JP2015032458A

JP2015032458A - ピン碍子

Info

Publication number: JP2015032458A
Application number: JP2013161250A
Authority: JP
Inventors: 聖高山崎; Kiyotaka Yamasaki; 時宏北村; Yukihiro Kitamura; 章弘三浦; Akihiro Miura; 直博五十嵐; Naohiro Igarashi; 守幸喜多; Moriyuki Kita; 昌弘榊原; Masahiro Sakakibara; 田中　稔; Minoru Tanaka; 稔田中
Original assignee: Otowa Electric Co Ltd; Kansai Electric Power Co Inc; Nihon Network Support Co Ltd
Current assignee: Otowa Electric Co Ltd; Kansai Electric Power Co Inc; Nihon Network Support Co Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-16

Abstract

【課題】電線を支持する機能だけでなく、簡単な構成でもって耐雷性能を持ったピン碍子を提供する。
【解決手段】側部に電線をバインド線で縫縛することにより電線を支持し、底部に接着材１９で固着された腕金取付用ピン１４を導出した磁器製の碍子本体１２を備え、その碍子本体１２の頂部を軸方向に延設すると共にその延設部１５に中空孔１６を成型してその中空孔１６に酸化亜鉛形バリスタあるいは直列ギャップからなる素子要素１７を収容し、延設部１５の中空孔底部に貫通孔１８を成型すると共にその貫通孔１８に電極機能を持たせたボルト２２を挿通して腕金取付用ピン１４に螺着させ、延設部１５の中空孔開口部に上部金具２７を被嵌し、素子要素１７を上部金具２７およびボルト２２に接触させて電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電柱の腕金に取り付けられ、電線をバインド線で縫縛することによりその電線を支持するピン碍子に関する。

例えば、電柱などで電線を支持するピン碍子としては、一般的に磁器製の碍子本体を有するものが使用されている。この種のピン碍子１は、図４に示すように、磁器製の碍子本体２の側部に環状凹部３が成型され、底部にピン４を鉛直下方へ向けて導出した構造を具備する。碍子本体２の底部から導出されたピン４は、その上端部がセメント等の接着材５で碍子本体２の底部に固着され、下端部に雄ねじが成型されている。

このような構造を備えたピン碍子１は、図５に示すような構造でもって電柱６に設置される。つまり、ピン４の下端部を電柱６の腕金７に穿孔された貫通孔に挿通させ、その腕金７の下側でピン４の雄ねじにナット８を螺合させることにより、碍子本体２を腕金７に固定するようにしている。このようにして、電柱６の両側に設けられた二つの腕金７のそれぞれにピン碍子１を設置し、それぞれの碍子本体２の環状凹部３に電線９を水平に沿わせた状態でもってバインド線（図示せず）で縫縛することによりその電線９を碍子本体２で支持するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４８２８７号公報

ところで、前述の特許文献１に開示されたようなピン碍子１は、電線９を碍子本体２で支持する機能のみを有するものである。一方、電線９およびその付近への落雷による雷サージに起因して異常電圧が発生した際に、その雷撃による過渡的な過電圧であるサージ電圧を吸収してサージ電流を分流することにより、電線９の周辺設備を雷サージから保護する必要がある。そのため、この種のピン碍子１においても、電線９を支持する機能のみならず、耐雷性能を持ったピン碍子が要望されている。

そこで、本発明は前述の改善要望に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電線を支持する機能だけでなく、簡単な構成でもって耐雷性能を持ったピン碍子を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係るピン碍子は、側部に電線をバインド線で縫縛することにより電線を支持し、底部に接着材で固着された腕金取付用ピンを導出した磁器製の碍子本体を備え、碍子本体の頂部を軸方向に延設すると共にその延設部に中空孔を成型してその中空孔に素子要素を収容し、延設部の中空孔底部に貫通孔を成型すると共にその貫通孔に電極機能を持たせたボルトを挿通して腕金取付用ピンに螺着させ、延設部の中空孔開口部に上部金具を被嵌し、素子要素を上部金具およびボルトに接触させて電気的に接続したことを特徴とする。なお、素子要素としては酸化亜鉛形バリスタが有効である。

