JPH0720815Y2 - 絶縁被覆電線の雷断線保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は碍子によって支持された絶縁被覆電線が雷撃後
の続流によって溶断するのを防止するための雷断線保護
装置に関するものである。

従来の技術 配電線の周辺設備が雷撃によって破壊される事故を防止
する、碍子による絶縁被覆電線の支持装置として、第７
図に示すような雷サージの吸収機能を持つものが既に提
案されている〔実開昭60-75925号公報〕。この支持装置
（１）は、腕金（２）に取り付けられた碍子本体（３）
の頭部に、絶縁被覆電線（４）をバインド線（５）を介
して支持させると共に、この腕金（２）に電圧電流特性
が非直線性の材料よりなる限流素子を備えた限流要素ユ
ニット（６）を、その接地側電極（７）をもって取り付
け、この限流要素ユニット（６）の放電側電極（８）に
は、前記絶縁被覆電線（４）との間に気中間隔を隔てて
対向するアークホーン（９）を支持させ、さらに、絶縁
被覆電線（４）には、上記アークホーン（９）と対向す
る位置に放電用電極（10）を取り付けたものである。

この放電用電極（10）は第８図に示すように、合成樹脂
等の絶縁材よりなる筒状の絶縁ケース（11）の外周面に
薄肉部（11a）を形成し、この薄肉部（11a）の反対側を
開放可能にしたもので、分割された両端部には耳部（11
b）（11b′）を一体的に形成し、この耳部（11b）（11
b′）を係止ピン（12）（12）によって互いに連結する
ようになっている。この放電用電極（10）は第９図に示
すように絶縁被覆電線（４）に装着される。このとき、
絶縁ケース（11）の内周面には、粘着ブチルゴム等の絶
縁コンパウンド（13）が添着されるので、絶縁被覆電線
（４）とバインド線（５）とに密着し、且つバインド線
（５）を包蔵することができる。

また、上記絶縁ケース（11）の外周にはボス部（11c）
が一体的に形成され、その中心部に形成したネジ孔（11
d）には樹脂あるいはゴム等の絶縁材よりなる絶縁基台
（14）が螺合固定されており、この絶縁基台（14）の中
心部には導電性の放電電極部として、ネジ釘状の貫通接
触子（15）がモールド等により一体に固設される。上記
絶縁基台（14）のネジ孔（11d）への螺入時に貫通接触
子（15）の先端が絶縁被覆電線（４）の被覆部（4a）を
貫通し、芯線（4b）に圧接されて電気的に接続されるよ
うにしている。

上記構成の支持装置（１）は雷撃によって絶縁被覆電線
（４）に生じるサージを、絶縁被覆電線（４）に装着し
た放電用電極（10）と、アークホーン（９）間の気中間
隙に放電を起こさせ、さらに限流要素ユニット（６）を
通して接地側に通じさせることによって、削滅させるよ
うにしたものである。即ち、限流要素ユニット（６）は
非直線抵抗特性を持っているので、サージによって高圧
が印加されると抵抗が小さくなることによってこれを大
地に逃がし、サージ削滅後の通常の線路電圧に対しては
抵抗値が大きくなることによって、これを遮断して、上
記気中間隙に生じたアークをすみやかに削滅させ絶縁を
回復するものである。

考案が解決しようとする問題点 ところで、上記従来の支持装置（１）に於いて、限流要
素ユニット（６）が気密性を失なう等の原因により限流
素子が特性劣化した場合には、限流要素ユニット（６）
が電流遮断機能を失い、サージ吸収後に、絶縁被覆電線
（４）の通常の対地電圧による続流を遮断できなくな
る。そして、変電所等でこの地絡事故を検出して系統を
切り離すまで〔通常、12500Aで0.4秒〕に、この続流に
よって貫通接触子（15）が放電エネルギーにより気化
し、さらに絶縁被覆電線（４）の芯線（4b）が貫通接触
子（15）との接触点を中心に溶けて、断線することがあ
り、配電系統に重大な損害を与える問題があった。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その手
段は、腕体に取付けられた碍子本体の頭部にバインド線
を介して支持された絶縁被覆電線に装着された放電電極
と、この放電電極に気中間隙を隔てて対向配置されたア
ークホーンを放電側電極に有し、かつ、接地側電極を上
記腕金に支持させて接地した電圧電流特性が非直線性の
材料よりなる限流素子を備えた限流要素ユニットとから
なる絶縁被覆電線の雷断線保護装置において、絶縁被覆
電線に絶縁材を介して装着された金属製の抱持体と、上
記抱持体と絶縁被覆電線とを電気的に接続するため上記
抱持体に螺入されたネジ部材と、上記ネジ部材とは異な
る位置に離隔させて、しかも、前記アークホーンに対向
させて上記抱持体に突出形成され、かつ、その容積を、
続流によって生じる放電エネルギーを気化することによ
って所定時間だけ吸収し得る大きさとした放電電極と、
上記放電電極及びネジ部材を包含して上記抱持体を囲繞
し、かつ、上記放電電極の先端と前記アークホーンとの
対向部分に透孔を有する絶縁カバーとを具備させたもの
である。

