JPS5915361B2 - 送電線用避雷装置 - Google Patents

送電線用避雷装置

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JPS5915361B2
JPS5915361B2 JP54045936A JP4593679A JPS5915361B2 JP S5915361 B2 JPS5915361 B2 JP S5915361B2 JP 54045936 A JP54045936 A JP 54045936A JP 4593679 A JP4593679 A JP 4593679A JP S5915361 B2 JPS5915361 B2 JP S5915361B2
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JP
Japan
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lightning arrester
power transmission
fusible wire
lightning
reactor
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Application number
JP54045936A
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English (en)
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JPS55138202A (en
Inventor
満政 今滝
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS55138202A publication Critical patent/JPS55138202A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は送電線に適用し故障時に切離しできる送電線
用避雷装置に関するものである。
送電線は一般に架空地線が設置され、送電線への直接の
雷撃をしやへいしている。
しかし雷撃電流が大きくなると、通常は接地電位である
鉄塔の電位が上昇し、この電圧は送電線の系統電圧より
も逆に高くなり、いわゆる逆閃絡が起る。
このため系統は地絡状態になり地絡電流が流れるので、
系統に入っているしゃ断器でいったん地絡電流をしゃ断
し、しかるのちに再投入をする方法が採用されている。
最近のように高電圧、大容量送電を要求される送電線で
は、送電能力の限界は前記のしゃ断、再投入時の系統の
過渡安定度に依存している。
過度安定度を向上させるためには、逆閃絡がおこらない
ようにする必要があり、従来から送電線路に避雷装置を
設置する方法が検討されてきた。
在来形の避雷装置は周知のように、直列ギャップと炭化
けい素(SiC)からなる特性要素とが直列に接続され
た構造のものである。
直列ギャップの持つ浮遊容量はl0PF程度の小さい値
であるため、周囲条件、たとえば避雷素子を収納する碍
子表面の汚損状態によってギャップの放電特性が変化す
る傾向があり、定期的に保守が必要であった。
また炭化けい素特性要素を使用すると常規対地電圧で続
流が数10OA流れるため、完全な地絡除去対策になら
ないという欠点もあり、在来形避雷装置の送電線への適
用は実用に至っていない。
最近になって、酸化亜鉛(ZnO)を主成分として、微
量の添加物、例えばビスマス、アンチモン、コバルトな
どからなる高温焼結体素子(ZnO素子と称す)が開発
された。
ZnO素子は、電圧−電流特性の非直線性が極めてすぐ
れており、常規対地電圧において流れる電流を数10μ
A即ち絶縁物のもれ電流釜にした避雷素子を製作するこ
とが出来る。
このため、在来形で必要であった直列ギャップを無くす
ることが出来る。
前述の在来形避雷装置の送電線への適用の欠点は、酸化
亜鉛式避雷装置の適用によってカバーすることができる
すなわち、常規対地電圧では在来形のように数100A
の続流は流れず、無続流といえるので、雷撃電流のパル
スのみ応答するので系統に与えるじよう乱は皆無になる
また、在来形のように直列ギャップが無いので外部環境
条件に左右されることがなく安定した性能が得られる。
しかし、このような理想的な避雷装置であっても、雷現
象による異常電圧を吸収するわけであるから、低い確率
ではあるが、想定される雷撃電流以上の値の電流を避雷
器が処理する場合がある。
この場合は避雷装置内部のZnO素子が破壊する恐れが
出てくる。
ZnO素子が破壊すると避雷装置端子間は導通状態にな
り、常規対地電圧によって地絡電流が流れる。
このような異常状態にはすみやかに送電線用避雷装置を
系統から除去する必要がある。
従来のものは第1図に示すように、送電線9は懸垂がい
し10を介して鉄塔100で支持され、一端が鉄塔10
0に持続された避雷器1は可溶線5を介して送電線9と
接続されている。
一般に避雷器1の故障時の切離しには可溶線5が用いら
れるが電撃電流では可溶線は溶けず、故障時の地絡電流
で溶けるような可溶線のサイズが選ばれる。
送電線用避雷器の処理する雷撃電流は一般に100kA
〜150kAで、波形としては2μs程度の波頭長、7
0μs程度の波尾長を有している。
一方、避雷器故障時に流れる地絡電流は系統によって異
なり、200A〜50kA程度である。
いま、200Aの地絡電流が0.1秒間継続すると仮定
すると、この時間内で可溶線が溶断することが必要で、
このエネルギーは雷撃電流100kAより小さい値とな
る。
従って、雷撃電流の通電により可溶線が溶断することに
より、切離し機能が発揮できなくなるという欠点があっ
た。
この発明は避雷器とりアクドル可溶線とを直列に接続し
、直列に接続されたりアクドルと可溶線とに並列に非直
