JPH0689624A - 避雷碍子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塔体において簡単にしかも活線状態で故障検
出作業ができる避雷碍子装置を提供する。 【構成】 この避雷碍子装置は課電側及び接地側の電極
金具１５と、その両電極金具１５と電気的に接続され、
電圧−電流特性が非直線性である複数の限流素子１６を
有している。放電電極７は課電側電極金具１５に配設さ
れ、支持碍子に配設された放電電極と前記放電電極７と
で気中放電間隙が形成されている。故障検出用端子１１
として前記限流素子１６の特定位置における対地電圧を
測定する端子が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送電線路あるいは配電
線路に雷サージ電流が流れた場合に、それを速やかに大
地に放電するとともに、その後に生じる商用周波の続流
を抑制遮断することができる避雷碍子装置に係わり、詳
しくは、避雷碍子装置の保守に係わる故障検出に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、避雷碍子装置においては、その
内部に電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛等よりなる
限流素子を収容している。この限流素子は長期間の使用
中、想定を越える繰り返し雷撃や何らかの原因による吸
湿等により劣化することがある。その結果、避雷碍子と
しての絶縁性が低下し、最後には電気的に機能を失って
しまう。

【０００３】従って、送電線路の信頼性を確保していく
ためには、定期的に避雷碍子の劣化状態を検出してその
点検を行い、異常が認められた場合には新しいものと交
換する必要がある。

【０００４】従来、この異常点検にはメガーにより絶縁
抵抗を測定する方法がある。又、実開平２−６０８９０
号公報に示される長尺の故障検出器によって検出する方
法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のメガ
ーによる絶縁抵抗を測定する方法では、その手法上停電
を必要とする。さらに、塔体の支持アームに作業者が近
づき、避雷碍子のアークホーンに測定器用のリード線を
接続して行うため、極めて慎重な作業が求められるとい
う問題があった。又、後者の故障検出器を使用する方法
は検出器の先端の接触子を避雷碍子のアークホーンに接
触させて活線で計測を行うものである。ところが、この
際、６０ｋＶクラスでは避雷碍子は塔体から２〜３ｍ程
離れており、塔体上で故障検出器を操作することは、そ
の取扱に熟練を要するばかりでなく、極めて慎重な作業
が求められるという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、このような従来技術に存
在する問題点に着目してなされたものであって、その目
的は、塔体において簡単にしかも活線状態で故障検出作
業が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】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明においては、課電側及び接地側の電極
金具と、その両電極金具間に電気的に接続され、電圧−
電流特性が非直線性である複数の限流素子と、前記課電
側電極金具に配設された放電電極と、その放電電極は支
持碍子の放電電極と対向して両者間に気中放電間隙を形
成することとからなる避雷碍子装置において、前記限流
素子群の特定位置における対地電圧を測定するための端
子を外部外側に設け、故障検出用端子としたことをその
要旨としている。

【０００８】又、第２の発明では、前記故障検出用端子
は、接地側に最も近い二つの限流素子の間に配設された
導電性のスペーサに止着されていることをその要旨とし
ている。

【０００９】しかも、第３の発明では、前記故障検出用
端子は、限流素子を収容する絶縁筒に形成されたガス抜
き孔から避雷碍子の側面に突設されていることをその要
旨としている。

【００１０】

【作用】上記構成により、避雷碍子に雷サージが流れた
場合、限流素子は非直線性の電圧−電流特性を有してい
るため、雷サージのような大電流は接地側に放電され、
それに続く商用周波数の続流は限流遮断され地絡事故は
防止される。この限流素子が想定を上回る多数の雷サー
ジあるいは、想定を上回る規模の雷撃をうけたりする
と、素子はしだいに劣化する。この劣化にともない、そ
の絶縁抵抗あるいは静電容量は変化して、気中放電間隙
とで分担している限流素子の分担電圧は、限流素子が正
常であった時と異なる値を有するようになる。

【００１１】この分担電圧は限流素子中に配置された故
障検出用端子より対地電圧として測定され、正常時の分
担電圧と比較され避雷碍子の故障が検出される。

【００１２】

【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、塔体１の支
持アーム２には送電線３を支持するための長幹支持碍子
４が垂下固定されている。前記支持碍子４の下端部に接
合した電極金具５には課電側の放電電極６が取着され、
後述する接地側の放電電極７と所定の気中放電間隙Ｇを
もって対向している。

【００１３】前記支持アーム２の先端部には取付アダプ
タ８及びフランジ金具１０を介して避雷碍子９がボルト
により締付固定されている。この避雷碍子９の側面には
故障検出用端子１１が突設され、その端子１１から計測
用のリード線１２が延びている。このリード線１２は取
付アダプタ８、支持アーム２を伝って配線され、その先
端は塔体１付近に計測用のコネクタ１３とともに配設さ
れている。

