JP4387005B2

JP4387005B2 - アークホーンの消弧装置

Info

Publication number: JP4387005B2
Application number: JP27651399A
Authority: JP
Inventors: 孝千野; 一彦下田; 博樹坂元
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001102149A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、架空線路の電線を支持する懸垂碍子装置および耐張碍子装置に取り付けられるアークホーンに流れる故障電流の消弧装置として適用される。雷害時のアークホーンに生じる１線地絡電流および短絡電流を半サイクル以内で遮断するので、変電所の遮断器が動作しないため、遮断器の再閉路動作を省略でき、雷害時でも安定した電力を供給することができる。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電流遮断の実用可能な唯一の技術は、プラズマの温度制御である。アークプラズマの導電性の変化は、主としてその温度制御によって行われる。すなわち、できるだけ導電性の大きなアークプラズマを作って、大電流を通電せしめ、これを有効に速やかに冷却して短時間の間に絶縁性の高いガス空間に変換することが肝要である。
【０００３】
雷害時のアークホーンに生じる１線地絡電流を遮断する技術としては、接地側ホーンに絶縁筒体を設けた続流遮断型アークホーンが提案されている（特開平８−３２１３７２）。これは、絶縁筒体内に生じたアークにより分解ガスが発生し、絶縁筒体内の空気がアークなどにより熱せられるため、絶縁筒体内圧力が急上昇する。この高圧ガスがアークと共に絶縁筒体開口端からジェット状に噴出して絶縁筒体内のアークを遮断する。しかし、この遮断方式はアークを冷却する能力が小さく、発生した分解ガスが圧力と共に絶縁筒体外に放出されるため、アークが発生した箇所のアーク消弧後の絶縁耐力が小さい。すなわち、消弧力が弱いため、電流が小さく、電圧と電流が同相に近い１線地絡故障時の１線地絡電流しか遮断できない大きな欠点を持っている。
【０００４】
雷害時の架空線路故障は、地絡故障と地絡・短絡故障がある。雷害で架空線路の１箇所のアークホーンが閃絡すれば、１線地絡故障となり、１線地絡電流が流れる。この場合、１線地絡電流は比較的小さく（最大でも１ｋＡ以下）、アークが消弧した空間に加わる過渡回復電圧の立ち上がり俊度も小さいため、消弧力の弱い遮断方式でも比較的電流を遮断しやすい。
【０００５】
一方、雷害で架空線路の２または３箇所のアークホーンが閃絡すれば、２線または３線地絡・短絡故障となる。この場合の短絡電流は大きく（最大約１３ｋＡ）なり、アークが消弧した空間に加わる過渡回復電圧は、架空線路の線路抵抗、リアクタンスおよび対地静電容量により固有周波数で振動するため、その電圧波高値が高くなり、立ち上がり俊度も大きくなる。そのため、消弧力の弱い遮断方式では当然に電流遮断が難しい。
【０００６】
前記した絶縁筒体内に短絡電流が流れると遮断不能となるため、絶縁筒体内径が広くなるか、または絶縁筒体が穿孔するので、その後に生じた１線地絡電流を遮断できなくなる。そのため、短絡電流が流れた場合、架空線路を停電して続流遮断型アークホーンを交換しなくてはならない。
【０００７】
