JPH01115018A - アーキングリングを備えた避雷碍子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は架空送電線用の避雷碍子装置に使用される避雷
碍子に関し、さらに詳しくは、電圧−電流特性が非直線
性の限流素子に最大放電電流以上の雷サージ電流が流れ
てもアーキングリングの気中放電間隙で確実に放電させ
、限流素子の破損を未然に防止し、又、汚損耐電圧の低
下を防止し得るアーキングリングを備えた避雷碍子に関
するものである。

（従来の技術） 従来、架空送電線用避雷碍子装置に使用される避雷碍子
として、第４図及び第５図に示すようなものが提案され
ている。この避雷碍子３０は放圧孔７ａを透設した耐圧
絶縁筒７の内部に電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛
等の限流素子１１を内蔵し、前記耐圧絶縁筒７の両端部
に接地側及び課電側の電極８，９を嵌合し、耐圧絶縁筒
７の外部及び内部には筒部１５ａを有するゴムモールド
１５を被覆及び充填している。又、前記接地側電極８は
鉄塔の支持アームｌにボルトにより固定され、課電側の
電極９には電極取付金具１０を介して放電電極１６がボ
ルトにより取着されている。

さらに、前記支持アーム１及び電極取付金具１０にはブ
ラケット１８．２０を介して避雷碍子３０の放圧時ある
いは沿面閃絡時のゴムモールド１５の損傷を最小限にと
どめるためのアーキングリング３１．３２が取着されて
いる。ここで、アーキングリング３１．３２間の距離は
限流素子１１に雷サージ最大放電電流が流れたとき、閃
絡を生じない最小値に設定されており、限流素子１１の
全長におおむね等しい値になっている。

ところで、海岸に近い地域のように汚損条件の厳しい地
域においては、前記避雷碍子３０の沿面絶縁距離すなわ
ち間接的には全長を大きくして、塩分の付着による沿面
絶縁距離の実質的低下を補償してやる必要がある。この
場合、当然のこととして避雷碍子の全長が大きくなる分
絶縁強度の変化が生じ、限流素子１１と気中絶縁（アー
キングリング３１．３２間の絶縁）の絶縁協調に対する
考え方として、 （１）雷サージ最大放電電流以上の雷撃があれば設計条
件をこえることから、万一破損が生じても止むを得ない
とする。

（２）アーキングリング３１．３２間の距離を従来の考
え方で設定する。

の２通りがあった。

前記避雷碍子３０に内装した。限流素子１１の全長（積
層長）Ｌより、アーキングリング３１゜３２の気中放電
間隙長Ｇ２（放電間隙Ｇ２という場合もある）は大きく
設定される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の避雷碍子３０ではアーキングリン
グ３１．３２が、接地側電極８及び課電側電極９の先端
付近の高さに設定されていたことから、汚損耐電圧確保
の面から問題を生じることはなかったが、避雷碍子の全
長が大きくなりこの分アーキングリング３１．３２が避
雷碍子の中央部へせり出してくると、アーキングリング
３１゜３２の径りを大きくする必要があった。すなわち
、避雷碍子の中央部に近くアーキングリング３１゜３２
を位置させると、限流素子１１に雷サージ電流が流れた
とき、雨量橿８，９からアーキングリング３１．３２の
先端までの間の限流素子１１に作用する分圧Ｖｌ（ボル
ト）がゴム舌−ルド１５の対応する表面に作用するので
、アーキングリング３１．３２とゴムモールド１５との
距離が所定距離以下であると、放電時にゴムモールド１
５からアーキングリング３１．３２へアークが閃絡し汚
損耐電圧が低下するので、これを防止するためアーキン
グリング３１．３２全体を大径にする必要があった。

そして、アーキングリング３１．３２が大径化すると、
装柱設計面でよりクリアランスを必要とすることから装
置が大型化し、既設設備への適用が困難となる。あるい
は万−何等かの原因で限流素子１１が破損し放圧したよ
うな場合に、その放出アークを招弧しにくいという問題
があった。

又、放電間隙長Ｇ２は従来最大放電電流１　ｍ　ａ　ｘ
を処理するときの制限電圧Ｖｍａｘに耐える最小寸法に
設定され、最大放電電流Ｉｍａ　ｘを越えると、放電間
隙Ｇ２で閃絡し、限流素子１１の破壊を防止していた。

ところで、汚損耐電圧確保の観点から避雷碍子の全長を
太き（し、この分放電間隙長Ｇ２を大きくすると、放電
間隙Ｇ２での閃絡が生じなくなり、限流素子１１の破壊
が誘発されるという懸念が生じる。これを止むを得ない
と割切ることに対しては信幀性確保の面から改善が望ま
れていた。

