(57)【要約】【課題】磁器製がいし本体とピン金具をセメント接合するセメント部における絶縁破壊に起因する釉薬層および磁器の絶縁破壊の危険性を回避可能とした懸垂がいしを提供すること。【解決手段】凸状の頭部形状を持つ磁器４を備えた磁器製がいし本体５と、該磁器４の頭部外周にセメント接合されたキャップ金具７と、該磁器４の頭部内周側に形成された凹部にセメント接合されたピン金具９からなる懸垂がいしであって、該磁器の内周面に、釉薬層および、導電ペイント部もしくは金属溶射部を、重ねて備え、該ピン金具９の先端に、該導電ペイント部もしくは金属溶射部１３の内周面に少なくとも一部で接する導電ゴム１１を配置した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸状の頭部形状を持つ磁器を備えた磁器製がいし本体と、該磁器頭部の外周にセメント接合されたキャップ金具と、該磁器頭部の内周側に形成された凹部にセメント接合されたピン金具からなる懸垂がいしであって、
該磁器頭部の内周面に、釉薬層および、導電ペイント部もしくは金属溶射部を、重ねて備え、
該ピン金具の先端に、該導電ペイント部もしくは金属溶射部の内周面に少なくとも一部で接する導電ゴムを配置したことを特徴とする懸垂がいし。
【請求項２】
該導電ゴムが、円板形状またはリング形状を有することを特徴とする請求項１記載の懸垂がいし。
【請求項３】
該導電ペイント部もしくは金属溶射部は、１ｃｍ角の表面抵抗が１００００Ω以下であることを特徴とする請求項１記載の懸垂がいし。
【請求項４】
該導電ゴムは、体積抵抗率が３Ωｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の懸垂がいし。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸垂がいしに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
懸垂がいしの絶縁破壊は様々な要因により生じ、従来から、懸垂がいしの絶縁破壊強度を向上する様々な技術が開発されている。
【０００３】
懸垂がいしの絶縁破壊強度を向上する技術として、例えば特許文献１には、懸垂がいし本体を構成する絶縁体の素地表面に施される釉薬の誘電率ε２と、懸垂がいし本体の周壁の内周面および外周面に接着されるセラミック質のサンドの誘電率ε１との関係を、ε２−ε１≦０とする技術が開示されている。
【０００４】
しかし、上記技術によっても、特に乾燥した気象条件が長期間継続する環境において、直撃雷等により極めて高い電圧が加わる、という特殊な状況においては、懸垂がいしの絶縁破壊が生じる可能性があるという問題があった。
【０００５】
本願出願人は、上記特殊な条件下における懸垂がいしの絶縁破壊が、磁器製の懸垂がいし本体とピン金具をセメント接合するセメント部における絶縁破壊に起因するものであることを見出した。
【０００６】
本願出願人は、そのメカニズムとして、乾燥した気象条件下で該セメント部の含水率および導電率の低下が生じる結果、本来磁器製の懸垂がいし本体で負担すべき電圧の一部がセメント部にも加わることとなり、この状態において、該懸垂がいしに高電圧が加わると、セメント部にも、その絶縁耐力を超える高電圧が加わって部分的な絶縁破壊が生じ、放電先端の電界が高くなる。この結果、磁器表面の釉薬層に高電界が加わる。次に釉薬が部分的に絶縁破壊し、セメントの放電と同様に放電先端の電界が高くなり、磁器にも部分的な絶縁破壊を生じ、最終的にがいし本体の絶縁破壊に至る、との推測に至った。
【０００７】
しかし、従来の懸垂がいし設計において、当該セメント部は導体として考えられており、セメント部が絶縁破壊する現象が考慮されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−６３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は前記の問題を解決し、磁器製がいし本体とピン金具をセメント接合するセメント部における絶縁破壊に起因する、釉薬層および磁器の絶縁破壊の可能性を回避可能とした懸垂がいしを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の懸垂がいしは、凸状の頭部形状を持つ磁器を備えた磁器製がいし本体と、該磁器頭部の外周にセメント接合されたキャップ金具と、該磁器頭部の内周側に形成された凹部にセメント接合されたピン金具からなる懸垂がいしであって、該磁器頭部の内周面に、釉薬層および、導電ペイント部もしくは金属溶射部を、重ねて備え、
