JPH08138470A - 送電線路における避雷碍子装置の適用構造 - Google Patents

送電線路における避雷碍子装置の適用構造

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JPH08138470A
JPH08138470A JP6282243A JP28224394A JPH08138470A JP H08138470 A JPH08138470 A JP H08138470A JP 6282243 A JP6282243 A JP 6282243A JP 28224394 A JP28224394 A JP 28224394A JP H08138470 A JPH08138470 A JP H08138470A
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lightning arrester
transmission line
phase
arrester device
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JP6282243A
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Shuichiro Motoyama
修一郎 本山
Katsuhisa Yamada
勝久 山田
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ギャップ式避雷碍子装置を適用したのと同等な
再送電に対する信頼性を得ること。また、雷撃後の鉄塔
の電位上昇についてもそれを低減すること。さらに、開
閉サージを抑制して、絶縁間隔を縮小すること。 【構成】 変電所1間には多数個の鉄塔2が立設され、
各鉄塔2には三相二回線の送電線3α〜3γ、4α〜4
γが支持碍子5を介して支持されている。この送電線路
には所定距離毎にねん架鉄塔6が配設され、送電線3α
〜3γ、4α〜4γは上、中、下の各相を配置替えされ
ている。そして、ねん架鉄塔6を境とした各区間Α、
B、Γにおいて落雷頻度の高い場所に設置された各鉄塔
2αに対し、雷撃頻度における雷電流波高値が最も大き
くなる中相にはギャップ式避雷碍子装置8が適用され、
上下相にはギャップレス式避雷碍子装置9が適用されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、雷撃によるサージ電流
が送電線に侵入した場合に、そのサージ電流を速やかに
鉄塔を介して大地に放電するとともに、その後に生じる
運転電圧に基づく続流電流を抑制遮断して、地絡事故を
防止するための送電線路にけおる避雷碍子装置の適用構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、変電所や発電所等の電力設備間
に配設される送電線路は、多数個の鉄塔が所定間隔をお
いて配置され、同鉄塔に設けられた上、中、下三段の支
持アームにそれぞれ上、中、下三相の送電線が支持碍子
を介して支持されて、構成されている。
【0003】この送電線路に対し、雷撃によるサージ電
流が侵入した場合に、そのサージ電流を速やかに鉄塔を
介して大地に放電するとともに、その後に生じる運転電
圧に基づく続流電流を抑制遮断して地絡事故を防止し、
信頼度をより向上させるために、避雷碍子装置が三相の
送電線とそれぞれに対応して適用されている。
【0004】前記のような避雷碍子装置として、ギャッ
プ式避雷碍子装置及びギャップレス式避雷碍子装置が存
在する。ギャップ式避雷碍子装置は、例えば、支持アー
ムの先端部から、笠部に抵抗素子を有する懸垂型避雷碍
子を複数個直列に連結した避雷碍子連が吊下配置されて
いる。この避雷碍子連の下端部には、懸垂型碍子を複数
個直列に連結した懸垂碍子連が吊下配置され、同懸垂碍
子連の下端部において送電線が支持されている。そし
て、懸垂碍子連の下端部に取着された課電側アークホー
ンと、同懸垂碍子連と前記避雷碍子連との境に配置され
た中間アークホーンとの間には直列ギャップが形成され
ている。
【0005】また、ギャップレス式避雷碍子装置は、例
えば、支持アームの先端部から懸垂型避雷碍子を複数個
直列に連結してなる避雷碍子連が吊下配置され、同避雷
碍子連の下端部において送電線が支持されている。
【0006】前記ギャップ式避雷碍子装置においては、
大規模な直撃雷により避雷碍子が放圧(抵抗素子が導通
破壊されること)されても、その直列ギャップ及び懸垂
碍子連により送電線を絶縁支持して再送電が可能であ
る。従って、避雷碍子の放圧時においても無停電送電を
可能とするために、送電線路に適用される避雷碍子装置
として、このギャップ式避雷碍子装置が主流となってい
る。
【0007】ところが、ギャップ式避雷碍子装置の直列
ギャップは、送電線路の再投入時に発生する開閉サージ
