JP2509742B2 - 送電線用避雷碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は送電線に雷サージ電流が侵入した場合、そ
れを速やかに大地に放電することができるとともに、そ
の後生じる商用周波の続流電流を抑制遮断して地絡事故
を未然に防止することができる送電線用避雷碍子装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、送電線用避雷碍子装置を構成するに際して、送
電線を支持する絶縁支持碍子と別体に形成した避雷碍子
を取付アダプタを介して鉄塔の支持アームに支持すると
ともに、前記絶縁支持碍子の課電側吊下金具と避雷碍子
の先端部との間にそれぞれ放電電極を装着して、両放電
電極間に気中放電間隙を形成する方式がある。この別体
方式は既設の鉄塔に適用しようとすると、避雷碍子と鉄
塔との絶縁クリアランスを確保するのが困難であった
り、前記支持アームの補強を行う等の問題が生じる。

この問題を解消するため、従来の電気絶縁と電線荷重
支持機能を有する碍子に避雷機能を付与して既設の鉄塔
に容易に適用できるように工夫した兼用方式の避雷碍子
装置が提案されている。この避雷碍子装置として、第４
図に示すようなものがある。この装置は支持アーム１に
対し接地側吊下金具ユニット３を介して限流素子を内蔵
した懸垂型避雷碍子４を直列に多数連結してなる懸垂型
避雷碍子連５を吊下するとともに、前記各避雷碍子４の
限流素子をリード線により直列に連結し、送電線15に雷
サージ電流が侵入した場合、その電流を前記限流素子に
より前記支持アーム１へ放電するとともに、その後の続
流電流を限流素子により限流抑制し、地絡事故を防止す
るようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述した避雷碍子装置では、設計を越える
過大な雷サージの侵入によって動作した場合、限流素子
が損傷を受け電気的な絶縁不良体になり、永久地絡故障
体になることがある。その際の地絡事故から系統復帰す
る場合の運転再投入ができ無くなるという欠点があっ
た。一方、これを防ぐ技術として第５図に示す装置があ
る。この装置は懸垂型避雷碍子連５と鉄塔本体との水平
方向の絶縁クリアランスは充分確保できるので問題がな
いが、送電線15を支持する避雷碍子連５と、通常の懸垂
碍子連11を連結するための連結長Ｌが通常の絶縁懸垂碍
子のみを連結した場合と比較して、約20〜40％と非常に
長くなり、この結果、送電線15と下相に位置する支持ア
ーム１との垂直方向の絶縁クリアランスＣが小さくな
り、電線が横揺れした場合の塔体クリアランスも小さく
なる。従って、既設の送電線支持碍子装置に適用する上
で、他相との絶縁協調を図ることが難しくなるという問
題が発生する。

上記問題を解決するため、前記各懸垂型避雷碍子４の
限流素子の間にそれぞれ放電間隙を設けたものも提案さ
れたが、各放電間隙を合計した絶縁耐力をそれ程大きく
とることができず、このため懸垂型避雷碍子４の個数を
増加して避雷碍子連長をさらに長くしなければならない
という問題があった。

この発明の目的は限流素子が劣化したり、想定を越え
る雷撃により該限流素子が導通状態となった場合に、系
統の復帰を妨げる永久地絡事故を未然に防止することが
できるとともに、避雷碍子及び絶縁碍子の垂直方向の長
さを短くして既設の送電線支持碍子装置に容易に適用す
ることができる送電線用避雷碍子装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、鉄塔に対し接地
側吊下金具ユニットを介して第１絶縁碍子を連結吊下
し、該第１絶縁碍子の下端部には第１連結金具ユニット
を介して、電圧−電流特性が非直線性の限流素子を備え
た線路方向へ指向する第１避雷碍子の接地側端部を連結
するとともに、同じく前記第１連結金具ユニットに対し
前記第１避雷碍子と反対側へ指向する第２絶縁碍子又は
第２避雷碍子の接地側端部を連結し、前記第１避雷碍子
と第２絶縁碍子又は第２避雷碍子との課電側端部にはそ
れぞれ第２連結金具ユニット及び電線引留金具を介して
送電線を連結し、前記電線引留金具間をジャンパー線に
より接続し、さらに、接地側吊下金具ユニット側に接地
側放電電極を設け、前記第１連結金具ユニット側に課電
側放電電極を設けて、両放電電極間に所定の気中放電間
隙を形成するという手段をとっている。

