JPS636708A - 避雷機能を具備する絶縁支持装置 - 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） 本発明は送電線支持用の避雷機能を備えた絶縁支持装置
に関するものである。

（従来の技術） 従来、狭線間による縁下幅の削減や鉄塔高の低減を目的
として鉄塔の側面に４本の絶縁支持棒を横四角錘状に装
着するとともに、その先端収束部に吊下金具を介して送
電線を支持するようにした送電線支持碍子装置があった
。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の送電線支持碍子装置は単に絶縁支
持棒を４本使用しているのみのため、所要の開閉サージ
、雷サージ電圧にも充分耐えるように気中絶縁距離を充
分にとる必要がり、このため装置全体が大型化するばか
りでなく、所要の機械的強度を確保しようとすると、重
量が増大して塔体の構造に影響を及ぼすばかりでなく、
コストも増大するという難点があり、そのために広（普
及させることが困難である。又、普通碍子用磁器製の支
持碍子の場合は所要の強度の確保が２７５〜５００ＫＶ
クラスの電圧では特に難しくなり、裕度も少なくなるこ
とから想定を上回る機械的荷重が加わると、碍子が折損
するケースも零ではなく信頼性の面で問題があり、また
、汚ＦＭによる絶縁低下その他の原因で沿面閃絡を生じ
たような場合、アークにより碍子が損傷をうけやすいと
いう問題があった。さらに、電撃をうけると地絡事故を
発生することが避けられず、これに対して避雷機能を有
する碍子装置を前記絶縁支持装置の近傍に装着すること
も考えられるが、この場合、２つの装置で対応すること
となるので装置全体が大型化するという問題がある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 第１発明は前記問題点を解消するため、鉄塔に対し複数
本の絶縁支持棒を横Ｖ字状、横三角錐状、横四角錐状又
は横多角錐状に装着して絶縁支持枠を構成し、その先端
部には吊下金具を介して送電線を支持し、前記絶縁支持
棒のうち少なくとも一つの絶縁支持棒に電圧−電流特性
が非直線性の非直線抵抗素子を内蔵するという手段を採
っている。

又、第２発明は前記手段に加えて、事故電流の大きさと
向きを検出する電流センサと、着氷雪、冠雪、風等によ
る異常荷重を検出する荷重センサと、雷サージ電流ある
いは開閉サージ電流等を検出するサージ電流センサとを
設け、各センサを光ファイバーを介して制−御所へ接続
するという手段を採っている。

（作用） 第１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。

複数の絶縁支持棒のうち少なくとも一つ以上の絶縁支持
棒に非直線抵抗素子を内蔵して避雷機能を具備せしめた
ので、開閉サージや雷サージが入ってもそれを直ちに放
電して、サージ電圧を抑制しその後生じる続流を遮断す
ることから、地絡事故が防止され系統の信頼度が向上す
る。また、第１発明は絶縁支持棒の気中絶縁距離が必要
最小限に設定でき前記絶縁支持棒の長さを短くすること
が可能となり、絶縁支持装置全体が小型化される。

又、第２発明は前記第１発明の作用に加えて、地絡等の
事故電流の大きさと向きが判別されるとともに、送電線
に作用する荷重がネ食出され、避雷機能部に流れる雷サ
ージ、開閉サージ、あるいは商用周波電流等の種別及び
電流の大きさの判別が可能となり保守の省力化に貢献す
る。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図及び第２図
に基づいて説明する。

鉄塔１の縦枠２に固定された横枠３には複数のブラケッ
ト４〜４が固着され、各ブラケット４には連結ピン５に
より避雷機能を有する絶縁支持棒６と、避雷機能をもた
ない三つの絶縁支持棒７〜９の基端が連結されている。

各絶縁支持棒６〜９の先端部は連結金具ｌＯに対しポル
ｌ−１１により連結され、全体として横四角錘状をなす
絶縁支持枠に構築されている。前記連結金具１０の先端
部に対しボルト１２により締付固定された吊下金具１３
には、吊下リンク１４を介して連結ヨーク１５が連結さ
れ、さらに同連結ヨーク１５の左右両端部には電線クラ
ンプ１６により送電線１７が支持されている。前記連結
ヨーク１５の中央部には同じく連結リンク１４を介して
連結ヨーク１５が吊下され、送電線１７が支持されてい
る。　゛前記絶縁支持棒６はほぼ同一の構造をなす三個
の避雷ユニット１８を直列に連結して構成され、これら
は第２図に示すようにＦＲＰあるいはチッ化ケイ素等の
強度や耐アーク性に優れた耐張絶縁筒１９と、その両端
部に嵌合固定したフランジ部２０ａを有するキャンプ金
具２０と、前記耐張絶縁筒１９内に直列に収容された電
圧−電流特性が非直線性の非直線抵抗素子２１と、ＦＲ
Ｐを用いる場合前記耐張絶縁筒工９の外周に被覆した耐
候性を有する高分子材料によりな−るひだ部２２ａを一
体形成した樹脂あるいはゴム２２とにより構成されてい
る。さらに、前記樹脂あるいはゴム２２には光ファイバ
ー２３が埋設され、その両端は前記キャップ金具２０に
止着した光コネクタ２４に接続されている。チッ化ケイ
素を用いる場合はその外表面に小さな凹溝を設けこの中
に光ファイバーを埋設し、無機接着材で封着すればよい
。これら三つの避雷ユニット１８はフランジ部２０ａを
接合してボルト２５により直列に連結固定され、鉄塔１
のブラケット４及び連結金具１ｏに対してはキャップ金
具２０のクレビス２０ｂが前記連結ピン５とボルト１１
により連結されている。

