支線の絶縁に使用される。モンゴルで使われているガラス製のがいし。ダイポールアンテナ等の給電点に用いられる。鉄道の架線支持に使用される懸垂がいし(上のがいし)。優れており最も広く使われている。石英やムライトを主成分とする長石質磁器が最も一般的である。日本製のものはクリストバライトを多く含み高い強度を有する。高い強度が求められる用途にはコランダムを含むものが用いられる。表面を覆う釉薬は長石質ガラスである[7]。ガラス磁器製のものと比較して耐アーク放電性能や耐熱衝撃特性に優れるものの機械的強度が低く大型製品の製造が難しい。ものと比較して軽量であり、衝撃に強く小型化が可能である。エポキシ樹脂をガラス繊維で強化した繊維強化プラスチックを芯材とし、これを加硫シリコーンゴムやエチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA樹脂)で被覆したものが用いられる[10][11]。製造方法[編集]磁器製のがいしは、一般に以下の方法で製造される。天草陶石を用いると高い強度のものが得られ、九州のみならず東海地方の製造業者もこれを取り寄せて原料としている[12]。高い性能を求められる用途には精製された酸化アルミニウムが加えられることもある。原料を粉砕して粉末にし、水を加えて泥状にする。円筒形のものは押出成形と切削法、懸垂碍子は丸鏝成形によって所定の形状に整える。プレス成形や鋳込み成形などの手法を用いることもある[13]。1,350°Cで焼成し焼結させて磁器とする[14]。歴史[編集]初期の碍子は木製あるいはガラス製であったが、後に絶縁性能や強度の高い磁器製品が使われるようになった。1890年代、アメリカ合衆国内やヨーロッパ[15]に電力網が普及する際には主として磁器製のピン碍子が使用された。1900年代には66,000ボルトに対応する製品も開発されたものの大型で高価であった。これに代わるものとしてLOCKE社により懸垂碍子が考案され1920年代から使われるようになった[16]。合成樹脂の利用[編集]1957年に環状脂肪族エポキシ樹脂が開発され、コイルの絶縁材料など屋内用として用いられていた。これを応用した屋外用碍子は1960年代前半にイギリスやアメリカ合衆国で製造されたが信頼性の低いものであった。実用的な製品は1964年にドイツで開発され、1970年代にかけてフランス、イギリス、アメリカ合衆国などでも製造されるようになった[10][17]。小田又蔵と勝麟太郎が電信の実験を行っているが、この技術は実用されることはなく忘れられた[18]。がいしを必要とするような長距離の通信網や送電網の登場は、明治維新を待たねばならない。東京—横浜間で公衆用電信線の建設工事が開始された。がいしの本格的な利用はこの頃に始まると考えられる。当時は、新陶器、インスレット、インシュレートル、電碗などと呼ばれていた[20]。当初は「赤碍子」と呼ばれるとび色の輸入品が用いられていた[21]。(当時の白米1升が5銭)。このため政府は、がいしの国産化を推進した[22]。内で製造したり、外部の職工に命じて作らせるようになり、輸入品は非常に減ったとある[23]。電信寮からがいし製造の打診を受け、同年暮れに試作品を納入したところ採用されたという[24]。深川は後に香蘭社を設立した。国産がいしは輸入品と遜色ない性能を持つようになったが、架線の距離が延びるにしたがって通信障害にみまわれるようになった。海岸近くの電信線で雨天に起こりやすいことから塩害による絶縁低下が原因とわかり、1883年頃から絶縁部の傘を二重構造に成形した二重通信用がいしを用いるようになった。これが国産通信用がいしの主流となった[25][21]。当初は送電の範囲が狭かったため、発電所からの送電も125-220ボルト程度の低圧であり、絶縁には電信用のピンがいしが流用された。後に発電所が集中化、大規模化して消費地との距離が増すと送電電圧も高くなったため、ピンがいしを多数連結した形式の懸垂がいしが用いられるようになった[27]。食器と異なり外観品質を問われない碍子は生産が容易であり、陶磁器業界各社の重要な収益源となった。(後のノリタケカンパニーリミテド)の百木三郎により15,000ボルトの送電に対応した製品が、1909年(明治42年)にはさらに45,000ボルトに対応したピン碍子が開発され[28][29]、同社の発展と電力網の発達に貢献した[30]。1910年(明治43年)、瀬戸町(後の瀬戸市)の加藤杢左衛門を称する工場において電力を利用した生産が始められた。電力網の発達により、1915年(大正4年)頃になると業界全体に自動化が普及し生産性が向上した[31]。1990年(平成2年)頃、樹脂碍子を66,000ボルトから275,000ボルトまでの高電圧送電網に適用するための実用化試験が電力中央研究所や電力会社などによって始められた。おいて鉄道用途に対する試験も行われ、1993年(平成5年)には東海道新幹線での使用が始まり磁器製から樹脂製への置き換えが進んだ[11]。