JPH038017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高圧配電線路における絶縁電線の断線
防止装置に関するものであり、特に配電線路の絶
縁階級を実質的に低下させることなく確実に断線
防止が行えるようにした新規な断線防止装置を提
案しようとするものである。

最近の高圧配電線路は芯線とその周囲を覆う絶
縁被覆とからなる絶縁電線を使用している。そし
てその絶縁電線２は普通第１図に示すように、腕
金８に取り付けた高圧ピン碍子３の碍子体４の頭
部５に対しバインド線、巻付グリツプ、クランプ
金具の支持金具６によつて支持固定されている。
これを電気的な等価回路で示すと第２図のように
なる。

ただし、２ｂは絶縁電線の芯線、６は支持金
具、Ｅはアース、C₁は芯線一支持金具間の静電
容量、C₂は高圧ピン碍子の碍子表面の対地静電
容量を各々示す。ところでこのように支持金具で
もつて碍子体の頭部に絶縁電線を支持固定する支
持装置においては線路に雷サージｈが侵入し異常
の過電圧が印加されると上記静電容量C₁，C₂の
関係がC₁》C₂にあるため、同過電圧の大部分が
C₂に加わりピン７と支持金具６間で閃絡し、支
持金具の両側の末端からそれぞれ外側に（碍子を
中心にして左右電線に沿つて）沿面ストリーマｇ
が進展し、絶縁被覆２ａのどこかの弱点部２a'で
電線の絶縁破壊が起こり、その絶縁破壊点で続流
が固定して流れそのアーク熱により電線２が断線
したり碍子体４が偏熱破壊したりする。そして上
記のように一度断線を生じると故障区間の発見乃
び復旧に長時間を要するため停電時間が長くな
り、かつ断線した電線が充電状態のままで放置さ
れて公象災害を招いたりする恐れがある。

それゆえ、このような雷サージによる絶縁電線
の断線事故防止策は極めて重要な問題であり、現
に一部の高圧配電線路においてはアークホーンを
取り付けたり、あるいはアークホーンと電圧非直
線性を有する限流電子とを直列継続した限流ホー
ンを取り付けたりして対策が講じられそれなりの
効果を上げている。

しかしながら上記のアークホーン（限流ホーン
を含めて）方式は依然として大きな問題がある。

即ち、高圧ピン碍子にアークホーンを取付ける
ようにした上記のアークホーン方式は、高圧ピン
碍子の充電部（碍子体の頭部に支持する絶縁電線
側）とアース側（ピンないしは腕金側）の両方な
いしはそ内の一方に取付けたアークホーンによつ
て放電ギヤツプを形成し、この放電ギヤツプを経
て高圧配電線路に侵入する雷サージ等の異常電圧
を大地（アース）に放電する方式であるが、かか
る方式においては異常電圧の侵入時、上記放電ギ
ヤツプを経て大地に適確に放電できるようにその
放電ギヤツプの放電開始電圧をピン碍子の閃絡電
圧値（バインド線とピンないしは腕金間の閃絡電
圧値）に対して一段と低く設定している。

つまりアークホーンの取付けにより充電部側と
アース側が接近して同ホーン（放電ギヤツプ）の
部分が絶縁上の弱点部になる。したがつてピン碍
子が持つ本来（アークホーンを取付ない状態）の
絶縁強度が発揮できず、どうしても高圧配電線路
の絶縁低下が避けられないと言う重大な問題があ
つた。本案はかかる問題を解決するために提案す
る新規な断線防止装置に関するもので、碍子体の
頭部にバインド線あるいは巻付グリツプ等の支持
金具により絶縁電線を支持固定しその碍子体を同
碍子体に固着したピンによりアース側の腕金に取
付固定してなる高圧配電線路における絶縁電線の
支持装置において、上記支持金具の末端の近傍の
絶縁電線には同電線に対し外周面を絶縁モールド
してなる電圧非直線性を有する限流電子を取り付
け、而も同素子の一方の端面に密接する充電側電
極を上記絶縁電線の芯線に電気的に接続しまた同
素子の他方の端面に密接する非充電側電極を上記
支持金具に対し若干の絶縁距離を保つて対向させ
ると共に、さらに上記限流電子の外周を覆うよう
に上記絶縁電線に対し密着して気密的に取り付け
た絶縁カバーには上記支持金具と非充電側電極と
の間に介在する中間電極を設けたことを特徴とす
る絶縁電線の断線防止装置にある。

