JP3406624B2 - 送電線路用避雷碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は鉄塔本体の塔頂部に架
空接地線を装着した送電線路において地絡した相を個別
に遮断器で送電線から切り離すとともに、地絡消弧後、
再投入し、送電を継続することのできる保護システムを
有する送電線路用避雷碍子装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、超高電圧、例えば１８７ｋＶ以
上の送電線路においては、地絡した相を個別に遮断器で
送電線から短時間で切離して無電圧として、地絡アーク
が消弧した後、再投入し送電を継続する保護システムが
用いられている。このような送電線路において鉄塔本体
に対し上相、中相、下相の送電線を支持するための支持
アームが上、中、下段にそれぞれ支持されている。各支
持アームの先端部には送電電圧階級に対応した連結個数
の懸垂碍子を直列に連結した支持碍子を介して上相、中
相及び下相の送電線がそれぞれ支持されている。さら
に、前記鉄塔本体の塔頂部には、送電線への直撃を防止
したり鉄塔本体の塔頂部に侵入した雷サージ電流を分流
して、塔体に流れる雷サージ電流を低減するための架空
接地線（通信伝送機能を兼用することもある）が装着さ
れている。

【０００３】このような送電線路に対し雷撃によるサー
ジ電流が侵入した場合にそのサージ電流を速やかに鉄塔
本体を介して大地に放電するとともに、その後生じる運
転電圧に基づく続流を抑制遮断して、地絡事故を防止
し、信頼度をより向上させるため前記三相の送電線とそ
れぞれ対応して避雷碍子装置が装着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、雷サージ電
流の侵入による地絡事故を減少する対策として架空接地
線の多条化が有効であるが、雷サージ電流による地絡事
故を完全に防止することはできない。そのため避雷碍子
を送電線に対応して装着することが行われているが、避
雷碍子を装着した相及び適用回線の事故防止には効果的
であるが、非適用相及び非適用回線に対して充分な事故
防止効果を期待することができないという問題がある。
さらに詳述すると、架空接地線を備えた三相二回線の送
電線路においてどの相の送電線に何個の避雷碍子を装着
すれば、最悪の場合に送電を続行したまま雷サージ電流
を処理することができるか否かは究明されていなかっ
た。

【０００５】この発明の目的は上記従来の問題点を解消
して、架空接地線を装設したタイプの送電線路用避雷碍
子装置において、雷サージが侵入した場合に送電線路の
保護システムを経済的に利用し最小限停電に至る事故を
防止することができ、さらに避雷碍子の装柱作業を容易
に行うことができる送電線路用避雷碍子装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は上
記目的を達成するため、地絡した相を個別に遮断器で送
電線から短時間で切り離すとともに、ある時間経過後に
再投入し、送電を継続することのできる保護システムを
備え、鉄塔本体に塔頂側より順に装着した上、中、下三
相の支持アームにそれぞれ支持碍子を介して上、中、下
三相の送電線を複数回線支持し、さらに鉄塔本体の上部
に一条の架空接地線を装着した方式の送電線路におい
て、前記複数回線の送電線のうち下相の送電線の電圧位
相を互いに異なるものとするとともに、下相の送電線と
対応して下相の支持アームのみに二個の避雷碍子装置を
装着し、且つ上相及び中相の送電線に対して避雷碍子装
置を非装着としている。

【０００７】又、請求項２記載の発明は、鉄塔本体の上
部に二条以上の架空接地線を装着した方式の送電線路に
おいて、前記複数回線の送電線のうち下相の送電線の電
圧位相を互いに異なるものとするとともに、下相の送電
線と対応して下相の支持アームのみに二個の避雷碍子装
置を装着し、且つ上相及び中相の送電線に対して避雷碍
子装置を非装着としている。さらに、請求項３記載の発
明は、鉄塔本体の上部に二条以上の架空接地線を装着し
た方式の送電線路において、前記三相の支持アームのう
ち上相及び下相の支持アームのみにそれぞれ一個の避雷
碍子装置を各送電線と対応して装着するとともに、避雷
碍子装置を装着した二条の送電線の電圧位相を互いに異
なるものとし、且つ中相の送電線に対して避雷碍子装置
を非装着としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では鉄塔本体の塔頂部に一
条の架空接地線が装設されているので、雷サージ電流は
架空接地線又は上相の送電線に直接侵入するが、中相又
は下相の送電線に直接進入する確率は非常に少ない。雷
サ−ジ電流が塔頂部に侵入した場合には、サージ電流が
架空接地線に分流されるとともに、鉄塔本体に分流され
る。そして、鉄塔本体から上相、中相及び下相の支持ア
ームにそれぞれ分流され、雷サージによる電位上昇が三
相のうちで一番大きくなる上相の支持アームと送電線間
及び中相の支持アームと送電線間で各々の絶縁耐力を上
回るとフラッシオーバを生じ運転電圧が地絡される。そ
の後、上相及び中相の電力が発電所あるいは変電所にお
いて遮断器により遮断される。

