JPH118041A - 碍子型電圧センサー兼用アレスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 降雨で碍子表面側の静電容量が変化しても碍
子内の高電圧用抵抗素子に影響がなく、分圧リード線に
接続した検出部で一次導体の電圧を正確に検出できる碍
子型電圧センサー兼用アレスターを提供することを目的
とする。 【構成】 一次導体に接続する線路側リード線１４を有
する碍子１６と、碍子に内蔵された高電圧用抵抗素子２
０と、高電圧用抵抗素子を水密保持する保持具２２と、
高電圧用抵抗素子に接続された第１、第２電極２４ａ、
２４ｂと、第１、第２電極に接続された一対の分圧リー
ド線２６ａ、２６ｂと、高電圧用抵抗素子に接続された
アース線２８と、高電圧用抵抗素子と碍子の内壁１９と
の間で高電圧用抵抗素子の全周にわたって配置されると
共にアース線に接続され、碍子の内壁１９と高電圧用抵
抗素子とを静電遮蔽する導電性遮蔽体６８とを備えてい
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、電柱に架設された
電力線の電圧を測定するため、碍子を利用した碍子型電
圧センサー兼用アレスターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、配電系統においては、変電所より
分岐された各電力線の電流、電圧を変電所内に設けた変
流器や変成器で常時確認しながら、配電線に地絡、短絡
等の故障がないかを常時監視し、万一故障が発生した時
には各種の保護継電器を動作させて故障の発生している
系統への送電を停止させ、故障地点を作業者が巡回しな
がら発見し、早急に故障を回復させている。また、配電
線路の保守点検が義務ずけられ、需要家に良質で安定し
た電力を供給するため、線路の各部について作業者が電
流、電圧を測定したり、機器の点検をしたりしている。
しかし、各配電線路に沿って巡回しながら保守点検した
り、故障地点を発見したりする作業は手数を要し、ま
た、従来の変成器は誘導コイルやコンデンサーを用いて
間接的に電圧を変換測定するたため電圧測定の簡略化が
出来ないものであった。そこで、出願人はバリスターの
様な抵抗素子の複数個を積層させた高電圧用抵抗素子を
内蔵して避雷器として利用している碍子に分圧機能を設
けることにより、通常電圧帯で電圧センサーとしも兼用
でき、配電線等の一次導体の電圧を直接測定しながら監
視能力を向上させ、送配電系統の信頼度を向上させ得る
碍子兼用電圧センサーを平成１年実用新案登録願第１１
４６３７号において提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記碍子兼用電圧セン
サーは、晴天時のような乾燥状態においては、図６に示
す様な等価回路で示される。図において、Ｒ₀ 、Ｃ₀ は
碍子の傘１個当たりの表面抵抗及び表面静電容量、Ｃａ
は傘１個当たりの碍子内の静電容量を示し、碍子の乾燥
状態が進めば碍子の表面抵抗や容量リアクタンスが大き
くなり、高圧側の一次導体から碍子の表面側へ電流が漏
洩することがなく、内部の高電圧用抵抗素子のみに小さ
な微弱電流が流れて、高電圧用抵抗素子に接続した分圧
機能に接続した検出部で一次導体の電圧値の検出が可能
である。

【０００４】しかしながら、降雨時のような注水状態で
は、碍子の表面側の抵抗や容量リアクタンスは小さくな
って碍子表面は導体となり、図７に示すような等価回路
となる。このときに碍子内の静電容量Ｃａも碍子の表面
側の静電容量の影響を受けて変化し、高電圧用抵抗素子
内を流れる電流が変化して分圧機能の検出部で測定した
一次導体側の電圧値は誤差を含み、降雨時には一次導体
側の電圧を正確に検出できない等の問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は碍子の内壁と高電圧用抵抗
素子との間に高電圧用抵抗素子の全周にわたって導電性
被覆体を設けて高電圧用抵抗素子を静電遮蔽させたこと
により、降雨状態で碍子表面側の静電容量が変化して
も、碍子の表面や肉厚部と電気的に分離された高電圧用
抵抗素子に影響することがなく、配電線等の一次導体の
電圧値を晴天時と同様に雨天時においても誤差もなく正
確に検出できる碍子型電圧センサー兼用アレスターを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一次導体７８に接続するための線路側リ
ード線１４を有する碍子１６と、この碍子１６に内蔵さ
れ、前記線路側リード線１４に接続されて通常電圧が加
わるときにはごく小さな微弱電流が流れ、雷等の高電圧
が加わると抵抗が減少して大電流を流すことができる高
電圧用抵抗素子２０と、前記碍子１６内に前記高電圧用
抵抗素子２０を水密状に封止し保持する保持具２２と、
前記高電圧用抵抗素子２０に接続された第１電極２４ａ
と、前記第１電極２４ａと異なる位置であって前記高電
圧用抵抗素子２０に接続された第２電極２４ｂと、前記
第１電極２４ａと第２電極２４ｂに各々接続されて碍子
１６の外部へ引出された一対の分圧リード線２６ａ、２
６ｂと、前記高電圧用抵抗素子２０に接続されたアース
線２８と、前記高電圧用抵抗素子２０と碍子１６の内壁
１９との間であって、該高電圧用抵抗素子２０の全周に
わたって配置され、前記アース線２８に接続され、碍子
１６の内壁１９と高電圧用抵抗素子２０とを静電遮蔽す
る導電性遮蔽体６８とを備えてなる碍子型電圧センサー
兼用アレスター１０から構成される。

