JPH0326890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は架空送電線用避雷碍子装置に関するも
のである。詳しくは、避雷碍子に内蔵された酸化
亜鉛素子が故障しても絶縁回復機能を有し、再送
電可能な架空送電線用避雷碍子装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、鉄塔と架空送電線路間に介装した避雷碍
子装置の避雷碍子に内蔵された電圧−電流特性が
非直線性の酸化亜鉛素子が劣化した状態で、雷撃
を受けたり、酸化亜鉛素子が正常であつても、大
規模雷撃を受けたりして、該素子が破損した場
合、酸化亜鉛素子は雷サージに続く運転電圧に基
づく続流により導通状態となる。このため、架空
送電線から避雷碍子装置を介して鉄塔に電流が流
れ地絡事故となり、これを変電所の遮断器により
遮断する。しかし、その後遮断器を動作させて
も、避雷碍子装置の絶縁が回復していないので、
再送電が不可能となる。

このような異常状態の発生を防ぐための架空送
電線用避雷碍子装置が特開昭55−138202号公報に
開示されている。この架空送電線用避雷碍子装置
では、懸垂鉄塔の支持アームに送電線を懸垂碍子
により吊下するとともに、懸垂碍子と所定の間隔
をおいて、前記支持アームに避雷碍子を吊下して
いる。この避雷碍子の下部には、故障地絡電流に
より破断する切離し機構を設け、この切離し機構
を介して懸垂碍子の下端部と避雷碍子とを連結し
ている。すなわち、支持アームに吊下された懸垂
碍子に対して避雷碍子を懸垂碍子側へ傾斜して略
Ｖ字状に配置している。そして、避雷碍子に内蔵
した酸化亜鉛素子が健全な際には、雷サージ電流
に対しては速やかに放電し、続流に対しては酸化
亜鉛素子の非直線抵抗特性により抵抗値が復元さ
れ、再送電が可能となる。さらに、前記酸化亜鉛
素子が劣化又は破損して故障地絡電流が流れた際
には、切離し機能を作動させて、懸垂碍子の下端
部と避雷碍子の連結を解除し、傾斜状態の避雷碍
子を重力によりその上部吊下点を中心に垂直方向
に回動させる構成としている。これにより、架空
送電線と避雷碍子間には所定の絶縁クリアランス
が確保され、再送電が可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この従来の避雷碍子装置では、例え
ば500KV用になると吊下される避雷碍子の重量
が約１トンにもなるため、切離し時の衝撃と振動
に耐えるには、鉄塔側を補強しなければならない
という強度上の問題があつた。

又、切離し後の避雷碍子は下端をフリーとした
状態で支持アームに吊下されているため、強風等
に避雷碍子が大きく横振れすることがあり、この
場合送電線と避雷碍子間の所要絶縁クリアランス
が確保できないという問題があつた。

すなわち、既設の鉄塔にこの避雷碍子装置を装
着するためには、鉄塔を補強したり、支持アーム
を長くしたりして絶縁クリアランスを確保する
等、鉄塔の諸元を変更する必要があり、既設の鉄
塔へ避雷碍子の装着が困難であつた。

本発明の目的は、避雷碍子に内蔵された酸化亜
鉛素子が故障しても再送電可能とし、かつ既設の
鉄塔に対し装着容易な架空送電線用避雷碍子装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するため、鉄塔に
支持された左右一対の架空送電線に対し、連結部
材により直列に連結した左右一対の絶縁性の支持
碍子の両端部を、前記鉄塔から線路方向へ所定距
離離隔して架設するとともに、前記連結部材と前
記鉄塔との間には、電圧−電流特性が非直線性の
酸化亜鉛素子を内蔵する避雷碍子を架設し、さら
に、前記一対の支持碍子のうち、いずれか一方の
支持碍子の両端部間には雷サージ電流では離断せ
ず、続流により離断する導体を取り付けている。

