JPS6281006A - 避雷碍子及びその製造方法 - 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） この発明は避雷素子を内蔵した避雷碍子に係り、さらに
詳しくは特に架空送電線用の碍子装置に使用される避雷
碍子に関するものである。

（従来の技術） 先に本願出願人は避雷素子を内蔵した避雷碍子として、
特願昭６０−８４９５６号において第１３図に示すもの
を提案している。この避雷碍子においては、耐圧絶縁筒
５１の下端に嵌合固着した筒状の課電側取付金具５２の
下部内周面には締付金具５３が螺合され、耐圧絶縁筒５
１内に収容した素子組体５４下端に設けたばね押え金具
５５に嵌合されており、又、ストップリング５６により
ゆるみを防止している。締付金具５３の内周面にはばね
受は金具５７が螺合されている。

又、前記課電側取付金具５２の下部外周面には有底筒状
の課電側電極５８が螺合固定され、同電極５８の底部中
央寄りの環状の突部５８ａと前記ばね受は金具５７との
間には課電側電極５８のゆるみ防止用の複数の皿ばね５
９が介在されている。

そして、前記耐圧絶縁筒５１と素子組体５４との間及び
耐圧絶縁Ｍ５１の外側にはゴムモールド６０が形成され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の避雷碍子では部品点数が多く、構造が
複雑であるとともに、製造に手間を要するため、製造コ
ストが高くなるという問題点があった。

この発明の目的は上記問題点を解決した避雷碍子を提供
することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、第１発明は、耐圧絶縁筒２
１の上下両端にそれぞれ筒状の接地側電極２２及び有底
筒状の課電側電極２３を嵌合固定するとともに、両電極
間に複数の避雷素子２９を直列に積層して構成した素子
組体２８を収容し、前記課電側電極２３には素子組体２
８の下端部に設けた素子押え金具３１と凹凸の関係で同
素子押え金具３１を位置規制し、かつ、連結する凹部又
は凸部を設け、前記接地側電極２２の内周に雌ねじ２２
ｅを設けて締付金具２５を螺合し、素子組体２８の上端
に設けた素子押え金具３０と前記締付金具２５との間に
対し、前記課電側電極２３と端子金具３７との間に素子
組体２８を圧着するためのばね３９を介在させ、さらに
素子組体２８と耐圧絶縁筒２１との間及び耐圧絶縁筒２
１の外周にゴムモールド４２を設けるという構成を採用
している。

又、第２発明は耐圧絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ筒
状の接地側電極２２及び有底筒状の課電側電極２３を嵌
合固定した後、複数の避雷素子２９を直列に積層して構
成した素子組体２８を操作棒により接地側電極２２から
耐圧絶縁筒２１内に収容して、開組体２８下部に設けた
素子押え金具３１を凹凸の関係で前記課電側電極２３に
設けた凹部又は凸部と係合させ、素子組体２８上部の素
子押え金具３０上部にばね３９及び同ばね３９を受ける
ための端子金具３７を挿入し、締付金具２５を接地側電
極２２に設けた雌ねじ２２ｅに対して螺合して端子金具
３７を前記ばね３９の付勢力に抗して押し込み、素子組
体２８を課電側電極２３と端子金具３７との間に固定し
た後、金型内に収容して素子組体２８と耐圧絶縁筒２１
の間及び耐圧絶縁筒２１の外周にゴムモールド４２を設
けるという構成を採用している。

（作用） 前記手段を採用したため、第１発明は工事中の載荷、地
震あるいは電線振動による曲げあるいは引張の外力が作
用しても、これらがすべて耐圧絶縁筒及びゴムモールド
により負担される。このため、被覆や素子部に影響を及
ぼすことはなく、被覆や素子の亀裂破損が防止され、避
雷碍子の破損が防止される。又、素子部でアークが発生
したような場合でも、耐圧絶縁筒がこれを負担すること
から飛散破壊を生じることはない。

