JPH0664956B2 - 絶縁電線の断線防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明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
に低下させることがなくかつ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。

（従来技術の問題点） 高圧配電線路においては芯線を絶縁被覆で覆った絶縁電
線が使用されている。そしてその絶縁電線(2)は普通の
場合第１図に示すように、アース側の腕金(8)にピン(7)
を介して取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、クランプ金具等
の支持金具(6)によって支持固定されている。これを電
気的な等価回路図で示すと第２図のようになる。

ただし、(2b)は絶縁電線(2)の芯線、(6)は支持金具、
(E)はアース、(C₁)は芯線(2b)−支持金具(6)の間の静電
容量、(C₂)は高圧ピン碍子の碍子体(4)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(6)でもって碍子体の頭
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Ｃ_１≫Ｃ_２にあるため静電
容量で決定される電圧分布がアンバランスになり、過電
圧の大部分は静電容量(C₂)に加わりピン(7)と支持金具
(6)間で閃絡し、支持金具(6)の両側の末端から沿面スト
リーマ(g)がそれぞれ絶縁電線(2)の延長方向（第１図に
おける左右方向）にその絶縁被覆外周面に沿って伸展
し、ついには絶縁被覆(2a)の何処かの弱点部(2a′）で
絶縁電線の絶縁破壊が起こり、商用周波がこれに重畳し
て続流アークが流れこの絶縁破壊点で固定されるため、
そのアーク熱により電線(2)が破断したりついには碍子
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および復旧に長時間要す
るため停電時間が長くなり、かつ断線した電線が充電状
態のまゝで放置されて公衆災害を招いたりする恐れがあ
った。それ故断線防止策は非常に重要な問題であり、現
に一部の高圧配電線路においては高圧ピン碍子にアーキ
ングホーンやアーキングホーンと限流素子を直列接続し
た限流ホーンを取付けたりする対策が講じられそれなり
の効果を挙げている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記アーキングホーン（限流ホーンを含め
て）方式は依然として大きな解決すべき課題がある。即
ち、アーキングホーン方式は侵入した雷サージを高圧ピ
ン碍子の充電側あるいはアース側の両方あるいはその内
の片方に取付けたたアーキングホーンによって大地（ア
ース）に放電させるのであるが、この場合、放電がアー
キングホーン側で先行して行なわれるように放電ギヤツ
プの放電開始電圧を同ホーンを取付けてる高圧ピン碍子
（側）の閃絡電圧（碍子の充電部−大地間）に対し低く
設定しているため、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問題があった。なお、絶縁電線に
限流要素ユニツトを取付け、その一方の充電側電極を絶
縁電線に電気的に接続し、さらに他方の放電（非充電）
側電極を気中間隙を介してバインド線（支持金具）に対
向させることにより高圧配電線路（高圧ピン碍子）の絶
縁低下を招かないようにしたものがすでに提案されてい
るが、かかる断線防止装置は特に上記したように放電
（非充電）側電極とバインド線（支持金具）間に気中間
隙が設けられている構造のため絶縁電線の被覆外周面に
沿って伸展する沿面ストリーマを的確に捕捉することが
できずそのために侵入する雷サージを限流素子（限流要
素）を介して大地（アース）へ放電できないことが多々
あり依然として続流アークの発生を見た。また上記のも
のにあっては取付構造が片持支持構造になっていて放電
（非充電側電極）の位置が不安定になりやすく、そのた
めに火花遅れや放電開始電圧のバラツキがあった。

（課題を解決するための具体的な手段） 本発明は上記の点に鑑みて提案するもので、 芯線とその周囲を覆う絶縁被覆とからなる絶縁電線を碍
子体の頭部に対し支持金具により支持固定し、さらにそ
の碍子体を同碍子体の下部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絶縁電線の支持装置におい
て、上記碍子体近傍の絶縁電線に取付ける断線防止装置
であって而も同装置はその電圧非直線性を有する限流素
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
芯線に接続すると共にさらに同素子の他方の端面に密接
する非充電側電極を支持金具に対し直接接続ないしは所
定間隔を存して絶縁電線被覆外周に密着対向させたこと
を特徴とする絶縁電線の断線防止装置を提案するもので
ある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第３図および第４図に基づき説
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、
芯線(2b)とその外周を覆うようにした絶縁被覆(2a)とか
らなる絶縁電線(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、巻付グリツプ、クランプ金具
等の支持金具(6)によって支持固定し、さらにその碍子
体(4)をその下部に固着するピン(7)を介してアースした
腕金(8)にナツト(9)により取付けたものである。(10)は
本発明の断線防止装置の主体の限流素子であり、電圧非
直線性を有する炭素硅素(SiC)や酸化亜鉛(ZnO)が使用さ
れ絶縁電線(2)に取付けられる。

