JPS63138613A - 避雷碍子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は送電線に雷撃によるサージ電流が印加されたと
き、それを速やかに大地に放電するとともに、その後生
じる続流を遮断して再送電を可能にする懸垂碍子型の避
雷碍子に関するものである。

（従来の技術） 従来、雷、開閉サージを吸収し送電線地絡事故を防止す
るために送電線路に避雷器を導入することが考えられて
いた。

しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電線路に取
付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置等が複雑にな
り好ましくない。このため、従来の碍子の絶縁・電線支
持機能と避雷器の避雷機能を兼ね備えた懸垂碍子型の避
雷碍子が提案されている。この避雷碍子として、本願出
願人は碍子本体の笠部に電圧−電流特性が非直線性の避
雷素子を取着したものを提案している。この避雷碍子は
複数個直列に連結され、第３図（本願の避雷碍子連であ
るが配列を参照）に示すように鉄塔の支持アーム１に架
設され送電線りを支持する避雷碍子連として使用される
。

（発明が解決しようとする問題点） 前記避雷碍子連を構成する個々の避雷碍子には避雷素子
を埋設していることから通常の碍子連に比べ静電容量は
数倍に増加している。３３〜７７ＫＶクラスの低電圧に
使用される場合は連結個数も３〜７個程度であり清浄時
における電位分担のアンバランスは実質的に素子設計、
特にその長さ設定に影響を与えることはまれである。と
ころが、１５４ＫＶ程度をこえる高電圧線路に使用され
るようなケースでは連結個数が増加することから避雷碍
子のキャップ金具あるいはピン金具と支持アーム１なら
びに送電線りとのストレーキャパシタンスによって課電
側と接地側に位置する避雷碍子の電位分担が中央部分に
比べ大きくり、電位分担にアンバランスを生じる。この
結果、このアンバランスに耐えるために両側に位置する
個々の避雷碍子の素子長さを増して対処する必要が生じ
、雷サージを処理する場合の制限電圧が増加して耐張碍
子連を雪サージより保護するのが困難となり、既設の線
路に適用するのが難しいという問題があった。

一方、避雷碍子の笠部の表面が汚損湿潤される状況では
、一般的に前述した電位分布は汚損及び湿潤の程度で左
右されるものの、避雷碍子単体の静電容量による電位分
布も相当の影響度合をもっている。従って、後者の避雷
碍子自身の静電容量を増加しておくことは汚損条件下で
の電位分担改善に特に有効である。なお、隣接する碍子
連を雷サージから保護しようとする場合、避雷碍子連の
制限電圧は隣接する碍子連の絶縁強度レベルにある裕度
を見込んだ値以下に設定する必要があるから避雷碍子連
の全体としての素子部の長さはある値以下にすることが
要求される。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 第一発明は前記問題点を解決するために、碍子本体の笠
部の中央上部に形成した有蓋筒伏の頭部にキャップ金具
を被冠固定し、頭部の内側にはピン金具を嵌入固定し、
前記笠部にはセラミック又は高分子材料等よりなるコン
デンサ及び電圧−電流特性が非直線性の避雷素子を、前
記笠部の周方向にほぼ等角度に、筒部上下両面より突出
させないように、かつ封着蓋の端面が笠面に面一あるい
は出張るように取付け、コンデンサ及び避雷素子の上端
部及び下端部に取着した上部電極及び下部電極をキャッ
プ金具とピン金具にそれぞれ接続するという構成を採っ
ている。

第二発明は第一発明の構成に加えてコンデンサ及び避雷
素子の上端部及び下端部に取着した上部電極及び下部電
極のいずれか一方の電極相互をリング状電極で導通し、
同リング状電極をキャップ金具もしくはピン金具に接続
し、同リング電極を取着しない側の電極をキャップ金具
もしくはピン金具に接続するという構成を採っている。

（作用） 第一発明は上記手段を採ったことにより、避雷碍子を複
数個直列に連結した装柱状芒において課電側と接地側と
の電位分担の度合が低減され、従ってそれだけ避雷碍子
連の全体としての素子部長さは短くてよい。このことか
ら、他の碍子連を雷サージより保護することが容易とな
り、既設の線路に適用が可能となる。

又、第二発明は前記第一発明の作用に加えて、各避雷碍
子の避雷素子相互間あるいは避雷素子とコンデンサ間を
低インダクタンスのリードで接続することができること
から素子間の分流をより均一に、又、雷サージが印加さ
れたときの電位分担をより均等にすることが、さらにキ
ャップ金具あるいはピン金具と素子、コンデンサ間の接
続構造を簡略化することができる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜３図に従っ
て説明する。

第３図に示すように、鉄塔（図示しない）に設けられた
支持アーム１に吊下金具２を介して懸垂碍子型の避雷碍
子３が多数直列に連結垂下され、同避雷碍子３の最下端
には吊下金具４を介して送電線りが支持されている。