【０００７】また、前記導電性遮蔽体６８は、前記線路
側リード線１４の碍子１６内の端部から所要の間隔で離
隔した位置に配設されてなることとしてもよい。

【０００８】また、少なくとも前記線路側リ−ド線１４
の碍子１６内端部と前記導電性遮蔽体６８との間には前
記高電圧用抵抗素子２０の全周にわたって絶縁素子７６
が配設されてなることとしてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る碍子型電圧センサー
兼用アレスターは、一次導体に接続するための線路側リ
ード線を有する碍子と、この碍子に内蔵され、前記線路
側リード線に接続されて通常電圧が加わるときにはごく
小さな微弱電流が流れ、雷等の高電圧が加わると抵抗が
減少して大電流を流すことができる高電圧用抵抗素子
と、前記碍子内に前記高電圧用抵抗素子を水密状に封止
し保持する保持具と、前記高電圧用抵抗素子に接続され
た第１電極と、前記第１電極と異なる位置であって前記
高電圧用抵抗素子に接続された第２電極と、前記第１電
極と第２電極に各々接続されて碍子の外部へ引出された
一対の分圧リード線と、前記高電圧用抵抗素子に接続さ
れたアース線と、前記高電圧用抵抗素子と碍子の内壁と
の間であって、該高電圧用抵抗素子の全周にわたって配
置され、前記アース線に接続され、碍子の内壁と高電圧
用抵抗素子とを静電遮蔽する導電性遮蔽体とを備えてい
る。この碍子型電圧センサー兼用アレスターの実施形態
としては、電柱の腕金に取付け、碍子の線路側リード線
を電柱に架設された配電線等の一次導体に接続し、ま
た、アース線を電柱に沿って設けた他のアース線等に接
続して接地し、更に分圧リード線を電柱等に設置した検
出部に接続して配電線等の電圧を検出する。

【００１０】高電圧用抵抗素子は、可変抵抗体であるバ
リスターを直列状に積層して形成されている。高電圧用
抵抗素子は、碍子内の上部側に配置された線路側リード
線の端部と下部側に配置された保持具とによって水密状
に封止保持さる。即ち、高電圧用抵抗素子は碍子に内蔵
した状態に収容される。保持具側からアース線を外部へ
引出して高電圧用抵抗素子を接地するほうがアース線の
取付、施工を容易に行えるので好適である。必ずしも保
持具側からアース線を引出す必要はなく、例えば、碍子
本体の側面に孔を開孔し、その孔から外部へ引出しても
よい。また、保持具は、碍子本体の底部に配置した方が
アース線の取付、施工を容易に行える点で好ましく、例
えば、碍子の外部側から外蓋状に碍子下端を包み込む様
に形成してもよい。

【００１１】高電圧抵抗素子内に接続された第１、第２
電極は、導電性金属で平板状に形成した方が好適であ
る。この平板状の第１、第２電極を高電圧抵抗素子内に
挟着状に挿入するだけで容易にに接続できる。必ずしも
平板状に限ることなく、例えば、針形状、長板状等に形
成してもよい。第１、第２電極に接続された一対の分圧
リード線は、保持具側から外部へ引出す方が好適であ
り、分圧リード線の外部への引出し、接地施工等を容易
に行える。しかし、高電圧用抵抗素子の中間位置等に電
極を設け、この電極に接続した分圧リード線を碍子本体
に開孔した孔から外部へ引出してもよい。また、碍子形
状は、外周に複数の傘が段差状に突出された縦形本体内
に高電圧用抵抗素子を封止させた形状が好適であり、表
面側の抵抗や容量リアクタンスを大きくして表面側の漏
洩電流を抑制する。しかし、これに限ることなく、例え
ば、横形本体の中間部を拡径させて膨出部を設け、高電
圧用抵抗素子を封止させて、電柱上に横形に設置し得る
形状としてもよく、これによって電柱上における取付状
態を安定に保持できる。

