JP2679947B2 - 地中送電線保護用避雷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架空送電線と地中送電
線とを接続する際に使用される地中送電線保護用避雷装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、架空送電線と比較して雷害や雪害
等の自然現象や鳥獣害等による事故が発生しにくいこと
や、景観上の配慮から、特に都市部において送電線を地
中に埋設する地中送電線が年々増加している。即ち、図
３に示すように、鉄塔１の支持アーム２には一対の耐張
碍子連３が連結され、それらの耐張碍子連３には架空送
電線４がそれぞれ連結されている。両架空送電線４間は
ジャンパー線５を介して電気的に接続されるとともに、
このジャンパー線５の途中には別の架空送電線６が電気
的に接続されている。又、支持アーム２の先端には長幹
支持碍子７が垂下支持され、前記架空送電線６がこの長
幹支持碍子７の下端に支持された状態で下方へ延長され
ている。

【０００３】前記支持アーム２の下方位置において、鉄
塔１には別の支持アーム８が配置されている。この支持
アーム８上には碍管ブッシングよりなるケーブルヘッド
９が立設支持され、このケーブルヘッド９内において前
記下方へ延長された架空送電線６が地中送電線１０に電
気的に接続されている。そして、地中送電線１０はケー
ブルヘッド９より下方へ延長されて地中に埋設される。
又、支持アーム８上には耐張碍子連１１が連結され、こ
の耐張碍子連１１と前記長幹支持碍子７との間におい
て、架空送電線６が緊張状態で支持されている。

【０００４】ところで、この地中送電線１０は地中に埋
設されるものであるため、断線等の事故が発生した場合
には、事故箇所の発見やその復旧作業が煩雑になり、そ
の作業に時間がかかる。特に、落雷による雷撃電流が架
空送電線４から地中送電線１０に侵入した場合には、そ
の地中送電線１０の導体を取り巻く絶縁部が破壊されて
しまうが、その破壊箇所の発見や復旧作業に時間を要す
るものである。

【０００５】そのため、従来では、図３に示すように、
支持アーム８上に変電所等で用いられる専用の避雷器１
２を設置して、同避雷器１２を架空送電線６に接続する
ようにしている。この避雷器１２は碍管の内部に電圧−
電流特性が非直線性を有する限流素子を収容して構成さ
れている。従って、架空送電線４から侵入した雷撃電流
は、ジャンパー線５及び架空送電線６を経て避雷器１２
内の限流素子に流れ、更に支持アーム８及び鉄塔１へ流
れて大地へ放電される。これにより、雷撃電流による地
中送電線１０の破壊が阻止される。

【０００６】又、雷撃電流による地中送電線１０の破壊
を阻止するための技術として、例えば図４に示すような
技術も従来から知られている。同図に示すように、この
従来技術では、前記図３の従来技術とは異なり、鉄塔１
の塔脚部にキュービクル１３が設置され、前記ケーブル
ヘッド９より下方へ延長された地中送電線１０が、この
キュービクル１３内に引き込まれて地中に埋設される。
そして、このキュービクル１３内には前記図３の従来技
術と同一構成の避雷器１２が設置され、キュービクル１
３内において避雷器１２が地中送電線１０に接続されて
いる。従って、架空送電線４から侵入した雷撃電流は、
ジャンパー線５、架空送電線６、ケーブルヘッド９及び
地中送電線１０の一部を経て避雷器１２内の限流素子に
流れて大地へ放電される。これにより、前記図３の従来
技術の場合と同じく、雷撃電流による地中送電線１０の
破壊が阻止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記各従来
技術において、避雷器１２はかなり大きなものであり、
しかもその重量も嵩むものである。従って、図３の従来
技術において、このような避雷器１２を支持アーム８上
に設置する場合には、避雷器１２の設置場所を確保する
ために支持アーム８を大きなものとする必要がある。し
かし、近年の都市部における土地取得難から、設置され
た鉄塔１の専有面積を極力小さくすることが要求されて
おり、そのためには支持アーム８をそれほど大きなもの
とすることができず、支持アーム８上において避雷器１
２を設置することが困難であるという問題があった。
又、大重量の避雷器１２を安定して支持するためには、
その避雷器１２の重量を考慮して支持アーム８及び鉄塔
１を高強度な構造とする必要があり、それらの構造が重
厚で複雑になるという問題もあった。

