JPS61240514A - 架空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） 本発明は架空送電線用避雷碍子装置に関し、さらに詳し
くは左右両側に送電線吊下用の吊架碍子を備え、両吊架
碍子間に避雷碍子を装設した架空送電線用避雷碍子装置
に関するものである。

（従来の技術） 一般に、鉄塔上には落雷に起因する異常高電圧を避雷碍
子により速やかに大地へ放電し、地絡事故の発生を防止
し、系統の信頼度向上を目的とする架空送電線用避雷碍
子装置が使用されている。

この従来例として、第６図に示すように、鉄塔１に碍子
取付金具８５を介して碍子連８６を吊下するとともに、
同碍子連８６の下端部にクランプ８７を介して電線３０
を支持し、又、上部のキヤ・ノブ金具８８には支持金具
８９を介して避雷碍子９０を斜状に片持ち支持し、同避
雷碍子９０の下端に止着したアーキングホーン９１と、
前記碍子連８６の下端部のキャップ金具９２に止着した
アーキングホーン９３とを対向させたものがあった。

一方、従来第７図に示すように、鉄塔１の先端部に碍子
連８６を吊下し、同碍子連８６の下端部に支持した電線
３０と鉄塔１との間には、避雷碍子９４を斜状に架設し
、気中間隙熱の方式、つまり発変電所の避雷器に僚た方
式のものがあった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、第６図に示す前者の従来装置は、避雷碍子は
吊架碍子に対して偏位して装着されているので同碍子中
心軸に対して対称とならず、このため架設時に安定した
形状を保ち難く取付作業に手間を要していた。

このような構成でなる避雷碍子装置においては、避雷要
素の放電耐量が小さく、耐汚損度レベルが低く避雷碍子
が吊架碍子に比べ相対的に小型軽量である場合は、吊架
碍子に直接取付けされた避雷碍子単体が碍子装置全体の
挙動に及ぼす影響は無視し得るものであった。しかしな
がら、適用範囲が拡大するにつれて放電耐量の増加、安
全対策の実施や耐汚損特性の向上要求てどから避雷碍子
が大型化するにつれ、この装柱方法の欠点が無視し得な
くなった。

すなわち、無風時の静的なバランス、あるいは強風下に
おける線路方向や同直角方向横振れ時の異常な振動によ
るクリアランス不足、吊架碍子の端部金具に避雷碍子の
自重弁と振動による慣性力による曲げ荷重が加わること
による強度不足、避雷碍子の絶縁強度と気中間隙長を確
保する上で避雷碍子を水平に近い状態で取付けることに
よる線下幅の拡大等である。

第７図に示す従来装置は無風時、無振動時には避雷碍子
の分担荷重は自重のみであるが、電線が強風あるいは着
氷雪落下その他で振動するような場合、電線に発生する
水平方向荷重を避雷碍子が大半を負担する形となってし
まい避雷碍子に吊架碍子並みの強度と信頼性が要求され
、このため大型化し重量が格段に増加するという問題が
あった。

また、鉄塔アームもこの荷重に耐えるため特殊な構造と
する必要があった。更に、電線を吊架碍子と避雷碍子と
２点で支持し、しかも垂直方向荷重を水平方向荷重を分
担して負担する構造であることから特殊なりランプを必
要とし構造が複雑で信頼性、価格面で問題があった。

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決するため、鉄塔に対し、吊下
金具を介して連結ヨークを回動可焼に連結するとともに
、同連結ヨークの両端部に左右一対の吊架碍子の上端部
をそれぞれ回動可能に連結し、両吊架碍子の下端部間に
は間隔保持部材を架設して、前記両吊架碍子をほぼ逆Ｖ
字伏になし、前記両吊架碍子の下端部には、送電線を二
点で支持し、さらに前記連結ヨーク又は前記間隔保持部
材の中央には避雷碍子の上部又は下部の少なくとも一方
を取着し、同避雷碍子を左右方向の移動不能になし、前
記連結ヨーク、吊架碍子、間隔保持部材及び避雷碍子を
、前記連結コークの回動中心を通る垂線に関して左右対
称状に配置するという手段を採っている。

