したク
ランクの頭部への伸展状況にて合否を判定する基準で、
被弾後の碍子頭部を解体して、キャップ端を越えて頭部
へクランクが伸展している場合を不適、キャップ端を越
えて頭部へクランクが伸展していない場合を合格として
、次式より求めた。

第１表に示す組成のうちアルミナ（八１□ＯＳ）の量を
２０〜６５重量％まで変化させた各成分の原料に対し、
第１図〜第４図に示す本発明の形状の懸垂碍子と、第１
０図に示す従来形状の懸垂碍子とを作製し、各懸垂碍子
に対して上述した射撃試験を高力弾を用いて実施した。

結果を第２表に示すと共に、射撃試験後の笠欠は量とア
ルミナ含有量の関係を第６図に示した。総合評価の×は
不適のものを、０は一部にクラックが認められたが実使
用には差しつかえないもの、◎はクランクの皆無のもの
をそれぞれ示している。

第２表から明らかなように、笠部に薄肉部を又、頭部あ
るいは、頭部と笠部との接続部近傍に厚肉部を設けて形
状を改善した本発明の懸垂碍子は、高力弾丸である高力
弾においてクラックが頭部まで伸展せず、極めて効果の
あることが判明した。

これは本発明の形状の碍子においては、碍子の笠部に被
弾した場合、被弾に伴う集中応力が最薄副部と頭部又は
頭部と笠部との接続部近傍の厚内部との境界に発生し、
最薄副部が破壊されると同時に最薄副部が厚肉部より離
断して、被弾により発生したクラックが頭部へ伸展する
のを阻止することができるためである。また、アルミナ
の含有量が多いもの程、上記作用と併せて耐射撃特性を
より向上させることができる。これに対し第１０図の従
来碍子は、頭部までクラックが伸展し、殆んど絶縁碍子
としての機能をはたさなくなるまでに破壊した。尚、第
６図から明らかなように、本発明の形状のものほどまた
アルミナ含有量が多いものほど笠部は量が少くその効果
が顕著にあられれている。

天ｍ−１ 第１表に示す組成範囲の材質で第１図に示す形状をもと
にして、笠部の最薄副部の肉厚を３〜１０ｍａｎの間で
変化させた懸垂碍子を準備し、その懸垂碍子を用いて笠
部の耐電圧を評価した。これは、実線路においてまれに
落雷等により笠部に異常な高電圧がかかる場合があるの
で、実用上問題のない最薄副部の肉厚レベルを見極めた
ものである。

高電圧による最薄笠部肉厚の評価方法は組立後のキャン
プとビンとの間に瞬間的に高電圧を印加することにより
、最薄副部が貫通する肉厚レベルを測った。第７図にそ
の結果を示す。第７図の結果から明らかなように、最簿
笠部肉厚が５闘以下であれば高電圧に対する電気絶縁特
性が急激に低下する傾向にある。なお同様の試験を第２
図〜第４図に示す形状の懸垂碍子に対して実施したが、
はぼ同様の結果を得ることができた。

尖施孤−ユ 第１表に示す組成範囲の材質で第１図に示す形状をもと
にして、最薄副部の肉厚を一定とし頭部又は頭部と笠部
との接続部近傍の厚肉部の肉厚のみを変えて、射撃によ
る被弾によりキャンプ端を越えて頭部へクランクの伸展
しない肉厚比（厚肉部肉厚／最薄副部肉厚）の限界レベ
ルを調べた。射撃方法としては前述した射撃試験方法を
用い、高力弾を使用して試験を実施した。評価方法とし
ては前述した頭部クランク率で評価した。

第３表および第８図にその結果を示す。第８図の結果か
ら明らかなように、最薄笠部肉厚に対する頭部又は頭部
と笠部との接続部近傍の厚肉部の肉厚比が２倍以上であ
り、かつアルミナ含有量が４０重量％以上であれば高力
弾の射撃でも頭部へのクランクの伸展がないことが判明
した。この理由は最薄副部と厚肉部との境界に被弾に伴
う応力が集中し、最薄副部が破壊されると同時に最薄副
部が厚肉部より離断するためであり、この肉厚比が２倍
以上になることにより効果的に上記作用を達成できる。

