JPH03238781A - 避雷装置の切離器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は避雷装置の切離器に係り、詳しくは、避雷碍
子に故障地絡電流が流れた際に、避雷碍子を送電線から
電気的に切離して、故障地絡電流を遮断する避雷装置の
切離器に関する。

〔従来の技術〕

送電線路においては、雷サージ電流を大地に流すととも
に、その後に続く運転電圧の続流を限流遮断することを
目的として、電圧−電流特性が非直線性の限流素子を内
蔵した避雷碍子を装着した避雷装置が知られている。と
ころが、避雷碍子に内蔵された限流素子が長期使用によ
り劣化したり、想定を越える電撃により破壊して導通状
態になると、限流素子を通じて地絡電流が流れ、避雷装
置は故障地絡電流を遮断できないことになる。この故障
地絡電流を遮断するために、特開昭６３−３２８１５号
公報に示されるように、避雷碍子と直列に可溶性の導体
を連結して、故障地絡電流が流れた際には避雷碍子を系
統から切り離し、故障地絡電流を遮断する避雷装置が知
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この可溶性の導体は、柔軟な線材から形成され
、機械的強度が大きくないため、風や鳥の体質などによ
り切断するおそれがあり、避雷装置の耐久性に欠ける虞
れがあった。

この発明の目的は、避雷碍子に内蔵された限流素子が劣
化したり破壊されて導通状態となった場合に、避雷碍子
を系統から速やかに切り離して、故障地絡電流を確実に
防止するとともに、長期使用に対しても信頼性のある避
雷装置の切離器を提供することにある。

〔課題を達成するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、送電線側と接地側
との間に介装して雷サージ電流を接地するとともにその
後に生じる運転電圧の続流を遮断する避雷碍子１７と直
列に連結される避雷装置の切離器ｌにおいて、絶縁性を
有する本体２と、該本体２を送電線側と接地側との間に
連結する連結部３，４を設け、前記本体２面上には、導
電性を有する薄膜状の導電膜６を密着形成して、前記両
連結部３，４を電気的に接続するとともに、故障地絡電
流により該導電膜６が作動して前記連結部３．４間の電
気的接続を切り離す構成としている。

〔作用〕

この発明では、切離器に送電線側と接地側の間に絶縁性
の本体２を連結する連結部３，４を設けているため、送
電線側と接地側との間に連結装着することができる。ま
た、薄膜状の導電膜６を本体２面上に密着形成している
ため、導電膜６の機械的強度が確保される。

また、本体２面上には、導電性を有する薄膜状の導電膜
６を密着形成し、両連結部３，４と電気的に接続してい
るため、避雷碍子と直列に接続でき、雷サージ電流を大
地に放電できる。

また、避雷碍子に内蔵された限流素子の長期使用による
劣化や、想定を越える電撃による破壊により、導通状態
になると、導電膜６は故障地絡電流により作動し、本体
２は絶縁性を回復する。

また、避雷碍子１７は機械構造的には避雷碍子装置に支
持固定されたまま系統から電気的に切り離され、故障地
絡電流が遮断される。

〔実施例１〕 以下、この発明の実施例１を第１〜３図に基づいて詳細
に説明する。

この実施例１の切離器１は、本体２と、この本体２の両
側で避雷碍子に直列に連結する連結部３゜４とにより形
成されている。

本体２は第２図に示されるように、長尺の丸棒状とされ
、その中間部にリブ状に形成されたひだ部５が所定間隔
をおいて六個一体形成されている。

この本体２は絶縁性及び耐熱性を有する磁器により形成
されている。この本体２の表面には、アルミニウムの薄
膜からなる導電膜６が形成されている。この導電膜６は
、第３図に示されるように、蒸着、印刷焼付け、転写焼
付け、メタリコン又は薄膜の接着焼付は等の手段により
本体２の軸線方向に沿って２０本の帯状に形成された導
電帯７により本体２の外周面に密着形成されている。な
お、本体２は、絶縁性及び耐熱性を有すればよく、磁器
に限られず、ガラスなどの無機材やフッ素樹脂、シリコ
ン樹脂などの有機材であってもよい。また、導電膜６は
、導電性を有し、ヒユーズとして機能するものであれば
よく、アルミニウムに限られず、銅、銀、鉄等の金属、
又はこれらの合金等であってもよい。

なお、導電膜６は、雷サージ電流に対しては作動せず、
故障地絡電流に対して作動するようにされている。すな
わち、導電膜６が溶融又は蒸発して作動するために必要
な熱量Ｑは、 Ｑ＝　ｉ２ｒ　ｔ　　　−（１） で表される。ここで、ｒは導電膜６の電気抵抗、ｉは導
電膜６を流れる電流、ｔは電流継続時間である。さて、
雷サージ電流の電流継続時間ｔはせいぜい１００マイク
ロ秒の単位であって交流過電流より非常に短いため、導
電膜６の電気抵抗ｒを、雷サージ電流に対しては作動せ
ず、故障地絡電流に対して作動するように選択すること
ができる。

