JPH0777093B2 - 架空送電線用避雷碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は落雷に起因する異常高電圧が送電線に加わる
とき、それを速やかに接地するとともに、その後生じる
続流アークによる送電線の地絡事故を防止するための絶
縁回復機能を備えた架空送電線用避雷碍子装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、架空送電線を吊下するとともに、落雷時の絶縁回
復機能を備えた碍子装置として、例えば、第10図に示す
ように、搭体71の支持アーム72に、酸化亜鉛素子を内蔵
した避雷碍子連73,73を単体で連結し、架空送電線74を
吊下するものがあった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、避雷碍子連73のみで構成された前記碍子装置
75,76では、電線荷重に対する機械的強度の信頼性に限
界があった。このため、電線荷重の大きな超々高圧（例
えば、50万Ｖ）架空送電線路に、前記碍子装置75,76を
適用するのは困難であった。

一方、大きな電線荷重に対応するため、定格の均一な複
数の耐張碍子連を並列に配置し、碍子装置を構成するも
のがあった。これらの耐張碍子連の全てを避雷碍子連73
に代えて碍子装置を構成することも考えられる。ところ
が、複数の避雷碍子連73で構成される碍子装置では、そ
のサイズや重量が過大となり、標準的に使用される鉄塔
を対象にしたとき、装柱上に大きな問題があった。

この発明は上記の事情を鑑み、電線支持機能を備えた避
雷碍子連と、同避雷碍子連と、重量，サイズ，形状な
ど、定格の異なる碍子連とを複数並列に配列して、複連
の碍子装置を構成するものである。このように、定格の
異なる碍子連で構成される複連の碍子装置はこれまでな
かった。そして、この発明では、避雷碍子の電気的信頼
性を損うことなく、大きな電線荷重に対応できる機械的
強度に優れ、かつ、架設状態のコンパクトで安定した架
空送電線用避雷碍子装置の提供を目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は架空送電線の支持荷重を主として分担し、か
つ、並列に配列された３連以上の碍子連を備えた碍子装
置において、前記並列に配設された各碍子連のうち送電
線の荷重を支持する機能のみを分担する両側の碍子連以
外の碍子連の少なくともひとつの碍子連を、複数の碍子
本体を連設しこの碍子本体毎の笠部の軸心方向に沿っ
て、電圧電流特性が非直線性の避雷素子を嵌入した絶縁
支持筒を突出形成し、同絶縁支持筒の両端部には前記避
雷素子に電気的に接続される両電極を設けて避雷機能を
有する懸垂型の避雷碍子連とし、前記並列に配列された
各碍子連の接地側端部は搭体側連結機構を介して塔体に
連結し、同じく各碍子連の課電側端部には架空送電線を
支持する電線側連結機構を取着するという構成を採用し
ている。

（作用） この発明は前記手段を採用したことにより次のように作
用する。

搭体と架空送電線との間に架設された装置に掛かる電線
荷重は、懸垂型の避雷碍子連と他の碍子連とにそれぞれ
分担される。このため、前記懸垂型の避雷碍子連は大き
な電線荷重に対応して使用することができる。さらに、
全体として機械的強度に対する信頼性が向上する。又、
懸垂型の避雷碍子連と他の碍子連とは、それぞれ並列に
配列され、安定した設置状態となり、しかも、他の碍子
連は避雷碍子連より小型であることから架設空間がコン
パクトとなる。

なお、雷サージによる過大電圧が架空送電線に印加され
ると、避雷碍子連に内蔵された非直線性抵抗素子は速や
かに抵抗値を減じて、雷サージによる大電流を放電す
る。又、その後生じる続流アークは、直ちに絶縁の回復
された非直線性抵抗素子により遮断され、地絡事故を防
止する。更に、設計値以上の雷撃に非直線抵抗素子が破
壊した場合でも碍子連の断連という最悪の状況となるこ
とがなく、又碍子の劣化により前記素子の気密漏れがな
い。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図〜第６図
に基づいて詳細に説明する。