〔作 用〕

この発明は、送電線に雷サージ電流が侵入すると、こ
のサージ電流は電線引留金具及び第２連結金具ユニット
を経て避雷碍子の限流素子に流れ、その後、第１連結金
具ユニットに設けた課電側の放電電極から気中放電間隙
をフラツシオーバして、接地側の放電電極に流れ、さら
に接地側の吊下金具ユニットを経て鉄塔に流れ、大地に
放電される。このとき避雷碍子の限流素子は前記気中放
電間隙と協働して雷サージ電流の後に続く続流電流を抑
制遮断するので、地絡事故が防止される。設計を越える
雷サージに対しては避雷碍子の限流素子が損傷し導通状
態になるため、続流により地絡事故に到るも、系統の遮
断器の動作により、前記ギャップが絶縁回復するため、
遮断器再投入による系統の運転再開を妨げることがな
い。

又、この発明は絶縁碍子の下端部に第１連結金具ユニ
ットを介して避雷碍子と絶縁碍子、又は左右一対の避雷
碍子を線路方向へ指向するように連結したもので、絶縁
碍子と避雷碍子を垂直に連結吊下した場合と比較して碍
子連全体の垂直方向の長さが短くなり、このためジャン
パー線と下相に位置する鉄塔支持アームとの絶縁クリア
ランスを確保することができ、既設の送電線支持碍子装
置に適用することが容易となる。

〔実施例〕

以下、この発明を具体化した一実施例を第１図及び第
２図に基づいて説明する。

第１図に示すように、鉄塔の支持アーム１にはホーン
状の接地側放電電極２を有する接地側吊下金具ユニット
３を介して懸垂碍子４を直列に連結してなる第１絶縁碍
子としての第１懸垂碍子連５が連結吊下されている。こ
の第１懸垂碍子連５の下端部にはホーン状の課電側放電
電極６を備えた課電側吊下金具ユニット７が連結され、
該吊下金具ユニット７の下端部には連結ヨーク８が連結
され、さらに該連結ヨーク８の右端部には接地側連結金
具ユニット９を介して懸垂型避雷碍子10を直列に連結し
てなる第１避雷碍子としての第１懸垂型避雷碍子連11の
接地側端部が連結されている。さらに、前記連結ヨーク
８の左端部には接地側連結金具ユニット９を介して懸垂
碍子４を直列に連結してなる第２絶縁碍子としての第２
懸垂碍子連5Aの接地側端部が連結されている。この実施
例では前記課電側吊下金具ユニット７、連結ヨーク８及
び接地側連結金具ユニット９により第１連結金具ユニッ
トＪを構成している。

前記第１懸垂碍子連11及び第２懸垂碍子連5Aの課電側
端部には課電側アークホーン12を有する第２連結金具ユ
ニット13及び電線引留金具14を介して送電線15が連結把
持されている。又、前記両電線引留金具14間にはジャン
パー線16の両端が接続されている。

次に、前記懸垂型避雷碍子10の構造を第２図に基づい
て説明する。

碍子本体21の頭部にはキャップ金具22がセメントによ
り嵌合固定され、前記頭部の内側にはピン金具23がセメ
ントにより嵌合固定されている。前記碍子本体21の笠部
に一体形成した複数の取付筒部21aの内部には、例えば
酸化亜鉛を主材とする電圧−電流特性が非直線性の材料
よりなる限流素子24が収納され、図示しない電極板ある
いは付勢ばねを介して上部キャップ電極25及び下部キャ
ップ電極26により被嵌固定されている。前記キャップ金
具22の外周には万一前記限流素子24が設計を越える雷サ
ージ電流による損傷を受け、その後の地絡続流電流によ
り導通状態になっ場合に、アークを外側方向へ導いて前
記碍子本体21の破壊を阻止するためのアーク偏向板27が
水平に固定され、前記上部キャップ電極25とアーク偏向
板27はリード線28により電気的に接続され、下部のキャ
ップ電極26とピン金具23はリード線29により電気的に接
続されている。

次に、前記のように構成した送電線用避雷碍子装置に
ついて、その作用を説明する。

今、第１図において送電線15に雷サージ電流が侵入す
ると、この電流は電線引留金具14及び第２連結金具ユニ
ット13を経て第１懸垂型避雷碍子連11に流れる。このと
き、第２図に示す懸垂型避雷碍子10では、サージ電流が
ピン金具23、リード線29、下部キャップ電極26、限流素
子24、上部キャップ電極25、リード線28、及びキャップ
金具22の順に流れ、その後、順次第１連結金具ユニット
Ｊ側に位置する懸垂型避雷碍子10に流れ、さらに、課電
側放電電極６から気中放電間隙Ｇをフラッシオーバして
接地側放電電極２へ流れ、さらに、接地側吊下金具ユニ
ット３から鉄塔の支持アーム１に流れ、大地に放電され
る。

