JP4105084B2 - 絶縁接続構造を備えた金属柱 - Google Patents

Description

この発明は、複数の鋼管を接続体を介して接続して形成される、絶縁接続構造を備えた金属柱に関するものである。

従来、全国に敷設されている道路の脇には、送電の為コンクリート柱が建柱されているが、この様なコンクリート柱を搬入し、建柱することが困難な狭隘な道路では、コンクリート台柱の上部にテーバー状の鋼管を被せて形成される複合電柱や、前記鋼管を複数の鋼管とした複合電柱などの金属柱を採用し建柱している。現状では、屋外に建柱されている金属柱は金属管を単に接続したものである。

このように、単に金属管を接続した金属柱に高圧機器を設置すると、設置された機器に故障が生じた場合、人が接触する恐れのある下方の部分に電流が流れ、人が感電する危険があった。そこで現状では、人の感電を防止する観点から、金属柱に接地抵抗値を１０Ω以下にする接地を施す必要があった。ところが地域によっては、高価な特殊接地工事を行わなくては、この接地抵抗値を確保することが困難な場所もあり、工事期間が長くなり、かつ、高額の費用を要するなどの問題も生じていた。

この発明は、人が接触可能な部位に電流が流れないよう絶縁接続構造を金属柱に備えることによって、高価な特殊接地工事を行うことなく、人の感電が防止できる金属柱を提供することにある。

請求項１の発明は、複数の鋼管を電気絶縁物から成る接続体を介して接続して形成した金属柱において、上記接続体は略円筒状のものとし、当該接続体の上端部から下方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の小径部として設け、当該接続体の下端部から上方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の大径部として設け、当該小径部と大径部の間を傾斜部として形成し、当該大径部の側面外周にフランジ部を突出させ、当該フランジ部の外周縁全周から上記大径部の側面に略沿って一定長垂下させて笠部を形成し、この接続体の少なくとも内外周面を絶縁層とした絶縁接続構造を備えた金属柱とした。

請求項２の発明は、上記接続体の大径部の側面外周にフランジ部を突出させ、当該フランジ部の外周縁全周から略直角に折り曲げて上記大径部の側面に沿って略平行に一定長垂下させて笠部を形成した上記請求項１に記載の絶縁接続構造を備えた金属柱とした。

請求項３の発明は、上記金属柱の接続体より上の鋼管の側面に電気的に接続した、被覆した導線の他端を下方に垂下し、上記接続体を越えて下の鋼管に垂下させて、上記接続体の絶縁性能を測定できる構成にした上記請求項１又は２の何れかに記載の絶縁接続構造を備えた金属柱とした。

請求項１の発明によれば、高圧用の機械器具を支持する上管と絶縁物を介して下管を接続することによって、上管と下管との絶縁状態が保たれ、人が下管に接触しても感電を防ぐことができる。更に、請求項１又は２の各発明によれば、大径部の側面外周からフランジ部を突出させ、この突出させたフランジ部の外周全周から大径部の側面に沿って一定長垂下させて笠部を形成した接続体を使用して、金属柱の下管と上管を接続したので、雨天時に水滴がこの複合柱の表面を上から下へ伝わって、流下しても、接続体の笠部に沿って水滴が流れ、笠部の下端部からそのまま落下するので、この笠部で水滴が縁切りされ、水滴がその下部にまで伝わり流下することがない。よって、雨水の水滴が伝わることにより起こる漏洩電流の発生を防止し、人の感電を防ぐ効果が更に高まる。

さらに請求項２の発明によれば、接続体の笠部を設けるのに、笠部のフランジ部の外周全周から略直角に折り曲げてこの大径部の側面に沿って接続体側面と略平行に一定長垂下させて形成したので、上記の効果に加えて、接続体の上部の水滴が下部に流れるのをより確実に防ぐことができ、人の感電を防ぐ効果が更に高まる。また請求項３の発明によれば、金属柱の上管と下管とを接続する接続体の電気抵抗を容易に測定することが出来、これにより接続体の絶縁性能を的確に把握し、設備の維持、管理に寄与し、人の感電を未然に防ぐ効果が得られる。