絶縁筒体の先端には塩化ビニル製のキャップを設けて雨水やごみなどが絶縁筒体内に侵入しない構造となっているが、１度１線地絡電流が絶縁筒体内に流れると、この先端キャップが飛ぶので、その後、耐張逆配置などの場合は雨水が絶縁筒体内に侵入して１線地絡電流さえも遮断できなくなる場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の続流遮断型アークホーンは消弧力が弱いため、短絡電流を遮断できず、短絡電流が流れた場合、機能が発揮されない状態で鉄塔上に放置されることとなる。そして、停電作業時に直ちに続流遮断型アークホーンを交換しなければならない。又、１線地絡電流を１度遮断すると先端キャップが飛ぶので、絶縁筒体内に水分が侵入するのを防ぐため、再度先端キャップを取り付けなければならない欠点を持っている。
【０００９】
本発明は、これらの欠点を解決するためになされたもので、雷害時に▲１▼線路側アークホーンのみの先端、又は▲２▼接地側アークホーンのみの先端、又は▲３▼線路側アークホーンと接地側アークホーンの両方の先端に設けた細管形遮断部内で確実に閃絡し、生じた１線地絡電流および短絡電流を半サイクル以内で遮断するアークホーンの消弧装置を提供すること、作動後、放圧機構が元に戻るので、湿気、水分などが細管形遮断部内に侵入しないアークホーンの消弧装置を提供すること、および作動したアークホーンを鉄塔下から判別できる閃絡表示機能を有するアークホーンの消弧装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載のアークホーンの消弧装置は、線路側アークホーンと接地側アークホーンのうち少なくとも一方の先端に細管形遮断部を取り付けると共に、当該細管形遮断部に先端が対向するアークホーンに向く中間ホーンを取り付けて、前記細管形遮断部の中間ホーンの基端と前記細管形遮断部を取り付けたアークホーン先端の間で故障電流によるアークが発生するようにし、当該アークにより細管形遮断部内に発生した高圧ガスを細管形遮断部の基端部に設けられたガス貯蔵室に流入させる一方、細管形遮断部内の圧力が所定値よりも大きくなると細管形遮断部の先端に設けられた放圧機構のポートを開いて細管形遮断部内の高圧ガスを排出し、ガス貯蔵室から高圧ガスを細管形遮断部内に逆流させるものであり、ガス貯蔵室は故障電流が消滅する直前にガス貯蔵室内の圧力が最大となる容積を有し、アークを吹き消すことが出来る程度に故障電流が弱くなった時点で細管形遮断部内に前記高圧ガスを逆流させて前記アークを半サイクル（商用周波である５０または６０Ｈｚを基準とする）以内で吹き消すものである。
【００１１】
したがって、雷害時には細管形遮断部内を通って中間ホーンと対向するアークホーン先端の間に故障電流によるアークが発生する。このアークにより高圧ガスが発生して細管形遮断部内は圧力が高圧となる。この高圧ガスは放圧機構のポートから排出されると同時にガス貯蔵室に流入する。そして、ガス貯蔵室内の圧力が細管形遮断部内の圧力よりも高くなると、ガス貯蔵室内の高圧ガスが細管形遮断部内に逆流して半サイクル以内にアークを吹き消す。この後、高圧ガスは細管形遮断部内を通り抜けてポートから排出される。
【００１２】
又、ガス貯蔵室としては故障電流が消滅する直前にガス貯蔵室内の圧力が最大となる容積を有し、アークを吹き消すことが出来る程度に故障電流が弱くなった時点で細管形遮断部内に高圧ガスを逆流させるようにしているので、アークが十分弱まった後に、ガス貯蔵室内の高圧ガスが細管形遮断部内に逆流する。
【００１３】
又、請求項２記載のアークホーンの消弧装置は、放圧機構がアークを吹き消した高圧ガスを排出した後にポートを閉じるものである。したがって、アークを消滅させて絶縁性を回復した後にはポートを閉じて細管形遮断部内が密閉される。このため、細管形遮断部内への湿気、水分、埃などの侵入を防止する。
【００１４】
又、請求項３記載のアークホーンの消弧装置は、細管形遮断部の外表面に沿面距離を増加させる凹凸を設けている。細管形遮断部は背後電極を有する構造となるため、雷害時に細管形遮断部の外表面を通って線路側アークホーンと接地側アークホーンの間で閃絡し易い。このため、当該発明では凹凸を設けて細管形遮断部の外表面沿面距離を増加させることで、この閃絡を防止する。
