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送電線でよく見かける皿様の碍子を何枚も連ねた碍子について質問します。

どうして皿様の形をしているのですか。
絶縁を目的とするのであれば、あの様に横に広げる必要性は無いと思うのですが、それ以外の理由があってあのような形状をしているのでしょうか。教えてください。

A 回答 (6件)

沿面放電


他の方の回答にも同様の記述が有りますが、碍子を貫通して放電したり、空気中を放電(気中放電)したりするのではなくて、碍子の表面を伝って(表面/界面に沿って)放電する現象です。沿面放電の開始電圧は、他の気中放電や貫通しての放電より低いことが多いです。
絶縁物を笠形にしたり、表面を波打つような形にすることで、絶縁物表面に沿った導体間の距離(沿面距離)を長くすることができて、耐電圧改善に効果が有ります。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2005/06/30 17:15

 時には雨も降りますよね。


雨が降ると表面が濡れます。(当たり前ですが)
水は電気が通ります。その状態でも絶縁を保つために水が切れるように(皿をひっくり返した)傘状の形状になっています。
水が切れるようにというのは雨がたくさん降っても導体と支持物が水でつながらないようにするという意味です。

それから碍子表面に埃や海風による塩などが付着しています。乾燥状態では電気は通りませんが、雨や、霧で水分が加わると電気が流れやすくなります。
そのために、導体と支持物の距離を稼ぐためにあの傘の中にもさらにひだがついています。

参考URLの下のほうにさらに詳しい情報はこちらを‥というところを見てください。断面図が見られます。

参考URL:http://www.ngk.co.jp/product/insulator/transmit/ …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2005/06/30 17:15

ガイシ表面に沿った放電(沿面放電)を起き難くするために、


あのような形状にして、沿面距離をかせぐ
というのも理由の一つだったかと思います。

この回答への補足

沿面放電とは、どんなものですか。
導電体の同士の距離が離すことが目的と思っていたいたので、絶縁体の形状は関係ないと思っていたものですから。

補足日時:2005/06/28 21:02
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碍子は一個一個を金具で連結して、5個~30数個 接続して使っていますね。

高圧の電圧をできるだけ少ない碍子数で電線と鉄塔の間を絶縁しています。
一個あたりの耐圧(碍子によって決まった耐圧です)を上げるためと、海岸部では連結金具(鉄製)が塩害で錆びにくい、直接風雨に曝されにくい形状、落雷時の放電アークが速く消えやすい形状であるためにあのようなひだ状に連結する形状になっったのだと思います。あの単体の碍子が何個あるかでその送電線の送電電圧が分かります。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2005/06/30 17:14

● 碍子自体は相当な絶縁耐力があります。



● 然し、汚れ、雨、雪 等の場合は碍子の外側で導通状態と成り絶縁を保てません。

● 皿形にする事で、外側の長さを稼ぎ、汚れに対抗しています。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2005/06/30 17:13

デコボコにして表面積を広げることで、碍子についた汚れや水滴で碍子表面に電気が流れることを防いでいます。

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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2005/06/30 17:12

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(一番下の「さらに詳しい情報」→テクニカルデーターバンク)

http://www.ngk.co.jp/product/insulator/transmit/index.html

この中の「懸垂がいし:がいし汚損地区別適用区分一覧」
(汚損地区とは、海岸からの距離や工場地帯有無などでA~Dに分類されている)

http://www.ngk.co.jp/tdb/012/index.html

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参考までに・・・

はじめまして

>アークホーンの先端とかから放電することはないんでしょうか。

雷害対策として、設置していますので、汚損によって放電することはありません。

アーキングホーンの碍子連長とホーン間隔の例↓

http://www.jeea.or.jp/course/contents/04108/


碍子に興味があるようなので、参考資料です。
(一番下の「さらに詳しい情報」→テクニカルデーターバンク)

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・ディジタルメグオームハイテスタ 3454
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昔は手回しの直流発電機が内蔵されていてそれで高い電圧を発生させていたようですが、現在普通に用いられる電池式の絶縁抵抗計では、電池の電圧をDC-DCコンバータ回路で昇圧して高い直流電圧を得ています。

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Q金属、半導体の抵抗の温度変化について

金属は温度が高くなると抵抗が大きくなり、半導体は温度が高くなると抵抗が小さくなるということで、理論的にどうしてそうなるのでしょうか。
金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?
半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。
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関係があるようでしたらこれも教えて頂くとありがたいです。

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体の中において金属の自由電子に相当するものは、電子とホールです。この2つは電流を担う粒子ですので、「キャリア」(運ぶ人)と言います。
ホールは、半導体物理学においてプラスの電子のように扱われますが、その実体は、電子が欠けた場所のことを表す「穴」のことであって、おとぎ話の登場人物です。
電子の濃度とホールの濃度に違いがあったとしても、一定の温度においては、両者の濃度の積は一定です。
これは、水溶液において、H+ と OH- の濃度の積が一定(10^(-14)mol^2/L^2)であるのと実は同じことなのです。

中性の水溶液の温度が高くなると、H2O が H+ と OH- とに解離しやすくなり、H2O に戻る反応が劣勢になります。
それと同様に、真性半導体においても、温度が上がると電子とホールが発生しやすくなるのに比べて、両者が出合って対消滅する反応が劣勢になるため、両者の濃度の積は増えます。
キャリアが増えるので、電流は流れやすくなります。

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

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金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

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