JP2535397B2 - 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、送電線に電撃による異常大電流が流れた
とき、避雷機能によりそれを速やかに大地へ放電すると
共に、その後に生じる続流を抑制遮断して永久地絡を防
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］ 従来のこの種の送電線用避雷碍子装置としては、例え
ば、第３図に示すような構成のものが知られている。こ
の従来装置では、鉄塔の支持アーム１に送電線９用の懸
垂碍子連６が支持され、この懸垂碍子連６から所定距離
を隔てた位置に図示しない支持部材を介して避雷碍子14
が吊下固定され、懸垂碍子連６の下端の下部ホーン取付
金具７にはアーキングホーン18が支持されると共に、避
雷碍子14の下端部にはアーキングホーン17が支持され、
両アーキングホーン17,18間に所定の気中放電間隙Ｇが
設けられている。

ところが、この従来装置においては、アーキングホー
ン18が下部ホーン取付金具７に支持されているため、第
３図に鎖線で示すように、懸垂碍子連６が送電線９に対
する風圧や冠雪等により線路方向に揺動されたとき、下
部ホーン取付金具７も同様に傾動されて、アーキングホ
ーン18が大きく傾動される。このため、アーキングホー
ン18の先端部の下方へ変位量が大きくなり、両アーキン
グホーン17、18間の気中放電間隙Ｇが変動して放電特性
が低下し、避雷碍子装置としての信頼性に欠けるという
問題点があった。

ここで、前記懸垂碍子連６の上端回動支点をＺとし
て、この回動支点Ｚからアーキングホーン18の先端部ま
で垂直方向の距離をL1とし、懸垂碍子連６の中心線、つ
まり前記回動支点Ｚを通る垂線Ｙからアーキングホーン
18の先端部までの水平方向の距離をL2とし、さらに懸垂
碍子連６が回動支点Ｚを中心として角度θだけ回動する
と、前記距離L1はL1aとなり、この距離L1aは（L1cosθ
＋L2sinθ）となる。

そして、第３図に実線で示すアーキングホーン18の先
端位置から、同図に鎖線で示すアーキングホーン18の先
端位置までの垂直方向の距離、つまりアーキングホーン
18の先端部の下方への変位量δは、（L1a−L1）である
から、次のしきで表される。

δ＝（L1cosθ＋L2sinθ）−L1 ここで、前記L1＝1400mm、L2＝600mm、θ＝20°とし
て、具体的数値を算出すると、δ＝121mmとなり、気中
放電間隙Ｚの変化が大きくて、信頼性に欠けることが明
らかである。

このような従来装置における問題点に鑑み、この発明
の出願人は、先の特許出願（特願昭61−245119号）にお
いて、第４図に示すような構成の避雷碍子装置を提案し
た。この先願の装置においては、鉄塔の支持アーム１に
上部吊下金具４を介して懸垂碍子連６が線路方向および
線路方向と直交する方向へ回動可能に吊下され、懸垂碍
子連６の下端部には下部吊下金具７および電線クランプ
10を介して送電線９が支持され、前記懸垂碍子連６の上
部吊下金具４には避雷碍子14が取着され、前記電線クラ
ンプ10には避雷碍子14の課電側端部に取着したアーキン
グホーン17と所定の気中放電間隙Ｇをもって対向するア
ーキングホーン18が支持されている。

この先願の装置においては、懸垂碍子連６が傾動して
も上下方向に変位しにくい電線クランプ10にアーキング
ホーン18が支持されているので、懸垂碍子連６の傾動時
にアーキングホーン18の先端部が上下方向に変位しにく
く、従って、アーキングホーン17,18間の気中放電間隙
Ｇがほぼ一定に保持されて、放電特性を向上させること
ができる。

そして、懸垂碍子連６が横風により横振れを揺動した
とき、避雷碍子14の課電側に取着した接地側の放電電極
17が固定されているため、気中放電間隙Ｇの変化が大き
く、同じく信頼性に欠ける問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前述した先願の装置においては、第３図に
示す従来装置に比較すれば、支持碍子としての懸垂碍子
連６の傾動時におけるアーキングホーン18の先端部の上
下方向への変位量δが小さくなるとしても、放電電極を
構成する一対のアーキングホーン17,18の対向位置関係
が特定されていないため、この変位量δの減少が未だ十
分なものとはいえなかった。

