JPH1153971A - 碍子保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 外部内絡を生じた場合、碍子体の上部のヒダ
がアーク熱により偏熱破壊することを防止する。 【解決手段】 限流素子３５を内臓する絶縁カバー２１
内に、碍子体２のヒダ２ｄの上面及び下面を覆い、ヒダ
２ｄ部でのアークの流れを防止するアーク遮断部材４４
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は高圧あるいは特別
高圧の配電線路において使用する絶縁カバー形の碍子保
護装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来碍子体の頭部にキャップ金具を設
け、該キャップ金具により被覆の一部を剥がした絶縁電
線を支持すると共に、碍子体の下端に固着したベース金
具に付設するピンを介して同碍子体を電柱の腕金に取付
支持するようにした電線支持装置に対し、上記キャップ
金具の外周を絶縁カバーで被覆し、該絶縁カバーの内面
側には電圧非直線性を有する限流素子を備え、該限流素
子の充電側電極を上記キャップ金具に対して、接触片を
介して弾性的に密着させて接続し、また同素子の接地側
電極には放電電極が接続されており、該放電電極は上記
絶縁カバーの下面側の限流素子側（絶縁カバーの縁側）
に設けられ、放電ギャップを介して上記碍子体の下部に
備えたベース金具に対向させた絶縁カバー形の碍子保護
装置は既に提案されている。

【０００３】上記装置は、続流アークによる碍子破損及
び絶縁電線の断線事故からの保護を目的とするもので、
雷サージ等の異常電圧が配電線路に侵入し絶縁電線を伝
搬して来ると上記放電ギャップで閃絡を発生させ、絶縁
電線―キャップ金具―充電部側電極―限流素子―接地側
電極―放電電極―放電ギャップ―ベース金具―腕金―大
地の経路で放電する。つまり、放電時に雷サージが電圧
非直線性に優れた限流素子を通過することにより続流ア
ークの発生を阻止するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、過大な異常
電圧例えば、限流素子の放電耐量を超えるような異常電
圧が絶縁電線を介して碍子保護装置に侵入すると、該碍
子保護装置に収納された限流素子において外部閃絡が発
生しそれに伴い、碍子体のキャップ金具等の充電部と接
地側のベース金具の間で続流アークが流れる。また、続
流アークにより素子も破壊する。この時、上記続流アー
クによってキャップ金具の一部が溶け、その溶けたキャ
ップ金具の金属蒸気及び続流アークそのものが絶縁カバ
ー内に位置する碍子体のヒダの表面をなめるため、比較
的薄肉形状の碍子体のヒダが偏熱破壊してしまう（割れ
る）ことがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明は上記問題点を
解決するもので、第１の発明は碍子体（２）の頭部（２
ｂ）に絶縁電線（５）を支持するキャップ金具（６）を
付設すると共に該キャップ金具（６）を絶縁電線（５）
と電気的に接続し、該キャップ金具（６）の外周及び碍
子体（２）の上部のヒダ（２ｄ）を、内面側に電圧非直
線性を有する限流素子（３５）を備えた絶縁カバー（２
１）で被覆し、該限流素子（３５）の充電側電極（３
８）は上記キャップ金具（６）に対し電気的に接続さ
れ、同素子（３５）の接地側電極（３９）は放電電極
（４２）に接続されており、該放電電極（４２）は絶縁
カバー（２１）の下面に設けられ、放電ギャップ（ｇ）
を介して碍子体（２）の下部に備えたベース金具（１
２）に対向させるようにしたものにおいて、上記絶縁カ
バー（２１）内に、碍子体（２）のヒダ（２ｄ）の外面
を覆い、該ヒダ（２ｄ）部でのアークの流れを遮断する
アーク遮断部材（４４）を設けたことを特徴とする碍子
保護装置を提案するものである。

【０００６】請求項２記載の第２の発明は、上記アーク
遮断部材が、絶縁カバー（２）とは別体に形成した防護
カバー（４４）で形成され、該防護カバー（４４）を絶
縁カバー（２１）内の収納空間（４５）に嵌合固定した
ことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３記載の第３の発明は、上記アーク
遮断部材が、絶縁カバー（２１）と一体に形成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図に示す実施例に基づき、本願発
明の実施の形態について説明する。図１乃至図１０は第
１実施例を示す。

【０００９】まず、電線支持装置１について説明する。
該装置１における碍子体２の胴部には下端が開口する深
溝２ａが形成され、頭部２ｂの外周には掛け止め用の凹
部２ｃ並びにヒダ２ｄが形成されている。