第１図に示すように、避雷碍子３を構成する碍子本体５
は筒部５ａと、同筒部５ａの内側面に円環状に、かつ同
心状に形成されたひだ部５ｂと、さらに、前記筒部５ａ
の中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部５ｃとに
より一体成型されている。又、同頭部５ｃの外周にはセ
メント６によりキャップ金具７が被冠固定され、同金具
７には係合凹部７ａが形成され、直上の避雷碍子３のピ
ン金具８を係合し得るようにしている。ピン金具８の上
部は前記頭部５ｃの内部にセメント６により固定され、
下端は直下の避雷碍子３の前記キャップ金具７の係合凹
部７ａに係合されている。このようにして複数の避雷碍
子３が直列に連結されている。

前記筒部５ａには第１図及び第２図に示すように円筒状
をなす複数（本実施例では４箇所）の取付孔９が等間隔
に、かつピン金具８と平行状に同筒部５ａを貫通するよ
うに形成されている。

前記４つの取付孔９のうちピン金具８に関して点対称と
なる２つの取付孔９には酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主材とし
た続流遮断特性に優れた電圧−電流特性が非直線性の円
柱状をなす複数（この実施例では２個）の避雷素子１０
が直列に嵌入され、絶縁性に優れたガラス、樹脂、ゴム
等の気密封着剤１１により接着固定されている。

前記取付孔９の上下両端部には屋外使用における対向性
の優れた磁器、ガラス等の無機質の封着蓋１２．１３が
前記気密封着剤１１により接着固定されている。この気
密封着剤１１及び封着蓋１２．１３により雨水の侵入を
確実に防止し前記避雷素子１０の劣化を防止するように
なっている。

ここで、笠上面、あるいは下面と蓋１２．１３の端面の
相対位置は雨水溜まりによる気密絶縁性低下防止の面で
重要であり、蓋１２．１３を若干出張らせる形で封着し
た方がよい。さらに、前記避雷素子１０と封着蓋１２．
１３との間には、平面円形状をなす上部電極１４と下部
電極１５が介在され、それらの外周には前記封着蓋１２
．１３の外周に切り欠き形成した凹部１２ａ、１３ａを
通って外部へ導出されるリード部１４ａ、１５ａが一体
に折り曲げ形成されている。そして、リード部１４ａは
メタリコンあるいは導電性金属薄板で構成されるリング
状電極１８により相互間を電気的に接続し、さらに前記
リード部１４ａをキヤ・ノブ金具７に接続し、又、リー
ド部１５ａの水平部には各リード部１５ａを電気的に接
続するリング状電極１９がハンダあるいは圧着により固
定されており、さらにリード線１６を介してピン金具８
と接続されている。上部、下部電極１４．１５と素子１
０は銀ペイント接着剤あるいは低融点合金により導通さ
れている。

前記４つの取付孔９のうち残り２つの取付孔９には、避
雷碍子３単体の静電容量を高めるために第２図に示すよ
うにセラミック又は高分子材料よりなるコンデンサ１７
が使用されている。このコンデンサ１７付近の封着蓋１
２．１３及び上部電極１４、下部電極１５等の構成は前
記避雷素子１０の場合と同様であるため説明を省略する
。

ここで、避雷素子、コンデンサの埋込位置は、碍子を使
用する際の機械的挙動、とくに風あるいは電線動揺に伴
う碍子連の振動に追従させ異常な応力集中を生じさせな
いために重要であり、碍子軸に対し素子、あるいはコン
デンサが等距離に同一数あることが好ましい。この形に
できるだけ近づけるようにする必要がある。

本実施例では笠部５ａの上面と下面でリング状電極の構
成を変えたが、これは同一の構成としても差し支えない
。又、要求性能面で片側のみリング状使用としてもよい
。

次に、以上のように構成された避雷碍子についてその作
用を説明する。

送電線りに雪サージの過大電圧が印加されると、このと
きの電流は吊下金具４を経て最下側の避雷碍子３のピン
金具８へ流れ、リード線１６→リード部１５ａ−下部電
極１５−避雷素子１〇−上部電極１４→リ一ド部１４ａ
→キャップ金具７へと伝達される。その後、同キャップ
金具７から直上の避雷碍子３のピン金具８へ伝達される
。同様に複数直列に連結された避雷碍子３に伝達され、
最上端の避雷碍子３のキャップ金具７から吊下金具２及
び支持アーム１を経て大地へアースされる。

このとき、碍子本体５に内蔵された避雷素子１０はその
特性により速やかに抵抗値を減じて雷サージによる大電
流を放電させる。又、前記雷サージに継続する続流に対
しては避雷素子１０は直ちに抵抗値を復元して絶縁を回
復するので、続流放電は抑制遮断されて電線路は正常に
復帰する。

