JP4517112B2 - 高電圧用碍子設備および避雷器 - Google Patents

Description

本発明は、高電圧用碍子設備および避雷器に関するものである。

一般に、変電所には、高電圧用碍子設備や避雷器が設けられている。これら高電圧用碍子設備および避雷器は、架台上に、鉛直方向に向けて立設された長尺状の碍子を備えている。このような高電圧用碍子設備や避雷器は、例えば０．３Ｇ共振正弦３波に耐えうるように耐震設計されている。

一方、特許文献１には、架台上に、鉛直方向に向けて立設された長尺上のブッシング（碍子）を備えた変圧器が示されている。そして、架台と基礎との間に免震装置を配置し、変圧器全体の免震化を図っている。

特開２００３−１８４９４９号公報（図１）

しかし、架台と基礎との間に免震装置を配置して全体の免震化を図ったとしても、設計時以上の大きな地震波（例えば２００３年５月２６日に発生した三陸南地震程度の規模の地震波）が入力された場合、たとえ装置全体を免震化したとしても、碍子が長尺とされているためにその変位が過大となり、碍子の下端が折損してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、碍子が折損してしまうことを防止する高電圧用碍子設備および避雷器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の高電圧用碍子設備は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる高電圧用碍子設備は、架台と、該架台上に鉛直方向に向けて立設された長尺状の碍子と、を備えた高電圧用碍子設備において、前記架台と前記碍子との間には、免震装置が設けられ、前記免震装置は、上板、中間板及び下板からなり、前記上板と前記中間板は、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられるレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、前記上板と前記中間板との間に、水平方向の振動周期の調整を行うバネと、水平方向の振動の減衰を行うダンパと、を備え、前記中間板と前記下板は、前記ガイドと直交方向に設けられ、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられる別のレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、前記中間板と前記下板との間に、前記バネと直交方向に設けられ、水平方向の振動周期の調整を行う別のバネと、前記ダンパと直交方向に設けられ、水平方向の振動の減衰を行う別のダンパと、を備え、水平面方向において免震機能を発揮することを特徴とする。

地震波が入力されると、架台を介して碍子に振動が伝達される。碍子は長尺状とされているので、地震波による応答変位が大きくなり、碍子下端に大きな曲げモーメント荷重が加わる。本発明では、架台と碍子の間に免震装置を設けることにより、碍子への振動入力を低減させ、碍子下端の折損を防止する。

さらに、本発明の高電圧用碍子設備は、前記碍子の上端には、接続金物を介して高電圧線が接続されており、前記接続金物は、前記碍子の上端と前記高電圧線との相対変位を許容することを特徴とする。

碍子の上端と高電圧線との相対変位を許容する接続金物によって、高電圧線と碍子の上端とが接続されているので、免震装置により減衰された碍子の動きを妨げることがない。したがって、免震性能が阻害されることがない。

また、本発明の避雷器は、架台と、該架台上に鉛直方向に向けて立設された長尺状の碍子と、を備えた避雷器において、前記架台と前記碍子との間には、免震装置が設けられ、前記免震装置は、上板、中間板及び下板からなり、前記上板と前記中間板は、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられるレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、前記上板と前記中間板との間に、水平方向の振動周期の調整を行うバネと、水平方向の振動の減衰を行うダンパと、を備え、前記中間板と前記下板は、前記ガイドと直交方向に設けられ、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられる別のレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、前記中間板と前記下板との間に、前記バネと直交方向に設けられ、水平方向の振動周期の調整を行う別のバネと、前記ダンパと直交方向に設けられ、水平方向の振動の減衰を行う別のダンパと、を備え、水平面方向において免震機能を発揮することを特徴とする。

地震波が入力されると、架台を介して碍子に振動が伝達される。碍子は長尺状とされているので、地震波による応答変位が大きくなり、碍子下端に大きな曲げモーメント荷重が加わる。本発明では、架台と碍子の間に免震装置を設けることにより、碍子への振動入力を低減させ、碍子下端の折損を防止する。

さらに、本発明の避雷器は、前記碍子の上端には、接続金物を介して高電圧線が接続されており、前記接続金物は、前記碍子の上端と前記高電圧線との相対変位を許容することを特徴とする。

