JP3232175B2 - 避雷ユニットを備えた避雷碍子装置及び避雷碍子装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電線路を絶縁支持す
るとともに、雷サージから保護するために用いられる避
雷ユニットを備えた避雷碍子装置及び避雷碍子装置の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 従来、この種の避雷機能を備えた碍子
としては、例えば実公昭６４−５３０５号公報や、実公
平１−２９９３４号公報に示すような構成のものが知ら
れている。

【０００３】すなわち、前者の碍子では、碍子本体が中
空状に形成されて、その中空部内に電圧−電流特性が非
直線性の抵抗素子が密閉収容されている。また、後者の
碍子では、碍子本体の側部にゴム等により被覆して抵抗
素子を内蔵した避雷ユニットが、所定間隔をおいて平行
に付設配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、前者の従
来碍子においては、過大な雷サージが抵抗素子を破壊す
ると、続流が碍子本体内を流れて、続流アークの高熱や
圧力衝撃により碍子本体が破損すると同時に、電線の落
下等による二次災害を招くという問題があった。このた
め、放圧機構などの碍子本体を保護する機構を備える必
要があるという問題もあった。

【０００５】また、後者の従来碍子においては、碍子本
体の側方に避雷ユニットを配置するので、電柱上にスペ
ースを占め、柱上作業の障害になりやすいという問題が
あった。

【０００６】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題に着目してなされたものである。その目的とする
ところは、雷サージを受けて抵抗素子が破壊しても、碍
子本体を破損することなく、電線の絶縁支持に支障を来
すおそれを回避できる避雷ユニットを備えた避雷碍子装
置及び避雷碍子装置の製造方法を提供することにある。

【０００７】また、他の目的とするところは、大きな配
置スペースを必要としないで、既設の碍子にも容易に実
施することができる避雷ユニットを備えた避雷碍子装置
及び避雷碍子装置の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、請求項１に記載の避雷ユニットを備えた避
雷碍子装置の発明においては、長尺状の絶縁体よりなる
碍子本体の外周に、ゴム状弾性体を介して所定の強度を
有する筒状支持体を設け、筒状支持体の両端にそれぞれ
第１電極と第２電極とを配設するとともに、両電極間に
電圧−電流特性が非直線性の抵抗素子を挟着し、かつこ
れらの外周にゴム状弾性体をモールド形成し、第１電極
と碍子本体の課電側の導電部材との間に第１気中放電間
隙を有し、第２電極と碍子本体の接地側の導電部材との
間に第２気中放電間隙を有するように構成したことを特
徴とするものである。

【０００９】

【００１０】さらに、請求項２に記載の避雷碍子装置の
製造方法の発明では、所定の強度を有する筒状支持体の
両端にそれぞれ第１電極と第２電極とを配設するととも
に、両電極間に電圧−電流特性が非直線性の抵抗素子を
挟着した避雷ユニットを、長尺状の絶縁体よりなる碍子
本体の外周にスペーサを介して配置した後、前記絶縁体
と筒状支持体との間隙と避雷ユニットの外周部とをゴム
状弾性体でモールド被覆し、第１電極と碍子本体の課電
側の導電部材との間に第１気中放電間隙を有し、第２電
極と碍子本体の接地側の導電部材との間に第２気中放電
間隙を有するように構成することを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】 この発明の避雷ユニットを備えた避雷碍子装
置においては、雷サージを受けて抵抗素子が破壊して
も、その内周部には所定の強度を有する筒状支持体が配
置されており、この筒状支持体が破壊による衝撃を遮蔽
する。そのため、筒状支持体の内側に位置する碍子本体
は破損に至るおそれがなく、従って電線の絶縁支持に支
障を来すおそれを回避することができる。

【００１２】また、この避雷ユニットは碍子本体の外周
部にスペーサを介して配置され、その状態でゴム状弾性
体がモールド被覆されることにより、碍子本体に容易に
製造される。そして、この避雷ユニットは碍子本体を取
り囲むように装着されているため、大きな配置スペース
を必要としないで、既設の碍子にも容易に実施すること
ができる。

【００１３】

【実施例】 （第１実施例） 以下、この発明を電線支持碍子としてのノンセラミック
碍子に用いる避雷ユニット、避雷碍子装置及びその製造
方法に具体化した実施例について図１〜４に従って説明
する。

