JP2658634B2 - 避雷機能を有する懸垂碍子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送電線の鉄塔等に設置
される避雷機能を有する懸垂碍子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開昭63-232221号公報に記載
された従来の避雷機能を有する懸垂碍子を図４及び図５
を用いて説明する。図４は従来の避雷機能を有する懸垂
碍子の構成を示す断面図であり、図５は懸垂碍子を垂直
方向に複数連結して鉄塔等に取付けた場合における一般
的な状態を示す図である。

【０００３】図４において、碍子本体１の頭部1aにはキ
ャップ金具２が、また円筒状の穴部1bにはピン金具３が
それぞれセメント４により接合されている。碍子本体１
の笠部1cに設けられた穴1dには酸化亜鉛素子５が埋め込
まれている。碍子１の穴1dと酸化亜鉛素子５との隙間は
低融点ガラス６が充填されている。酸化亜鉛素子５の両
端部には、酸化亜鉛素子５の劣化を防止するために外気
と機密状態を保つため及び電気的導通性を確保するため
に、端子板7a及び7bがそれぞれ設けられている。上部の
端子板7aとキャップ金具２と及び下部の端子板7bとピン
金具３とはそれぞれリード線8a及び8bにより接続されて
いる。キャップ金具２はその上方に設けられている別の
懸垂碍子（同一構造につき図示せず）のピン金具３’
と、またピン金具３は下方に設けられている別の懸垂碍
子（同一構造につき図示せず）のキャップ金具２’とそ
れぞれ機械的に連結されている。

【０００４】図５において、垂直方向に複数連結された
従来の懸垂碍子11は、上方にアークホーン10を介して鉄
塔（周知により図示せず）のアーム９に吊り下げられて
いる。また、懸垂碍子11の下方には別のアークホーン10
を介して送電線12が吊り下げられている。

【０００５】鉄塔の架空地線に落雷すると、鉄塔の電位
が上昇し、図５に示す鉄塔のアーム９と送電線12の間に
巨大な衝撃電圧が印加される。ここで、避雷機能のない
通常の懸垂碍子においては、いわゆる逆閃絡が発生し、
アークホーン10が放電し、雷撃電流が流れる。それに続
いて、送電線12よりアークホーン10を介して短絡電流が
流れ始め、遮断器（周知により図示せず）がトリップ
し、停電となる。

【０００６】一方、図４に示すような避雷機能を有する
懸垂碍子においては、（複数の）酸化亜鉛素子５が鉄塔
のアーム９と送電線12との間に接続されているため、そ
の間の電圧は低く制限される。従って、アークホーン10
は放電せず、停電は防止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】雷は自然現象であるた
め、時として巨大なものが発生し、そのエネルギーによ
って懸垂碍子に設けられている酸化亜鉛素子が破壊され
る場合がある。この場合、従来の避雷機能を有する懸垂
碍子では、系統の短絡電流により酸化亜鉛素子が爆発状
態となり、懸垂碍子自体が粉々に砕け散る危険性がある
という問題点を有していた。

【０００８】一方、図４に示した従来の避雷機能を有す
る懸垂碍子におけるリード線８を可溶線（ヒューズ線）
に置換することも考えられる。しかし、この場合事故電
流があまり大きくならないうちに可溶線を溶断させるに
は、線径を１mm以下にする必要があり、通常可溶線とし
て銀線が用いられているため、機械的強度は極めて弱
い。ところが、懸垂碍子は屋外のしかもかなりの高さに
ある鉄塔のアームに吊り下げられているため、強風によ
って容易に切断されたり、取付け作業時における取扱い
に注意を要するという問題点を有していた。さらに、図
４から明らかなように、可溶線は架空配置されているた
め、その長さをあまり長くすることができず、可溶線が
溶断されず、酸化亜鉛素子の切り離しに失敗する虞があ
るという問題点を有していた。

【０００９】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、酸化亜鉛素子が破壊される
ほどの巨大なエネルギーを有する落雷が発生した場合
に、酸化亜鉛素子を系統から切り離すことにより、酸化
亜鉛素子の爆発を未然に防止し、懸垂碍子の破壊を防止
することができ、しかも機械的強度についても問題のな
い避雷機能を有する懸垂碍子を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
に係る避雷機能を有する懸垂碍子は、頭部と笠部を有す
る碍子本体と、前記碍子本体の表面頭部に設けられたキ
ャップ金具と、前記碍子本体の裏面頭部に形成された円
筒状穴部に設けられたピン金具と、前記碍子本体の笠部
を貫通して設けられた酸化亜鉛素子と、前記碍子本体の
表面に設けられた溝に収容され、前記酸化亜鉛素子の表
面側端部と前記キャップ金具とを電気的に接続する表面
可溶導体と、前記碍子本体の裏面に設けられた溝に収容
され、前記酸化亜鉛素子の裏面側端部と前記ピン金具と
を電気的に接続する裏面可溶導体と、前記溝における前
記各可溶導体の周囲に塗布された絶縁性保護膜と、を具
備し、前記表面及び裏面可溶導体は酸化亜鉛素子が破壊
されるレベルの事故電流によって溶断されることを特徴
とする。

