JP3276482B2 - 避雷ユニット及びそれを備えた避雷碍子装置 - 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
避雷ユニット及びそれを備えた避雷碍子装置に関するも
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、碍子本体の側部に抵抗素子をゴム等により被
覆して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】その上、いずれの従来碍子においても、碍
子本体や避雷ユニットの表面が汚損されて表面漏洩電流
が流れ、特に避雷ユニットでは、表面に導電路を形成す
るトラッキングが起きて絶縁低下し、雷サージ放電の際
に電流が表面を分流して続流の遮断性能が低下するとい
う問題があった。

【０００７】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、碍子表面を流れる漏洩電流によるトラッキン
グを防止して続流の遮断性能を向上させることができる
避雷碍子装置を提供することにある。

【０００８】また、他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
る避雷ユニット及びそれを備えた避雷碍子装置を提供す
ることにある。

【０００９】さらに、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及びそれを備えた避
雷碍子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の発明にお
いては、所定の強度を有する筒状支持体の内周部にゴム
状弾性体を設け、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
周に弾性体をモールド形成し、外周に導電性の被膜層を
有する碍子本体の外周に装着されるものであり、第１電
極と課電側の電線との間に第１気中放電間隙を形成し、
第２電極と接地側のベース金具との間に第２気中放電間
隙を形成することを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２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、碍子本体の外周に
導電性の被膜層を形成し、その被膜層の外周にゴム状弾
性体を介して所定の強度を有する筒状支持体を配置し、
この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弾性体を
モールド形成し、第１電極と課電側の電線との間に第１
気中放電間隙を形成し、第２電極と接地側のベース金具
との間に第２気中放電間隙を形成することを特徴とする
ものである。

【００１２】

【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、碍子本体の外周に導電性の被膜層が形成
されていることから、碍子表面の汚損による漏洩電流が
この被膜層を流れる。このため、避雷ユニットは表面を
流れる電流の分流が減少して、トラッキングによる表面
の絶縁低下が防止される。このため、雷サージ放電の際
の続流の遮断性能が向上する。

【００１３】また、碍子装置が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。
また、この避雷ユニットは碍子本体の外周部に碍子本体
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。

【００１４】

【実施例】 （第１実施例） 以下、この発明を電線支持用碍子に用いられる避雷ユニ
ット及びそれを備えた避雷碍子装置に具体化した第１実
施例について図１〜４に従って説明する。

【００１５】図１に示すように、磁器製の碍子本体１
は、円柱状の胴部２とその外周に一体形成された笠部３
とにより構成されている。大径の鍔部４と環状の電線溝
５は碍子本体１の上端外周に形成され、この電線溝５に
課電部としての送電線６がバインド線７で巻付け固定さ
れている。接地部としてのベース金具８はセメント９に
より碍子本体１の下部に嵌着固定され、このベース金具
８の下部にはピン金具１０が突設されている。そして、
このピン金具１０をナット１１により腕金等の接地金具
１２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】導電性の被膜層１３は碍子本体１の外周に
薄膜状に形成され、碍子表面の汚損による表面漏れ電流
をこの箇所で流れ易くしている。この導電性の被膜層１
３は金属溶射などのメタライジングによる形成方法、導
電性塗料の塗布形成法、導電性テープの貼着による方
法、金属箔の貼付による方法、導電性釉薬を施す方法な
どにより形成される。

【００１７】避雷ユニット１５はこの被膜層１３の外周
に密着状態で取付固定されている。すなわち、ＦＲＰ
（ガラス繊維強化プラスチック）に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１６は、碍
子本体１の外周面に発泡ゴムよりなるゴム状弾性体とし
てのゴムスペーサ１７を介して配置されている。図３に
示すように、この絶縁性のゴムスペーサ１７はその内径
Ｄ１が碍子本体１の直径Ｄ２よりも小さく形成され、絶
縁筒１６の内周面に接着剤で接着されている。そして、
避雷ユニット１５がゴムスペーサ１７の弾力性に抗して
碍子本体１の直径Ｄ２とゴムスペーサ１７の内径Ｄ１の
差の分だけ圧縮して締まり嵌めされることにより、この
避雷ユニット１５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１５間を充塞する。

【００１８】第１電極１８は先端が上方を向くように折
曲形成され、絶縁筒１６の上端部にナット１９が螺合さ
れることにより固定されている。そして、第１電極１８
の先端と電線６のバインド線７との間に所要の第１気中
放電距離Ｇ１が形成されている。