【００１２】導電性遮蔽体は、導電性金属、例えば、ア
ルミニウム、銅、薄鋼板等を素材して、碍子内で高電圧
用抵抗素子の外周面を囲周し得る中空筒体に形成するこ
とが好ましい。しかし、必ずしも中空筒体に限ることな
く、例えば、碍子内壁に設けた枠体に周回状に巻込んだ
り、碍子の肉厚部内に埋設状に周回配置させてもよい。
この導電性遮蔽体は、碍子の内壁の形状に類似した円筒
体の形状に限ることなく、四角筒体、六角筒体、その他
の多角筒体の形状であってもよい。また、中空筒体の下
端側には、内面側へ折曲されたアース端子を設けること
が好ましい。導電性遮蔽体を導電性の保持具で支持する
だけで、導電生遮蔽体は保持具に設けたアース線に接続
されて接地可能となる。しかし、必ずしもアース端子を
設ける必要はなく、中空筒体にアース線を直接接続した
り、保持具が非導電性である場合には、これに孔を開孔
してアース線を外部へ引出してもよい。この導電性遮蔽
体は、その外周面を耐電圧のシリコン樹脂等の接着性樹
脂で内壁面に固着することが好ましい。導電性遮蔽体を
内壁面に固着して剥離を防止できる。しかし、導電生遮
蔽体は接着性樹脂で内壁面に固着することに限ることな
く、接着性樹脂を用いることなく、例えば、壁面に係止
ピン等のその他の係止具を用いて導電生遮蔽体を内壁面
に係止し、導電性遮蔽体と壁面との間隙に水蜜性シール
材等を固着させてもよい。

【００１３】また、前記導電性遮蔽体は、前記線路側リ
ード線の碍子内の端部から所要の間隔で離隔した位置に
配設されてなることとしてもよい。この離隔間隔は任意
の幅に設定してもよい。しかし、離隔間隔が狭過ぎると
線路側リード線と導電性遮蔽体とが短絡し易く、短絡に
より導電性遮蔽体の焼損を発生する。また、間隔間隔が
広過ぎると、碍子の形状のみが大きくなる。従って、離
隔間隔を最適な値に選択することによって内蔵した高電
圧用抵抗素子を碍子の表面側から好適に静電遮蔽でき、
配電線の電圧検出の確実性を向上させ得る。

【００１４】また、少なくとも前記線路側リ−ド線の碍
子内端部と前記導電性遮蔽体との間には前記高電圧用抵
抗素子の全周にわたって絶縁素子が配設されてなること
としてもよい。絶縁素子は高電圧用抵抗素子の全周にわ
たって配設しなくても線路側リ−ド線の碍子内端部と導
電性遮蔽体との絶縁性を保持できる。しかし、全周にわ
たって配設し方が絶縁性を好適に保持でき、線路側リ−
ド線に雷サージ電圧が印加された場合でも導電性遮蔽体
が短絡されることがなく、導電性遮蔽体を絶縁素子で保
護しつつ耐用年数を長く維持できる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実
施例を説明する。図１、図２、図３には本発明の実施例
に係る碍子型電圧センサー兼用アレスター１０が示され
ている。図において、碍子型電圧センサー兼用アレスタ
ー１０は、周側面に複数の傘１２を突設すると共に、上
端側に配電線等の一次導体に接続するための線路側リー
ド線１４を有した碍子１６と、この碍子１６の下面の略
中央位置より上端寄り位置へ縦方向に穿設された穴１８
に内蔵され、線路側リード線１４に接続されて通常電圧
が加わるときにはごく小さな微弱電流が流れ、雷等の高
電圧が加わると抵抗が減少して大電流を流すことができ
る高電圧用抵抗素子２０と、碍子１６の穴１８内の下部
位置に配置されて内部を水密性に封止し保持する保持具
２２と、高電圧用抵抗素子２０に接続された第１電極２
４ａと、この第１電極２４ａと異なる位置であって、前
記高電圧用抵抗素子２０に接続された第２電極２４ｂ
と、この第１電極２４ａと第２電極２４ｂとに各々接続
されて碍子１６の外部へ引出された一対の分圧リード線
２６ａ、２６ｂと、高電圧用抵抗素子２０に接続された
アース線２８とを備えている。

