JPH0795407B2

JPH0795407B2 - 絶縁装置

Info

Publication number: JPH0795407B2
Application number: JP60243776A
Authority: JP
Inventors: フレデリツク、リー、フオツクス、ジユニア
Original assignee: Hubbell Inc
Current assignee: Hubbell Inc
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: DE3544142A1; FR2574979A1; CA1243352A; US4610033A; JPS61143905A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、一般に高圧送電線や他の電気的構成要素を支
持するために用いられる絶縁装置に関し、特に、１本ま
たはそれ以上の通信用光ファイバを組み込んだ絶縁装置
に関する。

〔従来技術〕

一般に、絶縁装置は、高圧送電線や他の構成要素を支持
するために用いられ、また、通常は、接地電位又はこれ
に近い電位にある送電塔や収容体等と上記高圧送電線等
等とを離しておくために用いられる。

一般的な形式の絶縁器の一例としては、カーブ（kalb）
の米国特許第3,898,372号に示されたものがある。近年
では、この形式の絶縁装置は、通常は、ファイバガラス
等の絶縁性物質で形成されたロッドを中心部に有してお
り、このロッドの終端には導電性の終端部材が強固に固
定されている。このロッドおよび終端部材は、基本的な
荷重に耐え得る構造を有しており、ロッドは非常に強
く、かつ終端部材は端部が曲げられてロッド終端にしっ
かりと固定して取り付けられている。

このロッドは、通常はスカート状の一連の部材によって
覆われる。この部材は、「ウェザーシェド」、あるい
は、単に「シェド」と呼ばれ、良質絶縁性材料で作られ
る。この材料としては、従来はセラミックが用いられて
いたが、最近ではEPMの如きゴム状の重合体材料が用い
られている。このシェドは、ロッドに沿って端から端ま
で配置され、導電性の終端部材の間の非常に長い外側表
面を形成している。ロッドの長さとシェドの数は、通常
の電圧状態に応じて設定される。そして、ウェザーシェ
ドと中心の補強部材との間の空間は絶縁性材料で満たさ
れ、導電経路を形成する原因になる汚物および湿気の侵
入が防止されている。この目的のためには、シリコング
リスの如き材料が適している。

使用時には、この絶縁装置は高い電位差のある（又は高
電位差のあることが予想される）ポイントの間に終端部
材で取り付けられる。この絶縁装置は、送電塔のアーム
と伝送線との間に取り付けられ、この伝送線を支持する
ハンガーとして用いられる。すなわち、上端にある高電
圧部分をハウジングで支持するための常設部材として用
いることができる。

〔発明の目的〕

また、従来の絶縁装置として、絶縁構造に収容されかつ
保護される１本又はそれ以上の光ファイバを有するもの
が知られている。この光ファイバを通信経路として用い
ることにより、電位差による影響や、電磁的干渉等の影
響を除去することができる。

このような光ファイバを備えた絶縁装置は、工場で完成
状態まで組み立て、この装置を取り付け現場に運んで伝
送線等に取り付ける際には最小限の開口部のみを有する
ように構成することが望ましい。なぜなら、この絶縁装
置の取り付け作業を行う際（特にこの作業時の気候が悪
い場合）に、湿気や土が付着してしまうおそれがあるか
らである。絶縁装置の内部に湿気や汚物が付着した場
合、使用時に高圧が印加されると、電流経路が形成され
てしまい、絶縁装置として機能しなくなってしまう。し
たがって、絶縁装置をこれらの汚染物から保護すること
は、非常に重要である。

