JP4129246B2 - 気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置。 - Google Patents

Description

本発明は、落雷に起因する異常高電圧が送電線に印加された時、それを速やかに接地すると共に、その後生ずる続流アークによる送電線の溶断を防止するための架空送電線用耐雷ホーンにおいて、接地側電極と課電側電極との気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンに関するものである。

従来から、送電線の落雷事故対策として、碍子装置の接地側電極に避雷機能を持たせた耐雷ホーン装置が、種々開発されて実用に供されている。懸垂碍子連の下部に取り付けられた放電電極アームと、避雷碍子の接地側電極との位置関係が、常に所定の距離内にあることが要求され、そのギャップ間隔の許容差は７７〜１５４ｋＶの電圧階級では、およそ＋０、−１０ｍｍとかなり厳しい寸法である。

前記のような気中間隙を現場において調整し易くするために、種々の対策が提案されている。具体的な方法としては、
（１）送電線路と大地に接続された鉄塔アーム形状の支持構造物との間のホーン形スパークギャップに直列に接続された避雷器で、前記アーム形状の支持構造物は二等辺台形の平行な辺の一方はハンガ構造物によって構成され、ハンガ構造物は端部の下に装着されて、第１ホーンと第２ホーンとのスパークギャップの位置決めする機能を有する送電線路用避雷器アセンブリが知られている（例えば特許文献１）。
（２）また、避雷装置本体の先端に放電電極を、他端に碍子装置または塔体に固定する取り付け金具を備えた避雷装置において、取り付け金具を、並列された２本の連結リンクで連結した避雷装置本体取り付けアダプターと碍子連取り付けアダプターで構成し、連結リンクの碍子連長手方向への平行移動によって、避雷装置本体の位置決めと、放電電極と、この放電電極に対向する碍子装置の放電電極とのギャップ調整を行うようにしたギャップ式避雷装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
また、懸垂鉄塔の碍子装置において、ホーン取り付け金具の放電電極アーム装着側の反対側にバランスウエイトを装着して静的な平衡を保持できるようにしたものが提案されている（例えば特許文献３）。

特開平１１−１９５４７２号公報 特開２００３−１３３０２９号公報 実開平０５−０７４１３１号公報

ところが、［特許文献１］に示す装置では、台形状の平行な２本のリンクの節点の４箇所の固定ボルトの内、いずれか２箇所の節点のボルトを固定しないと第１ホーン及び第２ホーン間のスパークギャップ間隔を固定して調整できない、という欠点がある。さらに、このようなリンク機構によるスパークギャップ間隔調整装置では、自由な可動範囲が大きすぎて、ホーン同士を衝突させたり平行リンク間に指を挟んだりする、などの安全上の問題があった。

［特許文献２］も［特許文献１］と全く同一のリンク機構により、連結リンクの碍子連長手方向への平行移動によって、避雷装置本体の位置決めと、放電電極と、この放電電極に対向する碍子装置の放電電極とのギャップ調整を行うようにしたギャップ式避雷装置であるから、上記したような問題点が指摘されるものである。

［特許文献３］バランスウエイトを一方に設置してギャップ間隔の調整を効率的に行おうとする場合には、静的な平衡の保持には効果を奏するものの、平衡しているゆえにわずかの外力で振動しやすく、このため、取り付け時や使用中に生じた振動を充分に抑制できず、ギャップ間隔の調整に時間を要する、という問題点があった。また、バランスウエイトは、鉄塔上でギャップ間隔の調整のために着脱が行われるため、落下させるなどの危険性があり、一人作業での取り付け調整が困難である、という問題点があった。