【００１５】
さらに、請求項４記載のアークホーンの消弧装置は、アークの放射熱によって変色又は変形する閃絡表示手段を放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けており、又、請求項５記載のアークホーンの消弧装置は、高圧ガスの圧力によって移動又は変形する閃絡表示手段を放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けたものである。したがって、細管形遮断部にアークが流れて放圧機構が作動すると、閃絡表示手段が変色、変形、移動する。この変色等を鉄塔下の保守員が双眼鏡等で確認し、作動したアークホーンを発見することができるので、保守点検費用のコストダウンにも貢献する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５に本発明のアークホーンの消弧装置の実施形態の一例を示す。このアークホーンの消弧装置１は、線路側アークホーン３と接地側アークホーン２のうち少なくとも一方、本実施形態では接地側アークホーン２の先端２ａに細管形遮断部４を取り付けると共に、当該細管形遮断部４に先端５ａが対向するアークホーン、本実施形態では線路側アークホーン３の先端３ａに向く中間ホーン５を取り付けて、細管形遮断部４の中間ホーン５の基端５ｂと接地側アークホーン２の先端２ａの間に故障電流によるアークが発生するようにし、当該アークにより細管形遮断部４内に発生した高圧ガスをガス貯蔵室６に流入させる一方、細管形遮断部４内の圧力が所定値よりも大きくなると放圧機構７のポート８を開いて細管形遮断部４内の高圧ガスを排出し、ガス貯蔵室６から高圧ガスを細管形遮断部４内に逆流させてアークを半サイクル（商用周波である５０または６０Ｈｚを基準とする）以内で吹き消すものである。放圧機構７はアークを吹き消したガスを排出した後にポート８を閉じるものである。
【００１７】
細管形遮断部４の材質、肉厚、内径および接地側アークホーン２の先端２ａと中間ホーン５の基端５ｂとの間の距離（ギャップ長）は、１線地絡電流および短絡電流を多数回にわたって半サイクル以内で遮断できる寸法に設計されている。例えば、アークの放射熱で多量の分解ガスを放出する材質（塩化ビニルなど）を用い、肉厚は１０ｍｍ程度、内径は５ｍｍφ、ギャップ長は、架空線路の鳥害対策を考慮して、２２，３３ｋＶ架空線路では６０ｍｍ程度、６６，７７ｋＶ架空線路では１３０ｍｍ程度が推奨できる。また、塩化ビニルに限らず、例えばバルカナイズドファイバ、デルリン等によって細管形遮断部４を形成しても良く、これら以外の材料で細管形遮断部４を形成しても良いことは勿論である。
【００１８】
細管形遮断部４の外表面には、沿面距離（細管形遮断部４の外表面に沿った距離）を増加させる凹凸９を設けている。本実施形態では、接地側アークホーン２の露出部分の近傍に複数のフランジを形成することで、細管形遮断部４の外表面に複数の凹凸を形成し沿面距離を増加させている。この細管形遮断部４は背後電極を持つ構造となるため、雷害時に細管形遮断部４の外表面を通って線路側アークホーン３の先端３ａと接地側アークホーン２の取付具１２との間で閃絡し易い。この現象を防いで細管形遮断部４内の接地側アークホーン２の先端２ａと中間ホーン５の基端５ｂとの間で確実に閃絡させるために、細管形遮断部４の外表面に多くの凹凸９を設けて外表面の沿面距離を増加させている。
【００１９】
