(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側端子から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置し、前記取り付け金具は、耐張碍子を抱持する略Ｕ字状をなし、両端を締着ボルトにより耐張碍子に締め付けることによりその耐張碍子に固定される金具本体と、その金具本体に複数箇所で着脱可能なように装着され、前記避雷器を支持する金具片とを備え、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことを特徴とする耐張耐雷装置。
【請求項２】
前記アークホーンは、そのホーン先端部が先鋭な形状を有し、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位と前記ホーン先端部との間で放電可能としたことを特徴とする請求項１に記載の耐張耐雷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐張耐雷装置に関し、詳しくは、雷サージ等による異常電圧の発生時、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護する避雷器を、送配電線に設置された耐張碍子に付設した構造の耐張耐雷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高圧や特高の送配電線に設けられた耐張碍子付近への落雷時、雷サージ等による異常電圧が発生した際、６６００Ｖ用の手動区分開閉器などの送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護するため、耐張碍子の接地側と課電側との間に避雷器を取り付けることが望ましい。なお、前記耐張碍子の接地側は、電柱に腕金を介して取り付けられ、その課電側は送配電線に金具を介して取り付けられている。
【０００３】
前記避雷器は、サージ電圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺｎＯ等からなる限流要素を絶縁外被体内に気密的に収納した構造を有し、その絶縁外被体の上下端に前記限流要素と電気的に接続された課電側および接地側端子を導出させている。この避雷器の課電側端子には、先端を耐張碍子に気中間隙を介して近接配置したアークホーンが電気的かつ機械的に接続されている。
【０００４】
雷サージ等による異常電圧が発生すると、送配電線の耐張碍子付近からフラッシオーバーしてアークホーンに捕捉され、避雷器の限流要素が低抵抗値となってこれを瞬時に大地に逃がす。これにより、続流を抑制遮断して続流アークによる断線などを防止する。一方、雷サージ等による異常電圧が消滅すれば、避雷器の限流要素が高抵抗値となって通常の対地電圧を遮断する。このような避雷器の限流要素による弁作用でもって、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように耐張碍子は、その接地側が腕金を介して電柱に取り付けられ、課電側が金具を介して送配電線に取り付けられた状態で設置されているのが一般的である。このような使用形態では、耐張碍子付近に、配電用変圧器や開閉器などの多数の周辺設備が設置されているため、前記耐張碍子の周辺設備が複雑で、従来から、耐張碍子の周辺に避雷器を付設できなかったというのが現状であった。
【０００６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、既存設備の耐張碍子に改良を加えることなく、避雷器を簡易に付設することができる取り付け構造を有する耐張耐雷装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、請求項１に係る発明は、送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置し、前記取り付け金具は、耐張碍子を抱持する略Ｕ字状をなし、両端を締着ボルトにより耐張碍子に締め付けることによりその耐張碍子に固定される金具本体と、その金具本体に複数箇所で着脱可能なように装着され、前記避雷器を支持する金具片とを備え、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことを特徴とする。
【０００８】
この請求項１の発明では、避雷器の接地側端子を耐張碍子の接地側に電気的かつ機械的に接続する手段として、取り付け金具を利用することにより、前記避雷器を耐張碍子に対して近接させて平行配置する。一方、前記避雷器の課電側端子から延びるアークホーンを気中間隙を介して耐張碍子と対向配置することにより、耐張碍子からのフラッシオーバーを捕捉可能とする。この取り付け構造により、耐張碍子に避雷器を簡易に付設することが実現容易となる。
【００１０】
また、取り付け金具の金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことにより、耐張碍子に対して避雷器を取り付ける際の自由度が向上し、耐張碍子の設置状況に迅速に対応することができる。
【００１１】
請求項１のアークホーンは、そのホーン先端部が先鋭な形状を有し、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位と前記ホーン先端部との間で放電可能としたことを特徴とする（請求項２）。
【００１２】
