JPH06105568B2 - 避雷碍子装置 - Google Patents
避雷碍子装置Info
- Publication number
- JPH06105568B2 JPH06105568B2 JP6748391A JP6748391A JPH06105568B2 JP H06105568 B2 JPH06105568 B2 JP H06105568B2 JP 6748391 A JP6748391 A JP 6748391A JP 6748391 A JP6748391 A JP 6748391A JP H06105568 B2 JPH06105568 B2 JP H06105568B2
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- JP
- Japan
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- lightning
- insulator
- resistance element
- current
- lightning protection
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は送電線路に通常の雷サ
ージ電流が流れた場合、それを速やかに大地に放電し、
その後生じる続流を抑制遮断して地絡事故を防止するこ
とができ、想定を越える異常雷サージ電流が流れた場合
には避雷碍子に内蔵した抵抗素子の損傷を防止すること
ができる避雷碍子装置に関するものである。
ージ電流が流れた場合、それを速やかに大地に放電し、
その後生じる続流を抑制遮断して地絡事故を防止するこ
とができ、想定を越える異常雷サージ電流が流れた場合
には避雷碍子に内蔵した抵抗素子の損傷を防止すること
ができる避雷碍子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、接地側と課電側との間に電圧−電
流特性が非直線性の抵抗素子を有する避雷碍子を介装す
るとともに、該避雷碍子の課電側金具と接地側金具との
間に、避雷碍子の沿面フラッシオーバーを防止するため
の課電側及び接地側のアークホーンを設けた避雷碍子装
置においては、前記課電側及び接地側のアークホーン間
の気中保護ギャップ長を、前記避雷碍子に最大許容放電
電流が流れても両アークホーン間でフラッシオーバーし
ないように長く設定されていた。
流特性が非直線性の抵抗素子を有する避雷碍子を介装す
るとともに、該避雷碍子の課電側金具と接地側金具との
間に、避雷碍子の沿面フラッシオーバーを防止するため
の課電側及び接地側のアークホーンを設けた避雷碍子装
置においては、前記課電側及び接地側のアークホーン間
の気中保護ギャップ長を、前記避雷碍子に最大許容放電
電流が流れても両アークホーン間でフラッシオーバーし
ないように長く設定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の避雷碍
子装置においては、想定を越える異常な雷サージ電流が
避雷碍子に流れると、抵抗素子が導通破壊され、高価な
避雷碍子の取り替え作業が必要になるという問題があっ
た。この発明の目的は避雷碍子に内蔵した抵抗素子の最
大許容放電電流を越える雷サージ電流が侵入した場合に
は、その制限電圧によって確実にアークホーン間の保護
ギャップでフラッシオーバーさせ、抵抗素子の損傷を防
止することができるとともに、遮断器再投入による系統
の迅速な復帰を可能にすることができる避雷碍子装置を
提供することにある。
子装置においては、想定を越える異常な雷サージ電流が
避雷碍子に流れると、抵抗素子が導通破壊され、高価な
避雷碍子の取り替え作業が必要になるという問題があっ
た。この発明の目的は避雷碍子に内蔵した抵抗素子の最
大許容放電電流を越える雷サージ電流が侵入した場合に
は、その制限電圧によって確実にアークホーン間の保護
ギャップでフラッシオーバーさせ、抵抗素子の損傷を防
止することができるとともに、遮断器再投入による系統
の迅速な復帰を可能にすることができる避雷碍子装置を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、接地側と課電側との間に電圧−電流特性が
非直線性の抵抗素子を有する避雷碍子を介装するととも
に、該避雷碍子の課電側金具と接地側金具との間に、避
雷碍子の沿面フラッシオーバーを防止するための課電側
及び接地側のアークホーンを設けた避雷碍子装置におい
て、前記課電側及び接地側のアークホーン間の気中保護
ギャップ長を、前記避雷碍子の抵抗素子により決定され
る最大許容放電電流よりも若干低い電流でフラッシオー
バーし、かつ避雷碍子の抵抗素子により決定される定格
放電電流以下ではフラッシオーバーしないように設定し