本発明の目的は汚損特性面から避雷碍子の全長が大きく
なるようなケースにおいて、限流素子の最大放電電流を
大巾に上田る雷サージ電流が流れた場合に、アーキング
リングの放電間隙で確実に閃絡させ、限流素子の破壊を
未然に防止することができる小型・軽量のアーキングリ
ングを備えた避雷碍子を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解消するため、耐圧絶縁筒の内部
に電圧−電流特性が非直線性の限流素子を内蔵し、耐圧
絶縁筒の両端部には接地側及び課電側の電極を連結し、
前記耐圧絶縁筒の外部には差部を備えた絶縁外套体を被
覆し、前記両電極側には前記絶縁外套体の汚損条件下に
おける沿面閃絡時あるいは前記限流素子に雷サージが流
れて耐圧絶縁筒内部の圧力が上昇する放圧時の絶縁外套
体の損傷を最小限にとどめるための課電側及び接地側の
アーキングリングをそれぞれ支持した避雷碍子において
、 前記両アーキングリングのリング部の先端に形成した放
電端部を互いに接近する方向へほぼＬ字状に折り曲げ、
前記両放電端部の間隔を、前記限流素子の最大放電電流
を処理するときの制限電圧に耐える最小寸法に設定する
とともに、前記両リング部の間隔Ｈを、限流素子長しよ
りも大きくし、前記リング部から放電端部の先端までの
距離ａと、前記絶縁外套体の表面から放電端部までの距
離すとの間に、ｂ≧ａなる関係が成立するように設定す
るという手段を採っている。

（作用） 本発明は前記手段を採ったことにより、次のように作用
する。

限流素子の最大放電電流を越える雷サージ電流が避雷碍
子に作用した場合、該サージ電流はアーキングリングの
放電端部により形成される気中放電間隙を閃絡するので
、限流素子が破壊されることはない。又、アーキングリ
ング部の径は従来同様の細径に維持でき、既設設備へ容
易に適用できるとともに、万一の放圧時においても避雷
碍子の損傷を最小限にとどめることができる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図に
基づいて説明する。

第３図に示すように鉄塔の支持アーム１には送電線４（
ジャンパー線）を支持するための長幹支持碍子２が垂下
固定されている。前記支持碍子２の下端部に嵌合した電
極金具３には課電側の放電電極１７が取着され、後述す
る接地側の放電電極１６と所定の気中放電間隙Ｇ１をも
って対向している。

前記支持アーム１の先端部には取付アダプタ５を介して
避雷碍子６がその接地側の電極８をもってボルトにより
締付固定されている。

前記避雷碍子６の構成を第１図及び第２図に基づいて説
明すると、強化合成樹脂（ＦＲＰ）よりなる耐圧絶縁筒
７の両端部には電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛等
を主材とする限流素子１１が多数直列に積層接合されて
いる。又、該耐圧絶縁筒７の上下両端部には前記接地側
及び課電側の電極８．９が嵌合固定されている。前記耐
圧絶縁筒７と限流素子１１との間及び耐圧絶縁筒７の外
表面には多数の差部１５ａを有する絶縁外套体としての
ゴムモールド１５が一体に充填及び被覆されている。

さらに、前記課電側の電極９には電極取付金具１０が止
着され、該取付金具１０には、前記課電側の放電電極１
７と対応する前記接地側の放電電極１６が止着されてい
る。

前記取付アダプタ５の下面にはブラケット１８がボルト
により止着され、該ブラケット１８には接地側のアーキ
ングリング１９が支持されている。

又、課電側電極９の電極取付金具１０にはブラケット２
０を介して課電側のアーキングリング２１が止着されて
いる。これらのアーキングリング１９．２１はリング部
１９ａ、２１ａと、その先端に折り曲げ形成した二つに
分岐する放電端部１９ｂ、２１ｂとにより形成されてい
る。この放電端部１９ｂ、２１ｂは互いに相手側を指向
するようにＬ字状に折り曲げ形成されている。そして、
前記両アーキングリング１９．２１のリング部１９ａ、
２１ａの距離Ｈは、前記限流素子１１の長さしよりも長
く設定され、かつ放電端部１９ｂ。

２１ｂのそれぞれの高さａは、ゴムモールド１５の表面
から放電端部１９ｂ、２１ｂまでの距離ｂと同じか、そ
れ以上（ｂ≧ａ）としている。そして、避雷碍子に雷サ
ージが入ったとき、前記ゴムモールド１５の表面と放電
端部１９ｂ、２１ｂ先端との間において、閃絡が生じな
いようにしている。

前記両アーキングリング１９．２１の放電端部１９ｂ、
２１ｂの間の気中放電間隙長Ｇ２は、限流素子１１が雷
サージの最大放電電流を処理するときの制限電圧、つま
り限流素子１１を流れる雷サージ電流に対し限流素子１
１の内部抵抗を積算した電圧を越えたとき、両アーキン
グホーン１９゜２１の間で閃絡が生じる寸法に設定して
いる。