【００１４】図１に示すように、長尺状の絶縁体を構成
するＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）製の碍子本
体１は、円柱状の胴部により構成され、その上端外周に
ＦＲＰ製の補強層２が固着されている。この補強層２は
外周に雄ねじ部を有し、この雄ねじ部に金属製の電線支
持具３が螺合固定されている。この電線支持具３は、大
径の鍔部４と環状の電線溝５を備え、この電線溝５に課
電部としての電線６がバインド線等により固定されてい
る。なお、絶縁保護用の絶縁カバーＣが碍子本体１の上
端部に取付けられている。

【００１５】接地部としてのベース金具８は碍子本体１
の下端外周に固着された補強層７の雄ねじ部に螺合固定
され、このベース金具８の下部にはピン金具９が突設さ
れている。そして、このピン金具９をナット１０により
腕金等の接地金具１１に締付固定することにより、碍子
本体１が図示しない電柱上に施設されている。

【００１６】避雷ユニット１２はこの碍子本体１の中間
部に密着状態で取付固定されている。すなわち、ＦＲＰ
より形成され所定の強度を有する円筒状の支持体として
の絶縁筒１３は、碍子本体１の外周面にエチレン−プロ
ピレン共重合ゴム（ＥＰＲ）よりなる絶縁被覆層１４の
一部を構成する内部絶縁層１５を介して配置されてい
る。そして、避雷ユニット１２が碍子本体１に密着固定
され、碍子本体１と避雷ユニット１２間を遮蔽してい
る。

【００１７】第１電極１６は先端が上方へ折曲形成さ
れ、絶縁筒１３の上端部にナット１７が螺合されること
により固定されている。そして、第１電極１６の先端と
課電部としての電線６との間に所定の第１気中放電距離
Ｇ１が形成されている。第２電極１８は先端が下方へ折
曲形成され、絶縁筒１３の下端部にナット１９が螺合さ
れることにより固定されている。そして、第２電極１８
の先端とベース金具８との間に所定の第２気中放電距離
Ｇ２が形成されている。

【００１８】図２，３に示すように、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）よりなる電圧−電流特性が非直線性の抵抗素子２０
は、円弧状に形成され、互いに対向する状態で第１、第
２電極１６，１８間に挟着保持されている。

【００１９】図１に示すように、絶縁被覆層１４は前記
ＥＰＲにより、絶縁筒１３、抵抗素子２０などを覆うよ
うに前記内部絶縁層１５と一体的にモールド形成されて
いる。絶縁強化層２１は、絶縁筒１３と抵抗素子２０と
の隙間にモールド形成に際して形成される。円筒状のひ
だ２２は絶縁被覆層１４の下部に形成され、下方へ延び
る第２電極１８を覆っている。

【００２０】図３に示すように、上下各１対の発泡ゴム
よりなるスペーサ２３は円弧状をなし、絶縁筒１３の内
周面の上下両端部に互いに対向するように固着されてい
る。このスペーサ２３の内径は碍子本体１の直径とほぼ
同一に設定されている。そして、避雷ユニット１２を碍
子本体１の外周に装着したとき、位置決めできるように
している。

【００２１】次に、避雷碍子装置の製造方法、すなわち
避雷ユニット１２を碍子本体１に装着する方法について
説明する。図４に示すように、まずベース金具８を碍子
本体１に取付けない状態で、上記のように構成された避
雷ユニット１２を碍子本体１の下部から嵌挿する。この
とき、避雷ユニット１２の内周部の上下に設けられたス
ペーサ２３の内径が碍子本体１の直径とほぼ同一に形成
されており、避雷ユニット１２が碍子本体１に対して位
置決めされる。

【００２２】その後、その状態で図示しない金型内に配
置してＥＰＲよりなるゴムを注入し、ゴム層をモールド
形成する。その結果、図１に示すように、碍子本体１と
絶縁筒１３との間隙に内部絶縁層１５が形成されるとと
もに、その他の碍子本体１の外周及び避雷ユニット１２
の外周に絶縁被覆層１４が形成される。

【００２３】次いで、碍子本体１の下端部にベース金具
８を螺合するとともに、ピン金具９をナット１０によっ
て接地金具１１に締付固定することにより、碍子本体１
が図示しない電柱上に支持され、避雷碍子装置が製作さ
れる。