ている。
成するため、接地側と課電側との間に電圧−電流特性が
非直線性の抵抗素子を有する避雷碍子を介装するととも
に、該避雷碍子の課電側金具と接地側金具との間に、避
雷碍子の沿面フラッシオーバーを防止するための課電側
及び接地側のアークホーンを設けた避雷碍子装置におい
て、前記課電側及び接地側のアークホーン間の気中保護
ギャップ長を、前記避雷碍子の抵抗素子により決定され
る最大許容放電電流よりも若干低い電流でフラッシオー
バーし、かつ避雷碍子の抵抗素子により決定される定格
放電電流以下ではフラッシオーバーしないように設定し
ている。
【０００５】
【作用】この発明は抵抗素子の最大許容放電電流以下の
雷サージ電流は避雷碍子の抵抗素子に流れて大地に放電
され、その後生じる続流電流は抵抗素子の抵抗値の復元
により抑制遮断され、地絡事故が防止される。又、抵抗
素子の最大許容放電電流を越える雷サージ電流が流れた
場合には、アークホーン間の保護ギャップでフラッシオ
ーバーが生じるため、抵抗素子が破壊されることはな
い。この保護ギャップでのフラッシオーバーにより地絡
事故が発生するが、これは変電所の遮断器がトリップさ
れた後、直ちに再送電される。
雷サージ電流は避雷碍子の抵抗素子に流れて大地に放電
され、その後生じる続流電流は抵抗素子の抵抗値の復元
により抑制遮断され、地絡事故が防止される。又、抵抗
素子の最大許容放電電流を越える雷サージ電流が流れた
場合には、アークホーン間の保護ギャップでフラッシオ
ーバーが生じるため、抵抗素子が破壊されることはな
い。この保護ギャップでのフラッシオーバーにより地絡
事故が発生するが、これは変電所の遮断器がトリップさ
れた後、直ちに再送電される。
【０００６】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
〜図６に基づいて説明する。図１に示すように鉄塔の支
持アーム１には上部吊下金具２を介して連結ヨーク３が
水平に支持されている。該連結ヨーク３の左端部には通
常の懸垂碍子４を複数直列に連結してなる懸垂碍子連５
が吊下され、右端部には懸垂型避雷碍子６を複数直列に
連結してなる懸垂型避雷碍子連７が吊下されている。
又、前記両碍子連５，７の下端部間には下部連結ヨーク
８が水平に連結され、該連結ヨーク８には下部吊下金具
９を介して送電線１０が支持されている。
〜図６に基づいて説明する。図１に示すように鉄塔の支
持アーム１には上部吊下金具２を介して連結ヨーク３が
水平に支持されている。該連結ヨーク３の左端部には通
常の懸垂碍子４を複数直列に連結してなる懸垂碍子連５
が吊下され、右端部には懸垂型避雷碍子６を複数直列に
連結してなる懸垂型避雷碍子連７が吊下されている。
又、前記両碍子連５，７の下端部間には下部連結ヨーク
８が水平に連結され、該連結ヨーク８には下部吊下金具
９を介して送電線１０が支持されている。
【０００７】前記懸垂碍子連５の上下両端部には該碍子
連の沿面フラッシオーバーを捕捉するアークホーン１
１，１２が支持されている。さらに、前記懸垂型避雷碍
子連７の上下両端部には並列保護ギャップＧを構成する
アークホーン１３，１４が支持されている。前記懸垂型
避雷碍子６は図３に示すように碍子本体２１と、その中
央上部に一体形成した頭部に嵌合固定したキャップ金具
２２と、頭部内側に嵌入固定したピン金具２３と、碍子
本体２１に一体形成した取付筒部２４内に収容した電圧
−電流特性が非直線性の抵抗素子２５とにより構成され
ている。前記取付筒部２４の上下両端部にはキャップ電
極２６，２７が嵌合され、両キャップ電極２６，２７は
リード線２８，２９により前記キャップ金具２２及びピ
ン金具２３に電気的に接続されている。
連の沿面フラッシオーバーを捕捉するアークホーン１
１，１２が支持されている。さらに、前記懸垂型避雷碍
子連７の上下両端部には並列保護ギャップＧを構成する
アークホーン１３，１４が支持されている。前記懸垂型
避雷碍子６は図３に示すように碍子本体２１と、その中
央上部に一体形成した頭部に嵌合固定したキャップ金具
２２と、頭部内側に嵌入固定したピン金具２３と、碍子
本体２１に一体形成した取付筒部２４内に収容した電圧
−電流特性が非直線性の抵抗素子２５とにより構成され
ている。前記取付筒部２４の上下両端部にはキャップ電
極２６，２７が嵌合され、両キャップ電極２６，２７は
リード線２８，２９により前記キャップ金具２２及びピ
ン金具２３に電気的に接続されている。
【０００８】このように構成された各避雷碍子連７全体
の抵抗素子２５による最大許容放電電流Ｉmax は、電圧
階級毎に異なるが、特定の電圧階級に使用される避雷碍
子連７の定格放電電流Ｉｒ及び最大許容放電電流Ｉmax
は理論的又は実験により確認することができる。前記の