線抵抗体を接続し、送電線と接地間に接続することによ
って、雷インパルスは非直線抵抗体を通して流れ、地接
電流はりアクドルを経由して可溶線に流れるように構成
し、可溶線の溶断によって避雷器を送電線から切離すこ
とができる送電用避雷装置を提供する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第2図〜第4図はこの発明の一実施例を示しており、避
雷器1、リアクトル2と非直線抵抗体3とで構成される
バイパス回路部4、及び可溶線5と断路部6とで構成さ
れる切離し部7が、第2図のように接続され、第3図の
ように接続金具8を介して送電線9に接続される。
また、送電線9は懸垂碍子10により別途支持されてい
る。
第2図は避雷器1及び懸垂碍子10は静電容量として等
何回路が書かれている。
第4図は本発明の具体的な一実施例を示す。
避雷器1はかいし11の内部にZnO素子12を収納し
て構成される。
バイパス回路部4は避雷器1の蓋を共有するフランジ1
3と非直線抵抗体3、圧縮ばね24、シャント25及び
、リアクトル2とこれらを収納する絶縁筒15から構成
される。
リアクトル2及び非直線抵抗体3は絶縁円板16を貫通
してそれぞれ、切離し部7の可溶線5及び断路部6に接
続される。
なお、26は絶縁円板16に取付けられた導体で、上面
は非直線抵抗体3の下部面が当接し、また下面は後述す
る圧縮ばね18およびシャント14が当接している。
切離し部7は可溶線5及び断路部6及びこれらを収納す
る絶縁筒11より構成される。
断路部6は圧縮ばね18及び通電を目的とするシャント
19、圧縮ばね18をフランジ2θに固定する目的で使
用する止め板21、ボルト22から構成される。
避雷器1は前述のように常時は電気的に、鉄塔23と送
電線90間にリアクトル2と可溶線5とが直列接続され
る。
次に動作を説明する。
第2図〜第4図において、避雷器1が雷インパルスで動
作する時は、周波数が高いためにリアクトル2のインピ
ーダンスが太き(なり雷電流は可溶線5に流れないで、
雷インパルス電流はシャント25を通じて非直線抵抗体
3、シャント19を経て接続金具8に流れる。
なお、雷インパルス雪圧領域では非直線抵抗体3の抵抗
値を十分小さく設定することが可能であるため好都合で
ある。
一方、常時は商用周波数の電圧が印加されるため、非直
線抵抗体3の抵抗は、リアクトル2のインピーダンスに
比べて十分高く設定出来るので、電流はほとんど全てリ
アクトル2と可溶線5の直列回路に流れる。
また、避雷器が異常状態である場合も同様である。
即ち、避雷器1が異常状態である時は商用周波の地絡電
流が流れるが、周波数が低いのでリアクトル2のインピ
ーダンスは十分低く、従って地絡電流はりアクドル2を
経由して、可溶線5に流れる。
地絡電流によって可溶線5が切れると、この部分にアー
クが発生し、切離し部7の絶縁筒17内の空間23の圧
力が上昇する。
空間23の容積を十分小さくしておけば、内圧力上昇は
10気圧以上の圧力が期待できる。
この内圧力上昇によって、絶縁筒17を破壊させること
によって、避雷器1は送電線9からすみやかに切離すこ
とが出来る。
第5図は切離し部7が切離し動作した時の状況を示す。
この発明によると、避雷器とりアクドルと可溶線とを直
列に接続し、リアクトルと可溶線とに並列に非直線抵抗
体を接続することによって、雷インパルスは非直線抵抗
体を通して流れ、地絡電流は可溶線に流れるので、地絡
電流が電れたとき可溶線が溶断して送電線から避雷器を
すみやかに切り離すことができる。
また、可溶線を収納した第2の絶縁筒を可溶線の溶断時
に発生するアークによる圧力上昇で破壊するように構成
することによって、可溶線が溶断したとき避雷器を送電
線から切り離すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の送電線用避雷装置の適用例を示す説明図
、第2図はこの発明の一実施例の等価回路を示す構成図
、第3図は第2図の構成によるものを送電線路に適用し
た外観図、第4図は第3図の要部破断を示す断面図、第
5図は可溶線が溶断した状態を示す説明図である。 図において、1は避雷器、2はリアクトル、3は非直線
抵抗体、5は可溶線、9は送電線、100は鉄塔である
。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化亜鉛などを主成分とした焼結体から構成される
    避電器とりアクドルと可溶線とが直列に接続され、直列
    に接続された上記リアクトルと上記可溶線とに並列に接
    続された非直線抵抗体から構成され送電線と接地間に接
    続される送電線用避雷装置。 2 酸化亜鉛を主成分とした焼結体からなる避雷器、こ
    の避雷器を収納したがい管、一端が上記かい管と固着さ
    れた第1の絶縁筒、この第1の絶縁筒に収納され一端が
    上記避雷器と接続されたりアクドル、一端が上記リアク
    トルの他端と接続され他端が送電線に接続される可溶線
    、上記リアクトルの一端と上記可溶線の他端との間に接
    続された非直線抵抗体、上記可溶線を収納し上記可溶線
    の溶断時に発生するアークによる圧力上昇で破壊し上記
    送電線と上記避雷器とを切離し可能に構成された第2の
    絶縁筒を備えたことを特徴とする送電線用避雷装置。
JP54045936A 1979-04-13 1979-04-13 送電線用避雷装置 Expired JPS5915361B2 (ja)

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JPS55138202A JPS55138202A (en) 1980-10-28
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