【００１４】前記避雷碍子９は図２に示すように構成さ
れている。すなわち、強化繊維プラスチック（ＦＲＰ）
よりなる絶縁筒１４の上下両端部にはフランジ金具１０
及び課電側の電極金具１５が嵌合されている。その絶縁
筒１４内部には、電圧−電流特性が非直線性の酸化亜鉛
等を主材とする限流素子１６が多数直列に積層収容され
ている。そして、最も接地側よりの２個の限流素子１６
の間にアルミニウムからなるスペーサ１７が挿入されて
いる。このスペーサ１７は円盤状で、その側面にはネジ
穴１８が穿設されており、そのネジ穴１８には検出用端
子１１が螺着されている。検出用端子１１は丸棒状で絶
縁筒１４に形成されたガス抜き孔１９から外部に突設さ
れており、外被２０でシールされている。

【００１５】両端部の限流素子１６はそれぞれ接地側電
極金具２１及び素子受金具２２に接続されている。絶縁
スペーサ２３により、接地側電極金具２１はフランジ金
具１０との電気的な絶縁性が保たれている。接地側電極
金具２１はバネ２４により限流素子１６側へ押圧され、
接地側電極金具２１と限流素子１６、限流素子１６とス
ペーサ１７、各限流素子１６及び限流素子１６と素子受
金具２２との接触がそれぞれ確保されている。課電側の
電極金具１５には課電側の放電電極６と対応する接地側
の放電電極７が止着されている。

【００１６】次に、以上のように構成された実施例にお
いて、雷撃により送電線３に雷サージが侵入すると、電
流は送電線３から電極金具５の課電側放電電極６を流
れ、気中空間間隙Ｇを介して避雷碍子９の放電電極７に
アーク放電される。そして、課電側電極金具１５から素
子受金具２２を経て限流素子１６に流れる。さらに、接
地側電極金具２１から支持アーム２に流れ、塔体１から
大地に放電される。

【００１７】上記雷サージが想定したレベルを大幅に越
えて何度も繰り返されると、次第に限流素子１６が劣化
し、絶縁抵抗が低下したり、静電容量の値が変化したり
する。又、予期しない大規模雷撃のために限流素子１６
が電気的に破壊してしまうと、絶縁抵抗が大幅に低下す
るとともに、静電容量も変化する。

【００１８】この避雷碍子９の故障を検出するために
は、故障検出用端子１１から延びているリード線１２の
端部のコネクタ１３に、所定の電圧測定器を接続してそ
の対地電圧を計測する。この対地電圧は限流素子１６一
個分の分担電圧Ｖ_L に等しい。一方、避雷碍子装置の等
価回路は図３に示すように、気中放電間隙Ｇの静電容量
Ｃ_G の他に、避雷碍子９の限流素子１６一個分の静電容
量Ｃ_L 、抵抗Ｒ_L が複数直列に接続されて構成される。
前述のように限流素子１６が劣化すると限流素子１６の
絶縁抵抗Ｒ_L や静電容量Ｃ_L が変化し、これにともない
限流素子１６の分圧電圧Ｖ_L が正常時の値から変化す
る。すなわち、電圧測定器で計測される分担電圧Ｖ
_L は、全体の限流素子１６が劣化して絶縁抵抗が均一に
低下した場合は、気中放電間隙Ｇの分担電圧は大きくな
り、限流素子１６一個あたりの分担電圧Ｖ _L は小さくな
る。又、最も接地側寄りの限流素子１６を除いた、ある
特定の一個の限流素子１６が劣化した場合、計測される
電圧Ｖ_L は大きくなる。そして、分担電圧Ｖ_L を計測し
ている最も接地側寄りの限流素子のみが劣化している場
合は、当然その分担電圧Ｖ_L は小さく計測される。

【００１９】この変化を検出するため、あらかじめ正常
な避雷碍子９の一個分限流素子１６の分担電圧Ｖ_L を測
定し、記録しておく。すなわち、故障検出用端子１１か
らの電圧を測定して正常状態である取付時と比較するこ
とにより、限流素子１６の故障が検出できることにな
る。又、その電圧の変化のパターンから、有る程度の故
障のモードさえも検知することができる。