ように構成した避雷碍子装置において、送電線１０に雷
サージ電流が流れると、その電流が最大許容放電電流Ｉ
max よりも若干低い電流（Ｉmax −ΔＩ）以下である場
合には避雷碍子連７側に流れて鉄塔の支持アーム１から
大地に放電され、その後の運転電圧に起因する続流は抵
抗素子２５の抵抗値の復元により抑制される。又、雷サ
ージ電流が前記電流（Ｉmax −ΔＩ）以上である場合に
は保護ギャップＧ側に流れて、避雷碍子連７の抵抗素子
２５の損傷が防止される。
の抵抗素子２５による最大許容放電電流Ｉmax は、電圧
階級毎に異なるが、特定の電圧階級に使用される避雷碍
子連７の定格放電電流Ｉｒ及び最大許容放電電流Ｉmax
は理論的又は実験により確認することができる。前記の
ように構成した避雷碍子装置において、送電線１０に雷
サージ電流が流れると、その電流が最大許容放電電流Ｉ
max よりも若干低い電流（Ｉmax −ΔＩ）以下である場
合には避雷碍子連７側に流れて鉄塔の支持アーム１から
大地に放電され、その後の運転電圧に起因する続流は抵
抗素子２５の抵抗値の復元により抑制される。又、雷サ
ージ電流が前記電流（Ｉmax −ΔＩ）以上である場合に
は保護ギャップＧ側に流れて、避雷碍子連７の抵抗素子
２５の損傷が防止される。
【０００９】ところで、図４は６６ＫＶ〜７７ＫＶの線
路電圧における雷サージ放電電流と、雷事故累積確率と
の関係を示す。このグラフによれば例えば避雷碍子連７
の放電電流が定格放電電流Ｉｒ（１７ＫＡ）以上となる
雷撃電流による事故累積確率は９０％と大半を占め、抵
抗素子２５の損傷の可能性が高まる最大許容放電電流Ｉ
max （６５ＫＡ）以上となる雷撃電流では殆ど事故が発
生しないことが判る。
路電圧における雷サージ放電電流と、雷事故累積確率と
の関係を示す。このグラフによれば例えば避雷碍子連７
の放電電流が定格放電電流Ｉｒ（１７ＫＡ）以上となる
雷撃電流による事故累積確率は９０％と大半を占め、抵
抗素子２５の損傷の可能性が高まる最大許容放電電流Ｉ
max （６５ＫＡ）以上となる雷撃電流では殆ど事故が発
生しないことが判る。
【００１０】そこで、この最大許容放電電流Ｉmax 及び
定格放電電流Ｉｒと、前記アークホーン１３，１４の保
護ギャップ長Ｌとの関係を以下に説明する。前記定格放
電電流Ｉｒ及び最大許容放電電流Ｉmax と対応する避雷
碍子連７の制限電圧Ｖｒ，Ｖmax の比を図５に示す。こ
のグラフによれば、定格放電電流Ｉｒの制限電圧Ｖｒを
１とすると、最大許容放電電流Ｉmax の制限電圧Ｖmax
の比は１．３以上に設定されている。
定格放電電流Ｉｒと、前記アークホーン１３，１４の保
護ギャップ長Ｌとの関係を以下に説明する。前記定格放
電電流Ｉｒ及び最大許容放電電流Ｉmax と対応する避雷
碍子連７の制限電圧Ｖｒ，Ｖmax の比を図５に示す。こ
のグラフによれば、定格放電電流Ｉｒの制限電圧Ｖｒを
１とすると、最大許容放電電流Ｉmax の制限電圧Ｖmax
の比は１．３以上に設定されている。
【００１１】前記定格放電電流Ｉｒ近辺の制限電圧Ｖｒ
により前記保護ギャップＧでフラッシオーバーを発生さ
せず、送電線路の雷撃による地絡事故を防止できる根拠
を以下に説明する。例えば、線路電圧が６６ＫＶの事例
では、避雷碍子装置の最大許容放電電流Ｉ max で動作時
の制限電圧Ｖmax ＝３５０ＫＶであり、同時に定格放電
電流Ｉｒで動作時の制限電圧ＶｒはＶmax （３５０Ｋ
Ｖ）の１／１．３以下であるため、２６９ＫＶ以下とな
り、図６に示すように前記並列保護ギャップＧではフラ
ッシオーバーに至ることはなく、よって雷撃事故を未然
に防止できる。
により前記保護ギャップＧでフラッシオーバーを発生さ
せず、送電線路の雷撃による地絡事故を防止できる根拠
を以下に説明する。例えば、線路電圧が６６ＫＶの事例
では、避雷碍子装置の最大許容放電電流Ｉ max で動作時
の制限電圧Ｖmax ＝３５０ＫＶであり、同時に定格放電
電流Ｉｒで動作時の制限電圧ＶｒはＶmax （３５０Ｋ
Ｖ）の１／１．３以下であるため、２６９ＫＶ以下とな
り、図６に示すように前記並列保護ギャップＧではフラ
ッシオーバーに至ることはなく、よって雷撃事故を未然
に防止できる。
【００１２】又、制限電圧Ｖmax （３５０ＫＶ）に対し
てフラッシオーバーが５０％になる確率を有する並列保
護ギャップ長Ｌは５００ｍｍであり、それをその８０％
の４１０に設定したので、Ｖmax におけるフラッシオー
バー確率を９９％以上に高めることができる。一方、雷
撃事故の大半を占める定格放電電流Ｉｒまでの制限電圧
Ｖｒ（２６９ＫＶ）に対してフラッシオーバーが５０％
になる確率を有する並列保護ギャップ長Ｌは３７０ｍｍ
であり、前記設定並列保護ギャップ長Ｌ（４１０ｍｍ）
は、その値の１１１％に相当するため、制限電圧Ｖｒに
