JPS63166113A - 送電線用避雷碍子装置 - 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異常大電流が流れたとき、
避７ｓ機簡によりそれを速やかに大地へ放電するととも
に、続流を抑制遮断して永久地絡を防止することができ
る送電線用避雷碍子装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の送電線用避雷装置として、特開昭５４−１１９６
４９号公報に開示されたものが提案されている。この装
置を第５図に基づいて説明すると、鉄塔の支持アーム１
には線路支持用碍子４５が吊下され、同支持用碍子４５
の下端部には送電線１０が支持され、同じく前記支持ア
ーム１には電圧−電流特性が非直線性の限流素子を内蔵
した避雷器４６が垂下固定され、同避雷器４６の下端に
支持したアルミニウム、銅等の低融点金属からなる可溶
性電極部４７と、線路側充電部に接続された高融点金属
からなるホーン型電極部４８との間に放電間隙Ｌ１を設
けていた。そして、避雷器４６内の限流素子が劣化して
雷サージにより貫通状態となったとき、前記可溶性電極
部４７が故障電流（雷サージに続く商用周波の続流）で
熔融し、前記放電間隙Ｌ１を大きくして続流を遮断する
ように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の装置は、ホーン状可溶性電極部４７全体が一
瞬にして溶融してしまう場合には、増加した放電間隙（
これを図示しないがＬｌ’とする）が充分確保できるの
で、問題はない。ところが、仮に可溶性電極部４７が先
端部あるいは中央部で他の部位と比較して早く局部的に
溶融された時点で変電所の遮断器が電路を遮断すると、
放電間隙Ｌｌ’が所定長さだけ確保されなくなり、変電
所の遮断器がトリップした後に再送電しようとすると、
過電圧が狭い放電間隙Ｌｌ’を閃絡するので、再送電が
不可能になり、信頼性が低下するという問題があった。

又、可溶性電極部４７は全体が溶融する構成となってい
るので、非有効接地系統のように地絡電流が小さい電路
では溶融する時間が長くなり、このため遮断器がその前
にトリップし機能を果たさない、又、溶融金属が大量に
落下するという問題もあった。

さらに、可溶性電極部４７は全体を溶けやすい金属によ
り形成し、かつ全体を片持ち支持する必要があるので、
強度的に弱く風雪等により変形して、放電間隙Ｌｌを変
化させ、この点からも装置の信頼性を低下するという問
題があった。そして、この機械的強度を上げて、信頼性
を確保しようとすると、可溶性電極部４７の径が大きく
なって溶融性が低下するという問題があった。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解消するため、鉄塔の支持アーム
に対し接地側の連結金具を介して支持碍子を装着し、同
支持碍子には課電側の連結金具を介して送電線を支持し
、同じく前記支持アーム又は接地側の連結金具には取付
アダプタを介して電圧−電流特性が非直線性の限流素子
を内蔵した避雷碍子を取着し、前記課電側の連結金具に
取着した放電電極と、前記避雷碍子の課電側電極に取着
した放電電極との間に放電間隙を設けた送電線用避雷碍
子装置において、前記支持アームから避雷碍子に取着し
た放電電極に至る経路中に、絶縁サポートを介在させる
とともに、該絶縁サポートには、限流素子が劣化したり
、想定を越える雷撃により限流素子が導通状態となった
場合に、雷サージに続く続流により作動して該絶縁サポ
ート本来の絶縁機能を発揮させる絶縁耐力増加手段を装
着するという手段を採っている。

（作用） 本発明は前記手段を採ったことにより、次のように作用
する。

限流素子が健全な状態においては、雷サージ電流が送電
線に流れると、この電流は課電側の連結金具を経て、両
数電電極間で放電が起こり、前記限流素子を経た後、取
付アダプタから支持アームへ流れ、鉄塔を経て大地に放
電される。又、その後生じる続流は限流素子により抑制
遮断される。

