JPS63138614A

JPS63138614A - 避雷碍子

Info

Publication number: JPS63138614A
Application number: JP28483586A
Authority: JP
Inventors: 哲也中山; 博藤田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-10

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）本発明は送電線に雷撃によるサージ電流が印加されたと
き、それを速やかに大地に放電するとともに、その後生
じる続流を遮断し地絡事故を防止して再送電を可能にす
る懸垂碍子型の避雷碍子に関するものである。

（従来の技術）従来、雷、開閉サージを吸収し送電線地絡事故を防止す
るために送電線路に′ａ雷器を導入することが考えられ
ていた。

しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電線路に取
付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置等が複雑にな
り好ましくない。このため、従来の碍子の絶縁・電線支
持機能と避雷器の避雷機能を兼ね備えた懸垂碍子型の避
雷碍子が提案されている。この避雷碍子として、本願出
願人は碍子本体の筒部に電圧−電流特性が非直線性の避
雷素子を取着したものを提案している。この避雷碍子は
第３図（本願の図面であるが配列を参照）に示すように
複数個直列に連結され、送電線を支持する碍子装置とし
て使用される。

又、前記避雷素子の断面積は変電所用避雷器として定格
電圧１４０ＫＶ以下では１８ｃ＋Ｊ（素子径４８φｎ）
〜３２ｃｎｌ（素子径６４φｍｍ）、２８０ＫＶ以下で
は３２ｃａｌ（素子径６４φ龍）、又、５００ＫＶ用で
は６４ＣｄＣ素子径６４φ關を２並列）のものが一般に
使用されている。（明電時報１９７８年５月号１ｆｆｉ
巻１４２号３５頁第１表参照）変電用では遮断器の開閉
で発生する開閉サージを吸収させそのレベルを低減させ
る機能をもたせである。このことから、送電用では開閉
サージ処理のための機能は素子設計では支配的とならず
、雷サージ処理の面から素子径が決定され概ね小径化さ
れた。送電線の線路電圧が６６ＫＶの場合で１５ｃｄ、
２７５ＫＶの場合テ２０ＣＩＩ！、５５０ＫＶの場合で
２５ｃ＋Ｊ程度に設定されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、このような従来の装置では、清浄状態におけ
る各避雷碍子の電圧分担は課電側に設けるシールドリン
グにより制御することができるものの避雷碍子の外表面
が汚損湿潤されると、清浄時素子部に流れる電流に比べ
相当大きな漏れ電流が碍子外表面を流れ汚損状態の不均
一さあるいは漏れ電流による乾燥の不均一さに伴う電圧
分担のアンバランスが発生する。このアンバランスはシ
ールドリングでは制御ができない。特に、高い電圧を分
担する碍子が特定できないことから、対策をすべての避
雷碍子に施す必要があり、このためには素子全長を増加
させる以外方法がない。この場合、雷サージを処理する
と制限電圧が素子全長増加分だけ上昇し既設備への適用
を想定すると隣接する碍子装置や電線と塔体間の絶縁を
保護するのが難しくなる。

発明の構成（問題点を解決するための手段）本発明は前記問題点を解決するため、懸垂碍子型の避雷
碍子において、送電線の線路電圧が１８７ＫＶ以下に使
用される避雷碍子単体の課電破壊荷重を１２〜２１ｔｏ
ｎとし、前記避雷素子の断面積をほぼ３０ｃＩ！！以上
とし、同じく２７５ＫＶ以下に使用される避雷碍子単体
の課電破壊荷重を２１〜３３ｔｏｎとし、前記避雷素子
の断面積をほぼ４Ｑｃ４以上とし、同じく５５０ＫＶ以
下に使用される避雷碍子単体の課電破壊荷重を３３〜５
４ｔｏｎとし、前記避雷素子の断面積をほぼ５０ｃ＋Ｊ
以上とする構成を採っている。

（作用）本発明は上記手段を採ったことにより、避雷碍子を複数
個直列に連結した装柱状態において汚ｔａ条件下におけ
る電位分担が改善され、それだけ避雷碍子連の全体とし
ての素子部長さは短くてよい。

このことから、他の碍子連を雷サージより保護すること
が容易となり、既設の線路に適用が可能となる。

（実施例）以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜３図に従っ
て説明する。

第３図に示すように、鉄塔（図示しない）に設けられた
支持アームｌに吊下金具２を介して懸垂碍子型の避雷碍
子３が多数直列に連結垂下され、同避雷碍子３の最下端
には吊下金具４を介して送電線りが支持されている。