金属柱を接続する接続体は略円筒状のものとし、当該接続体の上端部から下方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の小径部として設け、当該接続体の下端部から上方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の大径部として設け、当該小径部と大径部の間を傾斜部として形成し、当該大径部の側面外周にフランジ部を突出させ、当該フランジ部の外周縁全周から上記大径部の側面に略沿って一定長垂下させて笠部を形成し、この接続体の少なくとも内外周面を絶縁層とした絶縁接続構造を備えた金属柱とし、雨天時に水滴が金属柱の表面を上から下へ伝わって、流下しても、接続体の笠部に沿って水滴が流れ、笠部の下端部からそのまま落下するので、この笠部で水滴が縁切りされ、水滴がその下部にまで伝わることがない。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１及び図２は、この発明の実施例において使用する接続体Ａを示す。この実施例において使用する、複合柱Ｄは、図４に示すように、コンクリート台柱１、鋼管製の上管２、下管３から成る金属柱であり、柱長（組立状態）としては、１２０００ｍｍである。なお複合柱Ｄは、コンクリート台柱を省略し、上管２と下管３で構成されても良い（図は省略）。コンクリート台柱１は、柱長約３５００ｍｍで、その内の２１００ｍｍが地中に埋設される部分で、このコンクリート台柱１の末口部の直径は２６０ｍｍ、元口部の直径は２７０ｍｍで、全体として緩やかなテーパー形状となっており、その上部の、下管３との接合部は、テーパー形状となっている（図示省略）。このテーパー形状部分は、コンクリート台柱１の上端から下方に７５０ｍｍであり、テーパーは１／７５で、このテーパー形状部分が下管３の下端の開口部の中に嵌合される。

また下管３は、柱長５２５０ｍｍで、全体としてテーパー１／７５のテーパー形状であり、末口部の直径は、２１０．４ｍｍ、元口部の直径は、２８０．４ｍｍで、後述する接続体Ａとの接合部分３ａは、上部のおよそ６００ｍｍである。さらに上管２は、柱長４６００ｍｍで、全体としてテーパー１／７５のテーパー形状であり、末口部の直径は、１６５．４ｍｍ、元口部の直径は、２２６．８ｍｍで、後述する接続体Ａとの接合部分２ａは、下部のおよそ６００ｍｍである。

下管３の上端部に被せてこの下管３と上管２を接続する接続体Ａは、図１及び図２に示すように、全長１３１０ｍｍの鋼管から成り、この鋼管を立設し、この接続体Ａの上端部から下方に６０５ｍｍの部分を外径２１２ｍｍの緩やかなテーパー形状の小径部１１として設け、この接続体Ａの下端部から上方に６０５ｍｍの部分を内径２１８．３ｍｍの緩やかなテーパー形状の大径部１２として設け、これらの小径部１１と大径部１２の間の１００ｍｍを傾斜部１２ａとして形成している。接続体Ａの小径部１１のテーパー形状の傾斜角度は、当該部分に被せられる上管２の接合部２ａのテーパー形状の傾斜角度と同じに、また大径部１２のテーパー形状の傾斜角度は、当該部分に嵌合される下管３の接合部３ａのテーパー形状の傾斜角度と同じに設けられている。

さらにこの大径部１２の側面の外周にフランジ部１３ｃを突出し、このフランジ部１３ｃの外周縁全周から略直角に折り曲げて、この大径部１２の側面に沿って大径部１２の外周と略平行に２２６ｍｍ垂下させて断面鍵型の笠部１３を形成している。