雷サージに続く続流は早期に抑制遮断されるので、絶縁
耐力増加手段は作動されない。

今、限流素子が劣化したり、大規模雷撃により限流素子
が破損したりして、同限流素子が貫通状態となり、続流
が設定時間以上流れると、絶縁耐力増加手段が作動し、
絶縁耐力増加手段がその基端部から自重により離断落下
される。このため放電間隙の拡大が確実に行われ、再送
電が可能となる。

この発明は絶縁サポートを設けて、ここに絶縁耐力増加
手段を架設するので、同絶縁耐力増加手段を必要最小限
の強度に設定でき、この結果絶縁耐力増加手段が続流に
より確実に作動し、信頼性が高まる。

（実施例） 以下、本発明を地絡電流が数百アンペアの非育効接地系
統用に使用される送電線用避雷碍子装置に具体化した一
実施例を第１図〜第３図に基づいて説明する。

第３図に示すように、鉄塔の支持アーム１の先端部には
吊下金具２が固着され、同吊下金具２にはＵクレビスリ
ンク３及びホーン取付金具４を介して懸垂碍子５を直列
に連結してなる支持碍子としての懸垂碍子連６が線路方
向及び同直交方向へ揺動可能に吊下されている。

この実施例では前記吊下金具２、Ｕクレビスリンク３及
びホーン取付金具４等により接地側の連結金具７を構成
している。

前記懸垂碍子連６の下端部にはホーン取付金具８が連結
され、このホーン取付金具８には連結リンク９を介して
送電線ｌＯを支持する電線クランプ１１が支持されてい
る。

この実施例では前記ホーン取付金具８、連結リンク９及
び電線クランプ１１等により課電側の連結金具１２を構
成している。

前記ホーン取付金具４．８には、異常雷撃時における懸
垂碍子連６の沿面閃絡の損傷を軽減するためのアーキン
グホーン１３．１４が装着されている。

前記支持アーム１の先端部にはブラケット１５を介して
絶縁サポート１６が線路方向と同方向へボルトにより片
持ち固定され、同サポート１６の先端面には同じくブラ
ケット１７を介して避雷碍子１８がボルトにより垂下固
定されている。この避雷碍子１８はＦＲＰ等の耐張材料
により円筒状に形成された耐圧絶縁筒１９と、その内部
に直列に収容された酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）を主材とす
る電圧−電流特性が非直線性の限流素子２０と、前記耐
圧絶縁筒１９両端部に嵌合固定したキャップ状をなす接
地側及び課電側の電極金具２１．２２と、さらに耐圧絶
縁筒１９の外周に設けたゴムモールド２３とにより形成
されている。

前記電極金具２１．２２には、図示しないブラケットを
介してゴムモールド２３の沿面閃絡時の損傷を軽減する
ためのアーキングリング２４゜２５が設けられている。

又、避雷碍子１８の下端部に設けた課電側の電極金具２
２には、ホーン状の放電電極２６が支持されている。一
方、課電側の前記ホーン取付金具８には線路方向と同方
向にホーン状の放電電極２７がボルトにより片持ち支持
され、同放電電極２７と前記放電電極２６との間には放
電間隙Ｇが設けられている。

次に、第１図に基づいて限流素子２０が劣化したり、想
定を越える雷撃により限流素子２０が導通状態となった
場合、放電間隙Ｇを大きくして、絶縁耐力を増加するた
めの絶縁耐力増加手段２８を詳細に説明する。

この絶縁耐力増加手段２８は両ブラケット１５゜１７の
間に掛装された接続導体２９と、同接続導体２９の両端
部三箇所に介装した同一構成の破壊機構３０．３０とに
より構成されている。この破壊機構３０は、無機質の絶
縁物製の収納ケース３１と、同ケースの上下両端部に嵌
合固定された一対のキャップ電極３２．３３と、前記ケ
ース３１内に収納され、かつ支持導体３４により前記キ
ャップ電極３２．３３に接続された一対の放電子３５．
３６と、この放電子と並列にリード線３７により接続さ
れたコイル３８と、さらに同コイル３８に直列に接続さ
れた可溶線３９と、その外周に設けた火薬４０とにより
構成されている。