前述した各避雷ユニソ）１Ｂのキャップ金具２０には図
示しないブラケットを介してシールドリング２６が装着
され、連結金具１０例のシールドリング２７は各絶縁支
持棒６〜９共通の１つのシールドリングとなっている。

前記絶縁支持棒７〜９は、前記絶縁支持棒６において、
非直線抵抗素子２１を省略して、耐張絶縁筒１９内に独
立発泡絶縁体（図示路）あるいはゴム弾性体を充填し、
さらに前記光ファイバー２３及び光コネクタ２４を省略
した点が異なり、その他の構造は絶縁支持棒６と同様で
あるため説明を省略する。なお、耐張絶縁筒１９を中実
化してもよい。

前記各送電線１７には短絡、地絡等の事故電流の大きさ
と向きを検出するための電流センサ３１が電線吊下点の
両側に取着され、各電流センサ３１はリード線３２によ
り前記連結金具１０に取付けた電流を光信号に変換する
ための電源増幅器（Ｅ１０変換器）３３に人力されるよ
うになっている。なお、この電源増幅器３３は太陽電池
又はＣＴ（図示路）によりとり出した電流により作動さ
れる。又、前記吊下リンク１４には送電線１７と大地と
の間に作用する電圧を検出して工事の際に線路の死活状
態を判別するだめの電圧センサ３４が取着されている。

さらに吊下リンク１４には送電線１７の冠雪、着氷雪、
風等の相乗作用による異常荷重を検出する荷重センサ３
５が取着され、両センサ３４．３５からの信号がリード
線３２を介して前記電源増幅器３３に入力されるように
なっている。この電源増＠器３３は光ファイバー３６に
より前記光コネクタ２４に接続され、各避雷ユニット１
８の光コネクタ２４は中継用の光ファイバー３７により
接続されている。

−方、鉄塔１の縦枠２には太陽電池により作動される電
源増幅器（０／Ｅ−Ｅ１０変換器）３８が接続されてい
る。この電源増幅器３８は前記光コネクタ２４から光フ
ァイバー３９を介して入力された光信号を電流に変換し
、ここで例えば必要な信号のみをとり出したり、４本分
の送電線１７の電流を合計したりする演算を行い、その
結果を再び光信号にしてから光ファイバー４０を介して
図示しない架空地線に送るようになっている。この架空
地線はさらに変電所の制御装置に接続され、ここで各セ
ンサ３１．３４．３５から出力された光信号に基づいて
異常状態を判別するようにしている。

鉄塔１例の避雷ユニフ）１８のキャンプ金具２０には雷
サージ電流の大きさ、波形、種類、つまり雷サージか開
閉サージか、あるいは商用周波電流かを区別して検出す
るためのサージ電流センサ４１が取着され、このセンサ
もリード線４２を介して前記電源増幅器３８に接続され
ている。

次に、前記のように構成した絶縁支持装置について、そ
の作用を説明する。

今、何等かの原因により地絡事故が生じると、送電線１
７に異常電流が流れるので、これが電流センサ３１によ
り検出され、その大きさと向きが検出される。この結果
、地絡事故がどの地点に発生したか、又どの程度の事故
かも判別される。この評定は鉄塔位置が判別できる正確
度を有しており保守面で有効な手段といえる。

一方、送電線１７に雷撃による異常大電流が発生すると
、この電流は連結ヨーク１５、吊下金具１３、連結金具
１０を経て避雷ユニット１８内の非直線抵抗素子２１に
流れ、さらに鉄塔１へ流れ放電される。その後生じる続
流は非直線抵抗素子２１により速やかに抑制遮断される
。このとき、サージ電流センサ４１により雷サージの大
きさ、波形及び種類が検出され、商用周波による前記続
流電流の大きさも検出され、非直線抵抗素子２１の劣化
状態が判るため、保守管理上事前に対処可能となる。

さらに、冠雪、着氷雪等により送電線１７の荷重が大き
くなると、荷重センサ３５によりその異常が検出され、
送電線１７に一時的に大電流を供給し送電線１７を加熱
し前記冠雪等を熔解落下し、この結果、送電線１７の断
線や鉄塔の倒壊が防止される。