この接続体Ａの裏面を含む全表面をミゼロン（商標、二液性のポリウレタン塗料）により、塗膜厚１０ｍｍの絶縁塗装加工を施す。この時、図２に示す、大径部１２の表面と笠部１３との距離（図２においてａで示す）は、およそ２７，４８ｍｍとした。これにより接続体Ａの内外表面は、全て絶縁層で覆われている。

この様にして形成した接続体Ａの大径部１２の端部の開口部を図３及び図４に示すように、上記コンクリート台柱１の上端部に被せた上記下管３の上端部に被せ、この接続体Ａの小径部１２の上端部に上記上管２の下端の開口部を被せ、当該コンクリート台柱１、下管３と上管２を一体に立設する。

次にこのような絶縁層で覆われた接続体の性能を確認する為に、接続体Ａによって上管２と下管３を接続して立設した複合柱Ｄの汚損液注水させた場合の表面漏洩電流試験を行った。
この時比較例として図５に示す接続体Ｂを設けた。この接続体Ｂは、全長１６９０ｍｍの鋼管から成り、この接続体Ｂの上端部から下方に８００ｍｍの部分を小径部１４として設け、この接続体Ｂの下端部から上方に８００ｍｍの部分を大径部１５として設け、これらの小径部１４と大径部１５の間の１００ｍｍを傾斜部１６として形成している。

この大径部１５の側面において、幅８０ｍｍでスカート状に斜めに外側に開いた状態の笠部１７を形成している。この笠部１７の上記大径部１５から最も離れた距離は、４０ｍｍである。この接続体Ｂの裏面を含む全表面をミゼロンにより、絶縁塗装加工を施した。さらに比較例として接続体Ａと同じ構成で、笠部１３のみを有しない接続体Ｃを用意し、比較した。これらの接続体Ｂ、Ｃを接続体Ａに換えて用いた。

この試験に先立って、上管２、接続体Ａ、Ｂ、Ｃ、下管３の試験体となる表面部分の撥水性を除くために、当該箇所を中性洗剤を用いて洗浄した後、十分水洗いして夫々の表面の撥水性を取り除いた後、脂の付着を避けるために圧搾空気を吹き付けて乾燥させた。

吹き付ける汚損液としては、塩３０ｍｇ／リットル及びとの粉４０ｍｇ／リットルの混合液を作成した。この汚損液を各複合柱Ｄから１ｍ離れた位置からコンプレッサー（図示省略）により１０分以上噴霧し注水した。この時、注水された水滴は、複合柱Ｄの表面を伝って、複合柱Ｄの下部へと流下した。

接続体Ａの場合、複合柱Ｄの上管２の表面を伝わって流下し、笠部１３に到達した水滴は、この笠部１３の突出した板体１３ａの表面を流れ、この板体１３ａの下端１３ｂに達した水滴は、そのまま落下した。一方接続体Ｂの笠部１７では、この笠部１７の下端１７ａから落下する水滴もあったが、この笠部１７の裏面に伝わり、水滴による浸潤部分の拡大を起こした。さらに接続体Ｃでは、複合柱Ｄの表面の全ての箇所を伝って水滴が流れ落ちた。

１０分以上噴霧注水した後、４０００Ｖ（６．９ＫＶ線路の常規対地電圧）を３０分間印加し、その時の表面漏洩電流を測定した。測定方法は、各複合柱Ｄの各接続体Ａ、Ｂ、Ｃを挟んだ上管２と下管３に夫々バンドを回してボルトとナットにより固着して、このバンドに端子を取り付け、これらの端子に上記４０００Ｖを印加し、流れる電流を測定した。