【０００９】このとき、異なる回線の上相の送電線及び
同相である中相の送電線が遮断されても、下相の電圧位
相の異なる送電線は、雷サージ電流による電位が上相及
び中相の電位よりも低い。このため、避雷碍子装置によ
り雷サージ電流に続く運転電圧による続流が確実に抑制
遮断されて地絡事故から保護され、結果的に異なる二相
の送電状態が確保されるため、地絡相の強行再投入が容
易となり、送電が続行されて停電に至ることはない。

【００１０】又、通常容量の避雷碍子を導通破壊するよ
うな、大規模な雷サージ電流が下相に直接侵入する確率
は架空接地線及び上相、中相の送電線の遮蔽効果によっ
て極めて少なく、実質的に考慮しなくても良い。従っ
て、下相の避雷碍子として通常容量のものを使用するこ
とができる。さらに、三相二回線全体として２個の避雷
碍子を下相のみに使用すればよいので、避雷碍子の個数
を少なくし、その製造及び装着作業を容易に行いコスト
ダウンを図ることができる。

【００１１】又、請求項２及び３に記載の発明は、鉄塔
本体の塔頂部に二条以上の架空接地線が装設されている
ので、雷サージ電流は架空接地線又は上相よりも側方に
張り出している中相の送電線に直接侵入し、上相又は下
相の送電線には直接侵入する可能性は極めて低い。この
ため、三相二回線全体として２個の避雷碍子を下相のみ
に使用するか、あるいは各１個の避雷碍子を上相及び下
相にそれぞれ使用すれば、２条の送電線と対応して設け
た避雷碍子へ間接的に侵入する雷サージ電流は小さくな
り、それを確実に処理して他相の送電線路が地絡事故と
なっても電圧位相の異なる二相が保護され、地絡相の再
投入が可能となり、停電事故を未然に防止することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、請求項１記載の発明を具体化した第１
実施例を図１，２に基づいて説明する。

【００１３】図１に示すように、鉄塔本体１には上，
中，下三段に支持アーム２ａ，２ｂ，２ｃ及び３ａ，３
ｂ，３ｃが水平にそれぞれ片持ち支持されている。又、
各支持アーム２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃの先端部には上部
吊下金具４を介して懸垂碍子を多数直列に連結してなる
支持碍子としての懸垂碍子連５ａ〜５ｃ及び６ａ〜６ｃ
が吊下されている。さらに、各懸垂碍子連５ａ〜５ｃ及
び６ａ〜６ｃの下部には、下部連結金具７を介して片回
線の三相の送電線８ａ〜８ｃ及び他回線の三相の送電線
９ａ〜９ｃがそれぞれ架設されている。上相の送電線８
ａ，９ａ、下相の送電線８ｃ，９ｃはそれぞれ位相の異
なる線路となっている。

【００１４】又、図１において左右両側の支持アーム２
ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃの内、下相の支持アーム２ｃ，３
ｃの先端部には、取付アダプタ１０がそれぞれ水平に片
持ち固定され、両取付アダプタ１０，１０には避雷碍子
１１，１１がボルトによりそれぞれ吊下固定されてい
る。以下、説明を簡略化するため右側の支持アーム３ａ
〜３ｃ側について説明する。

【００１５】前記避雷碍子１１は図２に示すようにＦＲ
Ｐ等の強化プラスチックよりなる耐圧絶縁筒１２と、こ
の耐圧絶縁筒１２内に収納された抵抗素子１３と、さら
に耐圧絶縁筒１２の外周及び内部にゴムモールドした絶
縁外套体１４とにより構成されている。

【００１６】又、各避雷碍子１１の課電側電極金具１５
には接地側の放電電極１６が取付固定されている。懸垂
碍子連６ｃの下部吊下金具７には課電側の放電電極１７
が支持され、放電電極１７の先端は接地側の放電電極１
６と所定の放電ギャップＧをもって対向して配置されて
いる。

【００１７】前記上部吊下金具４及び下部連結金具７に
は前記懸垂碍子連５ａ〜５ｃ及び６ａ〜６ｃの沿面閃絡
を防止するための接地側及び課電側のアーキングホーン
１８，１９が取着されている。

【００１８】この第１実施例においては、図１に示すよ
うに、上相及び中相の送電線８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂに
対して避雷碍子装置を装着していない。この適用構造で
は下相へ直接落雷することを上相及び中相の送電線８
ａ，８ｂ、９ａ，９ｂの遮蔽作用で防止し、実質的に上
相及び中相の送電線８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂ自体にも、
架空接地線としての機能をもたせていることになる。