ガス貯蔵室６の上部には、アーク発生時にガス噴出の反作用で細管形遮断部４が接地側アークホーン２から外れることがないように、円形の細管形遮断部落下防止用金具１３が埋め込まれている。細管形遮断部落下防止用金具１３は、例えば接地側アークホーン２に溶接等によって固着されている。
【００２０】
中間ホーン５は、多数回の短絡電流アークの電極点に注入されるエネルギーで消耗しない程度の厚さに設計されている。例えば、外径が１２ｍｍφ程度である。
【００２１】
ガス貯蔵室６は細管形遮断部４の基端部４ａに形成されている。ガス貯蔵室６は、故障電流が消滅する直前にガス貯蔵室６内の圧力が最大になるような容積を有している。即ち、ガス貯蔵室６の容積は、図６に示すように、故障電流零点Ｐ１の付近でガス貯蔵室６内の高圧ガスがガス貯蔵室６から細管形遮断部４内に勢い良く逆流するように設計されている。これにより、アークを吹き消すことが出来る程度に故障電流が弱くなった時点で細管形遮断部４内に高圧ガスを逆流させることができる。
【００２２】
放圧機構７は、細管形遮断部４の先端４ｂに設けられている。この放圧機構７の動作原理を図２に示す。図２の放圧機構７では、細管形遮断部４内のガス圧がある圧力値以上になると高圧ガスが放圧用スプリング１４を伸ばしてキャップ２０を押し下げてポート８を開き放圧する。さらに、放圧用スプリング１４は中間ホーン５から放出するアークジェットの放射熱による熱的影響、外部環境からの影響を避けるため、細管形遮断部４の内部に配置されている。
【００２３】
この消弧装置１は、閃絡表示手段１０を備えている。この閃絡表示手段１０はアークの放射熱によって変色又は変形するもので、放圧機構７又は中間ホーン５の近傍に取り付けられている。例えば図２の場合には、表面にアークの放射熱で変色する塗料が塗られた閃絡表示板１０を放圧機構７の近傍に取り付けている。放圧時には高温のガスが放出されるので、閃絡表示板１０の表面の塗装が変色することになり作動状況を確認することができる。また、閃絡表示板１０の碍子連１１側の縁には遮蔽壁１０ａが形成されており、キャップ２０が押し下げられた場合であっても碍子連１１側には隙間が出来ないようになっている（図２（Ｂ））。このため、碍子連１１側に向けて高圧ガスが放出されることはなく、高圧ガスの熱によって碍子などが熱的悪影響を受けるのを防止することができる。なお、表面にアークの放射熱で変色する塗料が塗られた閃絡表示板１０に代えて、表面にアークの放射熱で変色するラベルやシール類を貼り付けた閃絡表示板１０を使用しても良い。また、閃絡表示板１０の表面にアークの放射熱で変色する特別の塗料を塗ったりラベルやシール類を貼り付けなくても、アークの放射熱で焦げたり変色する閃絡表示板１０を使用するようにしても良い。さらに、アークの放射熱によって変形する閃絡表示板１０を取り付け、閃絡表示板１０の形状に基づいて作動状況を確認するようにしても良い。また、閃絡表示板１０を中間ホーン５の近傍に取り付けて、中間ホーン５と線路側アークホーン３との間に発生するアークの熱によって変色又は変形させるようにしても良い。
【００２４】
また、放圧機構７や閃絡表示手段１０の構成は、図２のものに限定されない。例えば、図３のように構成しても良い。即ち、この放圧機構７は、キャップ２０をばね機構付き取付具１５によって細管形遮断部４に取り付けている。ばね機構付き取付具１５は、キャップ２０をポート８を塞ぐ方向に付勢している。したがって、通常時にはキャップ２０はポート８を塞いでいる（図３（Ａ））。この状態より細管形遮断部４内がある圧力値以上になると、この圧力によってキャップ２０が押し退けられてポート８が開き、放圧が行われる（図３（Ｂ））。放圧後、ばね機構付き取付具１５によってキャップ２０は元の位置に復帰し、ポート８を閉じる（図３（Ｃ））。一方、閃絡表示手段１０は高圧ガスの圧力によって移動する閃絡表示板１０より構成されており、この閃絡表示板１０は放圧機構７又は中間ホーン５の近傍に取り付けられている。