さて、本発明実施例においては、避雷碍子３の笠部５ａ
に対し避雷素子１０以外にコンデンサ１７を埋め込み配
置したので、避雷碍子３単体の静電容量を大きくするこ
とができ、従って、送電線支持碍子装置として直列に連
結して避雷碍子連とした場合、課電側と接地側との間の
電位分担を平均化することができ、この結果避雷碍子の
素子全長ひいては避雷碍子適長の増加を防止でき、既設
の耐張碍子装置との絶縁強調をとり易く、既設の送電線
支持碍子装置に容易に適用することができる。

又、前記実施例ではリード部１４ａ、１５ａにリング状
電極１８．１９を設けたので、避雷素子１０間の雷サー
ジ電流分流効果を均一とすることができるとともに、キ
ャップ金具あるいはピン金具との接続点を減少させるこ
とができ、構造の簡略化を計ることができる なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
次のように具体化してもよい。

（１）第４図に示すように、２個の避雷素子１０と２個
のコンデンサＩ７をそれぞれ隣合うように配置したり、
第５図に示すように２個の避雷素子１０と１個のコンデ
ンサ１７を等角度に配置したり、その他図示しないが５
個以上の避雷素子１゜とコンデンサ１７を等角度に配置
すること。

（２）避雷素子ＩＯとコンデンサ１７をそれぞれ横断面
が円弧状になるように形成すること。

（３）前記リング状電極１ｓ：ｔ９を省略すること。こ
の場合は第一発明の実施例となる。

発明の効果 以上詳述したように、第一発明は避雷碍子３単の静電容
量を避雷素子単独の場合に比較して太き（することがで
き、これにより課電側と接地側との間の電圧分担を平均
化することができ、ひいては既設の送電線路に容易に適
用することができる効果がある。

又、第二発明は前記第一発明の効果に加えて、避雷碍子
の避雷素子間の雷サージ電流分流効果を均一とすること
ができるとともに、キャップ金具あるいはピン金具との
接続点を減少させることができ、構造の簡略化を計るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す避雷碍子の部分半縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は避雷
碍子の使用状態を示す正面図、第４図及び第５図は本発
明の別例を示す路体平面図である。 ３・・・避雷碍子、５・・・碍子本体、５ａ・・・笠部
、５ｃ・・・頭部、７・・・キャップ金具、８・・・ピ
ン金具、９・・・取付孔、１０・・・避雷素子、１１川
気密封着剤、１２．１３・・・封着蓋、１４．１５・・
・上！（下り電極、１６・・・リード線、１７・・・コ
ンデンサ、１８゜１９・・・リング状電極。 特　許　出　願　人　　　日本碍子　株式会社代　理　
人　　　　　　　弁理士　恩１）博宣ｊＩ４図 第５ｔＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　碍子本体（５）の笠部（５ａ）の中央上部に形成し
   た有蓋筒状の頭部（５ｃ）にキャップ金具（７）を被冠
   固定し、頭部（５ｃ）の内側にはピン金具（８）を嵌入
   固定し、前記笠部（５ａ）にはセラミック又は高分子材
   料等よりなるコンデンサ（１７）及び電圧−電流特性が
   非直線性の避雷素子（１０）を、前記笠部（５ａ）の周
   方向にほぼ等角度に、笠部（５ａ）上下両面より突出さ
   せないように、かつ封着蓋（１２）、（１３）の端面が
   笠面に面一あるいは出張るように取付け、コンデンサ（
   １７）及び避雷素子（１０）の上端部及び下端部に取着
   した上部電極（１４）及び下部電極（１５）をキャップ
   金具（７）とピン金具（８）にそれぞれ接続したことを
   特徴とする避雷碍子。 ２　碍子本体（５）の笠部（５ａ）の中央上部に形成し
   た有蓋筒状の頭部（５ｃ）にキャップ金具（７）を被冠
   固定し、頭部（５ｃ）の内側にはピン金具（８）を嵌入
   固定し、前記笠部（５ａ）にはセラミック又は高分子材
   料等よりなるコンデンサ（１７）及び電圧−電流特性が
   非直線性の避雷素子（１０）を、前記笠部（５ａ）の周
   方向にほぼ等角度に、笠部（５ａ）上下両面より突出さ
   せないように、かつ封着蓋（１２）、（１３）の端面が
   笠面に面一あるいは出張るように取付け、コンデンサ（
   １７）及び避雷素子（１０）の上端部及び下端部に取着
   した上部電極（１４）及び下部電極（１５）のいずれか
   一方の電極相互をリング状電極（１８）、（１９）で導
   通し、同リング状電極をキャップ金具（７）もしくはピ
   ン金具（８）に接続し、リング状電極を取着しない側の
   電極をキャップ金具（７）もしくはピン金具（８）に接
   続したことを特徴とする避雷碍子。