JP4485033B2 - 耐張耐雷装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は耐張耐雷装置に関し、詳しくは、雷サージ等による異常電圧の発生時、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護する避雷器を、送配電線に設置された耐張碍子に付設した構造の耐張耐雷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、高圧や特高の送配電線に設けられた耐張碍子付近への落雷時、雷サージ等による異常電圧が発生した際、6600V用の手動区分開閉器などの送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護するため、耐張碍子の接地側と課電側との間に避雷器を取り付けることが望ましい。なお、前記耐張碍子の接地側は、電柱に腕金を介して取り付けられ、その課電側は送配電線に金具を介して取り付けられている。
【0003】
前記避雷器は、サージ電圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するZnO等からなる限流要素を絶縁外被体内に気密的に収納した構造を有し、その絶縁外被体の上下端に前記限流要素と電気的に接続された課電側および接地側端子を導出させている。この避雷器の課電側端子には、先端を耐張碍子に気中間隙を介して近接配置したアークホーンが電気的かつ機械的に接続されている。
【0004】
雷サージ等による異常電圧が発生すると、送配電線の耐張碍子付近からフラッシオーバーしてアークホーンに捕捉され、避雷器の限流要素が低抵抗値となってこれを瞬時に大地に逃がす。これにより、続流を抑制遮断して続流アークによる断線などを防止する。一方、雷サージ等による異常電圧が消滅すれば、避雷器の限流要素が高抵抗値となって通常の対地電圧を遮断する。このような避雷器の限流要素による弁作用でもって、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように耐張碍子は、その接地側が腕金を介して電柱に取り付けられ、課電側が金具を介して送配電線に取り付けられた状態で設置されているのが一般的である。このような使用形態では、耐張碍子付近に、配電用変圧器や開閉器などの多数の周辺設備が設置されているため、前記耐張碍子の周辺設備が複雑で、従来から、耐張碍子の周辺に避雷器を付設できなかったというのが現状であった。
【0006】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、既存設備の耐張碍子に改良を加えることなく、避雷器を簡易に付設することができる取り付け構造を有する耐張耐雷装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、請求項1に係る発明は、送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置し、前記取り付け金具は、耐張碍子を抱持する略U字状をなし、両端を締着ボルトにより耐張碍子に締め付けることによりその耐張碍子に固定される金具本体と、その金具本体に複数箇所で着脱可能なように装着され、前記避雷器を支持する金具片とを備え、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことを特徴とする。
【0008】
この請求項1の発明では、避雷器の接地側端子を耐張碍子の接地側に電気的かつ機械的に接続する手段として、取り付け金具を利用することにより、前記避雷器を耐張碍子に対して近接させて平行配置する。一方、前記避雷器の課電側端子から延びるアークホーンを気中間隙を介して耐張碍子と対向配置することにより、耐張碍子からのフラッシオーバーを捕捉可能とする。この取り付け構造により、耐張碍子に避雷器を簡易に付設することが実現容易となる。
【0010】
また、取り付け金具の金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことにより、耐張碍子に対して避雷器を取り付ける際の自由度が向上し、耐張碍子の設置状況に迅速に対応することができる。
【0011】
請求項1のアークホーンは、そのホーン先端部が先鋭な形状を有し、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位と前記ホーン先端部との間で放電可能としたことを特徴とする(請求項2)。
【0012】
請求項2の発明では、先鋭な形状を有するアークホーン先端部を、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位との間で放電可能としたことにより、耐張碍子に絶縁カバーを装着した状態のままでも、その絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に係る耐張耐雷装置の実施形態を以下に詳述する。
【0014】
図1に示す実施形態の耐張耐雷装置は、例えば、高圧や特高の送配電線に設けられた耐張碍子付近への落雷時、雷サージ等による異常電圧が発生した際、6600V用の手動区分開閉器などの周辺設備を雷サージ等から保護するものに適用した例示である。
【0015】
この耐張耐雷装置は、送配電線に設けられた耐張碍子1の接地側2aに取り付け金具3により避雷器4の接地側端子5を固定した構造を具備する。
【0016】