閃絡表示板１０の一端は取付具１５に取り付けられてあるが、ばね機構と連動されていなく、他端は係止具２３によってキャップ２０を越えて細管形遮断部４に取り付けられている。したがって、放圧機構７による放圧が行われていない場合には、閃絡表示板１０は係止具２３によってキャップ２０に重ね合わされている（図３（Ａ））。この状態より放圧が行われると、係止具２３が細管形遮断部４より外れて閃絡表示板１０はキャップ２０と一緒に押し退けられる（図３（Ｂ））。即ち、閃絡表示板１０が移動する。そして、放圧後にはキャップ２０はばね機構付き取付具１５によって元の位置に戻るが、閃絡表示板１０は垂れ下がったままの状態である（図３（Ｃ））。即ち、閃絡表示板１０が垂れ下がった位置に移動したことに基づいて鉄塔下の作業員が作動状況を確認することができる。なお、閃絡表示板１０をアークの放射熱や圧力によって変形させるようにして、この変形によって鉄塔下の作業員が作動状況を確認できるようにしても良い。
【００２５】
図４および図５の例では、導体支持碍子装置として導体懸垂碍子装置のアークホーンに消弧装置１を適用している。この導体懸垂碍子装置は、例えば２２〜７７ｋＶ対象の架空線路を支持するもので、接地側アークホーン２は碍子連１１の上端に取付具１２によって取り付けられている。また、線路側アークホーン３は、碍子連１１の下端に電線１６を支持する懸垂クランプ１７と一緒に取り付けられている。消弧装置１の細管形遮断部４は接地側アークホーン２の先端に取り付けられており、中間ホーン５の先端５ａを線路側アークホーン３の先端３ａに対向させている。さらに、放圧機構７は電線１６、各アークホーン２，３、碍子連１１などより十分離れた空間に配置されている。したがって、ポート８より放出される高圧ガスの熱によって電線１６等が熱的悪影響を受けることがない。この導体懸垂碍子装置は、鉄塔取付具１８によって図示しない鉄塔に取り付けられている。
【００２６】
なお、図１の符号２１はホーン固定具であり、接地側アークホーン２の先端２ａを細管形遮断部４に固定している。このホーン固定具２１は、例えば十字形状の板材で、ホーン固定具２１の間をガスが通り抜けるこができるようになっている。また、符号２２は、高圧ガスの圧力によって基端部４ａが破損するのを防止する強度部材である。
【００２７】
この消弧装置１は、以下のようにしてアークを消滅させる。消弧装置１は、細管形遮断部４内のアーク消弧力を高めるため、細管形遮断部４内で生じたアークにより発生した分解ガス（高圧ガス）およびその圧力を細管形遮断部４の外に放出すると同時に、ガス貯蔵室６に貯える。故障電流は交流であるから、１サイクルの間に２回の故障電流零点を向える。ガス貯蔵室６の容積は、故障電流零点Ｐ１付近でガス貯蔵室６内の圧力が最大になるように決められているので、ガス貯蔵室６に貯えた分解ガスを細管形遮断部４内に向けて逆流（逆噴射）させてアークを吹き消し、消弧後の絶縁回復性能を高めている。
【００２８】
即ち、雷害などにより故障電流が流れると、細管形遮断部４内で接地側アークホーン２の先端２ａと中間ホーン５の基端５ｂが閃絡して図中斜線で示すアークが発生する（図７（Ａ））。この時の圧力が最大となる位置（よどみ点）Ｐ２は、図７（Ｂ）に示すように、細管形遮断部４の軸方向中央位置である。細管形遮断部４内の圧力がある値以上になった後、放圧機構７が作動してポート８を開き、圧力を細管形遮断部４の外に放出する。なお、この状態では、細管形遮断部４内とガス貯蔵室６内の圧力差△Ｐとなっている。
【００２９】
この後、図８に示すように、アーク電流が大きくなるに従って、圧力上昇も大きくなるが、この圧力は放圧機構７を通して細管形遮断部４の外部に放出されると同時に、ガス貯蔵室６にも蓄積される（図８（Ａ））ので、よどみ点Ｐ２は細管形遮断部４の軸方向中央位置からガス貯蔵室６側に向けて移行する（図８（Ｂ））。