（作用） 本発明は避雷碍子装置全体が連結ヨークの回動中心を通
る垂線に関して左右対称であり、しかも送電線が二点で
把持されているため、装置全体が安定化し、送電線に風
圧等による外力が作用しても吊架碍子荷重のアンバラン
スの助長が抑制されるとともに、吊架碍子の衝突も生じ
難くなる。両吊架碍子のうちいずれか一方の吊架碍子が
離断した場合、この離断した吊架碍子は中心に位置する
避雷碍子に衝突する。このとき離断した吊架碍子の回動
力はほぼその自重によるもののみとなり、従って１ｈ突
によるショックも小さく避雷碍子の破損が防止される。

この結果正常の吊架碍子に離断した吊架碍子が激突する
こともなく、従って正常の吊架碍子の離断が防止される
ことから、送電線の地上落下もなく異常時においても高
い信頼性を確保することが出来る。

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

第２図に示すように、鉄塔１には正面はぼＵ字状をなす
吊下金具２がボルト３により固定され、同吊下金具２に
は側面はぼ逆Ｕ字状をなす別の吊下金具４が左右（線路
）方向及び前後（線路方向と直交する）方向の回動可能
に掛止され、同吊下金具４の下端部間には連結ピン５に
より連結ヨーク６が左右方向の回動可能に吊下されてい
る。

この実施例の架空送電線用避雷碍子装置は概略的にみて
、前記連結コーク６の左右両端に支持され、かつ同一構
造に形成した吊架碍子としての一対の懸垂碍子連７，７
と、同懸垂碍子連７，７の下端部間に架設された間隔保
持ロッド２２と、前記連結ヨーク６の中心部に吊下固定
された避雷碍子３３と、前記間隔保持ロッド２２の両端
部において送電線３０を二点で支持するための左右一対
のクランプ２８．２８とにより構成されている。

そこで、次に前記両愁垂碍子連７，７について説明する
と、前記連結ヨーク６の左右両端部には連結ピン８によ
り第１連結リンク９が左右方向の回動可能に連結され、
同リンク９には連結ピン１０により第２連結リンク］１
が前後方向の回動可能に連結されている。又、同第２連
結リンク１１には連結ピン１２により第３連結リンク１
３が左右方向の回動可能に連結されている。さらに、同
第３連結リンク１３の下端部には連結ピン１４を介して
、碍子を多数直列に連結して構成した碍子連１５の上端
部が左右方向の回動可能に連結されている。前記碍子連
１５の下端部には第４連結リンク１６が左右方向の回動
可能に連結され、同リンク１６には連結ピン１７により
連結プレート１８が左右方向の回動可能に連結され、同
連結プレート１８と前記第３連結リンク１３には課電側
及び接地側のアーキングホーン１９，２０がボルト２１
により片持固定されている。

前記両懸垂碍子連７．７の下端部に位置する一対の連結
プレー）１８．１８の間には間隔保持ロッド２２が連結
ピン２３により架設され、同間隔保持ロッド２２の中央
部には、課電側放電電極２４がナツト２５により上下位
置調節可能に取着されている。

前記放電電極２４は前記間隔保持ロット２２に対し上下
位置調節可能にナツト２５により止着される左右一対の
側面逆Ｕ字状をなす金具２４ａと、両全具２４ａ間に架
設した金具２４ｂとにより構成されている。このように
、この実施例では放電電極２４と避雷碍子接地側放電電
極５２の相対運動に対して間隙長Ｇ１を一定に保つため
、放電電極２４は線路方向にもある長さを有し、同直角
方向にも幅を有するよう構成する方が好ましい。