に耐え得る間隔が確保されている。つまり、同開閉サー
ジに対しては動作せず、その抑制効果はなかった。ま
た、同直列ギャップが存在することにより避雷碍子の雷
撃後の動作が鈍くなり、雷サージ電流の分流効果が発揮
できない。従って、鉄塔の電位上昇を抑えることができ
ず、例えば、避雷碍子装置の非適用相の保護効果はそれ
ほど大きくはなかった。
【0008】以上のようにギャップ式避雷碍子装置の問
題点を考慮すれば、ギャップレス式避雷碍子装置を装着
することが望ましい。つまり、ギャップレス式避雷碍子
装置においては、避雷碍子連により送電線が直接支持さ
れているため(つまり、ギャップレスであるため)、以
下のような利点がある。例えば、開閉サージに対して避
雷碍子が動作し、それを抑制することができる。また、
雷撃による雷サージ電流を放電する動作が速く、鉄塔に
侵入した雷サージ電流を分流して鉄塔の電位上昇を抑え
ることができ、その結果、他の相にかかる責務を低減す
る効果がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ギャップレ
ス式避雷碍子装置においては、例えば、責務以上の雷サ
ージ電流により地絡が発生すると、避雷碍子が導通状態
となり、この状態で送電線が再投入されると、永久地絡
する可能性がある。従って、このギャップレス式避雷碍
子装置を雷撃事故多発地帯を通る送電線路に適用するこ
とは不適当であった。また、ギャップ式避雷碍子装置と
同等の雷サージに対する耐量を得るためには、避雷碍子
の連結数を増やさなくてはならずコスト高となってい
た。
【0010】以上のように、ギャップ式及びギャップレ
ス式避雷碍子装置においては、それぞれに長所及び短所
が存在しているが、従来の一般的な避雷碍子装置の適用
構造では、同一線路内に両式の避雷碍子装置を適用した
ものはなかった。つまり、例えば、一つの送電区間が雷
撃事故多発区間であれば、或いは、一つの相が雷撃頻度
における雷電流波高値が大きければ、同区間又は相にギ
ャップ式避雷碍子装置を適用し、残る区間(相)におい
ても雷撃に対する裕度として同じギャップ式を適用して
送電に対する信頼性を確保していた。
【0011】本発明は、上記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、その第1の目的は、
避雷碍子の故障時においても再送電が可能であり、しか
も、開閉サージ電流についてもその抑制効果がある送電
線路における避雷碍子装置の適用構造を提供することに
ある。第2の目的は、各相に適用される避雷碍子装置の
全てをギャップ式とした場合と比較して、同等の再送電
に対する信頼性を得ることができ、しかも、雷撃後の鉄
塔の電位上昇についてもそれを低減可能な避雷碍子装置
の適用構造を提供することにある。第3の目的は、各相
の送電線に対して必ずギャップレス式避雷碍子を適用し
て、開閉サージを抑制することができる避雷碍子装置の
適用構造を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために請求項1の発明では、電力設備間に配設された
送電線路にギャップ式避雷碍子装置及びギャップレス式
避雷碍子装置の両方が適用された送電線路における避雷
碍子装置の適用構造である。
【0013】請求項2の発明では、前記送電線路におい
て、雷撃事故多発区間に位置する鉄塔には、三相全てに
ギャップ式避雷碍子装置が適用され、そうでない区間に
位置する鉄塔には、三相全てにギャップレス式避雷碍子
装置が適用されたものである。
【0014】第2の目的を達成するために請求項3の発
明では、送電線路を構成する鉄塔には塔頂側より上、
中、下三段の各支持アームがそれぞれ設けられており、
各支持アームにはそれぞれ支持碍子を介して上、中、下
三相の送電線が支持され、この三相の送電線とそれぞれ
に対応して避雷碍子装置が適用されており、所定雷撃頻
度における雷電流波高値が最も大きい相に対応してギャ
ップ式避雷碍子装置が適用され、残り二相のうちの少な
くとも一相にギャップレス式避雷碍子装置が適用された
ものである。
【0015】請求項4の発明では、前記残り二相のうち
の所定雷撃頻度における雷電流波高値が大きい相にはギ
ャップ式避雷碍子装置が適用され、残りの一相にはギャ
ップレス式避雷碍子装置が適用されたものである。
【0016】第3の目的を達成するために請求項5の発
明では、前記三相の送電線はねん架されており、各送電
線は電力設備間において鉄塔の上、中、下段の各位置を
少なくとも一巡し、さらに、請求項3又は4の避雷碍子
装置の適用を各ねん架区間の鉄塔において行ったもので
ある。
【0017】
【作用】上記構成の請求項1の発明においては、ギャッ
プ式避雷碍子装置が適用されることにより、再送電に対
する信頼性が確保され、ギャップレス式避雷碍子装置が
適用されることにより、開閉サージの抑制効果を奏する
ことができる。
