JPH10319084A - 碍子汚染診断装置 - Google Patents

碍子汚染診断装置

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JPH10319084A
JPH10319084A JP12662497A JP12662497A JPH10319084A JP H10319084 A JPH10319084 A JP H10319084A JP 12662497 A JP12662497 A JP 12662497A JP 12662497 A JP12662497 A JP 12662497A JP H10319084 A JPH10319084 A JP H10319084A
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JP
Japan
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insulator
contamination
control part
leakage current
sensor
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Application number
JP12662497A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Okuda
博 奥田
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1245Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of line insulators or spacers, e.g. ceramic overhead line cap insulators; of insulators in HV bushings

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Abstract

(57)【要約】 【課題】漏れ電流とともに碍子配置部の周囲自然環境等
を測定することにより、碍子の汚染状態をより正確に診
断して、フラッシュオーバーによる事故を未然に防ぐ。 【解決手段】碍子2の漏れ電流iL とともに、センサ5
〜9からの気象状態を示すセンサ出力が制御部43に入
力され、これらの入力データに基づいて碍子2の汚染状
態の診断が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、碍子、特に、高
圧、特高系統の充電線路に接続される、単碍子、多連碍
子、長幹碍子、筒状碍子等の碍子の汚染状態を診断する
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工場や海岸部等の大気の環境に影響を受
けやすい場所に設置されている発電所や変電所では、碍
子に対する汚染、塩害の問題が指摘されている。特に、
海岸部に設置される火力発電所などでは、特高充電線路
に対して多数の碍子が配置されているために、この碍子
が塩害を受けてフラッシュオーバーを起こす可能性が相
対的に高い。
【0003】そこで、従来は、定期的に碍子部分に水を
かけて回収し、その回収した水に含まれる塩分濃度を測
定し、その測定値が一定以上であれば碍子部全体を洗浄
してフラッシュオーバーが発生するのを防いでいる。こ
のような方式は、等価塩分方式といわれる。
【0004】また、図7に示すように、高圧・特高系統
の充電線路1に接続されている多連碍子2の場合は、碍
子連結部(金属部)をセンシング部として漏れ電流を計
測し、これを増幅器、整流回路を介して比較器により予
め設定した警報整定値と比較することによって警報回路
を駆動すべきかどうかを判定するようにした診断装置も
考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、等価塩
分方式は、人手によるものであるために作業性が非常に
悪く、また汚染の診断精度も高いとはいえない。さら
に、碍子部分においてフラッシュオーバーする原因は、
漏れ電流だけではなく碍子表面に対する汚染の状態、分
布(全面的か部分的か)等に大きく影響されるために、
このフラッシュオーバーを未然に防ぐ見地からは等価塩
分方式は十分でない。
【0006】同様に、漏れ電流を計測する従来の汚染診
断装置も、漏れ電流しか計測していないために、フラッ
シュオーバーによる事故を未然に防ぐことが困難である
欠点があった。
【0007】この発明の目的は、漏れ電流とともに碍子
配置部の周囲自然環境等を測定することにより、碍子の
汚染状態をより正確に診断して、フラッシュオーバーに
よる事故を未然に防ぐことを可能にする碍子汚染診断装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に係
る発明は、碍子の金属部に流れる漏れ電流を検出する漏
れ電流検出手段と、碍子の配置部の周囲自然環境を測定
するセンサと、を少なくとも備え、前記漏れ電流検出手
段の出力と前記センサの出力とに基づいて、碍子の汚染
