JPH0740449B2 - 避雷碍子及びそれを備えた避雷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は懸垂碍子の機能と避雷器の機能を兼ね備えた懸
垂碍子型の避雷碍子及びそれを備えた避雷装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、雷，開閉サージを吸収し送電線地絡事故を防止す
るために送電線路に避雷器を導入することが考えられて
いた。しかし、単に避雷機能のみを持つ避雷器を送電線
路に取付けることは送電線鉄塔構造及び碍子装置等が複
雑になり好ましくない。このため、従来の碍子の絶縁・
電線支持機能と避雷器の避雷機能を兼ね備えた各種の避
雷碍子が提案されている（例えば、特開昭55−32308号
公報参照）。この避雷碍子は碍子本体の頭部に一体的に
避雷素子を内蔵し、キャップ金具、ピン金具と避雷素子
とを電気的に接続したものであった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この避雷碍子は避雷素子を頭部内に内蔵する
ため、避雷機能と懸垂碍子、としての荷重負担機能を中
心軸近傍つまり頭部で集中的に担う必要があり、碍子連
結長を大幅に増大させ、避雷機能と機械的強度の協調を
難しいものにするばかりでなく、万一避雷素子が大規模
雷撃により破壊されたときには、碍子が損傷される度合
が大きく機械的信頼度の面で大幅な改善を要するという
問題があった。

上記問題点を解消するため、本願出願人は既に懸垂碍子
の笠部に、同笠部を上下に貫通するように設けた絶縁筒
部に避雷素子を埋設した避雷碍子を開発している。（実
願昭59−275110号公報参照） ところが、この避雷碍子においては、避雷素子が懸垂碍
子の笠部を貫通して設けられているため、予想を上廻る
電撃があったような場合に、避雷素子が損傷して導通状
態となり大電流の続流が遮断されないで避雷素子を介し
て流れ、碍子が破損してしまうという問題があった。

本発明は前記各問題点を解決した避雷碍子及びそれを備
えた避雷装置を提供すること目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本願の第１の発明の避雷碍子は、笠部及び頭部を有する
碍子本体の頭部にキャップ金具を被冠固定するととも
に、頭部の内側にピン金具を嵌入固定し、前記笠部には
上下方向に延びる避雷素子を設け、その上下両電極をキ
ャップ金具及びピン金具にそれぞれ接続した避雷碍子に
おいて、前記キャップ金具の外周には少なくとも１つの
放電突起を側方に向って突設し、同放電突起と避雷素子
の上部電極とを、雷サージには十分耐え大電流の続流が
流れた場合に溶断する接続リードを介して接続するとい
う構成を採っている。

又、本願の第２の発明の避雷装置は、前記第１の発明と
同様に構成された複数の避雷碍子をそれらの外周の放電
突起が上下に対応位置するように互いに連結し、上部ア
ーキングホーンの先端を最上部の避雷碍子の放電突起の
外側方に対向配置するとともに、下部アーキングホーン
の先端を最下部の避雷碍子の放電突起の外側方に対向配
置するという構成を採っている。

（作用） 本願の第１の発明の避雷碍子によれば、避雷素子が導通
状態となり大電流の続流が流れた場合、接続リードが溶
断して、その溶断部で発生するアークが放電突起の下面
に衝突してその先端部に偏向され、該先端部から外側方
に放出される。このため、上方に位置する別の避雷碍子
の、碍子本体の笠部の損傷を最小限に抑制することがで
きる。

又、本願の第２の発明の避雷装置においては、前述した
続流が流れた場合、最上部の避雷碍子の放電突起から外
側方に放出されるアークが上部アーキングホーンに移る
とともに、最下部の避雷碍子の放電突起から外側方に放
出されるアークが下部アーキングホーンに移るため、限
流素子を流れていたアークが上下両アーキングホーン間
で連なり、各避雷碍子の破損を一層確実に防止すること
ができる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図に
従って説明する。

第３図は避雷装置全体を示すものであって、鉄塔（図示
しない）に設けられたアーム１に支持金具２を介して懸
垂碍子型の避雷碍子３が多数直列に垂下され、同避雷碍
子３の最下端には吊下金具４を介して送電線Ｌが支持さ
れている。

第１図に示すように、避雷碍子３を構成する碍子本体５
は笠部5aと、同笠部5aの内側面に円環状に、かつ同心状
に一体形成された複数のひだ部5bと、さらに、前記笠部
5aの中央上部に一体形成された有蓋円筒状の頭部5cとに
より成型されている。又、同頭部5cの外周にはセメント
６によりキャップ金具７が被冠固定され、同金具７には
係合凹部7aが形成され、真上の避雷碍子３のピン金具８
を係合し得るようにしている。ピン金具８の上部は前記
頭部5cの内部にセメント６により固定され、下端には直
下の避雷碍子３の前記キャップ金具７の係合凹部7aに係
合されている。このようにして複数の避雷碍子３が直列
に連結吊下されている。

