JPH09204836A

JPH09204836A - 避雷碍子及びそれを用いた碍子装置

Info

Publication number: JPH09204836A
Application number: JP1064896A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ohashi; 隆大橋; Katsuhisa Yamada; 勝久山田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】従来品よりも部品点数や封着箇所が少なくコ
ストが安く、Ｖ吊碍子装置に使用しても捩じれが生じに
くい避雷碍子及びそれを用いた碍子装置を提供する。【解決手段】規格品のＮ倍（Ｎ≧1.5)の単位連結長を
持ち、かつ笠部の外周側面に複数のひだを持つ深笠型の
懸垂碍子の笠部に、規格品のＮ倍の段数を持つ避雷素子
を収納する。またこの避雷碍子と、避雷素子を持たない
通常の懸垂碍子とを直列に連結した碍子連の下端部に、
導体を支持させて碍子装置を構成する。このほか、上記
の避雷碍子のみを連結した碍子連の下端部に、導体を支
持させて碍子装置を構成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送配電系統を雷撃
による被害から保護するために用いられる避雷碍子及び
それを用いた碍子装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような目的で用いられている従来
の避雷碍子としては、長幹型避雷碍子と懸垂型避雷碍子
とが普通である。このうち長幹型避雷碍子は、磁器製の
長幹碍子の中心部に避雷素子を収納したものである。と
ころが長幹型避雷碍子は碍子装置全体を単一の碍子によ
り構成したものであるために重量が重く、取扱いが容易
ではない。また鉄塔アームへボルトにより固定して用い
られるために、取付け部等に大きい機械的応力が作用す
ることとなり、機械的応力への耐性を十分に持たせる必
要がある。また避雷素子の劣化や磁器の破損等が発生し
た場合には、全体を交換する必要がある。更に電圧階級
や汚損地区毎に個別設計を必要とする等の問題がある。

【０００３】一方、懸垂型避雷碍子は図５に示すように
懸垂碍子31の笠部32に形成された収納部33に、避雷素子
を収納して封着したものである。そしてこれを用いた碍
子装置は、図６に示すように規格品である避雷碍子34を
電圧階級や汚損地区に応じて適当数連結したうえ、その
下方に避雷素子を持たない通常の懸垂碍子35を直列に接
続し、その下端に導体36を支持させた構造となってい
る。

【０００４】この懸垂型避雷碍子には上記した長幹型避
雷碍子のような問題はない。しかし電圧階級や汚損地区
に応じて規格品である避雷碍子34を増結する必要がある
ため、部品点数や封着箇所が増えてコスト高となるとい
う問題がある。また避雷素子を収納した部分が重く重量
バランスが崩れた状態となっているため、図６のように
垂直に連結して使用する場合はともかく、Ｖ吊碍子装置
のように多数個の避雷碍子を斜めに連結して碍子連を構
成したときには、図７のように重量の重い避雷素子の収
納部33が連結部の遊びの分だけ下方に回転しようとする
ため、碍子連に捩じれが生じ易いという問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、懸垂型避雷碍子でありながら、従
来品よりも部品点数や封着箇所が少ないためにコストが
安く、しかもＶ吊碍子装置に使用しても捩じれが生じに
くい新規な避雷碍子及びそれを用いた碍子装置を提供す
るためになされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の碍子装置は、懸垂碍子の笠部に避
雷素子を収納した避雷碍子において、この懸垂碍子を規
格品のＮ倍（Ｎ≧1.5)の単位連結長を持ち、かつ笠部の
外周側面に複数のひだを持つ深笠型とするとともに、前
記避雷素子の素子長も規格品のＮ倍としたことを特徴と
するものである。また本発明の碍子装置は、上記の避雷
碍子と、避雷素子を持たない通常の懸垂碍子とを直列に
連結した碍子連の下端部に、導体を支持させたことを特
徴とするものである。また本発明の他の碍子装置は、上
記の避雷碍子のみを連結した碍子連の下端部に、導体を
支持させたことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、更
に詳細に説明する。なお説明の便宜上、本明細書及び図
面に示される碍子装置は従来技術を含め、全て装置定格
が69kVの12トン級のものとする。しかしこれは本発明と
従来技術との対比を明確化するためであって、本発明が
これに限定されないことはいうまでもないことである。

