JPS63166114A - 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、
避雷機能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Ｗとして、特開昭５４７１１９６
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１２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５１が吊下され、同支持用碍子５
１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ｌ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５２が垂下固定され、同避雷器５２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５３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５４との間に放電間隙Ｌｌを
設けていた。そして、避雷器５２内の限流素子が劣化し
て雷サージにより導通状態となったとき、前記可溶性電
極部５３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Ｌｌ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５３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５３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
熔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１、．１′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５３は全体が熔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５３は全体を溶けやすい金属によ
り形成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Ｌ１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。

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
したホーン状の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、前記ホーン状の放
電電極を課電側の前記連通金具に取着した放電電極から
変位離隔させて、前記放電間隙を増大する絶縁耐力増加
機構を設け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
耐力増加機構は作動さない。

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、同限流素子が導通状態となり、続流
が設定時間以上流れると、絶縁耐力増加機構が作動し、
放電電極は放電間隙を拡大する方向へ移動変位される。

このため放電間隙の拡大が確実に行われ、再送電が確実
に行える。又、放電電極が落下しないので、安全性も高
い。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第４図に
基づいて説明する。

第４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１０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ｔｉ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の先端部には取付アダプタ１５が線路
方向と同方向へボルトより片持ち固定され、同アダプタ
１５の先端下面には避雷碍子１６がボルトにより垂下固
定されている。この避雷碍子１６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１７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圃流素子１８と、前記耐
圧絶縁筒１７両端部に嵌合固定したキャップ状をなず課
電側及び接地側の電極金具１９．２０と、さらに耐圧絶
縁筒１７の外周に設けたゴムモールド２１とにより形成
されている。

前記取付アダプタ１５及び避雷碍子１６の課電側の電極
金具２０には、図示しないブラケットを介してゴムモー
ルド２１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２２．２３が設けられている。

又、避雷碍子１６の下端部に設けた課電側の電極金具２
０には、後に詳述する本考案の要部である絶縁耐力増加
機構２６を介してホーン状の放電電極２４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２５がボルトにより片持ち支
持され、同放電電極２５と前記放電電極２４との間には
放電間隙Ｇが設けられている。

次に、第１図〜第３図に基づいて限流素子１８が劣化し
たり、想定を越える雷撃により限流素子１８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機構２６を詳細に説明する。

前記課電側の電極金具２０には第１．３図に示すように
、支持ブラケット２７が溶着固定され、同ブラケット２
７には絶縁支持筒２８、及び同支持筒２８内に挿入した
支持ビン２９を介して放電電極２４の上端部が回動可能
に支持されている。

又、この放電電極２４と前記電極金具２０との間には同
放電電極２４を他方の放電電極２５から離隔する方向に
回動するための付勢バネ３ｏが装着されている。

前記電極金具２０と放電電極２４との間には、第１図に
示すように続流が設定時間以上にわたって継続されると
、爆発して離断し、前記放電電極２４を離隔位置へ前記
付勢バネ３０により移動させるための切り離し機構３１
が介装されている。

この切り離し機構３１は無機質の絶縁物製の収納ケース
３２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３３．３４と、前記ケース３２内に収納°
され、かつリード線３５により前記キャップ電極３３．
３４に接続されたバリスタ３６と、このバリスタと並列
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。この切り離し
機構３１は、キャップ電極３３をボルトにより前記電極
金具２０に固定することにより、避雷碍子１６に固定さ
れている。キャップ電極３４と放電電極２４は接続導体
４１により連結されている。

前記切り離し機構３１はコイル３８と可溶線３９に商用
周波の続流が設定時間流れて、可溶線３９が加熱されて
熔融すると、火薬４０が爆発するため、収納ケース３２
の内部圧力が急激に上昇して収納ケース３２が爆発飛散
し、放電電極２４が支持ビン２９を中心に付勢バネ３０
により第１図反時計回り方向に回動され、他方の放電電
極２５から離隔され、第４図に示す放電間隙ＧをＧ′に
増大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ｌＯ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２５から放電電極２４へ放電され、接続導体４１
、キャップ電極３４及びリード線３５を経てバリスタ３
６からキャンプ電極３３へ流れ、電極金具２０から避雷
碍子１６の限流素子１８に流れ、電極金具１９、取付ア
ダプタ１５を経て支持アーム１へ流れ、さらに、鉄塔に
流れ大地へ放電される。その後生じる続流は前記限流素
子１８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１８が健全な場合には、雷サージ電流はバリ
スタ３６に流れ、コイル３８と可溶線３９に流れる続流
は限流素子１８によってミリアンペアオーダ以下に抑制
され、かつその継続時間も短いため、切り離し機構３１
は作動されない。