(11)はアルミや銀等の金属溶射を施した限流素子(10)の
一方の端面に密接した非充電側電極であり、雷サージが
侵入してきた場合、支持金具(6)の末端(6a)から絶縁電
線(2)の延長方向に対し絶縁被覆(2a)の外周面に沿って
伸展する沿面ストリーマ(g)を的確に捕捉するために同
電極(11)は支持金具(6)に対し所定間隔(l)、つまり雷サ
ージの侵入時、支持金具(6)の末端より伸展する沿面ス
トリーマの到達距離を考慮した間隔を存して対向させる
もので、さらに同電極(11)は絶縁被覆(2a)の外周面に密
着した状態で設けられている。(12)は同じく金属溶射さ
れた限流素子(10)の他方の端面に対し密接する充電側電
極であり、絶縁電線(2)の芯線(2b)に対しその絶縁被覆
(2a)を貫通して電気的に接続されている。

つまり、断線防止装置は、絶縁電線(2)の芯線(2b)と支
持金具(6)と間に電気的に介在されるもので、雷サージ
の侵入時上記芯線(2b)と支持金具(6)間を限流素子(10)
を介して接続されるように碍子体近傍の絶縁電線(2)に
対し取付けられている。(13)は限流素子(10)を被覆する
絶縁物、(14)は取付部材、(15)は絶縁カバー、(16)は充
填材を各々示す。第４図は上記第３図の取付状態を電気
的な等価回路図で表したもので、図中(2b)は絶縁電線
(2)の芯線、(6)は支持金具、(E)はアース、(C₁)は芯線
(2b)と支持金具(6)間の静電容量、(C₂)は高圧ピン碍子
(3)の対地静電容量、(10)は限流素子、(R)は所定間隔
(l)に相当する放電抵抗、(h)は雷サージをそれぞれ示
す。

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値
より大きければアース（接地）側のピン(7)あるいは腕
金(8)と支持金具(6)間で閃絡し、支持金具(6)の末端(6
a)から末端近傍の絶縁電線(2)に取付けた断線防止装置
の非充電側電極(11)に向かって沿面ストリーマ(g)が絶
縁被覆外周に沿って伸展し、同電極(11)に捕捉される
と、同サージは絶縁電線(2)の芯線(2b)−充電側電極(1
2)−限流素子(10)−非充電側電極(11)−所定間隔(l)
（（放電抵抗(R)））−支持金具(6)−碍子体(4)の沿面
(4a)−ピン(7)ないしは腕金(8)の放電経路で速やかに大
地（アース）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(10)がその経路の途中に介在
するため続流は同素子(10)及び碍子体(4)の沿面ギヤツ
プ(4a)により阻止（遮断）される結果、従来発生したよ
うな絶縁電線の続流アークによる断線事故が確実に防止
されることになる。

上記は雷サージが正極性の場合について述べたが、同サ
ージが負極性の場合は、まずピン(7)あるいは腕金(8)と
支持金具(6)との間で閃絡した後、沿面ストリーマ(g)が
絶縁電線(2)の延長方向に対し絶縁被覆(2a)の外周面に
沿って進展し非充電側電極(11)に到達してこれに捕捉さ
れると、ピン(7)あるいは腕金(8)−碍子体(4)の沿面(4
a)−支持金具(6)−所定間隔(l)−非充電側電極(11)−限
流素子(10)−充電側電極(12)−絶縁電線(2)の芯線(2b)
の放電経路で放電される。つまり、印加される雷サージ
はその極性が正でも負でも同じ放電経路で流れるのであ
ってその流れる方向だけが正と負とでは逆の関係とな
る。