【００１０】３はクランプ金具であり、同金具３は、下
部４ａを上記掛け止め用の凹部２ｃに係止させるととも
に上部を上方に突出させた２本の支持ボルト４と、中央
に被覆を一部剥がした絶縁電線５を嵌入させるための嵌
合凹部６ａを設けるとともに上記の支持ボルト４に挿通
したキャップ金具６と、支持ボルト４に螺挿して該支持
ボルト４とキャップ金具６を共に碍子体２の頭部２ｂに
固定するためのナット７と、両側を上記両支持ボルト４
に挿通させ更に下方に突出する中央部８ａを絶縁電線５
の上面側に当接させるようにした押え金具８と、該押え
金具８の上面側において支持ボルト４に螺挿して押え金
具８を下方側に押圧するようにしたナット９と、上記キ
ャップ金具６の嵌合凹部６ａにその凹部１０ａが嵌まる
ようにした上記支持ボルト４の一方に嵌挿した押え座金
１０と、碍子体２の頭部２ｂに密着状態で被着したゴム
パッキン１１とにより構成されている。なお、クランプ
金具３は、そのキャップ金具６をセメント等の接着剤で
碍子体２の頭部２ｂに対して固着するようにした従来構
成であってもよい。

【００１１】また、碍子体２の下端２ｅには、セメント
等の接着剤１３により固着したベース金具が設けられて
おり、同金具１２の下面側には下方へ突出するボルト状
のピン１４が固設され、このピン１４を腕金１５の取付
穴１５ａに対しその上面側から差し込み、さらに腕金１
５の下面から突出した同ピン１４のネジ部に対しナット
をネジ着して碍子体２は腕金１５に取付固定されてい
る。さらにベース金具１２の上面側には半導電性材料で
形成された碍子ベースカバー１６が設けられ、続流アー
クが流れた場合に該アークが碍子体２の外周面（表面）
から離れて流れるようになっており、碍子体２の偏熱破
壊が防止されている。

【００１２】次に、絶縁カバータイプの碍子保護装置２
０について説明する。２１は絶縁カバーであり、被覆を
一部剥がした絶縁電線５を支持する際に充電部となるキ
ャップ金具６とクランプ金具３の外周を覆うようにして
碍子体２の頭部２ｂに対し取脱自在に被着されるもの
で、全体がキャップ形になっておりその上端は閉鎖さ
れ、また下端中央部には開口穴２２を備えた構成になっ
ている。

【００１３】なお、上記絶縁カバー２１は耐候性、絶縁
性を有するとともに、難燃材を添加し難燃性を向上させ
ると共に自己消火性も向上させたポリエチレンやＥＶＡ
樹脂等の合成樹脂あるいはＥＰＭやＥＰＤＭ等のゴムか
らなり、水平に形成した上壁の連結部２３を中心にして
後述する上部壁２４及び電線挿通部２５、下部壁２６、
放電電極支持板２７が左右（縦）方向に２つに分割され
た分割体２１Ａ、２１Ｂを合体（被着）させた構成にな
っている。

【００１４】２４Ａ、２４Ｂは分割体２１Ａ、２１Ｂの
上部壁であり、該上部壁２４Ａ、２４Ｂは鉛直に形成さ
れ、分割体２１Ａ、２１Ｂの合体（被着）時には上部壁
２４Ａ、２４Ｂの両者によって円筒形状となるように形
成されている。また２６Ａ、２６Ｂは上部壁２４Ａ、２
４Ｂから連続して形成される下部壁であり、分割体２１
Ａ、２１Ｂの合体（被着）時には下方へ行くにしたがっ
て広がる末広がりの筒形状となるように形成されてい
る。

【００１５】２５Ａ、２５Ｂは上記絶縁カバー２１の上
部壁２４と下部壁２６との間に位置し、絶縁カバー２１
の側方に向かって突出形成された筒状で先細の電線挿通
部であり、同部２５Ａ、２５Ｂの口径は挿通する絶縁電
線５の外周径より若干大きく形成されている。２８、２
９、３０、３１は分割体２１Ａ、２１Ｂの合体被着時の
嵌合部であり、対向して設けられた4組の止着用の鉤と
穴から構成されている。

