JP2506137B2 - 避雷碍子用の耐圧絶縁筒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は送電線あるいは配電線路に雷サージ電流が流
れた場合にそれを速やかに大地へ放電するとともに、そ
の後生じる商用周波の続流電流を抑制遮断することがで
きる避雷碍子に適用される耐圧絶縁筒に関するものであ
る。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 従来の避雷碍子として第６図に示すように、耐張絶縁
棒31に円環状の限流素子32を嵌装し、該耐張絶縁棒31の
両端にはキャップ金具33,34を配設し、前記限流素子32
をキャップ金具33,34間に弾性体35の弾発下に保持させ
るとともに、限流素子32外周を磁器あるいはエポキシ樹
脂製の有機絶縁外套体36により被覆して限流素子32を密
封包蔵した構造のものがあった。

ところが、上記避雷碍子は前記外套体36が磁器あるい
はエポキシ樹脂により形成されていたので、限流素子32
が導通状態となって高温、高圧のアークが発生すると、
それを放圧するための手段として一定圧力により破裂す
る破裂板を前記外套体36に設ける必要があり、このた
め、その製造が煩わしいという問題があった。

この問題を解決するため、本願出願人は第７図に示す
避雷碍子を提案した。この避雷碍子は筒状をなす耐圧絶
縁筒37の両端開口部に対し、キャップ金具38,39を嵌装
固定し、該耐圧絶縁筒37内には限流素子32を収容して、
前記キャップ金具38,39に電気的に接続するとともに、
該耐圧絶縁筒37には限流素子32両端部に対応するように
少なくとも一以上の放圧孔37aを透設し、前記キャップ
金具38,39にはアーク招弧部材40を該放圧孔37a外側にそ
れぞれ対応するように設け、さらに、前記耐圧絶縁筒37
の外周及び耐圧絶縁筒37と限流素子32との間隙をゴム製
の有機絶縁材41によりモールドしてなる避雷碍子を提供
している。

ところが、この避雷碍子は前記耐圧絶縁筒37に複数の
円形状の放圧孔37aを形成しているので、万一何等かの
原因で限流素子32が導通状態となった場合には、高温、
高圧のアークが発生し、この結果耐圧絶縁筒37の内部圧
力が上昇するため、それに耐える必要があり、その分耐
圧絶縁筒を厚肉にすることとなり、避雷碍子が大型化す
る。又、放圧口37aを正規の位置へ複数個設けようとす
るとき加工に手間を要しコスト高になるという問題があ
った。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解
消して、耐圧絶縁筒を避雷碍子に組み込んだ状態で、避
雷碍子に万一想定を越える雷サージ電流が侵入し、ある
いは他の原因で限流素子が導通状態となったような場合
に、その高温、高圧のアークを耐圧絶縁筒に設けたスリ
ットから迅速に外部へ放出させて耐圧絶縁筒に作用する
内部圧力を低減し、耐圧絶縁筒を薄肉化することがで
き、ひいては避雷碍子の小型化及びコストダウンを計る
ことができる耐圧絶縁筒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） 本発明は前記問題点を解消するため、耐圧絶縁筒の内
周面及び外周面の少なくとも一方の周面に対し長手方向
に複数本の放圧用のスリットを互いに平行状に、かつ該
耐圧絶縁筒を貫通しないように形成し、該スリットと対
応する部分に薄肉部を形成するという手段を採ってい
る。

（作用） 本発明の耐圧絶縁筒を避雷碍子に組み込んだ状態で、
限流素子に万一想定を越える雷サージ電流が流れ、ある
いは他の原因によって該限流素子が導通状態となったよ
うな際には、高温・高圧のアークが発生する。このと
き、耐圧絶縁筒の内外周面の少なくとも一方には、長手
方向に互いに平行に、かつ該耐圧絶縁筒を貫通しないよ
うに放圧用のスリットが形成されているので、耐圧絶縁
筒のスリットと対応する薄肉部が高圧のガスにより破壊
されてスリット幅が拡げられ、高圧ガスは外部へ放圧さ
れる。前記耐圧絶縁筒の一部が破壊するが、その損傷は
放圧のための必要最小限度のもので、その後の曲げ、引
張強度等が実用上充分な値を発現できるため問題はな
い。