又、第２発明は上下両端にそれぞれ筒状の接地側電極及
び有底筒状の課電側電極を嵌合固定した耐圧絶縁筒内に
素子組体を接地側電極から耐圧絶縁筒内に収容すると、
開組体下部に設けた素子部え金具が凹凸の関係で前記課
電側電極に設けた凹部又は凸部と容易に係合され、締付
金具を接地側電極に設けた雌ねじに対して螺合するだけ
で、素子組体が課電側電極と素子組体上部に配設した端
子金具との間に固定される。

（実施例） 以下、第１発明を具体化した一実施例を第１〜８図に従
って説明する。第１図に示すように鉄塔１には吊下金具
２がボルト３により締付固定され、同吊下金具２には同
吊下金具２と直交するように吊下金具４が支持され、同
吊下金具４には連結ピン５を介して連結ヨーク６が支持
され、この連結ヨーク６の左右両端にはそれぞれ連結ピ
ン８を介して吊下碍子７，７が回動可能に支持されてい
る。

百出下碍子７，７の下端部にはそれぞれ連結ピン９を介
して第１連結リンク１０．１０が支持され、両リンク１
０．１０には連結ピン１１．１１を介して連結ヨーク１
２が支持されている。同連結ヨーク１２には連結ピン１
３を介して第２連結リンク１４が支持され、同リンク１
４には連結ピン１５を介してクランプ１６が支持され、
このクランプ１６に電線１７が吊下支持されている。前
記連結ヨーク１２の上面中央には放電電極１２ａが設け
られている。

又、前記連結ヨーク６中央にはブラケット１８第３．４
図に示すように機械的強度に優れているとともに、耐熱
性、耐圧性のある強化プラスチック（ＦＲＰ）等の材料
よりなる耐圧絶縁筒２１の上端には段差部２２ａを有す
る筒状の接地側電極２２、下端には有底筒状の課電側電
極２３がそれぞれ嵌合され、接着剤２４により固着され
ている。

なお、耐圧絶縁筒２１の両端外周面には環状溝２１ａが
形成され、接地側電極２２及び課電側電極２３の内周面
にも環状；Ｊ２２ｂ、２３ａが形成され、接着面積を大
きくして接着を強固にしている。

接地側電極２２の上部外周には取付フランジ２２Ｃが形
成され、同フランジ２２ｃには避雷碍子２０を前記ブラ
ケット１日に対し、ボルト４９　（第１図参照）により
固定するための複数（この実施例では８）のボルト用の
挿通孔２２ｄが設けられている。又、耐圧絶縁筒２１の
上部、中央部及び下部には同絶縁筒２１の直径方向に１
８０°ごとにガス逃がし孔２１ｂ（第５図参照）が形成
されている。同ガス逃がし孔２１ｂは接地側電極２２及
び課電側電極２３の近傍とその中間部付近に設けると効
率が良い。なお、ガス逃がし孔２１ｂは直径方向に９０
°ごとに形成してもよい。

前記課電側電極２３の底部中央寄りには円筒状をなす係
合筒２３ｂが突設されている。又、同係合筒２３ｂのま
わりには後記するゴムモールド４２形成時に気体を逃が
し、ゴムをくまな（行き渡らせるための複数の透孔２３
ｃが透設されている。

さらに、同課電側電極２３下面に溶着されたホーン取付
金具２６にはボルト用の挿通孔２６ａが透設され、第１
，２図に示すように放電電極２７がボルト５０着され、
前記連結ヨーク１２の放電電極１２ａとの間に気中放電
間隙Ｇを形成している。

前記耐圧絶縁筒２１内には素子組体２８が収容されてい
る。この素子組体２８は複数個直列に積層配置された酸
化亜鉛を主体とする電圧電流特性が非直線性の避雷素子
２９と、同避雷素子２９の上部に接合され、収容凹部３
０ａ及び同収容凹部３０ａの中央部に設けたねじ孔３０
ｂを有する素子押え金具３０と、前記避雷素子２９の下
部に接合された素子押え金具３１と、避雷素子２９及び
画素子押え金具３０．３１の外周に設けたＥＰＤＭゴム
よりなる被覆３２とにより構成されている。