【００１６】図１、図２に示すように、碍子１６は陶磁
器を素材とし、複数の傘１２を備えた松ぼっくり状の縦
形体に形成され、その下面の略中央位置より上端寄り位
置へ縦方向に穴１８が穿設されている。また、碍子１６
の上部位置には、穴１８の上部内面の略中央位置から碍
子１６の上面に連通した電極孔３０が開孔され、受け皿
状のヘッド３２を備えたボルトで形成された上部電極３
４が穴１８側から電極孔３０に上向きに貫通されてい
る。この碍子１６の上面へ貫通された上部電極３４に防
水ゴム３６と防水押え具３８が嵌装され、更に、上部電
極３４に締着した締着ナット４０で上部電極３４は碍子
１６に固定されている。この上部電極３４の上端側に継
手軸４２を介して線路側リード線１４が連結されてい
る。この碍子１６の上端部にゴム、合成樹脂等の絶縁材
を素材とした中空略円錐状の保護キャップ４４が嵌着さ
れ、この保護キャップ４４の上端に開孔された孔から線
路側リード線１４が引き出され、更に、保護キャップ４
４内にはシリコン樹脂等の耐電圧が高い接着性樹脂４６
が充填されている。

【００１７】高電圧用抵抗素子２０は、可変抵抗体であ
るバリスター等で形成された複数の抵抗素子２０ａを直
列に接続させた積層体であり、穴１８内の下端位置から
上端寄り位置まで配置されている。この高電圧用抵抗素
子２０の上面には導電性のスプリング受け４８が載着さ
れ、このスプリング受け４８と上部電極３２のヘッド３
２とにコイルスプリング５０が挟着され、このコイルス
プリング５０の弾力で積層された各抵抗素子２０ａは下
方へ密着状に付勢されている。また、スプリング受け４
８には碍子内の湿気を吸収する乾燥剤５２が配設されて
いる。

【００１８】図３に示す様に、高電圧用抵抗素子２０の
下端側には平板状の第１電極２４ａが配置され、この第
１電極２４ａの上面に、抵抗素子２０ａを薄くカットし
た薄切り抵抗素子２０ｂが配置され、この薄切り抵抗素
子２０ｂと、その上段側の抵抗素子２０ａとの相互の接
合面に平板状の第２電極２４ｂが挟着状に接続されてい
る。この薄切り抵抗素子２０ｂは抵抗が小さいため、微
弱電流が流れる通常状態において第１、第２電極２４
ａ、２４ｂの端子電圧は小さく、従って、これに接続さ
れる検出部の耐電圧は小さくてよいため部品経費が安価
となる。第１、第２電極２４ａ、２４ｂは高電圧用抵抗
素子２０の下端側に接続することに限ることなく、高電
圧用抵抗素子２０の中間高さ位置等に接続してもよい。

【００１９】また、高電圧用抵抗素子２０を保持する保
持具２２は、いずれも導電性金属を素材とし、碍子１６
の穴１８の内壁１９の下端寄り位置に開溝された円周溝
に着脱自在に係着されたスナップリング５４と、このス
ナップリング５４の上方に接合支持され、内壁１９に嵌
合された下部封止板５６ｂと、この下部封止板５６ｂの
上面にＯリングを介して接合された上部封止板５６ａ
と、この上部封止板５６ａの上面に載着された接続筒５
８とを備え、この接続筒５８の上面に第１電極２４ａが
載着されて導通されている。

【００２０】上下封止板５６ａ、５６ｂの中央位置に開
孔された取付孔に、分圧リード線２６ａ、２６ｂを接続
するための受け口６０の上端が貫通固定されている。こ
の受け口６０の上面側の、図示しない端子に第１、第２
電極２４ａ、２４ｂから延長した端子リード線が接続筒
５８内へ迂回されて接続されている。この受け口６０に
第１、第２分圧リード線２６ａ、２６ｂの一端に設けた
第１コネクター６２ａが着脱自在に接続され、第１、第
２分圧リード線２６ａ、２６ｂの他端側には一次導体の
電圧を検出する検出部６４に接続するための第２コネク
ター６２ｂが設けられている。また、長板状で上端部を
逆Ｌ字状に折曲させた取付金具６６の上端側に設けた孔
を受け口６０に嵌挿して固定し、この取付金具６６にア
ース線２８が連結されている。また、碍子１６の下端寄
り位置の外周面に穿溝された円周溝に支持バンド６７が
巻着されている。この保持具２２は、碍子１６の内壁１
９の下端寄り位置に配置されているが、これに限ること
なく、例えば、碍子１６の下端側を包着する受皿体に形
成してもよい。