このようにアークは素早く外部へ放圧されるので、耐
圧絶縁筒に加わる圧力も低下し、この分該絶縁筒の肉厚
の低減を計ることが可能となり、ひいては避雷碍子の小
型化及びコストダウンを計ることができる。

又、耐圧絶縁筒に対し複数のスリットを長手方向に互
いに平行に形成したので、耐圧絶縁筒を周方向に切欠く
幅も小さくすることができるため、曲げ、引張強度等の
機械的強度を向上させることができる。

さらに、本発明では放圧用のスリットが耐圧絶縁筒を
貫通していないので、耐圧絶縁筒内の気密性を向上し、
内部の限流素子の劣化を抑制して耐久性を向上すること
ができる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第５図
に基づいて説明する。

耐強化樹脂（例えばFRP）よりなる円筒状の耐候性を
備えた耐圧絶縁筒１の上端外周部には接着剤２により接
地側の電極金具３が嵌合固定され、該電極金具３の外周
面には図示しない鉄塔の支持アームに取着した取付アダ
プタに取付けられるフランジ部3aが一体に形成されてい
る。又、前記耐圧絶縁筒１の下端外周面には接着剤２に
より有底円筒状の課電側の電極金具４が気密的に嵌合固
定され、該電極金具４の下面には図示しないが、送電線
側に取着した課電側のアークホーンと所定の気中放電間
隔をもって対向るす接地側のアークホーンを取付けるた
めのブラケット4aが一体に形成されている。

前記課電側の電極金具４の内底面には嵌合筒部4bが形
成され、これには課電側の導体金具５の下端部が嵌合固
定されている。該導体金具５の上面には、電圧−電流特
性が非直線性を有する酸化亜鉛を主材とする限流素子６
が直列に積層載置され、この限流素子６の上端面には有
底円筒状をなすバネ受を兼用する接地側の導体金具７が
支持されている。

一方、前記接地側の電極金具３の内周面に形成したネ
ジ部3bには締付リング８が螺合され、該リング８内に嵌
合した中間導体９と前記導体金具７との間には、通電用
のシャント10を有するコイル状のバネ11が介在されてい
る。このバネ11により前記限流素子６が課電側の導体金
具５と接地側の導体金具７との間に押圧固定される。

又、前記耐圧絶縁筒１の内周面には、その長手方向に
放圧用のスリット1aが複数箇所に互いに平行に、かつ等
間隔をおいて半径方向に貫通しないように形成されてい
る。このスリット1aは第２図に示すように電極金具3,4
付近まで形成されている。そして、前記スリット1aと対
応する耐圧絶縁筒１の外周側の薄肉部1bを、耐圧絶縁筒
の内径が細いときには薄く、太いときにはこれより厚く
設定する。厚さの絶対値は適用素材の強度をもとにスリ
ットのない部分の厚さと協調をとり決定するのが、後述
する放圧時における破口作用を促進する上で好ましい。

さらに、前記耐圧絶縁筒１の外周面には例えばゴムよ
りなる多数の絶縁ヒダ12aを有する絶縁外套体12が気密
的にモールドされている。この絶縁外套体12は前記電極
金具3,4の外周面まで延在され、電極金具3,4との気密性
を向上するようになっている。さらに、前記絶縁外套体
12のモールドと同時に、前記接地側の電極金具３の開口
部を密閉する絶縁密閉体13がモールド形成されている。

前記電極金具４にはガス封入孔4cが形成され、この封
入孔4cから前記耐圧絶縁筒１と限流素子６との間に形成
された密閉空間Ｒに対し、窒素ガスあるいは六フッ化硫
黄（SF6）等の絶縁性に優れたガスが封入され、封入後
は密栓14により封止される。なお、このガスの封止圧力
は常圧のため、絶縁外套体12,13への影響は殆どない。