前記接続導体２９には取付板４１が溶着され、同取付板
４１に前記破壊機構３０のキャップ電極３２．３３がボ
ルトにより締付固定されている。

前記破壊機構３０は可溶線３９が所定温度以上に加熱さ
れて熔融すると、火薬４０が爆発して、収納ケース３１
の内部圧力が急激に上昇し、収納ケース３１が爆発飛散
し、破壊機構３０．３０を破壊して、両破壊機構３０．
３０の間にある接続導体２９を落下し、第２図に示す放
電間隙Ｇ１を形成して絶縁耐力を増加するようにしてい
る。

次に、前記のように構成した送電線用避雷碍子装置につ
いて、その作用を説明する。

今、雷撃によりサージ電流が送電線１０に印加されると
、この電流は電線クランプ１１、連結金具１２を経て放
電電極２７から放電電極２６へ放電され、電極金具２２
から避雷碍子１８の限流素子２０に流れ、電極金具２１
、ブラケット１７、接続導体２９及び取付板４１を経て
、破壊機構３０のキャップ電極３２から支持導体３４−
放電子３５−放電子３６−接続導体３４−キャンプ電極
３３−取付板４１−接続導体２９−取付板４１を経て、
別の破壊機構３０内を流れ、接続導体２９及びブラケッ
ト１５を経て支持アーム１へ流れ、さらに、鉄塔から大
地へ放電される。その後生じる続流は前記限流素子２０
及び放電間隙Ｇにより抑制遮断される。なお、この限流
素子２０が健全な場合には、雷サージ電流は放電子３５
゜３６に流れ、コイル３８と可溶線３９に流れる続流は
、限流素子２０によってミリアンペアオーダ以下に抑制
され、かつその継続時間が短いため、破壊機構３０は作
動されない。

ところが、限流素子２０の劣化や異常に大きい雷サージ
に続く続流が遮断不能に陥った場合には、その過大な続
流によってコイル３８と可溶線３９に、続流つまり商用
周波の電流が所定時間以上流れるので、可溶線３９の加
熱により火薬４０が爆発し、収納ケース３１が内部圧力
の上昇により瞬時に破壊され、この結果、両破壊機構３
０．３０の間に位置する接続導体２９が第２図に示すよ
うに吹き飛ばされ、接続導体２９の残留部２９ａ。

２９ａの間に放電間隙Ｇｌが形成され、放電間隙Ｇとと
もに放電電極２６からブラケット１５へ至る全体の絶縁
耐力が増加する。従って、所要の絶縁耐力に確実に増加
され、再投入時に放電間隙Ｇで放電が生じるのを防止し
、再送電が可能となる。

なお、本発明は次のように具体化することも可能である
。

（１）第４図に示すように支持アームｌに対し、導電性
の取付アダプタ４２を支持し、同アダプタ４２に絶縁サ
ポート１６を下向きに固定し、この絶縁サポート１６の
下端部に避雷碍子１８を取着し、前記取付アダプタ４２
の先端部と電極金具２１との間に、絶縁耐力増加手段と
してのヒユーズ４３を接続すること。この別例は地絡電
流が数千〜致方アンペアの有効接地系統用に使用される
が、ヒユーズ４３を必要最小限に細くできるため、ヒユ
ーズ全体が瞬時に熔融される。