また、絶縁装置の価格を低減させるためには、工場にお
ける組み立て工程も、簡単なものとする必要がある。

本発明は、工場および取り付け現場での作業が簡単で、
且つ、湿気や土が内部に侵入して故障するおそれのない
絶縁装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明の絶縁装置は、中央部に配置された非導電性の補強部材（10）と、互い
に物理的に分離され且つ異なる電位を有する装置の間に
前記補強部材（10）を取り付けるためにこの補強部材
（10）の両端にそれぞれ設けられた取り付け具（11,1
2）と、この取り付け具（11,12）の間に位置する前記補
強部材（10）の両端にこの補強部材（10）を外周方向に
沿って囲むように取り付けられて固定された第1,第２の
ハウジング（19,20）と、それぞれが前記補強部材（1
0）を外周方向に沿って囲むように構成されこの補強部
材（10）の長手方向に沿って配列された複数のシェド
（14）と、前記補強部材（10）の外周面に沿って延びた
溝（17）と、前記補強部材（10）の前記溝（17）に沿っ
て前記シェド（14）内を延びて絶縁装置の一端から他端
に通信経路を形成する少くとも１本の光ファイバ（16）
とを備えた絶縁装置であって、前記第1,第２のハウジング（19,20）が、それぞれ、前記補強部材（10）の軸上に離れて取付・固定された終
端部材（22,24）と、この終端部材（22,24）とその間の空間とを囲んで密閉
チャンバを構成する略円筒スリーブ（29）と、外部の光ファイバ（36）を前記密閉チャンバ内に導くた
めに該光ファイバ（36）に軸上の外側の前記終端部材
（24）を貫通させた部分の密閉を保証する手段と、を備えたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例にもとづき図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は前述の米国特許第3,898,372号に示された絶縁
装置と全体的構成において同一の絶縁装置の基本構造を
示しているが、多くの点においてそれと異なっている。
この絶縁装置構造体は、公知の方法で終端部材11,12に
強固に取り付けられたファイバガラスロッド10（本発明
の「補強部材」に相当する）を備える中心補強部材を有
している。複数のシェド14は、ロッド10の中心部分を覆
うように、端から端まで配置されている。

シェドの形状は、上記米国特許第3,898,372号のものと
いくつかの点で異なっている。第１に、望遠鏡の筒のよ
うにシェドが順次はめ込まれている訳でない。第２に、
これらのシェドは、上記米国特許のようにロッドに強固
に固着されている訳でない。第３に、これらのシェド
は、絶縁装置が最初に製造された際に、互いに固着され
ている。しかしながら、これらのことは、本発明の要旨
に直接関係する技術的事項ではない。

本発明では、第１図に示すように、内部光ファイバ16が
ロッド10に沿って軸方向に伸びている。そして、この内
部光ファイバ16は、ロッドの長手方向に沿って延びた溝
17の中に収められている。終端部材11,12（本発明の
「取り付け具」に相当する）に隣接するロッドの両方の
終端には、内側にファイバ16が延びたハウジング19,20
が設けられている。これらハウジングはそれぞれほぼ同
様の構成をしている。すなわち、ハウジング20の内部構
造も、図示されたハウジング19の内部構造と同じであ
る。

各ハウジング19,20は、アルミニウム等の導電性材料で
形成された基部ディスク22（本発明の「終端部材」に相
当する）と、これと同様の材料で形成された頂部ディス
ク24（本発明の「終端部材」および「軸上の外側の終端
部材」に相当する）とを備えている。各ディスク22,24
は、ロッド10を挿通させるための中央開口を有してい
る。また、これらと同様の材料でできた中間チューブ26
は、両端部でディスク22,24の内面と固着されている。
そして、中間チューブ26には、この中間チューブ26の軸
方向に沿って下端から上方へ延びる細長溝（スロット）
27が形成されている。このスロット27は、溝17に対応す
る位置に設けられている。これにより、溝16に治められ
た内部光ファイバ16を、ディスク22とディスク24との間
に取り出すことができる。

これらの各部17,27は、アルミニウム製の円筒スリーブ2
9（本発明の「略円筒スリーブ」に相当する）によって
密閉され、このスリーブ29は、１又は複数本の止めネジ
30により固定されている。ディスク22,24の外周の環状
溝にはＯ型リング32,33が設けられている。このＯ型リ
ング32,33により、スリーブ29の内面との間を密封し
て、外側からハウジング内部への湿気等の侵入を防止す
ることができる。

ハウジング19の内側においては、内部光ファイバ16が公
知の光ファイバコネクタ35に取り付けられ、これによっ
て、内部光ファイバ16と外部光ファイバ36とが接続され
ている。外部ファイバ36は、周知の耐水性バルクヘッド
コネクタ38を介してハウジング19内に入っており、この
耐水性バルクヘッドコネクタ38はディスク24に形成され
た開口に固定されている。耐水性バルクヘッドコネクタ
38の目的は、外部光ファイバ36の外面を覆いつつ、弾性
体の圧接力によって外部光ファイバ36を固定することで
あり、これによってハウジング19内に湿気等が入るのを
防止している。この目的にかなうコネクタは、例えばケ
レムス・ディビジョン・オブ・ハーベイ・ハッベル社に
よって製造されており、そのカタログ番号はSHC−1023
である。