〔作用〕

今、送電線に雷サージ電流が流れると、一方の
支持碍子の両端部に取り付けた導体、避雷碍子に
内蔵された酸化亜鉛素子を通つて鉄塔から大地に
放電される。この際、雷サージ電流は酸化亜鉛素
子の非直線抵抗特性により放電され、放電後は酸
化亜鉛素子の抵抗値が復元されるため、続流が抑
制されて地絡事故が防止される。

又、酸化亜鉛素子が劣化したり、想定しない大
規模な雷撃により破損した際には、酸化亜鉛素子
が導通状態となり続流が流れる。この続流により
支持碍子に併設した導体が離断する。このため、
その後、支持碍子により所要絶縁クリアランスが
確保され、再送電が可能となる。

一方、導体が離断しても、避雷碍子は機械的に
切離されることなく、鉄塔と送電線間に架空支持
された状態が保持される。従つて、鉄塔を補強し
たり所要絶縁クリアランスを確保するために支持
アームを長くしたりする必要はない。

この発明は、導体を備えた支持碍子と避雷碍子
が直列に連結されているので、その連結長さは避
雷碍子のみの場合よりも長くなるが、支持碍子と
避雷碍子は、平面から見て鉄塔から線路方向へ離
間した位置の架空送電線と鉄塔との間に架設され
ているので、既設の鉄塔に対しその諸元を変更す
ることなく装設できる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基
づいて説明すると、図面中１は鉄塔、２は鉄塔の
支持アーム３に架設されたＶ吊碍子装置、４，５
は該Ｖ吊碍子装置２に掛止めされた左右一対の架
空送電線である。６は前記鉄塔１と架空送電線
４，５との間に架設した避雷ユニツトであつて、
第２図の平面で示すように両架空送電線４，５間
に直列に架設した支持碍子としての左右一対の懸
垂碍子連７，８と、両懸垂碍子連７，８を連結す
る連結部材としての連結ヨーク９と、該連結ヨー
ク９及び鉄塔１の側面中央部間に直列に架設した
避雷碍子連１０とにより構成されている。又、前
記避雷ユニツト６は、第２図に示すように鉄塔１
を境に電源側及び負荷側（図において上側と下
側）にそれぞれ設けられ、両避雷ユニツト６，６
は鉄塔１の中心に関して点対称状に装設されてい
る。

そこで、第４図により前記避雷ユニツト６を構
成する懸垂碍子連７，８のうち一方の懸垂碍子連
８について説明する。

架空送電線５にはクランプ１１、連結リンク１
２及び取付金具１３を介して懸垂碍子連８の一端
が連結されている。又、該懸垂碍子連８の他端は
同じく取付金具１４及び連結リンク１５を介して
前記連結ヨーク９に連結されている。

前記取付金具１３，１４には電サージ電流では
動作せず、続流に反応する破断機構１６，１７が
取着され、両破断機構１６，１７の上端部間には
側路導体１８が並架されている。この破断機構１
６，１７は例えば続流をトリガーとして火薬に点
火し破断機構の容器を爆発破壊させ、側路導体１
８を飛散させる構成としている。そして、この側
路導体１８が飛散すると、懸垂碍子連８は対地電
圧に対する絶縁機能を発現する。又、前記破断機
構１６，１７と側路導体１８に代えて続流で溶断
する可溶導体を取付金具１３，１４間に架設する
ようにしてもよい。

前記取付金具１３，１４にはアーキングホーン
１９，２０が装着され、前記破断機構１６，１７
が動作し懸垂碍子連８の両端がアークにより結ば
れた時、これをすみやかに懸垂碍子連８から遠ざ
け、破損を防止するようにしている。

