JPH0654624B2 - 耐雷ホーン碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、落雷に起因する高電圧が送電線に加わった
とき、それを速やかに接地するとともに、その後に生じ
る続流アークを遮断して、地絡事故を防止し、また、避
雷素子部が万一故障しても気中放電間隙の絶縁によっ
て、再開路時の開閉サージ（開閉インパルス）に耐える
構造により再送電できる耐雷ホーン碍子装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来のこの種の耐雷ホーン碍子装置としては、鉄塔の支
持アームに支持碍子を介して送電線を支持し、鉄塔には
避雷碍子を水平に支持してその先端に絶縁碍子を介して
送電線を連結し、絶縁碍子の外周には一対の円形リング
状をなす放電電極を所定の放電間隙をおいて対向支持
し、課電側の放電電極を送電線に接続するとともに、接
地側の放電電極を避雷碍子に接続した構成のものが提案
されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記の従来構成では、一対の円形リング状の
放電電極が絶縁碍子の外周に嵌挿支持されているため、
絶縁碍子が汚損して絶縁耐力が低下すると、雷インパル
ス及び開閉インパルスのフラッシュオーバ電圧（ｆ・ｏ
・ｖ）が不安定になって、特性の低下を招き雷サージを
処理できなかったり、再開路に失敗したりするという問
題点があった。

また、この従来装置のように、誘電側及び接地側の放電
電極を円形リング状に形成し、絶縁碍子に支持した構造
では放電電極の空間配置が電線付近に限定されることか
ら、電極形状の効果の外に主要な要因である空間配置に
よる特性改善を期待し得ないため、雷インパルスに対す
る絶縁に比べ開閉インパルスの絶縁レベルを大幅に向上
させることができず、常規運転電圧に対し開閉サージ発
生レベルが小さい２７５ＫＶ、５００ＫＶクラスの線路
に適用し難いという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、課電側の放電電極の放電部と接地側の放電電極の放
電部との間の気中放電間隙を小さくして、雷インパルス
に対しては放電し易くし絶縁協調を計ることができると
ともに、開閉インパルスに対しては抵抗を高めて放電し
にくくし、万一、避雷素子が故障した状態でも再投入時
の開閉インパルスに耐える絶縁を確保することにより、
再送電に故障がない絶縁レベルを確保することができ
て、高電圧用ばかりでなく、低電圧にも適用可能が出
来、しかも、雷インパルス及び開閉インパルスのフラッ
シュオーバ電圧が安定して、特性の向上を図ることがで
きる耐雷ホーン碍子装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明においては、鉄
塔の支持アームに支持碍子を介して送電線を支持し、前
記支持アームの先端部には避雷碍子を支持し、前記送電
線に課電側の放電電極を連結支持するとともに、避雷碍
子の端部に接地側の放電電極を設けてなる耐雷ホーン碍
子装置において、前記課電側の放電電極及び接地側の放
電電極の放電部を、ともに円弧状部を有するリング状に
形成し、それらの放電部を所定の気中放電間隙をもって
対向させたものである。

［作 用］ 上記のように構成されたこの発明の耐雷ホーン碍子装置
においては、課電側及び接地側の放電電極の放電部がそ
れぞれ円弧状部を有するリング状に形成され、それらの
放電部が所定の気中放電間隙をもって対向配置され、ま
た、課電側と接地アームの影響度合をコントロールした
適正な空間位置に配置することができるため、気中放電
間隙を小さくして、雷インパルスに対しては放電し易く
することができるにもかかわらず、開閉インパルスに対
しては抵抗を高めて放電しにくくすることができる。ま
た、リング状の両放電部が絶縁碍子等を介することな
く、気中放電間隙をおいて対向配置されているため、絶
縁碍子の汚損にともない絶縁耐力が低下して、雷インパ
ルス及び開閉インパルスのフラッシュオーバ電圧が不安
定になることはない。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した耐雷ホーン碍子装置の第１
実施例を、第１図〜第４図に基づいて詳細に説明する。