ところが、限流素子１８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
周波の電流が設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３２が内部圧力
の上昇により瞬時に破壊され、この結果、放電電極２４
は支持ピン２９を中心に上方へ回動され、他方の放電電
極２５との放電間隙ＧがＧ′に増加する。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。又、
瞬時に放電電極２４が移動変位されるため、続流の継続
時間が短くなり、他方の放電電極２５の焼損も軽減され
る。

この方式は、数アンペアオーダの電流でも動作する特性
を有するため、２２〜１５４ＫＶの非有効接地系統から
２７５〜５００ＫＶの有効接地系統の何れにも通用され
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５図に示すように、電極金具２０の間にブラケ
ット４２を設け、同ブラケット４２と放電電極２４との
間に形状記憶合金又はバイメタルよりなる切り離し部材
４３を介装し、この切り離し部材４３が所定温度以上に
加熱された場合に、放電電極２４が上方へ回動するよう
に構成すること。

（２）第６図に示すように、支持導体４４に対し放電電
極２４を上下方向の移動可能に、かつ付勢バネ４５にり
當には上方へ付勢し、さらに放電電極２４の上端部と支
持導体４４との間に、前記切り離し機構３１を装着する
こと。

（３）第７図に示すように放電電極２４自体を形状記憶
合金により形成して、所定値以上の電流が流れたとき、
それ自体が変位して放電間隙Ｇが増大するようにするこ
と。

（４）第８図に示すように放電電極２４をほぼ横Ｕ字状
にして、その湾曲部にバイメタル製の変位部材４６を設
け、一方、放電電極２４先端部が変位部材４６により上
方へ変位されたとき、この先端部を変位位置に係止保持
するための係止爪４７を形成すること。

（５）第９図に示すように、放電電極２４の湾曲部に狭
隘部２４ａを形成し、放電電極２４を流れる電流による
電磁力により放電電極２４がこの狭隘部２４ａを中心に
上方へ湾曲するようにすること。

（６）第１０図に示すように、放電電極２４自体に二つ
の湾曲部を形成し、間部に狭隘部２４ａをそれぞれ形成
すること。この別例も放電電極２４を流れる電流の電磁
力により放電電極２４が狭隘部２４ａを中心に変位され
、他方の放電電極２５との放電間隙Ｇが増大する。

（７）第１Ｉ図に示すように、放電電極２４をコイル状
に形成し、電磁力により該放電電極２４が延びると、放
電間隙Ｇが増大するように構成すること。

（８）前記実施例では支持アーム１に取付アダプタ１５
を介して避雷碍子１６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１６を支持すること。

（９）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。

（１０）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切り離し機
構付近の断面図、第２図は切り離し機構が作動して放電
電極が変位した状態を示す正面図、第３図は第１図のＡ
−Ａ線拡大断面図、第４図は送電線用避雷碍子装置全体
を示す正面図、第５図〜第１１図は本発明の別例を示す
正面図、第１２図は従来の送電線用避雷碍子装置を示す
正面図である。 ■・・・支持アーム、６・・・支持碍子としての患垂碍
子連、７・・・接地側の連結金具、１０・・・送電線、
１２・・・課電側の連結金具、１５・・・取付アダプタ
、１６・・・避雷碍子、１８・・・限流素子、２４．２
５・・・放電電極、２６・・・絶縁耐力増加機構、３０
．．４５・・・付勢バネ、３１・・・切り離し機構、３
２・・・収納ケース、３３．３４・・・キャップ電極、
３５．３７・・・リード線、３６・・・バリスタ、３８
・・・コイル、３９・・・可溶線、４０・・・火薬、４
３・・・切り離し部材、４６・・・変位部材、４７・・
・係止爪、Ｇ、Ｇ”・・・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ホーン状の放電電極との間に
   放電間隙を設けた送電線用避雷碍子装置において、前記
   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、前記ホーン状の放電電極を課電側の前記連通金具に
   取着した放電電極から変位離隔させて、前記放電間隙を
   増大する絶縁耐力増加機構を設けたことを特徴とする送
   電線用避雷碍子装置。 ２、前記避雷碍子の電極金具には絶縁部材を介して放電
   電極が回動可能に支持され、該放電電極と電極金具との
   間には、限流素子の異常時に作動して破壊される切り離
   し機構が介装され、電極金具と放電電極との間には前記
   切り離し機構が作動されたとき、放電電極を変位させる
   バネが装着され、前記切り離し機構及びバネ等により絶
   縁耐力増加機構が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。 ３、前記切り離し機構は無機質の絶縁物製の収納ケース
   （３２）と、同ケースの上下両端部に螺合固定された一
   対のキャップ電極（３３、３４）と、前記ケース（３２
   ）内に収納され、かつ前記キャップ電極（３３、３４）
   に接続されたバリスタ（３６）と、該バリスタに並列に
   接続されたコイル（３８）と、該コイルに直列に接続さ
   れた可溶線（３９）と、該可溶線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２項に
   記載の送電線用避雷碍子装置。