また、導電膜６が短い時間で作動する程、交流過電流を
早くに遮断できるため有利となるが、このためには、こ
の（１）式から理解されるように、導電膜６の電気抵抗
ｒを大きくすることが望ましい。導電膜６の電気抵抗ｒ
は、導電膜６の体積固有抵抗をρ、全長をし、断面積を
Ｓとすると、ｒ＝ρＬ／Ｓ　　・・・・・・　（２）で
表される。ここで、導電膜６の全長りを大きくすること
は切離器ｌが長大化するため断面積Ｓを小さく選ぶ必要
があるが、導電膜６は、左右の連結部３，４と所定の断
面積Ｓを有して確実に連続している必要があり、導電膜
６をさらに薄（することは技術的に困難である。従って
、本体２の直径を小径として、断面積Ｓを小さくする必
要があるが、一方、小径の本体２を採用すると、導電膜
６は通常運転電圧に対応した電位を持ち、コロナ放電の
原因となる。このため、導電膜６を本体２の外周全面に
形成することなく、外周面に本体２の軸線方向に沿って
帯状に複数の導電帯７を形成し、各導電帯７の断面積の
合計を導電膜６の断面積をＳとして必要な断面積を確保
している。

また、連結金具３，４は、導電性材料がらなり、その基
端側には、本体２の両端部にそれぞれ形成した雄ネジ部
８と連結可能に雌ネジ部９が設けられて雄ネジ部８とネ
ジ固定されている。また、先端側には碍子連と直列に連
結するためのボルト挿通孔１０．１０が形成されている
（第３図参照）。

次に、この実施例１の切離器ｌを装着して避雷装置１１
を構成した例を第１図に基づいて説明する。

鉄塔の支持アーム１２には吊下金具１３を介して板材か
らなる上部の連結ヨーク１４がほぼ水平に支持されてい
る。この連結ヨーク１４の左右両側には懸垂碍子からな
る左右の碍子連１５．１６が所定の絶縁レベルを維持す
る間隔、たとえば６６ｋＶの電圧階級の送電線路では３
００ミリの碍子連１５，１６間の距離をもって振り分は
支持されている。この左側の碍子連１５は、碍子内に電
圧−電流特性が非直線性の限流素子を内蔵して避雷機能
を有する避雷碍子１７が三個直列に連結され、最下部の
避雷碍子１７の下部に連結金具１８を介して避雷機能を
有しない懸垂碍子としての絶縁碍子１９が三個それぞれ
連結されて構成されている。また、右側の碍子連１６は
、左側の碍子連１５の避雷碍子１７と絶縁碍子１９との
配列順序を逆にして、絶縁碍子１９が三個直列に連結さ
れ、最下部の絶縁碍子Ｉ９の下部に連結金具２０を介し
て避雷碍子１７が三個それぞれ連結されて構成されてい
る。

左右の両得子連１５，１６の下端部にはそれぞれ連結リ
ンク２１．２１が連結され、両連結リンク２１．２１に
は下部の連結ヨーク２２が吊下支持され、この連結ヨー
ク２２には連結リンク２３を介して電線クランプ２４が
連結され、この電線クランプ２４に送電線２５が支持さ
れている。

また、左側の碍子連１５と右側の碍子連１６との連結金
具１８．２０間には、切離器ｌが水平に架空連結されて
いる。切離器ｌは、たとえば６６ｋＶの電圧階級の送電
線路では、本体２の直径を３５ミリ程度のものが採択さ
れ、連結部３が碍子連１５側の連結金具１８に連結ボル
ト２６によりボルト挿通孔ｌＯに挿通されて連結固定さ
れている（第２図参照）。また、連結部４が碍子連１６
側の連結金具２０に連結ボルト２６により連結固定され
ている。

また、上部及び下部の連結ヨーク１４．２２の両側には
左右の各碍子連１５．１６の沿面閃絡を防止するための
接地側の上部アークホーン２７゜２７と課電側の下部ア
ークホーン２８．２８がそれぞれ装着されている。

次に、前記のように切離器１を装着した避雷装置１１に
ついて、その作用を説明する。

運転電圧に対しては、本体２の直径を所定の太さとする
とともに、外周面に本体２の軸線方向に沿って複数の帯
状の導電帯７からなる導電膜６を形成しているため、導
電膜６の所定の断面積を確保しつつ、コロナ放電の発生
を抑制することができる。

今、送電線２５に雷サージ電流が流れると、第１図にお
いて、サージ電流は連結リンク２３、下部の連結ヨーク
２２から右側の碍子連１６の各避雷碍子１７の限流素子
に流れ、連結金具２０から切離器ｌを通って連結金具１
８に流れる。さらに連結金具１８から左側の碍子連１５
の各避雷碍子１７の限流素子を経て上部の連結ヨーク１
４、吊下金具１３、支持アーム１２に流れ、□大地へ放
電される。その後に生じる運転電圧の続流は、右側の碍
子連１６と左側の碍子連１５の各避雷碍子１７の限流素
子により限流遮断され、地絡事故が防止される。この際
、切離器ｌでは、第１図において、右側の連結部４から
本体２の導電膜６を経て、左側の連結部３へ流れる。な
お、導電膜６は、装着する避雷碍子１７内の限流素子の
雷サージ耐量より大きく選定しであるため、雷サージ電
流に対しては、切離器ｌが作動することなく左側の碍子
連１５側にサージ電流を流すことができる。