【００２１】これにより、碍子１６内の高電圧用抵抗素
子２０の下端は、下部電極２４ａ、上部封止板５６ａ、
取付金具６６、アース線２８により地中へ接地可能とな
る。また、線路側リード線１４を配電線等の一次導体に
接続すれば、通常の電圧帯において一次導体から高電圧
用抵抗素子２０及び接地されたアース線２８側へ微弱な
電流が流れ、第１電極２４ａと第２電極２４ｂに発生す
る薄切り抵抗素子２０ｂの微弱な端子電圧を分圧リード
線２６ａ、２６ｂに接続した検出部６４で一次導体１８
の電圧を検出できる。また、一次導体に落雷した雷サー
ジ電圧は、線路側リード線１４から高電圧用抵抗素子２
０、第１電極２４ａ、受け口６２、アース線２８等を経
由して大地へと安全に放電させることができ、電力線等
に接続された機器類を保護し、焼損事故等を防止でき
る。

【００２２】本発明の特徴的なことは、前記高電圧用抵
抗素子と碍子の内壁との間であって、該高電圧用抵抗素
子の全周にわたって配置され、前記アース線に接続さ
れ、碍子の内壁と高電圧用抵抗素子とを静電遮蔽する導
電性遮蔽体を備えて碍子の表面側と内部の高電圧用抵抗
素子側とを電気的に分離したことである。

【００２３】即ち、図２、図３に示す様に、導電性遮蔽
体６８は、例えば、導電性のアルミニウム、銅、薄鋼板
等を素材し、穴１８の内壁１９よりやや縮径された中空
筒体７０に形成され、この中空筒体７０の下端側には内
面側へ折曲されたアース端子７２が設けられている。こ
の中空筒体７０は、円柱状の穴１８と同様に円筒体に形
成されているが、これに限ることなく、穴１８の形状に
合わせて四角筒体、その他の多角筒体等に形成してもよ
い。この中空筒体７０は、穴１８の内面側に塗着され
た、例えばシリコン樹脂等の耐電圧の高い接着性樹脂４
６で固着され、更に、中空筒体７０の下端のアース端子
７２は、上部封止板５６ａに載着させた導電性のコイル
スプリング７４に支持されている。

【００２４】導電性遮蔽体６８は、アース端子７２、コ
イルスプリング７４、上部封止板５６ａ、取付金具６
６、アース線２８等を経由して接地することができ、こ
れにより高電圧用抵抗素子２０は静電遮蔽体６８で碍子
１６の表面側と電気的に分離（静電遮蔽）される。従っ
て、降雨時に碍子１６の表面側の静電容量が変化して
も、碍子１６の表面側と電気的に分離された高電圧用抵
抗素子２０側に影響が表れることがなく、配電線等の一
次導体の電圧測定を雨天時でも晴天時と同様に誤差もな
く正確に測定でき、送配電系統等の信頼性を向上させる
ことが可能となる。

【００２５】また、導電性遮蔽体６８は、線路側リード
線１４の碍子１６内の端部から所要の間隔で離隔した位
置に配設することとしてもよい。即ち、図２に示す様
に、線路側リード線１４に継手軸４２で連結された上部
電極３４の下方のヘッド３２と導電性遮蔽体６８の上端
とは、上下方向に向かう間隙Ｈだけ離隔して配置されて
いる。これにより、碍子１６の内壁１９内で線路側リー
ド線１４に接続された上部電極３４と導電性遮蔽体６８
の上端とが容易に短絡することがなく、短絡による導電
性遮蔽体６８の焼損等を防止できる。