【０００８】さて図１は本発明の避雷碍子の第１の実施
の形態を示すもので、１は磁器製の懸垂碍子、２はその
頭部のキャップ金具、３はピン金具である。この懸垂碍
子１は通常のものと同様に上段の懸垂碍子１のピン金具
３をキャップ金具２に嵌合させて連結されるのである
が、その単位連結長Ｌ₁は図５に示された規格品の懸垂
碍子31における単位連結長Ｌ₀の1.5 倍とされている。

【０００９】４はこの懸垂碍子１の笠部であり、図示の
ようにその外周側面に複数のひだ５が突設された深笠型
とされている。このような複数のひだ５及び笠部下面の
ひだ６を設けることにより、懸垂碍子１の表面漏洩距離
も図５に示された規格品の懸垂碍子31の表面漏洩距離の
1.5 倍となるようにされている。

【００１０】この笠部４には避雷素子の収納部７が形成
されており、その内部に避雷素子が収納されている。収
納部７の上面は封着されて電極板８によりキャップ金具
２と電気的に接続されている。また収納部７の下面は深
笠型の笠部４の下端付近まで垂下しており、やはり封着
されて電極板９によりピン金具３と電気的に接続されて
いる。この収納部７には図５に示された規格品の1.5 倍
の長さの避雷素子を収納してある。この結果、図１の避
雷碍子の単体定格は、図５のものの単体定格である23kV
の1.5 倍の34.5kVとなっている。

【００１１】上記した例ではＮ＝1.5 とした避雷碍子を
示したが、図２に示す例ではＮ＝３とした避雷碍子を示
す。この場合には単位連結長Ｌ₂は図５に示された規格
品の懸垂碍子31における単位連結長Ｌ₀の３倍とされて
いるほか、懸垂碍子１の表面漏洩距離及び収納部７に収
納された避雷素子の段数も図５に示された規格品の３倍
とされている。この結果、図２の避雷碍子の単体定格
は、図５のものの単体定格である23kVの３倍の69kVとな
っている。

【００１２】図３はＮ＝1.5 とした避雷碍子を用いて構
成した碍子装置を示すもので、この避雷碍子を２個連結
し、その下方に通常の懸垂型の避雷碍子10を２個直列に
連結したうえ、その下端部に導体11を支持させてある。
また12、13はこの碍子装置の鉄塔側と導体側に対向させ
て取り付けられたアークホーン、14は本発明の避雷碍子
と通常の懸垂型の避雷碍子10との間に設けたアークホー
ンである。

【００１３】また、図４はＮ＝３とした避雷碍子を用い
て構成した碍子装置を示すもので、この避雷碍子１個の
下方に通常の懸垂型の避雷碍子10を２個直列に連結した
うえ、その下端部に導体11を支持させてある。これらの
図３、図４に示す碍子装置を図６に示した従来の碍子装
置と対比すると、避雷碍子の個数はそれぞれ2/3 及び1/
3 となっているが、碍子装置全体の装置定格はいずれも
69kVであり、また碍子装置全体の連結長も730mm の一定
値となっている。

【００１４】上記のように構成された本発明の避雷碍子
及びそれを用いた碍子装置は、連結個数を従来品よりも
減少させることができる。このために、本発明によれば
懸垂型の避雷碍子でありながら部品点数や封着箇所を少
なくでき、コストを安くすることができる。また避雷碍
子相互間の接続箇所が減るので、Ｖ吊碍子装置に使用し
ても従来品よりも捩じれが生じにくくなる利点がある。
すなわち、図３の碍子装置では従来品よりも接続箇所が
１ヶ所減少し、図４の碍子装置では従来品よりも接続箇
所が２ヶ所減少することとなり、その分だけ捩じれが減
少することとなる。

【００１５】このほか、本発明によれば従来品よりも避
雷素子の劣化を防止して長期信頼性を向上させることも
できる。この点につき図４と図６とを対比しつつ以下に
詳細に説明する。まず避雷碍子に収納された避雷素子
は、アークホーン間のギャップを介しているとはいえ、
ある電圧を分担しているため、長期間使用するとその避
雷素子の電圧−電流曲線に対応した漏れ電流が流れるこ
ととなる。この漏れ電流は時間とともに徐々に増加し、
避雷素子を劣化させる原因となる。