以下本案の実施例を第３図乃至第６図によつて
具体的に説明する。第３図中１は周知の絶縁電線
支持装置を示すもので絶縁電線２を高圧ピン碍子
３の碍子体４の頭部５に対しバインド線あるいは
巻付グリツプ等の支持金具６により支持固定しそ
の碍子体を同碍子体に固着したピン７を介してア
ースした腕金８にナツト９により取り付けたもの
である。

１０は電位傾度が大きい上記支持金具６の末端
６ａの近傍の絶縁電線２に取り付けた本案の断線
防止装置を示すもので、絶縁電線の絶縁被覆２ａ
の外周に沿つて取り付けができるように防止装置
の主要部分の限流電子１１はその断面が略馬蹄形
に形成されている、限流電子１１は炭化硅素SiC
や酸化亜鉛ZnO等の材料からなりそのすぐれた電
圧非直線性により放電に伴う商用周波の続流を阻
止（遮断）する機能を持つ、１２はアルミ等の金
属溶射を施した限流電子の一方の端面１１ａに電
気的に密接する非充電側の電極であり同電極には
同電極と接続し、その先端を前方に突出させた補
助電極片１３をそなえこの補助電極片１３を上記
支持金具６の末端６ａに対し若干の絶縁距離（本
案の実施例では支持金具の末端から20mm程度の距
離を云う）を保つて対向させている。

なおこの場合補助電極片に代わつて上記非充電
側電極の一部を前方へ突出形成してそれを支持金
具に対向させてもよい。１５は同じく金属溶射さ
れた限流電子１１の他方の端面１１ｂに電気的に
密接する充電側電極であり、取付時、絶縁電線の
絶縁被覆２ａを突き破つて芯線２ｂに接続する針
形状の接触部１５ａを内方に突出形成している。
１６は非充電側電極１２に接続する補助電極片１
３および上記充電、非充電側の両電極１５，１２
と限流電子１１との外周面を一体に絶縁モールド
してなるエポキシ樹脂あるいはノリル樹脂等の絶
縁物であり、この絶縁物には下方に突出形成して
なる連結部１６ａと同部に設けた連結穴１６ｂを
一端に、また電線の被覆外周に沿つて密着するよ
うにした電線当接部１６ｃを中央に、さらに側方
へ突出形成した締付部１６ｄを他端にそれぞれそ
なえている。１５ａは電線当接部１６ｃの中央に
位置し内方に向かつて絶縁物１６より突出する充
電側電極の接触部、１７は取付部にインサートさ
れたナツトを示す。また１８は一端が上記絶縁物
の連結部１６ａに支持ピン１９によつて軸着され
たエポキシ樹脂などからなる断面形状が略長方形
の押着体であり、上記絶縁物の電線当接部１６ｃ
に対向する位置には凹状の電線当接部１８ａを形
成するほか、他端にはナツト２０をインサートし
ている。

２１は締付用ビス、２２はEPT等のゴムある
いはポリエチレン等の合成樹脂により形成された
一端が上下に開閉する絶縁カバーであり、限流電
子１１を絶縁電線に取り付けたあとその外周を覆
うようにして絶縁電線２に取り付けるもので、取
り付けに際しては雨水がカバー内に侵入しないよ
うに絶縁電線の被覆外周と密接する両端の電線挿
入部２２ａ，２２ａと、カバーの接合部２２ｂと
に粘着材、接着材、自己融着材等のシール材２３
を塗布している。

２４は支持金具６と非充電側電極１２間に介在
するように絶縁カバー２２の前面２２ｃつまり支
持金具と対向する側に設けた中間電極であり２片
からなる同電極はカバーの内外に金属鋲２５によ
つて止着されている。

なお、上記構成の断線防止装置を既設あるい
は、新設の絶縁電線支持装置に取り付けるには、
締付部側の締付用ビス２１を緩めていつたん取り
外したのち連結側を軸として締付部側を開きこれ
より絶縁電線を嵌入させ、絶縁物と押着体の両電
線当接部を同電線の外周の上下に密着させながら
上記取り外した取付ビスを再度ナツトに螺入して
締付部側を締め付けるもので、この締付時充電側
電極の接触部により電線の絶縁被覆が突き破られ
て同電極と電線の芯線が電気的ならびに機械的に
接続される。そしてこのあと絶縁物の外側から絶
縁カバーを被ぶせシール材を塗布してこれを絶縁
被覆の外周に密着させて取付作業は終了する。