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３図に示すように鉄塔１に対し連結ロッド４３
を介して先端はど下方へ傾斜する上部の絶縁支持棒４４
と、水平方向に張り出した避雷機能を具備する下部の絶
縁支持棒６とを基端連結点において線路方向の回動可能
に装着し、両箱縁支持棒４４，６先端部に対し送電線１
７を装着するようにすること、前記前記支持棒４４はＦ
ＲＰよりなる耐張絶縁ロッド（図示略）の外周にゴムモ
ールド２２を被覆して形成されている。

この実施例では送電線１７に基づく張力がバランスする
ため、鉄塔１に張力による偏荷重が作用しない。なお、
この実施例も前記各センサ３１゜３４．３５．’４１が
装着されている。

（２）前記絶縁支持棒６〜９を長幹碍子（図示略）によ
り構成すること。

発明の効果 以上詳述したように、第１発明は雷サージによる地絡事
故の防止による信頼性の向上、雷サージ、開閉サージの
抑制によるクリアランス低減、これは絶縁支持装置と鉄
塔の小型化、ひいては鉄塔の基礎工事を低廉にして、全
体を安価にでき、装置の小型化にともない環境対策をも
容易に行うことができる効果がある。

又、第２発明は第１発明の効果に加えて、雷サージの大
きさ、波形及び種類、商用周波による続流電流の大きさ
を検出して、非直線抵抗素子の劣化状態を判別して、保
守管理上事前に対処することができ、冠雪、着氷雪等に
より送電線の異常荷重を荷重センサにより検出して、断
線等の事故を未然に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した第１実施例を示す斜視図、
第２図は避雷機能を有する絶縁支持棒の断面図、第３図
は本発明の別の実施例を示す側面図である。 １・・・鉄塔、６・・・避雷機能を具備する絶縁支持棒
、７〜９，４４・・・避雷機能をもたない絶縁支持棒、
１７・・・送電線、１８・・・避雷ユニット、１９・・
・耐張絶縁筒、２１・・・非直線抵抗素子、２２・・・
ゴムモールド、２３．３６，３９．４０・・・光ファイ
バー、３１・・・電流センサ、３３．３８・・・電源増
幅器、３４・・・電圧センサ、３５・・・荷重センサ、
４１・・・サージ電流センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄塔に対し複数本の絶縁支持棒を横Ｖ字状、横三角
   錐状、横四角錐状又は横多角錐状に装着して絶縁支持枠
   を構成し、その先端部には吊下金具を介して送電線を支
   持し、前記絶縁支持棒のうち少なくとも一つの絶縁支持
   棒に電圧−電流特性が非直線性の非直線抵抗素子を内蔵
   したことを特徴とする避雷機能を具備する絶縁支持装置
   。 ２、前記絶縁支持棒はＦＲＰ又はチッ化ケイ素よりなり
   、非直線抵抗素子を収容するための耐張絶縁筒と、同絶
   縁筒の両端部に嵌合したキャップ金具と、前記耐張絶縁
   筒の外周に被覆された耐候性を有する高分子材料よりな
   る樹脂あるいはゴムとにより形成された避雷ユニットを
   複数本直列に連結して構成されている特許請求の範囲第
   １項に記載の避雷機能を具備する絶縁支持装置。 ３、鉄塔に対し複数本の絶縁支持棒を横Ｖ字状、横三角
   錐状、横四角錐状又は横多角錐状に装着して絶縁支持枠
   を構成し、その先端部には吊下金具を介して送電線を支
   持し、前記絶縁支持棒のうち少なくとも一つの絶縁支持
   棒に電圧−電流特性が非直線性の非直線抵抗素子を内蔵
   し、さらに事故電流の大きさと向きを検出する電流セン
   サと、着氷雪、冠雪、風等による異常荷重を検出する荷
   重センサと、雷サージ電流あるいは開閉サージ電流等を
   検出するサージ電流センサとを設け、各センサを光ファ
   イバーを介して制御所へ接続したことを特徴とする避雷
   機能を具備する絶縁支持装置。 ４、前記絶縁支持棒はＦＲＰ又はチッ化ケイ素よりなり
   、非直線抵抗素子を収容するための耐張絶縁筒と、同絶
   縁筒の両端部に嵌合したキャップ金具と、前記耐張絶縁
   筒の外周に被覆された耐候性を有する高分子材料よりな
   る樹脂あるいはゴムとにより形成された避雷ユニットを
   複数本直列に連結して構成され、さらに前記ゴムモール
   ドには電流センサ及び荷重センサからの信号を鉄塔側に
   伝達するための光ファイバーが埋設されて いる特許請求の範囲第３項に記載の避雷機能を具備する
   絶縁支持装置。