第３図及び第４図に概略を示すように、この実施例の装
置A,Bは、搭体１の支持アーム２左右両側に連結されて
いる。前記両装置A,Bは同様に構成されているので、一
方の装置Ａについてのみ説明し、装置Ｂについては同符
号を付して説明を省略する。

前記装置Ａは、懸垂型の避雷碍子連３と、同避雷碍子連
３の両側に平行に配列された一対の耐張碍子連4,5とを
構成要素とする３連の架空送電線用避雷碍子装置であ
る。前記各碍子連３〜５の一端は、搭体側連結機構６を
介してそれぞれ支持アーム２に掛止され、他端は電線側
連結機構７を介して複数（この実施例では６本）の架空
送電線８に接続されている。前記架空送電線８は、装置
A,B間に介装されたジャンパー線９により接続されてい
る。

第１図及び第２図により各部について詳しく説明する
と、前記支持アーム２には任意の方向への揺動を許容す
る搭体側連結機構６としての３組の連節リンク群10の一
端が連結されている。前記各連節リンク群10の他端は、
それぞれホーン取付金具11を介して各碍子連３〜５に連
結されている。又、前記各碍子連３〜５の他端は連結金
具12〜14及びピン15〜17を介して後述する電線側連結機
構７へ連結されている。

一方、前記各連節リンク群10と各碍子連３〜５との間に
介装された各ホーン取付金具11には、それぞれ接地側の
放電電極としてのアークホーン18が取付けられている。
又、一対の耐張碍子連4,5の連結金具12,14間には、前記
各アークホーン18と所定の気中放電間隙Ｇをもって対向
したアークホーン19が架設されている。

次に、第１図及び第５図に基づき、前記電線側連結機構
７について説明する。

この電線側連結機構７は、複数の架空送電線８を接続す
る引留金具20と、前記ピン15,16間、ピン16,17間にそれ
ぞれ回動可能に連結された一対の連動ヨーク21,22と、
前記引留金具20及び連動ヨーク21,22に対してピン23〜2
6を介して連結された一対の連結リンク27,28とにより構
成されている。又、前記連動ヨーク21（22）において、
ピン15（17）とピン24（26）との間隔を１とし、同様
に、ピン24（26）とピン16（16）との間隔をL2とする
と、懸垂型の避雷碍子連３に対して引張荷重を低く設定
する必要があることから、L2＞２・L1と設定されてい
る。このように構成することにより、懸垂型の避雷碍子
連３は、連動ヨーク21,22で常に釣り合い状態で保持さ
れる。さらに、横振れや熱膨張で生じる各碍子連３〜５
の伸縮が吸収され、各碍子連３〜５には異常な荷重が作
用しない。又、前記間隔L1,L2の選定によって、前記避
雷碍子連３に対する引張荷重は任意に設定できる。

なお、従来の架空送電線用碍子装置では、各耐張碍子連
の引張荷重を均等にするため、L2＝２・L1に設定されて
いる。

第５図に示すように、前記連動ヨーク21,22のピン16寄
りの側端部には、前記連結金具13に干渉して両連動ヨー
ク21,22のP,Q矢印方向への回動を規制する（異常回転を
抑制する）ストッパ29,30が突設されている。そして、
避雷碍子連３が万一離断し、同避雷碍子連３の引張荷重
が開放されると、連動ヨーク21はピン24を中心に時計回
り方向へ、又連動ヨーク22はピン26を中心に反時計回り
方向へ回転される。次いで、連結リンク27がピン23を中
心に時計回り方向に、連結リンク28がピン25を中心に反
時計回り方向に回動され、ピン24,26間の距離が減少す
るとともに、ピン16が第５図の左方向へ移動される。こ
の結果、前記ストッパ29,30の間隔が狭くなって両スト
ッパが連結金具13に当接して連結ヨーク21,22の回転が
停止され、耐張碍子連4,5の衝突が防止され離断に至ら
ないようになっている。