本発明では、素子要素を酸化亜鉛形バリスタとした場合、碍子本体の頂部を軸方向に延設し、その延設部に中空孔を成型してその中空孔に酸化亜鉛形バリスタを収容したことにより、電線を支持する機能だけでなく、耐雷性能を持たせることができる。つまり、碍子本体の延設部の中空孔に収容された酸化亜鉛形バリスタは、サージ電圧に対しては低抵抗、電線の通常の対地電圧に対しては絶縁抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺｎＯ等からなる限流素子である。

また、延設部の中空孔底部に貫通孔を成型すると共にその貫通孔に電極機能を持たせたボルトを挿通して腕金取付用ピンに螺着させ、延設部の中空孔開口部に上部金具を被嵌し、素子要素を上部金具およびボルトに接触させて電気的に接続したことにより、電線およびその付近への落雷による雷サージに起因して異常電圧が発生した際に、その雷撃による過渡的な過電圧であるサージ電圧を酸化亜鉛形バリスタにより吸収する。この時、落雷によるサージ電流が上部金具から酸化亜鉛バリスタおよびボルトを介して腕金取付用ピンへ分流することにより、電線の周辺設備を雷サージから保護する。

なお、延設部の中空孔底部に貫通孔を成型すると共にその貫通孔にボルトを挿通して腕金取付用ピンに螺着させた構造を採用したことにより、腕金取付用ピンを碍子本体の底部に接着材で固着するだけでなく、貫通孔に挿通されたボルトを腕金取付用ピンに螺着させることにより、このボルトによっても腕金取付用ピンを碍子本体に固定することで碍子本体に対する腕金取付用ピンの取り付け強度を向上させることができる。

本発明によれば、素子要素を酸化亜鉛形バリスタとした場合、碍子本体の頂部を軸方向に延設し、その延設部に中空孔を成型してその中空孔に酸化亜鉛形バリスタを収容したことにより、電線を支持する機能だけでなく、耐雷性能を持たせることができる。その結果、電線を支持する機能を持つ避雷器としてピン碍子を使用することができる。また、延設部の中空孔底部に貫通孔を成型すると共にその貫通孔に電極機能を持たせたボルトを挿通して腕金取付用ピンに螺着させたことにより、碍子本体と腕金取付用ピンの固着を強固なものにすることができる。

本発明の実施形態で、ピン碍子の全体構成を示す断面図である。図１のピン碍子にカバーおよびコネクタを取り付けた状態を示す一部断面を含む正面図である。図２のピン碍子を電柱の腕金に設置した状態を示す正面図である。従来のピン碍子を示す断面図である。図４のピン碍子を電柱の腕金に設置した状態を示す正面図である。

本発明に係るピン碍子の実施形態を図１〜図３を参照しながら以下に詳述する。

この実施形態のピン碍子１１は、図１に示すように、磁器製の碍子本体１２の側部に環状凹部１３が成型され、底部に腕金取付用ピン１４を鉛直下方へ向けて導出した構造を備え、碍子本体１２の頂部を軸方向（鉛直上方）へ向けて延設し、その延設部１５に中空孔１６を成型してその中空孔１６に素子要素１７を収容する。この碍子本体１２の延設部１５に成型された中空孔１６は、上端で開口する有底円筒状をなし、その底面にはボルト挿通用の貫通孔１８が碍子本体１２の底部まで貫通するように成型されている。碍子本体１２の底部から導出された腕金取付用ピン１４は、その上端部がセメント等の接着材１９で碍子本体１２の底部に固着され、下端部に雄ねじ部２０が成型されている。このピン碍子１１では、碍子本体１２の側部に成型された環状凹部１３で電線３９を支持するため、その碍子本体１２の頂部を延設して素子要素１７を収容した延設部１５に応力が加わることがないので、この延設部１５には電線３９を支持する強度が必要ない。なお、腕金取付用ピン１４の上端部には、ボルト２２を螺合するための雌ねじ部２１が成型されている。