【００２６】また、少なくとも線路側リ−ド線１４の碍
子１６内の端部と導電性遮蔽体６８との間には高電圧用
抵抗素子２０の全周にわたって絶縁素子７６を配設する
こととしてもよい。即ち、図２、図３に示す様に、線路
側リード線１４に連結された上部電極３４のヘッド３２
と導電性遮蔽体６８との上下方向の間隙Ｈを囲周するよ
うに穴１８の内周壁にシリコン樹脂等の耐電圧の高い接
着性樹脂４６で絶縁素子７６が保持されている。この絶
縁素子７６は、セラミック、硬質合成樹脂等を素材と
し、内壁１９面に沿って導電性遮蔽体６８の上端を内部
に埋設し得る肉厚の筒状に形成する。これにより、線路
側リ−ド線１４の碍子内端部と導電性遮蔽体６８との絶
縁性が高くなり、線路側リ−ド線１４に雷サージ電圧が
印加された場合でも導電性遮蔽体６８へ短絡するのを防
止できる。

【００２７】また、絶縁素子７６は、少なくとも線路側
リード線１４の穴１８内に面したヘッド３２と導電性遮
蔽体６８との上下方向の間隙Ｈにおいて内壁１９面に沿
って保持することに限ることなく、導電性被覆体６８の
内周面の全周にわたり内壁１９面の下端寄り位置まで設
けてもよい。これにより、導電性遮蔽体６８は、セラミ
ック、硬質合成樹脂等の絶縁素子７６内に埋設状に配置
され、上部電極３４に高電圧が印加されても導電性遮蔽
体６８へ短絡することがなく、導電性遮蔽体６８の焼損
等を防止できる。

【００２８】次に、本発明に係る碍子型電圧センサー兼
用アレスター１０の作用を説明する。図４には、本発明
の実施例に係る碍子型電圧センサー兼用アレスター１０
の表面が乾燥した状態（晴天時）の等価回路図が示され
ている。図において、Ｒ₀ 、Ｃ₀ は碍子の傘１個当たり
の表面抵抗及び表面静電容量、Ｃａは傘１個当たりの碍
子内の静電容量を示している。図４に示す等価回路図に
おいて、碍子の乾燥状態が進めば碍子の表面抵抗Ｒ₀ と
表面静電容量Ｃ₀ による容量リアクタンスとは大きくな
り、高圧側の一次導体７８から碍子１６の表面側へ電流
が漏洩することがなく、内部の高電圧用抵抗素子２０の
みに小さな微弱電流ｉが流れる。そして、高電圧用抵抗
素子２０の薄切り抵抗素子２０ｂを挟着した第１、第２
電極２４ａ、２４ｂに接続した分圧リード線２６ａ、２
６ｂに接続した検出部６４で一次導体７８の電圧が検出
される。このときに、コイルスプリング７４、上部封止
板５６ａ、取付金具６６、アース線２８を介して接地さ
れた導電性遮蔽体６８で外部と電気的に分離（静電遮
蔽）された内部の高電圧用抵抗素子２０に碍子の表面側
や肉厚部等の静電容量が影響することがなく、一次導体
７８の電圧を正確に検出できる。

【００２９】また、図５には、本発明の実施例に係る碍
子型電圧センサー兼用アレスター１０の表面に注水した
状態（雨天時）の等価回路図が示されている。図におい
て、注水により碍子の表面側の抵抗Ｒ₀ や容量リアクタ
ンスは小さくなって碍子表面は導体となる。そして、碍
子の表面側の抵抗Ｒ₀ や静電容量Ｃ₀ が変化しても、接
地された導電性遮蔽体６８で外部と電気的に分離（静電
遮蔽）された内部の高電圧用抵抗素子２０に碍子の表面
側や肉厚部等の静電容量が影響することがなく、高電圧
用抵抗素子２０は乾燥した状態の時と略同じ状態に保持
されて高電圧用抵抗素子２０に流れる微弱電流ｉによっ
て一次導体７８の電圧を正確に検出できる。

【００３０】また、図８には、本発明に係る碍子型電圧
センサー兼用アレスターに４０００Ｖを印加し、碍子表
面を時間の経過と共に乾燥状態、注水状態、汚損状態に
変化させときの検出部による電圧の検出図を示してい
る。また、図９には、導電性遮蔽体を内部に取り付けて
いない碍子型電圧センサー兼用アレスターに４０００Ｖ
を印加し、碍子表面を時間の経過と共に乾燥状態、汚損
状態に変化させときの検出部による電圧の検出図を示し
ている。図８に示す様に、本発明に係る碍子型電圧セン
サー兼用アレスターは、乾燥状態、注水状態、汚損状態
の変化に関係なく、一定の電圧を検出できて検出電圧に
検出誤差がないことが確認できる。また、図９に示す様
に、導電性遮蔽体を内部に取り付けていない碍子型電圧
センサー兼用アレスターでは、乾燥状態から汚損状態に
変化したときに、検出電圧が略５０Ｖ減少し、検出電圧
は誤差を含んでいることが解る。

