JPH06119839A - 避雷碍子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重汚損地区において、その汚損に十分な耐圧
を有し、しかも、全体の連結長が短い避雷碍子装置を提
供する。 【構成】 避雷碍子装置は第１の碍子連６と第２の碍子
連７とが並設される。第１の碍子連６は懸垂型避雷碍子
８を複数連結した避雷碍子部６ａと懸垂型通常碍子９を
複数連結した絶縁碍子部６ｂとを上下直列接続して構成
される。第２の碍子連７は懸垂型碍子９を複数連結され
る。第１の碍子連６及び第２の碍子連７のそれぞれ課電
側と接地側にアークホーン１５，１６が設けられてい
る。課電側又は接地側アークホーン１５，１６と対向し
て気中放電ギャップＺ₀ を形成する中間アークホーン２
１と、その中間アークホーン２１から接地側又は課電側
アークホーン１５，１６との間の雷サージ通路中にイン
ピーダンスを有する素子２０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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
とができる避雷碍子装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電圧−電流特性が非直線性の限流
素子を内蔵した懸垂型避雷碍子及び懸垂型通常碍子を複
数個連結して、鉄塔の支持アームに装着する避雷碍子装
置が広汎に使用されている。この避雷碍子装置の場合、
避雷碍子は通常碍子の表面漏れ距離と等しくするため
に、笠が大きく形成されている。特に重汚損地区におい
ては、笠径をさらに大きくした避雷碍子が使用され、表
面漏れ距離が確保されている。従って、装置が大型化
し、碍子連も長くなり、既設の鉄塔に付設できない場合
が生じている。

【０００３】このような問題を解決するために、図５に
示すような２連の碍子連を備えた避雷碍子装置が提案さ
れている。この避雷碍子装置は、避雷碍子８０と通常碍
子８１とを上下直列に接続した碍子連８２と、その碍子
連８２の避雷碍子８０と通常碍子８１の配列順序を逆に
した碍子連８３との２連の碍子連８２，８３を有してい
る。さらに、前者の碍子連８２の避雷碍子８０の下部
と、後者の碍子連８３の避雷碍子８０の上部に、放電電
極８４が対向して配設され、気中放電ギャップＺを形成
している。

【０００４】この避雷碍子装置の場合、雷撃時に発生す
る雷サージ電圧に対しては限流素子の抵抗値を急減して
雷サージ電流を通過させる。そして、その後の運転電圧
に基づく続流に対してはその抵抗値を復帰し、遮断器が
動作する前に続流を遮断して通常の運転状態に戻る。さ
らに、この構成では続流を遮断する避雷碍子８０の数を
２連の碍子連８２，８３に振り分けることができ、碍子
連全体を短くすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、雷撃時、続流が完全に遮断されるまでに
１／２〜２サイクルの間、運転電圧である交流電圧が避
雷碍子に印加され、外部の汚損が厳しくなると、その汚
損に耐えるだけ避雷碍子の個数を増やさなければならな
い。特に、重汚損地区では碍子１個あたりの耐電圧が低
下するので、その耐圧に必要な避雷碍子の数は多くな
り、連結長が長くなって鉄塔のクリアランスに収まらな
くなるという問題があった。すなわち、図５に示す６６
ｋＶ、Ｅ地区では避雷碍子が５個必要であり連結長が長
くなるとともに非常に高価になるという問題があった。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、重汚損地区において、その汚損に十分
な耐圧を有し、しかも、避雷碍子の数を少なくして全体
の連結長を短くできる避雷碍子装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、懸垂型避雷碍子を複数連結した避
雷碍子部と懸垂型通常碍子を複数連結した絶縁碍子部と
を上下直列接続して構成される第１の碍子連と、懸垂型
通常碍子を複数連結した第２の碍子連とを並設し、前記
第１の碍子連及び第２の碍子連のそれぞれ課電側と接地
側にアークホーンを設け、前記課電側又は接地側アーク
ホーンと対向して気中放電ギャップを形成する中間アー
クホーンを設け、その中間アークホーンから接地側又は
課電側アークホーンとの間の雷サージ通路中にインピー
ダンスを有する素子を設けたことをその要旨としてい
る。

【０００８】又、第２の発明では、前記素子は第１、第
２の碍子連間の部分に位置することをその要旨としてい
る。

【０００９】

【作用】上記構成により、雷撃が発生して送電線に雷サ
ージ電流が流れると、中間アークホーンと課電側又は接
地側アークホーンと対向して形成される気中放電ギャッ
プは内絡される。従って、運転電圧は懸垂型避雷碍子と
インピーダンスを有する素子とでその責務は分担され
る。

【００１０】

【実施例】以下に本発明を具体化した一実施例について
図面に従って説明する。図１に示すように、鉄塔の支持
アーム２にはＵクレビス１が締めつけ固定されている。
クレビスリンク３はそのＵクレビス１に支持されてい
る。板材からなる上部連結ヨーク４は前記クレビスリン
ク３にほぼ水平に支持されている。