【0018】請求項2の発明においては、雷撃事故多発
区間に位置する鉄塔には、三相全てにギャップ式避雷碍
子装置が適用され、そうでない区間に位置する鉄塔に
は、三相全てにギャップレス式避雷碍子装置が適用され
ている。ギャップ式避雷碍子装置の適用区間において
は、責務以上の雷撃により避雷碍子が導通破壊される可
能性があるが、直列ギャップが存在するために、再送電
が可能である。また、送電線路トータルで各相の送電線
に必ずギャップレス式避雷碍子装置が適用されることに
なり、開閉サージを抑制して、絶縁間隔を縮小し、鉄塔
の小型化に貢献できる。
【0019】請求項3の発明においては、同一鉄塔にお
いて三相の送電線とそれぞれに対応して避雷碍子装置が
適用されており、所定雷撃頻度における雷電流波高値が
最も大きい相に対応してギャップ式避雷碍子装置が適用
され、残り二相のうちの少なくとも一相にギャップレス
式避雷碍子装置が適用されたものである。従って、実質
的に責務以上の直撃雷により導通破壊される可能性のあ
るのはギャップ式避雷碍子装置の避雷碍子である。同避
雷碍子装置はギャップが存在するため地絡相の再投入に
より実質的に無停電送電が可能である。
【0020】また、大規模な雷サージ電流が鉄塔に侵入
したとしても、ギャップレス式避雷碍子装置が瞬時に動
作して分流効果を奏し、鉄塔の電位上昇を低減すること
ができる。その結果、ギャップレス式避雷碍子装置の適
用相以外の各相の分担電圧を低減して事故を抑えること
ができる。
【0021】請求項4の発明においては、三相の送電線
のうち、雷撃頻度における雷電流波高値が最も大きい相
及び次に大きい相にそれぞれギャップ式避雷碍子装置が
適用されている。従って、さらに無停電送電に対する信
頼性が向上される。
【0022】請求項5の発明においては、前記三相の送
電線はねん架されており、各送電線は電力設備間におい
て鉄塔の上、中、下段の各位置を少なくとも一巡してい
る。従って、請求項3又は4の避雷碍子装置の適用を、
各ねん架区間において行えば、必ず各相にギャップレス
式避雷碍子装置を適用でき、開閉サージ電流を抑制する
ことができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例を図面
に従って説明する。図6(a)及び図6(b)に示すよ
うに、例えば、電力設備としての変電所1間には所定間
隔をおいて多数個の鉄塔2が立設され、各鉄塔2には両
変電所1間を延びる送電線3、4が支持碍子5(図6
(a)においては「×」で示す)を介して支持されて送
電線路をなしている。送電線3、4は三相3α〜3γ、
4α〜4γで一回線をなし、本実施例においては鉄塔2
の左右にそれぞれ一回線ずつ架設されて、三相二回線鉄
塔が構成されている。
【0024】この送電線路の所定距離毎には図7に示す
ようなねん架鉄塔6が介在されており、例えば、上相の
送電線3α(4α)は下相に、中相3β(4β)は上相
に、下相3γ(4γ)は中相にそれぞれ配置替えされる
いわゆるねん架が行われ、各送電線3α〜3γ、4α〜
4γは送電線路内において上、中、下相の各位置を少な
くとも一巡してインダクタンスや静電容量をトータルで
平衡するようになっている。図7において7は、送電線
3α〜3γ、4α〜4γをねん架鉄塔6において支持
し、さらには、上下方向に取り回すための碍子である。
【0025】なお、前述したように、各送電線3α〜3
γ、4α〜4γは送電線路においてねん架されて、上、
中、下相を配置替えされているため、前記送電線3α〜
3γ、4α〜4γはいずれの鉄塔においても必ずしも、
上から3α,4α→3β、4β→3γ,4γの順に配置
されている訳ではない。しかし、説明を容易にするため
に本明細書において鉄塔単体についてのみ説明する場合
には、図6(b)に示すように、上相の送電線は3α、
4α、中相は3β、4β、下相は3γ、4γとそれぞれ
設定する。
【0026】図6(a)に示すように、前記送電線路は
ねん架鉄塔6を境として複数の区間(本実施例において
は3区間のみを示す)Α、B、Γに分かれている。各区
間において落雷頻度の高い場所に設置された鉄塔2αに
は、図6(c)に示すように、ギャップ式避雷碍子装置
(模式図においては「○」で示す)8及びギャップレス
式避雷碍子装置(「●」で示す)9の両方が適用される
ようになっている。
【0027】図1に示すように、鉄塔2αの両側部には
塔頂側より上、中、下三段に支持アーム11α〜11γ
及び12α〜12γが水平方向にそれぞれ支持されてい
る。同図において右側の上、中、下段の支持アーム12
α〜12γの先端部には、懸垂型碍子28を複数個(本
実施例においては6個)直列に連結してなる懸垂碍子連
29α〜29γがそれぞれ吊下配置されている。この各
懸垂碍子連29α〜29γの下端部において、第2回線
を構成する送電線4α〜4γがそれぞれ支持されてい
る。