請求項２の発明では、先鋭な形状を有するアークホーン先端部を、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位との間で放電可能としたことにより、耐張碍子に絶縁カバーを装着した状態のままでも、その絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る耐張耐雷装置の実施形態を以下に詳述する。
【００１４】
図１に示す実施形態の耐張耐雷装置は、例えば、高圧や特高の送配電線に設けられた耐張碍子付近への落雷時、雷サージ等による異常電圧が発生した際、６６００Ｖ用の手動区分開閉器などの周辺設備を雷サージ等から保護するものに適用した例示である。
【００１５】
この耐張耐雷装置は、送配電線に設けられた耐張碍子１の接地側２ａに取り付け金具３により避雷器４の接地側端子５を固定した構造を具備する。
【００１６】
避雷器４は、図２に示すようにサージ電圧に対しては低抵抗、送配電線の通常の対地電圧に対しては高抵抗を示す非直線性の電流電圧特性を有するＺｎＯ等からなる限流要素６を絶縁外被体７内に気密的に収納した構造を有し、その絶縁外被体７の上下端に前記限流要素６と電気的に接続された課電側端子８および接地側端子５を導出させている。前記絶縁外被体７には、耐候性および電気絶縁性に優れた高分子（ポリマー）材料が使用可能である。なお、前記避雷器４について、図示の構造のものはあくまでも一つの例示であり、他の構造のものでも適用可能である。
【００１７】
この避雷器４の課電側端子８には、先端を耐張碍子１に気中間隙９を介して近接配置したアークホーン１０が電気的かつ機械的に接続されている。
【００１８】
前記取り付け金具３は、例えばステンレス鋼製のもので、図３に示すように耐張碍子１を抱持する略Ｕ字状をなし〔同図（ａ）参照〕、ほぼ全周に亘って補強用のリブ１１を有し、耐張碍子１を抱持して締め付け固定する金具本体１２ａと、その金具本体１２ａに着脱自在に装着され、前記避雷器４を支持する第１および第２金具片１２ｂ，１２ｃとからなる。
【００１９】
金具本体１２ａの両端には、耐張碍子１を抱持して締め付ける締着ボルト１３の基端部１３ａ（図６参照）が挿入される孔１４および締着ボルト１３の先端部１３ｂが挿入される切り欠き１５をそれぞれ形成している。このように一方を孔１４、他方を切り欠き１５とすることにより締着ボルト１３の着脱を容易にする。金具本体１２ａの側壁部には、第１金具片１２ｂを取り付けるための二つのボルト用角孔１６を形成している〔図３（ｂ）（ｃ）参照〕。なお、耐張碍子１を抱持して締め付けたときに耐張碍子１の固定を確実にするために内側への切り起こし片１７を有する。
【００２０】
この金具本体１２ａに略コ字型帯板状の第１金具片１２ｂ〔図４（ａ）〜（ｄ）参照〕の一端部２４を連結し、第１金具片１２ｂの他端部２５と略Ｌ字型帯板状の第２金具片１２ｃの一端部２６とを衝合させてボルト・ナットにより固着し、第２金具片１２ｃの他端部２７を避雷器４の接地側端子５に固着する。前記第１金具片１２ｂの他端部２５に耐張碍子１の軸方向（長手方向）に沿う長穴１８が形成され、その長穴１８に沿うように補強用のリブ１９が形成されている。この長穴１８を利用して第１金具片１２ｂに対して第２金具片１２ｃをスライドさせることにより耐張碍子１に対して避雷器４を前記軸方向に位置調整可能としている。この位置調整は、避雷器４の課電側端子８に取り付けられたアークホーン１０と耐張碍子１との間の気中間隙９の寸法を設定する場合に行われ、前記避雷器４の軸方向寸法（一般用または耐塩用で異なる）によっても行う必要性がある。なお、前記長穴１８は、第２金具片１２ｃの第１金具片１２ｂと衝合する一端部２６に形成するようにしてもよい。また、第２金具片１２ｃの両端部２６，２７には、第１金具片１２ｂおよび避雷器４を取り付けるためのボルト用孔（図示せず）が穿設されている。
【００２１】
さらに、避雷器４の課電側端子８には、アークホーン１０が耐張碍子側へ延びるように固着されている。このアークホーン１０は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように例えばステンレス鋼製の帯板状部材であり、その長手方向の両側には補強用のリブ２０を形成して所望の強度を確保しており、また、ホーン先端部２１は、屈曲形成された先鋭な形状を有し、耐張碍子１の課電側２ｂに気中間隙９を介して近接配置されている。
【００２２】
この耐張耐雷装置では、耐張碍子１の接地側２ａに取り付け金具３の金具本体１２ａを締め付けボルト１３により締め付け固定する。この金具本体１２ａの二箇所に設けられた支持アーム取り付け用角孔１６のいずれか、つまり、耐張碍子１に対して避雷器４を配置すべき位置側にある角孔１６を選択し、その角孔１６を利用して第１金具片１２ｂを金具本体１２ａにボルト等により連結固定する。前記金具本体１２ａに連結された第１金具片１２ｂに対して第２金具片１２ｃをボルト・ナットで固定し、その第２金具片１２ｃの他端部２７に避雷器４の接地側端子５をボルトにより固着する。このようにして取り付け金具３により耐張碍子１に支持された避雷器４は、その耐張碍子１に近接した状態で平行に配置される。
【００２３】
このようにして、図６（ａ）（ｂ）に示すように避雷器４は、耐張碍子１に対して例えば左右いずれかの下方斜め４５°の位置に選択的に配置される。つまり、送配電線が三相の場合、通常、両外側に位置する二本の送配電線について避雷器４を装着すればよく、その二本の送配電線に設けられたそれぞれの耐張碍子１の外側に避雷器４を取り付けることになり、一方の耐張碍子１では、図６（ａ）に示すように図中の右下方向斜め４５°の位置に避雷器４を取り付ければ、他方の耐張碍子１では、図６（ｂ）に示すように反対側である図中の左下方向斜め４５°に避雷器４を取り付けることになる。
