JPH0312412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は避雷素子を内蔵した避雷碍子に係り、
さらに詳しくは特に架空送電線用の碍子装置に使
用される避雷碍子に関するものである。 （従来の技術） 従来、避雷素子を内蔵した避雷碍子として、実
開昭57−48588号公報に示すものが使用されてい
る。この避雷碍子を第９図について説明すると、
複数の避雷素子６１を積層し、その上下両端にそ
れぞれ電極６２，６３を設け、避雷素子６１外周
を熱収縮チユーブ６４により被覆して同素子６１
を固定し、熱収縮チユーブ６４外側にモールドレ
ジン６５を設けている。 （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では避雷素子６
１の積層長を長くすると、電線振動、工事中の載
荷あるいは地震等の外力が加わつたような場合、
熱収縮チユーブ６４に曲げ荷重がかかつて亀裂を
生じたり、又、予期しない規模の雷撃によつて素
子部が電気的に破壊し、導通状態となり高温・高
圧のアークが発生すると、飛散破壊したり、引張
荷重が加わるとモールドレジン６５と熱収縮チユ
ーブ６４が伸び、避雷素子６１間の導通が保てな
くなるという問題点があつた。 本発明の目的は上記問題点を解決した避雷碍子
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決するため、一対の電
極間に複数の避雷素子を積層状に重ね合わせて介
在させるとともに、同避雷素子の外側に剛性保持
機能を有する熱収縮チユーブを被覆して避雷素子
を包蔵固定し、その外周に所定間隔をおいて、前
記両電極間の距離と対応する長さに形成され、か
つ、周面にガス逃がし部を有する耐圧絶縁筒を配
置し、さらに、前記熱収縮チユーブと耐圧絶縁筒
の間及び耐圧絶縁筒の外側をゴムモールドすると
いう構成を採用している。 （作用） 本発明は前記手段を採用したため、工事中の載
荷、地震あるいは電線振動による曲げあるいは引
張の外力が作用しても、これらがすべて耐圧絶縁
筒及びゴムモールドにより負担される。このた
め、熱収縮チユーブや素子部に影響を及ぼすこと
はなく、熱収縮チユーブや素子の亀裂破損が防止
され、避雷碍子の破損が防止される。又、素子部
でアークが発生したような場合でも、耐圧絶縁筒
がこれを負担するとともに、ガス逃がし部により
アーク放出路が強制的に形成され、飛散破壊を生
じることはない。 （実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜８
図に従つて説明する。第１図に示すように鉄塔１
には吊下金具２がボルト３により締付固定され、
同吊下金具２には同吊下金具２と直交するように
吊下金具４が支持され、同吊下金具４には連結ピ
ン５を介して連結ヨーク６が支持され、この連結
ヨーク６の左右両端にはそれぞれ連結ピン８を介
して懸垂碍子７，７が回動可能に支持されてい
る。 両懸垂碍子７，７の下端部にはそれぞれ連結ピ
ン９を介して第１連結リンク１０，１０が支持さ
れ、両リンク１０，１０には連結ピン１１，１１
を介して連結ヨーク１２が支持されている。同連
結ヨーク１２には連結ピン１３を介して第２連結
リンク１４が支持され、同リンク１４には連結ピ
ン１５を介してクランプ１６が支持され、このク
ランプ１６に電線１７が吊下支持されている。前
記連結ヨーク１２の上面中央には放電電極１２ａ
が設けられている。 又、前記連結ヨーク６にはブラケツト１８及び
支持金具２０を介して避雷碍子１９が取付けられ
ている。 次に、避雷碍子１９について詳細に説明する
と、第３，４図に示すように機械的強度に優れて
いるとともに、耐熱性、耐圧性のある強化プラス
チツク（FRP）等の材料よりなる耐圧絶縁筒２
１の上端には段差部２２ａを有する筒状の接地側
電極２２、下端には段差部２３ａを有する筒状の
課電側取付金具２３がそれぞれ嵌合され、接着剤
２４により固着されている。なお、耐圧絶縁筒２
１の両端外周面には環状溝２１ａが形成され、接
地側電極２２及び課電側取付金具２３の内周面に