【0028】また、図1において左側の上、中、下段の
支持アーム11α〜11γにおいては、支持碍子5を兼
ねる前述したギャップ式避雷碍子装置8或いはギャップ
レス式避雷碍子装置9を介して、第1回線の送電線3α
〜3γがそれぞれ支持されている。なお、このギャップ
式及びギャップレス式避雷碍子装置8、9の適用につい
ては、後に詳述する。
【0029】前記支持アーム11、12の長さは、上、
下段11α,11γ、12α,12γにおいては同じ長
さであり、中段11β、12βにおいてはこれらより長
くなっている。これにより、風等で送電線3,4が揺動
された場合でも、各相の送電線3α〜3γ及び4α〜4
γが互いに干渉しないようになっている。
【0030】一条のグランドワイヤ10は鉄塔2αの塔
頂部に装着されており、同グランドワイヤ10に直撃雷
を集中させると共に、鉄塔2αの塔頂部に侵入した雷サ
ージ電流をその上流及び下流側に分流して塔体に流れる
雷サージ電流を低減するようになっている。
【0031】前記構成の鉄塔2αについて各支持アーム
11α〜11γ、12α〜12γにおける雷波高値とそ
の頻度との関係を調査した。図5に示すように、鉄塔2
αの各諸元は、下段の支持アーム11γ、12γの地上
高:59.4m,下段11γ、12γと中段11β、1
2β及び中段11β、12βと上段11α、12αの支
持アームの間隔:3.66m、上段の支持アーム11
α、12αとグランドワイヤ10との間隔:3.8m、
上段11α、12α及び下段11γ、12γの支持アー
ム長:3.2m、中段11β、12βの支持アーム長:
4.12m、雷撃補正係数(大地:0.8、グランドワ
イヤ:1.05、鉄塔の大地傾斜角0°、IKL(等雷
雨日数線):17)、とする。また、この鉄塔2αには
公称放電電流値が17kAでそれを10回程度を保証す
る、ギャップ式及びギャップレス式避雷碍子装置8、9
が適用されるものと想定する。
【0032】前記調査の結果を示す図4のグラフから、
雷撃頻度が0.01件/100km・年となる雷波高値
は、上相においては11kA、下相においては12〜1
3kA、中相においては20kA以上となっていること
がわかる。つまり、中相においては、避雷碍子装置8、
9の責務超過である17kA以上の雷が落ちる可能性が
ある。しかし、上、下相においては、17kA以上の波
高値の雷が落ちる可能性は、実質的に皆無と判断でき
る。従って、本実施例の適用構造においては、避雷碍子
装置8、9の責務以上の直撃雷のおそれがない、つま
り、避雷碍子の放圧の恐れがない、上下相にギャップレ
ス式避雷碍子装置9を適用し、雷撃に対して厳しい中相
に避雷碍子が万が一放圧されたとしても再送電が可能な
ギャップ式避雷碍子装置8を適用するものである。
【0033】先ず、中相に適用されたギャップ式避雷碍
子装置8について説明する。すなわち、図1及び図2に
示すように、中段の支持アーム11βの先端部には、懸
垂型避雷碍子13を複数個(本実施例においては3個)
直列に連結してなる避雷碍子連14が吊下配置されてい
る。同懸垂型避雷碍子13は、特に、図2中の部分破断
図に示すように、その笠部15には非直線性の抵抗特性
を有する抵抗素子16が内包されており、同抵抗素子1
6の上方の端子16αは自身のキャップ金具17に、下
方の端子16βは同じく自身のピン金具18にそれぞれ
リード線19を介して接続されている。
【0034】前記避雷碍子連14の下端部には懸垂型碍
子20を複数個(本実施例においては3個)直列に連結
してなる懸垂碍子連21が吊下配置されている。そし
て、同懸垂碍子連21の下端部には課電側アークホーン
22が、同懸垂碍子連21の最上部に位置される懸垂型
碍子20のキャップ金具には中間アークホーン23がそ
れぞれ装着されている。この課電側アークホーン22と
中間アークホーン23との間には直列ギャップΩが形成
されている。この直列ギャップΩは、開閉サージに耐え
得る間隔が確保されている。前記懸垂碍子連21の下端
部には電線把持金具24を介して送電線3βが支持され
ている。そして、前記構成のギャップ式避雷碍子装置8
においては、送電線3β→課電側アークホーン22→直
列ギャップΩ→中間アークホーン23→避雷碍子連14
の各抵抗素子16→支持アーム11β、或いは逆方向へ
の避雷ルートが形成されている。
【0035】次に上、下相の送電線3α,3γに適用さ
れたギャップレス式避雷碍子装置9について説明する。
図1及び図3に示すように、上、下段の支持アーム11
α,11γの先端部には、前記ギャップ式避雷碍子装置
8を構成する懸垂型避雷碍子13と同様な構成の懸垂型
避雷碍子13を複数個(6個)直列に連結してなる避雷
碍子連25α,25γがそれぞれ吊下配置されている。
そして、同避雷碍子連25α,25γの下端部には電線
把持金具24を介して送電線3α,3γがそれぞれ支持
されている。この避雷碍子連25α,25γよりなるギ
ャップレス式避雷碍子装置9においては、前記ギャップ