避雷器4は、図2に示すようにサージ電圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するZnO等からなる限流要素6を絶縁外被体7内に気密的に収納した構造を有し、その絶縁外被体7の上下端に前記限流要素6と電気的に接続された課電側端子8および接地側端子5を導出させている。前記絶縁外被体7には、耐候性および電気絶縁性に優れた高分子(ポリマー)材料が使用可能である。なお、前記避雷器4について、図示の構造のものはあくまでも一つの例示であり、他の構造のものでも適用可能である。
【0017】
この避雷器4の課電側端子8には、先端を耐張碍子1に気中間隙9を介して近接配置したアークホーン10が電気的かつ機械的に接続されている。
【0018】
前記取り付け金具3は、例えばステンレス鋼製のもので、図3に示すように耐張碍子1を抱持する略U字状をなし〔同図(a)参照〕、ほぼ全周に亘って補強用のリブ11を有し、耐張碍子1を抱持して締め付け固定する金具本体12aと、その金具本体12aに着脱自在に装着され、前記避雷器4を支持する第1および第2金具片12b,12cとからなる。
【0019】
金具本体12aの両端には、耐張碍子1を抱持して締め付ける締着ボルト13の基端部13a(図6参照)が挿入される孔14および締着ボルト13の先端部13bが挿入される切り欠き15をそれぞれ形成している。このように一方を孔14、他方を切り欠き15とすることにより締着ボルト13の着脱を容易にする。金具本体12aの側壁部には、第1金具片12bを取り付けるための二つのボルト用角孔16を形成している〔図3(b)(c)参照〕。なお、耐張碍子1を抱持して締め付けたときに耐張碍子1の固定を確実にするために内側への切り起こし片17を有する。
【0020】
この金具本体12aに略コ字型帯板状の第1金具片12b〔図4(a)〜(d)参照〕の一端部24を連結し、第1金具片12bの他端部25と略L字型帯板状の第2金具片12cの一端部26とを衝合させてボルト・ナットにより固着し、第2金具片12cの他端部27を避雷器4の接地側端子5に固着する。前記第1金具片12bの他端部25に耐張碍子1の軸方向(長手方向)に沿う長穴18が形成され、その長穴18に沿うように補強用のリブ19が形成されている。この長穴18を利用して第1金具片12bに対して第2金具片12cをスライドさせることにより耐張碍子1に対して避雷器4を前記軸方向に位置調整可能としている。この位置調整は、避雷器4の課電側端子8に取り付けられたアークホーン10と耐張碍子1との間の気中間隙9の寸法を設定する場合に行われ、前記避雷器4の軸方向寸法(一般用または耐塩用で異なる)によっても行う必要性がある。なお、前記長穴18は、第2金具片12cの第1金具片12bと衝合する一端部26に形成するようにしてもよい。また、第2金具片12cの両端部26,27には、第1金具片12bおよび避雷器4を取り付けるためのボルト用孔(図示せず)が穿設されている。
【0021】
さらに、避雷器4の課電側端子8には、アークホーン10が耐張碍子側へ延びるように固着されている。このアークホーン10は、図5(a)〜(c)に示すように例えばステンレス鋼製の帯板状部材であり、その長手方向の両側には補強用のリブ20を形成して所望の強度を確保しており、また、ホーン先端部21は、屈曲形成された先鋭な形状を有し、耐張碍子1の課電側2bに気中間隙9を介して近接配置されている。
【0022】
この耐張耐雷装置では、耐張碍子1の接地側2aに取り付け金具3の金具本体12aを締め付けボルト13により締め付け固定する。この金具本体12aの二箇所に設けられた支持アーム取り付け用角孔16のいずれか、つまり、耐張碍子1に対して避雷器4を配置すべき位置側にある角孔16を選択し、その角孔16を利用して第1金具片12bを金具本体12aにボルト等により連結固定する。前記金具本体12aに連結された第1金具片12bに対して第2金具片12cをボルト・ナットで固定し、その第2金具片12cの他端部27に避雷器4の接地側端子5をボルトにより固着する。このようにして取り付け金具3により耐張碍子1に支持された避雷器4は、その耐張碍子1に近接した状態で平行に配置される。
【0023】
このようにして、図6(a)(b)に示すように避雷器4は、耐張碍子1に対して例えば左右いずれかの下方斜め45°の位置に選択的に配置される。つまり、送配電線が三相の場合、通常、両外側に位置する二本の送配電線について避雷器4を装着すればよく、その二本の送配電線に設けられたそれぞれの耐張碍子1の外側に避雷器4を取り付けることになり、一方の耐張碍子1では、図6(a)に示すように図中の右下方向斜め45°の位置に避雷器4を取り付ければ、他方の耐張碍子1では、図6(b)に示すように反対側である図中の左下方向斜め45°に避雷器4を取り付けることになる。
【0024】
この図6(a)或いは(b)のいずれの場合も、取り付け金具3の金具本体12aを、その一端に位置する孔14よりも他端に位置する切り欠き15が下方位置にくるような向きで耐張碍子1に装着するようにしている。この金具本体12aを常に前述の向きで耐張碍子1に装着することにより、前記金具本体12aの孔14に締着ボルト13の基端部13aを挿入して引掛け係止した状態で、その締着ボルト13の先端部13bを金具本体12aの切り欠き15に着脱することができるようにしている。
【0025】