【００３１】図１０は、本発明の実施例に係る碍子型電
圧センサー兼用アレスター１０の使用状態を示したもの
である。図に示す様に、例えば、電柱８０に架設された
腕杆８２に立設した３個のピン碍子８４に３本の一次導
体７８ａ、７８ｂ、７８ｃを締着させた３相３線式配電
線において、３個の碍子型電圧センサー兼用アレスター
１０ａ、１０ｂ、１０ｃを支持バンド６７を利用して腕
金８２に取付け、この各碍子兼用電圧センー１０ａ、１
０ｂ、１０ｃの線路側リード線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
を３本の一次導体７８ａ、７８ｂ、７８ｃに締着する。
更に、電柱８０に設置した測定器８６内の各ンサーの検
出部６６に各碍子型電圧センサー兼用アレスター１０
ａ、１０ｂ、１０ｃの各分圧リード線２６ａ、２６ｂを
第２コネクター６２ｂで接続する。更に、各センサーの
アース線２８を結束して電柱７８に沿って設けた接地線
に接続して地中へ接地し、各センサーを避雷器として利
用しながら配電線の電圧を検出するものである。

【００３２】これらの各碍子型電圧センサー兼用アレス
ター１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおいて、雨天時において
も、晴天時と同様に分圧リード線に接続した検出部６４
で一次導体ので電圧を正確に検出でき、検出誤差を発生
することがなく、従って、晴天や降雨時において配電系
統において各電柱ごとに電力線の電圧を正確に確認で
き、送配電系統等の信頼性を向上させることが可能とな
る。また、各碍子型電圧センサー兼用アレスター１０は
一次導体７８に落雷した時の高電圧は、線路側リード線
１４、高電圧用抵抗素子２０、上部封止板５６ａ、取付
金具６６、アース線２８等を経由して大地へと安全に放
電させることができ、電力線に接続された機器類を保護
し、焼損事故等を防止できて避雷器として兼用できる。
この放電の後は、各碍子型電圧センサー兼用アレスター
１０は通常状態に直に復帰して電力線の監視を継続でき
ることとなる。

【００３３】上記した様に、本発明に係る碍子型電圧セ
ンサー兼用アレスター１０は、高電圧用抵抗素子と碍子
の内壁との間に導電性遮蔽体を配置して接地することに
より、碍子の表面側と内部の高電圧用抵抗素子側とを電
気的に分離でき、雨天時に碍子の表面側の静電容量が変
化しても、内部の高電圧用抵抗素子が影響を受けること
なく、晴天時の同様に一次導体側の電圧値を正確に検出
でき送配電系統等の信頼性を向上させ得る特効を奏する
ものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る碍子
型電圧センサー兼用アレスターによれば、一次導体に接
続するための線路側リード線を有する碍子と、この碍子
に内蔵され、前記線路側リード線に接続されて通常電圧
が加わるときにはごく小さな微弱電流が流れ、雷等の高
電圧が加わると抵抗が減少して大電流を流すことができ
る高電圧用抵抗素子と、前記碍子内に前記高電圧用抵抗
素子を水密状に封止し保持する保持具と、前記高電圧用
抵抗素子に接続された第１電極と、前記第１電極と異な
る位置であって前記高電圧用抵抗素子に接続された第２
電極と、前記第１電極と第２電極に各々接続されて碍子
の外部へ引出された一対の分圧リード線と、前記高電圧
用抵抗素子に接続されたアース線と、前記高電圧用抵抗
素子と碍子の内壁との間であって、該高電圧用抵抗素子
の全周にわたって配置され、前記アース線に接続され、
碍子の内壁と高電圧用抵抗素子とを静電遮蔽する導電性
遮蔽体とを備えてなることにより、電柱等に設置して避
雷器として使用しつつ高電圧用抵抗素子に加わる電力線
等の一次導体側の電圧を分圧測定するときに、降雨時に
おいても晴天時と同様に分圧リード線に接続した検出部
で一次導体の正確な電圧側定ができ、測定誤差を発生す
ることがない。従って、晴天や降雨時において配電系統
において各電柱ごとに電力線の電圧を正確に確認でき、
送配電系統等の信頼性を向上させることが可能である。