式避雷碍子装置8と同様な耐量を得るため、つまり、同
ギャップ式避雷碍子装置8が有する直列ギャップΩ及び
懸垂碍子連21の耐量分だけ懸垂型避雷碍子13の連結
個数が多くなっている。そして、送電線3α,3γ→避
雷碍子連25α,25γの各抵抗素子16→支持アーム
11α,11γ、或いは逆方向への避雷ルートがそれぞ
れ形成されている。
【0036】図1〜図3に示すように、前記避雷碍子連
25α、25γ及び懸垂碍子連29α〜29γの上下端
部には、その沿面閃絡を防止するためのアーキングホー
ン30、31がそれぞれ取着されて、保護ギャップθが
構成されている。なお、ギャップ式避雷碍子装置8にお
いては、中間アークホーン23の逆側に中間アークホー
ン32が取着されており、避雷碍子連14の上端部に取
着された接地側アークホーン33との間において保護ギ
ャップΠを構成している。
【0037】次に、上記構成の本実施例の作用について
説明する。ギャップ式避雷碍子装置8において、送電線
3βに侵入した雷サージ電流は、前述した避雷ルートを
介して大地に放電される。その後に生じる運転電圧によ
る続流は、極めて小さく絞り込まれて直列ギャップΩの
アークが消弧される。
【0038】ギャップレス式避雷碍子装置9において、
送電線3α或いは3γに侵入した雷サージ電流は、同じ
く前述した避雷ルートを介して大地に放電される。その
後に生じる続流は、抵抗素子16の実質抵抗が復元し、
実質的に不続流となる。
【0039】また、図5に示すような諸元を有する鉄塔
2αにおいて、図8(a)は避雷碍子装置を適用しない
もの、つまり、両回線の全ての相の送電線3α〜3γ、
4α〜4γを懸垂碍子連29と同様な構成の支持碍子2
9α〜29γにより支持させたもの、図8(b)は第1
回線の三相全てにギャップ式避雷碍子装置8を適用した
もの、図8(c)は本実施例の適用構造、についてそれ
ぞれ塔頂雷を模擬的に印加して、避雷碍子装置8、9が
適用されていない第2回線の三相(右側)のうち、最も
電位上昇が大きくなる上相の懸垂碍子連29αのフラッ
シオーバ電圧について調べた。
【0040】この結果、図8(a)に示す避雷碍子装置
8、9の非適用鉄塔においては、雷電流波高値略30k
A程度、図8(b)に示す片側三相全てにギャップ式避
雷碍子装置8を適用した鉄塔においては、40kA程度
の模擬塔頂雷をそれぞれ印加すると、非適用相(上相)
29αがフラッシオーバされた。ところが、図8(c)
に示す本実施例の適用構造の鉄塔においては、雷波高値
50kA程度の塔頂雷まで非適用相29αがフラッシオ
ーバされず、鉄塔2αの電位上昇が抑えられていること
が判る。
【0041】つまり、本実施例においては第1回線の三
相の送電線3α〜3γのうちの、上下相3α,3γにギ
ャップレス式避雷碍子装置9が適用されている。このギ
ャップレス式避雷碍子装置9はギャップ式避雷碍子装置
8に比較して、雷撃後の動作が速く、結果として鉄塔2
αに分流線が増すことに繋がる。従って、鉄塔2αの塔
頂部に侵入し、支持アーム11α,11γに流れ込んだ
雷サージは、前記ギャップレス式避雷碍子装置9の作用
により送電線3α,3γに逃がされて、鉄塔2αの電位
上昇を抑えることができる。このため、避雷碍子装置
8,9の非適用相(第2回線)4α〜4γにおける地絡
事故を低減することができる。
【0042】また、前述したように、避雷碍子装置8、
9の責務超過である、例えば、17kA以上の雷が落雷
する可能性は上下相においては皆無に等しく、中相につ
いてのみその可能性がある。この中相への責務以上の直
撃雷によりギャップ式避雷碍子装置8の抵抗素子16が
導通破壊されて地絡事故が発生すると、同送電線3βの
みが変電所1等において図示しない遮断器により一時的
に遮断される。同ギャップ式避雷碍子装置8は直列ギャ
ップΩ及び懸垂碍子連21が存在するため、抵抗素子1
6が導通破壊された場合においても再送電が可能であ
る。また、上下相の送電線3α,3γにおいては送電が
続行されているため、前記中相の送電線3βの高速再閉
路により三相送電が短時間で復帰して実質的に無停電送
電が可能になる。
【0043】さらに、図6(a),図6(c)に示すよ
うに、本実施例においては、三相の送電線3α〜3γは
ねん架されて上、中、下の各相を少なくとも一巡し、送
電線路の各ねん架区間Α、B、Γにおいて各鉄塔2αに
は前記のように避雷碍子装置8,9が適用されている。
従って、各相の送電線3α〜3γには必ずギャップレス
式避雷碍子装置9が適用されることになり、送電線路の
高速再閉路時に送電線3α〜3γに発生する開閉サージ
を抑制することができる。その結果、懸垂碍子連21、
29α〜29γの絶縁間隔を縮小して(懸垂型碍子2
0、28の個数を減らして)鉄塔の小型化を図り得る。
【0044】前記構成の送電線路において、同一相にお
けるギャップレス式避雷碍子装置9の適用数と開閉サー