なお、同波ｆｆ１３２は上下画素子押え金具３０．３１
の端面にまで延在されている。

第７図に示すように、各避雷素子２９の上下両面にはメ
タリコン３３が施され、各素子２９の間には軟金属（本
実施例では鉛）の薄板よりなる導電スペーサ３４が介在
され、各避雷素子２９の間の電気的接続を良くしている
。又、各避雷素子２９の外周面には絶縁層３５が形成さ
れ、同絶縁層３５及び導電スペーサ３４によって形成さ
れるＵ状の環状溝３６でアークが飛ぶのを防止するよう
にしている。

そして、前記被ｒｉ３２により避雷素子２９の吸湿によ
る劣化、振動等による位置のずれ及び後記するゴムモー
ルド４２成形時の避雷素子２９間へのゴムの進入が防止
され、さらに素子組体２８がコンパクト化され、碍子２
０の小型化が可能となる。なお、この被覆３２は第７図
に示す前記環状溝３６内になじんで空隙が生じないよう
に１〜４ｍ＋＋の厚さに形成されている。被覆３２と避
雷素子２９とを接着することにより、空隙の発生をより
完全に防止することができるとともに、素子保持機能を
向上させることができる。

避雷素子２９と上部の素子押え金具３０及び下部の素子
押え金具３１との間にも導電スペーサ３４が介在されて
いる。

前記接地側電極２２の下部内周面には雌ねじ２２ｅが形
成され、第３図に示すように外周面に雄ねじ２５ａを有
する締付金具２５が螺合されている。同締付金具２５中
央の挿通孔２５ｂに筒状の絶縁スペーサ３８を介して貫
通固定さ抗た端子金具３７と、素子組体２８上部の素子
押え金具３゜との間には、素子組体２８を同端子金具３
７と課電側電極２３との間に圧着固定するとともに、避
雷素子２９に接触圧を付与するばね３９がその上端部を
端子金具３７の収容凹部３７ａ内に、下端部を素子押え
金具３０の収容凹部３０ａ内に収容して介在されている
。なお、ばね３９にはシャント４０が１箇所以上（この
実施例では３箇所）に介在され、電気的接続を良くして
いる。

又、端子金具３７の下面には後記するモールドゴム注入
時のシャント４０に対する衝撃力を和らげるための緩衝
部材４１が螺着されている。

前記下部の素子押え金具３１には前記課電側電極２３の
係合筒２３ｂと凹凸の関係で位置規制される突部３１ａ
が形成され、同突部３１ａには下端部にいくほど幅狭と
なるテーパ面３１ｂが設けられており、係合筒２３ｂ内
への挿入を容易にす・　るとともに、電気的接触を保つ
ようになっている。

前記耐圧絶縁筒２１と素子組体２８との間、接地側電極
２２と端子金具３７との間及び耐圧絶縁ｗ１２１の外側
には熱収縮性を有するＥＰＤＭゴムよりなるゴムモール
ド４２が形成され、接地側電極２２の下部外周面及び課
電側電極２３の上部外周面にまで延在され、外周にはひ
だ４２ａが一体に形成されている。このゴムモールド４
２は１５０℃程度の流動状態にあるＥＰＤＭゴムを１５
０ｋｇ　／　ｃｎｌ程度の圧力で注入して成形される。

前記接地側電極２２の上部内側及び下部外側の環状溝２
２ｆ、課電側電極２３外側の環状溝２３ｄ及び端子金具
３７外周の環状溝３７ｂ部、耐圧絶縁筒２１の内外側及
び素子組体２８の被ｒｉ１３２外側にはＥＰＤＭゴム注
入時注入性下でＥＰＤＭゴムと金属を接着し、気密性を
向上させるための加硫接着剤があらかじめ塗布しである
。なお、課電側電極２３と素子組体２８との間のゴムモ
ールド４２は透孔２３ｃから気体を逃がすことによって
ゴムがくまなく行き渡って形成され、接地側電極２２と
端子金具３７との間のゴムモールド４２は、成型時に締
付金具２５に形成した透孔２５ｃから流入したゴムによ
って形成される。