該ピン金具の先端に、該導電ペイント部もしくは金属溶射部の内周面に少なくとも一部で接する導電ゴムを配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の懸垂がいしにおいて、該導電ゴムが、円板形状またはリング形状を有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の懸垂がいしにおいて、該導電ペイント部もしくは金属溶射部は、１ｃｍ角の表面抵抗が１００００Ω以下であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の懸垂がいしにおいて、該導電ゴムは、体積抵抗率が３Ωｍ以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る懸垂がいしは、凸状の頭部形状を持つ磁器を備えた磁器製がいし本体と、該磁器頭部の外周にセメント接合されたキャップ金具と、該磁器頭部の内周側に形成された凹部にセメント接合されたピン金具からなる懸垂がいしにおいて、該磁器の内周面に、釉薬層および、導電ペイント部もしくは金属溶射部を、重ねて備え、該ピン金具の先端に、該導電ペイント部もしくは金属溶射部の内周面に少なくとも一部で接する導電ゴムを配置する構成により、ピン金具と導電ペイント部もしくは金属溶射部との導通が確保されるため、磁器製の懸垂がいし本体とピン金具をセメント接合するセメント部の乾燥状態によらず、該セメント部への電圧負荷を従来に比べ、著しく低減することができる。このため、乾燥した気象条件が長期間継続することによるセメント部の含水率の低下、および該含水率の低下に伴う導電率の低下が生じ、かつ、当該条件下で更に、該懸垂がいしに直撃雷等に起因する高電圧が加わった場合であっても、該セメント部には電圧が加わらないため、本発明の構造によれば、該セメント部における絶縁破壊に起因する懸垂がいしの絶縁破壊の危険性を効果的に回避することができる。
【００１５】
セメントの破壊電界は１０ｋＶ／ｍｍであるが、該導電ペイント部もしくは金属溶射部の抵抗を、１ｃｍ角の表面抵抗が１００００Ω以下とする請求項３記載の発明によれば、導電ペイント部もしくは金属溶射部の電界を１０ｋＶ／ｍｍ以下とすることができる。更に、該導電ゴムの抵抗を、体積抵抗率が３Ωｍ以下とする請求項４記載の発明によれば、導電ゴムの電界を常時１０ｋＶ／ｍｍとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の懸垂がいしの全体説明図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】導電ゴムの体積抵抗率とセメント部の最高電界の関係である。
【図４】導電ペイントの表面抵抗とセメント部の最高電界の関係である。
【図５】３００ｋＶのインパルス電圧印加時における本発明の懸垂がいしの等電位線である。
【図６】３００ｋＶのインパルス電圧印加時における比較例の懸垂がいしの等電位線である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【００１８】
図１には、本発明の懸垂がいしの全体説明図を示し、図２には、図１の要部拡大図を示し、図２（ｂ）には、図２（ａ）の要部拡大図を示している。
【００１９】
図１に示すように、懸垂がいし１は、複数の笠リブ２からなる笠部３および笠部３の中央上部に一体的に突設された有底円筒形状の頭部を持つ磁器４を有するがいし本体５と、磁器４の頭部外周にセメント部６を介して設けられたキャップ金具７と、磁器４の頭部内側にセメント部８を介して設けられたピン金具９とから構成されている。以上の構成は従来の懸垂がいしと同じである。図２（ａ）に示すように、磁器４の表面には、釉薬層が形成されている。なお、図２（ａ）において、キャップ側の釉薬は図示を省略している。
【００２０】
本発明の懸垂がいし１の特徴は、図２（ｂ）に示すように、釉薬層１０および、導電ペイント部もしくは金属溶射部１３を、重ねて備え、該ピン金具９の先端に、該導電ペイント部もしくは金属溶射部１３の内周面に少なくとも一部で接する導電ゴム１１を配置した点にある。