なお、上記において断線防止装置の非充電側電極(12)が
支持金具(6)に対し直接接続されている場合にも、雷サ
ージは非充電側電極(11)により直接接続され、絶縁電線
(2)の芯線(2b)−充電側電極(12)−限流素子(10)−非充
電側電極(11)−支持金具(6)−碍子体(4)の沿面(4a)−ピ
ン(7)ないしは腕金(8)の放電経路で速やかに大地（アー
ス）に逃がされて上記し所定間隔(l)を形成した場合と
同様に十分効果を発揮することができるのは勿論のこ
と、絶縁電線からなる特別高圧配電線路に応用すること
も可能であり、また支持金具(6)の末端の両側に位置し
てそれぞれ断線防止装置を取付けることもでき、さらに
また支持金具(6)の近傍の絶縁被覆の補強を施せば雷サ
ージにより絶縁被覆の不用意な箇所での絶縁破壊が起こ
らずより確実な断線防止効果が期待できることは当然で
ある。

（本発明の効果） 本発明は以上のように、芯線とその周囲を覆う絶縁被覆
とからなる絶縁電線を碍子体の頭部に対し支持金具によ
り支持固定し、さらにその碍子体を同碍子体の下部に固
着したピンによりアース側の腕金に取付固定してなる絶
縁電線の支持装置において、電圧非直線性を有する限流
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
の芯線に接続すると共にさらに同素子の他方の端面に密
接する非充電側電極を支持金具に対し直接接続ないしは
所定間隔を存して絶縁被覆外周面に密着して対向させた
断線保護装置を、上記碍子体近傍の絶縁電線に取付けた
構成としたため、雷サージが侵入してきてもこれを限流
素子を介して大地（アース）に速やかに放電すると同時
に続流を同素子によって阻止（遮断）するため従来見ら
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、既設の絶縁電線の支持装
置をそのままにして断線防止装置の取付けが可能である
ため極めて実用性が高い。また電線に取付ける構成のた
め高圧ピン碍子の絶縁低下を招かない。また断線防止装
置の非接地側電極を支持金具に対して直接接続ないしは
被覆外周面に密着して支持金具に対向させるようにした
ため雷サージを直接非充電側電極で捕らえたりあるいは
支持金具から絶縁被覆に沿って電線の延長方向に伸展す
る沿面ストリーマを同電極で確実に捕捉にできるため、
雷サージを気中間隙（気中放電）で捕捉する場合には比
較して一段と高い捕捉効果が期待できる。

つまり、電線支持装置側の支持金具と防止装置側の非充
電側電極との間に気中間隙を形成するようにした断線防
止装置に比べて本発明の場合には放電時の火花遅れや、
放電開始電圧のバラツキが少なくなって放電特性の安定
につながる。このことは確実な断線防止が期待できるの
と同時に気中間隙タイプの装置に比べて気中間隙長の微
調整を必要としない等断線防止装置の取付けがラフにで
ききて作業性の向上にもつながることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高圧配電線路における絶縁電線の支持装置の説
明図、第２図は第１図の電気的な等価回路図、第３図は
本発明の実施例を示す絶縁電線の支持装置の説明図、第
４図は第３図の電気的な等価回路図をそれぞれ示す。 (1)…絶縁電線の支持装置、(2)…絶縁電線、(2a)…絶縁
被覆、(2b)…芯線、(3)…高圧ピン碍子、(4)…碍子体、
(5)…頭部、(6)…支持金具、(6a)…末端、(7)…ピン、
(8)…腕金、(10)…限流素子、(11)…充電側電極、(12)
…非充電側電極、(l)…所定間隔、(g)…沿面ストリー
マ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯線とその周囲を覆う絶縁被覆とからなる
   絶縁電線を碍子体の頭部に対し支持金具により支持固定
   し、さらにその碍子体を同碍子体の下部に固着したピン
   によりアース側の腕金に取付固定してなる絶縁電線の支
   持装置において、上記碍子体近傍の絶縁電線に取付ける
   断線防止装置であって而も同装置はその電圧非直線性を
   有する限流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接続すると共にさらに同素子の他方
   の端面に密接する非充電側電極を支持金具に対し直接接
   続ないしは所定間隔を存して絶縁電線被覆外周に密着対
   向させたことを特徴とする絶縁電線の断線防止装置。