その結果のグラフ図を図６乃至図８に示す。図６は、この実施例の接続体Ａの場合を示し、測定を行った間常時安定して、０．９５ｍＡ〜０．９７ｍＡの値を示した。これに対して、比較例の接続体Ｂの結果を示す図７は、印加して１分５０秒あたりから漏洩する電流が上がり始め、２分頃では、約２３ｍＡ、２分３０秒頃では、約２５ｍＡ、３分頃では、約４５ｍＡとなっており、３分１５秒頃では、７０ｍＡとなっていた。この様に接続体Ｂの場合、漏洩する電流は、接続体Ａに比べて値が大きく、また安定しないものであった。さらに接続体Ｃの結果を示す図８は、測定当初より、２８ｍＡ、１分頃では、３３ｍＡ、２分頃では、４１ｍＡ、３分頃では、３６ｍＡの漏洩電流が測定された。

絶縁接続構造を持たない場合、この試験のように４０００Ｖを印加すると、金属管の抵抗値は無視できる程度に小さい値であるため、大きな電流が流れることは周知である。従がって上記のいずれの実施例も、絶縁接続構造を持たない場合に比較して、複合柱Ｄの上管２と下管３との絶縁状態が保たれ、人の接触する部位には非常に小さな電流しか流れない。更に、この実施例の接続体Ａを使用した場合では、１ｍＡ以下で安定した値を示しており、例え人体がこの複合柱Ｄと接触したとしてもほとんど感じない程度の漏洩電流である。

この複合柱Ｄの上管２と下管３との絶縁状態を知るためには、図４に示すように、この複合柱Ｄの上管２と被覆したリード線１８を電気的に接続し、前記リード線１８を下方に垂らして、このリード線１８と下管３との電気抵抗値を測定すればよい。これはすなわち、接続体の絶縁性能を把握することにあたる。具体的には、この複合柱Ｄの上管２の側面の一部の箇所にリード線１８の被覆を剥がした一端を、通しボルトとワッシャで固着し（図示省略）、このリード線１８の他端を下方に垂下し、垂下したこのリード線１８の他端をこの上管２に設けた接地線用の引込み孔１９からこの上管２内に引込んでこの上管２内に垂下させる。

さらに図９に示すように、垂下させたこのリード線１８の他端を接続体Ａを越えて下管３に設けた接地線用の引出し孔２０から下管３外にゴムパッキン２０ａを介して引出し、下管３外に引出したこのリード線１８の他端をこの引出し孔２０より下方の位置で埋め込みナット２１ａに螺着したボルト２１の二枚のワッシャ２１ｃ、２１ｃの各内側に設けた二つのゴムリング２１ｂ、２１ｂを介して係止し、このボルト２１に係止したリード線１８の他端をこのボルト２１の下方に設けた接地線用の引入れ孔２２よりゴムパッキン２２ａを介して下管３内に引入れて下管３内をさらに垂下させる。

そして、上記複合柱Ｄの上管２と下管３との絶縁状態を測るために、ボルト２１付近のリード線１８の被覆の一部を剥ぎ取り、テスターにリード線１８の被覆を剥ぎ取った箇所を押し当てて、下管３とこの箇所の電気抵抗値を測定する。この時、電気抵抗値があらかじめ定めた値以上であれば、上記複合柱Ｄの接続体Ａの絶縁性能は維持されていることが分かり、また電気抵抗値があらかじめ定めた値以下であれば、複合柱Ｄの接続体Ａの絶縁性能が低下していることが分かる。なおあらかじめ定める値とは、接続体Ａの絶縁性能や特性によって定めればよい。

接地線用の引出し孔２０や接地線用の引入れ孔２２にゴムパッキン２０ａ、２２ａを介してリード線１８を通したのは、これらの貫通孔がリード線１８の外径より大きく、リード線１８を安定して通すためであり、また埋め込みナット２１ａに螺着したボルト２１とワッシャ２１ｃに加えてゴムリング２１ｂを介して係止したのは、ボルト２１にワッシャ２１ｃを介してリード線１８を巻き回して係止する際、リード線１８が傷まないようにする為である。

さらにこの接続体は、複合柱Ｄの上管２、下管３の接続の場合のほか、例えばパンザーマストなどのテーパーを設けた鋼管を複数重ねて金属柱を形成する場合、絶縁接続したい箇所の上管と下管の間に介して使用することが出来る（図示省略）。