次に、第５図により鉄塔１と前記連結ヨーク９
の間に架設された避雷碍子連１０について説明す
ると、鉄塔１には連結金具２１を介して絶縁碍子
２１が連結され、該絶縁碍子２２には取付金具２
３を介して避雷碍子２４が直列に連結されてい
る。この避雷碍子２４は、中空の碍管２５と、該
碍管２５の内部に収容された避雷機能を有する酸
化亜鉛素子２６と、碍管２５の両端部に嵌合固定
された端部金具２７と、さらに前記酸化亜鉛素子
２６及び端部金具２７を接続する接続金具２８と
により構成されている。

さらに、前記避雷碍子２４には連結金具２９を
介して該避雷碍子２４と同様の避雷碍子２４′が
連結され、この避雷碍子２４′の一端は取付金具
３０を介して前記連結ヨーク９に連結されてい
る。

前記避雷碍子２４，２４′の両端に設けた端部
金具２７，２７′には、アーキングホーン３１，
３２，３１′，３２′が取り付けられ、避雷碍子２
４，２４′の表面が異常汚損あるいは大規模雷撃
等によりせん絡した場合、発生したアークをすみ
やかに碍子から遠ざけその破損を防止するように
している。

前記鉄塔１側の端部金具２７にはシールドリン
グ３３が装着され、避雷碍子２４の接地側の電界
を緩和するようにしている。又、避雷碍子２４′
の連結ヨーク９側の端部金具２７′にはシールド
リング３４が取着され、避雷碍子２４′の課電側
電界を緩和し酸化亜鉛素子２６，２６′の電圧分
担を平滑化するようにしている。

又、鉄塔１には避雷碍子２４，２４′の劣化を
監視するための監視装置３５装着され、接続導体
３６により前記連結金具２３に接続されている。

第２図に示すように、鉄塔１を境に電源側に位
置する避雷ユニツト６は、破断機構１６，１７及
び側路導体１８を有する懸垂碍子連８が右側に位
置し、鉄塔１を境に負荷側に位置する避雷ユニツ
ト６は、同じ懸垂碍子連８が左側に位置してい
る。又、懸垂碍子連７には破断機構１６，１７及
び側路導体１８を設けていない。こうして左側の
架空送電線４に入つた雷サージ電流は負荷側の避
雷ユニツト６に流れ、右側の架空送電線５に入つ
た雷サージ電流は電源側の避雷ユニツト６に流れ
るようにしている。

さらに、第３図から明らかなように、避雷碍子
２４を鉄塔１に連結する連結金具２１の位置Ｐ２
はＶ吊碍子装置２により吊下された架空送電線５
の吊下位置Ｐ１よりも上方にあり、連結ヨーク９
の位置Ｐ３は前記位置Ｐ１よりも下方となるよう
に避雷ユニツト６が装設されている。

次に、前記のように構成した架空送電線用避雷
碍子装置についてその作用を説明する。

今、第２図において左側の送電線４に発生した
雷サージ電流が同図の下側から避雷ユニツト６に
侵入すると、この電流は取付金具１２、破断機構
１６、導体１８、破断機構１７及び取付金具１４
を経て連結ヨーク９に至り、さらに避雷碍子２
４′，２４に内蔵された酸化亜鉛素子２６′，２６
を通り、鉄塔１から大地に放電される。この際、
雷サージ電流は酸化亜鉛素子２６′，２６の非直
線抵抗特性により放電され、放電後は酸化亜鉛素
子の抵抗値が復元されるため、破断機構１６，１
７は作動することはなく、続流が抑制されて地絡
事故が防止される。