【００２１】
ここで、導電ゴム１１は、円板形状またはリング形状を有し、懸垂がいしの組み立てに際しては、セメントを磁器４の頭部内周側に形成された凹部に充填した後、ピン金具９を導電ゴム１１と共に凹部内に挿入する。この際、凹部内に充填されたセメントは粘性が低いため、ピン金具９は導電ゴム１１が磁器頭部頂壁の内面に達するまで凹部内に挿入される。磁器の成形技術上の理由から凹部底面（頂壁内面）は曲面であるため、ピン金具９における大径端部の直径に対して導電ゴム１１の直径が不十分である場合には、ピン金具９と磁器４の頭部内面との直接接触を防止する機能が発揮されず好ましくない。また、ピン金具４および導電ゴム１１の凹部内への挿入に際しては、寸法公差または真円度等に応じて凹部の中心軸線に対するピン金具および／または導電ゴムの偏心が不可避的であるため、これらの条件も加味して導電ゴム１１の直径を設定するのが望ましい。
【００２２】
ピン金具９を導電ゴム１１と共に凹部内に挿入後、セメント硬化時に、ピン金具９に荷重を加えることにより、導電ペイント部もしくは金属溶射部１３と導電ゴム１１とを確実に導通状態とすることができる。
【００２３】
上記構造によれば、ピン金具９と磁器製のがいし本体５との導通が確保されるため、がいし本体５とピン金具９をセメント接合するセメント部８の乾燥状態によらず、該セメント部８への電圧負荷を従来に比べ、著しく低減することができる。このため、乾燥した気象条件下でセメント部８の含水率の低下、および該含水率の低下に伴う導電率の低下が生じ、かつ、当該条件下で更に、該懸垂がいしに直撃雷等に起因する高電圧が加わった場合であっても、該セメント部８には電圧が加わらないため、本発明の構造によれば、該セメント部８における絶縁破壊に起因する懸垂がいし本体の絶縁破壊の危険性を効果的に回避することができる。
【００２４】
図３には、導電ゴム１１の体積抵抗率とセメント部８の最高電界の関係を示し、図４には、導電ペイント１３の表面抵抗とセメント部８の最高電界の関係を示している。セメントの破壊電界は１０ｋＶ／ｍｍであるが、該導電ペイント部もしくは金属溶射部１３の抵抗を、１ｃｍ角の表面抵抗が１００００Ω以下とすると共に、該導電ゴム１１の抵抗を、体積抵抗率が３Ωｍ以下とすることにより、導電ペイント部もしくは金属溶射部１３の電界を１０ｋＶ／ｍｍ以下とすることができる。
【実施例】
【００２５】
本発明の懸垂がいし（磁器頭部の内周面に導電ペイント部もしくは金属溶射部を備え、ピン金具の先端に導電ゴムを配置したもの）と、比較例の懸垂がいし（磁器頭部の内周面に導電ペイント部もしくは金属溶射部を有さず、ピン金具の先端に導電ゴムの代わりに絶縁部材からなる緩衝材１２を配置したもの）の、各々に、他の条件を同等として（磁器製がいし本体の形状・材質）、３００ｋＶのインパルス電圧印加を行い、有限要素法による電場解析により等電位線を求めた。図５には、本発明の懸垂がいしの等電位線を示し、図６には、比較例の懸垂がいしの等電位線を示している。
【００２６】
図６に示す比較例の懸垂ガイシでは、がいし本体５とピン金具９をセメント接合するセメント部８にも等電位線が存在し、特に、ピン金具９の先端角部付近におけるセメント部８の等電位線が密となり電界集中が生じていることが観察された。なお、ピン金具９の先端角部付近におけるセメント部８の電界は２３ｋＶ／ｍｍ、絶縁部材からなる緩衝材１２の電界は２８ｋＶ／ｍｍであった。
【００２７】
これに対し、図５に示す本発明の懸垂がいしでは、がいし本体５とピン金具９をセメント接合するセメント部８に等電位線が存在しておらず、ピン金具９の先端角部付近におけるセメント部８の電界は０．３ｋＶ／ｍｍ、導電ゴム１１の電界は０．１ｋＶ／ｍｍであり、該セメント部８における電界集中が解消されることが明らかになった。
【符号の説明】
【００２８】
１  懸垂がいし
２  笠リブ
３  笠部
４  磁器
５  がいし本体
６  セメント、セメント部
７  キャップ金具
８  セメント、セメント部
９  ピン金具
１０  釉薬層
１１  導電ゴム
１２  絶縁部材からなる緩衝材
１３  導電ペイント部もしくは金属溶射部
【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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