【００２４】次に、上記のように構成された避雷ユニッ
ト１２を備えた避雷碍子装置について作用を説明する。
さて、この実施例の避雷碍子装置において、電線６に雷
サージが侵入すると、この雷サージが電線６から第１気
中放電距離Ｇ１をフラッシオーバし、第１電極１６を介
して抵抗素子２０に流れる。その後、第２電極１８の先
端から第２気中放電距離Ｇ２を介してフラッシオーバ
し、ベース金具８及び接地金具１１等を通して放電され
る。従って、線路の電圧上昇が抑制されるとともに、抵
抗素子２０と両気中放電距離Ｇ１，Ｇ２とによって続流
が遮断される。

【００２５】この実施例の避雷ユニット１２は碍子本体
１の外側に密着状態で装着されるとともに、抵抗素子２
０の内側に所要の剛性を有する絶縁筒１３が配置されて
いる。このため、過大な雷サージにより抵抗素子２０が
破壊することがあっても、続流アークの高熱や圧力衝撃
は絶縁筒１３により遮蔽される。しかも、抵抗素子２０
は弾力質のゴム層よりなる絶縁被覆層１４内に包蔵され
た状態にあるため、続流アークが碍子本体１の外周域に
拡散するとともに、この絶縁被覆層１４により遮蔽及び
緩和される。従って、碍子本体１が破損するおそれはな
く、電線６の絶縁支持に支障を来すおそれを防止するこ
とができる。

【００２６】加えて、この実施例においては、避雷ユニ
ット１２が碍子本体１の外周に同心状に装着配置されて
いるので、碍子本体１の側方に避雷ユニット１２のため
の大きな配置スペースを必要としない。その結果、既設
の碍子に対しても避雷ユニット１２を装着して容易に実
施することができる。 （第２実施例）次に、この発明を耐張碍子装置としての
ノンセラミック碍子に用いる避雷ユニット、避雷碍子装
置及びその製造方法に具体化した第２実施例につき、図
５に従って説明する。なお、この実施例においては、主
に前記第１実施例と異なる部分について説明する。

【００２７】この図に示すように、取付孔２５を有する
キャップ金具２６は碍子本体１の一端外周に螺合固定さ
れ、この取付金具２６に図示しない電線が取付支持され
る。支持孔２７を有する他方のキャップ金具２８は碍子
本体１の他端部に螺合固定され、電柱の支持アームに取
付支持される。絶縁被覆層１４は避雷ユニット１２の外
周及び碍子本体１の外周に環状に突出形成された複数の
笠部２９を有している。

【００２８】第１気中放電距離Ｇ１は第１電極１６とキ
ャップ金具２６の内端部との間に形成され、第２気中放
電距離Ｇ２は第２電極１８と他方のキャップ金具２８の
内端部との間に形成されている。

【００２９】そして、この実施例の耐張碍子装置に雷サ
ージが侵入すると、この雷サージがキャップ金具２６か
ら第１気中放電距離Ｇ１を介して第１電極１６に流れ
る。さらに、雷サージ電流は抵抗素子２０を通って第２
電極１８の先端から第２気中放電距離Ｇ２を介してフラ
ッシオーバし、キャップ金具２８を通して放電される。
従って、線路の電圧上昇が抑制されるとともに、抵抗素
子２０と両気中放電距離Ｇ１，Ｇ２とによって続流が遮
断される。 （第３実施例）次に、この発明を具体化した第３実施例
について図７〜９に従って説明する。

【００３０】図７及び図８に示すように、この実施例の
避雷ユニット１２における平板状の第１電極３２は、抵
抗素子２０の一端に配設され、碗形の座金３３内にコイ
ルバネ等の弾性体３４が収納されている。盆形に形成さ
れたナット３５は、絶縁筒１３に螺着され、その凹部に
前記座金３３を収納している。そして、ナット３５に螺
設された金属ネジ３６，３７を、前記座金３３が第１電
極３２に接触するまで締付けて、第１電極３２と第２電
極１８間に抵抗素子２０を挟着している。

【００３１】前記一方の金属ネジ３６は絶縁被覆層１４
より上方へ突出して第１電極３２の放電部となり、その
先端と課電部との間に前記第１気中放電距離Ｇ１を形成
している。

【００３２】なお、前記弾性体３４は、図９に示すよう
に、導電性ゴムよりなる柱状体を用いるか、または座金
３３を省略して図示しない金属製の皿バネを単体で配設
して、金属ネジ３６，３７で締付けるようにしてもよ
い。