連結ピン２３と連結プレート１８の連結は放電電極２４
の位置を正確にするためガタのないように行うのが好ま
しい。

前記両懸垂碍子連７，７は第２図から明らかなように全
体として略逆Ｖ字状に装着されている。

又、前記連結ヨーク６、両懸垂碍子連７．７及び間隔保
持ロッド２２は、前記連結ピン５を通る垂線Ｈ−Ｈに関
して左右対称に、かつ全体として略台形状に形成されて
いる。

前記一対の連結プレー）１８．１８には第５連結リンク
２６が連結ピン２７により左右方向の回動可能に連結さ
れ、両リンク２６．２６にはそれぞれクランプ２８．２
８が連結ピン２９．２９により回動可能に連結され、両
クランプ２８．２８により送電線３ｏが三箇所において
把持されている。なお、送電線３０にはアーマ−ロッド
３１゜３１が被覆され、クランプ２８と送電線３ｏはナ
ツト３２により相対移動不能に締着されている。

次に、前記連結ヨーク６に装着された避雷碍子３３につ
いて説明する。

連結ヨーク６の左右両側部には、それぞれ固定取付板３
４．３４がボルト３５により垂下固定され、再固定取付
板３４．３４の下端部間には避雷碍子３３が具備する吊
耳４１がボルト３６により締付固定されている。この避
雷碍子３３は前記連結ピン５を通る垂線Ｈ−，Ｈ上に位
置している。

次に、第３，４図により前記避雷碍子３３の構成を説明
する。

磁器製の碍管３７の上端外周面及び下端外周面には円筒
状のフランジ金具３８．３９がセメンチング４０により
嵌合固定されている。上部のフランジ金具３８の外周面
には前記固定取付板３４゜３４に対してボルト３６によ
り取付けられる吊耳４１．４１が互いに１８０度をおい
て一体に形成されている。

前記碍管３７及びフランジ金具３８．３９の端面には、
端子板４．２．４３が複数（この実施例では８本である
が、１本のみ図示する）のボルト４４により固定されて
いる。碍管３７の端面と端子板４２．４３との間にはそ
れぞれシール部材４５゜４５が介装されている。

前記端子板４．２，４．３には碍管３７内の空間と大気
側とを連通ずる放圧通路４．２ａ、４３ａが透設されて
いる。そして、端子板４２．４３の端面には前記放圧通
路４．２８．４３ａを覆うように破裂板４６．４６が当
接され、同破裂板４６．４６の表面には押圧リング４７
．４７が当接され、前記ボルト４４により固定されてい
る。端子板４２゜４３の端面と破裂板４６，４．６との
間には、それぞれシール部材４８，４９が同心状に２箇
所に介在され、こうして碍管３７内の空間は密閉状態に
保持されている。

前記端子板４２．．１．３の端面には前記押圧リング４
７．４７の外周近傍を囲繞するようにそれぞれ放圧路形
成カバー５０．５０の開口縁が当接され、同カバー５０
．５０は複数のボルト５１により端子板４２．４３に固
定されている。同カバー５０．５０の外側には互いに接
近する方向へ傾斜して対応するように放圧口５０ａ、５
０ａが形成されている。

前記下部の放圧路形成カバー５０の下面中央には、前記
課電側の放電電極２４と一定の間隙をもって対向する接
地側の放電電極５２が下方に突設され、両放電電極２４
．５２の放電間隙をＧ１、前記アークキングホーン１９
，２０の放電間隙Ｇ２とすると、Ｇｌｘｌ、３＜Ｇ２の
ように設定し、放電間隙Ｇｌ側において常に放電が行わ
れるようにしている。

放電電極５２は前述の相対変位に対して放電間隙Ｇ１を
一定に保つため、線路直角方向に吊下金具２と４の連結
点を中心とする円弧上とし、ある幅を持たせる方が好ま
しい。