状態を判定する判定部と、を具備してなることを特徴と
する。
【0009】上記碍子汚染診断装置では、漏れ電流とと
もに、風速、風向、雨量、気温、湿度等の碍子配置部の
周囲自然環境が検出され、これらの検出値に基づいて総
合的に汚染状態が判定されるため、フラッシュオーバー
にいたる前に、危険な汚損状態を早期に予測できる。な
お、碍子には、単碍子、多連碍子、長幹碍子、筒状碍子
等がある。
【0010】上記判定部は、碍子配置部の周囲自然環境
の測定値とともに、さらに碍子自体の形状や傾き等の碍
子自体の外形的性質に基づいて汚染状態を判定してもよ
い。すでに配置されている碍子に対する過去の統計デー
タの分析の結果、碍子汚染の程度はその碍子の形状自体
または取り付け時の傾き等に影響されることがわかって
いる。そこで、予め、これらのパターンを幾つかに分類
しておき、測定しようとする碍子の外形的パターンを汚
染状態判定のためのパラメータとしておくことにより、
碍子汚染診断をさらに精度の高いものにできる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態で
ある碍子汚染診断装置のブロック図を示している。ここ
では碍子として、懸垂碍子を多数接続した多連碍子を例
示する。
【0012】高圧・特高充電線路1に下端が接続され、
接地電位にされた鉄塔や鉄構に上端が接続される多連碍
子2の接地側に一番近い、絶縁された碍子連結部(金属
部)を漏れ電流検出部として、ここに流入する漏れ電流
L を保安回路3を介して碍子汚染診断装置4に入力す
る。なお、各懸垂碍子は図2に示す構造を有し、リード
線Lの一端はこの懸垂碍子2の金属部2aにボルト、ナ
ット等により接続される。接続の安定を図るため、適当
な取付け金具を用いることも可能である。
【0013】碍子汚染診断装置4は、前記保安回路3か
ら伝送路を介して入力される漏れ電流iL をアンプ40
にて適当なレベルに増幅し、ローパスフィルタ41およ
びA/D変換器42を介して制御部43に入力する。制
御部43には、碍子汚染診断の結果を印刷出力する印刷
装置44と、表示出力する表示装置45と、警報装置4
9および各種の入力データを入力するための入力装置4
6とが接続されている。また、制御部43に接続される
メモリ47の一部には、予め決められている複数の碍子
形状のパターンが、A、B、C・・・として設定されて
いる。操作者は、被測定対称となる碍子2の形状パター
ンを、メモリ47に記憶されている形状パターンデータ
に基づいて表示装置45上に表示される複数の碍子形状
パターンから、形状が似ているものを選択してその符号
(A.B.C...)を入力装置46から入力する。
【0014】碍子汚染診断装置4は、さらに複数の入力
を取り込むことができるように構成されている。マルチ
プレクサ48は、この複数の入力を順次サンプルし、ロ
ーパスフィルタ49およびA/D変換器50によりディ
ジタルデータにして制御部43に入力する。マルチプレ
クサ48には、碍子2の周囲に設定されている風速セン
サ5、風向センサ6、雨量センサ7、気温センサ8、湿
度センサ9からのそれぞれのセンサ出力が導かれ、制御
部43からのサンプリングタイミングに基づいてこれら
のセンサ出力が順次ローパスフィルタ49に入力され
る。制御部43は、A/D変換器42およびA/D変換
器50から入力される入力データのうち、後述のモード
1〜モード4のうち、設定されたモードに対応する入力
データを選んで、その選ばれたデータに基づいて汚染診
断を行う。そして、その診断の結果フラッシュオーバー
による事故が発生する危険性が高い状態となった場合に
警報装置49で警報を発する。
【0015】汚染診断は、予め入力装置46で入力され
ているモード(モード1〜モード4のいずれか)に応じ
て行われる。
【0016】モード1は、漏れ電流iL の大きさだけに
基づいて汚染診断を行うモードである。このモード1で
は、入力された漏れ電流iL と予め設定されているしき
い値(IK )とが比較され、漏れ電流がしきい値以上で
あれば警報装置49で警報を発する。モード2は、気象
パターンの面積を判定するモードである。図3に示すよ
うに、風速、風向、雨量、気温、湿度の5つの軸を円中
心より等角度に設定し、各軸上に、対応のセンサ出力を
プロットする。この時の、各プロットした点を結ぶこと
によってその内側に形成される多角形の面積Sを求め、
この面積Sと予め設定してあるしきい値SK とを比較
し、面積Sがしきい値SK 以上であればフラッシュオー
バーが発生する危険な状態と判定し警報装置49で警報
を発する。モード3は、上記気象パターンにさらに漏れ
電流を追加してパターン面積を判定するモードである。
さらに、モード4は、これに加えて碍子の外形的性質を
表す値、すなわち碍子の形状パターンおよび碍子の傾き
(鉛直方向に対する角度)をパラメータとしてパターン
面積を判定するモードである。このモード4が最も汚染
診断を行うのに信頼できるモードである。図4は、この
モード4のパターン例を示している。このモード4の各
軸の説明を行うと次のとおりである。
【0017】風速は、その速度が速いほど、海水が巻き
返されて飛ばされてくる可能性が高くなる。したがっ