【００１６】ところで、一般に各碍子にはそれぞれの静
電容量の逆比に対応した運転電圧が分担される。例えば
図６に示したような66kVのＡ地区対応の従来の避雷碍子
装置では、避雷碍子の静電容量は約110pF 、通常碍子の
静電容量は約40pFであるから、図６に示された各碍子の
分担電圧は表１のとおりとなり、避雷素子は１段当たり
1.6kV の電圧を分担していることとなる。

【００１７】

【表１】

【００１８】これに対して図４に示したＮ＝３とした本
発明の避雷碍子装置の場合、その静電容量は27pFである
から、上記と同様の66kVのＡ地区対応の場合には表２の
とおりの分担電圧となる。

【００１９】

【表２】

【００２０】このように、図４の碍子装置においては避
雷素子１段当たりの分担電圧はわずか0.3kV となり、従
来の1/5 以下の低い値となる。このため、本発明によれ
ば避雷素子の劣化が格段に小さくなり、長期信頼性に優
れた碍子装置とすることができるのである。

【００２１】なお上記した碍子装置は、本発明の避雷碍
子と通常の懸垂碍子10とを直列に連結した碍子連の下端
部に導体11を支持させたが、図８に示すように本発明の
避雷碍子のみを連結した碍子連の下端部に導体11を支持
させて碍子装置を構成することもできる。このように避
雷碍子のみを連結したギャップレスの避雷碍子装置と、
通常の懸垂碍子10による直列ギャップを持つ避雷碍子装
置とを比較すると、避雷効果（トリップ事故防止効果）
に次のような差がある。

【００２２】すなわち、直列ギャップを持つ避雷碍子装
置は、雷が来ると直列ギャップをフラッシオーバしその
後に避雷素子を流れることにより避雷機能を満足する。
その動作までの時間は〔μｓ〕のオーダであるが、直列
ギャップという空気ギャップを介しているため、そのギ
ャップ長、ギャップ両端に印加される電圧、波形などに
より左右される。これに対してギャップレス装置は空気
ギャップがないため、動作までの時間はギャップ付き装
置に比べて速い。従って、落雷により大電流が送電線の
鉄塔に流れた場合、ギャップレス装置は避雷機能が動作
するまでの時間が速いため、鉄塔の電位上昇を瞬時に防
止できる。このため、２回線鉄塔の片回線に図８に示し
たギャップレス避雷碍子装置を適用した場合、既設碍子
側の回線のトリップ事故を、直列ギャップを持つ避雷碍
子装置を用いた場合よりも効果的に防止することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれば
部品点数や封着箇所を少なくでき、コストを安くするこ
とができるうえ、Ｖ吊碍子装置に使用しても従来品より
も捩じれが生じにくくなる利点がある。また本発明によ
れば避雷素子の劣化を格段に小さくすることができ、長
期信頼性を向上させることができるという格別の効果を
得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の避雷碍子を示す部分断面図である。

【図２】本発明の他の避雷碍子を示す部分断面図であ
る。

【図３】図１の避雷碍子を用いた碍子装置を示す正面図
である。

【図４】図２の避雷碍子を用いた碍子装置を示す正面図
である。

【図５】従来の規格品の避雷碍子を示す正面図である。

【図６】図６の避雷碍子を用いた碍子装置を示す正面図
である。

【図７】図６の避雷碍子をＶ吊碍子装置に用いた場合の
問題点を示す斜視図である。

【図８】請求項３の避雷碍子を用いた碍子装置を示す正
面図である。

【符号の説明】

１懸垂碍子、２キャップ金具、３ピン金具、４
笠部、５笠部外周側面のひだ、６笠部下面のひだ、
７避雷素子の収納部、８電極板、９電極板、10
通常の懸垂型の避雷碍子、11 導体、12 アークホー
ン、13 アークホーン、14 アークホーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】懸垂碍子の笠部に避雷素子を収納した避
雷碍子において、この懸垂碍子を規格品のＮ倍（Ｎ≧1.
5)の単位連結長を持ち、かつ笠部の外周側面に複数のひ
だを持つ深笠型とするとともに、前記避雷素子の素子長
も規格品のＮ倍としたことを特徴とする避雷碍子。
【請求項２】請求項１記載の避雷碍子と、避雷素子を
持たない通常の懸垂碍子とを直列に連結した碍子連の下
端部に、導体を支持させたことを特徴とする碍子装置。
【請求項３】請求項１記載の避雷碍子のみを連結した
碍子連の下端部に、導体を支持させたことを特徴とする
碍子装置。