絶縁装置の他方の終端部においては、内部光ファイバ16
は、溝17からハウジング20の内部に取り出されて、外部
光ファイバ40の終端と接続されている。この外部光ファ
イバ40は、上述の耐水性バルクヘッドコネクタ38と同様
の耐水性バルクヘッドコネクタ42を貫通してハウジング
20の頂部ディスクから絶縁装置の内側に延びている。

第１図および第２図では内部光ファイバ16は１本である
が、第３図に示すように複数本の内部光ファイバを設け
ることとしてもよい。第３図において、ハウジング19は
ロッド45を囲み、このロッドには軸方向に延びる６本の
溝47が形成されている。そして、各々の溝47は、光ファ
イバ48を収容している。この例の場合には、内部光ファ
イバ16と外部光ファイバ36とを接続するために、コネク
タ35と同様のコネクタが６個用いられる。あるいは、１
個または複数個のマルチファイバコネクタを使用しても
よい。図３の場合には耐水性バルクヘッドコネクタ38が
複数個必要となるが、複数の外部光ファイバ36を一括し
て扱えるような、異なる型の耐水性バルクヘッドコネク
タを使用してもよい。

第１図および第２図に示された絶縁装置と第３図に変形
例として示された絶縁装置とは、外部ファイバ36,40の
接続に関する部分を除いて全く同様に製造することがで
きる。従って、生産現場においては、全ての絶縁装置７
はロッド10、終端部材11,12、ハウジング19,20と、補強
部材に沿って形成された溝の中で延びる内部光ファイバ
16または47とを用いて組み立てられる。ロッド10を覆う
シェド14の内部は、十分な密封性および粘着性を有する
材料で満たされている。このようにして仕上げられた絶
縁装置は、重合体の粘着物（すなわち封止材）を用いて
欠陥等を修理した後に、ほぼ完成品の状態で出荷され
る。

そして、最終的な組み立ては、この絶縁装置が使用され
る場所において、支持構造体および伝送線等（すなわ
ち、支持構造体とともに使用される電気的要素）に終端
部材11,12を接続することによって行われる。また、外
部光ファイバ36,40は、耐水性バルクヘッドコネクタ38,
42に挿入されて、内部光ファイバ16の終端にそれぞれ接
続される。なお、この作業のために、スリーブ29を保持
する止めネジ30がゆるめられ或いは取り外されて、ハウ
ジング19,20の内部が見えるように、円筒スリーブ29が
軸方向に移動される。外部光ファイバ36および耐水性バ
ルクヘッドコネクタ38は、頂部ディスク24の開口に挿入
される。さらに、外部光ファイバ36は、対応するコネク
タ35に接続される。そして、スリーブ29は元の位置に戻
され、止めネジ30を入れて締めることにより固定され
る。また、ハウジング19内には、乾燥剤も収納される。

取り扱いの便宜を図るためには、第１図に示すように、
内部光ファイバ16がハウジング内で余分な長さを持って
いることが望ましい。これにより、コネクタ35に取り付
ける際に、内部光ファイバ16の終端部の余分な部分を切
断することができる。

この組立体の使用方法や、ファイバ36,40を延ばす場所
は、絶縁装置の用途の特徴によって決定される。このよ
うな用途の一例を第４図に示す。第４図では、第１図に
示した絶縁装置の組立体には符号50が付されており（一
部分のみ示されている）、伝送線52を支持するために用
いられている。すなわち、この組立体50の下端は、シャ
ックル53によって伝送線に接続され、また、上端はシャ
ックル54によって支持アーム56に接続され、支持アーム
56は伝送線支持塔の一部分をなしている。

伝送線52はセンサ58を有しており、このセンサ58からは
光ファイバ59（図１の外部光ファイバ40に該当する）が
延びている。そして、この光ファイバ59は、第１図で示
したように、終端部材60（図１のハウジング20に該当す
る）の内部で、絶縁装置50内の内部光ファイバに接続さ
れている。絶縁装置の他方の終端では、光ファイバ62
（図１の外部光ファイバ36に該当する）がハウジング64
内まで延び、図１のコネクタ35の如きコネクタによって
絶縁装置内の内部光ファイバの他端に光学的に接続され
ている。光ファイバ62は、接合箱65まで延び、そこで光
ファイバ66に接合される。光ファイバ66は、他の絶縁装
置からの光ファイバ（図示せず）とも接続されたマルチ
ファイバケーブルである。そして、このケーブルは、分
析・表示ユニット68に接続される。