第1,2図に示すように、前記碍子本体５のひだ部5bの内
側において笠部5aには、その笠部5aを上下に貫通する複
数（本実施例では３個）の素子収納孔９が碍子本体５の
成形後円周方向に等間隔をおいて形成され、その平面形
が前記ピン金具８の軸心０を中心とした偏平円弧状をな
している。各素子収納孔９内には偏平円弧状の避雷素子
10がガラス、樹脂、ゴム等の気密封着剤11により接着固
定されている。各避雷碍子10は続流遮断特性に優れた非
直線性の電圧−電流特性を示す酸化亜鉛（ZnO）を主材
とし、その上下両端には同等の金属よりなる上部電極13
及び下部電極14が設けられている。なお、前記上部電極
13と下部電極14の外周部は半田12により封着されてい
る。

前記各避雷素子10にそれぞれ対応してそれらの上方近傍
に位置するように、キャップ金具７の外周には複数（本
実施例では３個）の放電突起15が側方に向かって一体に
突出形成されている。各避雷素子10の上部電極13には続
流に対して溶断可能な接続リード16が導電結合材等によ
り固定され、その上端が各放電突起15の下面にそれぞれ
接続固定されている。各避雷素子10の下部電極14にはリ
ード線17が導電結合材等により固定され、その内端がピ
ン金具８にそれぞれ接続固定されている。そして、想定
を上廻る雷撃により避雷素子10が導通状態となり大電流
の続流が流れた時、接続リード16が第１図のＰ点付近で
溶断して、その溶断部で発生するアークが放電突起15の
下面に衝突してその先端部に偏向され、該先端部から外
側方へ放出されるようになっている。

又、第３図に示す避雷装置において、前記複数の避雷碍
子３は、それらの外周の放電突起15が上下に対応位置し
た状態で互いに連結され、各避雷碍子３の放電突起15か
ら放出されるアークが対応する上下放電突起15間で連な
るようになっている。さらに、前記支持金具２に取付け
られた上部アーキングホーン18は、その先端が最上部の
避雷碍子３の放電突起15の外側方に対向配置されるよう
に、下部外方に向かって延出されている。又、前記吊下
金具４に取付けられた下部アーキングホーン19は、その
先端が最下部の避雷碍子３の放電突起15の外側方に向か
って延出されている。そして、前記接続リード16の溶断
時に、最上部の避雷碍子３の放電突起15から外側方に放
出されるアークが上部アーキングホーン18に移るととも
に、最下部の避雷碍子３の放電突起15から外側方に放出
されるアークが下部アーキングホーン19に移って、上下
両アーキングホーン18,19でアークが連なるようになっ
ている。

次に、以上のように構成された避雷碍子についてその作
用を説明する。

さて、第３図に示す避雷装置において、送電線Ｌに雷サ
ージの過大電圧が印加されると、このときの電流は吊下
金具４から、最下部の避雷碍子３のピン金具８→リード
線17→下部電極14→避雷素子10→上部電極13→接続リー
ド16を経てキャップ金具７に伝達される。その後、同キ
ャップ金具７から直上の避雷碍子３のピン金具８へ伝達
され、以後同様に複数直列に連結された避雷碍子３に順
次伝達され、最上部の避雷碍子３のキャップ金具７から
支持金具２及びアーム１を経て大地へ放電される。

このとき、碍子本体５に内蔵された避雷素子10はその特
性によりすみやかに抵抗値を減じて雷サージによる電流
を放電させる。又、前記雷サージに継続する続流に対し
ては、避雷素子10が直ちに抵抗値は復元して絶縁を回復
するので、続流放電は抑制遮断されて電線路は正常に復
帰する。

一方、この避雷装置において、避雷碍子３の避雷素子10
が想定を越える雷撃で導通状態となり、前記続流が避雷
碍子３を流れた場合には、接続リード16が第１図のＰ点
付近で溶断して続流の流れが遮断される。その溶断部で
発生するアークは放電突起15の下面に衝突してその先端
部へ偏向され、該先端部から外側方に向かって放出され
る。そして、第３図に示すように、放電突起15から放出
されるアークは、上下に対応位置する放電突起15間に連
なって、両放電突起15間で放電が行われる。従って、続
流が避雷素子10を経て流れ続けたり、アークが上方に位
置する他の避雷碍子３の碍子本体５の笠部5aに向けて放
出されたりすることはなく、碍子本体５の笠部5aの破損
が最小限に抑制される。