も環状溝２２ｂ，２３ｂが形成され、接着面積を
大きくして接着を強固にしている。接地側電極２
２の上部外周には前記支持金具２０が嵌着されて
いる。又、耐圧絶縁筒２１の上部、中央部及び下
部には第５図に示すように同絶縁筒２１の直径方
向に180゜ごとにガス逃がし部としてのガス逃がし
孔２１ｂが形成されている。同ガス逃がし孔２１
ｂは接地側電極２２及び課電側取付金具２３の近
傍とその中間部付近に設けると効率が良い。 前記課電側取付金具２３の下部内周面には雌ね
じ２３ｃが形成され、第６図に示すように外周面
に雄ねじ２５ａを有する締付金具２５を螺合した
後、前記雌ねじ２３ｃ下部に嵌合したストツプリ
ング２６によりゆるみを防止している。締付金具
２５の内周面には雌ねじ２５ｂが形成され、雄ね
じ２７ａを有するばね受け金具２７が螺合されて
いる。 又、前記課電側取付金具２３の下部外周面には
雄ねじ２３ｄが形成され、雌ねじ２８ａを有する
有底筒状の課電側電極２８が螺合固定されてい
る。この課電側電極２８の底部中央寄りには環状
をなす突部２８ｂが突設されており、前記ばね受
け金具２７との間に課電側電極２８のゆるみ防止
用の複数の皿ばね２９が介在されている。又、こ
の課電側電極２８下面には放電電極３０が螺合固
定され、前記連結ヨーク１２の放電電極１２ａと
の間に気中放電間隙Ｇを形成している。 耐圧絶縁筒２１内には酸化亜鉛を主体とした電
圧電流特性が非直線性の材料よりなる避雷素子３
１が複数個直列に積層配置されている。第７図に
示すように、各避雷素子３１の上下両面にはメタ
リコン３２が施され、各素子３１の間には軟金属
（本実施例では鉛（Pb））の薄板よりなる導電ス
ペーサ３３が介在され、各避雷素子３１の間の電
気的接続を良くしている。又、各避雷素子３１の
外周面には絶縁層３４が形成され、前記導電スペ
ーサ３３の外周縁間でアークが飛ぶのを防止する
ようにしている。 避雷素子３１の上端には導電スペーサ３３を介
して素子押え金具３５が配設され、第８図に示す
前記接地側電極２２内側の挿通孔２２ｃに筒状の
絶縁スペーサ３７を介して貫通固定された漏れ電
流引出し端子３６との間には、前記避雷素子３１
に接触圧を付与する複数の皿ばね３８及び接触圧
調節用の導電スペーサ３９が介在されている。な
お、皿ばね３８には断面状の導電部材４０が３
箇所に介在され、電気的接続を良くしている。 又、避雷素子３１の下端には導電スペーサ３３
を介して素子押え金具３５が配設され、前記締付
金具２５上面に係合されたばね押え金具４１との
間には前記と同様の皿ばね３８及び導電スペーサ
３９が介在され、皿ばね３８には前記と同様の導
電部材４０が介在されている。このようにして、
避雷素子３１は漏れ電流引出し端子３６と課電側
電極２８との間に電気的に接続されるとともに、
付勢保持されている。 前記絶縁スペーサ３７、漏れ電流引出し端子３
６の係止部３６ａ、導電スペーサ３９，３９、ば
ね押え金具４１、素子押え金具３５，３５及び避
雷素子３１の外周面にはEPDMゴムよりなる熱
収縮チユーブ４２が被覆され、避雷素子３１を漏
れ電流引出し端子３６及びばね押え金具４１とと
もに一体状に包蔵固定している。この熱収縮チユ
ーブ４２により避雷素子３１の吸湿による劣化、
振動等による位置のずれ及び後記するゴムモール
ド４４成形時の避雷素子３１間へのゴムの進入が
防止され、さらに避雷素子３１がコンパクト化さ
れ碍子１９の小型化が可能となる。なお、この熱
収縮チユーブ４２は第７図に示す絶縁層３４及び
導電スペーサ３３によつて形成される状の環状
溝４３内になじんで空隙が生じないように１〜４
mmの厚さに形成されている。熱収縮チユーブ４２
と避雷素子３１とを接着することにより、空隙の
発生をより完全に防止することが出来るととも
に、素子保持機能を向上させることが出来る。次
表に熱収縮チユーブ４２と避雷素子３１の直径及
び避雷素子３１の積層長との好ましい関係を示
す。

【表】 熱収縮チユーブ４２の厚さが１mm以下である
と、剛性保持機能が低下する。一方、同チユーブ
４２の厚さが４mm以上であるとなじまなくなり、
環状溝４３内に空隙が生じる。この結果、コロナ