ジ倍数との関係について調査した。モデルとなる送電線
路は、図6に示す構成を有し、亘長90kmの66kV
級送電線で、鉄塔基数300基、ねん架鉄塔6が鉄塔2
0基毎に介在されたものである。一般に、公称電圧66
kVの送電線路においては、開閉サージ倍数が3.3倍
と想定されている。従って、この送電線路を模擬した回
路を作り、上記避雷碍子8、9の適用による同一相への
ギャップレス式避雷碍子装置9の適用数(10〜70)
毎に開閉サージ倍数を計算した結果が表1である。
【0045】
【表1】
【0046】表1から、ギャップレス式避雷碍子装置9
の適用数(前記避雷碍子装置8、9の適用鉄塔2αの基
数)を増やしていく毎に、開閉サージ倍数が低くなって
いることが判る。前記開閉サージ倍数を1倍(対地電圧
波高値)=56.3kVとすると、ギャップレス式避雷
碍子装置9の適用数0の場合、(対地電圧波高値)×
(開閉サージ倍数)=185.8kVの電圧に耐える保
護ギャップθ間隔を確保する必要である。ところが、適
用数70の場合においては、それが146.4kVと責
務が低減されることになる。そして、3σレベルにて碍
子装置8、9、25α〜25γと絶縁協調をとると考え
ると、適用数0においては開閉サージに耐えるために、
保護ギャップθ間隔が40cm必要であったが、適用数
を70とすると、それが30cmとなり、絶縁間隔が縮
小されていることがわかる。
【0047】
【別の実施例】以下、本発明を具体化した別の実施例を
図面に従って説明する。なお、第1実施例との相違点の
み説明する。図9においては第2実施例を示す。本実施
例の適用構造においては、鉄塔35の塔頂部に二条のグ
ランドワイヤ36が架設された送電線路に具体化したも
のである。この鉄塔35は上、中、下三段の支持アーム
37α〜37γは同じ長さとなっている。なお、この送
電線路は上記第1実施例と同様にねん架されている。
【0048】前記構成の鉄塔35の場合、グランドワイ
ヤ36から最も離れている下相が雷撃に対して厳しくな
る。従って、図9に示すように、第1回線の下相の支持
アーム37γにはギャップ式避雷碍子装置8が適用さ
れ、上、中相の支持アーム37α,37βにはギャップ
レス式避雷碍子装置9が適用されている。
【0049】本実施例においても、直撃雷により責務超
過の可能性がある下相にギャップ式避雷碍子装置8が適
用されており、懸垂型避雷碍子13の抵抗素子16が万
が一導通破壊された場合においても再送電可能である。
また、ねん架された送電線路によってギャップレス式避
雷碍子装置9が、三相の送電線3α〜3γそれぞれに必
ず適用される。従って、上記第1実施例と同様な効果を
奏することができる。なお、図示しないが、下段の支持
アーム37γが上、中段37α,37βに比較して長い
場合においても本第2実施例と同様な適用構造(第1回
線の下相にギャップ式避雷碍子装置8を適用する)とし
て、同様な効果を奏することができる。
【0050】図11〜図13においては第3〜第5実施
例を示す。上記第1実施例との相違点は、ギャップ式避
雷碍子装置8を、第1回線の雷撃頻度における雷電流波
高値が最も大きい相及び次に大きい相の二相にそれぞれ
適用し、ギャップレス式避雷碍子装置9を残り一相に適
用するものである。図11(a)においては、ギャップ
レス式避雷碍子装置9が上相に、図12(a)において
は中相に、図13(a)においては下相にそれぞれ適用
され、その他の二相にギャップ式避雷碍子装置8が適用
されている。
【0051】本実施例においては、雷撃頻度における雷
電流波高値が最も大きい相及び次に大きい相の二相にギ
ャップ式避雷碍子装置8が適用されている。このため、
雷撃頻度における雷電流波高値が最も大きい一相だけに
ギャップ式避雷碍子装置8が適用された上記第1及び第
2実施例と比較して、再送電に対する信頼性をさらに向
上させることができる。また、ギャップ式避雷碍子装置
8と比較してコスト高となるギャップレス式避雷碍子装
置9の適用数が、上記第1及び第2実施例と比較して少
ないため、コストを抑えることができる。また、図11
(b)、図12(b)、図13(b)示すように、ねん
架された送電線路において必ず各相の送電線3α〜3γ
にギャップレス式避雷碍子装置9を適用でき、開閉サー
ジを抑制して絶縁間隔の縮小を図り得る。
【0052】図10においては、第6実施例を示す。本
実施例においては、上記第1〜第5実施例とは異なり、
変電所40間に配設された送電線路に対してギャップ式
及びギャップレス式避雷碍子装置8、9をそれぞれ別個
に区間適用している。すなわち、図10(a)及び図1
0(b)に示すように、雷事故多発地域を延在する区間
Δには鉄塔41αの第1回線の上、中、下三相の支持ア
ーム42α〜42γ全てにギャップ式避雷碍子装置8を
適用し、図10(c)に示すように、そうでない区間
(本実施例においては変電所近く)Εにおいては、鉄塔