【００３０】
そして、図９の状態では、よどみ点Ｐ２がガス貯蔵室６の出口付近に達し、細管形遮断部４内の最大圧力とガス貯蔵室６内の圧力が等しくなる（図９（Ｂ））。この時、ガス貯蔵室６内の圧力は最大となっている。また、放圧機構７のポート８は開いているので、細管形遮断部４内には圧力傾斜が生じている。さらに、現時点は故障電流零点Ｐ１の近くであるので故障電流は減少しており、図中点線で示すアークはその断面積が小さくなって十分弱まっている。
【００３１】
したがって、図１０に示すように、ガス貯蔵室６内の高圧ガスが細管形遮断部４内に逆流し、アークを吹き消す。この時には上述の通り故障電流が減少し、アーク断面積が小さくなっているので、ガス貯蔵室６から細管形遮断部４内に逆流した絶縁性ガス（高圧ガス）はアークを確実に吹き消すことが出来る。そして、この絶縁性ガスは、細管形遮断部４を通り、放圧機構７のポート８から外部に流出する。即ち高圧ガスが放出される。故障電流零点Ｐ１付近でガス貯蔵室６のガスが逆流するようにガス貯蔵室６の容積を設計しているので、故障電流遮断後に加わる高い過渡回復電圧に耐え、再度細管形遮断部４内の接地側アークホーン２の先端２ａと中間ホーン５の基端５ｂが閃絡しない絶縁耐力を維持することができる。また、故障電流は交流であり、１サイクルの間に２回の故障電流零点を向かえるので、故障電流の半サイクル（商用周波である５０または６０Ｈｚを基準とする）以内でアークを確実に吹き消すことができる。
【００３２】
また、多数回の１線地絡電流および短絡電流を遮断できるように細管形遮断部４の材質、肉厚、内径およびギャップ長を決めると共に、中間ホーン５の厚さを決めているので、１度の故障電流で細管形遮断部を交換する必要がなく、繰り返しの使用が可能である。
【００３３】
アークを吹き消して絶縁性能を回復した後、絶縁性ガスの排出によって細管形遮断部４内の圧力が下がると放圧機構７のポート８が閉じるので、細管形遮断部４内が密閉され、外部から湿気、水分、埃などの侵入を防ぐことができる。又、この放圧機構７が作動した場合には、図２の閃絡表示板１０は変色し、図３の閃絡表示板１０は移動するので、鉄塔の下から一見して作動状況を確認することができる。
【００３４】
このように、雷害時にアークホーンに流れる１線地絡電流および短絡電流をアークとして細管形遮断部に封じ込め、アークの熱的効果を利用して遮断する自力型方式であるので、開閉器や遮断器などに比べ、小型かつ低コストである。
【００３５】
又、１線地絡電流および短絡電流を多数回遮断できるので、架空線路の巡視回数を減少させることができ、架空線路設備の維持管理費用を低減することができる。
【００３６】
さらに、雷害時における変電所の遮断器の作動防止を図ることができるため、停電対策および瞬時電圧低下対策に有効となり、安定した電力を供給できる。
【００３７】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、図１１および図１２に示すように、導体耐張碍子装置のアークホーンに消弧装置１を適用しても良い。この導体耐張碍子装置は、例えば２２〜７７ｋＶ対象の架空線路を支持するもので、接地側アークホーン２は碍子連１１の一端に取付具１２によって取り付けられている。また、線路側アークホーン３は碍子連１１の他端に電線１６を支持する耐張クランプ１９と一緒に取り付けられている。消弧装置１の細管形遮断部４は接地側アークホーン２の先端２ａに取り付けられており、中間ホーン５の先端５ａを線路側アークホーン３の先端３ａに対向させている。さらに、放圧機構７のポート８は電線１６、各アークホーン２、３、碍子連１１などがない空間に向けて配置されている。この導体耐張碍子装置は、鉄塔取付具１８によって図示しない鉄塔に取り付けられている。