【００１１】第１の碍子連６と第２の碍子連７が連結ヨ
ーク４の両端にそれぞれ吊下されている。第１の碍子連
６は懸垂型避雷碍子８を複数連結した避雷碍子部６ａと
懸垂型通常碍子９を複数連結した絶縁碍子部６ｂとを上
下直列接続して構成される。第２の碍子連７は通常碍子
９を複数連結して構成されている。

【００１２】一対の連結リンク１０が第１及び第２の両
碍子連６，７の下端部に連結ピン（図示せず）を介して
支持されている。下部連結ヨーク１１は前記両連結リン
ク１０を介して碍子連６，７に支持され、さらに連結リ
ンク１２が下部連結ヨーク１１の中央部に、電線クラン
プ１３とともに支持されている。送電線１４は電線クラ
ンプ１３に吊下支持されている。

【００１３】第１の碍子連６の沿面閃絡を防止するため
のアークホーン１５は第１の碍子連６と対応して上部及
び下部連結ヨーク４，１１に支持されている。同様に、
第２の碍子連７の沿面閃絡を防止するためのアークホー
ン１６は上部及び下部連結ヨーク４，１１に支持されて
いる。両アークホーン１５，１６はその基端部のブラケ
ット１７により、各連結ヨーク４，１１に締めつけ固定
されている。

【００１４】次に、第１及び第２の碍子連に使用されて
いる通常碍子９は、図２に示すように、深ひだ形の耐汚
損碍子である。キャップ金具５０は笠部５１を有する碍
子本体５２の頭部５３にセメント５４によって嵌合固定
して形成されている。

【００１５】又、避雷碍子８は碍子本体５５の笠部５６
下面側には深ひだ５７が形成されるとともに、笠径を大
きくして所要の表面漏れ距離を与え一般の通常碍子の耐
汚損電圧特性とほぼ等しく構成されている。

【００１６】キャップ金具５８はセメント５９により碍
子本体５５の頭部６０に嵌合固定されている。ピン金具
６１はそのキャップ金具５８の内側にセメント５９によ
り嵌合固定されている。複数の収容筒部６２が碍子本体
５５の笠部５６に一体形成されており、酸化亜鉛を主材
とする電圧−電流特性が非直線性の限流素子６３がその
収容筒部６２にキャップ電極６４を介して収納されてい
る。上部キャップ電極６４ａはリード線６５によりアー
クガイド６６と電気的に接続され、下部キャップ金具６
４ｂはリード線６７によりピン金具６１と電気的に接続
されている。

【００１７】取付リング１８が第１の碍子連６において
絶縁碍子部６ｂ最上部に位置する通常碍子９のキャップ
金具５０に止着され、上部の避雷碍子８と電気的に導通
している。又、アークホーン２３が取付リング１８に止
着されている。さらに、もう一つの取付リング１９は、
前記取付リング１８と、同じ高さに位置する第２の碍子
連７における通常碍子９のキャップ金具５０に止着され
ている。そして、その両取付リング１８，１９を橋渡し
するように接続金具２２を介して素子２０が配設されて
いる。

【００１８】中間アークホーン２１は第２の碍子連７の
取付リング１９に止着され、その先端は課電側のアーク
ホーン１６ｂと対向して気中放電ギャップＺ₀ が形成さ
れている。

【００１９】次に、前述の素子２０の構成を図３に従っ
て説明する。素子２０の筒体３０は絶縁性の磁器よりな
り、両端が開放された略円筒形状に形成されている。ひ
だ部３１は耐汚損を考慮して、その筒体３０の外周に突
出形成されている。

【００２０】リング状のフランジ３２が筒体３０の両端
部に嵌装され、セメント３３により固着されている。導
電性を有する金属製の蓋体３４はボルト３５によりフラ
ンジ３２に取り付け固定されて、筒体３０の両端開放部
を閉鎖している。なお、シールリング３６がフランジ３
２と蓋体３４との間に介挿され、気密性が確保されてい
る。一対のフランジ３２の間の距離であるリブ長は、そ
の避雷碍子装置が使用される汚損区分によって決められ
ている。

【００２１】管状で内側に雌ネジが形成された接続部３
７が蓋体３４の中央に設けられ、連結導体３８がその接
続部３７にネジ止めされている。その連結導体３８の端
部には前記接続金具２２と連結するための連結部３９が
設けられている。

【００２２】円柱状の抵抗素子４０が筒体３０内に挿入
され、セメント４４で固着されている。板状のバネ受け
金具４１が抵抗素子４０と蓋体３４との間にそれぞれ介
在され、その間にはコイル状の圧縮バネ４２が介挿され
ている。可撓性のアルミ箔あるいは銅箔からなる導通ケ
ース４３がバネ４２の外側で軸方向に円筒状に介装さ
れ、両バネ受け金具４１の間の電気的接続が確保されて
いる。従って、抵抗素子４０は蓋体３４と電気的に導通
されている。