【０００８】一方、図４の従来技術において、大型で且
つ大重量の避雷器１２を安定して収容支持するために
は、キュービクル１３を大きなものとする必要があると
ともに、そのキュービクル１３の設置に際して、鉄塔１
の塔脚部に大規模な基礎工事を施す必要が生じる。しか
しながら、この従来技術においても、前述した土地取得
難等の問題により、キュービクル１３をそれほど大きな
ものとすることができず、キュービクル１３内において
避雷器１２を設置することが困難であるとともに、大規
模な基礎工事が必要になることにより、建設費が高騰す
るという問題があった。しかも、この従来技術では、専
用の避雷器１２に加えてキュービクル１３をも設置する
必要があり、設備数が増加するという問題もあった。加
えて、避雷器１２が鉄塔１の塔脚部に設置されているの
で、地中送電線１０は、ケーブルヘッド９の部分から避
雷器１２との接続箇所に至る範囲において、雷撃電流に
より破壊されるおそれがある。

【０００９】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、鉄塔や支持アームが大
型化したりそれらの構造が複雑化したりするおそれがな
く、しかも鉄塔の塔脚部に大規模な基礎工事を施す必要
が生じたり設備数が増加したりすることもない地中送電
線保護用避雷装置を提供することにある。

【００１０】

【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、第１の発明では、鉄塔上において架空送電線と地
中送電線とを接続し、その鉄塔上には、架空送電線から
侵入した雷撃電流を大地へ放電するための避雷碍子を設
け、その避雷碍子により、地中送電線側へ引き込まれる
架空送電線を緊張状態で支持するように構成したもので
ある。

【００１１】又、第２の発明では、前記避雷碍子は、碍
子本体の笠部に避雷素子を備えてなるものである。

【００１２】

【作用】従って、本発明によれば、地中送電線側へ引き
込まれる架空送電線は、避雷碍子により緊張状態で支持
されている。そして、架空送電線から侵入した雷撃電流
は、この避雷碍子を介して鉄塔に流れて大地へ放電さ
れ、これにより地中送電線が破壊されるのが阻止され
る。つまり、避雷機能を有する避雷碍子で架空送電線を
支持することにより、専用の避雷器を設ける必要がなく
なる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。尚、前記従来技術と同一構成部分に
ついては、同一番号を付してその説明を省略する。

【００１４】図１に示すように、この実施例では、前記
従来技術の耐張碍子連１１に代えて、支持アーム８上に
懸垂型避雷碍子連１６が連結支持されている。この避雷
碍子連１６は、複数の避雷碍子１７を直列に連結するこ
とにより構成されている。そして、この避雷碍子連１６
の上端に架空送電線６が連結されて、同避雷碍子連１６
と長幹支持碍子７との間において、架空送電線６が緊張
状態で支持されている。尚、１８は、避雷碍子連１３の
上下両端部に装着されたアークホーンであり、このアー
クホーン１８によって、避雷碍子連１６の沿面閃絡が防
止される。又、この実施例では、支持アーム８上や鉄塔
１の塔脚部に避雷器１２が設けられておらず、その避雷
器１２を収容するキュービクル１３も当然設けられてい
ない。

【００１５】次に、前記避雷碍子連１６を構成する各避
雷碍子１７の構成について説明する。図２に示すよう
に、避雷碍子１７を構成する碍子本体１９の頭部２０に
はキャップ金具２１がセメント２２により固定され、頭
部２０の内頂部にはピン金具２３の上端大径部がセメン
ト２４により固定されている。前記キャップ金具２１の
上部には係合凹部２１ａが形成され、この係合凹部２１
ａにピン金具２３の下端大径部を係合させることによ
り、複数の避雷碍子１７が直列に連結されて避雷碍子連
１６が構成される。

【００１６】前記碍子本体１９の笠部２５の一箇所には
収容筒体２６が一体形成され、この収容筒体２６内に
は、電圧−電流特性が非直線性を有する避雷素子として
の限流素子２７が直列に収容されている。この限流素子
２７は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主材として構成され、収容
筒体２６の上下両端面に接着固定した上部及び下部封止
電極２８，２９により、収容筒体２６内に密封封止され
ている。更に、収容筒体２６の上下両端外周部には上部
及び下部キャップ電極３０，３１がかしめ付け固定され
ている。又、上部封止電極２８と上部キャップ電極３０
との間、及び下部封止電極２９と下部キャップ電極３１
との間には、それぞれ上部及び下部導電体３２，３３が
介装されている。

【００１７】前記下部キャップ電極３１はピン金具２３
に対しリード線３４により電気的に接続されている。
又、前記上部キャップ電極３０はキャップ金具２１に対
しリード線３５により電気的に接続され、そのリード線
３５と対応してキャップ金具２１にはアークガイド３６
がビスにより固定されて水平方向に延出されている。そ
して、万一、限流素子２７が予期しない雷撃電流の侵入
により導通破壊された場合、このアークガイド３６によ
ってアークが速やかに前記アークホーン１８間に移行さ
れ、避雷碍子１７の笠欠け等が阻止される。