そこで、本発明の目的は、既設の送電線の支持装置を大幅に改修することなく耐雷ホーンを設置できると共に、接地側と課電側電極間の気中放電間隙を安全且つ容易に微調整でき、したがって、気中放電間隙を既定の値に設定することが容易なトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、既設のホーン取り付け金具１に設けられた複数の取り付け穴１ａ．１ｂを利用し、前記ホーン取り付け金具１と１枚リンク６ａと耐雷ホーン取り付け部材６の基部でトラス構造に構成し、前記トラス構造の構成要素である耐雷ホーン取り付け部材６の基部側に長角穴６ｂを設け、該長角穴６ｂを利用してトラス構造の三角形形状を変化させて耐雷ホーン取り付け部材６の先端に取り付けられた耐雷ホーン７の接地側電極８と課電側電極３との気中間隙Ｇを調節するようにしたことを特徴とするトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンにおいて、長角穴６ｂを有する耐雷ホーン取り付け部材６と１枚リンク６ａとを連結するボルトは角根丸頭ボルトとして共回りを防止したことを特徴とするトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンにおいて、トラス構造の気中間隙調整装置が接地側または接地側と課電側との複数箇所に設けられていることを特徴とするトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンである。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載のトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンにおいて、耐雷ホーン７を取り付けたホーン取り付け金具１の反対側に取り付けアーム９を固着し、前記取り付けアーム９の先端には１個の丸穴９ａと別個に長角穴９ｂが設けられ、前記丸穴９ａにバランスウィト１０を回動自在に取り付けると共に、前記バランスウィト１０の一方側に複数のモーメント調整孔１１を設け、少なくともバランスウィト１０を取り付けアーム９から着脱することなくモーメントの調整を行うようにしたことを特徴とするトラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンである。

本発明によれば、次に示すような利点を提供でき、工業上顕著な効果を奏するものである。
１）トラス構造の気中間隙調整装置の三角形形状を変化させて耐雷ホーン取り付け部材６の先端に取り付けた耐雷ホーン７の接地側電極８と課電側電極３との気中間隙Ｇを調節するようにしたから、一人の作業員で安全且つ迅速に耐雷ホーンの設置と気中間隙調整を行うことが出来る。
２）トラス構造の気中間隙調整装置であるから、３箇所の節点のいずれかを締め付ければトラス構造の三角形の形状が固定できるから、電極間の気中間隙を速やかに規定の寸法に調整して固定することができる。
３）また、場合によりトラス構造の気中間隙調整装置を複数箇所に設けることにより、トラス構造の気中間隙調整装置をコンパクト化することが出来、気中間隙の調整幅を容易に拡大できるので種々の長さの耐雷ホーンに対応できる。
４）バランスウエイト１０を取り付けアーム９から着脱することなくモーメントの調整を行うように構成したから、モーメントの調整作業が安全であり、しかも、単独での作業が可能である。

本発明の実施の形態を説明する。
［第１発明］
図１は本発明を１連懸垂碍子装置に適用した場合の一実施形態を示した正面図で、図中１はホーン取り付け金具で、中央の吊下点Ｐの孔は鉄塔（図示省略）へ吊下げる金具の取り付け穴である。吊下点Ｐの直下には碍子連２が吊下され、その下端には平行クレビス４が連結され、該平行クレビス４には上下方向に回動自在に下部ホーン取り付け金具５が連結されている。前記下部ホーン取り付け金具５の両端には、課電側電極３が固着される。また、図示を省略したが、前記下部ホーン取り付け金具５の中央下端には送電線をフリーセンタ型の懸垂クランプで線路方向および線路上下方向に可動自在に吊下する構成となっている。なお、１ａ、１ｂは、前記ホーン取り付け金具１に設けられた複数の取り付け穴である。

６は耐雷ホーン取り付け部材であり、図２に示すように、その基部には取り付け穴１ａに適合する角穴６ｃと、気中間隙Ｇを調節するための長角穴６ｂが設けられている。
また、図３に示す１枚リンク６ａは、丸穴６ｅと丸穴６ｆとを有し、耐雷ホーン取り付け部材６の先端に耐雷ホーン７の基部金具７ｃが取り付けられ、丸穴６ｅは耐雷ホーン取り付け部材６の長角穴６ｂに取り付けられ、丸穴６ｆはホーン取り付け金具６の外側にある取り付け穴１ｂに取り付けられる。
本発明では、前記複数の取り付け穴１ａ、１ｂを利用し、前記ホーン取り付け金具１と１枚リンク６ａと耐雷ホーン取り付け部材６の基部でトラス構造に構成し、前記トラス構造の構成要素である耐雷ホーン取り付け部材６の基部側の長角穴６ｂを利用して、トラス構造の三角形形状を変化させて耐雷ホーン取り付け部材６の先端に取り付けられた耐雷ホーン７の接地側電極８と課電側電極３との気中間隙Ｇを調節する構成としたものである。また、６ｄは、図３に示すように、ホーン取り付け金具１の厚さに相当する凸部形成部であり、１枚リンク６ａと遊離しないように一体に形成されている。