図４の実施例の目的は、伝送線52を通る電流の監視を行
うことにある。そして、電流測定を行う主な目的は、温
度や振動等の伝送線の物理的特性を測定することにあ
る。この電流測定において、センサ58は、電流交換器
と、この電流交換器が生成した電気信号を光ファイバ用
電磁信号に変換する周知の変換器とを有している。この
電磁信号としては、検出した電流の振幅を種々の繰り返
し比でパルス変調した可視光を使用することができる。
また、コード変換器を用いて、検出値を種々の電流値を
表わすデジタルパターンに変換して、これを電磁信号と
して使用してもよい。

このようにして生成された光パルスは、光ファイバ59に
よって絶縁装置50内の内部光ファイバに送られ、さら
に、光ファイバ62および光ファイバ66を通って、分析・
表示ユニット68に供給される。この分析・表示ユニット
68に供給された信号は、復号化されて、メーターによっ
て読み取れるような信号に変換される。また、より完全
に記録するために、細長い線図上へ記録をする記録計を
用いてもよい。

後述するように、分析・表示ユニット68は、送電塔の土
台に設けられ、適当な場所の変電所内に設置される。そ
して、センサ58によって継続的かつ反復的に測定が行わ
れている間は、分析・表示ユニット68の電位は、ほぼ接
地電位に保たれる。このセンサ58は、接地電位よりもは
るかに高電位となり得る伝送線52に接続されている。こ
のように、継続的に時々記録してチェックすることは、
オペレータにとっては便利なことである。センサ58の位
置では、例えば光の乱れ、種々の要因によるラジオ周波
数の場の乱れ、ラジオ周波数での電磁信号の乱れ或いは
伝送線に沿って存在する低いレンジでの電磁信号の乱れ
等の状態変動が発生し得る。しかし、このような乱れを
有する信号が発生しても、光ファイバによって伝送され
る短波長の電磁信号にはほとんど影響しない。もちろ
ん、この信号は、種々の光信号である。すなわち、選択
されたファイバおよび両方の終端の変換器の特性に依存
する種々の波長の光である。

第５図に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、
通信手段による連結は、地理的に離れた位置70,72の間
で行われる。これらの位置は互いに何マイルも離れてい
るが、このことは必須要件ではない。さらに、これらの
位置は、支持塔74,75を備えた送電線経路に近接してお
り、これらの支持塔74,75でライン76,77を含む各伝送線
を支持している。もちろん、これらの伝送線の間には、
多くの他の支持塔も存在している。

各伝送線は第１図に示したような一般的な型式の絶縁装
置によって支持されているが、伝送線77のみが光ファイ
バを有する絶縁装置80,81によって支持されている。絶
縁装置80,81の間の伝送線77の一部分は、第６図に詳細
に示すように、高電圧ケーブルに沿って配設された光フ
ァイバ83を有している。図６に示した絶縁装置81におい
て、光ファイバ83は耐水性バルクヘッドコネクタ42を貫
通して絶縁装置の底部でハウジング20に挿入されてお
り、第１図に示したように内部光ファイバ16に接続され
る。一方、図５に示したように、絶縁装置81の頂部にお
いては、内部光ファイバ16が塔75の支持アーム84に沿っ
て配設された光ファイバ85と接続されており、この光フ
ァイバ85は塔を下りて位置72に導かれる。

絶縁装置80において、光ファイバ83の他端は、図１と同
じ方法で絶縁装置80内の内部光ファイバ16の一端に接続
される。そして、内部光ファイバ16の他端は光ファイバ
87に接続され、この光ファイバ87は支持アーム88に沿っ
て塔74を下りて位置70に至る。位置70,72には、それぞ
れ、変換器または受信器の一方又は両方が設置される。
この変換器は、それぞれ周知の型式のものであり、光フ
ァイバで伝送できるように波長を調整した電磁エネルギ
ーを生成する能力を持っている。同様に、受信器は、そ
れぞれ、電磁信号を受信するための公知の型式のもので
ある。変換器および受信器としては、通信の形式に応じ
た型式のものが選ばれる。