碍子の上端と高電圧線との相対変位を許容する接続金物によって、高電圧線と碍子の上端とが接続されているので、免震装置により減衰された碍子の動きを妨げることがない。したがって、免震性能が阻害されることがない。

架台と碍子との間に免震装置を設けることにより、碍子への振動入力を低減させ、碍子下端の折損を防止することができる。

以下に、本発明にかかる高電圧用碍子設備の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示されているように、特別高圧以上の高電圧線を支持する高電圧用碍子設備１は、変電所内に複数本（図において２本）設けられており、各高電圧用碍子設備１同士が高電圧線９によって接続されている。
高電圧用碍子設備１は、基礎３上に固定配置された架台５と、架台５上に鉛直方向に向けて立設された碍子７と、架台５と碍子７の下端７ｂとの間に設けられた免震装置１０とを備えている。

架台５は鉄骨を組んだ構成とされており、その高さは例えば１〜３ｍ程度とされている。
碍子７は、磁器セラミックス製とされており、その高さは例えば３ｍ程度、直径は例えば２００mm程度とされている。碍子７の上端７ａには、高電圧線９を接続する接続金物１２が設けられている。接続金物１２は、例えば高電圧線９を巻き取る巻取りローラ（図示せず）を備えており、碍子７の上端７ａと高電圧線９との相対変位を許容する構成とされている。

免震装置１０は、基礎３側から入力され、架台５から伝達された地震波に対して作用する。
図２〜４には、免震装置１０の詳細が示されている。
図２は免震装置１０の正面図、図３は免震装置１０の平面図、図４は免震装置１０の右側面図を示している。
図２及び図４に示すように、免震装置１０は、架台５に固定される下板１５と、碍子７の下端７ｂに接続される上板１９と、下板１５及び上板１９の間に設けられた中間板１７とを備えている。
図３に示すように、上板１９の上面でかつ中心部には接続部２１が設けられており、この接続部２１を介して碍子７の下端７ｂが固定される。

図２〜４に示すように、上板１９と中間板１７との間および中間板１７と下板１５との間には、バネ２０、ダンパ２２およびＬＭガイド２４が設けられている。
バネ２０は、本実施形態において、中央部に２本、両側部に２本設けられている。
上板１９と中間板１７との間でかつ中央部に設けられた２本のバネ２０は、その一端２０ａがブラケット１７ａを介して中間板１７に固定されており（図２参照）、他端２０ｂがブラケット１９ａを介して上板１９に固定されている（図３参照）。両側部に設けられた２本のバネ２０は、中央部に設けられたバネ２０とは端部の固定位置が逆になっており、その一端２０ａがブラケット１９ａを介して上板１９に固定されており（図２参照）、他端２０ｂがブラケット１７ａを介して中間板１７に固定されている（図４参照）。このように、上板１９と中間板１７との間に接続されたバネ２０は、上板１９と中間板１７との間の振動周期の調整を行う。
中間板１７と下板１５との間に設けたバネ２０は、上板１９と中間板１７との間に設けたバネ２０と平面視した場合に直交するように、同様の固定方式によって４本設けられている。このように、中間板１７と下板１５との間に接続されたバネ２０は、中間板１７と下板１５の間の振動周期の調整を行う。

上板１９と中間板１７との間に設けられたダンパ２２は、中央部に設けた２本のバネ２０の間に、これらバネ２０と平行に１本設けられている。ダンパ２２もバネ２０と同様に、一端が中間板１７に固定され、他端が上板１９に固定されている。このように、上板１９と中間板１７との間に接続されたダンパ２２は、上板１９と中間板１７との間の振動の減衰を行う。
中間板１７と下板１５との間に設けたダンパ２２は、上板１９と中間板１７との間に設けたダンパ２２と平面視した場合に直交するように、同様の固定方式によって中央部に１本設けられている。このように、中間板１７と下板１５との間に接続されたダンパ２２は、中間板１７と下板１５との間の振動の減衰を行う。