以上の構成からなる第１発明は、１枚リンク６ａを、長角穴６ｂに添って取り付け穴１ａを軸心として前後に回動させることにより、耐雷ホーン７の接地側電極８と課電側電極３との気中間隙Ｇを容易に調節することが出来る。この調節作業の際は、節点のボルトは全て仮止め状態となっているので、ボルトやナット類が脱落する恐れはなく安全であり、且つ一人でも設置および気中間隙調節作業をすることが出来る。このように、本発明では、従来の気中間隙調節機能のない耐雷ホーンに比べ、設置のための施工性を格段に優れたものとすることが出来る。また、図４には、耐雷ホーン７の下部側に取り付けられる接地側電極８の詳細形状を示しているが、本発明では、前記接地側電極８の長角穴８ｂを利用して、トラス構造の気中間隙調装置の調整機能を補強することができる。

［第２発明］
本発明の第２実施形態は、気中間隙調整時の施工性の改良に関するものであり、トラス構造の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンにおいて、長角穴６ｂを有する耐雷ホーン取り付け部材６と１枚リンク６ａとを連結するボルトは、角根丸頭ボルトとして共回りを防止したことを特徴とするものである。即ち、気中間隙調整のため、仮締めから本締め作業に移る際、高所における作業であるから片手作業となる動作が少なくない。特にボルトなどの締め付け作業では丸穴同士であると共回りして、確実な本締めが困難となりやすい、という問題があった。
本発明では、特にトラス機構の耐雷ホーン取り付け部材６の基部側２箇所（６ｂ、６ｃ）を長角穴または角穴として、前記角穴に適合する角根丸頭ボルトで共回りを防止して施工性の向上を図ったものである。特に長角穴６ｂ部では、従来のボルトであると、本締めの際にボルトが回転して固定位置がずれて、気中間隙Ｇの微調整が困難であった。本発明では、該長角穴箇所６ｂに角根丸頭ボルトを適用したので、前記長角穴内でボルトの角根部がスムースにスライド出来るとともに、共回りすることがなく、気中間隙の微調整を迅速且つ安全に行うことが出来るようにしたものである。

［第３発明］
本発明の第３実施形態は、トラス構造の気中間隙調整装置の調整幅拡大とコンパクト化に関するものである。即ち、耐雷ホーンにおいては、それが使用される電圧階級により耐雷ホーンの長さおよび碍子装置の長さや形状が異なるので、気中間隙調整装置の標準化が困難であり、種々の気中間隙調整装置を揃える必要がありコスト高となる、という問題があった。
そこで、この問題を解消するために、第３実施形態では、気中間隙調整装置を複数箇所に設置して、耐雷ホーンの長さが変わっても、気中間隙の調整幅を大幅に拡大できるようにしたものである。１ヶ所の設置で対応しようとすると、トラス構造の部材が長大なものとなって、鉄塔部材や碍子装置などとの機械的および電気的なクリアランスが確保できなくなる問題が生ずるが、複数箇所に分散して設置すれば前記したような問題を解消できるばかりでなく、トラス構造の気中間隙調整装置のコンパクト化と標準化を図れるなどの利点がある。

［第４発明］
本発明の第４実施形態は、バランスウエイト１０のモーメント調整構造に関するものである。即ち、図１に示すように、耐雷ホーン７を取り付けたホーン取り付け金具１の反対側に取り付けアーム９を固着し、前記取り付けアーム９の先端には１個の丸穴９ａと別個に長角穴９ｂが設けられ、前記丸穴９ａにバランスウィト１０を回動自在に取り付けると共に、前記バランスウィト１０の一方側に複数のモーメント調整孔１１を設け、少なくともバランスウィト１０を、取り付けアーム９から着脱することなくモーメントの調整を行うようにしたことを特徴とする耐雷ホーンである。
即ち、ホーン取り付け金具１の一方側に偏在して耐雷ホーン７を取り付けた場合、吊下軸Ｐの左右でアンバランスなモーメントが生じ安定した気中間隙Ｇが保持できない恐れがある。そこで前記モーメントに釣合うバランスウエイト１０の設置が必要となる。本発明では、上記のように第１図において、丸穴９ａを回転軸としてバランスウエイト１０が破線のように回動出来、適当な位置で左右のモーメントがバランスしたところで、調整孔１１にボルトを通して固定するようにしたものである。従って、従来の耐雷ホーンのように搭上で危険なウエイトの着脱作業を省略できるから、設置作業を安全性の高いものとすることが出来る。