なお、同様の試験を第２図〜第４図に示す形状の懸垂碍
子に対して実施したが、はぼ同様の結果を得ることがで
きた。

待開日、’１６２−６４０１０（６） ス」１例−一（ 第１表に示す組成範囲の材質で第１図に示す形状をもと
にして、副部の最薄差部の肉厚を一定とし最外側のリブ
の長さのみを変えて、射撃による被弾によりキャップ端
を越えて頭部へクランクの伸展しない最外側のリブ長さ
／最薄副部肉厚の比の限界レベルを調べた。射撃方法と
しては前述した射撃試験法を用い、実施例３と同様高力
弾を使用して試験を実施した。評価方法としては前述し
た頭部クランク率で評価した。第４表および第９図にそ
の結果を示す。第９図の結果から明らかなように、最薄
差部肉厚に対する最外側のリブ長さが３倍以上であれば
高力弾の射撃により頭部へクラックが全く伸展しないこ
とが判明した。この理由は最薄笠部と厚肉部とを設けた
ことの相剰効果によるもので、最外側のリブ長さが最薄
差部肉厚の３倍以上になることにより効果的に上記作用
を達成できる。なお、同様の試験を全部のリブ長さ／最
薄副部肉厚の比および第２図〜第４図に示す他の形状の
懸垂碍子に対して実施したが、はぼ同様の結果を得るこ
とができた。

本発明は前述した実施例にのみ限定されるものでなく、
幾多の変形、変更が可能である。例えば上述した実施例
では碍子の形状をすべて懸垂碍子として説明したが、他
の形状の碍子例えばビン碍子等でも本発明を好適に適用
できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の電気絶縁碍子によれば、笠部に最薄笠部を設けると共
に頭部又は頭部と笠部との接続部近傍に厚肉部を設けた
ため、例えば射撃により被弾しても碍子の頭部へのクラ
ンクの伸展がなくそのため機械的強度および電気的特性
の低下のない碍子を得ることができる。そのため、本発
明の碍子を送電線に使用すれば、被弾しても碍子の機械
的強度および電気絶縁特性を維持することができるため
、断線、停電等の事故を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ本発明碍子の一実施例を示す
部分断面図、 第５図は本発明で実施した射撃試験法を説明するための
説明図、 第６図は高力弾射撃時のアルミナ含有量と等大は量との
関係を示す説明図、 第７図は本発明における笠部肉厚と笠部耐電圧との関係
を示す説明図、 第８図は本発明における肉厚比と頭部クランク率との関
係を示す説明図、 第９図は本発明におけるリブ長さ／薄肉部肉厚の比と頭
部クラック率との関係を示す説明図、第１０図は従来の
碍子の一実施例を示す部分断面図である。 １、ＩＬ２Ｌ３Ｌ５２・・・笠部　７，２８・・・凹部
２．２２・・・突条部の先端部　１５・・・凹部の底部
３．２３・・・ピンホール部　　４，１２，２４．３３
・・・リブ５．１３．２５・・・突条部　　　　　２６
・・・段部４１・・・懸垂碍子　　　　　４２・・・地
面４３・・・弾道　　　　　　　４４・・・ライフル６
．１４，２７，３２．５１・・・頭部−−ば＋−−ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、最薄笠部肉厚が少なくとも５ｍｍ以上の厚さを有す
   るとともに、キャップが被嵌される頭部又は該頭部と笠
   部との接続部近傍の肉厚が前記最薄笠部肉厚の２倍以上
   の厚さを有することを特徴とする電気絶縁碍子。 ２、前記頭部と笠部との接続部近傍の肉厚が、ピン金具
   が挿入固定されるピンホール部と最内側の凹部との間の
   突条部の先端部と笠部表面との間の肉厚である特許請求
   の範囲第１項記載の電気絶縁碍子。 ３、前記頭部と笠部との接続部近傍の肉厚が、最内側の
   凹部の底部と笠部表面との間の笠部肉厚である特許請求
   の範囲第１項記載の電気絶縁碍子。 ４、前記頭部と笠部との接続部近傍の肉厚が、ピン金具
   が挿入固定されるピンホール部と最内側の凹部との間の
   突条部の肉厚である特許請求の範囲第１項記載の電気絶
   縁碍子。 ５、リブの長さが最薄笠部肉厚の３倍以上の長さを有す
   る特許請求の範囲第１項記載の電気絶縁碍子。 ６、碍子の絶縁物がアルミナを主成分とするものであっ
   て、そのアルミナの含有量が４０重量％以上である特許
   請求の範囲第１項記載の電気絶縁碍子。