延設部１５の中空孔１６に成型された貫通孔１８に電極機能を持たせるために頂部を平滑化したボルト２２を挿通させて腕金取付用ピン１４の上端部に螺着する。つまり、ボルト２２の雄ねじ部２３を腕金取付用ピン１４の上端部の雌ねじ部２１に螺合させることにより、ボルト２２と腕金取付用ピン１４とを連結する。一方、延設部１５の中空孔１６に収容される素子要素１７としては、酸化亜鉛形バリスタや直列ギャップ等がある。この酸化亜鉛形バリスタは、サージ電圧に対しては低抵抗、電線の通常の対地電圧に対しては絶縁抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺｎＯ等からなる限流素子である。なお、素子要素１７の具体的な構造については、図示を省略している。

この素子要素１７の下端部は、延設部１５の中空孔１６の底部に係止されたボルト２２の頭部２４に接触する。また、素子要素１７の上端部は、延設部１５の中空孔開口部に設けられた第一の鍔部２５にＯリング２６を介して加締めにより被嵌された上部金具２７に接触する。この上部金具２７には、鉛直上方へ延びる上部電極２８が取り付けられている。これにより、上部電極２８−上部金具２７−素子要素１７−ボルト２２−腕金取付用ピン１４からなる雷サージに対しての電気的な導通路が構成される。この時、ボルト２２が下部金具として機能し、腕金取付用ピン１４が下部電極として機能することにより、前述の導通路にサージ電圧が印加された時には、ピン碍子１１が避雷器として耐雷性能を発揮する。

前述のように、延設部１５の中空部１６の底部に貫通孔１８を成型し、頭部２４が素子要素１７と接触するボルト２２を貫通孔１８に挿通して腕金取付用ピン１４に螺着させた構造としている。これにより、腕金取付用ピン１４を碍子本体１２の底部に接着材１９で固着するだけでなく、ボルト２２を腕金取付用ピン１４に螺着させることで、このボルト２２によっても腕金取付用ピン１４を碍子本体１２に固定することで碍子本体１２に対する腕金取付用ピン１４の取り付け強度を向上させることができる。

なお、ボルト２２の頭部２４と延設部１５の中空孔１６の底部との間にＯリング２９を介在させた構造としている。このように、ボルト２２の頭部２４と延設部１５の中空孔１６の底部との間にＯリング２９を介在させたことにより、Ｏリング２９のシール機能でもって、碍子本体１２の底部から貫通孔１８を介して延設部１５の中空孔１６に雨水などの浸水を回避することができる。

このピン碍子１１は、碍子本体１２の延設部１５の中空孔開口部で露呈する上部金具２７（図１参照）が電線に接続される充電部となることから、図２に示すように、その上部金具２７を覆う樹脂製のカバー３０を装着するようにしている。なお、カバー３０の上方には、電線に接続するためのコネクタ３１が配置されている。このコネクタ３１は、カバー３０から突出した上部電極２８と電気的に接続されている。このカバー３０は、充電部である上部金具２７を雨水から保護するだけでなく、鳥などによる被害を阻止する機能を有する。

つまり、碍子本体１２の延設部１５の中空孔開口部に成型された第一の鍔部２５の下方に第二の鍔部３３を成型し、この第二の鍔部３３の周囲にカバー３０の下端部３４を近接配置するようにしている。このようにカバー３０の下端部３４を第二の鍔部３３の周囲に近接配置することにより、野鳥の電柱への営巣で巣材中に含まれる針金などがピン碍子１１の外部から入り込んで上部金具２７に接触することを未然に防止することができる。