【００１９】第２電極２０は先端が下方を向くように折
曲形成され、絶縁筒１６の下端部にナット２１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２０
の先端とベース金具８との間に所要の第２気中放電距離
Ｇ２が形成されている。図１，２に示すように、酸化亜
鉛（ＺｎＯ）よりなる電圧−電流特性が非直線性の抵抗
素子２２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１８，２０間に挟着保持されている。

【００２０】絶縁被覆層２４はエチレン−プロピレン共
重合ゴム（ＥＰＲ）よりなり、前記ゴムスペーサ１７、
絶縁筒１６、抵抗素子２２などを覆うようにモールド形
成されている。絶縁強化層２３は、モールド形成の際に
絶縁筒１６と抵抗素子２２との隙間に形成された絶縁被
覆層２４の一部である。前記被膜層１３の電気抵抗はこ
の絶縁被覆層２４の電気抵抗よりも低く設定され、１Ω
〜１０^-3Ω程度の値である。円筒状のひだ２５は、絶縁
被覆層２４の下部に形成され、下方へ延びる第２電極２
０を覆っている。

【００２１】次に、このような避雷ユニット１５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、予め碍子本体１の外周に導電性の被膜層１３を形
成した後、上記のように構成された避雷ユニット１５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１５の内周部のゴムスペーサ１７の内径Ｄ１は碍子本
体１の直径Ｄ２よりも小さく形成されていることから、
その弾性力に抗して所定量だけ圧縮して嵌挿することに
より、避雷ユニット１５が碍子本体１に対して位置決め
固定される。

【００２２】その後、図１に示すように、碍子本体１の
下端部にベース金具８を嵌め込み、セメント９で碍子本
体１に固着する。そして、ピン金具１０をナット１１に
よって接地金具１２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る。

【００２３】次に、上記のように構成された第１実施例
の避雷ユニット１５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、この雷サージがバ
インド線７から第１気中放電距離Ｇ１をフラッシオーバ
し、第１電極１８を介して抵抗素子２２に流れる。その
後、第２電極２０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１２
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２２と両気中放電距離Ｇ１，
Ｇ２とによって続流が遮断される。

【００２４】この実施例の避雷碍子装置では、碍子本体
１の胴部２外周に導電性の被膜層１３が形成されている
ことから、碍子表面１の汚損により発生する漏洩電流が
この被膜層１３の箇所で流れ易くなる。このため、避雷
ユニット１５の表面への電流の分流が減少し、避雷ユニ
ット１５表面のトラッキングによる絶縁低下が防止され
る。このため、雷サージを放電する際に続流アークの遮
断性能が向上する。

【００２５】また、この実施例の避雷ユニット１５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２２の内側に所要の強度を有する絶縁筒１６が配置
されていることから、過大な雷サージにより抵抗素子２
２が破壊することがあっても、続流アークの高熱や圧力
衝撃が絶縁筒１６により遮蔽される。しかも、抵抗素子
２２は弾力質の絶縁被覆層２４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２４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１５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１５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１５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、この発明を具体化した第２実施例
について説明する。なお、この実施例では主として第１
実施例と異なる箇所についてのみ説明し、他の箇所は説
明を省略する。

【００２７】図５及び図６に示すように、平板状の第１
電極２６は、抵抗素子２２の一端に配設され、碗形の座
金２７にはコイルバネ等の弾性体２８が収納されてい
る。盆形に形成されたナット２９は、絶縁筒１６に螺着
され、その凹部には前記座金２７が収容されている。金
属ネジ３０，３１はナット２９に螺設され、前記座金２
７が第１電極２６に接触するまで締付けられ、圧縮され
た弾性体２８の弾性力により第１電極２６と第２電極２
０間に抵抗素子２２が挟着される。そして、抵抗素子２
２が絶縁筒１６に締付固定される。

【００２８】水切部３２は絶縁被覆層２４の上部に一体
形成され、その上面には前記一方の金属ネジ３０が外方
へ突出している。そして、この金属ネジ３０の突出部が
第１電極２６の放電部をなし、その先端と課電部との間
に前記第１気中放電距離Ｇ１が形成されている。なお、
前記弾性体２８は、図７に示すように、導電ゴム製の柱
状体によって形成したり、座金２７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３０，３
１で締付けるようにしてもよい。

【００２９】さて、この実施例では、避雷ユニット１５
の絶縁被覆層２４に水切部３２を形成しているので、雨
水による下方への流水が減少して、汚損状態における避
雷ユニット１５の汚損耐電圧が向上する。また、弾性体
２８によって、第１電極２６と第２電極２０間の抵抗素
子２２が弾発力によって保持されているので、周囲の温
度変化や絶縁被覆層２４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。 （第３実施例）さらに、この発明を具体化した第３実施
例について説明する。この実施例においても、主として
第１及び第２実施例と異なる箇所についてのみ説明し、
他の箇所は説明を省略する。