図５は本発明を二連耐張碍子装置に適用した場合の実施形態を示したもので、形状および機能が同一のものは図１と同番号を付して示した。図５において、１２は一対の二連ヨークで、前記二連ヨーク間に直角クレビスリンク１３と直角クレビス１４とを介して、複数の碍子２を連結して二連耐張碍子装置を構成する。１５は課電側電極である。１６は接地側の二連ヨーク１２に取り付けられたＴ字状のホーン取り付け金具で、その垂直脚には耐雷ホーン取り付け部材６と１枚リンク６ａとを取り付けるための２つの取り付け穴が設けられている。前記Ｔ字状のホーン取り付け金具１６の垂直脚孔に耐雷ホーン取り付け部材６と１枚リンク６ａとをボルトで連結してトラス構造を構成し、耐雷ホーン取り付け部材６の先端に耐雷ホーン７の基部金具７ｃに設けられた固定穴に適合する角穴７ａを設けて、角根丸頭ボルトにより供回りを防止して前記耐雷ホーン７を取り付け、接地側電極８と課電側電極１５とを対向させ、その気中間隙Ｇを調節する構成としたものである。なお、二連耐張碍子装置の場合には耐雷ホーンの曲げモーメントによる曲げ応力に対して、二連ヨーク１２に作用する水平張力が非常に大きく、また、相対的な揺動も起き難いのでバランスウエイトは不要である。

図６は、本発明に使用する耐雷ホーン７の単体の平面図（ａ）と側面図（ｂ）であり、その詳細構造は、例えば特開2002−353009号公報に示すとおりなので、ここでの説明は省略するが、耐雷ホーン７の基部側金具７ｂは、場合により図６（ａ’）のように図６（ａ）と９０度変更したものも使用される。（ａ’)のような基部金具７ｂを使用すると、接地側電極８と課電側電極３または１５との気中間隙Ｇを調整する際に、上下方向のみならず線路と直角方向のずれも三次元的に調整できるので、より正確な気中間隙Ｇの調整が行える利点がある。

以上、本発明の実施形態として一連懸垂碍子装置および二連耐張碍子装置に適用した場合に関して説明したが、この用途に限らず、例えば一連耐張碍子や二連懸垂碍子装置、また、長幹碍子を使用したV吊り懸垂碍子装置あるいは長幹支持碍子装置などにも設置することが出来て極めて実用範囲が広いものである。
また、本発明は上記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成を以下のように変更して実施できるものである。

１）トラス機構を複数箇所に設けて気中間隙調整範囲を拡大すること。例えば、耐雷ホーン７の基部金具７ｃ側に設けたり、あるいは課電側電極３または１５側に設けたりすること。
２）バランスウエイト１０に設けた複数のモーメント調整孔１１を長角穴として、モーメントの調整を連続的に調整可能とすること。
３）１枚リンク６ａの丸穴６ｅを長角穴として気中間隙調整幅を拡大すること。
４）取り付けアーム９を両側から挟持している板状のバランスウエイト１０の重心位置を大地側に偏在させること。即ち、バランスウエイト１０の大地側下方部を肉厚の厚い形状とするほか、弛度調整金具のような扇形などの形状とすること。
５）また、取り付けアーム９の長角穴内でバランスウエイトを摺動させてモーメントの調整を行うようにすること。
６）バランスウエイトを１枚の板状としたり、適当な形状に適宜変更すること。
７）全ての締め付けボルトを角根丸頭ボルトとして共回りを防止し、片手締め付け作業を可能とすること。
８）締め付けボルトには割りピンを装着し、ボルトが緩んでも構成部品の脱落などを防止するようにすること。
以上のような変更を適宜採用すれば、本発明の付加価値を一層高め得るものである。