放電し、避雷素子３１の劣化が早期に進むととも
に、熱収縮チユーブ４２が膨張収縮を繰り返して
空隙内に湿気が入り、避雷素子３１が吸湿劣化す
ることになる。 前記耐圧絶縁筒２１と避雷素子３１との間、接
地側電極２２と漏れ電流引出し端子３６との間及
び耐圧絶縁筒２１の外側には熱収縮性を有する
EPDMゴムよりなるゴムモールド４４が形成さ
れ、接地側電極２２の下部外周面及び課電側電極
２８の上部外周面にまで延在され、外周にはひだ
４４ａが一体に形成されている。このゴムモール
ド４４は150℃程度の流動状態にあるEPDMゴム
を150Kg／cm²程度の圧力で注入して成形される。
前記接地側電極２２の上部内側及び下部外側の環
状溝２２ｄ、課電側電極２８外側の環状溝２８ｃ
及び漏れ電流引出し端子３６外周の環状溝３６ｂ
部にはEPDMゴム注入時の条件下でEPDMゴム
と金属を接着し、気密性を向上させるための加硫
接着剤があらかじめ塗布してある。なお、接地側
電極２２と漏れ電流引出し端子３６との間のゴム
モールド４４は成型時に接地側電極２２内側の透
孔２２ｅから流入したゴムによつて形成される。 さらに、ゴムモールド４４には第５図に示すよ
うに前記耐圧絶縁筒２１のガス逃がし孔２１ｂと
対応する位置に放圧口４４ｂが設けられている。
なお、避雷碍子１９は同放圧口４４ｂが電線１７
と直交するように前記連結ヨーク６に取付けら
れ、異常時のアーク放出によつて、懸垂碍子７を
焼損しないようにしている。 前記支持金具２０の一側に設けられた取付片２
０ａにはアーキングリング腕部４５がボルトによ
り固着され、同アーキングリング腕部４５の先端
には前記上部の放圧口４４ｂと対応するようにア
ーキングリング４６が設けられている。一方、前
記課電側電極２８の下部外周には取付金具４７が
固着され、その取付片４７ａにもアーキングリン
グ腕部４５がボルトにより固着され、同アーキン
グリング腕部４５の先端には前記下部の放圧口４
４ｂとほぼ対応するようにアーキングリング４６
が設けられている。 次に、前記のように構成した懸垂碍子装置につ
いてその作用を説明する。 今、雷撃により電線１７に雷サージが侵入する
と、電流は電線１７からクランプ１６→第２連結
リンク１４→連結ヨーク１２の放電電極１２ａか
ら気中放電間隙Ｇを介して放電電極３０にアーク
放電され、課電側電極２８から課電側取付金具２
３→締付金具２５→ばね押え金具４１→導電スペ
ーサ３９→導電部材４０→下部の素子押え金具３
５を経て避雷素子３１に流れ、さらに上部の素子
押え金具３５→導電部材４０→導電スペーサ３９
→漏れ電流引出し端子３６→連結ヨーク６を経て
鉄塔１から大地へと流れる。これに伴う続流は避
雷素子３１により遮断される。 又、予期しない大規模雷撃によつて避雷素子３
１が異常放電して高温・高圧のアークが発生する
と、耐圧絶縁筒２１のガス逃がし孔２１ｂ付近の
熱収縮チユーブ４２の一部及びゴムモールド４４
の一部が軟化又は溶融破壊され、高圧のガスによ
つて飛散され、外部に通ずるアーク放出路が強制
的に形成される。碍子１９外部に放出されたアー
クは上下互に繋がり、両アーキングリング４６間
へ移行する。 さて、本発明実施例では工事中の載荷、地震あ
るいは電線振動による曲げあるいは引張の外力が
作用しても、これらすべてを耐圧絶縁筒２１及び
ゴムモールド４４により負担できるので、熱収縮
チユーブ４２や素子部に影響を及ぼすことはな
く、熱収縮チユーブ４２や避雷素子３１の亀裂破
損を防止でき、避雷碍子１９の破損を防止でき
る。又、素子部でアークが発生したような場合で
も、耐圧絶縁筒２１によりこれを負担するととも
に、ガス逃がし孔２１ｂを介してアーク放出路が
強制的に形成されるので、飛散破壊を防止でき
る。 又、本実施例では避雷素子３１を漏れ電流引出
し端子３６及びばね押え金具４１とともに熱収縮
チユーブ４２により包蔵したので、避雷素子３１
をコンパクトに積層固定でき、その収納空間を小
さくして避雷碍子１９を小型化できるとともに、
作業性を向上できる。又、この熱収縮チユーブ４
２によりゴムモールド４４成形時の避雷素子３１