作用 本考案は上記構成としたから、限流素子が正常な状態に
ある間は、雷サージ電圧によって限流素子を瞬間的に通
電状態として電流を大地へアースさせ、続流は、限流素
子の非通電状態への復帰によって遮断される。一方、限
流素子が故障して非通電状態への復帰が行なわれなくな
ると、放電電極とアークホーンとの間で続流放電が継続
し、変電所等でこの地絡事故を検出して系統を切り離す
までの間、上記続流放電によって、放電電極及びアーク
ホーンが溶損する。アークホーンの方は、限流素子が故
障しており、限流要素ユニット全体を交換することにな
るので、問題はないが、放電電極の方は、絶縁被覆電線
の芯線を溶損させる恐れがあり、配電系統の復旧を遅延
させ、重大な影響がある。そこで、本考案は、放電電極
の容積を大きくすると共に、放電電極の位置とネジ部材
の位置とを金属製抱持体を使用して異なる位置に離隔さ
せて設けることによって、放電電極が溶損してもなおネ
ジ部材から絶縁被覆電線の芯線までは金属製の抱持体が
介在することによって、絶縁被覆電線の芯線が溶損する
ことを防止することができるようにしたものである。
尚、絶縁カバーを設けることによって、平常時の安全性
を確保させている。

実施例 本考案に係る絶縁被覆電線の雷断線保護装置の一実施例
を第１図乃至第６図を参照しながら説明する。同図に於
いて、（20）は碍子で、腕金（21）に取り付けられてい
る。（22）は絶縁被覆電線で、上記碍子（20）の頭部
（20a）に、バインド線（23）によって把持されてい
る。（24）は放電電極（24a）を有する金属製の抱持体
で、碍子（20）の近傍の絶縁被覆電線（22）を、バイン
ド線（23）と共に挾むことにより固定されている。（2
5）は上記金属製の抱持体（24）の内面に添着された絶
縁材で、例えば絶縁コンパウンド（25a）を介してゴム
シート（25b）が添着されたものである。（26）は上記
抱持体（24）を囲繞する絶縁カバーで、その頂端部（26
a）には透孔（26b）を有し、複数の係止ピン（27）（2
7）…により連結される。（28）は電圧電流特性が非直
線性の材料よりなる限流素子を備えた限流要素ユニット
で、上記腕金（21）に装着された取付金具（21a）に、
その接地側電極（28a）をもって取り付けられている。
（29）はアークホーンで、その先端（29a）が金属製の
抱持体（24）の放電電極（24a）に対向するように、限
流要素ユニット（28）の放電側電極（28b）に固定され
ている。

上記金属製の抱持体（24）は第２図乃至第４図に示すよ
うに、支点ピン（24b）を中心にして開閉する一対の抱
持体（24c）（24c′）の一方（24c）に溶け代として放
電電極（24a）を一体的に突出形成したもので、その取
り付けは、絶縁被覆電線（22）をバインド線（23）と共
に抱持体（24c）（24c′）の内側Ｒ面に絶縁材（25）を
介して挟み付け、両抱持体（24c）（24c′）を二個のボ
ルト（29′）（29′）で掌合するように締め付け、さら
にネジ部材（30）（30）を抱持体（24）のネジ孔（24
d）（24d）に螺入することにより、絶縁被覆電線（22）
の芯線（22a）と電気的に接続して行われた後、絶縁カ
バー（26）を抱持体（24）に囲繞する。ここで、上記放
電電極（24a）は続流によって生じる放電エネルギーを
気化することによって所定時間だけ吸収し得る容積で突
出形成される。通常、変電所等が地絡事故を検出して系
統を切り離すのは、12500Aで0.4秒後と設定されてお
り、放電電極（24a）の材質を、例えば銅とした場合、
実験により約11cm³が溶け代として必要とされる。ま
た、上記ネジ部材（30）は、例えば第５図に示すように
ボルトの先端にネジ山のない部分を設け、先端側から穿
孔し且つ先端外周をテーパ面とすることによって、先端
が中心を向く円形の刃を形成したものである。このネジ
部材（30）（30）をネジ孔（24d）（24d）に螺入すると
先端の刃（30a）は、絶縁材（25）と絶縁被覆（22b）と
を食い破りさらに芯線（22a）に突き当たり、内側にカ
ール状に折曲して、大きな接触面積を持って電気的に接
続される。ここで、上記ネジ部材（30）の材質を銅とし
た場合、必要最小限度の接触面積Scmm²は次式により
求められる。