【００３０】図８に示すように、この実施例の避雷ユニ
ット１５は絶縁被覆層２４の外周に複数のひだ３３が一
体形成され、沿面距離を増している。複数の金属ネジ３
０は避雷ユニット１５の上面に突出形成され、ナット２
９を介して両電極２６，３６間に抵抗素子２２を締付固
定している。この金属ネジ３０の突出部は第１電極２６
の放電部となり、この放電部と課電部との間に第１気中
放電距離Ｇ１が形成されている。また、この金属ネジ３
０により水切板３４が取着されている。

【００３１】一方、金属ネジ３７は板状をなす第２電極
３６に接触するとともに、絶縁被覆層２４より下方へ突
出して、その突出部が放電部となっている。また、絶縁
被覆層２４は、下部に形成した円筒状のひだ２５とベー
ス金具８との間にゴム等の環状栓３５を嵌着している。
そして、第２気中放電距離Ｇ２がこの空間内の金属ネジ
３７の放電部とベース金具８との間に形成されている。

【００３２】さて、この実施例では、避雷ユニット１５
の上面に別体の水切板３４を取着するようにしたので、
絶縁被覆層２４のモールド部分を前記各実施例よりも小
さくすることができる。しかも、第２気中放電距離Ｇ２
を避雷ユニット１５とベース金具８間の空間に形成し、
外部から遮蔽しているので、この箇所における避雷ユニ
ット１５の放電電圧が安定する。

【００３３】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）前記実施例において、放電容量に応じて、一対の
抵抗素子２２の一方を絶縁性のスペーサに置き換えた
り、抵抗素子２２を円環状に構成したりすること。 （ｂ）ゴムスペーサ１７を導電性にすること。 （ｃ）導電性の被膜層１３の下端部をベース金具８に直
接接触させること。 （ｄ）導電性の被膜層１３を避雷ユニット１５の内周
面、すなわちゴムスペーサ１７と絶縁被覆層２４の内周
面に形成すること。 （ｅ）図９に示すように、避雷ユニット１５を碍子本体
１の上部位置に設けること。

【００３４】

【発明の効果】 以上詳述したように、この発明の避雷
ユニットやそれを備えた避雷碍子装置によれば、次のよ
うな優れた効果を奏する。すなわち、この発明の避雷碍
子装置は、避雷ユニット表面を流れる漏洩電流によるト
ラッキングを防止して続流の遮断性能を向上させること
ができる。

【００３５】また、この発明の避雷ユニット及びその避
雷ユニットを備えた避雷碍子装置は、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。

【００３６】さらに、この発明の避雷ユニット及び避雷
碍子装置は、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。

【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】 第１実施例の避雷ユニットを示す平面図であ
る。

【図３】 同じく避雷ユニットを示す断面図である。

【図４】 同じく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実施例の避雷碍子
装置を示す部分断面図である。

【図６】 図５の要部を示す部分断面図である。

【図７】 同じく図５の要部を示す別例の部分断面図で
ある。

【図８】 この発明を具体化した第３実施例の避雷碍子
装置を示す部分断面図である。

【図９】 この発明の別例を示す避雷碍子装置の部分断
面図である。

【符号の説明】

１…碍子本体、６…課電部としての電線、７…接地部と
してのベース金具、１３…導電性の被膜層、１６…筒状
支持体としての絶縁筒、１８…第１電極、２０…第２電
極、２２…抵抗素子、２４…絶縁被覆層、２６…第１電
極、３６…第２電極、Ｇ１…第１気中放電距離、Ｇ２…
第２気中放電距離。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の強度を有する筒状支持体の内周部
   にゴム状弾性体を設け、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
   らの外周に弾性体をモールド形成し、外周に導電性の被
   膜層を有する碍子本体の外周に装着されるものであり、
   第１電極と課電側の電線との間に第１気中放電間隙を形
   成し、第２電極と接地側のベース金具との間に第２気中
   放電間隙を形成することを特徴とする避雷ユニット。
2. 【請求項２】 碍子本体の外周に導電性の被膜層を形成
   し、その被膜層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配置し、この筒状支持体の両端
   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弾性体をモールド形成し、第１
   電極と課電側の電線との間に第１気中放電間隙を形成
   し、第２電極と接地側のベース金具との間に第２気中放
   電間隙を形成することを特徴とする避雷ユニットを備え
   た避雷碍子装置。