さらに、ゴムモールド４２には第５図に示すように前記
耐圧絶縁筒２１のガス逃がし孔２１ｂと対応する位置に
放圧口４２ｂが設けられている。

なお、避雷碍子２０は同放圧口４２ｂが電線１７と直交
するように前記連結ヨーク６に取付けられ、異常時のア
ーク放出によって、吊下碍子７を焼損しないようにして
いる。

第１図に示すようにブラケット１８の一例にはアーキン
グリング腕部４３が固着され、同アーキングリング腕部
４３の先端には前記上部の放圧口４２ｂと対応するよう
にアーキングリング４４が設けられている。一方、前記
課電側電極２３のホーン取付金具２６にもアーキングリ
ング腕部４３がボルトにより固着され、同アーキングリ
ング腕部４３の先端には前記下部の放圧口４２ｂとほぼ
対応するようにアーキングリング４４が設けられている
。

次に、第２発明の避雷碍子の製造方法について説明する
。

まず、耐圧絶縁筒２１の上下両端にそれぞれ接地側電極
２２及び課電側電極２３を樹脂系の接着剤２４により嵌
合固定する。次に、耐圧絶縁筒２１、接地側電極２２及
び課電側電極２３の内外側、素子組体２８の被５１３２
外側に加硫接着剤を塗布し、予め形成しておいた素子組
体２８上部の素子部え金具３０に形成したねじ孔３０ｂ
内に雄ねじを設けた操作棒（図示路）を螺合して、同素
子組体２８を接地側電極２２から耐圧絶縁筒２１内に収
容し、開組体２８下部に設けた素子部え金具３１の突部
３１ａを凹凸の関係で前記課電側電極２３の係合筒２３
ｂ内に係合して素子組体２８を位置規制した後、前記操
作棒を取り外す。

次に、素子組体２８上部の素子部え金具３０の収容凹部
３０ａ内にシャント４０を介在させたばね３９を収容し
、同ばね３９上端を端子金具３７の収容凹部３７ａ内に
収容し、同端子金具３７に絶縁スペーサ３８を嵌挿し、
さらに絶縁スペーサ３８に締付金具２５を嵌合する。こ
の後、治具（図示路）により端子金具３７を前記ばね３
９の付勢力に抗して押圧し、前記締付金具２５を接地側
電極２２の雌ねじ２２ｅに螺合して前記絶縁スペーサ３
８に押圧させる。そして、治具による押圧を解除して素
子組体２８の固定が完了する。

次に、接地側電極２２及び課電側電極２３を嵌合固定し
た耐圧絶縁筒２１を図示しない金型内に収容し、ゴムを
注入して素子組体２８と耐圧絶縁筒２Ｉの間、耐圧絶縁
筒２Ｉの外周、接地側電極２２及び課電側電極２３の外
周にゴムモールド４２を形成して避雷碍子２０の製造が
完了する。

次に、前記のように構成した碍子装置についてその作用
を説明する。

今、雷撃により電線１７に雷サージが侵入すると、電流
は電線１７からクランプ１６−第２連結リンク１４一連
結ヨーク１２の放電電極１２ａから気中放電間隙Ｇを介
して放電電極２７にアーク放電され、課電側電極２３か
ら下部の素子部え金具３１を経て避雷素子２９に流れ、
さらに上部の素子部え金具３０−シャン）４０一端子金
具３７一連結ヨーク６を経て鉄塔１から大地へと流れる
。

これに伴う続流は避雷素子２９により遮断される。

又、予期しない大規模雷撃によってＭ雪素子２９が異常
放電して高温・高圧のアークが発生すると、耐圧絶縁筒
２１のガス逃がし孔２１ｂ付近の被覆３２の一部及びゴ
ムモールド４２の一部が軟化又は溶融破壊され、高圧の
ガスによって飛散され、外部に通ずるアーク放出路が強
制的に形成される。碍子２０外部に放出されたアークは
両アーキングリング４４間へ移行され、上下互に繋がる
。

さて、この発明の実施例では課電側電極２３には素子組
体２８下部の素子部え金具３１と凹凸の関係で位置規制
する係合筒２３ｂを形成するとともに、接地側電極２２
に形成した雌ねじ２２ｅには締付金具２５を螺合し、素
子組体２８を課電側電極２３と端子金具３７との間に圧
着固定するためのばね３９及び同ばね３９を受ける端子
金具３７を、締付金具２５及び上部の素子部え金具３０
間に介在させたので、従来の避雷碍子と比較して部品点
数を削減でき、製造コストを低減することができる。