前記絶縁外套体12のほぼ中央部には、前記耐圧絶縁筒
１の外周面から所定距離隔ててガラス、アラミド繊維あ
るいはスチール等よりなる撓み規制リング15が埋設され
ている。このリング15により耐圧絶縁筒１が第１図に鎖
線で示すように、放圧時に半径方向外方へ拡径してもそ
れ以上の変形を防止して耐圧絶縁筒１あるいは絶縁外套
体12の破壊を必要最小限にするようにしている。

次に、前記のように構成した避雷碍子について、その
作用を説明する。

今、避雷碍子を鉄塔に装着した状態において、送電線
に雷サージ電流が流れると、その電流は送電線側のアー
クホーン（図示略）から避雷碍子下端のアークホーン
（図示略）にフラッシオーバされ、課電側の電極金具
４、導電金具５、限流素子６、導体金具７、シャント1
0、中間導体９及び締付リング８を経て、接地側の電極
金具３に流れ、さらに、図示しない取付アダプタを介し
て鉄塔へ流れ、大地に放電される。

又、その後生じる続流は前記両アークホーンと限流素
子６とにより抑制遮断される。

さて、本発明実施例では前記耐圧絶縁筒１の内周面に
内外を貫通しないスリット1aを設けたので、万一、想定
を越える大規模の雷サージ電流が限流素子６に印加され
て、該限流素子６が導通状態となり、高温・高圧のアー
クが発生したような場合でも、そのアークは、直ちに耐
圧絶縁筒１のスリット1a内に作用して薄肉部1b及び該薄
肉部1bと対応する絶縁外套体12を溶融破口しながら該ス
リット1aを円周方向に瞬時に拡径して開口する。この結
果、耐圧絶縁筒１内のアークが外部に放出され、耐圧絶
縁筒１の内部の圧力上昇を低減でき、耐圧絶縁筒１の肉
厚を薄肉化することが可能となり、ひいては避雷碍子の
小型化及び加工も容易なことからコストダウンを計るこ
とができる。

又、本発明実施例では放圧用のスリット1aを耐圧絶縁
筒１の長手方向に形成したので、周方向への切欠き幅も
小さく、従って、機械的強度の向上を計ることができ
る。

なお、本発明は次のようにして具体化することも可能
である。

（１）前記スリットと対応して前記絶縁外套体12に薄肉
部を設けること。

（２）前記実施例では密閉空間Ｒに絶縁性のガスを封入
したが、これに代えてEDPM、シリコーンゴム等の絶縁充
填材を封入すること。

（３）前記実施例では耐圧絶縁筒１の内周面にスリット
1aを設けたが、外周面に設けたり、内外両壁面に形成し
たりすること。

（４）前記実施例では耐圧絶縁筒内に絶縁性ガスを封入
したが、これに代えてEDPM,シリコーンゴム等の絶縁充
填材を封入すること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は耐圧絶縁筒を薄肉化
することができるとともに、機械的強度を確保すること
ができ、ひいては避雷碍子を小型化することができ、耐
圧絶縁筒内の気密性を確保して内部の限流素子の劣化を
防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐圧絶縁筒の部分斜視図、第２図は本発明の耐
圧絶縁筒を組み込んだ避雷碍子の一実施例を示す半縦断
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第２
図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は第２図のＣ−Ｃ線断面
図、第６図及び第７図はそれぞれ従来の避雷碍子を示す
縦断面図である。 １……耐圧絶縁筒、1a……スリット、1b……薄肉部、３
……接地側の電極金具、４……課電側の電極金具、５…
…導電金具、６……限流素子、７……導体金具、８……
締付リング、９……中間導体、10……シャント、11……
バネ、12……絶縁外套体、13……絶縁密閉体、14……密
栓、15……規制リング、Ｒ……密閉空間。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐圧絶縁筒の内周面及び外周面の少なくと
   も一方の周面に対し長手方向に複数本の放圧用のスリッ
   トを互いに平行状に、かつ該耐圧絶縁筒を貫通しないよ
   うに形成し、該スリットと対応する部分に薄肉部を形成
   したことを特徴とする避雷碍子用の耐圧絶縁筒。