41βの支持アーム42α〜42γ全てにギャップレス
式避雷碍子装置9を適用するものである。
【0053】本第6実施例によれば、雷事故の多発地域
である区間Δにギャップ式避雷碍子装置8を適用するこ
とにより、責務以上の雷撃により懸垂型避雷碍子13の
抵抗素子16が万が一導通破壊されたとしても、その直
列ギャップΩ及び懸垂碍子連21により再送電が可能と
なる。また、雷撃事故多発区間でない変電所40近くの
区間Εにギャップレス式避雷碍子装置9を適用すること
により、開閉サージ電流を分流して変電所40内の避雷
器(図示しない)の責務を低減することができ、同避雷
器の小型化を図り得る。しかも、送電線路トータルで各
相の送電線に必ずギャップレス式避雷碍子装置9が適用
されることになり、開閉サージを抑制して、絶縁間隔を
縮小し、鉄塔の小型化に貢献できる。
【0054】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下のような態様で実施できる。 (1)上記実施例において送電線3α〜3γ及び4α〜
4γのねん架は、送電線路中に配置されたねん架鉄塔6
によって行われていたが、これを、変更して、送電線路
中に配設された開閉所においてねん架を行うように構成
しても良い。 (2)耐張鉄塔においてジャンパ線を支持する支持碍子
に対して、上記第1〜第6実施例と同様に両式の避雷碍
子装置8、9を適用すること。 (3)グランドワイヤ10、36の無い鉄塔に適用する
こと。この場合、上、中、下段の支持アームのうち、上
段が雷撃に対して厳しくなるため、上相にギャップ式避
雷碍子装置8を適用する。そして、中、下相の少なくと
も一方にギャップレス式避雷碍子装置9を適用する。 (4)上記実施例においてギャップ式避雷碍子装置8
は、懸垂型避雷碍子13及び懸垂型碍子20により構成
されていた。これを変更して次のような構成としても良
い。すなわち、支持アームの先端部に吊下配置された支
持碍子(本実施例のような、懸垂碍子連29でも良い
し、長幹碍子により構成しても良い)に、抵抗素子を内
包した避雷器が並設されている。そして、支持碍子の下
端部には課電側放電電極が取着され、同課電側放電電極
と避雷器の下端部に取着された接地側放電電極との間に
気中放電ギャップを形成するものである。また、ギャッ
プレス式避雷碍子装置9をこの課電側放電電極と接地側
放電電極との間を導体により連結する構成を有するもの
に変更しても良い。 (5)上記第6実施例において、ギャップレス式避雷碍
子装置9は雷撃事故多発区間でない変電所40近傍の区
間Εに適用されていた。このようなギャップレス式避雷
碍子装置9の消極的な適用を変更し、変電所40近傍の
区間が雷撃事故多発区間であっても、積極的にギャップ
レス式避雷碍子装置9を適用する。そして、その他の区
間におて、雷撃事故多発区間であればギャップ式避雷碍
子装置8を適用し、そうでない区間においてはギャップ
レス式避雷碍子装置9を適用するように構成する。この
ようにすれば、開閉サージ電流を分流して変電所内の避
雷器の責務を低減することができ、同避雷器の小型化を
図り得る。
【0055】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について記載する。 (1)送電線路を構成する鉄塔2αには塔頂側より上、
中、下三段の各支持アーム11α〜11γがそれぞれ設
けられており、各支持アーム11α〜11γにはそれぞ
れ支持碍子5を介して上、中、下三相の送電線3α〜3
γが支持され、この三相のうちの最も長い支持アーム1
1βに配設された相の送電線3βに対応してギャップ式
避雷碍子装置8を適用し、他の相の送電線3α,3γに
対応してギャップレス式避雷碍子装置9を適用した請求
項1に記載の送電線路における避雷碍子装置の適用構
造。
【0056】このようにすれば、最小限停電事故を防止
することができる。また、大規模な雷サージ電流が鉄塔
2αに侵入されたとしても、分流効果を奏して鉄塔2α
の電位上昇を低減することができる。 (2)前記送電線路において、電力設備近傍の区間には
ギャップレス式避雷碍子装置が適用され、その他の区間
において雷撃事故多発区間にはギャップ式避雷碍子装置
が適用され、そうでない区間にはギャップレス式避雷碍
子装置が適用された請求項1に記載の送電線路における
避雷碍子装置の適用構造。
【0057】このようにすれば、開閉サージ電流を分流
して変電所内の避雷器の責務を低減することができ、同
避雷器の小型化を図り得る。
【0058】
【発明の効果】上記構成の請求項1の発明によれば、再
送電に対する信頼性が確保され、かつ、開閉サージを抑
制して絶縁間隔を縮小することができる。請求項2の発
明によれば、開閉サージを抑制して、絶縁間隔を縮小
し、鉄塔の小型化に貢献できる。
【0059】請求項3及び4の発明によれば、大規模な
雷サージ電流が鉄塔に侵入されたとしても、分流効果を