【００３８】
また、上述の説明では、細管形遮断部４を接地側アークホーン２のみに取り付けていたが、接地側アークホーン２に代えて線路側アークホーン３のみに取り付けても良く、あるいは接地側アークホーン２と線路側アークホーン３の両方に取り付けても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載のアークホーンの消弧装置では、線路側アークホーンと接地側アークホーンのうち少なくとも一方の先端に細管形遮断部を取り付けると共に、当該細管形遮断部に先端が対向するアークホーンに向く中間ホーンを取り付けて、細管形遮断部の中間ホーンの基端と細管形遮断部を取り付けたアークホーン先端の間で故障電流によるアークが発生するようにし、当該アークにより細管形遮断部内に発生した高圧ガスを細管形遮断部の基端部に設けられたガス貯蔵室に流入させる一方、細管形遮断部内の圧力が所定値よりも大きくなると細管形遮断部の先端に設けられた放圧機構のポートを開いて細管形遮断部内の高圧ガスを排出し、ガス貯蔵室から高圧ガスを細管形遮断部内に逆流させるものであり、ガス貯蔵室は故障電流が消滅する直前にガス貯蔵室内の圧力が最大となる容積を有し、アークを吹き消すことが出来る程度に故障電流が弱くなった時点で細管形遮断部内に高圧ガスを逆流させてアークを半サイクル以内で吹き消すようにしているので、雷害時などのアークホーンに生じる１線地絡電流および短絡電流を半サイクル以内で確実に遮断できる。このため、変電所の遮断器を作動させることもなく、遮断器の再閉路動作を省略することができると共に、雷害時などにおいても電力の安定供給を行うことができる。
【００４１】
又、請求項２記載のアークホーンの消弧装置では、放圧機構はアークを吹き消した高圧ガスを排出した後にポートを閉じるので、消弧後の細管形遮断部内への湿気、水分、埃などの侵入を防止することができて耐久性が向上すると共に、繰り返しの使用が可能となって架空線路の保守点検が容易になる。
【００４２】
又、請求項３記載のアークホーンの消弧装置では、細管形遮断部の外表面に沿面距離を増加させる凹凸を設けているので、細管形遮断部の外表面を通って線路側アークホーンと接地側アークホーンとの間の閃絡を防止することができる。
【００４３】
さらに、請求項４記載のアークホーンの消弧装置では、アークの放射熱によって変色又は変形する閃絡表示手段を放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けており、又、請求項５記載のアークホーンの消弧装置では、高圧ガスの圧力によって移動又は変形する閃絡表示手段を放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けたので、消弧装置が作動したか否かを鉄塔下の作業員が容易に判別するとこができ、保守点検がさらに容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアークホーンの消弧装置を示し、接地側アークホーンの先端に取り付けた例を示す縦断面図である。
【図２】放圧機構および閃絡表示手段の作動を説明するためのもので、（Ａ）は放圧機構が作動していない通常時の状態を示す断面図、（Ｂ）は放圧機構が作動している動作時の状態を示す断面図である。
【図３】放圧機構および閃絡表示手段の他の例の作動を説明するためのもので、（Ａ）は放圧機構が作動していない通常時の状態を示す断面図、（Ｂ）は放圧機構が作動している動作時の状態を示す断面図、（Ｃ）は放圧機構が作動した後の動作後の状態を示す断面図である。