本発明による気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンを１連懸垂碍子装置に適用した場合を示す側面図。 耐雷ホーン取り付け部材６の平面図（ａ）と側面図（ｂ）。 １枚リンクの平面図（ａ）と側面図（ｂ）。 接地側電極の平面図（ａ）と側面図（ｂ）。 本発明気中間隙調整装置を有する耐雷ホーンを二連耐張碍子装置に適用した場合を示す側面図（ａ）と平面図（ｂ）および上面図（ｃ）。 耐雷ホーン７単体の外観を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）、および、耐雷ホーン７単体の接地側ホーン取り付け金具７ｂを９０度回転して組み立てた形状を示す一部欠載平面図（ａ’)。

符号の説明

１ ホーン取り付け金具
１ａ，１ｂ 取り付け穴
２ 碍子連
３，１５ 課電側電極
４ 平行クレビス
５ 課部ホーン取り付け金具
６ 耐雷ホーン取り付け部材
６ａ １枚リンク
６ｂ，９ｂ 長角穴
６ｃ，７ａ 角穴
６ｄ 凸部形成部
６ｅ，９ａ 丸穴
７ 耐雷ホーン
７ｂ 接地側ホーン取り付け金具
７ｃ 基部金具
８ 接地側電極
８ｂ 長穴
９ 取り付けアーム
１０ バランスウエイト
１１ モーメント調整孔
１２ 二連ヨーク
１３ 直角クレビスリンク
１４ 直角クレビス
１６ Ｔ字状ホーン取り付け金具
Ｇ 気中間隙
Ｐ 吊下金具取り付け穴

Claims (4)

1. ホーン取り付け金具(１)に設けられた複数の取り付け穴(１ａ,１ｂ)を利用し、前記ホーン取り付け金具(１)と１枚リンク(６ａ)と耐雷ホーン取り付け部材(６)の基部でトラス構造に構成し、前記トラス構造の構成要素である耐雷ホーン取り付け部材(６)の基部側に長角穴(６ｂ)を設け、該長角穴(６ｂ)を利用してトラス構造の三角形形状を変化させて耐雷ホーン取り付け部材(６)の先端に取り付けられた耐雷ホーン(７)の接地側電極(８)と課電側電極(３)との気中間隙Ｇを調節するように構成された気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置であって、
   ホーン取り付け金具(１)は、碍子連(２)が吊下される中央の吊下点(Ｐ)から耐雷ホーン(７)の側に、取り付け穴(１ａ)とそれより外側の取り付け穴(１ｂ)とを、備え、
   耐雷ホーン取り付け部材(６)は、その基部に取り付け穴(１ａ)に適合する角穴(６ｃ)と、気中間隙Ｇを調節するための長角穴(６ｂ)とを、備え、
   １枚リンク(６ａ)は、丸穴(６ｅ)と丸穴(６ｆ)とを、備え、
   ホーン取り付け金具(１)の取り付け穴(１ａ)を、耐雷ホーン取り付け部材(６)の角穴(６ｃ)に取り付け、
   ホーン取り付け金具(１)の取り付け穴(１ｂ)を、１枚リンク(６ａ)の丸穴(６ｆ)に取り付け、
   耐雷ホーン取り付け部材(６)の長角穴(６ｂ)を、１枚リンク(６ａ)の丸穴(６ｅ)に取り付け、
   「ホーン取り付け金具(１)／１枚リンク(６ａ)／耐雷ホーン取り付け部材(６)」によって、３箇所の節点を有する変化可能な三角形状のトラス構造を形成する、ことを特徴とする気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置。
2. 請求項１記載の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置において、
   長角穴(６ｂ)を有する耐雷ホーン取り付け部材(６)と１枚リンク(６ａ)とを連結するボルトは、角根丸頭ボルトとして共回りを防止したことを特徴とする気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置。
3. 請求項１または２に記載の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置において、
   トラス構造の気中間隙調整装置が、接地側または接地側と課電側との複数箇所に設けられていることを特徴とする気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置において、
   耐雷ホーン(７)を取り付けたホーン取り付け金具(１)の反対側に取り付けアーム(９)を固着し、前記取り付けアーム(９)の先端には１個の丸穴(９ａ)と別個に長角穴(９ｂ)が設けられ、前記丸穴(９ａ)にバランスウィト(１０)を回動自在に取り付けると共に、前記バランスウィト(１０)の一方側に複数のモーメント調整孔(１１)を設け、少なくともバランスウィト(１０)を取り付けアーム(９)から着脱することなくモーメントの調整を行うようにしたことを特徴とする気中間隙調整装置を有する耐雷ホーン装置。

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