【００１６】３２は絶縁カバー２１の両分割体２１Ａ、
２１Ｂにおける下部壁２６Ａ、２６Ｂの下方の合わせ面
に計４個設けられた放圧窓であり、平常時は一方の放圧
窓３２Ａに設けられた鉤３４と他方の放圧窓３２Ｂに設
けられた穴３３から構成される止着部によって閉鎖され
ているが、外部閃絡等により限流素子３５が破壊され、
絶縁カバー２１内でアークが発生した場合に、該アーク
によってカバー２１内の圧力が上昇すると、それにより
上記鉤３４と穴３３が外れ、放圧窓３２が折り曲げ式の
ヒンジ３６を中心にしてカバー２１の側方へ向かって開
放し、カバー２１内のアーク並びに圧力が速やかにカバ
ー２１外に放出されるようになっており、絶縁カバー２
１全体の破損を防止している。なお上記鉤３４と穴３３
からなる止着部の止着力は上記絶縁カバー２１の嵌合部
２８、２９、３０、３１の止着力より小さい力で止着さ
れている。このような構成により、絶縁カバー２１の両
側において観音開き状の放圧窓が形成されている。

【００１７】３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄは下部壁
２６Ａ、２６Ｂの内面側に突出形成された鍔状の遮蔽部
であり、各遮蔽部は上下方向に段状に形成されており、
その内の上側の３つの遮蔽部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ
は、絶縁カバー２１を碍子体２の頭部２ｂに被着した場
合にその端部３７ａ′、３７ｂ′、３７ｃ′がキャップ
金具６の側周面に近接するように設けられており、また
一番下側に設けられた遮蔽部３７ｄの端部３７ｄ′は碍
子体２の頭部２ｂのヒダ２ｄの上面側の側周面に近接す
るように設けられているため、上記絶縁カバー２１内に
塩分等の導電性粒子（汚損物質）が浸入しにくくなって
いる。

【００１８】３５は電圧非直線性に優れた酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）を主成分とする平面から見た断面形状が円弧状の
限流素子で、同素子３５の上側には充電側電極３８を、
下側には接地側電極３９を設け、上記限流素子３５並び
に充電側電極３８、接地側電極３９は合成樹脂やゴム等
により一体にモールドされている。さらに上記限流素子
３５は絶縁カバー２１の一方の分割体２１Ａに形成した
収納部４０に上記充電側電極３８が絶縁カバー２１内に
突出するようにして内蔵されている。

【００１９】また、上記収納部４０における内側壁の上
部と下部には、限流素子３５が破壊されてアークが発生
し、収納部４０内の内部圧力が上昇した場合に、該圧力
を絶縁カバー２１内に放圧するための放圧孔が設けられ
ている（特に図示されていない）。

【００２０】２７は絶縁カバー２１の下面に接着または
溶着された放電電極支持板であり、上記絶縁カバー２１
と同一部材を用いて形成され、中央部に半円切欠部を形
成した半円形に形成され、絶縁カバー２１を開放状態で
碍子体２の頭部２ｂに被着し、その後閉じた場合に碍子
体２のヒダ２ｄの下面側に入り、半円切欠部で碍子体２
の側周面に沿うような開口穴２２を形成して絶縁カバー
２１の下面を閉鎖している。また上記開口穴２２の周縁
には後述の放電電極４２がモールドされており放電電極
４２の下面側に複数の放電用の放電孔２７ｂが設けられ
ている。なお上記放電電極支持板２７の絶縁カバー２１
の内面側には後述する防護カバー４４の凹部４４ａに嵌
まる凸部２７ａが設けられ防護カバー４４の位置決めを
している。

【００２１】４１は導電性の金属板からなる接続板であ
り、４２は上記分割された両放電電極支持板２７に夫々
設けられ、かつ上記開口穴２２部に配置し、モールドさ
れた放電電極であり、碍子体２の側周面に近接して設け
られている。上記接続板４１は片方の放電電極支持板２
７の内面側に設けられ、該支持板２７が絶縁カバー２１
の下面に対し接着または溶着することで該接続板４１の
一方を上記限流素子３５の接地側電極３９に弾性的に接
続され、他方を上記放電電極４２と接続している。また
上記放電電極４２は上方から見て半円弧状に形成され、
絶縁カバー２１の分割体２１Ａ、２１Ｂを碍子体２の頭
部２ｂに被着させた場合に、碍子体２の側周面に近接す
ると共に両放電電極４２の端面が接触あるいは近接して
１つのリング形状となるようになっている。この放電電
極４２と碍子体２との間隙Ｄは、碍子体２の沿面ストリ
ーマを放電電極４２で補足できる寸法に設定するもの
で、例えば約３ｍｍに設定する。