第１図に示すように、鉄塔の支持アーム１には吊下金具
２が取り付けられ、この吊下金具２にはＵクレビス３を
介してホーン取付金具４が連結されている。ホーン取付
金具４には支持碍子５が線路方向及びそれと直交する方
向へ揺動可能に吊下支持され、この実施例では複数の懸
垂碍子６を直列に連結してなる懸垂碍子連から構成され
ている。支持碍子５の下端部にはホーン取付金具７が連
結され、このホーン取付金具７には連結リンク８を介し
て送電線９を支持するための電線クランプ１０が取り付
えられている。両ホーン取付金具４，７にはアーキング
ホーン１１，１２が取着され、このアーキングホーン１
１，１２によって、異常雷撃時における支持碍子５の沿
面閃絡の損傷が軽減される。

前記支持アーム１の先端部には取付アダプタ１４が片持
ち式で固定され、線路方向と同方向へ延びている。取付
アダプタ１４の先端下面には一対の避雷碍子１５が直列
に連結した状態で吊下固定されている。各避雷碍子１５
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（図示略）と、その内部に直列に収容された酸化
亜鉛（ＺｎＯ）を主材とする電圧−電流特性が非直線性
の限流素子（図示略）と、耐圧絶縁筒の上下両端部に嵌
合固定されたキャップ状をなす接地側及び課電側の電極
金具１６，１７と、耐圧絶縁筒の外周に設けられたモー
ルドゴム１８とから構成されている。

前記各避雷碍子１５の電極金具１６，１７にはアーキン
グリング１９，２０がそれぞれ対向して設けられ、この
アーキングリング１９，２０によって、モールドゴム１
８の沿面閃絡時の損傷が軽減される。下避雷碍子１５の
下端の課電側電極金具１７には接地側の放電電極２１が
取り付けられている。第２図に示すように、この接地側
の放電電極１は、円弧状部を有する長円形リング状の放
電部２１ａと、その中間部に溶接固定された取付板２２
とより構成されている。

前記課電側のホーン取付金具７には課電側の放電電極２
３が支持板２４を介して支持されている。第３図及び第
４図に示すように、この課電側の放電電極２３は、円弧
状部を有するヘアピン形リング状の放電部２３ａと、そ
の両端部に溶接固定された一対のブラケット２５とより
構成され、両ブラケット２５がピン２６により前記支持
板２４に回動可能に取着されている。そして、第１図に
示すように、前記接地側の放電電極２１の放電部２１ａ
と、課電側の放電電極２３の放電部２３ａとは、所定の
気中放電間隙Ｇをもって対向配置されている。

第４図に示すように、前記支持板２４の両端には折曲部
２４ａが設けられ、この折曲部２４ａには調節ボルト２
７が螺合されている。そして、この調節ボルト２７を回
動調節して固定ナット２８にて固定することにより、前
記課電側の放電電極２３が所定位置に回動配置され、気
中放電間隙Ｇを所定値に調節設定できるようになってい
る。

次に、前記のように構成された耐雷ホーン碍子装置につ
いて作用を説明する。

さて、この耐雷ホーン碍子装置において、落雷に起因す
るサージ電流が送電線９に印加されると、その電流は電
線クランプ１０から課電側のホーン取付金具７に流れ
て、両放電電極２３，２１の放電部２３ａ，２１ａ間の
気中放電間隙Ｇで放電され、さらに、電極金具１７、下
避雷碍子１５の限流素子、電極金具１６，１７、上避雷
碍子１５の限流素子、電極金具１６及び取付アダプタ１
４を経て鉄塔の支持アーム１に流れて、鉄塔から大地に
放電される。また、その後に生じる続流は、前記放電電
極２３，２１の放電部２３ａ，２１ａ間の気中放電間隙
Ｇ及び両避雷碍子１５内の限流素子によって抑制遮断さ
れる。

さて、この実施例においては、前記のように課電側及び
接地側の放電電極２３，２１の放電部２３ａ，２１ａが
それぞれ円弧状部を有するリング状に形成されるととも
に、それらの放電部２３ａ，２１ａが所定の気中放電間
隙Ｇをもって対向配置されており、また課電側及び接地
アームの影響度合をコントロールした適正な空間位置に
配置することができるため、気中放電間隙Ｇのギャップ
長を小さく設定して、雷インパルスに対しては放電し易
く構成しても、開閉インパルスに対しては抵抗が高くな
って放電しにくいものとなる。従って、この気中放電間
隙Ｇを適宜に設定することにより、高電圧から低電圧の
広範囲にわたって適用可能となる。