一方、前記フランジ金具３８．３９の外周面には第３，
４図に示すようにアーキングリング腕部５３ａ、５３ａ
が取り付けられ、その端部には碍管３７を余裕をもって
取り巻くように略円環状のアーキングリング５３．５３
が水平に片持支持され、その一部は第２図に示すように
前記放圧口５０ａ、’５０ａと対応する位置において切
欠かれている。前記下側のアーキングリング５３と碍子
連１５の上端部に位置するキャンプ金具１５ａの下端と
の間隙を０３とすると、Ｇｌｘｌ、３＜Ｇ３のように設
定し、放電間隙Ｇ１において常に放電が行われるように
している。

次に、碍管３７の内部避雷構造について説明すると、碍
管３７内には機械的強度に優れた強化プラスチック（Ｆ
　ＲＰ）等の材料よりなる耐張絶縁筒５４が収容され、
同絶縁筒５４の上下両端外周部には内側のフランジ金具
５５．’５５が接着剤５６により気密性をもって嵌合固
定されている。

両フランジ金具５５．５５の端面と前記端子板４２．４
３との間には取付筒５７．５８が介在され、複数のボル
ト５９．６０により固定されている。そして、上部の取
付筒５７を前記ボルト５９により前記端子板４２に締付
固定し、前記耐張絶縁筒５４を所定位置に吊下保持して
いる。

一方、前記フランジ金具５５．５５の蓋部には放圧通路
５５ａ、５５ａが透設され、同通路５５ａ、５５ａを密
閉するように、同フランジ金具５５．５５と取付筒５７
．５８との間には、破裂板６１．６１が介在されている
。フランジ金具５５゜５５と破裂板６１．６１の間及び
破裂板６１．６１と取付筒５７，５８の間には、シール
部材６２゜６２がそれぞれ介在されている。又、端子板
４２と取付筒５７との間にもシール部材６３が介在され
ている。

前記下部の取付筒５８の下端面には係合凹所５８ａが形
成され、ここに端子板４３の上面に突設した係合突部４
３ｂが上下方向の相対移動可能に嵌入され、碍管３７と
耐張絶縁筒５４の熱膨張の違いによる上下方向の相対移
動を吸収して、耐張絶縁筒５４の破損を防止するように
している。又、前記係合凹所５８ａと係合突部４３ｂと
の間にはシール部材６４が介在されている。さらに、前
記端子板４３には脱落防止ボルト６５が前記取付筒５８
を貫通してフランジ金具５５に螺合され、碍管３７と耐
張絶縁筒５４の相対移動を許容するとともに、碍管３７
が破壊されたとき同碍管３７の落下を防止するようにし
ている。

また、前記端子板４３の上面に七ま凹所４．３　Ｃが形
成され、同凹所４．３　Ｃにシャント８３を有するバネ
８４が収容され、その上端が取付筒５８の下面に押圧さ
れ、電気的な導通が計られている。

前記耐張絶縁筒５４内には酸化亜鉛を主体とした電圧電
流特性が非直線性の材料よりなる避雷素子６７が収容さ
れている。同避雷素子６７は上下両端に当接された接触
金具６８．６８に円環状の締付部材６９．６９を係合さ
せ、この締付部材にＦＲＰにより形成された締付棒７０
を挿通してナツト７１により複数個積層されている。

フランジ金具５５の凹所５５ｂと接触金具６８との間に
は第３図に示すように素子６７を押圧し、素子相互の接
触を良好ならしめ、また、外的衝撃によって素子相互の
変位を防止するためのシャント８３を有するバネ８４が
収容されている。

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

今、架空送電線に予期しない大規模雷撃による異常電圧
が印加されると、この電圧はクランプ２８、第５連結リ
ンク２６、連結プレート１８、間隔保持ロッド２２及び
課電側の放電電極２４を経て、接地側の放電電極５２へ
放電される。そして、避雷碍子３３内を通過した後、フ
ランジ金具３８の吊耳４１、固定取付板３４、連結ヨー
ク６、吊下金具４，２を経て鉄塔１へ流れ接地される。