【００２２】４３は上記充電側電極３８に対し嵌合固定
された接触片であり、ステンレス板、リン青銅板あるい
は真鍮板等の弾性を備えた導電材料からなる板材で形成
されており、絶縁カバー２１を碍子体２へ被着したとき
に、内側片部４３ａがキャップ金具６の側周面に対し弾
力的に密着して充電側電極３８と充電部のキャップ金具
６間が電気的に接続されるようになっている

【００２３】４４はアーク遮断部材を形成する保護カバ
ーで、上記絶縁カバー２１と同一の材料で形成され、碍
子体２の頭部２ｂに被着した場合に、該絶縁カバー２１
が碍子体２のヒダ２ｄの上面及び下面を覆い、該被覆さ
れた部分のヒダ２ｄにおけるアークの舐めを阻止するか
抑制するように形成されている。該防護カバー４４は碍
子体２のヒダ２ｄを覆う本体部４４ａと、本体部４４ａ
の底面側に放電電極支持板２７の凸部２７ａに嵌合し位
置決めをする凹部４４ｂと、碍子体２の頭部２ｂへの被
着時に本体部４４ａ間においてヒダ２ｄが露出しないよ
うにすると同時に碍子体２の頭部２ｂに被着される時に
もう一方の側の本体部を案内するようになっている覆い
部４４ｃとから構成される部材４４Ａ、４４Ｂを２つ用
いて構成されている。

【００２４】また上記防護カバー４４は絶縁カバー２１
内の遮蔽部３７ｄと放電電極支持板２７との間の収納空
間４５に収納され絶縁カバー２１を碍子体２の頭部２ｂ
に被着すると同時に防護カバー４４を碍子体２のヒダ２
ｄに取付けられるようになっている。また防護カバー４
４は、該カバー４４の端部が上記放電電極２７のモール
ド部分に当接し、かつ遮蔽部３７ｄを防護カバー４４の
持つ弾性により本体部４４ａの上面側が押さえることで
上記収納空間４５に嵌合される。なお防護カバー４４の
下面に設けられた凹部４４ｂが放電電極支持板２７の凸
部２７ａに嵌合することで防護カバー４４の位置決めが
なされると共に防護カバー４４の横方向に対するずれを
防止している。

【００２５】次に上記構成の碍子保護装置２０について
動作を説明する。上記のように限流素子３５を内蔵した
絶縁カバー２１を碍子体２の頭部２ｂに取付けることに
より保護装置がセットされ、かかる状態において、雷サ
ージ等の異常電圧が絶縁電線５を伝搬してくれば、異常
電圧は、絶縁電線５−キャップ金具６−接触片４３−充
電側電極３８−限流素子３５−接地側電極３９−接続板
４１−放電電極４２−放電ギャップｇ−ベース金具１２
−腕金１５−大地の経路で放電され、それと同時に商用
周波の続流は上記放電経路中に介在する限流素子３５に
よって遮断されるため続流アークの発生が阻止されアー
クによる碍子体２の偏熱破壊や絶縁電線５の断線事故が
防止される。

【００２６】ここで、過大な異常電圧が絶縁電線を介し
て浸入してくると、外部閃絡により限流素子３５は破壊
されてキャップ金具６の充電部から接地側のベース金具
１２間で続流アークが流れる。この時、該続流アークの
熱によりキャップ金具６の一部が溶け、その溶けたキャ
ップ金具６の金属蒸気及び続流アークが発生するが、碍
子体２のヒダ２ｄには防護カバー４４が被せられている
ため、上記アークの碍子体２のヒダ２ｄでの舐め回しが
阻止されるか或いは抑制され、ヒダ２ｄの偏熱破壊は起
こらない。

【００２７】また、仮に塩分などの導電性粒子が碍子体
２の表面に付着して碍子体表面の抵抗値が低下した場合
においても、上記絶縁カバー２１を碍子体２の頭部２ｂ
へ被着することにより、リング状に設けられた放電電極
４２が碍子体２の外周面に近接あるいは直接に配置され
るため、ベース金具１２から伸びる沿面ストリーマが上
記リング状の放電電極４２により確実に捕捉され、異常
電圧が侵入してきた場合でも、確実に正規の放電経路を
経て大地に放電されるため、上記限流素子３５によって
続流アークが阻止され、確実な保誤動作が期待できる。