次に、左右側の碍子連１５．１６の避雷碍子１７に内蔵
された限流素子が劣化又は破壊されて導通状態になった
場合には、電撃に続く続流を遮断することかできなくな
り、切離器ｌの導電膜６を経由して鉄塔の支持アーム１
２へ交流過電流が流れる。この際の交流過電流は１００
マイクロ秒単位の雷サージ電流と比較して時間が非常に
長く、エネルギー量が非常に大きいため、導電膜６の交
流過電流耐量を越え、導電膜６は作動して溶融または蒸
発する。この導電膜６の作動に伴い、接地側となる碍子
連１５の避雷碍子１７は系統から切り離されて運転電圧
の続流が遮断される。

切離器ｌが作動した後も、本体２により機械的強度は確
保され、左右の連結部３，４により左右の碍子連１５．
１６に連結支持されている。なお、切離器ｌが切り離さ
れた後の運転電圧に対する絶縁は、左右の碍子連１５．
１６の各三個の絶縁碍子１９により確保される。また、
本体２には、リブ状のひだ部５が形成され、連結金具３
，４間の沿面距離が充分に取られているため、この間の
絶縁強度も充分なものとされている。

〔実施例２〕 次に、実施例２の切離器を第４図に基づいて説明する。

この実施例２では、導電膜６を本体２の外周で上下に二
分割する帯状の導電帯７とされている。

この実施例２は、実施例１よりも通常運転電圧の低い送
電線路に装着する切離器であって、導電膜６に対する通
常運転電圧に対応した電位は実施例１よりも低く、コロ
ナ放電の発生は生じにくい送電線路で使用される。

この実施例２では、広幅の二本の帯状の導電帯としてい
るため、実施例１と比較して製造が容易となる利点を有
している。

以上の実施例１又は実施例２の他、この発明は次のよう
に具体化することもできる。

（１）本体２は、実施例１及び実施例２において円柱形
状に形成しているが、円柱形状に限ることなく、３角柱
、４角柱、６角柱や、楕円形状等としてもよい （２）本体２は、実施例１及び実施例２において、中実
の柱形状に形成しているが、円筒形状に形成し、導電膜
を円筒の内側の周面に形成してもよい。

これによれば、導電膜が雨水から保護されるため、耐腐
食、耐候性に優れた切離器とすることができる。

（３）導電膜６の表面に耐腐食、耐候性に優れた絶縁材
をさらに被覆してもよい。

これによれば、導電膜が雨水に触れないため、耐腐食、
耐候性に優れた切離器とすることができる。

（４）導電帯７の数は、実施例１及び実施例２のものに
限られず、適宜選ぶことができる。また、コロナ放電を
考慮する必要がない場合には、本体２の外周全部に導電
膜６を設けてもよい。

（５）実施例１では、切離器ｌを碍子連１５．１６を二
列に配置した避雷装置に装着した例を示したが、装着で
きる避雷装置はこれに限られることなく広く適用できる
。例えば、第５図に示されるように、鉄塔の支持アーム
１２に絶縁碍子Ｉ９を吊下するとともに、この絶縁碍子
１９の下部に送電線２５を支持し、また、避雷碍子１７
を絶縁碍子１９と並設するとともに、絶縁碍子１９の下
部と避雷碍子１７の下部とを切離器ｌにより連結する避
雷装置としてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明は、絶縁性を有する本体
と、本体を送電線側と接地側との間に連結する連結部を
設け、本体面上には導電性を有する薄膜状の導電膜を密
着形成して、両連結部を電見向に接続するとともに、故
障地絡電流により該導電膜が作動して連結部間の電気的
接続を切り離す構成ととしたため、避雷碍子に内蔵され
た限流素子が劣化したり破壊されて導通状態となった場
合に、避雷碍子を系統から速やかに切り離して永久地絡
を確実に防止するとともに、長期使用に対しても信頼性
のある避雷装置の切離器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の実施例１を示し、第１図
は装着した避雷装置を示す正面図、第２図は第１図の一
部の拡大正面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線拡大断面図、
第４図は実施例２の拡大断面図、第５図は他の避雷装置
に装着した正面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、送電線側と接地側との間に介装して雷サージ電流を
   接地するとともにその後に生じる運転電圧の続流を遮断
   する避雷碍子（１７）と直列に連結される避雷装置の切
   離器（１）において、絶縁性を有する本体（２）と、該
   本体（２）を送電線側と接地側との間に連結する連結部
   （３，４）を設け、前記本体（２）面上には、導電性を
   有する薄膜状の導電膜（６）を密着形成して、前記両連
   結部（３，４）を電気的に接続するとともに、故障地絡
   電流により該導電膜（６）が作動して前記連結部（３，
   ４）間の電気的接続を切り離すことを特徴とする避雷装
   置の切離器。