【００１９】又、鉄塔本体１の塔頂部に架空接地線２０
が装着されているので、その塔頂部に侵入した雷サージ
電流は塔頂部から架空接地線２０の上流側及び下流側に
分流するとともに、残りの雷サージ電流が塔頂部から鉄
塔本体１に侵入する。大規模な雷撃の場合、この分流雷
サージ電流により上相及び中相の懸垂碍子連５ａ，５
ｂ、６ａ，６ｂをフラッシオーバして送電線８ａ，８
ｂ、９ａ，９ｂに、又、残りの雷サージ電流が避雷碍子
１１，１１から送電線８ｃ，９ｃに、さらに残りは大地
へそれぞれ分流する。このため上相及び中相の送電線８
ａ，８ｂ、９ａ，９ｂが地絡事故となり、各送電線８
ａ，８ｂ、９ａ，９ｂが変電所等において遮断器（図示
略）により一時的に遮断される。しかし、左右二回線の
下相に位置する電圧位相の異なる二相の送電線８ｃ，９
ｃはそれぞれ送電が続行されるので、地絡のアークが消
滅するのに必要な短時間が経過した後、上相及び中相の
各送電線８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂの遮断器再投入による
運転再開が速やかに実施でき、実質的には無停電とな
り、送電が継続して行われ、負荷側における停電を防止
することができ、実質的に供給支障となる停電事故を未
然に防止することができる。

【００２０】又、上相及び中相の送電線８ａ，８ｂ、９
ａ，９ｂが下相の送電線８ｃ，９ｃに対して架空接地線
としての機能を有しているので、下相の避雷碍子１１，
１１に対し大規模の雷サージ電流が侵入することは実質
的な頻度として皆無に等しく、従って、両避雷碍子１
１，１１として通常容量のものを使用することができ
る。

【００２１】又、鉄塔本体１の塔頂部に大規模の雷サー
ジ電流が侵入しても、上相及び中相がフラッシオーバし
た場合、その雷サージ電流は抵抗体としての避雷碍子１
１が無いために下相と比較してインピーダンスが小さく
なっている上相及び中相の支持アーム２ａ，２ｂ、３
ａ，３ｂにより多く分流するため、下相の雷サージ電位
が上相及び中相よりも低くなる。このため、避雷碍子１
１，１１には通常の大きさ以下の雷サージ電流が侵入し
た場合と同じ結果になり、通常容量の避雷碍子１１，１
１を使用してもその導通破壊を防止して雷サージによる
地絡事故率を皆無にすることができる。

【００２２】このように、第１実施例においては下相の
支持アーム２ｃ，３ｃに対し通常容量の避雷碍子１１を
二個装着するのみで避雷碍子装置本来の目的を達成する
ことができ、製造及び装柱作業を容易に行いコストダウ
ンを図ることができる。

【００２３】次に、請求項２記載の発明を具体化した第
２実施例を図３に基づいて説明する。この第２実施例で
は架空接地線２０，２０を二条あるいは三条以上使用し
た送電線路に具体化したものである。架空接地線２０，
２０が鉄塔の塔頂の左右に二本平行して架設されている
場合には、上相よりも側方に張り出している中相の送電
線８ｂ，９ｂに雷サージ電流が侵入し易くなる。このた
め雷サージ電流が直接侵入し難い上相の支持アーム２
ａ，３ａ、又は下相の支持アーム２ｃ，３ｃのうち、避
雷碍子１１，１１を下相の支持アーム２ｃ，３ｃのみに
装着している。

【００２４】この第２実施例において下相の支持アーム
２ｃ，３ｃに避雷碍子１１を装着した場合も、前記第１
実施例のように下相に避雷碍子１１を装着した場合と同
様に下相の送電線８ｃ，９ｃに間接的に進入する雷サー
ジ電流は分流作用により減衰されるので、第１実施例と
同様の理由により停電事故等を未然に防止することがで
きる。

【００２５】なお、この発明は前記両実施例に限定され
るものではなく、次のように実施することもできる。

【００２６】（１）図４に示すように左側の回線の上相
及び下相の支持アーム２ａ，２ｃのみに避雷碍子１１，
１１を装着してもよい。さらに、図５に示すように左側
の回線の上相の支持アーム２ａ及び右側の下相の支持ア
ーム３ｃのみと対応して、避雷碍子１１，１１を装着し
てもよい。