対するフラッシオーバー確率は、０．１％以下になり、
実質的に雷撃事故を防止できる。
てフラッシオーバーが５０％になる確率を有する並列保
護ギャップ長Ｌは５００ｍｍであり、それをその８０％
の４１０に設定したので、Ｖmax におけるフラッシオー
バー確率を９９％以上に高めることができる。一方、雷
撃事故の大半を占める定格放電電流Ｉｒまでの制限電圧
Ｖｒ（２６９ＫＶ）に対してフラッシオーバーが５０％
になる確率を有する並列保護ギャップ長Ｌは３７０ｍｍ
であり、前記設定並列保護ギャップ長Ｌ（４１０ｍｍ）
は、その値の１１１％に相当するため、制限電圧Ｖｒに
対するフラッシオーバー確率は、０．１％以下になり、
実質的に雷撃事故を防止できる。
【００１３】次に、この発明の別例を図７に基づいて詳
細に説明する。この実施例は前述した通常の懸垂碍子連
５のみによって送電線１０を支持する懸垂型碍子装置に
おいて、支持アーム１に取付アダプタ３１を介して一体
状の避雷碍子３２を吊下支持するとともに、前記下部吊
下金具９に課電側の放電電極３３を支持し、前記避雷碍
子３２の下端部には接地側の放電電極３４を支持し、両
放電電極３３，３４間に所定の気中放電ギャップＧ１を
形成している。さらに、前記避雷碍子３２の上下両端部
には課電側及び接地側のアークリング３５，３６が支持
され、両リング３５，３６間の保護ギャップ長Ｌを前述
した実施例と同様に前記避雷碍子３２の抵抗素子２５に
より決定される最大許容放電電流Ｉmax よりも若干低い
電流でフラッシオーバーし、かつ避雷碍子３２の抵抗素
子２５により決定される定格放電電流Ｉｒ以下ではフラ
ッシオーバーしないように設定している。
細に説明する。この実施例は前述した通常の懸垂碍子連
５のみによって送電線１０を支持する懸垂型碍子装置に
おいて、支持アーム１に取付アダプタ３１を介して一体
状の避雷碍子３２を吊下支持するとともに、前記下部吊
下金具９に課電側の放電電極３３を支持し、前記避雷碍
子３２の下端部には接地側の放電電極３４を支持し、両
放電電極３３，３４間に所定の気中放電ギャップＧ１を
形成している。さらに、前記避雷碍子３２の上下両端部
には課電側及び接地側のアークリング３５，３６が支持
され、両リング３５，３６間の保護ギャップ長Ｌを前述
した実施例と同様に前記避雷碍子３２の抵抗素子２５に
より決定される最大許容放電電流Ｉmax よりも若干低い
電流でフラッシオーバーし、かつ避雷碍子３２の抵抗素
子２５により決定される定格放電電流Ｉｒ以下ではフラ
ッシオーバーしないように設定している。
【００１４】この実施例においては送電線１０に雷サー
ジ電流が侵入すると、下部吊下金具９、課電側の放電電
極３３から接地側の放電電極３４にフラッシオーバーさ
れ、避雷碍子３２の抵抗素子２５に流れて取付アダプタ
３１から支持アーム１に流れ大地に放電される。又、抵
抗素子２５の最大許容放電電流Ｉmax を越える雷サージ
電流が流れた場合には、その電流は避雷碍子３２内には
流れず、両アークリング３５，３６間の保護ギャップＧ
でフラッシオーバーされ、取付アダプタ３１から支持ア
ーム１に流れ大地に放電され、抵抗素子２５の破壊が防
止され、避雷碍子３２の損傷がなくなる。
ジ電流が侵入すると、下部吊下金具９、課電側の放電電
極３３から接地側の放電電極３４にフラッシオーバーさ
れ、避雷碍子３２の抵抗素子２５に流れて取付アダプタ
３１から支持アーム１に流れ大地に放電される。又、抵
抗素子２５の最大許容放電電流Ｉmax を越える雷サージ
電流が流れた場合には、その電流は避雷碍子３２内には
流れず、両アークリング３５，３６間の保護ギャップＧ
でフラッシオーバーされ、取付アダプタ３１から支持ア
ーム１に流れ大地に放電され、抵抗素子２５の破壊が防
止され、避雷碍子３２の損傷がなくなる。
【００１５】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、アークホーン１３，１４をリング状に形
成する等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意変
更して具体化することもできる。
ものではなく、アークホーン１３，１４をリング状に形
成する等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意変
更して具体化することもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は避雷碍
子に内蔵した抵抗素子の最大許容放電電流を越える雷サ
ージ電流が侵入した場合には、確実にアークホーン間の
保護ギャップでフラッシオーバーさせ、抵抗素子の損傷
を防止することができるとともに、遮断器再投入による
系統の迅速な復帰を可能にすることができる効果があ
る。