【００３５】また、前記導電性遮蔽体は、前記線路側リ
ード線の碍子内の端部から所要の間隔で離隔した位置に
配設されてなることにより、碍子内で導電性遮蔽体の上
端は、線路側リード線から離隔して配置されているた
め、電力線に接続された線路側リード線と導電性遮蔽体
とが容易に短絡することがなく、短絡による導電性遮蔽
体の焼損等を防止でき、長期にわたり配電系統の各電柱
ごとの電圧情報源として機能させることができる。

【００３６】また、少なくとも前記線路側リ−ド線の碍
子内端部と前記導電性遮蔽体との間には前記高電圧用抵
抗素子の全周にわたって絶縁素子が配設されてなること
により、線路側リ−ド線の碍子内端部と導電性遮蔽体と
の絶縁性が高く、線路側リ−ド線に雷サージ電圧が印加
された場合でも短絡を発生することがなく、導電性遮蔽
体の焼損等を防止でき、長期にわたり配電系統の各電柱
ごとの電圧情報源として機能させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る碍子型電圧センサー兼用
アレスターの縦断説明図である。

【図２】図１に示す碍子型電圧センサー兼用アレスター
の上部電極側の一部拡大断面説明図である。

【図３】図１に示す碍子型電圧センサー兼用アレスター
の下方の第１、第２電極側を示した一部拡大断面説明図
である。

【図４】本発明の実施例に係る碍子型電圧センサー兼用
アレスターの乾燥状態における等価回路図である。

【図５】本発明の実施例に係る碍子型電圧センサー兼用
アレスターの注水状態における等価回路図である。

【図６】静電遮蔽体を内部に取り付けない従来の碍子型
電圧センサー兼用アレスターの乾燥状態における等価回
路図である。

【図７】静電遮蔽体を内部に取り付けない従来の碍子型
電圧センサー兼用アレスターの注水状態における等価回
路図である。

【図８】本発明に係る碍子型電圧センサー兼用アレスタ
ーに電圧を印加し、碍子表面を時間の経過と共に乾燥状
態、注水状態、汚損状態に変化させときの電圧の検出図
である。

【図９】従来の碍子型電圧センサー兼用アレスターに電
圧を印加し、碍子表面を時間の経過と共に乾燥状態、汚
損状態に変化させときの電圧の検出図である。

【図１０】本発明に係る碍子型電圧センサー兼用アレス
ターを電柱の腕金に取付けて配電線の電圧を検出する実
施例を示した斜視説明図である。

【符号の説明】

１０ 碍子型電圧センサー兼用アレスター １４ 線路側リード線 １６ 碍子 １９ 内壁 ２０ 高電圧用抵抗素子 ２２ 保持具 ２４ａ 第１電極 ２４ｂ 第２電極 ２６ａ 分圧リード線 ２６ｂ 分圧リード線 ２８ アース線 ６８ 導電性遮蔽体 ７６ 絶縁素子 ７８ 一次導体 Ｈ 間隙 ｉ 微弱電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 宜行 熊本市春日８丁目17番31号 光洋電器工業 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次導体に接続するための線路側リード
   線を有する碍子と、この碍子に内蔵され、前記線路側リ
   ード線に接続されて通常電圧が加わるときにはごく小さ
   な微弱電流が流れ、雷等の高電圧が加わると抵抗が減少
   して大電流を流すことができる高電圧用抵抗素子と、 前記碍子内に前記高電圧用抵抗素子を水密状に封止し保
   持する保持具と、 前記高電圧用抵抗素子に接続された第１電極と、 前記第１電極と異なる位置であって前記高電圧用抵抗素
   子に接続された第２電極と、 前記第１電極と第２電極に各々接続されて碍子の外部へ
   引出された一対の分圧リード線と、 前記高電圧用抵抗素子に接続されたアース線と、 前記高電圧用抵抗素子と碍子の内壁との間であって、該
   高電圧用抵抗素子の全周にわたって配置され、前記アー
   ス線に接続され、碍子の内壁と高電圧用抵抗素子とを静
   電遮蔽する導電性被覆体と、を備えてなる碍子型電圧セ
   ンサー兼用アレスター
2. 【請求項２】 前記導電性遮蔽体は、前記線路側リード
   線の碍子内の端部から所要の間隔で離隔した位置に配設
   されてなる請求項１記載の碍子型電圧センサー兼用アレ
   スター
3. 【請求項３】 少なくとも前記リ−ド線の碍子内端部と
   前記導電性遮蔽体との間には前記高電圧用抵抗素子の全
   周にわたって絶縁素子が配設されてなる請求項１または
   ２記載の碍子型電圧センサー兼用アレスター