【００２８】また、過大な異常電圧により外部閃絡が発
生し、限流素子３５がアークにより破壊され、内部圧力
が高まると、その圧力は、放圧孔を通じて絶縁カバー２
１内に放圧され、更にその圧力により各放圧窓３２が図
５に示すように開口してその開口部より外部へ放圧され
る。これにより、上記圧力によって絶縁カバー２１が大
きく開いて碍子体２より外れて落下することを防止でき
る。なお、上記放圧窓３２が開放された後にも続流アー
クが継続して流れている場合は、開放によって露出した
キャップ金具６とベース金具１２間にアークが移行して
流れることになるが、該アーク続流は変電所の遮断器に
よって例えば０．４秒後にすみやかに遮断されることに
なる。

【００２９】図１１は第２実施例を示す。本第２実施例
は、上記第１実施例における防護カバー４４を排し、絶
縁カバー２１にアーク遮断部材を一体成形したものであ
る。

【００３０】すなわち、図１１に示すように、絶縁カバ
ー２１の内面であって、かつ碍子体２の上部ヒダ２ｄの
外面と対面する部分に、上部ヒダ２ｄの上面と下面に沿
った内面形状を有するアーク遮断部分４４Ｄを一体成形
し、該部分４４Ｄをアーク遮断部材としたものである。
該部分４４Ｄは、上記第１実施例における防護カバー４
４と同様に、上部ヒダ２ｄの全周に渡って嵌合されるよ
うに形成されている。その他の構造は上記第１実施例と
同様である。

【００３１】本第２実施例においても、アーク遮断部分
４４Ｄの内面が上部ヒダ２ｄに接触することにより、上
記第１実施例と同様に、上部ヒダ２ｄにおけるアークの
舐め回しが防止或いは抑制され、ヒダ２ｄの偏熱破壊を
防止できる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本願発明の碍子保護装置
においては、限流素子を内蔵する絶縁カバー内に碍子体
のヒダの外面を覆うアーク遮断部材を設けているため、
仮に内蔵する限流素子が過大な異常電圧により、外部閃
絡を招いても碍子体のヒダ部表面におけるアークの舐め
回しが防止又は抑制され、碍子体のヒダ部での偏熱破壊
を防止することができる。

【００３３】また、請求項２及び３に記載の発明によれ
ば、更に、絶縁カバーを碍子体の頭部に被着すると同時
にアーク遮断部材を碍子体のヒダの外面を覆うように取
付できるため、アーク遮断部材の設置作業が簡単にでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の碍子保護装置を碍子体に取付けた状態
の断面図。

【図２】図１における碍子保護装置の拡大断面図。

【図３】絶縁カバーを開いた分割体を内面側から見た
図。

【図４】絶縁カバーの側面図。

【図５】絶縁カバーの放圧窓が開放した状態の側面図。

【図６】防護カバーを示す正面図。

【図７】同じく背面図。

【図８】同じく平面図。

【図９】同じく底面図。

【図１０】防護カバーを構成する部材を示す図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図を示
す。

【図１１】アーク遮断部材の他の例を示す要部側断面
図。

【符号の説明】

１ 電線支持装置 ２ 碍子体 ２ｂ 頭部 ２ｄ ヒダ ５ 絶縁電線 ６ キャップ金具 １２ ベース金具 ２０ 碍子保護装置 ２１ 絶縁カバー ３５ 限流素子 ３８ 充電側電極 ３９ 接地側電極 ４２ 放電電極 ４４ 防護カバー ４４Ｄ アーク遮断部分 ４５ 収納空間 ｇ ギャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 碍子体の頭部に絶縁電線を支持するキャ
   ップ金具を付設すると共に該キャップ金具を絶縁電線と
   電気的に接続し、該キャップ金具の外周及び碍子体の上
   部のヒダを、内面側に電圧非直線性を有する限流素子を
   備えた絶縁カバーで被覆し、該限流素子の充電側電極は
   上記キャップ金具に対し電気的に接続され、同素子の接
   地側電極は放電電極に接続されており、該放電電極は絶
   縁カバーの下面に設けられ、放電ギャップを介して碍子
   体の下部に備えたベース金具に対向させるようにしたも
   のにおいて、 上記絶縁カバー内に、碍子体のヒダの外面を覆い、該ヒ
   ダ部でのアークの流れを遮断するアーク遮断部材を設け
   たことを特徴とする碍子保護装置。
2. 【請求項２】 アーク遮断部材が、絶縁カバーとは別体
   に形成した防護カバーで形成され、該防護カバーを絶縁
   カバー内の収納空間に嵌合固定したことを特徴とする請
   求項１記載の碍子保護装置。
3. 【請求項３】 アーク遮断部材が、絶縁カバーと一体に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の碍子保
   護装置。