次に、第１図及び第６図に基づいて、前記懸垂型の避雷
碍子連３の構造を説明する。

前記懸垂型の避雷碍子連３を構成するひとつの碍子本体
31は、第６図に示すように、笠部31aと、前記笠部31aの
中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部31bとによ
り一体成形されている。又、同頭部31bの外周にはセメ
ント32によりキャップ金具33が被冠固定されている。前
記キャップ金具33には係合凹部33aが形成され、直上の
碍子本体31のピン金具34を係合できるようにしている。
前記ピン金具34の上部は、前記頭部31bの内部にセメン
ト32により固定され、下端は直下にある別の碍子本体31
のキャップ金具33に対して、その係合凹部33aに係合さ
れている。このようにして、複数の碍子本体31が直列に
連結されている。

前述したように、複数連結された各碍子本体31の笠部31
aには、円筒状をなす複数（この実施例では３箇所であ
るが、１個所でも良い）の絶縁支持筒35が形成されてい
る。前記絶縁支持筒35は、笠部31aに対して等間隔に、
かつ同笠部31aを上下方向に貫通するように、一体に突
出形成されている。又、前記絶縁支持筒35の中には、酸
化亜鉛（ZnO）を要素とする電圧電流特性が非直線性の
避雷素子36が嵌入されている。

前記絶縁支持筒35の上下両端には、キャップ状の上部及
び下部電極37,38が気密的に嵌合されている。そして、
前記上下両電極37,38の端部は、前記絶縁支持筒35の両
端外周にそれぞれかしめ着されている。前記避雷素子36
は押圧ばね39により、上部及び下部の電極37,38間に圧
接固定されている。さらに、前記上下両電極37,38と避
雷素子36とは、電気的に接続されている。

前記上部及び下部の電極37,38の外側には、両電極37,38
をそれぞれ覆うように、かつ、キャップ金具33、又はピ
ン金具34を取り巻くようにほぼ円環状の放熱カバー40,4
1が、圧着固定されている。この両放熱カバー40,41は、
前記上下両電極37,38に対して通電可能、かつ熱伝達可
能に接続されている。前記上部放熱カバー40はキャップ
金具33と、下部放熱カバー41はピン金具34と、それぞれ
円環状の連結金具42,43を介して電気的に接続されてい
る。以上のように構成された複数の碍子本体31によっ
て、懸垂型の避雷碍子連３が構成されている。従って本
実施例の避雷碍子連３が、耐張碍子連４、５の長さが長
短に変化した場合でも連設される碍子本体31の個数を増
減することによって対応することができる。

次に、前記のように構成した架空送電線用避雷碍子装置
の作用について説明する。

超高圧の架空送電線路において、搭体１の支持アーム２
と架空送電線８との間に架設された装置には、架空送電
線８の大きな荷重（以下、単に電線荷重という）が作用
する。このとき、前記電線荷重は、懸垂型の避雷碍子連
３と、一対の耐張碍子連4,5とにそれぞれ分担される。
従って、前記懸垂型の避雷碍子連３の機械的強度は、一
対の耐張碍子連4,5によって補強される。この結果、前
記懸垂型の避雷碍子連３は、その許容荷重の範囲を越え
る超高圧架空送電線路の電線荷重に対して適用できる。

さらに、この発明の実施例では、電線側連結機構７の連
動ヨーク21,22と連結リンク27,28の連結点（ピン24,2
6）の位置を適宜位置に設定することができる。このた
め、架空送電線８の吊下荷重を、主として耐張碍子連4,
5に分担させ、懸垂型の避雷碍子連３に作用する張力を
低く設定することができる。又、各碍子連３〜５の膨張
収縮を吸収し、各碍子連３〜５に常時適切な張力を付与
しておくことができる。この結果、懸垂型の避雷碍子連
３は、その機械的強度が必要最小限に設定できるととも
に、小型軽量化を図ることができて強度上の信頼性を向
上することができる。