【００１１】請求項２に記載した発明に係る避雷機能を
有する懸垂碍子は、前記碍子本体に設けられた溝に充填
され、前記表面可溶導体及び裏面可溶導体の周囲に配置
された消弧性を有する媒体を具備する。

【００１２】

【作用】酸化亜鉛素子の許容エネルギーを越えるような
雷撃や酸化亜鉛素子の劣化等で酸化亜鉛素子が破壊した
場合には系統から短絡電流が流れ始める。しかし、可溶
導体の溶断により１ms以下で短絡電流は遮断される。つ
まり、酸化亜鉛素子とキャップ金具及びピン金具とは電
気的に切り離される。この結果、短絡電流による懸垂碍
子の爆発、飛散を防止することができる。

【００１３】一方、酸化亜鉛素子が破壊されない場合
は、酸化亜鉛素子の機能により、鉄塔のアームと送電線
との間の電圧は低く制限される。従って、アークホーン
は放電せず、停電は防止される。

【００１４】可溶導体は碍子本体の表面に設けられてい
るので、実際に鉄塔のアーム等に吊り下げる場合でも機
械的強度を全く考慮する必要はない。

【００１５】

【実施例】この発明に係る避雷機能を有する懸垂碍子
を、図１、図２、図３を用いて説明する。図１はこの発
明に係る避雷機能を有する懸垂碍子の構成を示す断面
図、図２は表面及び裏面可溶導体13、13'及び絶縁保護
膜14、14'の構成についてのそれぞれ別の実施例(a)、
(b)、(c)を示す断面図、図３は懸垂碍子の上部から見た
表面及び裏面可溶導体13、13'の配置についてのそれぞ
れ別の実施例(a)、(b)、(c)を示す図である。

【００１６】図１において、碍子本体１の頭部1aにはキ
ャップ金具２が、また円筒状の穴部1bにはピン金具３が
それぞれセメント４により接合されている。碍子本体１
の笠部1cに設けられた穴1dには酸化亜鉛素子５が埋め込
まれている。碍子１の穴1dと酸化亜鉛素子５との隙間は
低融点ガラス６が充填されている。酸化亜鉛素子５の両
端部には、酸化亜鉛素子５の劣化を防止するために外気
と機密状態を保つため及び電気的導通性を確保するため
に、端子板7a及び7bがそれぞれ設けられている。碍子本
体１の表面及び裏面（少なくとも酸化亜鉛素子５とキャ
ップ金具２及びピン金具３との間）には表面及び裏面可
溶導体13、13’（銀等）が設けられ、さらに表面及び裏
面可溶導体13、13'の上から絶縁性保護膜14、14'が塗布
されている。表面及び裏面可溶導体13、13'の両端部は
絶縁性保護膜14、14'によっては覆われておらず、上部
の端子板7aとキャップ金具２と及び下部の端子板7bとピ
ン金具３とがそれぞれ表面及び裏面可溶導体13、13'に
より電気的に接続されている。キャップ金具２はその上
方に設けられている別の懸垂碍子（同一構造につき図示
せず）のピン金具３’と、またピン金具３は下方に設け
られている別の懸垂碍子（同一構造につき図示せず）の
キャップ金具２’とそれぞれ機械的に連結されている。

【００１７】次に、図２に表面及び裏面可溶導体13、1
3'及び絶縁性保護膜14、14’の具体的構成を示す。図2
(a)に示す実施例は、表面及び裏面可溶導体13、13'は碍
子本体１上に蒸着され、その上から保護として絶縁性保
護膜14、14'をコーテイング（塗布）したものである。
図2(b)に示す実施例は、碍子本体１上に溝15を設け、こ
の溝15の中に線状の表面及び裏面可溶導体13、13'を収
納している。そして、表面及び裏面可溶導体13、13'の
動きを止めるために絶縁性材料（絶縁性保護膜14、1
4'）を充填したものである。また、図2(c)に示す実施例
は、溝15の線状の表面及び裏面可溶導体13、13'の周囲
に消弧性を有する珪砂等の媒体16を充填し、その上から
絶縁性保護膜14、14'をコーテイング（塗布）すること
により固定したものである。これにより、消弧性が向上
する。