又、避雷碍子２４，２４′に内蔵された酸化亜
鉛素子２６，２６′の劣化あるいは予想しない大
規模電撃等により異常放電が生じ、避雷碍子２
４，２４′が導通状態となり懸垂碍子連８を電気
的に短絡していた側路導体１８に続流が流れた場
合、破断機構１６，１７が動作して側路導体１８
を切離し、対地絶縁の主体を避雷碍子２４，２
４′から懸垂碍子連８に移す。この時、必然的に
懸垂碍子連７にも対地電圧が印加され、又、懸垂
碍子連８の両端は破断機構１６，１７の動作によ
つてアークで結ばれる。このアークは直ちにアー
キングホーン１９，２０へ移行する。そして、こ
の状態は地絡現象であるから、変電所の機能がこ
れを感知し遮断器が線路を開放し、従つてアーク
は消滅し、一定時間後再投入し送電を続行する。
このとき、懸垂碍子連８は絶縁を回復しているの
で、障害を生じることはない。

さて、前記実施例は架空送電線４，５の間にお
いて鉄塔１から線路方向へ所定距離離間した位置
に懸垂碍子連７，８を直列に架設するとともに、
両懸垂碍子連７，８の連結ヨーク９と鉄塔１との
間に避雷碍子連１０を線路方向に指向するように
架設したので、碍子連長が長い避雷ユニツト６を
鉄塔１の諸元を変えることなく架設することがで
きる。

又、前記実施例は第２図に示すようにＶ吊碍子
装置２から懸垂碍子連７，８の架空送電線４，５
に対する連結点（クランプ１１）までの距離Ｌを
それほど長くとらなくても済み、このため避雷ユ
ニツト６の架設作業を容易に行うことができる。

なお、本発明は次のような実施例で具体化する
こともできる。

(1) 前記実施例においはＶ吊碍子装置２の電線吊
下位置Ｐ１よりも高いＰ２位置に連結金具２１
を取着するようにしたが、この位置関係を同一
高さ位置にしたり逆にしたりすること。

(2) 前記実施例ではＶ吊鉄塔に具体化したが、そ
れ以外に懸垂鉄塔又は耐張鉄塔に具体化するこ
と。

(3) 鉄塔１と避雷碍子連１０との間あるいは架空
送電線と懸垂碍子連間に図示しないがバネ伸縮
機構を介在させ、碍子連張力が異常に上昇する
ことを防止すること。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は鉄塔に支持され
た左右一対の架空送電線に対し、連結部材により
直列に連結した左右一対の絶縁性の支持碍子の両
端部を、前記鉄塔から線路方向へ所定距離離隔し
て架設するとともに、前記連結部材と前記鉄塔と
の間には、避雷碍子を架設し、さらに、前記一対
の支持碍子のうち、一方の支持碍子の両端部間に
は続流により離断する導体を取り付けたことによ
り、避雷碍子に内蔵された酸化亜鉛素子が故障し
ても再送電が可能で、かつ既設の鉄塔に容易に装
着することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の架空送電線用避雷碍子装置を
具体化した一実施例を示す斜視図、第２図は同じ
く略体平面図、第３図は同じく部分拡大正面図、
第４図は側路導体を備えた懸垂碍子連の拡大平面
図、第５図は避雷碍子連の拡大平面図である。 １……鉄塔、２……Ｖ吊碍子装置、３……支持
アーム、４，５……架空送電線、６……避雷ユニ
ツト、７，８……支持碍子としての懸垂碍子連、
９……連結部材としての連結ヨーク、１０……避
雷碍子連、１６，１７……破断機構、１８……側
路導体、２４，２４′……避雷碍子、２６，２
６′……酸化亜鉛素子、Ｌ……距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄塔１に支持された左右一対の架空送電線
   ４，５に対し、連結部材９により直列に連結した
   左右一対の絶縁性の支持碍子７，８の両端部を、
   前記鉄塔１から線路方向へ所定距離離隔して架設
   するとともに、前記連結部材９と前記鉄塔１との
   間には、電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛素
   子２６，２６′を内蔵する避雷碍子２４，２４′を
   架設し、さらに、前記一対の支持碍子７，８のう
   ち、いずれか一方の支持碍子８の両端部間には雷
   サージ電流では離断せず、続流により離断する導
   体１８を取り付けたことを特徴とする架空送電線
   用避雷碍子装置。