【００１８】さて、上記のように構成された地中送電線
保護用避雷装置において、架空送電線４から侵入した雷
撃電流は、ジャンパー線５及び架空送電線６を経て最上
部の避雷碍子１７のキャップ金具２１へ流れる。そし
て、雷撃電流は、リード線３５、上部キャップ電極３
０、上部導電体３２、上部封止電極２８、限流素子２
７、下部封止電極２９、下部導電体３３、下部キャップ
電極３１及びリード線３４を経てピン金具２３へ流れ
る。更に、雷撃電流は、下側に位置する避雷碍子１７を
順次経て、支持アーム８及び鉄塔１へ流れて大地へ放電
され、これにより地中送電線１０が破壊されるのが阻止
される。

【００１９】さて、本実施例では、地中送電線１０側へ
引き込まれる架空送電線６が、支持アーム８上の避雷碍
子連１６により緊張状態で支持されている。そして、架
空送電線４から侵入した雷撃電流は、この避雷碍子連１
６を介して鉄塔１に流れて大地へ放電され、これにより
地中送電線１０が破壊されるのが阻止される。つまり、
本実施例では、避雷機能を有する避雷碍子連１６で架空
送電線６を支持することにより、支持アーム８上に専用
の避雷器を設ける必要がない。

【００２０】従って、支持アーム８上にはケーブルヘッ
ド９と避雷碍子連１６とを配置するだけでよく、前記図
３の従来技術とは異なり、避雷器の設置場所を確保する
ために支持アーム８を大きなものとするという必要がな
い。そのため、支持アーム８を極力小型化することがで
き、設置された鉄塔１の専有面積を小さくして、同鉄塔
１の設置箇所における土地取得面積を極力小さくするこ
とができる。しかも、支持アーム８及び鉄塔１を構成す
る場合に、避雷器の重量を考慮する必要がなく、それら
の構造が重厚で複雑になることもない。

【００２１】又、前記図４の従来技術とも異なり、避雷
器を収容するためのキュービクルを鉄塔１の塔脚部に設
置するという必要もない。従って、その塔脚部に大規模
な基礎工事を施す必要が生じて建設費が高騰するという
こともなく、鉄塔１の塔脚部分の構造を極力簡素化する
ことができる。しかも、前述したように、専用の避雷器
を設置する必要がないのは勿論、キュービクルを設置す
る必要もないので、設備数が増加することもない。

【００２２】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、各部
の構成を以下のように変更して具体化することも可能で
ある。 （１）避雷碍子連１６に代えて、ゴムホーンを使用する
こと。尚、このゴムホーンは、ＦＲＰ等よりなる円筒状
の絶縁筒の外周面に、シリコンゴム等よりなる多数の笠
部を形成するとともに、絶縁筒の内部に限流素子を収容
して構成される。 （２）前記実施例では、限流素子２７を各避雷碍子１７
に一箇所ずつ設けているが、この限流素子２７を各避雷
碍子１７に二箇所ずつ対称位置に設けること。 （３）前記実施例の避雷碍子連１６に代えて、支持アー
ム８上に図３及び図４の従来技術で示す耐張碍子連１１
を支持するとともに、長幹支持碍子７に代えて、支持ア
ーム２の先端に避雷碍子連１６を垂下支持する。そし
て、この避雷碍子連１６と支持アーム８上の耐張碍子連
１１との間において、架空送電線６を緊張状態で支持す
ること。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、鉄
塔や支持アームが大型化したりそれらの構造が複雑化し
たりするおそれがなく、しかも鉄塔の塔脚部に大規模な
基礎工事を施す必要が生じたり設備数が増加したりする
こともないという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した地中送電線保護用避雷装置
の一実施例を示す概略正面図である。

【図２】避雷碍子を拡大して示す一部破断正面図であ
る。

【図３】従来技術を示す概略正面図である。

【図４】もう１つの従来技術を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１…鉄塔、２…支持アーム、４…架空送電線、６…架空
送電線、８…支持アーム、１０…地中送電線、１６…避
雷碍子連、１７…避雷碍子、１９…碍子本体、２５…笠
部、２７…避雷素子としての限流素子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄塔上において架空送電線と地中送電線
   とを接続し、その鉄塔上には、架空送電線から侵入した
   雷撃電流を大地へ放電するための避雷碍子を設け、その
   避雷碍子により、地中送電線側へ引き込まれる架空送電
   線を緊張状態で支持するように構成したことを特徴とす
   る地中送電線保護用避雷装置。
2. 【請求項２】 前記避雷碍子は、碍子本体の笠部に避雷
   素子を備えてなる請求項１に記載の地中送電線保護用避
   雷装置。