碍子の仕組みや種類・材質とは?電気を効率的に送る器具

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生活するために必要不可欠な「電力」は電柱・鉄塔をとおって私たちの家庭に流れてきます。
電柱・鉄塔などについている電力用・電信用のものが「碍子(がいし)」です。
碍子は絶縁固定するために必要な陶磁器製の器具になります。
一体、どのような仕組みになっているのでしょうか。
これから、碍子の仕組みや種類・材質、製造方法について説明します。
碍子について知りたい人は、ぜひ参考にしてください。

  1. 碍子の仕組み
  2. 碍子の種類
  3. 碍子の材質・製造方法
  4. まとめ

1.碍子の仕組み

効率的に電気をとおすためには碍子が必要不可欠です。
よく田んぼの中に設置している鉄塔を思い出してみてください。鉄塔と電線の間に丸い物体が並んでいると思います。
渦巻き状になっているのが「碍子」です。
それでは、碍子の仕組みについて説明しましょう。

1‐1.電流が鉄塔・地表へ流れるのを防ぐ

私たちが当たり前のように使っている電力は発電所で生み出しています。
発電所から家庭に送るには、何本もの電線をとおらなければなりません。
電力を送るために必要な電線を支えているのが、鉄塔や電柱になります。
電柱・鉄塔を支えにして電線はつながっているものです。
しかし、直接つながるとせっかく生み出した電気が地表や鉄塔に流れてしまいます。家庭に行き渡る前に電流を失ってしまうのです。
そこで、大きく活躍するのが「碍子」になります。
鉄塔と電線の間に碍子を取りつけることで地表・鉄塔へ流れる電気を防げるのです。
また、電気を電線・鉄塔の間にとおさないことを「絶縁」と呼びます。絶縁によって次の電線に電気が流れるのです。

1‐2.碍子の特徴

碍子にはさまざまな種類があります。
国によって使用している種類は異なりますが、日本においては主に鉄道電気工作物として利用しているようです。
碍子は電柱・鉄塔と電線の間に取りつけます。
基本的に、いくつもの碍子を重ねる形になるでしょう。
碍子を1つだけ設置するわけではありません。
なぜなら、1つだけでは十分に絶縁できないからです。
絶縁性を確保するにはいくつかの碍子が必要になります。およそ数十個が1つの列に連なるでしょう。
雷が落ちたときは非常に高い電圧がかかるので大電流が発生します。結果、碍子が壊れる恐れもあるでしょう。
碍子の破壊を防ぐため、両端には「アークホーン(アークリング)」を取りつけています。
もし、大電流が発生したときは両端に電力を流す仕組みです。

1‐3.高い絶縁力・大きな強度が大切

碍子を取りつけている場所は常に雨風、太陽、温度変化の影響を受けています。
自然劣化しやすいので工夫が必要です。
劣化が少ない陶器製を採用していますが、大切なのは「高い絶縁力」と「大きな強度」になります。
電線の重量や電線を張る力に耐えるものでなければなりません。
大きい電力が流れる“超高圧送電線”ではいくつもの碍子が並んでいます。
碍子を1列に並べたとしても強さがたりない場合は2~3連に増やして並列にするのです。
直列に連結するほど、高電圧に対応できます。

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