極めて特異な状態として前記異常電圧が前記避雷碍子３
３の避雷素子６７に流れて、同素子６７が破壊された電
気的導通状態においては、異常放電して超高温のアーク
が発生する。このため、耐張絶縁筒５４内の圧力が上昇
し、このため破裂板６１．４６が順次破裂して端子板４
２，４．３の放圧通路４２ａ、４３ａから超高温のアー
クが放圧路形成カバー５０．５０内に流れ、さらに放圧
口５０ａ、５０ａから外部へ放出され、このアークは上
下一対のアーキングリング５３．５３に移行する。

絶縁筒５４の作用によって碍管３７には内圧力が作用せ
ず、また、アーキングリング５３、放圧口５０ａとの連
成作用によって超高温のアークは碍管から遠ざけられ、
その破損が防止される。

さて、本発明実施例においては、鉄塔１に回動可能に吊
下された連結ヨーク６に対して、懸垂碍子連７．７を略
逆Ｖ字状に取着するとともに、同懸垂碍子連７．７の下
端部間に間隔保持ロッド２２を架設固定し、同ロッド２
２の両端部にて送電線３０を三箇所で把持し、さらに前
記連結ヨーク６の中央部には避雷碍子３３の上端部を固
定し、連結ヨーク６の回動中心、つまり連結ピン５を通
る垂線Ｈ−Ｈに関して、前記各部材を左右対称状に構成
したので、風等により送電線３０に線路方向の揺れが作
用しても碍子連荷重のアンバランスの助長が抑制される
とともに、避雷碍子に異常な応力が生じることもない。

しかも線路方向と直交する方向に揺れる場合においても
異常な動きが防止され、装柱状態が安定化する。

又、一対の懸垂碍子連７，７のいずれか一方が万一離断
したときには、一方のクランプ２８が送電線３０の自重
により下方へ移動されるが、その量はそれほど大きくな
く、しかも他方のクランプ２８も元位置から余り偏位し
ないので、離断した方の懸垂碍子連７はその自重のみに
よる作用で連結ビン８を中心に避雷碍子３３側へ回動さ
れる。

しかし、この回動力は弱く、避雷碍子３３への衝突によ
るショックは少なく、避雷碍子３３が破壊されることが
ない。この結果離断された懸垂碍子連７が避雷碍子３３
に衝突して同避雷碍子を多少損傷することはあっても、
正常の懸垂碍子連７の破壊を確実に防止して、送電線３
０の地上落下を防止することができる。

次に、本発明の第２実施例を第５図に基づいて説明する
。

この第２実施例は前記第１実施例と比較して、避雷碍子
３３の下端部を、間隔保持ロッド２２との間に放電間隙
を設けないで電気的に接続してお１日 リ、これに付随して連結ヨーク６及び間隔保持ロッド２
２に対する避雷碍子３３の取付は構造が相違するのみで
、その他の構成は第１実施例と同様である。

そこで、この相違する部分のみについて説明すると、連
結ヨーク６の左右両側部にはピン７２により連結リンク
７３．７３が左右方向の回動可能に支持され、同リンク
７３．７３の下端部にはフランジ金具３８に一体に上方
へ突出形成した吊耳７４．７４の上端部をピン７５．７
５により前後方向の回動可能に連結している。

一方、前記間隔保持ロッド２２の中央部上側には取付板
７６が一体に形成され、同取付板と前記下部のフランジ
金具３９に設けた吊耳７７．７７との間には、連結リン
ク７８．７８及び連結リンク７９．７９がピン８０によ
り連結されている。

又、取付板７６と放圧路形成カバー５０との間にはノイ
ズ防止用のリード線８１が接続され、ロッド２２と避雷
碍子３３を電気的に接続している。

なお、間隔保持ロッド２２の下側には板状をなす補強リ
ブ８２が一体に形成されている。

この第２実施例は間隔保持ロッド２２の中央と連結ヨー
ク６とが避雷碍子３３により連結されているので、避雷
碍子装置全体がより安定化するのみならず、懸垂碍子連
７．７のいずれか一方が離断されたとき、クランプ２８
の偏位量を第１実施例よりも減少して正常な懸垂碍子連
７へのショックをより緩和することができるとともに、
離断した懸垂碍子連７の回動をより少なくして避雷碍子
３３への影響を可及的に少なくすることができる。