なお、この実施例の構成において、気中放電間隙Ｇに対
する雷サージ及び開閉サージの電圧を実測したところ、
第２１図に示すような結果が得られた。このグラフから
明らかなように、ギャップ長１０００mmの場合について
みると、雷インパルスは従来例も本発明も同じの６１Ｋ
Ｖで、開閉インパルス（フラッシュオーバ電圧）につい
ては、従来が５１０ＫＶ、本発明は６８０ＫＶであり、
本発明は従来例と比較してが約３０％アップした。

また、この実施例の耐雷ホーン碍子装置では、円弧状部
を有するリング状に形成された両放電電極２３，２１の
放電部２３ａ，２１ａが、絶縁碍子等を介することな
く、気中放電間隙Ｇをおいて対向配置されているため、
絶縁碍子の汚損にともない絶縁耐力が低下して、雷イン
パルス及び開閉インパルスのフラッシュオーバ電圧が不
安定になることはなく、そのフラッシュオーバ電圧が常
に安定状態に維持され、特性の向上を図ることができ
る。

（別の実施例） 次に、この発明の別の実施例を第５図以降の図面に従っ
て順次説明する。

まず、第５図〜第８図に示すこの発明の第２実施例につ
いて説明すると、第５図に示すように、鉄塔の支持アー
ム１には取付板３１がボルト３２により固定されてい
る。取付板３１の左右両端部には鉄塔側連結金具３３を
介して耐張型の支持碍子５がそれぞれ連結支持され、各
支持碍子５の課電側端部には電線側連結金具３４を介し
て送電線９が架設支持されている。鉄塔側及び電線側の
連結金具３３，３４には、アーキングホーン１１，１２
が互いに対向するように設けられている。前記両電線側
連結金具３４には一対のジャンパ線３５が両端部にて接
続固定され、両電線側連結金具３４間において円弧状に
延びている。

前記支持アーム１の先端部には直列連結してなる一対の
避雷碍子１５が吊下固定されている。各避雷碍子１５は
前述した第１実施例と同様に構成されているので、同一
の符号を付して説明を省略する。

前記下避雷碍子１５の下端部の課電側電極金具１７には
ブラケット３６が固定され、このブラケット３６には接
地側の放電電極２１が取着されている。第６図に示すよ
うに、この接地側の放電電極２１は、円弧状部を有する
長円形リング状の放電部２１ａと、その中間部に溶接固
定された一対の支持杆３７と、その支持杆３７間に溶接
固定された取付板３８とより構成されている。

第５図、第７図及び第８図に示すように、前記避雷碍子
１５の下方においてジャンパ線３５間には、一対の支持
板３９がクランプ４０を介して架設支持され、それらの
上面中央にはネジ棒４１が立設されている。両ネジ棒４
１の上端部には課電側の放電電極２３がナット４２によ
り上下位置調節可能に取着されている。この課電側の放
電電極２３は、左右両側の上部及び前後両側の下部に円
弧状部を有するリング状の放電部２３ａと、その放電部
２３ａの左右の円弧状部間に溶接固定された正面形ほぼ
Ｕ字状の取付金具４３とから構成されている。

そして、第５図に示すように、前記接地側の放電電極２
１の放電部２１ａと、課電側の放電電極２３の放電部２
３ａとは、所定の気中放電間隙Ｇをもって対向配置さ
れ、課電側の放電電極２３の高さ位置を調節することに
より、この気中放電間隙Ｇのギャップ長を任意に設定で
きるようになっている。

前記のように構成されたこの実施例の耐雷ホーン碍子装
置において、今、落雷に起因する異常高電圧が送電線９
に印加されると、このときの電流がジャンパ線３５を経
て課電側の放電電極２３に至り、その放電電極２３と接
地側の放電電極２１との間の気中放電間隙Ｇで放電され
るとともに、両避雷碍子１５内の限流素子等を介して鉄
塔の支持アーム１に流れて接地される。そして、その後
に発生する続流アークは、前記気中放電間隙Ｇと限流素
子によって抑制遮断される。

そして、この第２実施例においても、前記第１実施例の
場合と同様に、課電側及び接地側の放電電極２３，２１
の放電部２３ａ，２１ａがそれぞれ円弧状部を有するリ
ング状に形成されるとともに、それらの放電部２３ａ，
２１ａが所定の気中放電間隙Ｇをもって対向配置されて
いるため、気中放電間隙Ｇを小さくして、雷インパルス
に対しては放電し易くすることができるにもかかわら
ず、開閉インパルスに対しては抵抗を高めて放電しにく
くすることができる。