て、風速が速いほど面積Sが大きくなる関係になってい
る。
【0018】雨量は、その量が多いほど碍子表面の塩分
が多くなる。したがって、雨量が多いほど面積Sが大き
くなる関係になっている。
【0019】気温は、その温度が高いほど大気中の相対
湿度が大きくなる。したがって、気温が高いほどSが大
きくなる関係となる。
【0020】湿度も同様に、湿度が高いほどフラッシュ
オーバーの可能性が大となるから、湿度と面積Sの大き
さが比例関係になっている。
【0021】碍子の傾き、碍子形状パターンについて
は、過去の統計データに基づいて決められる。また風向
データについても、その地域の過去の統計データに基づ
いて決められる。
【0022】図5は、制御部43の汚染診断動作を示す
概略のフローチャートである。この動作は、常時行われ
ている。
【0023】制御部43には、漏れ電流iL と、各セン
サからの測定データが常時入力されている。入力装置4
6でモード1が入力されている場合には、その時の漏れ
電流iL が予め設定されているしきい値IK 以上かどう
かの判定を行う。iL がIK以上である時には警報装置
49で警報を発する。
【0024】モード2が入力されている時には、図3に
示すパターンに従って面積Sを演算し、この面積Sが予
め設定されているしきい値SK 以上かどうかの判定を行
う。しきい値以上である場合には警報装置49で警報を
発する。
【0025】モード3の時には、図3に示すパターンに
さらに漏れ電流の軸を追加して面積Sを求め、モード4
の時には、図4に示すパターンでの面積Sを求め、それ
ぞれの面積Sと予め設定されているしきい値SK とを比
較する。そして、面積SがSK 以上である場合に警報装
置49で警報を発する。
【0026】なお、図3や図4に示すようなパターンで
面積Sを求めこれをしきい値と比較することによって汚
染診断を行う時、各軸のスケーリングによって結果がか
なり変わってくるため、このスケーリングに際しては過
去の統計データに基づいて値を定めることが重要であ
る。しかし、気象条件を含む周囲の自然環境は地理的条
件が決まれば大きく変動するものでないために、一旦、
適切なスケーリングを行えば、その後比較的高い精度で
汚染状態の診断を行うことができる。
【0027】なお、センサ出力としては、風速、風向、
雨量、気温、湿度の全てを使用する必要はなく、このう
ち少なくとも1つ以上用いることで漏れ電流だけによる
汚染診断よりも、より信頼性の高いものを得られる。
【0028】以上の実施形態では、碍子として多連碍子
を例示したが、筒状碍子を用いる場合は、碍子表面に金
属部がないため金属部として取付け金具を使用する。例
えば図6のように円筒形の碍子の周囲を覆う半円状の2
つの取付け金具10を使用し、これにリード線Lの先端
を取り付ける。図6(A)、(B)は、絶縁性容器であ
る筒状碍子20を有するコンデンサ型計器用変圧器(P
D)、リード線Lの取付け金具10をそれぞれ示してい
るが、このPDは下部に接地箱21を配置し上部を線路
に接続しているため、接地側に近い筒状碍子下部周囲に
取付け金具10を巻付けるように締結して、ここからコ
ンデンサ分圧による線路の充電電圧を取り出す。半円状
の2つの取付け金具10はボルト11、ナット12によ
り緩みのないように締結され、また、対候性のあるステ
ンレスで形成される。
【0029】
【発明の効果】この発明によれば、碍子配置部の周囲自
然環境を測定することによって、碍子汚染状態の判定結
果をより信頼性の高いものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る碍子汚損診断装置の
ブロック図
【図2】懸垂碍子の構成図
【図3】、
【図4】モード2およびモード4の汚染診断を行う時の
パターンを示す図
【図5】碍子汚染診断装置の動作を示すフローチャート
【図6】(A)、(B)コンデンサ型計器用変圧器およ
び筒状碍子からリード線を取り出すときのリード線取付
け構造を示す図
【図7】従来の碍子汚染診断装置のブロック図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】碍子の金属部に流れる漏れ電流を検出する
    漏れ電流検出手段と、 碍子の配置部の周囲自然環境を測定するセンサと、を少
    なくとも備え、 前記漏れ電流検出手段の出力と前記センサの出力とに基
    づいて、碍子の汚染状態を判定する判定部と、を具備し
    てなる碍子汚染診断装置。
  2. 【請求項2】前記判定部は、さらに碍子の形状、傾きな
    どの碍子の外形的性質を表す値に基づいて前記汚染状態
    を判定することを特徴とする、請求項1記載の碍子汚染
    診断装置。
  3. 【請求項3】前記センサは、風速、風向、雨量、気温、
    湿度の中から少なくとも1つ以上測定するものであるこ
    とを特徴とする、請求項1または2記載の碍子汚染診断
    装置。
JP12662497A 1997-05-16 1997-05-16 碍子汚染診断装置 Pending JPH10319084A (ja)

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