但し、Ｊ＝4.2J/cal Ｑ＝0.81cal/cm³・℃ α＝0.00393/℃ Ts1＝30℃ Ts2＝1084.5℃ r₁＝1.72×10^-6/s ｔ＝0.4sec Ｉ＝12500A より、Sc＝27.8mm²が求められ、銅の場合の接触面積は2
7.8mm²以上であればよい。

一方、金属製の抱持体（24）の材質は銅、アルミニウム
以外でも可能であるが、電触が起こりにくいように、絶
縁被覆電線（22）の芯線（22a）が銅線ならば、抱持体
（24）の材質は銅合金等にすることが好ましい。また、
ネジ部材（30）の材質は芯線（22a）と同一若しくはそ
れよりも軟らかい材質のものが好ましい。これは螺装し
た時、芯線（22a）を傷付けないようにするためであ
る。尚、この抱持体（24）は溶け代として、例えば銅の
場合約11cm³以上の容積の放電電極（24a）を有しておれ
ばよく、形状は図示例以外のものにすることができる。
また、絶縁カバー（26）も形状は図示例以外のものでも
かまわない。さらにネジ部材（30）も上式より求めら
れる接触面積以上であれば他の構造のものを使用するこ
とが可能である。例えば、予め接触部分の絶縁被覆（22
b）を剥ぎ取って置けば、普通の形状のボルトを使用す
ることもできる。

また、上記アークホーン（29）は、一端に突部（29a）
を円形状に切り起こした第６図に示すような平板状導体
（29c）を、限流要素ユニット（28）の放電側電極（28
b）から延設した取付金具（31）にネジ（32）で固定し
て構成される。即ち、この突部（29a）が、上記抱持体
（24）の放電電極（24a）に対向するように、中間に設
けたネジ（32）による連結部で調整する。ここで、突部
（29a）が円形となっているのは、放電特性が極性によ
って異ならないようにし、安定した放電をさせるためで
ある。突部（29a）が、例えば直線状である場合には放
電の極性によって放電電圧が変化する。このようなアー
クホーン（29）は限流要素ユニット（28）の放電側電極
（28b）に固定され、抱持体（24）との間に所定気中間
隙を形成させるものであればよい。

上記構成において、限流要素ユニット（28）が劣化して
雷サージ後の通常の対地電圧による続流を遮断できなく
なった場合には、変電所等が地絡を検出して系統を切り
離すまでの間に、抱持体（24）の放電電極（24a）が溶
融・気化することによって続流による熱エネルギーを吸
収する。従って、絶縁被覆電線（22）が溶断する事故が
防止でき、地絡があっても絶縁被覆電線（22）は確実に
保護されるので、系統の保守管理を容易に行うことがで
きるようになる。

考案の効果 本考案によれば、限流素子の故障時の続流アークによる
絶縁被覆電線の芯線の溶損を一層確実に防止することが
できるため、配電系統の損害を軽減し、停電事故を減少
させて早期復旧を可能とし得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係る絶縁被覆電線の雷断線保護装置の
一実施例を示す全体図、第２図は第１図の部分拡大図、
第３図は第２図の側断面図、第４図は抱持体の動きを説
明するための側面図、第５図はネジ部材と芯線との接続
状態を示すための断面図、第６図はアークホーンの平面
図、第７図は従来の雷断線保護装置の全体図、第８図及
び第９図は従来の放電用電極を説明するための側断面図
である。 （20）……碍子本体、（21）……腕金、（22）……絶縁
被覆電線、（24）……抱持体、（26）……絶縁カバー、
（28）……限流要素ユニット、（28a）……接地側電
極、（28b）……放電側電極、（29）……アークホー
ン、（30）……ネジ部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】腕体に取付けられた碍子本体の頭部にバイ
   ンド線を介して支持された絶縁被覆電線に装着された放
   電電極と、この放電電極に気中間隙を隔てて対向配置さ
   れたアークホーンを放電側電極に有し、かつ、接地側電
   極を上記腕金に支持させて接地した電圧電流特性が非直
   線性の材料よりなる限流素子を備えた限流要素ユニット
   とからなる絶縁被覆電線の雷断線保護装置において、 絶縁被覆電線に絶縁材を介して装着された金属製の抱持
   体と、 上記抱持体と絶縁被覆電線とを電気的に接続するため上
   記抱持体に螺入されたネジ部材と、 上記ネジ部材とは異る位置に離隔させて、しかも、前記
   アークホーンと対向させて上記抱持体に突出形成され、
   かつ、その容積を、続流によって生じる放電エネルギー
   を気化することによって所定時間だけ吸収し得る大きさ
   とした放電電極と、 上記放電電極及びネジ部材を包含して上記抱持体を囲繞
   し、かつ、上記放電電極の先端と前記アークホーンとの
   対向部分に透孔を有する絶縁カバーとを具備しているこ
   とを特徴とする絶縁被覆電線の雷断線保護装置。