【００２４】
この図６（ａ）或いは（ｂ）のいずれの場合も、取り付け金具３の金具本体１２ａを、その一端に位置する孔１４よりも他端に位置する切り欠き１５が下方位置にくるような向きで耐張碍子１に装着するようにしている。この金具本体１２ａを常に前述の向きで耐張碍子１に装着することにより、前記金具本体１２ａの孔１４に締着ボルト１３の基端部１３ａを挿入して引掛け係止した状態で、その締着ボルト１３の先端部１３ｂを金具本体１２ａの切り欠き１５に着脱することができるようにしている。
【００２５】
耐張碍子１に平行配置された避雷器４の課電側端子８から延びるアークホーン１０は、そのホーン先端部２１を気中間隙９を介して耐張碍子１の課電側２ｂに対向させて配置されている。避雷器４において、アークホーン１０と耐張碍子１間で所望の放電特性（放電開始電圧）を得るために、気中間隙９の寸法を設定するには、取り付け金具３の第１金具片１２ｂに設けられた長穴１８を利用し、第１金具片１２ｂに対して第２金具片１２ｃをスライドさせ、避雷器４のアークホーン１０を軸方向に位置調整することにより実現される。前記アークホーン１０は、そのホーン先端部２１が屈曲した先鋭な形状を有し、耐張碍子１の課電側２ｂに被着された絶縁カバー２３の開口端部２３ａに位置して気中間隙９に露呈する耐張碍子１の表面部位２２と前記ホーン先端部２１との間で放電可能としている。
【００２６】
雷サージ等による異常電圧が発生すると、送配電線の耐張碍子付近からフラッシオーバーしてアークホーン１０に捕捉され、避雷器４の限流要素６が低抵抗値となってこれを瞬時に大地に逃がす。これにより、続流を抑制遮断して続流アークによる断線などを防止する。ここで、耐張碍子１の課電側２ｂには絶縁カバー２３が装着されているが、避雷器４のアークホーン１０と耐張碍子１の課電側２ｂとの間に絶縁カバー２３が存在していても、耐張碍子１に絶縁カバー２３を装着した状態のままで、その絶縁カバー２３の開口端部２３ａに位置して気中間隙９に露呈する耐張碍子１の表面部位２２からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができるので、前記絶縁カバー２３を除去する必要がなく、安定した放電特性が得られる。
【００２７】
一方、雷サージ等による異常電圧が消滅すれば、避雷器４の限流要素６が高抵抗値となって通常の対地電圧を遮断する。このような避雷器４の限流要素６による弁作用でもって、送配電線の周辺設備を雷サージ等から保護している。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、送配電線に設置された耐張碍子の接地側に、非直線性の電流電圧特性を有する限流要素を備えた避雷器を取り付け金具を介して電気的に接続し、前記避雷器を前記取り付け金具により耐張碍子に支持した状態で平行配置すると共に、前記避雷器の課電側から延びるアークホーンを気中間隙を介して前記耐張碍子と対向配置した構造としたことにより、既存設備の耐張碍子に改良を加えることなく、避雷器を簡易に付設することが実現容易となる。
【００２９】
また、避雷器を耐張碍子に固着する取り付け金具において、前記金具本体に対する金具片の取り付け位置を選択することにより、耐張碍子に対する避雷器の相対位置を変更可能としたことにより、耐張碍子に対して避雷器を取り付ける際の自由度が向上し、耐張碍子の設置状況に迅速に対応することができる。
【００３０】
さらに、請求項２の発明のように、先鋭な形状を有するアークホーン先端部を、耐張碍子の課電側に被着された絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位との間で放電可能としたことにより、耐張碍子に絶縁カバーを装着した状態のままでも、その絶縁カバーの開口端部に位置して気中間隙に露呈する耐張碍子の表面部位からのフラッシオーバーを確実に捕捉することができるので、安定した放電特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐張耐雷装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の避雷器の内部構造を示す断面図である。
【図３】（ａ）は取り付け金具の金具本体を示す正面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）はＡ矢視図、（ｅ）はＢ矢視図である。
【図４】（ａ）は第１金具片を示す正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は平面図である。
【図５】（ａ）はアークホーンの正面図、（ｂ）はその右側面図、（ｃ）は平面図である。
【図６】耐張碍子に対する避雷器の取り付け態様を示すもので、（ａ）は避雷器を右下方向斜め４５°の位置に取り付けた状態、（ｂ）は避雷器を左下方向斜め４５°の位置に取り付けた状態をそれぞれ示す側面図である。
【符号の説明】
１  耐張碍子
２ａ  接地側
２ｂ  課電側
３  取り付け金具
４  避雷器
６  限流要素
９  気中間隙
１０  アークホーン
１２ａ  金具本体
１２ｂ  （第１）金具片
１２ｃ  （第２）金具片
２１  ホーン先端部
２２  耐張碍子の表面部位
２３  絶縁カバー
２３ａ  絶縁カバーの開口端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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