耐張碍子1に平行配置された避雷器4の課電側端子8から延びるアークホーン10は、そのホーン先端部21を気中間隙9を介して耐張碍子1の課電側2bに対向させて配置されている。避雷器4において、アークホーン10と耐張碍子1間で所望の放電特性(放電開始電圧)を得るために、気中間隙9の寸法を設定するには、取り付け金具3の第1金具片12bに設けられた長穴18を利用し、第1金具片12bに対して第2金具片12cをスライドさせ、避雷器4のアークホーン10を軸方向に位置調整することにより実現される。前記アークホーン10は、そのホーン先端部21が屈曲した先鋭な形状を有し、耐張碍子1の課電側2bに被着された絶縁カバー23の開口端部23aに位置して気中間隙9に露呈する耐張碍子1の表面部位22と前記ホーン先端部21との間で放電可能としている。
【0026】
雷サージ等による異常電圧が発生すると、送配電線の耐張碍子付近からフラッシオーバーしてアークホーン10に捕捉され、避雷器4の限流要素6が低抵抗値となってこれを瞬時に大地に逃がす。これにより、続流を抑制遮断して続流アークによる断線などを防止する。ここで、耐張碍子1の課電側2bには絶縁カバー23が装着されているが、避雷器4のアークホーン10と耐張碍子1の課電側2bとの間に絶縁カバー23が存在していても、耐張碍子1に絶縁カバー23を装着した状態のままで、その絶縁カバー23の開口端部23aに位置して気中間隙9に露呈する耐張碍子1の表面部位22からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができるので、前記絶縁カバー23を除去する必要がなく、安定した放電特性が得られる。
【0027】
一方、雷サージ等による異常電圧が消滅すれば、避雷器4の限流要素6が高抵抗値となって通常の対地電圧を遮断する。このような避雷器4の限流要素6による弁作用でもって、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護している。
【0028】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置した構造としたことにより、既存設備の耐張碍子に改良を加えることなく、避雷器を簡易に付設することが実現容易となる。
【0029】
また、避雷器を耐張碍子に固着する取り付け金具において、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことにより、耐張碍子に対して避雷器を取り付ける際の自由度が向上し、耐張碍子の設置状況に迅速に対応することができる。
【0030】
さらに、請求項2の発明のように、先鋭な形状を有するアークホーン先端部を、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位との間で放電可能としたことにより、耐張碍子に絶縁カバーを装着した状態のままでも、その絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができるので、安定した放電特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る耐張耐雷装置の実施形態を示す正面図である。
【図2】図1の避雷器の内部構造を示す断面図である。
【図3】(a)は取り付け金具の金具本体を示す正面図、(b)はその左側面図、(c)は右側面図、(d)はA矢視図、(e)はB矢視図である。
【図4】(a)は第1金具片を示す正面図、(b)は左側面図、(c)は右側面図、(d)は平面図である。
【図5】(a)はアークホーンの正面図、(b)はその右側面図、(c)は平面図である。
【図6】耐張碍子に対する避雷器の取り付け態様を示すもので、(a)は避雷器を右下方向斜め45°の位置に取り付けた状態、(b)は避雷器を左下方向斜め45°の位置に取り付けた状態をそれぞれ示す側面図である。
【符号の説明】
1 耐張碍子
2a 接地側
2b 課電側
3 取り付け金具
4 避雷器
6 限流要素
9 気中間隙
10 アークホーン
12a 金具本体
12b (第1)金具片
12c (第2)金具片
21 ホーン先端部
22 耐張碍子の表面部位
23 絶縁カバー
23a 絶縁カバーの開口端部
Claims (2)
- 送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側端子から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置し、前記取り付け金具は、耐張碍子を抱持する略U字状をなし、両端を締着ボルトにより耐張碍子に締め付けることによりその耐張碍子に固定される金具本体と、その金具本体に複数箇所で着脱可能なように装着され、前記避雷器を支持する金具片とを備え、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことを特徴とする耐張耐雷装置。
- 前記アークホーンは、そのホーン先端部が先鋭な形状を有し、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位と前記ホーン先端部との間で放電可能としたことを特徴とする請求項1に記載の耐張耐雷装置。
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JP2000254304A JP4485033B2 (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 耐張耐雷装置 |
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- 2000-08-24 JP JP2000254304A patent/JP4485033B2/ja not_active Expired - Lifetime
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