さらに、この避雷装置においては、前記のようにアーク
が上下放電突起15間に連なった後、第３図に示すよう
に、最上部の避雷碍子３の放電突起15から外側方に放出
されているアークが上部アーキングホーン18に移るとと
もに、最下部の避雷碍子３に放電突起15から外側方に放
出されているアークが下部アーキングホーン19に移っ
て、上下両アーキングホーン18,19間でアークが連な
る。従って、放電状態が続いても、各避雷碍子３の碍子
本体５はアークにさらされることがなく、それらの碍子
本体５の破損を一層確実に抑制することができる。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、次のように具体化することも可能である。

（１）第２図に鎖線で示すように、キャップ金具７の外
周に導電材よりなる取付バンド21を周回固定し、同取付
バンド21の外周放電突起15を突設すること。

（２）第２図に鎖線で示すように、放電突起15をキャッ
プ金具７の外周において各避雷素子10と対応しない位置
に一体形成、又は前記取付バンド21を介して取付固定す
ること。

（３）第３図に鎖線で示すように最下部の放電突起15を
ピン金具８に取付けること。

発明の効果 以上詳述したように、本願の第１の発明は、避雷素子が
導通状態となり大電流の続流が流れた場合、接続リード
が溶断して、その溶断部で発生するアークが放電突起に
沿って外側方に放出され、碍子本体の笠部の損傷を最小
限に抑制することができるという優れた効果を奏する。

又、本願の第２の発明は、前記続流が流れた場合最上部
の避雷碍子の放電突起から外側方に放出されるアークが
上部アーキングホーンに移るとともに、最下部の避雷碍
子の放電突起から外側方に放出されるアークが下部アー
キングホーンに移って上下両アーキングホーン間でアー
クが連なり、各避雷碍子の破損を一層確実に防止するこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す避雷碍子の半縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第３図
は複数の避雷碍子を備えた避雷装置を示す略体正面図で
ある。 ３……避雷碍子、５……碍子本体、5a……笠部、6c……
頭部、７……キャップ金具、８……ピン金具、10……避
雷素子、13……上部電極、14……下部電極、15……放電
突起、16……接続リード。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】笠部（5a）及び頭部（5c）を有する碍子本
   体（５）の頭部（5c）にキャップ金具（７）を被冠固定
   するとともに、頭部（5c）の内側にピン金具（８）を嵌
   入固定し、前記笠部（5a）には上下方向に延びる避雷素
   子（10）を設け、その上下両電極（13,14）をキャップ
   金具（７）及びピン金具（８）にそれぞれ接続した避雷
   碍子において、 前記キャップ金具（７）の外周には少なくとも１つの放
   電突起（15）を側方に向って突設し、同放電突起（15）
   と避雷素子（10）の上部電極（13）とを、雷サージには
   十分耐え大電流の続流が流れた場合に溶断する接続リー
   ド（16）を介して接続したことを特徴とする避雷碍子。
2. 【請求項２】放電突起（15）は、複数の避雷素子（10）
   にそれぞれ対応位置するように設けられている特許請求
   の範囲第１項に記載の避雷碍子。
3. 【請求項３】放電突起（15）は、キャップ金具（７）の
   外周に一体に突出形成されている特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の避雷碍子。
4. 【請求項４】放電突起（15）は、キャップ金具（７）の
   外周に取付バンド（21）を介して取付られている特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の避雷碍子。
5. 【請求項５】笠部（5a）及び頭部（5c）を有する碍子本
   体（５）の頭部（5c）にキャップ金具（７）を被冠固定
   するとともに、頭部（5c）の内側にピン金具（８）を嵌
   入固定し、前記笠部（5a）には上下方向に延びる避雷素
   子（10）を設けて、その下部電極（14）をピン金具
   （８）に接続し、前記キャップ金具（７）の外周には少
   なくとも１つの放電突起（15）と避雷素子（10）の上部
   電極（13）とを、雷サージには十分耐え大電流の続流が
   流れた場合に溶断する接続リード（16）を介して接続し
   て避雷碍子（３）を構成し、 その複数の避雷碍子（３）をそれらの外周の放電突起
   （15）が上下に対応位置するように互いに連結し、上部
   アーキングホーン（18）の先端を最上部の避雷碍子
   （３）の放電突起（15）の外側方に対向配置するととも
   に、下部アーキングホーン（19）の先端を最下部の避雷
   碍子（３）の放電突起（15）の外側方に対向配置したこ
   とを特徴とする避雷装置。