【００３３】さて、この実施例では、避雷ユニット１２
の抵抗素子２０が第１電極３２と第２電極１８間におい
て、弾性体３４の弾発力により保持されている。このた
め、周囲の温度変化や絶縁被覆のモールド工程における
温度変化に際し、各部材間の熱ストレスが緩和されて電
気接触が安定に維持される。

【００３４】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば
以下のように構成を任意に変更して具体化することがで
きる。 （ａ）図６に示すように、避雷ユニット１２として前記
実施例のように絶縁被覆層１４をモールド形成すること
なく、絶縁筒１３の内周部に発泡ゴムよりなる環状のゴ
ム層３０を固着するとともに、抵抗素子２０などの外周
をＥＰＲゴムによる被覆層３１で被覆形成したものを用
いること。 （ｂ）前記実施例において、放電容量に応じて、一対の
抵抗素子２０の一方を絶縁性のスペーサに置き換えた
り、抵抗素子２０を円環状に構成したりすること。 （ｃ）この発明の避雷ユニット１２を磁器碍子の外周に
装着すること。 （ｄ）スペーサ２３を環状に構成したり、上下各３箇所
以上に設けること。 （ｅ）避雷ユニット１２を碍子本体１の下部位置に設け
ること。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の避雷ユ
ニットを備えた避雷碍子装置及びその製造方法によれ
ば、次のような優れた効果を奏する。すなわち、避雷碍
子装置は雷サージを受けて抵抗素子が破壊しても、碍子
本体を破損することなく、電線の絶縁支持に支障を来す
おそれを回避することができる。また、避雷ユニットは
大きな配置スペースを必要としないで、既設の碍子にも
容易に実施することができる。加えて、避雷碍子装置は
避雷ユニットを碍子本体の外周にスペーサを介して取付
けた後、ゴム状弾性体をモールド被覆することにより容
易に製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を具体化した第１実施例の避雷碍子
装置を示す部分断面図である。

【図２】 避雷ユニットを示す断面図である。

【図３】 避雷ユニットを示す平面図である。

【図４】 避雷ユニットを碍子本体に装着した状態を示
す部分断面図である。

【図５】 この発明を具体化した第２実施例の耐張避雷
碍子装置を示す部分断面図である。

【図６】 この発明の別例を示す避雷ユニットの断面図
である。

【図７】 この発明を具体化した第３実施例の避雷碍子
装置を示す要部断面図である。

【図８】 図７の要部を示す部分断面図である。

【図９】 同じく図７の要部を示す別例としての部分断
面図である。

【符号の説明】

１…長尺状の絶縁体としての碍子本体、１２…避雷ユニ
ット、１３…筒状支持体としての絶縁筒、１４…絶縁被
覆層、１５…内部絶縁層、１６…第１電極、１８…第２
電極、２０…抵抗素子、３２…第１電極、Ｇ１…第１気
中放電距離、Ｇ２…第２気中放電距離。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 17/42 H01B 17/46 H01B 19/00 H01T 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の絶縁体よりなる碍子本体の外周
   に、ゴム状弾性体を介して所定の強度を有する筒状支持
   体を設け、筒状支持体の両端にそれぞれ第１電極と第２
   電極とを配設するとともに、両電極間に電圧−電流特性
   が非直線性の抵抗素子を挟着し、かつこれらの外周にゴ
   ム状弾性体をモールド形成し、第１電極と碍子本体の課
   電側の導電部材との間に第１気中放電間隙を有し、第２
   電極と碍子本体の接地側の導電部材との間に第２気中放
   電間隙を有するように構成したことを特徴とする避雷ユ
   ニットを備えた避雷碍子装置。
2. 【請求項２】 所定の強度を有する筒状支持体の両端に
   それぞれ第１電極と第２電極とを配設するとともに、両
   電極間に電圧−電流特性が非直線性の抵抗素子を挟着し
   た避雷ユニットを、長尺状の絶縁体よりなる碍子本体の
   外周にスペーサを介して配置した後、前記絶縁体と筒状
   支持体との間隙と避雷ユニットの外周部とをゴム状弾性
   体でモールド被覆し、第１電極と碍子本体の課電側の導
   電部材との間に第１気中放電間隙を有し、第２電極と碍
   子本体の接地側の導電部材との間に第２気中放電間隙を
   有するように構成することを特徴とする避雷碍子装置の
   製造方法。