JPS63168922A - 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７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
雷サージにより導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
溶融し、前記放電間ＰＲＬＩ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、熔融金属が大量に
落下するという問題もあった。

さらに、可溶性電極部４７は全体を熔けやすい金属によ
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、前記ホーン状の放電電極の
基端部に対し、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
に続く続流により放電電極を切り離して前記放電間隙を
増大する切り離し機構を介装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、切り
離し機構は作動されない。

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、同限流素子が導通状態となり、続流
が設定時間以上流れると、切り離し機構が作動され、放
電電極は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。

（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限流素子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す接
地側及び課電側の電極金具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。

前記取付アダプター５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、後に詳述する本発明の要部である切り離し機構
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Ｃが設けられている。

次に、第１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
めの切り離し機構２６を詳細に説明する。

この切り離し機構２６は無機質の絶縁物製の収納ケース
２７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２８．２９と、前記ケース２７内に収納さ
れ、かつ支持導体３０により前記キャップ電極２８．２
９に接続された一対の放電子３１．３２と、この放電子
と並列にリード線３３により接続されたコイル３４と、
さらに同コイル３４に直列に接続された可溶線３５と、
その外周に設けた火薬３６とにより構成されている。こ
の切り離し機構２６は、キャップ電極２８をボルト３７
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２９の下面には
前記放電電極２４を固定した取付板３８がボルト３９に
より固定されている。

前記切り離し機構２６は大規模雷撃により限流素子１８
が導通状態となりコイル３４と可溶線３５に商用周波の
続流が設定時間流れて、可溶線３５が加熱されて熔融す
ると、火薬３６が爆発するため、収納ケース２７の内部
圧力が急激に上昇して収納ケース２７が爆発飛散し、放
電電極２４を避雷碍子１６から切り離し、第３図に示す
放電間隙Ｇを第４図に示すように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２５から放電電極２４へ放電され、取付板３８、
キャンプ電極２９及び支持導体３０を経て放電子３２か
ら放電子３１へ放電され、支持導体３０、キャップ電極
２８及び電極金具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１す 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、限流素子１８により続流はミリアンペア
オーダに抑制され、コイル３４と可溶線３５に流れる続
流の継続時間も短いため、切り離し機構２６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３４と可溶線３５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３５の加
熱により火薬３６が爆発し、収納ケース２７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
はキャップ電極２８から離断して落下され、このキャッ
プ電極２８が新に放電電極として機能し、同キャップ電
極２８と放電電極２５との放電間隙が放電電極２４及び
切り離し機構２６を合計した分の長さだけ増大してＧ′
となる。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が離断されるため、他方の放電
電極２５の焼損も軽減される。

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、前記切り離し機構２６を、
地絡電流が数千から敵方アンペアの有効接地系統に通用
可能に構成すること。これは無機質の絶縁物製の収納ケ
ース２７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４０．４１と、前記ケース２７内に収
納され、かつ前記キャップ電極４０．４１に接続された
コイル３４とにより密閉状に構成されている。前記キャ
ップ電極４０は放電電極２４の基端分離部２４ａに離脱
可能に嵌合され、同キャップ電極４０には収納ケース２
７内の圧力が上昇した場合に、該圧力を前記分離部２４
ａの端面へ作用させて、キャップ電極４０を分離部２４
ａから離脱させるための放圧孔４０ａが形成されている
。又、同放圧高４０ａには気密用のシール４３が嵌入さ
れている。さらに、収納ケース２７内には珪砂４４が充
壜されている。

この別個では前記コイル３４に大きなアンペアの電流が
流れると、収納ケース２７内が加熱されて高温・高圧と
なるため、放圧孔４０ａから放電電極２４の分離部２４
ａ端面に高圧が作用し、この結果キャップ電極４０が分
離部２４ａから離脱され、切り離し機構２６全体が放電
電極２４とともに落下される。

（２）第６図に示すように、第５図で述べた実施例の切
り離し機構２６の収納ケース２７内に前述した放電子３
］、、３２、可溶線３５、火薬３６を収納し、非有効接
地系統に適用可能にすること。

（３）第１図に示す実施例の構成において、収納ケース
２７内部の構成を、第５図に示す雷サージ電流を流ずコ
イル３４と珪砂４４に置き換え、有効接地系統へ適用可
能に構成すること。

（４）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。

（５）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。

（６）前記放電子３Ｌ　　３２に代えてバリスタ（図示
略）を使用すること。

（７）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
電極が離断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図は絶縁耐力が増加
した状態を示す装置全体の正面図、第５図及び第６図は
本発明の切り離し機構の別個を示す断面図、第７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、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・・・切り離し機構、２７・・
・収納ケース、２８．２９・・・キャップ電極、３０・
・・支持導体、３１．３２・・・放電子、３３・・・リ
ード線、３４・・・コイル、３５・・・可溶線、３６・
・・火薬、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
   ホーン状の放電電極の基端部に対し、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放電電極を切り
   離して前記放電間隙を増大する切り離し機構を介装した
   ことを特徴とする送電線用避雷碍子装置。 ２、前記切り離し機構は非有効接地系統に使用されるも
   のであって、無機質の絶縁物製の収納ケース（２７）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（２８、２９）と、前記ケース（２７）内に収納
   され、かつ支持導体（３０）により前記キャップ電極（
   ２８、２９）に接続された一対の放電子（３１、３２）
   と、この放電子と並列にリード線（３３）により接続さ
   れたコイル（３４）と、さらに同コイル（３４）に直列
   に接続された可溶線（３５）と、その外周に設けた火薬
   （３６）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。 ３、前記切り離し機構は有効接地系統に使用されるもの
   であって、無機質の絶縁物製の収納ケース（２７）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（４０、４１）と、前記ケース（２７）内に収納さ
   れ、かつ前記キャップ電極（４０、４１）に接続された
   コイル（３４）とにより密閉状に構成されており、前記
   キャップ電極（４０）は放電電極（２４）の基端分離部
   （２４ａ）に離脱可能に嵌合され、同キャップ電極（４
   ０）には収納ケース（２７）内の圧力が上昇した場合に
   、該圧力を前記分離部（２４ａ）の端面へ作用させて、
   キャップ電極（４０）を分離部（２４ａ）から離脱させ
   るための放圧孔 （４０ａ）が形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。