又、アーキングリング３１．３２のリング部分は従来同
様、課電側電極９及び接地側電極８の端部付近に設けら
れる放圧ロアａに近い高さに設定しておく方がよい。

次に、前記のように構成した避雷碍子について、その作
用を説明する。

今、送電線４に通常、つまり限流素子１１の最大放電電
流以下の雷サージ電流が侵入した場合には、課電側の放
電電極１７から接地側の放電電極１７に雷サージ電流が
閃絡した後、電極取付金具１０、課電側電極９、限流素
子１１、接地側電極８、取付アダプタ５及び支持アーム
ｌを経て鉄塔に放電される。又、その後生じる商用周波
の続流電流は限流素子１１の非直線性と気中放電間隙Ｇ
１の消弧性により抑制遮断される。

次に、想定を越える大きな雷サージ電流が送電線４に侵
入した場合には、気中放電間隙長Ｇ２は、限流素子１１
が雷サージ電流を処理するときの制限電圧電圧を越えた
とき、両アーキングホーン１９．２１の間で閃絡が生じ
る寸法に設定し、かつ放電端部の高さａと距離すとの間
に、ｂ≧ａの関係が成立するようにしたので、放電間隙
Ｇｌで閃絡が生じた後、電極取付金具１０、ブラケット
２０＜及びアーキングリング２１から気中放電間隙Ｇ２
を閃絡してアーキングリング１９に至り、ブラケット１
８、取付アダプタ５及び支持アームｌを経て鉄塔に放電
される。この結果、限流素子１１に最大放電電流を上廻
る雷サージ電流が流れた場合の限流素子１１の破損を未
然に防止することができ、耐久性を向上することができ
る。又、アーキングリング３１．３２の形状を最適とし
たことから、汚損耐電圧の低下を引起こすこともなく信
頼性の向上を計ることができる。

なお、本発明は次のように具体化することも可能である
。

前記実施例ではゴムモールド１５を備えた避雷碍子に具
体化したが、これに代えて絶縁外套体としての磁器碍管
あるいは樹脂碍管を使用すること。

あるいはアーキングリングと同一の機能を果たす部材を
磁器碍管や樹脂碍管の両端フランジ金具に設けること。

発明の効果 以上詳述したように本発明は、限流素子の最大放電電流
を上廻る雷サージ電流が流れても確実にアーキングリン
グの気中放電間隙で放電させて、限流素子に流れるのを
防止し、該限流素子の破損を抑制して避雷碍子の耐久性
を向上することができる効果がある。又、汚損耐電圧の
低下を防止し信軌性の向上を計ることができも効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアーキングリングを備えた避雷碍子の
一実施例を示す一部省略中央部縦断面図、第２図は第１
図のＸ−Ｘ線断面図、第３図は架空送電線用避雷碍子装
置の一実施例を示す正面図、第４図は従来のアーキング
リングを備えた避雷碍子を示す一部省略中央部縦断面図
、第５図は第４図のＹ−Ｙ線断面図である。 １・・・支持アーム、５・・・取付アダプタ、６・・・
避雷碍子、７・・・耐圧絶縁筒、８・・・接地側電極、
９・・・課電側電極、１０・・・電極取付金具、１１・
・・限流素子、１５・・・絶縁外套体としてのゴムモー
ルド、１６・・・接地側の放電電極、１７・・・課電側
の放電電極、１８．２０・・・ブラケット、１９．２１
・・・アーキングリング、１９ａ、２１ａ・・・リング
部、１９ｂ、２１ｂ・・・放電端部、Ｌ・・・限流素子
長、Ｇ１・・・放電電極１６．１７の気中放電間隙、Ｇ
２・・・アーキングリング１９．２１の放電端部１９ｂ
、２１ｂの気中放電間隙又は気中放電間隙長、Ｄ・・・
アーキングリング１９．２１のリング部１９ａ、２１ａ
の径、Ｈ・・・リング部１９ａ、２１ａの間隔、ａ・・
・放電端部１９ｂ、２１ｂの高さ、ｂ・・・放電端部１
９ｂ。 ２１ｂとゴムモールド１５との間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐圧絶縁筒の内部に電圧−電流特性が非直線性の限
   流素子を内蔵し、耐圧絶縁筒の両端部には接地側及び課
   電側の電極を連結し、前記耐圧絶縁筒の外部には笠部を
   備えた絶縁外套体を被覆し、前記両電極側には前記絶縁
   外套体の汚損条件下における沿面閃絡時あるいは前記限
   流素子に雷サージが流れて耐圧絶縁筒内部の圧力が上昇
   する放圧時の絶縁外套体の損傷を最小限にとどめるため
   の課電側及び接地側のアーキングリングをそれぞれ取着
   した避雷碍子において、 前記両アーキングリングのリング部の先端に形成した放
   電端部を互いに接近する方向へほぼＬ字状に折り曲げ、
   前記両放電端部の間隔を、前記限流素子の最大放電電流
   を処理するときの制限電圧に耐える最小寸法に設定する
   とともに、前記両リング部の間隔（Ｈ）を、限流素子長
   （Ｌ）よりも大きくし、前記リング部から放電端部の先
   端までの距離（ａ）と、前記絶縁外套体の表面から放電
   端部までの距離（ｂ）との間に、ｂ≧ａなる関係が成立
   するように設定したことを特徴とするアーキングリング
   を備えた避雷碍子。