以上、実施例について説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、特許請求の範囲の記載を超えない範
囲において種々の変形が可能である。

以上説明したように、本発明の絶縁装置では、以下のよ
うな理由により、取り付け時に装置の内部を外にさらす
時間が非常に短く、また、取り付け後も装置内に水分等
の汚染物が侵入し難いので、この水分等によって絶縁装
置内に電流が流れてしまうおそれが少ない。この効果
は、組み立て時の天候が悪い場合に、特に有効である。

この絶縁装置を構成するロッド10、終端部材11,12、
ハウジング19,20およびシェド14が、それぞれ工場での
製造時にシーリングや接着剤等によて密閉されている。

内部光ファイバ16をはめ込むための溝17をロッド10が
備え、このロッド10とシェド14とで覆うことにより内部
光ファイバ16を汚染物から保護する構成となっている。
そして、このような構成は工場での製造段階で組み立て
られ、この部分が取り付け現場で外部にさらされること
はない。

予め絶縁装置内に内部光ファイバ16が配設されている
ので、取り付け現場では、止めネジ30を緩めて（或いは
取り外して）、ハウジング19,20を開き、その後、外部
光ファイバ36を頂部ディスク24に固定して内部光ファイ
バと接続するだけでよい。すなわち、簡単に組み立てる
ことができる。

内部光ファイバ16と外部光ファイバ36,40とをハウジ
ング19,20内で接続する構成となっているので、この接
続部が外部にさらされない。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、工場およ
び取り付け現場での作業が簡単で、且つ、湿気や土が内
部に侵入して故障するおそれのない絶縁装置を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一部をなす絶縁装置を側面から見た一
部断面図、第２図は第１図の２−２線断面図、第３図は
第２図と同様の断面図で本発明に用いられる絶縁装置の
変形例に係るもの、第４図は本発明に係る装置の他の実
施例を示す側面およびブロック図、第５図は本発明の特
徴に関係する伝送線システムの一部の概略図、第６図は
第５図の一部拡大図である。 10……ファイバガラスロッド、11,12……終端部材、14
……シェド、16,36,40,59,62……光ファイバ、17,27…
…スロット、19,20,64……ハウジング、22……基部ディ
スク、24……頂部ディスク、26……中間チューブ、29…
…スリーブ、30……止めネジ、35……光ファイバコネク
タ、38,42……耐水性バルクヘッドコネクタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部に配置された非導電性の補強部材
と、互いに物理的に分離され且つ異なる電位を有する装
置の間に前記補強部材を取り付けるためにこの補強部材
の両端にそれぞれ設けられた取り付け具と、この取り付
け具の間に位置する前記補強部材の両端にこの補強部材
を外周方向に沿って囲むように取り付けられて固定され
た第1,第２のハウジングと、それぞれが前記補強部材を
外周方向に沿って囲むように構成されこの補強部材の長
手方向に沿って配列された複数のシェドと、前記補強部
材の外周面に沿って延びた溝と、前記補強部材の前記溝
に沿って前記シェド内を延びて絶縁器の一端から他端へ
の通信経路を形成する少くとも１本の内部光ファイバと
を備えた絶縁装置であって、前記第1,第２のハウジングが、それぞれ、前記補強部材の軸上に離れて取付・固定された終端部材
と、この終端部材とその間の空間とを囲んで密閉チャンバを
構成する略円筒スリーブと、軸上の外側の前記終端部材を貫通させることにより、外
部光ファイバを前記密閉チャンバ内に導くいた部分の密
閉を保証する手段と、を備えたことを特徴とする絶縁装置。
【請求項２】前記補強部材の外周面に沿って延びた溝、
および、この溝に配設された前記内部光ファイバが、そ
れぞれ複数個であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の絶縁装置。
【請求項３】前記内部光ファイバを前記外部光ファイバ
に接続するために前記ハウジング中に設けらた手段をさ
らに有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の絶縁装置。
【請求項４】前記補強部材に形成された複数の前記溝
が、前記補強部材の長手方向に延び、且つ、この補強部
材の外周に均一に配設された実質的に平行な溝であるこ
とを特徴とする請求項２記載の絶縁装置。