この発明は、このような従来の技術および先願の技術
に存在する問題点に着目してなされたものであって、こ
の目的とするところは、送電線が風圧や冠雪等により揺
動されても、電線クランプに取着した課電側放電電極の
上下方向への変位量が大幅に小さくなるのに加えて、支
持碍子が横風により横振れ揺動されても気中放電間隙の
変化が小さくなり、この放電電極と避雷碍子側の放電電
極との間の気中放電間隙をほぼ一定に保持することがで
き、放電特性を安定化して避雷碍子装置としての信頼性
を向上させ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］ 上記の目的を達成するために、この発明の送電線用避
雷碍子装置においては、鉄塔の支持アームに上部吊下金
具を介して支持碍子を線路方向および線路方向と直交す
る方向へ回動可能に吊下し、支持碍子の下端部には下部
吊下金具および電線クランプを介して送電線を支持し、
前記支持アーム側または支持碍子側の上部吊下金具を利
用して避雷碍子を取着し、前記電線クランプには避雷碍
子の課電側端部に取着した線路方向から見て両端部が上
方に曲折した円弧状、且つ上方から見て長円環状に形成
された接地側放電電極と所定の気中放電間隙をもって対
向する課電側放電電極を支持し、前記接地側放電電極の
短径側ホーン間隔の中心部を通る垂線上に前記課電側放
電電極の先端部を配置したものである。

［作用］ 上記のように構成された送電線用避雷碍子装置におい
ては、支持碍子が傾動しても上下方向に変位しにくい電
線クランプに課電側放電電極が支持されていると共に、
避雷碍子側の接地側放電電極の短径側ホーン間隔の中心
部を通る垂線上に課電側放電電極の先端が配置されてい
るため、支持碍子の傾動時に電線クランプ側の放電電極
の先端部が上下方向へほとんど変位せず、さらに、送電
線に対して横風が作用して横振れ揺動しても変位せず、
従って、両放電電極間の気中放電間隙が常にほぼ一定に
保持されて、放電特性が向上する。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した送電線用避雷碍子装置の
第１実施例を、第１図および第２図に基づいて詳細に説
明する。

第１図に示すように、鉄塔の支持アーム１には連結金
具２が固定され、この連結金具２にはＵクレビスリンク
３および上部ホーン取付金具４を介して、懸垂碍子５を
直列に連結してなる支持碍子としての懸垂碍子連６が線
路方向および線路方向と直交する方向へ回動可能に支持
されている。そして、この実施例では、前記連結金具
２、Ｕクレビスリンク３および上部ホーン取付金具４に
より、上部吊下金具が構成されている。

前記懸垂碍子連６の下端部には下部ホーン取付金具７
が取着され、この取付金具７には連結リンク８を介して
送電線９を支持するための電線クランプ10が連結されて
いる。そして、この実施例では、前記下部ホーン取付金
具７および連結リンク８により、下部吊下金具が構成さ
れている。

前記両ホーン取付金具4,7には、懸垂碍子連６の沿面
閃絡を防止するためのアーキングホーン11,12が装着さ
れている。

前記支持アーム１の先端部には線路方向へ延びるよう
に取付アダプタ13が固定され、この取付アダプタ13の先
端下部には避雷碍子14がその接地側の電極金具15をもっ
て片持ち式で支持されている。避雷碍子14の下端部に設
けた課電側の電極金具16には、線路方向から見て両端部
が上方に曲折した円弧状（この円弧状の中心を前記連結
金具２とＵクレビスリンク３との連結点とする。）、且
つ上方から見て長円環状に形成された接地側放電電極と
してのアーキングホーン17が取着されている。

一方、前記電線クランプ10には線路方向へ延びるよう
に放電電極としてのアーキングホーン18が取付金具22を
介して片持ち式で支持され、このアーキングホーン18と
前記避雷碍子14側のアーキングホンー17との間には所定
の気中放電間隙Ｇが設けられている。そして、この実施
例においては、避雷碍子14側のアーキングホーン17が円
弧状に形成され、このアーキングホーン17の有効幅の中
心部を通る垂線Ｘ上に、電線クランプ10側のアーキング
ホーン18の先端部が配置されるように、両アーキングホ
ーン17,18の相対位置が設定されている。

前記避雷碍子14は、FRP等の耐張材料により円筒状に
形成された耐張絶縁筒（図示しない）と、その内部に直
列に収容された酸化亜鉛（ZnO）を主材とする電圧−電
流特性が非直線性の避雷素子（図示しない）と、前記耐
張絶縁筒の両端部に固定されたキャップ状をなす接地側
および課電側の電極金具15,16と、耐張絶縁筒の外周に
設けられたゴムモールド19とより構成されている。