【００２０】以上のように、この実施例の避雷碍子装置
においては、その外部側方に突出して限流素子１６の対
地電圧を測定する故障検出用端子１１を設けたため、容
易に限流素子１６の分担電圧Ｖ_L を知ることができ、故
障を検出することができる。そして、検出の位置は送電
線３から離れて塔体１に近いため、操作が容易で安全で
ある。さらに、限流素子１６にはネジ穴を形成すること
ができないが、この実施例においては、アルミニウムの
スペーサ１７を配したため、そのスペーサ１７に故障検
出用端子１１を螺着することができ、容易に検出用端子
１１を設けることができる。

【００２１】又、スペーサ１７が最も接地側よりの２個
の限流素子１６の間に挿入されているため、その電位は
課電側に較べ十分低くなっており絶縁が簡単である。さ
らに、検出用端子１１は丸棒状で絶縁筒１４に形成され
たガス抜き孔１９から外部に突設されているため、絶縁
筒に新たなる取り付け用の孔を形成する必要がない。し
かも、故障検出用端子１１は避雷碍子９の側面から突出
されているため、その配線は避雷碍子９の内部を貫通す
ることなく容易に引き出すことができる。従って、この
故障検出用端子１１を設けたために故障の検出作業が安
全にしかも容易に行うことができる。

【００２２】

【別の実施例】次に、この発明を具体化した第２実施例
を図面に従って説明する。なお、以降の説明においては
前記実施例の構成と同様な構成については図面に同一番
号を記すのみで、説明は省略する。

【００２３】図４に示すように、第１実施例とは異な
り、故障検出用端子１１に故障検出器２５用の電極２６
がネジ止めされている。一方、取付アダプタ８にも同様
の電極２７が止着されている。それぞれの電極２６，２
７は下方を向き、その先端部は塔体１に向かって水平に
折り曲げられている。そして、塔体１から故障検出器２
５の電極把持部２８を電極２６，２７に引掛けてその水
平部分に載置させることにより限流素子１６の対地電圧
を計測できるようになっている。

【００２４】従って、計測の際に、比較的重い故障検出
器２５の先端を水平部分に載置できるため、計測に力を
要せず容易に行うことができる。又、二つの電極２６，
２７が互いに接近しているため、故障検出器２５の先端
に取り付けられた検出部２９の長さを短く構成すること
ができる。従って、軽量化が図れるとともに、操作が非
常に容易になり、不要な部分への接触の可能性が少なく
なり安全性が向上される。

【００２５】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、耐張型避雷碍子装置に適
応してもよい。さらに、接地側の限流素子１６の間にス
ペーサ１７を配置する代わりに、避雷碍子９の限流素子
１６の中間位置にスペーサ１７を配置したり、そのスペ
ーサ１７の材質をアルミニウム以外の導電体を使用する
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。

【００２６】

【発明の効果】第１の発明によれば、限流素子の一部か
ら検出用端子が取り出されているので、その分担電圧を
測定することが可能で、避雷碍子の故障を容易にしかも
安全に検出することができるという効果を奏する。

【００２７】又、第２の発明によれば、検出用端子を限
流素子の間に容易に配設が可能であるとともに、接地側
であるため検出用端子の絶縁が簡単であるという効果を
奏する。

【００２８】さらに、第３の発明では、ガス抜き孔から
検出用端子を取り出したため、新たなる加工を絶縁筒体
に施す必要がなく、しかも、端子が側面に突設されてい
るため配線が簡単であ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】避雷碍子の半断面図である。

【図３】避雷碍子の故障検出を説明する等価回路図であ
る。

【図４】避雷碍子装置の別例を示す正面図である、

【符号の説明】

４ 長幹支持碍子、６ （課電側の）放電電極、７
（接地側の）放電電極、１１ 故障検出用端子、１４
絶縁筒、１５ （課電側の）電極金具、１６ 限流素
子、２１ （接地側の）電極金具、Ｇ 気中放電間隙。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 課電側及び接地側の電極金具と、 その両電極金具間に電気的に接続され、電圧−電流特性
   が非直線性である複数の限流素子と、 前記課電側電極金具に配設された放電電極と、 その放電電極は支持碍子の放電電極と対向して両者間に
   気中放電間隙を形成することとからなる避雷碍子装置に
   おいて、 前記限流素子群の特定位置における対地電圧を測定する
   ための端子を外部外側に設け、故障検出用端子としたこ
   とを特徴とする避雷碍子装置。
2. 【請求項２】 前記故障検出用端子は、接地側に最も近
   い二つの限流素子の間に配設された導電性のスペーサに
   止着されていることを特徴とする請求項１に記載の避雷
   碍子装置。
3. 【請求項３】 前記故障検出用端子は、限流素子を収容
   する絶縁筒に形成されたガス抜き孔から避雷碍子の側面
   に突設されていることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の避雷碍子装置。