奏して鉄塔の電位上昇を低減することができる。その結
果、各相における責務を低減して事故頻度を抑えること
ができる。
【0060】請求項5の発明によれば、各相に必ずギャ
ップレス式避雷碍子装置を適用でき、開閉サージ電流を
抑制して、絶縁間隔を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例を示す図であって、鉄塔の正面図。
【図2】ギャップ式避雷碍子装置の正面図。
【図3】ギャップレス式避雷碍子装置の正面図。
【図4】雷電流波高値とその頻度との関係を調査した結
果を示すグラフ。
【図5】鉄塔の諸元を示す図。
【図6】(a)送電線路を示す模式図、(b)送電線路
を構成する鉄塔を示す正面図、(c)送電線路に両式の
避雷碍子装置が適用された構造を示す模式図。
【図7】ねん架鉄塔を示す側面図。
【図8】(a)は避雷碍子装置を適用しない鉄塔、
(b)は第1回線の三相全てにギャップ式避雷碍子装置
8を適用した鉄塔、(c)は本実施例の適用構造の鉄塔
をそれぞれ示す模式図。
【図9】第2実施例を示す図であって、鉄塔の模式図。
【図10】第6実施例を示す図であって、(a)は送電
線路を示す模式図、(b)はギャップ式避雷碍子装置が
適用された区間の鉄塔を示す模式図、(c)はギャップ
レス式避雷碍子装置が適用された区間の鉄塔を示す模式
図。
【図11】第3実施例を示す図であって、(a)は鉄塔
の模式図、(b)は送電線路の模式図。
【図12】第4実施例を示す図であって、(a)は鉄塔
の模式図、(b)は送電線路の模式図。
【図13】第5実施例を示す図であって、(a)は鉄塔
の模式図、(b)は送電線路の模式図。
【符号の説明】
1…電力設備としての変電所、2α…鉄塔、3α〜3γ
…送電線、5…支持碍子、6…ねん架鉄塔、8…支持碍
子を兼ねるギャップ式避雷碍子装置、9…支持碍子を兼
ねるギャップレス式避雷碍子装置、11α〜11γ…支
持アーム、Α、B、Γ…ねん架区間。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力設備間に配設された送電線路にギャッ
    プ式避雷碍子装置及びギャップレス式避雷碍子装置の両
    方が適用された送電線路における避雷碍子装置の適用構
    造。
  2. 【請求項2】前記送電線路において、雷撃事故多発区間
    に位置する鉄塔には、三相全てにギャップ式避雷碍子装
    置が適用され、そうでない区間に位置する鉄塔には、三
    相全てにギャップレス式避雷碍子装置が適用された請求
    項1に記載の送電線路における避雷碍子装置の適用構
    造。
  3. 【請求項3】送電線路を構成する鉄塔には塔頂側より
    上、中、下三段の各支持アームがそれぞれ設けられてお
    り、各支持アームにはそれぞれ支持碍子を介して上、
    中、下三相の送電線が支持され、この三相の送電線とそ
    れぞれに対応して避雷碍子装置が適用されており、所定
    雷撃頻度における雷電流波高値が最も大きい相に対応し
    てギャップ式避雷碍子装置が適用され、残り二相のうち
    の少なくとも一相にギャップレス式避雷碍子装置が適用
    された請求項1に記載の送電線路における避雷碍子装置
    の適用構造。
  4. 【請求項4】前記残り二相のうちの所定雷撃頻度におけ
    る雷電流波高値が大きい相にはギャップ式避雷碍子装置
    が適用され、残りの一相にはギャップレス式避雷碍子装
    置が適用された請求項3に記載の送電線路における避雷
    碍子装置の適用構造。
  5. 【請求項5】前記三相の送電線はねん架されており、各
    送電線は電力設備間において鉄塔の上、中、下段の各位
    置を少なくとも一巡し、さらに、請求項3又は4の避雷
    碍子装置の適用を各ねん架区間の鉄塔において行った送
    電線路における避雷碍子装置の適用構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008262762A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Chugoku Electric Power Co Inc:The がいし装置
CN103001165A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 四川电力设计咨询有限责任公司 同塔双回路单线换位塔
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CN116885658A (zh) * 2023-09-08 2023-10-13 湖南防灾科技有限公司 用于特高压输电线路的不停电地线融冰方法及处理器

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