間へのゴムの進入を防止できる。 さらに、熱収縮チユーブ４２及びゴムモールド
４４により避雷素子３１を緊包したので、振動等
による避雷素子３１の位置ずれを防止できるとと
もに、同素子３１の吸湿劣化を防止できる。 又、避雷素子３１をFRPよりなる耐圧絶縁筒
２１及びゴムモールド４４により内蔵したので、
機械的強度が向上し、避雷碍子１９を大幅に軽量
化できる。 なおまた、本実施例では熱収縮チユーブ４２の
厚さを１〜４mmに形成したので、環状溝４３内に
なじんで空隙を形成せず、このためコロナ放電に
よる避雷素子３１の劣化を防止できる。 さらに、耐圧絶縁筒２１をゴム成形時の温度、
圧力に耐えるFRPにより形成しているので、製
作工程において機械的強度の信頼性を確保するこ
とが出来、接地側電極２２、課電側電極金具２３
の脱落や、耐圧絶縁筒２１の変形が防止される。 なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、次のように実施してもよい。 (1) 導電スペーサ３３を鉛にかえて、例えばアル
ミニウム、銅等の軟金属よりなる薄板としても
よい。 (2) 熱収縮チユーブ４２をEPDMゴムにかえて、
ポリエチレン、フツ素樹脂により形成してもよ
い。 (3) ゴムモールド４４をEPDMゴムにかえて、
シリコンゴム、ブチルゴムにより形成してもよ
い。 なお、モールド材と熱収縮チユーブ４２は同系
統の材質にするのが望ましい。このようにすれ
ば、熱収縮チユーブ４２とゴムモールド４４との
接合性が向上する。 発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば工事中の
載荷、地震あるいは電線振動による曲げあるいは
引張の外力が作用しても、これらすべてを耐圧絶
縁筒及びゴムモールドにより負担でき、このた
め、熱収縮チユーブや素子部に影響を及ぼすこと
はなく、熱収縮チユーブや素子の亀裂破損を防止
でき、避雷碍子の破損を防止できる。又、素子部
でアークが発生したような場合でも、耐圧絶縁筒
によりこれを負担するとともに、ガス逃がし部を
介してアーク放出路が強制的に形成されるので、
飛散破壊を防止できる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の避雷碍子を装着した懸垂碍子
装置を示す正面図、第２図は避雷碍子を示す左側
面図、第３，４図は同じく要部を示す半縦断面
図、第５図は第３図のＡ−Ａ線縮小端面図、第６
図は第４図のＢ−Ｂ線縮小端面図、第７図は避雷
素子の部分拡大断面図、第８図は第３図のＣ−Ｃ
線縮小端面図、第９図は従来の避雷碍子を示す縦
断面図である。 ２１……耐圧絶縁筒、２１ｂ……ガス逃がし部
としてのガス逃がし孔、２２……接地側電極、２
８……課電側電極、３１……避雷素子、４２……
熱収縮チユーブ、４４……ゴムモールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の電極２２，２８間に複数の避雷素子３
   １を積層状に重ね合わせて介在させるとともに、
   同避雷素子３１の外側に剛性保持機能を有する熱
   収縮チユーブ４２を被覆して避雷素子３１を包蔵
   固定し、その外周に所定間隔をおいて、前記両電
   極２２，２８間の距離と対応する長さに形成さ
   れ、かつ、周面にガス逃がし部２１ｂを有する耐
   圧絶縁筒２１を配置し、さらに、前記熱収縮チユ
   ーブ４２と耐圧絶縁筒２１の間及び耐圧絶縁筒２
   １の外側をゴムモールド４４したことを特徴とす
   る避雷碍子。 ２ 前記熱収縮チユーブ４２の厚さを１〜４mmに
   した特許請求の範囲第１項記載の避雷碍子。 ３ 前記熱収縮チユーブ４２はEPDMゴム、ポ
   リエチレン、またはフツ素樹脂である特許請求の
   範囲第１項に記載の避雷碍子。 ４ 前記ゴムモールド４４はEPDMゴム、シリ
   コンゴム、またはブチルゴムよりなる特許請求の
   範囲第１項に記載の避雷碍子。 ５ 熱収縮チユーブ４２と避雷素子３１とは接着
   して一体化されている特許請求の範囲第１項に記
   載の避雷碍子。