【００２７】

【００２８】（２）支持碍子５ｃ，６ｃに直接避雷碍子
１１，１１の機能をもたせたタイプの電線支持型避雷碍
子を使用すること。 （３）超高圧系に限らず遮断器による系統保護を相毎に
管理運用している系統方式に使用すること。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明は鉄塔本体の塔頂部に一条の架空接地線を装設した送
電線路において、前記塔頂部あるいは上相及び中相の送
電線に大規模な雷サージ電流が侵入した場合にも、上相
及び中相の送電線の支持碍子のアークホーン間をフラッ
シオーバさせて上相及び中相の送電線と塔体間へ雷サー
ジ電流を分流し、下相の送電線の避雷碍子へのサージ電
流の分流を低減せしめ、避雷碍子の責務超過による導通
破壊をなくすことができ、下相の両送電線で位相の異な
る二相の送電を保持することにより他の事故相の復帰を
速やかなものとして、停電事故を防止することができる
効果がある。

【００３０】又、請求項１記載の発明は三相の送電線と
それぞれ対応して避雷碍子装置が装着されている従来タ
イプに対し、避雷碍子の個数を少なくし、下相の送電線
と対応して通常容量の避雷碍子を二個装着するのみのた
め、設備費が低減されるとともに装着作業を容易に行
い、全体としてコストダウンを図ることができる効果が
ある。

【００３１】さらに、請求項２及び３に記載の発明は、
鉄塔本体の塔頂部に二条以上の架空接地線が装設されて
いる送電線路において、雷サージ電流は上相よりも側方
に張り出している中相の送電線に直接侵入し、上相及び
下相の送電線には直接侵入しないため、三相二回線全体
として二個の避雷碍子を下相のみに使用するか、あるい
は各一個の避雷碍子を上相及び下相にそれぞれ使用すれ
ば、二状の送電線と対応して設けた避雷碍子へ間接的に
侵入する雷サージ電流は分流作用により弱くなり、それ
を確実に処理して他の送電線路が地絡事故となっても電
圧位相の異なる二条の送電線による送電を続行して停電
事故を未然に防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明を具体化した第１実施例の
送電線路用避雷碍子装置を示す正面図である。

【図２】避雷碍子装置の拡大正面図である。

【図３】請求項２記載の発明を具体化した第２実施例の
送電線路用避雷碍子装置を示す正面図である。

【図４】請求項３記載の発明の別例を示す送電線路用避
雷碍子装置の略体正面図である。

【図５】請求項３記載の発明の別例を示す送電線路用避
雷碍子装置の略体正面図である。

【符号の説明】

１ 鉄塔本体、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ 支持アーム、５
ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃ支持碍子としての懸垂碍子連、８
ａ〜８ｃ，９ａ〜９ｃ 送電線、１１ 避雷碍子、２０
架空接地線。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地絡した相を個別に遮断器で送電線から
   短時間で切り離すとともに、ある時間経過後に再投入
   し、送電を継続することのできる保護システムを備え、
   鉄塔本体に塔頂側より順に装着した上、中、下三相の支
   持アームにそれぞれ支持碍子を介して上、中、下三相の
   送電線を複数回線支持し、さらに鉄塔本体の上部に一条
   の架空接地線を装着した方式の送電線路において、 前記複数回線の送電線のうち下相の送電線の電圧位相を
   互いに異なるものとするとともに、下相の送電線と対応
   して下相の支持アームのみに二個の避雷碍子装置を装着
   し、且つ上相及び中相の送電線に対して避雷碍子装置を
   非装着としたことを特徴とする送電線路用避雷碍子装
   置。
2. 【請求項２】 地絡した相を個別に遮断器で送電線から
   短時間で切り離すとともに、ある時間経過後に再投入
   し、送電を継続することのできる保護システムを備え、
   鉄塔本体に塔頂側より順に装着した上、中、下三相の支
   持アームにそれぞれ支持碍子を介して上、中、下三相の
   送電線を複数回線支持し、さらに鉄塔本体の上部に二条
   以上の架空接地線を装着した方式の送電線路において、 前記複数回線の送電線のうち下相の送電線の電圧位相を
   互いに異なるものとするとともに、下相の送電線と対応
   して下相の支持アームのみに二個の避雷碍子装置を装着
   し、且つ上相及び中相の送電線に対して避雷碍子装置を
   非装着としたことを特徴とする送電線路用避雷碍子装
   置。
3. 【請求項３】 地絡した相を個別に遮断器で送電線から
   短時間で切り離すとともに、ある時間経過後に再投入
   し、送電を継続することのできる保護システムを備え、
   鉄塔本体に塔頂側より順に装着した上、中、下三相の支
   持アームにそれぞれ支持碍子を介して上、中、下三相の
   送電線を複数回線支持し、さらに鉄塔本体の上部に二条
   以上の架空接地線を装着した方式の送電線路において、 前記三相の支持アームのうち上相及び下相の支持アーム
   のみにそれぞれ一個の避雷碍子装置を各送電線と対応し
   て装着するとともに、避雷碍子装置を装着した二条の送
   電線の電圧位相を互いに異なるものとし、且つ中相の送
   電線に対して避雷碍子装置を非装着としたことを特徴と
   する送電線路用避雷碍子装置。