第１図に示すように、避雷碍子３を構成する碍子本体５
は筒部５ａと、同筒部５ａの内側面に円環状に、かつ同
心状に形成されたひだ部５ｂと、さらに、前記筒部５ａ
の中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部５ｃとに
より一体成型されている。又、同頭部５ｃの外周にはセ
メント６によりキャップ金具７が被冠固定され、同金具
７には係合凹部７ａが形成され、直上のＭＭ碍子３のビ
ン金具８を係合し得るようにしている。ピン金具８の上
部は前記頭部５ｃの内部にセメント６により固定され、
下端は直下の避雷碍子３の前記キャップ金具７の係合凹
部７ａに係合されている。このようにして複数の避雷碍
子３が直列に連結されている。

前記筒部５ａには第１図及び第２図に示すように円筒状
をなす複数（本実施例では４箇所）の取付孔９が等間隔
に、かつピン金具８と平行状に同筒部５ａを貫通するよ
うに形成されている。

前記各取付孔９には酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）を主材とし
た続流遮断特性に優れた電圧〜電流特性が非直線性の円
柱状をなす複数（この実施例では２（［１ｉ１）の避雷
素子１０が直列に嵌入され、ガラス、樹脂、ゴム等の絶
縁性のある気密封着剤１１により接着固定されている。

前記取付孔９の上下両端部には屋外使用に対する耐候性
のある磁器、ガラス等の無機質の封着蓋１２．１３が前
記気密封着剤１１により接着固定されている。この気密
封着剤１１及び封着蓋１２゜１３により前記避雷素子１
０の劣化を防止するようになっている。さらに、前記避
雷素子１０と封着蓋１２．１３との間には、平面円形状
をなす上部電極１４と下部電極１５が介在され、それら
の外周には前記封着蓋１２．１３の外周に切り欠き形成
した凹部１２ａ、１３ａを通って外部へ導出されるリー
ド部１４ａ、１５ａが一体に折り曲げ形成されている。

そして、リード部１４ａはキャップ金具７に接続され、
リード部１５ａはリード線１６を介してピン金具８と接
続されている。

前記各リード部１４ａ相互を電気的に低インダクタンス
で接続するように、前記筒部５ａの上面にはメタリコン
によりリング状電極１８が貼着固定されている。又、前
記各リード部１５ａの水平部には各リード部１５ａを電
気的に接続するリング状電極１９がハンダあるいは圧着
により固定されている。

ところで、汚１ｉ条件下におけるａ雷碍子連の電圧分担
のアンバランスは第４図に示すように理想的には１．０
であるが、既設備の鉄塔クリアランスや碍子装置のクリ
アランスをふまえ雷サージを処理する際の制限電圧面か
ら碍子連の素子全長はある値以下に制約される。このこ
とは、既設線路に避雷碍子を通用するにあたり分担電圧
アンバランスも必然的に抑制され平等分担に対し１．５
程度が上限となる。汚損条件下における分担電圧のアン
バランスは数時間続くこともあり、避雷器設計で考える
２秒間程度継続する異常電圧と異なる。

上記数値は自然現象を対象とすることから経験的な値で
ある。このアンバランスに対する１、５倍以下の目標を
達成しようとする１つの手段として第４図に示すように
避雷素子１０の断面積を増し分担電圧のアンバランスが
発生したときの素子電流を増加させ、これにより他の碍
子に電圧降下を発生させアンバランスの上昇を抑制させ
ることが必要になる。