このように構成されたものにおいて、雷サージ
が侵入しその衝撃過電圧が少なくとも高圧ピン碍
子の閃絡電圧より大きければ碍子体４の頭部の支
持金具６とアース側のピン７ないしは腕金８間で
閃絡する。そして非充電側電極１２に接続する補
助電極１３からストリーマが絶縁電線２の絶縁被
覆２ａに沿つて伸びそれが中間電極２４に達し、
さらに同電極２４を介して支持金具６に到達する
と、絶縁電線２の芯線２ｂ−充電側電極１５−限
流電子１１−非充電側電極１２・補助電極１３−
中間電極２４−絶縁電線２の絶縁被覆２ａ−支持
金具６−碍子体４の沿面４ａ−ピン７ないしは腕
金８の放電経路が形成され、雷サージは速やかに
大地に逃がされる。そして同時にこの放電経路に
は上記のごとく限流素子１１が直列に介在されて
いるため同素子により商用周波の続流が阻止（遮
断）されるため、従来発生していたような続流ア
ークによる絶縁電線の断線事故を確実に防止する
ことができる。なお、上記の場合は絶縁電線（芯
線）に正（プラス）の極性の異常電圧が印加され
た場合の動作を説明したが、逆に絶縁電線に負
（マイナス）の極性の電圧が印加された場合にも、
まずピン７ないしは腕金８と支持金具６との間で
閃絡し、そしてストリーマが非充電側電極１２に
接続する補助電極１３から絶縁電線２の絶縁被覆
２ａに沿つて伸び中間電極２４に達し、さらに同
電極１３を介して支持金具６に到達すると、ピン
７ないしは腕金８−碍子体４の沿面４ａ−支持金
具６（バインド線）−絶縁電線の絶縁被覆２ａ−
中間電極２４−補助電極１３・非充電側電極１２
−限流電子１０−充電側電極１１−絶縁電線の芯
線２ｂの放電経路が形成され同経路により雷サー
ジ（放電電流）が大地に逃がされる。

つまり、印加される異常電圧の向き（極性）が
正であつても負であつても雷サージ（放電電流）
の流れる向きが逆になるだけで、同じ放電経路で
もつて大地に放電されることになる。ただし厳密
に言えば本装置においては、非充電側電極１２に
接続する補助電極１３の先端がエツジ状になつて
いるため正（プラス）極性の場合の方が同電極１
３からのストリーマの伸びが大きくなり、同電極
１３と支持金具６（バインド線）間が閃絡しやす
くなる。したがつて、絶縁電線２の正極性の電圧
が印加された方が負極性の場合に比べて電極１２
からのストリーマの伸びが大きいために若干閃絡
する電圧の値が小さくなる傾向にある。なお、本
案の断線防止装置はその実施形態が、 イ ゴムまたは合成樹脂からなるシート状あるい
はパイプ状の絶縁補強体を碍子体の取り付け部
付近の絶縁電線の外周に密着して同電線の絶縁
電線が雷サージにより防止装置により先に絶縁
破壊しないようにすること。

ただしこの場合絶縁補強体は支持金具の末端
よりさらに外側に迄位置するように長いものを
使用すること。

ロ 断線防止装置を支持金具の一方の末端だけで
なく両方の末端の近傍の絶縁電線に対し取り付
けること。

ハ 限流素子に密接する充電側電極１５を絶縁電
線の芯線２ｂに接続する場合、放電によつて始
めて接続するように若干のギヤツプをもうけて
接続したり、あるいは、取付部付近の絶縁被覆
をあらかじめ一部剥がして接続すること。