【００１８】図３に懸垂碍子の上部又は底部から見た表
面及び裏面可溶導体13、13'の配置についてのそれぞれ
別の実施例(a)、(b)、(c)を示す。図3(a)に示す実施例
は、碍子本体１の笠部1cの半径方向に振幅を有する正弦
波が円周方向に進むように描いた線上に表面及び裏面可
溶導体13、13'を設けたものである。図3(b)に示す実施
例は、碍子本体１の笠部1cの接線方向に振幅を有する三
角波が半径方向に進むように描いた線上に表面及び裏面
可溶導体13、13'を設けたものである。また、図3(c)に
示す実施例は、碍子本体１の笠部1c上に渦巻きを描くよ
うに表面及び裏面可溶導体13、13'を設けたものであ
る。このように表面及び裏面可溶導体13、13'を配置す
ることにより、表面及び裏面可溶導体13、13'の長さが
長くなるので、酸化亜鉛素子が破壊されるほどの巨大な
エネルギーを有する落雷が発生した場合に、酸化亜鉛素
子を系統から切り離すための、しゃ断性能が向上する。

【００１９】本発明に係る避雷機能を有する懸垂碍子の
場合、表面及び裏面可溶導体13、13'は碍子本体１の笠
部1cに設けられ、さらに絶縁性保護膜14、14'により保
護されている。従って、鉄塔のアームに吊り下げられた
場合でも機械的強度は全く問題とはならない。さらに表
面及び裏面可溶導体13、13'の長さを任意に選択するこ
とも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば碍子本体
１に設けられた酸化亜鉛素子５とキャップ金具２及びピ
ン金具３とを碍子本体１の笠部1cに設けられた表面及び
裏面可溶導体13、13'により接続したので、酸化亜鉛素
子５が破壊されるような巨大なエネルギーを有する落雷
が発生することがあっても、表面及び裏面可溶導体13、
13'が溶断することにより酸化亜鉛素子５を系統から切
り離すことができる。その結果、碍子本体１の爆発、飛
散が防止できるという効果を有する。さらに、本発明に
よれば、表面及び裏面可溶導体13、13'は碍子本体１の
笠部1cに設けられているため、表面及び裏面可溶導体1
3、13'が強風や取付け作業時の不注意等によって切断さ
れる虞もないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る避雷機能を有する懸垂碍
子の構成を示す断面図。

【図２】図２は表面及び裏面可溶導体13、13'及び絶縁
性保護膜14、14'の構成についてのそれぞれ別の実施例
(a)、(b)、(c)を示す断面図。

【図３】図３は懸垂碍子の上部から見た表面及び裏面可
溶導体13、13'の配置についてのそれぞれ別の実施例
(a)、(b)、(c)を示す図。

【図４】図４は従来の避雷機能を有する懸垂碍子の構成
を示す断面図。

【図５】図５は懸垂碍子を垂直方向に複数連結して鉄塔
等に取付けた場合における一般的な状態を示す図。

【符号の説明】 １ 碍子本体 ２ キャップ金具 ３ ピン金具 ５ 酸化亜鉛素子 13、13' 表面及び裏面可溶導体 14、14' 絶縁性保護膜

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭部と笠部を有する碍子本体と、 前記碍子本体の表面頭部に設けられたキャップ金具と、 前記碍子本体の裏面頭部に形成された円筒状穴部に設け
   られたピン金具と、 前記碍子本体の笠部を貫通して設けられた酸化亜鉛素子
   と、 前記碍子本体の表面に設けられた溝に収容され、前記酸
   化亜鉛素子の表面側端部と前記キャップ金具とを電気的
   に接続する表面可溶導体と、 前記碍子本体の裏面に設けられた溝に収容され、前記酸
   化亜鉛素子の裏面側端部と前記ピン金具とを電気的に接
   続する裏面可溶導体と、前記溝における 前記各可溶導体の周囲に塗布された絶縁
   性保護膜と、 を具備し、 前記表面及び裏面可溶導体は酸化亜鉛素子が破壊される
   レベルの事故電流によって溶断されることを特徴とする
   避雷機能を有する懸垂碍子。
2. 【請求項２】 前記碍子本体に設けられた溝に充填さ
   れ、前記表面可溶導体及び裏面可溶導体の周囲に配置さ
   れた消弧性を有する媒体を具備する請求項１記載の避雷
   機能を有する懸垂碍子。