次に、第９図及び第１０図に示す第３実施例について説
明すると、この実施例においては、前記第１実施例と同
様に前記支持碍子５の下端部にホーン取付金具７が設け
られ、その下部にジャンパ線３５をクランプするための
クランプ金具４４が装着されている。そして、この実施
例では、課電側の放電電極２３が円弧状部を有する馬蹄
形リング状の放電部２３ａにて構成され、その両端部に
おいてホーン取付金具７に取り付けられている。従っ
て、この第３実施例においても、前述した第１実施例と
同様な作用効果を期待することができる。

さらに、第１１図〜第１５図に示す第４実施例について
説明すると、この実施例においては、長幹支持碍子より
なる支持碍子５の下部にシールドリング４５及びホーン
取付金具７が取着され、その下部にクランプ用プレート
４６を介してジャンパ線３５のためのクランプ４７が装
着されている。

また、第１３図及び第１４図に示すように、この実施例
の接地側の放電電極２１は、円形リング状の放電部２１
ａと、その中間部に溶接固定された取付板４８とから構
成されている。そして、この取付板４８に設けられた長
孔４８ａを介して避雷碍子１５の下部のブラケット４９
にボルト５０を螺合することにより、接地側の放電電極
２１を位置調節可能に固定して、気中放電間隙Ｇのギャ
ップ長を任意に設定できるようになっている。

さらに、第１５図に示すように、この実施例の課電側の
放電電極２３は、円形リング状の放電部２３ａと、その
中間部に溶接固定された取付板５１とから構成されてい
る。そして、この取付板５１を貫通する支持ボルト５２
により、課電側の放電電極２３がホーン取付金具７に回
動可能に支持されるとともに、取付板５１に設けられた
円弧状の長孔５１ａを介してホーン取付金具７に固定ボ
ルト５３を螺合することにより、課電側の放電電極２３
が所定の回動位置に固定されるようになっている。従っ
て、この第４実施例においても、前述した第１実施例と
同様な作用効果を期待することができる。

次に、第１６図に示す第５実施例においては、第１図に
示す第１実施例と同様に、鉄塔の支持アーム１に懸垂碍
子連よりなる支持碍子５を介して送電線９が支持されて
なる懸垂型の電線支持碍子装置において、支持アーム１
の側部に取付金具５４を介して避雷碍子１５が水平状態
で支持されたものである。そして、この実施例において
は、接地側の放電電極２１及び課電側の放電電極２３が
それぞれホーン状に形成されて、その先端部に第２０図
（ａ）に示すように長円形リング状、円形リング状の放
電部２１ａ，２３ａが設けられ、この放電部２１ａ，２
３ａが所定の気中放電間隙Ｇをもって対向されている。

また、第１７図に示す第６実施例においては、第５図に
示す第２実施例と同様に、鉄塔の支持アーム１に支持碍
子５を介して送電線９が支持されてなる耐張型の電線支
持碍子装置において、支持アーム１の先端部に支持金具
５５を介して避雷碍子１５が水平状態で支持されたもの
であり、接地側の放電電極２１が避雷碍子１５の先端部
に回動支持筒５６を介して取り付けられるとともに、課
電側の放電電極２３が支持碍子５の電極側連結金具３４
に取り付けられている。そして、この実施例において
も、前記第５実施例と同様に、接地側の放電電極２１及
び課電側の放電電極２３がそれぞれホーン状に形成され
て、その先端部に第２０図（ｂ）に示すように長円形リ
ング状、円形リング状の放電部２１ａ，２３ａが設けら
れ、この放電部２１ａ，２３ａが所定の気中放電間隙Ｇ
をもって対向されている。

さらに、第１８図に示す第７実施例においては、鉄塔の
支持アーム１に長幹支持碍子よりなる一対の支持碍子５
がＶ字状に連結した状態で取り付けられるとともに、そ
の支持碍子５の下端部に送電線９が支持されてなるＶ吊
型支持碍子装置において、支持アーム１の先端部に取付
アダプタ１４を介して避雷碍子１５が支持されたもので
ある。そして、この実施例においても、接地側及び課電
側の放電電極２１，２３が前記第５実施例と同様に構成
されていて、第２０図（ｃ）に示すように、それらの長
円形リング状、円形リング状をなす放電部２１ａ，２３
ａが所定の気中放電間隙Ｇをもって対向配置されてい
る。