子に内蔵した抵抗素子の最大許容放電電流を越える雷サ
ージ電流が侵入した場合には、確実にアークホーン間の
保護ギャップでフラッシオーバーさせ、抵抗素子の損傷
を防止することができるとともに、遮断器再投入による
系統の迅速な復帰を可能にすることができる効果があ
る。
【図１】この発明を具体化した避雷碍子装置の正面図で
ある。
ある。
【図２】図２の右側面図である。
【図３】懸垂型避雷碍子を示す半縦断面図である。
【図４】雷サージ放電電流と雷事故確率との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】放電電流と制限電圧との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】制限電圧と保護ギャップ長との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図７】この発明の別の避雷碍子装置の実施例を示す正
面図である。
面図である。
６ 懸垂型避雷碍子、７ 懸垂型避雷碍子連、１３ 保
護ギャップＧを形成するアークホーン、１４ 保護ギャ
ップＧを形成するアークホーン、３２ 避雷碍子、３５
保護ギャップＧを形成するアークリング、３６ 保護
ギャップＧを形成するアークリング、Ｇ 保護ギャッ
プ、Ｌ 保護ギャップ長。
護ギャップＧを形成するアークホーン、１４ 保護ギャ
ップＧを形成するアークホーン、３２ 避雷碍子、３５
保護ギャップＧを形成するアークリング、３６ 保護
ギャップＧを形成するアークリング、Ｇ 保護ギャッ
プ、Ｌ 保護ギャップ長。
Claims (1)
- 【請求項１】 接地側と課電側との間に電圧−電流特性
が非直線性の抵抗素子を有する避雷碍子を介装するとと
もに、該避雷碍子の課電側金具と接地側金具との間に、
避雷碍子の沿面フラッシオーバーを防止するための課電
側及び接地側のアークホーンを設けた避雷碍子装置にお
いて、前記課電側及び接地側のアークホーン間の気中保
護ギャップ長を、前記避雷碍子の抵抗素子により決定さ
れる最大許容放電電流よりも若干低い電流でフラッシオ
ーバーし、かつ避雷碍子の抵抗素子により決定される定
格放電電流以下ではフラッシオーバーしないように設定
したことを特徴とする避雷碍子装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6748391A JPH06105568B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 避雷碍子装置 |
| DE69219935T DE69219935T2 (de) | 1991-03-27 | 1992-03-26 | Begrenzer |
| EP92302615A EP0506393B1 (en) | 1991-03-27 | 1992-03-26 | Arrester |
| US08/550,998 US5663863A (en) | 1991-03-27 | 1995-10-31 | Line arrester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6748391A JPH06105568B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 避雷碍子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303520A JPH04303520A (ja) | 1992-10-27 |
| JPH06105568B2 true JPH06105568B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=13346271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6748391A Expired - Lifetime JPH06105568B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-30 | 避雷碍子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105568B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP6748391A patent/JPH06105568B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303520A (ja) | 1992-10-27 |
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