一方、前記雷サージ電流に続く続流電流は、各懸垂型
避雷碍子10の限流素子24の抵抗値の復元と、気中放電間
隙Ｇとにより抑制遮断され、地絡事故が防止される。次
に、設計を越える雷サージに対しては避雷碍子10の限流
素子24が損傷し導通状態になるため、続流による地絡事
故に到るも、系統の遮断器の動作により、前記ギャップ
Ｇが絶縁回復するため、遮断器再投入により系統の運転
再開を妨げることがない。

さて、この発明の実施例では、第１懸垂碍子連５の下
端部に線路方向へ指向するように第１懸垂型避雷碍子連
11及び第２懸垂碍子連5Aを連結したので、第１懸垂碍子
連５と第１懸垂型避雷碍子連11を垂直方向に直列に連結
した場合と比較して、懸垂碍子連５下端部からジャンパ
ー線16までの距離を短くすることができ、この結果、該
ジャンパー線16と下相の支持アーム１との絶縁クリアラ
ンスを充分確保することができ、既設の送電線支持碍子
装置に容易に適用することが可能となる。

特に、この発明では懸垂碍子連５の連結長L2と比較し
て長い連結長L1の第１懸垂型避雷碍子連11を横向きに配
置したので、逆の場合と比較して碍子連の垂直方向の長
さを効率よく短くすることができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、第１図において二点鎖線で示すように第２懸垂碍子
連5Aを第２避雷碍子としての第２懸垂型避雷碍子連11A
に代えることもできる。この場合には送電線15に左右い
ずれの方向から雷サージ電流が侵入してもジャンパー線
16を通すことなく速やかに懸垂型避雷碍子連11に導くこ
とができるので、動作の信頼性が向上する。

又、第３図に示すように、例えばジャンパー線16を懸
垂型避雷碍子連11の外側に張り出すように配置すること
もできる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明は絶縁碍子と避雷碍子
との垂直方向の連結長さを短くして、既設の送電線支持
碍子装置に容易に適用することができるとともに、避雷
碍子の雷サージ電流等による永久地絡事故を未然に防止
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した送電線用避雷碍子装置の
一実施例を示す正面図、第２図は懸垂型避雷碍子の半縦
断面図、第３図はこの発明の別例を示す平面図、第４図
及び第５図は懸垂型避雷碍子装置の従来例を示す正面図
である。 １……支持アーム、２……接地側放電電極、３……接地
側吊下金具ユニット、４……懸垂碍子、５……第１絶縁
碍子としての第１懸垂碍子連、5A……第２絶縁碍子とし
ての第２懸垂碍子連、６……課電側放電電極、８……連
結ヨーク、10……懸垂型避雷碍子、11……第１避雷碍子
としての第１懸垂型避雷碍子連、11A……第２避雷碍子
としての第２懸垂型避雷碍子連、13……第２連結金具ユ
ニット、14……電線引留金具、15……送電線、16……ジ
ャンパー線、21……碍子本体、24……限流素子、25,26
……キャップ電極、Ｇ……気中放電間隙、Ｊ……第１連
結金具ユニット。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄塔に対し接地側吊下金具ユニット（３）
   を介して第１絶縁碍子（５）を連結吊下し、該第１絶縁
   碍子（５）の下端部には第１連結金具ユニット（Ｊ）を
   介して、電圧−電流特性が非直線性の限流素子（24）を
   備えた線路方向へ指向する第１避雷碍子（11）の接地側
   端部を連結するとともに、同じく前記第１連結金具ユニ
   ット（Ｊ）に対し前記第１避雷碍子（11）と反対側へ指
   向する第２絶縁碍子（5A）又は第２避雷碍子（11A）の
   接地側端部を連結し、前記第１避雷碍子（11）と第２絶
   縁碍子（5A）又は第２避雷碍子（11A）との課電側端部
   にはそれぞれ第２連結金属ユニット（13）及び電線引留
   金具（14）を介して送電線（15）を連結し、前記電線引
   留金具（14,14）間をジャンパー線（16）により接続
   し、さらに、接地側吊下金具ユニット（３）側に接地側
   放電電極（２）を設け、前記第１連結金具ユニット
   （Ｊ）側に課電側放電電極（６）を設けて、両放電電極
   （2,6）間に所定の気中放電間隙（Ｇ）を形成したこと
   を特徴とする送電線用避雷碍子装置。