次に、第１９図に示す第８実施例においては、鉄塔の支
持アーム１に長幹支持碍子よりなる支持碍子５を介して
送電線９が支持されてなるジャンパ線支持碍子装置にお
いて、支持アーム１の先端部に取付アダプタ１４を介し
て避雷碍子１５が支持されたものである。また、この実
施例においても、接地側及び課電側の放電電極２１，２
３が前記第５実施例と同様に構成されていて、それらの
長円形リング状、円形リング状をなす放電部２１ａ，２
３ａが所定の気中放電間隙Ｇをもって対向配置されてい
る。

そして、前記第５〜第８の各実施例においても、円形リ
ング状をなす両放電電極２１，２３の放電部２１ａ，２
３ａが気中放電間隙Ｇをおいて対向配置されているた
め、前述した第１実施例と同様の作用効果を期待するこ
とができる。

なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、例えば、放電電極をリング状に形成することに
代え、第２２図及び第２３図に示すように小型の複数の
リング状電極を並設使用してもよい。この場合、リング
状放電を標準化できるとともに、複合効果として素材径
を一体形に比べやや細くできる利点もある。

また、前記第１〜第８の各実施例の電線支持碍子装置に
おいて、第１〜第８の各実施例に示された放電電極２
１，２３の形状構成を相互に置き換えて実施する等、こ
の発明の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構成を任意
に変更して具体化することができる。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているため、
課電側の放電電極の放電部と接地側の放電電極の放電部
との間の気中放電間隙を小さくして、雷インパルスに対
しては放電し易くすることができるにもかかわらず、開
閉インパルスに対しては抵抗が高くなって放電しにくく
することができて、低電圧にも適用可能となり、しか
も、雷インパルスのフラッシュオーバ電圧が安定して、
特性の向上を図ることができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した耐雷ホーン碍子装置の第
１実施例を示す正面図、第２図はその接地側の放電電極
を拡大して示す底面図、第３図は課電側の放電電極及び
アーキングホーンを拡大して示す平面図、第４図は課電
側の放電電極の取付構成を拡大して示す部分正面図であ
る。第５図はこの発明の耐雷ホーン碍子装置の第２実施
例を示す正面図、第６図はその接地側の放電電極を拡大
して示す底面図、第７図は課電側の放電電極を拡大して
示す正面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線における断面図
である。 第９図はこの発明の耐雷ホーン碍子装置の第３実施例を
示す部分正面図、第１０図はその支持碍子部分の底面図
である。第１１図はこの発明の耐雷ホーン碍子装置の第
４実施例を示す部分正面図、第１２図はその支持碍子部
分の底面図、第１３図は接地側の放電電極を拡大して示
す部分正面図、第１４図は第１３図のＢ−Ｂ線における
断面図、第１５図は課電側の放電電極を拡大して示す部
分正面図である。 第１６図はこの発明の耐雷ホーン碍子装置の第５実施例
を示す正面図、第１７図は耐雷ホーン碍子装置の第６実
施例を示す平面図、第１８図は同じく第７実施例を示す
正面図、第１９図は第８実施例を示す正面図である。 第２０図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ放電電極の形状を示
す斜視図、第２１図はギャップ長とフラッシュオーバ電
圧との関係を示すグラフ、第２２図及び第２３図は放電
電極の別例を示す平面図である。 １……支持アーム、５……支持碍子、９……送電線、１
５……避雷碍子、２１……接地側の放電電極、２１ａ…
…放電部、２３……課電側の放電電極、２３ａ……放電
部、Ｇ……気中放電間隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄塔の支持アーム（１）に支持碍子（５）
   を介して送電線（９）を支持し、前記支持アーム（１）
   の先端部には避雷碍子（１５）を支持し、前記送電線
   （９）に課電側の放電電極（２３）を連結支持するとと
   もに、避雷碍子（１５）の端部に接地側の放電電極（２
   １）を設けてなる耐雷ホーン碍子装置において、 前記課電側の放電電極（２３）及び接地側の放電電極
   （２１）の放電部（２３ａ，２１ａ）を、ともに円弧状
   部を有するリング状に形成し、それらの放電部（２３
   ａ，２１ａ）を所定の気中放電間隙（Ｇ）をもって対向
   させたことを特徴とする耐雷ホーン碍子装置。