又、工事中の載荷、地震あるいは電線振動による曲げあ
るいは引張の外力が作用しても、これらすべてを耐圧絶
縁筒２１及びゴムモールド４２により負担できるので、
被覆３２や素子部に影響を及ぼすことはなく、被ｔＬ３
２や避雷素子２９の亀裂破損を防止でき、避雷碍子２ｏ
の破損を防止できる。又、素子部でアークが発生したよ
うな場合でも、耐圧絶縁筒２１によりこれを負担して、
飛散破壊を防止できる。

又、この実施例では避雷素子２９を端子金具３７、上下
両端の素子部え金具３０．３１とともに被覆３２により
包蔵したので、避雷素子２９をコンパクトに積層固定で
き、その収納空間を小さくして避雷碍子２０を小型化で
きるとともに、作業性を向上できる。

さらに、被覆３２及びゴムモールド４２により避雷素子
２９を緊包したので、振動等による避雷素子２９の位置
ずれを防止できるとともに、同素子２９の吸湿劣化を防
止できる。

又、避雷素子２９をＦＲＰよりなる耐圧絶縁筒２１及び
ゴムモールド４２により内蔵したので、機械的強度が向
上し、避雷碍子２０を大幅に軽量化できる。

さらに、この実施例では被覆３２の厚さを１〜４龍に形
成したので、環状溝３６内になじんで空隙を形成せず、
このためコロナ放電による避雷素子２９の劣化を防止で
きる。

又、耐圧絶縁筒２１をゴム成形時の温度、圧力に耐える
ＦＲＰにより形成しているので、製作工程において機械
的強度の信頼性を確保することができ、接地側電極２２
、課電側電極２３の脱落や、耐圧絶縁筒２１の変形が防
止される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、次のように実施してもよい。

（１）第９図に示すように課電側電極２３に対し、同一
円周上に等間隔をおいて３つの円弧状をなす突部２３ｅ
を形成し、同突部２３ｅ間に素子部え金具３１の突部３
１ａを係合すること。又、同突部２３ｅを２つ、あるい
は４つ以上設けること。

（２）課電側電極２３の底部に凹部を切欠形成して、素
子部え金具３１の突部３１ａを収容すること。

（３）課電側電極２３の中央に突起を形成するとともに
、素子部え金具３１には凹部を形成して前記突起と凹部
とを係合すること。

（４）第１０図に示すように避雷素子２９、上部の素子
部え金具３０、下部の素子部え金具（図示略）の外周に
自己融着テープ４５を巻回して素子組体２８を構成する
こと。

（５）Ｍ雷素子２９、素子部え金具３０の外周にゴム系
接着剤を塗布して素子組体２８を構成すること。

（６）第１１図に示すように上部の素子部え金具３０と
下部の素子部え金具（図示略）とをＦＲＰよりなる複数
の連結板４６により連結して素子組体２８を構成するこ
と。なお、この場合、連結板４６はビス４７止め、ある
いは接着により上下の素子部え金具に止着する。又、各
避雷素子２９間には第１２図に示すようにゴム系接着剤
により目止め４８を施しておく。

（７）前記実施例で各避雷素子２９間に介在した導電ス
ペーサ３４を省略すること。

（８）ゴムモールド４２をＥＰＤＭゴムにかえて、シリ
コンゴム、ブチルゴムにより形成すること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば従来の避雷碍子
と比較して部品点数を削減して構造を簡素化できるとと
もに、作業工程を簡略化でき、製造コストを低減できる
。