【００２３】次に、以上のように構成された実施例につ
いて、作用を説明する。今、図１において雷撃により雷
サージ電流が送電線１４に進入すると、この電流は電線
クランプ１３、連結リンク１２、下部連結ヨーク１１を
経て課電側のアークホーン１６ｂから中間アークホーン
２１に気中放電ギャップＺ₀ をフラッシオーバされる。
さらに、雷サージ電流は第２の碍子連７と第１の碍子連
６とを橋渡しする素子２０を流れ、第１の碍子連６の絶
縁碍子部６ｂ最上部の通常碍子９のキャップ金具５０か
ら避雷碍子８に流れる。その後、電流は避雷碍子８の限
流素子６３から上部連結ヨーク４、クレビスリンク３、
Ｕクレビス１から支持アーム２を介して鉄塔に流れ、大
地に放電される。

【００２４】この雷撃時には続流が完全に遮断されるま
でに１／２〜２サイクルの間、運転電圧ＶR である交流
電圧が避雷碍子装置に印加される。その後、その運転電
圧ＶR による続流は、第１の碍子連６に配置された避雷
碍子８の限流素子６３と気中放電ギャップＺ₀ により抑
制遮断される。

【００２５】通常、運転電圧ＶR は避雷碍子部６ａ、素
子２０、及び気中放電ギャップＺ₀で分担されるが、図
４の等価回路に示すように、避雷時には気中放電ギャッ
プＺ ₀ が短絡される。そして、避雷碍子部６ａの外部の
汚損が厳しくなると碍子８の１個あたりの耐電圧が低下
するので、その汚損に耐えるために、避雷碍子８の数は
増やさなければならない。

【００２６】ところが、この実施例においては、運転電
圧はＶR 避雷碍子部６ａ及び素子２０で分担され、避雷
碍子部６ａには電圧Ｖi が、素子２０には電圧Ｖ0 がそ
れぞれ印加されている。従って、例えば、６６ｋＶ、Ｅ
地区の場合、避雷碍子８が５個必要であるが、素子２０
が責務を分担するため避雷碍子８を３個に減らし、通常
碍子９に換えることができる。

【００２７】以上のように、この実施例の避雷碍子装置
においては、雷サージ流路中にインピーダンスを有する
素子２０を挿入したため、雷撃時に気中空間ギャップＺ
₀ が短絡された時、避雷碍子８が分担する運転電圧ＶR
の責務を小さくすることができる。すなわち、避雷碍子
８を最小個数にすることができ、避雷碍子装置全体の長
さを短くすることができるなお、この発明は前記実施例
の構成に限定されるものではなく、例えば、素子２０と
して抵抗の代わりにコンデンサあるいはコイルを使用し
てもよい。

【００２８】さらに、第１の碍子連の避雷碍子部６ａと
絶縁碍子部６ｂとの配置を逆にして、素子２０を避雷碍
子８のキャップ金具５８に接続し、中間アークホーン２
１を接地側アークホーン１６ａと対向させて気中放電ギ
ャップＺ₀ を形成する等、この発明の趣旨から逸脱しな
い範囲で、任意に変更して具体化することも可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、雷撃時の運転電圧は避
雷碍子部とインピーダンスを有する素子とでその電圧は
分担されるため、避雷碍子部の耐電圧は小さくて良い。
従って、避雷碍子の数を減らすことが可能で、避雷碍子
装置全体を短くすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した避雷碍子装置の一実施例を
示す正面図である。

【図２】通常碍子及び避雷碍子の連結状態を示す断面図
である。

【図３】素子の断面図である。

【図４】避雷碍子装置の雷撃時の等価回路図である。

【図５】避雷碍子装置の従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

６ 第１の碍子連、７ 第２の碍子連、８ 懸垂型避雷
碍子、９ 懸垂型通常碍子、１６ （第２碍子連の）ア
ークホーン、２０ 素子、２１ 中間アークホーン、Ｚ
₀ 気中放電ギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 懸垂型避雷碍子を複数連結した避雷碍子
   部と懸垂型通常碍子を複数連結した絶縁碍子部とを上下
   直列接続して構成される第１の碍子連と、懸垂型通常碍
   子を複数連結した第２の碍子連とを並設し、 前記第１の碍子連及び第２の碍子連のそれぞれ課電側と
   接地側にアークホーンを設け、 前記課電側又は接地側アークホーンと対向して気中放電
   ギャップを形成する中間アークホーンを設け、 その中間アークホーンから接地側又は課電側アークホー
   ンとの間の雷サージ通路中にインピーダンスを有する素
   子を設けたことを特徴とする避雷碍子装置。
2. 【請求項２】 前記素子は第１、第２の碍子連間の部分
   に位置する請求項１に記載の避雷碍子装置。