ニ 6KVの高圧配電線路に限定されることなく
特高用の電線路に使用すること。ただし絶縁電
線を使用していること。

等によつても本案の技術思想が具現化できるこ
とは当然理解できることである。

以上のように本案の断線防止装置は、碍子体の
頭部にバインド線あるいは巻付グリツプ等の支持
金具により絶縁電線を支持固定しその碍子体を同
碍子体に固着したピンによりアース側の腕金に取
り付け固定してなる高圧配電線路における絶縁電
線の支持装置において上記支持金具の末端の近傍
の絶縁電線には同電線に対し外周面を絶縁モード
してなる電圧非直線性を有する限流素子を取り付
け、而も同素子の一方の端面に密接する充電側電
極を上記絶縁電線の芯線に電気的に接続し、また
同素子の他方の端面に密接する非充電側電極を上
記支持金具に対し若干の絶縁距離を保つて対向さ
せると共に、さらに上記限流素子の外周を覆うよ
うに上記絶縁電線に対し密着して気密的に取り付
けた絶縁カバーには上記支持金具と非充電側電極
との間に介在する中間電極を設けた構成からな
り、雷サージが侵入してきてもこれを限流素子を
介してアースに速やかに放電し、同時に続流を同
素子によつて阻止（遮断）するため従来みられた
ような続流アークによる絶縁電線の断線事故が確
実に防止できるのは勿論のこと、同防止装置の取
り付けは電線支持装置の高圧ピン碍子電線、支持
金具を動かしたりすることなくそのまま利用（使
用）し、その支持金具の末端の近傍の絶縁電線に
対し取り付けるため、既設、新設のいかんを問わ
ずこの種の電線支持装置に広くかつ、簡単に取り
付けが行える特長がある。

また、同装置は絶縁電線に直線取り付けるため
取り付け場所を特に必要とせず而も取り付けによ
つて美観を損なうことがないなどの特長もある。
また本案の防止装置は上記の如く取り付けるため
ホーンを高圧ピン碍子にそなえるようにししたホ
ーン方式のように高圧ピン碍子の本来の耐電圧性
能（充電部−アース間における）を低下させて配
電線路の絶縁階級を実質的に下げることがない特
長がある。

また、中間電極を絶縁カバーに設けて支持金具
と非充電側電極との間に介在したため閃絡時に進
展する沿面ストリーマを非充電側電極に適格に導
いて限流素子による断線防止効果を一段と精度の
高いものにすることができる特長がある。

また、中間電極を絶縁カバーに設け、この絶縁
カバーを絶縁電線に対しカバー内に雨水が侵入し
ないように密着して気密的に取り付けているた
め、浸水による芯線の応力腐蝕、絶縁物の絶縁低
下が防止できる等の特長をも有するもので極めて
有用性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来より周知の絶縁電線支持装置の取
付説明図、第２図は第１図の電気的等価回路図、
第３図乃至第６図は本案の実施例を示すもので第
３図は本案の断線防止装置を絶縁電線の支持装置
の絶縁電線に対し取り付けた状態の縦断面図、第
４図は本案の断線防止装置の縦断面図、第５図は
第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は第３図において
絶縁カバーを外した状態の断線防止装置の外観図
を各々示す。 １……電線支持装置、２……絶縁電線、２ａ…
…絶縁被覆、２ｂ……芯線、４……碍子体、５…
…頭部、６……支持金具６、６ａ……末端、７…
…ピン、８……腕金、１０……断線防止装置、１
１……限流素子、１１ａ……端面、１１ｂ……端
面、１２……非充電側電極、１３……補助電極
片、１５……充電側電極、……絶縁距離、２２
……絶縁カバー、２３……シール材、２４……中
間電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 碍子体の頭部にバインド線あるいは巻付グリツ
   プ等の支持金具により絶縁電線を支持固定しその
   碍子体を同碍子体に固着したピンによりアース側
   の腕金に取付固定してなる高圧配電線路における
   絶縁電線の支持装置において上記支持金具の末端
   の近傍の絶縁電線には同電線に対し外周面を絶縁
   モードしてなる電圧非直線性を有する限流素子を
   取り付け、而も同素子の一方の端面に密接する充
   電側電極を上記絶縁電線の芯線に電気的に接続
   し、また同素子の他方の端面に密接する非充電側
   電極を上記支持金具に対し若干の絶縁距離を保つ
   て対向させると共に、さらに上記限流素子の外周
   を覆うように上記絶縁電線に対し密着して気密的
   に取り付けた絶縁カバーには上記支持金具と非充
   電側電極との間に介在する中間電極を設けたこと
   を特徴とする絶縁電線の断線防止装置。