この実施形態のピン碍子１１では、図３に示すように、腕金取付用ピン１４の下端部を電柱３６の腕金３７に穿孔された貫通孔に挿通させ、その腕金３７の下側で腕金取付用ピン１４の雄ねじ２０にナット３８を螺合させることにより、碍子本体１２を腕金３７に固定する。このようにして腕金３７に固定された碍子本体１２の環状凹部１３に電線３９を水平に沿わせた状態でもってバインド線（図示せず）で縫縛することによりその電線３９を碍子本体１２で支持する。一方、電柱３６の腕金３７に取り付けられた腕金取付用ピン１４は接地線（図示せず）に接続され、上部金具２７に設けられた上部電極２８はリード線４０で電線３９に接続されている。

図３では、電柱３６の両側に二つの腕金３７が設けられ、一方の腕金３７に実施形態のピン碍子１１が取り付けられ、他方の腕金３７に従来のピン碍子１が取り付けられている。実施形態のピン碍子１１と従来のピン碍子１において、腕金３７からの電線３９の支持高さ、つまり、腕金３７から碍子本体１２，２の環状凹部１３，３までの高さが同一であるため、実施形態のピン碍子１１と従来のピン碍子１を腕金３７上に混在させて配置することができる。このようにすれば、ピン碍子１１、１の設置工事における作業性の向上が図れる。

このピン碍子１１では、碍子本体１２の頂部を軸方向に延設し、その延設部１５に中空孔１６を成型してその中空孔１６に酸化亜鉛形バリスタおよび直列ギャップからなる素子要素１７を収容したことにより、電線３９を支持する機能だけでなく、耐雷性能を持たせることができる。つまり、電線３９およびその付近への落雷による雷サージに起因して異常電圧が発生した際に、その雷撃による過渡的な過電圧であるサージ電圧を素子要素１７の酸化亜鉛形バリスタにより吸収してサージ電流を分流することにより、電線３９の周辺設備を雷サージから保護する。この時、電線４０からピン碍子１１へ侵入したサージ電流は、前述したように、上部電極２８−上部金具２７−素子要素１７−ボルト２２−腕金取付用ピン１４からなる導通路に流れ、その腕金取付用ピン１４に接続された接地線に流れ出ることになる。

ここで、酸化亜鉛形バリスタの性能を超える直撃雷などの異常電圧が発生すると、酸化亜鉛形バリスタが故障することもあり、その場合、碍子本体１２の延設部１５の中空孔１６で内部アークが発生し、そのアーク熱でもって大量のガスが発生して内部圧力が急激に上昇する。内部圧力が急激に上昇すると、上部金具２７は碍子本体１２の延設部１５の中空孔開口部にかしめにより固定された構造であることから、この上部金具２７が外れてアークが上方に向けて放出される。この外部アークを発生させることにより内部アークを消滅させる。このように、外部アークが碍子本体１２の上方に向けて放出されるので、急激な内部圧力の上昇でもって碍子本体１２が爆発的に破壊されてその破片が周囲へ飛散することを未然に防止することができる。

なお、以上の実施形態では、延設部１５の中空孔１６に収容する素子要素１７として、酸化亜鉛形バリスタおよび直列ギャップ等を選定することにより、耐雷性能を発揮するピン碍子１１を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、酸化亜鉛形バリスタおよび直列ギャップ以外の他の素子要素を選定し、耐雷性能以外の他の機能を発揮させるようにすることも可能である。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１１ピン碍子
１２碍子本体
１４腕金取付用ピン
１５延設部
１６中空孔
１７素子要素
１８貫通孔
１９接着材
２２ボルト
２７上部金具
３９電線

Claims

側部に電線をバインド線で縫縛することにより前記電線を支持し、底部に接着材で固着された腕金取付用ピンを導出した磁器製の碍子本体を備え、前記碍子本体の頂部を軸方向に延設すると共にその延設部に中空孔を成型してその中空孔に素子要素を収容し、前記延設部の中空孔底部に貫通孔を成型すると共にその貫通孔に電極機能を持たせたボルトを挿通して前記腕金取付用ピンに螺着させ、前記延設部の中空孔開口部に上部金具を被嵌し、前記素子要素を上部金具およびボルトに接触させて電気的に接続したことを特徴とするピン碍子。
前記素子要素を酸化亜鉛形バリスタとした請求項１に記載のピン碍子。