上板１９と中間板１７との間に設けられたＬＭガイド２４は、中央部に設けたバネ２０と両側部に設けたバネ２０との間に、これらバネ２０と平行に２本設けられている。
ＬＭガイド２４は、レール２４ａとガイドブロック２４ｂとから構成されており、図２から分かるように、レール２４ａが上板１９の下面に固定されており、ガイドブロック２４ｂが中間板１７の上面に固定されている。レール２４ａとガイドブロック２４ｂとは、図２から分かるように、係合されており、上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えうるようになっている。このように、上板１９と中間板１７との間に接続されたＬＭガイド２４は、上板１９と中間板１７との間の動作を一方向に規定する。
中間板１７と下板１５との間に設けたＬＭガイド２４は、上板１９と中間板１７との間に設けたＬＭガイド２４と平面視した場合に直交するように、同様の固定方式によって２本設けられている。このように、中間板１７と下板１５との間に接続されたＬＭガイド２４は、中間板１７と下板１５との間の変位を一方向に規定する。

上記のように構成された免震装置１０により、Ｙ方向（図３参照）の振動が上板１９と中間板１７との間に設けられたバネ２０、ダンパ２２及びＬＭガイド２４によって免震され、Ｘ方向の振動が中間板１７と下板１５との間に設けたバネ２０、ダンパ２２及びＬＭガイド２４によって免震される。つまり、免震装置１０により、水平面方向において免震機能が発揮される。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
架台５と碍子７の間に免震装置１０を設けることとしたので、碍子への振動入力を低減させ、碍子７の下端７ｂの折損を防止することができる。
碍子７の上端７ａと高電圧線９との相対変位を許容する接続金物１２によって、高電圧線９と碍子７の上端とを接続することとしたので、免震装置により減衰された碍子７の上端７ａの動きを妨げることがない。したがって、免震性能を効果的に発揮することができる。

なお、上記実施形態においては、高電圧用碍子設備を具体例として説明したが、架台および碍子を備えた同様の構成を有する避雷器に対しても本発明を適用することができる。

本発明の高電圧用碍子設備を示した正面図である。 本発明の高電圧用碍子設備に用いる免震装置を示した平面図である。 図２に示した免震装置の正面図である。 図２に示した免震装置の右側面図である。

符号の説明

１ 高電圧用碍子設備
５ 架台
７ 碍子
９ 高電圧線
１０ 免震装置
１２ 接続金物

Claims (4)

1. 架台と、該架台上に鉛直方向に向けて立設された長尺状の碍子と、を備えた高電圧用碍子設備において、
   前記架台と前記碍子との間には、免震装置が設けられ、
   前記免震装置は、上板、中間板及び下板からなり、
   前記上板と前記中間板は、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられるレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、
   前記上板と前記中間板との間に、
   水平方向の振動周期の調整を行うバネと、
   水平方向の振動の減衰を行うダンパと、を備え、
   前記中間板と前記下板は、前記ガイドと直交方向に設けられ、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられる別のレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、
   前記中間板と前記下板との間に、
   前記バネと直交方向に設けられ、水平方向の振動周期の調整を行う別のバネと、
   前記ダンパと直交方向に設けられ、水平方向の振動の減衰を行う別のダンパと、を備え、
   水平面方向において免震機能を発揮することを特徴とする高電圧用碍子設備。
2. 前記碍子の上端には、接続金物を介して高電圧線が接続されており、
   前記接続金物は、前記碍子の上端と前記高電圧線との相対変位を許容することを特徴とする請求項１に記載の高電圧用碍子設備。
3. 架台と、該架台上に鉛直方向に向けて立設された長尺状の碍子と、を備えた避雷器において、
   前記架台と前記碍子との間には、免震装置が設けられ、
   前記免震装置は、上板、中間板及び下板からなり、
   前記上板と前記中間板は、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられるレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、
   前記上板と前記中間板との間に、
   水平方向の振動周期の調整を行うバネと、
   水平方向の振動の減衰を行うダンパと、を備え、
   前記中間板と前記下板は、前記ガイドと直交方向に設けられ、水平方向の一方向の変位を規定するとともに上下方向の引き抜き力に対しても離間せずに耐えられる別のレールとガイドブロックとから構成されたガイドにより係合され、
   前記中間板と前記下板との間に、
   前記バネと直交方向に設けられ、水平方向の振動周期の調整を行う別のバネと、
   前記ダンパと直交方向に設けられ、水平方向の振動の減衰を行う別のダンパと、を備え、
   水平面方向において免震機能を発揮することを特徴とする避雷器。
4. 前記碍子の上端には、接続金物を介して高電圧線が接続されており、
   前記接続金物は、前記碍子の上端と前記高電圧線との相対変位を許容することを特徴とする請求項３に記載の避雷器。

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