なお、前記避雷碍子14の両端部の電極金具15,16に
は、避雷碍子14の放圧時あるいは汚損沿面閃絡、気中閃
絡時の損傷を最小限にとどめるためのアーキングリング
20,21が設けられている。

次に、前記のように構成され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、大規模電撃により想定を越える異常大電流が送電
線９に印加されると、この電流は電線クランプ10、アー
キングホーン18から気中放電間隙Ｇを経てアーキングホ
ーン17へ放電され、電極金具16から避雷碍子14の避雷素
子（図示しない）に流れ、電極金具15、取付アダプタ13
を経て支持アーム１に流れて、鉄塔から大地へと放電さ
れる。さらに、その後に生じる続流は、前記避雷針碍子
14内の避雷素子と気中放電間隙Ｇにより抑制遮断され
る。

さて、この実施例の装置においては、第１図に示す静
止状態から、送電線９に風圧や冠雪等により大きな荷重
が作用して、懸垂碍子連６が上部の回動支点Ｚを中心に
揺動されると、前記連結リンク８の下端部と電線クラン
プ10との連結点Ｐまではほぼ同様の傾斜状態になるが、
電線クランプ10は送電線９に固定されているため、あま
り上下方向に傾動されない。

また、この実施例では、避雷碍子14側のアーキングホ
ーン17の短径側ホーン間隔（Ｅ〜Ｆ）の中心部を通る垂
線Ｘ上に、電線クランプ10側のアーキングホーン18の先
端部が配置されるように、両アーキングホーン17,18の
相対位置が設定されている。また、アーキングホーン17
の左右両端E,Fを中心とする半径Re,Rfの円弧軌跡Te,Tf
と、前記垂線Ｘ上の仮想の回動支点Zaを中心とし、前記
懸垂碍子Ｐとの間の距離と同等の距離を半径Ｒとする円
弧軌跡Ｔとの交点をM,M1,M2とすると、距離EM1、EM,FM,
FM2がそれぞれ同一寸法となるように前記アーキングホ
ーン17の左右両端E,Fの位置を設定しているて。このた
め、前記懸垂碍子連６の揺動にともなって電線クランプ
10側のアーキングホーン18の先端部が、前記垂線Ｘ上の
仮想の回動支点Zaを中心とし、前記半径Ｒの軌跡Ｔに沿
って左右方向へ移動されると、両アーキングホーン17,1
8間の気中放電間隙Ｇが増大することはなく、かつ減少
しても微量となり、従って、気中放電間隙Ｇを常にほぼ
一定に保持して、放電特性を安定化することができ、避
雷碍子装置としての信頼性を向上させることができる。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているた
め、送電線が風圧や冠雪等により揺動されても、電線ク
ランプに取着した放電電極の上下方向への変位量が大幅
に小さくなり、この放電電極と避雷碍子側の放電電極と
の間の気中放電間隙をほぼ一定に保持することができ、
放電特性を安定化して避雷碍子装置としての信頼性を向
上させることができるという優れた効果を奏する。

【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
第１実施例を示す正面図、第２図は避雷碍子側のアーキ
ングホーン部分を示す側面図、第３図は従来構成の避雷
碍子装置を示す正面図、第４図は先願構成の避雷碍子装
置を示す正面図である。 １…支持アーム、４…上部吊下金具を構成する上部ホー
ン取付金具、６…支持碍子としての懸垂碍子連、７…下
部吊下金具を構成する下部ホーン取付金具、９…送電
線、10…電線クランプ、14…避雷碍子、17,18…放電電
極としてのアーキングホーン、Ｇ…気中放電間隙。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄塔の支持アーム（１）に上部吊下金具
   （４）を介して支持碍子（６）を線路方向および線路方
   向と直交する方向へ回動可能に吊下し、支持碍子（６）
   の下端部には下部吊下金具（７）および電線クランプ
   （10）を介して送電線（９）を支持し、前記支持アーム
   （１）側または支持碍子（６）側の上部吊下金具（４）
   を利用して避雷碍子（14）を取着し、前記電線クランプ
   （10）には避雷碍子（14）の課電側端部に取着した線路
   方向から見て両端部が上方に曲折した円弧状、且つ上方
   から見て長円環状に形成された接地側放電電極（17）と
   所定の気中放電間隙（Ｇ）をもって対向する課電側放電
   電極（18）を支持し、前記接地側放電電極（17）の短径
   側ホーン間隔（Ｅ〜Ｆ間）の中心部を通る垂線上に前記
   課電側放電電極（18）の先端部を配置したことを特徴と
   する送電線用避雷碍子装置。