その他の作用及び効果は第１実施例と同様である。

なお、本発明は次のような実施例で具体化することもで
きる。

（１）第１実施例において、避雷碍子３３を左右方向の
回動不能に、かつ前後方向に回動可能に装着すること。

このとき、放圧路形成カバー５０の接地側放電電極５２
を側面円弧状に形成して放電間隙Ｇ１を常に一定に保持
するのが望ましい。

（２）例えば破裂板６１あるいは放圧路形成カバー５０
．５０を省略したタイプの避雷碍子等、任意の避雷碍子
を使用すること。

（３）懸垂碍子連１５に代えて、長幹碍子（図示路）を
一つ又は複数個使用すること。　　１（４）前記第２実
施例では避雷碍子３３と間隔保持ロッド２２との間に放
電間隙がないため、避雷素子６７の劣化状況を監視する
必要がある。このために□、避雷碍子３３の上部と連結
ヨーク６との間を絶縁しておき、避雷碍子３３の上部か
らリード線（図示路）により測定器（又は劣化表示装置
、動作表示装置、いずれも図示路）への配線を行ない接
地すること。なお、測定器は連結ヨーク６に固定し、入
力側端子をフランジ金具３８に出力側端子をヨーク６に
接続し、構成すればよい。第１実施例の放電間隙を有す
るものにおいては、前記測定器に代えて動作表示装置を
使用する。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は次のような効果がある。

（１）ｉｉ’雷碍子が大型化しても避雷碍子装置全体の
静的なバランスが保たれ架設が容易となる。

（２）強風下に横振れ時においても吊架碍子荷重のアン
バランスを抑制出来、吊架碍子の衝突もなく機械的信頼
度が増すとともに、経済的な設計が可能となる。

（３）強風下の横振れ時においてもギャップ長を一定に
確保出来ることから、この方式では避雷特性を一定に保
つことができ、信頼性の向上を図ることが出来る。

（４）碍子装置が吊下点に対して対称であることから、
強風下においても、異常な振動をすることがなく、この
ため避雷碍子に過大な応力が発生しない。

（５）また、吊下碍子には塔体側と課電側ヨークの作用
によって碍子軸方向の引張荷重しか加わらないことから
、機械的強度の確保も容易であり、信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す送電線用避雷碍子装
置の装柱状態の雌体斜視図、第２図は避雷碍子装置を拡
大して示す正面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線拡大半断
面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線拡大半断面図、第５図
は本発明の第２実施例を示す正面図、第６．７図はそれ
ぞれ従来例を示す正面図である。 ６・・・連結ヨーク、７・・・（懸垂碍子連、２２・・
・間隔保持ロンド、２６・・・第５連結リンク、３３・
・・避雷碍子、垂線Ｈ−Ｈ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鉄塔に対し、吊下金具を介して連結ヨークを回動可
   能に連結するとともに、同連結ヨークの両端部に左右一
   対の吊架碍子の上端部をそれぞれ回動可能に連結し、両
   吊架碍子の下端部間には間隔保持部材を架設して、前記
   両吊架碍子をほぼ逆Ｖ字状になし、前記両吊架碍子の下
   端部には、送電線を二点で支持し、さらに前記連結ヨー
   ク又は前記間隔保持部材の中央には避雷碍子の上部又は
   下部の少なくとも一方を取着し、同避雷碍子を左右方向
   の移動不能になし、前記連結ヨーク、吊架碍子、間隔保
   持部材及び避雷碍子を、前記連結ヨークの回動中心を通
   る垂線に関して左右対称状に配置したことを特徴とする
   架空送電線用避雷碍子装置。