さらに、この発明の実施例では、従来の架空送電線に使
用される耐張碍子装置と同様の耐張碍子連4,5に対し
て、懸垂型の避雷碍子連３を装着する構成を採用してい
る。従って、架空送電線路の各搭体１への架設作業は、
従来の複連耐張碍子装置と同様に行うことができる。さ
らに、従来の装置と同様に、装置の機械的強度に対する
高い信頼性を維持するとともに、碍子の結合長が短いの
で、架設空間をコンパクトにできる。又、この実施例の
装置は、懸垂型の避雷碍子連３に対してその両側に、そ
れぞれ同様に構成された耐張碍子4,5を配置している。
従って、装置の架設状態はバランス性が良く安定してい
る。

ところで、架空送電線８に雷サージの過大電圧が印加さ
れると、その電流は電線側連結機構７、各連結金具12〜
14を経て各碍子連３〜５の課電側端、懸垂型の避雷碍子
連３を構成する一端（第３図の左端）の碍子本体31のピ
ン金具34へ流れ、下部の放熱カバー41→下部電極38→下
部の押圧ばね39→避雷素子36→上部の押圧ばね39→上部
電極37→上部の放熱カバー40→キャップ金具33の順に伝
達され、さらに連結された他の碍子本体31へ順次導通さ
れる。そして、前記避雷碍子連３の他端（第３図の右
端）の碍子本体31のキャップ金具33を介して、各連節リ
ンク群10及び支持アーム２を経て大地へアースされる。

このとき、碍子本体31に内蔵された避雷素子36は、その
特性により速やかに抵抗値を減じ、雷サージによる大電
流を放電する。又、前記雷サージに継続する続流は、直
ちに抵抗値を復元して絶縁の回復された避雷素子36によ
り抑制遮断され、電線路は正常状態に復帰される。

又、この発明は次のように実施することもできる。

（１） 第７図に示すように、搭体側連結機構６を各碍
子連３〜５に連結される連結金具44〜46と、前記連結金
具44〜46に対して、ピン47〜49を介して連結される一対
の連動ヨーク50,51と、前記両連動ヨーク50,51に対して
ピン52,53で連結される一対の連結リンク54,55と、前記
連結リンク54,55に対してピン56,57を介して連結される
支持ヨーク58と、前記支持ヨーク58と支持アーム２とを
所定の方向の相対回動可能に連接される一組の掛止金具
群59とにより構成するとともに、前記両連動ヨーク50,5
1にストッパ60,61を突設すること。

この別例では、支持アーム２に対して装置が一点で支持
されるので、装置の設置作業が簡略化される。

（２） 第８図に示すように、懸垂型の避雷碍子連３
と、３連の耐張碍子連62〜64と、搭体側連結機構６及び
電線側連結機構７とにより４連の耐張碍子装置を構成す
ること。