ここで、第５図を参照しながら、避雷素子１０の断面積
の具体的数値を送電線りの線路電圧を三段階に区分して
、課電破壊荷重とともに例示すると次のようになる。

まず、送電線の線路電圧が１８７ＫＶ以下では、避雷碍
子単体の課電破壊荷重を１２〜２１Ｌｏｎとし、前記避
雷素子１０の断面積をほぼ３０ｃｎｌとしている。

同じく線路電圧が２７５ＫＶ以下では・避雷碍子単体の
課電破壊荷重を２１〜３３ｔｏｎとし、前記Ｍ雷素子１
０の断面積をほぼ４０　Ｃ１ｌ＋としている。

同じく線路電圧が５５０ＫＶ以下では、避雷碍子単体の
課電破壊荷重を３３〜５４ｔｏｎとし、前記避雷素子１
０の断面積をほぼ５０　ｃｕｔとしている。

次に、以上のように構成された避雷碍子についてその作
用を説明する。

送電線りに雷サージの過大電圧が印加されると、このと
きの電流は吊下金具４を経て最下側の避雷碍子３のピン
金具８へ流れ、リード線１Ｇ−リード部１５ａ−下部電
極１５−避雷素子１ｏ−上部電極１４−リード部１４ａ
−キャップ金具７へと伝達される。その後、同キャップ
金具７がら、直上の避雷碍子３のピン金具８へ伝達され
る。同様に複数直列に連結された避雷碍子３に伝達され
、最上端の避雷碍子３のキャップ金具７から吊下金具２
、及び支持アーム１を経て大地へアースされる。

このとき、碍子本体５に内蔵された避雷素子１０はその
特性により速やかに抵抗値を減じて雷サージによる大電
流を放電させる。又、前記雷サージに継続する続流に対
しては避雷素子１ｏは直ちに抵抗値を復元して絶縁を回
復するので、続流放電は抑制遮断されて電線路は正常に
復帰する。

さて、本発明実施例においては、避雷碍子３の差部５ａ
に対し断面積が従来の値の２倍程度の避雷素子１０を使
用したので、分担電圧アンバランス時の素子電流を増加
させ、これによりアンバランスの上昇を抑制でき、又、
静電容量も増加するので素子全長も従来と同一に設定で
き、従って、送電線支持碍子装置として直列に連結して
避雷碍子連とした場合、避雷碍子適長増加を防止でき、
隣接する碍子装置あるいは塔体との絶縁強調をとり易く
、既設の送電線路に容易に適用することができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
次のように具体化してもよい。

（１）２個、３個又は５個以上の避雷素子１０を等角度
に配置すること。

（２）前記リング状電極１８．１９いずれか一つを省略
すること。又、両リング状電極１８．１９を省略するこ
と。

発明の効果以上詳述したように、本発明は避雷碍子単体の素子断面
積を従来と比較して大きくすることにより、清浄時なら
びに汚損時のいずれにおいても課電側と接地側との間の
電位分担を平均化し碍子適長の増加を防止できることか
ら、既設の送電線路に容易に通用することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す避雷碍子の部分半縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は避雷
碍子の使用状態を示す正面図、第４図はＪ　Ｉ　ＳＣ３
８１０に規定された避雷素子の断面積に対する倍率と、
電位分布のバラツキとの関係を示すグラフ、第５図は送
電線の線路電圧と避雷素子の断面積との関係を示すグラ
フである。３・・・避雷碍子、５・・・碍子本体、５ａ・・・差部
、５ｃ・・・頭部、７・・・キャップ金具、８・・・ビ
ン金具、９・・・取付孔、１０・・・避雷素子、１１・
・・気密封着剤、１２．１３・・・封着蓋、１４（１５
）・・・上部（下部）電極。

Claims

【特許請求の範囲】１　碍子本体（５）の笠部（５ａ）の中央上部に形成し
た有蓋筒状の頭部（５ｃ）にキャップ金具（７）を被冠
固定し、頭部（５ｃ）の内側にはピン金具（８）を嵌入
固定し、前記笠部（５ａ）には電圧−電流特性が非直線
性の避雷素子（１０）を取着し、避雷素子（１０）の上
端部及び下端部には上部電極（１４）及び下部電極（１
５）を設けた避雷碍子において、送電線の線路電圧が１８７ＫＶ以下に使用される避雷碍
子単体の課電破壊荷重を１２〜２１ｔｏｎとし、前記避
雷素子（１０）の断面積をほぼ３０ｃｍ＾２以上とし、同じく２７５ＫＶ以下に使用される避雷碍子単体の課電
破壊荷重を２１〜３３ｔｏｎとし、前記避雷素子（１０
）の断面積をほぼ４０ｃｍ＾２以上とし、同じく５５０
ＫＶ以下に使用される避雷碍子単体の課電破壊荷重を３
３〜５４ｔｏｎとし、前記避雷素子（１０）の断面積を
ほぼ５０ｃｍ＾２以上としたことを特徴とする避雷碍子。