（２）図示しないが、避雷碍子１８の電極金具２２と放
電電極２６との間に、絶縁サポート１６及び絶縁耐力増
加手段２８、ヒユーズ４３を介装すること。

（３）前記実施例では支持アームｌに取付アダプタ１５
を介して避雷碍子１８を支持したが、これに代え接地側
の連結金具７を利用して避雷碍子１８を支持すること。

（４）前記実施例では支持碍子として懸垂碍子連６を使
用したが、長幹碍子（図示略）に代えること。

（５）図示しないが、本発明をジャンパー線を使用した
耐張碍子装置に具体化すること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は限流素子が劣化したり
、大規模雷撃により限流素子が導通状態となった場合、
確実、かつ迅速に放電間隙を増加して、続流を確実に遮
断することができるとともに、再送電を確実に行い、又
、課電側の放電電極の焼損を抑制して、装置の信頼性を
向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を具体化した一実施例を示す絶縁耐力増
加手段付近の断面図、第２図は絶縁耐力増加手段が作動
した状態を示す断面図、第３図は送電線用避雷碍子装置
全体を示す正面図、第４図は本発明の別例を示す装置全
体の正面図、第５図は従来の送電線用避雷碍子装置を示
す正面図である。 １・・・支持アーム、６・・・支持碍子としての懸垂碍
子連、７・・・接地側の連結金具、１０・・・送電線、
１２・・・課電側の連結金具、工６・・・前記サポート
、１８・・・避雷碍子、２０・・・限流素子、２６．２
７・・・放電電極、２８・・・絶縁耐力増加手段、２９
・・・接続導体、３０・・・破壊機構、３１・・・収納
ケース、３２゜３３・・・キャップ電極、３４・・・支
持導体、３５゜３６・・・放電子、３７・・・リード線
、３８・・・コイル、３９・・・可溶線、４０・・・火
薬、Ｇ、ＣＩ・・・放電間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄塔の支持アームに対し接地側の連結金具を介して
   支持碍子を装着し、同支持碍子には課電側の連結金具を
   介して送電線を支持し、同じく前記支持アーム又は接地
   側の連結金具には取付アダプタを介して電圧−電流特性
   が非直線性の限流素子を内蔵した避雷碍子を取着し、前
   記課電側の連結金具に取着した放電電極と、前記避雷碍
   子の課電側電極に取着した放電電極との間に放電間隙を
   設けた送電線用避雷碍子装置において、前記支持アーム
   から避雷碍子に取着した放電電極に至る経路中に、絶縁
   サポートを介在させるとともに、該絶縁サポートには、
   限流素子が劣化したり、想定を越える雷撃により限流素
   子が導通状態となった場合に、雷サージに続く続流によ
   り作動して該絶縁サポート本来の絶縁機能を発揮させる
   絶縁耐力増加手段を装着したことを特徴とする送電線用
   避雷碍子装置。 ２、前記支持アームと避雷碍子との間には絶縁サポート
   が介在され、この両端部には有効接地系統に使用される
   絶縁耐力増加手段としてのヒューズが接続されている特
   許請求の範囲第１項に記載の送電線用避雷碍子装置。 ３、前記支持アームと避雷碍子との間には絶縁サポート
   が介在され、この両端部間には非有効接地系統に使用さ
   れる絶縁耐力増加手段が装設され、該絶縁耐力増加手段
   は絶縁サポートの両端を電気的に接続する接続導体と、
   同接続導体の両端部間に介在され、かつ限流素子異常時
   の続流で破壊される破壊機構とにより構成されており、
   さらにこの破壊機構は、無機質の絶縁物製の収納ケース
   （３１）と、同ケースの両端部に嵌合固定された一対の
   キャップ電極（３２、３３）と、前記ケース（３１）内
   に収納され、かつ支持導体（３４）により前記キャップ
   電極（３２、３３）に接続された一対の放電子（３５、
   ３６）と、この放電子と並列にリード線（３７）により
   接続されたコイル（３８）と、さらに同コイルに直列に
   接続された可溶線（３９）と、その外周に設けた火薬（
   ４０）とにより構成されている特許請求の範囲第１項に
   記載の送電線用避雷碍子装置。