又、工事中の載荷、地震あるいは電線振動による曲げあ
るいは引張の外力が作用しても、これらすべてを耐圧絶
縁筒及びゴムモールドにより負担でき、このため、被覆
や素子部に影響を及ぼすことはなく、被覆や素子の亀裂
破損を防止でき、避雷碍子の破損を防止できる。さらに
、素子部でアークが発生したような場合でも、耐圧絶縁
筒によりこれを負担して、飛散破壊を防止できる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の避雷碍子を装着した碍子装置を示す
正面図、第２図は避雷碍子を示す正面図、第３．４図は
同じく要部を示す半縦断面図、第５図は第３図のＡ−Ａ
線端面図、第６図は第４図のＢ−Ｂ線端面図、第７図は
避雷素子の部分拡大断面図、第８図は第３図のＣ−Ｃ線
端面図、第９図は課電側電極の別例を示す斜視図、第１
０図は素子組体の別例を示す部分斜視図、第１１図は素
子組体の別例を示す部分正面図、第１２図は避雷素子の
連結状態を示す拡大断面図、第１３図は従来の避雷碍子
を示す縦断面図である。 ２１・・・耐圧絶縁筒、２２・・・接地側電極、２２ｅ
・・・雌ねじ、２３・・・課電側電極、２５・・・締付
金具、２９・・・避雷素子、３０．３１・・・素子押え
金具、３２・・・被覆、３７・・・端子金具、３９・・
・ばね、４２・・・ゴムモールド。 特　許　出　願　人　　　日本碍子　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　恩１）博宣第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　耐圧絶縁筒（２１）の上下両端、にそれぞれ筒状の
   接地側電極（２２）及び有底筒状の課電側電極（２３）
   を嵌合固定するとともに、両電極間に複数の避雷素子（
   ２９）を直列に積層して構成した素子組体（２８）を収
   容し、前記課電側電極（２３）には素子組体（２８）の
   下端部に設けた素子押え金具（３１）と凹凸の関係で同
   素子押え金具（３１）を位置規制し、かつ、連結する凹
   部又は凸部を設け、前記接地側電極（２２）の内周に設
   けた雌ねじ（２２ｅ）に締付金具（２５）を螺合し、素
   子組体（２８）の上端に設けた素子押え金具（３０）と
   前記締付金具（２５）との間に対し、前記課電側電極（
   ２３）と端子金具（３７）との間に素子組体（２８）を
   圧着するためのばね（３９）を介在させ、さらに素子組
   体（２８）と耐圧絶縁筒（２１）との間及び耐圧絶縁筒
   （２１）の外周にゴムモールド（４２）を設けたことを
   特徴とする避雷碍子。 ２　前記課電側電極（２３）はゴムを耐圧絶縁筒（２１
   ）内に行き渡らせるための透孔（２３ｃ）を備えている
   特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍子。 ３　前記課電側電極（２３）は放電電極（２７）を取付
   けるためのボルト用の挿通孔（２６ａ）を有するホーン
   取付金具（２６）を一体に設けたものである特許請求の
   範囲第１項に記載の避雷碍子。 ４　前記接地側電極（２２）はボルト用の挿通孔（２２
   ｄ）を有する取付フランジ（２２ｃ）を一体に設けたも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の避雷碍子。 ５　耐圧絶縁筒（２１）の上下両端にそれぞれ筒状の接
   地側電極（２２）及び有底筒状の課電側電極（２３）を
   嵌合固定した後、複数の避雷素子（２９）を直列に積層
   して構成した素子組体（２８）を操作棒により接地側電
   極（２２）から耐圧絶縁筒（２１）内に収容して、開組
   体（２８）下部に設けた素子押え金具（３１）を凹凸の
   関係で前記課電側電極（２３）に設けた凹部又は凸部と
   係合させ、素子組体（２８）上部の素子押え金具（３０
   ）上部にばね（３９）及び同ばね（３９）を受けるため
   の端子金具（３７）を挿入し、締付金具（２５）を接地
   側電極（２２）に設けた雌ねじ（２２ｅ）に対し、締付
   金具（２５）を螺合して端子金具（３７）を前記ばね（
   ３９）の付勢力に抗して押し込み、素子組体（２８）を
   課電側電極（２３）と端子金具（３７）との間に固定し
   た後、金型内に収容して素子組体（２８）と耐圧絶縁筒
   （２１）の間及び耐圧絶縁筒（２１）の外周にゴムモー
   ルド（４２）を設けることを特徴とする避雷碍子の製造
   方法。