（３） 第９図に示すように、懸垂型の避雷碍子連３
と、２連の懸垂碍子連65,66と、搭体側連結機構６及び
電線側連結機構７とにより、３連の懸垂碍子装置を構成
すること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は避雷碍子連の電気的信
頼性を損うことなく、架空送電線の大きな荷重に対応し
て荷重分担を行うので、避雷碍子連の機械的強度の強化
が可能で、かつ、コンパクトで安定した架設状態を実現
できるばかりでなく、耐張碍子連の長短に応じて碍子本
体の個数を増減し避雷碍子連の長さを変化させることが
でき荷重が作用すると弓状に曲がってこれを受容し機械
的強度に優れている。更にこの発明では、避雷素子が笠
部に取付けられているので、設計値以上の雷撃により万
一同素子が破壊した場合でも、クラック等により碍子頭
部が破損することもなく、電線支持機能は保持されるた
め碍子連の断連という致命的な状況は防止されるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示す架空送電
線用避雷碍子装置の拡大平面図、第２図は第１図の正面
図、第３図は架空送電線用避雷碍子装置の搭体への装設
状態を示す略体正面図、第４図は第３図の平面図、第５
図は電線側連結機構付近の部分拡大平面図、第６図は懸
垂型の避雷碍子連を構成する碍子本体の拡大半縦断面
図、第７図はこの発明の搭体側連結機構の別例を示す平
面図、第８図はこの発明の別例を示す略体平面図、第９
図は同じく別例を示す略体正面図、第10図は従来例を示
す略体正面図である。 １……搭体、２……支持アーム、３……懸垂型の避雷碍
子連、4,5……耐張碍子連、６……搭体側連結機構、７
……電線側連結機構、８……架空送電線、21,22……連
動ヨーク、29,30……ストッパ、31……碍子本体、35…
…絶縁支持筒、36……避雷素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−158625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−32308（ＪＰ，Ａ) 実公 昭42−20856（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭41−7211（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架空送電線（８）の支持荷重を主として分
   担し、かつ、並列に配列された３連以上の碍子連を備え
   た碍子装置において、前記並列に配設された各碍子連
   （３〜５）のうち両側の碍子連（4,5）を送電線の荷重
   を支持する機能のみを分担する碍子連とし、この間の碍
   子連の少なくともひとつの碍子連を、複数の碍子本体
   （31）を連設しこの碍子本体（31）毎の笠部（31a）の
   軸心方向に沿って、電圧電流特性が非直線性の避雷素子
   （36）を嵌入した絶縁支持筒（35）を突出形成し、同絶
   縁支持筒（35）の両端部には前記避雷素子（36）に電気
   的に接続される両電極（37,38）を設けて避雷機能を有
   する懸垂型の避雷碍子連（３）とし、前記並列に配列さ
   れた各碍子連（３〜５）の接地側端部は搭体側連結機構
   を介して塔体（１）に連結し、同じく各碍子連（３〜
   ５）の課電側端部には架空送電線（８）を支持する電線
   側連結機構（７）を取着したことを特徴とする架空送電
   線用避雷碍子装置。
2. 【請求項２】架空送電線（８）を支持する電線側連結機
   構（７）は、一対の耐張碍子連（4,5）の中間に懸垂型
   の避雷碍子連（３）を配列する３連の各碍子連（３〜
   ５）の課電側端部に連結される連結金具（12〜14）と、
   前記連結金具（12〜14）に連結される一対の連動ヨーク
   （21,22）と、さらに一対の連結リンク（27,28）を介し
   て前記連動ヨーク（21,22）と連結される架空送電線
   （８）の引留金具（20）とよりなる特許請求の範囲第１
   項に記載の架空送電線用避雷碍子装置。
3. 【請求項３】搭体側連結機構（６）は、各碍子連（３〜
   ５）の接地側端と搭体（１）とを、それぞれ独立して連
   結する連節リンク群（10）により構成されてなる特許請
   求の範囲第１項に記載の架空送電線用避雷碍子装置。
4. 【請求項４】搭体側連結機構（６）は、一対の耐張碍子
   連（4,5）の中間に懸垂型の避雷碍子連（３）を配列す
   る３連の各碍子連（３〜５）の接地側端部に連結される
   連結金具（44〜46）と、前記連結金具（44〜46）と連結
   される一対の連動ヨーク（50,51）と、さらに一対の連
   結リンク（54,55）を介して前記連動ヨーク（50,51）と
   連結される支持ヨーク（58）と、前記支持ヨーク（58）
   を搭体（１）に一点で連結する封止金具群（59）とより
   なる特許請求の範囲第１項に記載の架空送電線用避雷碍
   子装置。
5. 【請求項５】搭体側及び電線側の連結機構（6,7）の一
   対の連動ヨーク（21,22,50,51）は、懸垂型の避雷碍子
   連（３）の離断時に両連動ヨーク（21,22,50,51）の異
   常回転を抑制するストッパ（29,30,60,61）を備えてな
   る特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の架空送電線
   用避雷碍子装置。
6. 【請求項６】３連以上の各碍子連（３〜５）は、その課
   電側端部に各碍子連（３〜５）共通のアークホーン（1
   9）を備え、接地側端部に各碍子連ごとにアークホーン
   （18）を備えている特許請求の範囲第１項に記載の架空
   送電線用避雷碍子装置。