【図４】本発明のアークホーンの消弧装置を適用した導体懸垂碍子装置の正面図である。
【図５】本発明のアークホーンの消弧装置を適用した導体懸垂碍子装置の側面図である。
【図６】本発明のアークホーンの消弧装置の作動時の故障電流とアーク電圧とガス貯蔵室内の圧力の関係の一例を示すオシログラムである。
【図７】本発明のアークホーンの消弧装置の作動原理を示し、（Ａ）はアークが発生した直後の消弧装置の状態を示す概略構成図、（Ｂ）は（Ａ）の状態の細管形遮断部内の圧力分布を示す説明図である。
【図８】本発明のアークホーンの消弧装置の作動原理を示し、（Ａ）は図７（Ａ）に続く状態を示す概略構成図、（Ｂ）は（Ａ）の状態の細管形遮断部内の圧力分布を示す説明図である。
【図９】本発明のアークホーンの消弧装置の作動原理を示し、（Ａ）は図８（Ａ）に続く状態を示す概略構成図、（Ｂ）は（Ａ）の状態の細管形遮断部内の圧力分布を示す説明図である。
【図１０】本発明のアークホーンの消弧装置の作動原理を示し、（Ａ）は図９（Ａ）に続く状態を示す概略構成図、（Ｂ）は（Ａ）の状態の細管形遮断部内の圧力分布を示す説明図である。
【図１１】本発明のアークホーンの消弧装置を適用した導体耐張碍子装置の正面図である。
【図１２】本発明のアークホーンの消弧装置を適用した導体耐張碍子装置の側面図である。
【符号の説明】
１アークホーンの消弧装置
２接地側アークホーン
３線路側アークホーン
４細管形遮断部
５中間ホーン
６ガス貯蔵室
７放圧機構
８ポート
９凹凸
１０閃絡表示板（閃絡表示手段）
１１碍子および碍子連
１２接地側アークホーン取付具
１３細管形遮断部落下防止用金具
１４放圧用スプリング
１５ばね機構付取付具
１６電線
１７懸垂クランプ
１８鉄塔取付具
１９耐張クランプ
２０放圧用キャップ
２１接地側アークホーン固定具
２２ガス貯蔵室補強用部材
２３閃絡表示板係止具

Claims

線路側アークホーンと接地側アークホーンのうち少なくとも一方の先端に細管形遮断部を取り付けると共に、当該細管形遮断部に先端が対向するアークホーンに向く中間ホーンを取り付けて、前記細管形遮断部の中間ホーンの基端と前記細管形遮断部を取り付けたアークホーン先端の間で故障電流によるアークが発生するようにし、当該アークにより前記細管形遮断部内に発生した高圧ガスを前記細管形遮断部の基端部に設けられたガス貯蔵室に流入させる一方、前記細管形遮断部内の圧力が所定値よりも大きくなると前記細管形遮断部の先端に設けられた放圧機構のポートを開いて前記細管形遮断部内の高圧ガスを排出し、前記ガス貯蔵室から高圧ガスを前記細管形遮断部内に逆流させるものであり、前記ガス貯蔵室は故障電流が消滅する直前に前記ガス貯蔵室内の圧力が最大となる容積を有し、前記アークを吹き消すことが出来る程度に前記故障電流が弱くなった時点で前記細管形遮断部内に前記高圧ガスを逆流させて前記アークを半サイクル以内で吹き消すことを特徴とするアークホーンの消弧装置。
前記放圧機構は前記アークを吹き消した高圧ガスを排出した後に前記ポートを閉じることを特徴とする請求項１記載のアークホーンの消弧装置。
前記細管形遮断部の外表面に沿面距離を増加させる凹凸を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のアークホーンの消弧装置。
アークの放射熱によって変色又は変形する閃絡表示手段を前記放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のアークホーンの消弧装置。
前記高圧ガスの圧力によって移動又は変形する閃絡表示手段を前記放圧機構又は中間ホーンの近傍に取り付けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のアークホーンの消弧装置。