上記実施例において、接続体Ａ、Ｂ、複合柱Ｄのコンクリート台柱１、上管２、下管３の大きさを示す具体的な数値を示しているが、これらは、この発明の必須要件ではない。また上記実施例では、接続体Ａをコンクリート台柱１、上管２、下管３から成る複合柱Ｄの上管２と下管３の接続において使用したが、接続体Ａを使用する金属柱としては、これに限定するものではなく、３個以上の鋼管を絶縁接続する場合も、この発明の範囲に含まれる。また接続体Ａ、Ｂ、Ｃに絶縁塗装する際の塗料としてミゼロンを使用しているが、絶縁塗装の際の塗料は、ミゼロンに限定するものではない。

また接続体Ａ、Ｂ、Ｃの材質は、何でも良く、少なくともその内外周面に絶縁層を有するものであれば良い。さらに複合柱Ｄの上管２の絶縁状態を測定するためにリード線１８を接地線用の引込み孔１９、引出し孔２０、引入れ孔２２に引き入れ足り、引出したりしているが、リード線１８を挿通させる孔は、これらに限定するものではない。また引込み孔１９、引出し孔２０、引入れ孔２２などを利用せず、複合柱Ｄの外側のみを通して下管３まで垂下しても良いし、複合柱Ｄの内側のみを通して外管３まで垂下してもよい。

この発明の実施例１の接続体Ａの正面図である。 この発明の実施例１の接続体Ａの縦断面図である。 この発明の実施例１の接続体Ａを介して上管と下管を接続した状態の縦断面図である。 この発明の実施例１の接続体Ａを使用して上管と下管を接続し、複合柱を立設した状態の正面図である。 この発明の実施例１の接続体Ｂの正面図である。 この発明の実施例１の接続体Ａの漏洩電流を測定したグラフ図である。 この発明の実施例１の接続体Ｂの漏洩電流を測定したグラフ図である。 この発明の実施例１の接続体Ｃの漏洩電流を測定したグラフ図である。 図４に示されたＥ部分である、複合柱に設けたボルトによりリード線を固着している箇所の拡大説明図である。

符号の説明

Ａ 接続体 １ コンクリート台柱
２ 複合柱の上管 ３ 複合柱の下管
１１ 接続体Ａの小径部 １２ 接続体Ａの大径部
１２ａ 接続体Ａの傾斜部 １３ 接続体Ａの笠部
１３ｃ 接続体Ａのフランジ部 １８ リード線

Claims (3)

1. 複数の鋼管を電気絶縁物から成る接続体を介して接続して形成した金属柱において、
   上記接続体は略円筒状のものとし、当該接続体の上端部から下方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の小径部として設け、当該接続体の下端部から上方に一定長の部分を緩やかなテーパー形状の大径部として設け、当該小径部と大径部の間を傾斜部として形成し、
   当該大径部の側面外周にフランジ部を突出させ、当該フランジ部の外周縁全周から上記大径部の側面に略沿って一定長垂下させて笠部を形成し、この接続体の少なくとも内外周面を絶縁層としたことを特徴とする、絶縁接続構造を備えた金属柱。
2. 上記接続体の大径部の側面外周にフランジ部を突出させ、当該フランジ部の外周縁全周から略直角に折り曲げて上記大径部の側面に沿って略平行に一定長垂下させて笠部を形成したことを特徴とする、上記請求項１に記載の絶縁接続構造を備えた金属柱。
3. 上記金属柱の接続体より上の鋼管の側面に電気的に接続した、被覆した導線の他端を下方に垂下し、上記接続体を越えて下の鋼管に垂下させて、上記接続体の絶縁性能を測定できる構成にしたことを特徴とする、上記請求項１又は２の何れかに記載の絶縁接続構造を備えた金属柱。

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