JPS62207974A - 避雷碍子の監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は送配電線路の鉄塔に取付けられた避雷碍子の動
作状況、故障状況および劣化状況を集中管理するととも
に、雪害状況を監視することができる避雷碍子の監視シ
ステムに関するものである（従来の技術） 変電所や送配電線路には、雷撃時の急峻電圧に対しては
導体として作用してこれをアース側に逃がし、通常の電
圧に対しては絶縁体として作用する避雷用の内部素子を
組込んだ避雷器が用いられている。ところがこのような
避雷器の内部素子は雷撃を受ける度に劣化して行くので
劣化状況を監視することが望まれ、変電所の避雷器につ
いては内部に動作回数のカウンタを組込んでこれを目視
により６１認する方法や、定期的に回路から切離して劣
化度を測定する方法が採られている。しかし広範囲に分
布している送配電線路の避雷碍子については、不良動作
時に故障表示をする手段を内蔵させたものが用いられて
いるほかは特別な監視システムは存在せず、劣化状況等
を的確に監視することは不可能であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような従来の問題点を解決して、広範囲に
わたって分布している送配電線路の避雷碍子の動作状況
、故障状況および劣化状況をリアルタイムで集中的に監
視することができる避雷碍子の監視システムを目的とし
て完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は送配電線に取付けられた避雷碍子側に、その内
部素子に流れる電流値を検出する電流センサと該電流セ
ンサの出力を光信号に変換する変換器とを取付け、また
このような多数の避雷碍子からの光信号を架空地線光フ
ァイバケーブルを通じて受ける制御所には光電変換器と
、得られたデータに基づいて避雷碍子の劣化度を演算す
る演算器とを設けたことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例について更に詳細に説明する
と、第１図において（１１は送配電線路の鉄塔、（２）
は該鉄塔（１１のアームに取付けられて送配電線（３）
を絶縁支持する避雷碍子である。避雷碍子（２）は例え
ば第２図に示すように内部に避雷用の内部素子（４）を
スプリング（５）により支持させたもので、下座部分は
図示を略したがギャップ付きのものであってもギャップ
レスのものであってもよい、また（６）はアース側フラ
ンジ、（７）は絶縁体田）によってアース側フランジ（
６）と絶縁された金具、（９）はアース電極であり、内
部素子（４）とアース電極（９）との間には内部素子（
４）に流れる電流を検出する電流センサＯＩが取付けら
れている。避雷碍子の劣化度を検出する場合には電流セ
ンサａのは数ｍＡ以下の微少電流が検出できるセンサで
あり、動作回数を検出する場合には電流センサα功は波
高値が１０〜１５０ＫＡ、波頭長が１〜１０μｓの雷電
流を検出できるセンサである。故障を検出する場合には
電流センサＱｌは交流１０Ａ〜５０ＫＡの続流が検出で
きるセンサである。また、電流センサａｌＩは雷電流、
続流とも検出できる１個のセンサであってもよい、電流
センサＱｌとしては内部素子（４）に流れる電流を直接
検出するファラデー素子、サーチコイル、ホール素子な
どのほか、微少電流を電圧として検出するボッケル素子
、分圧用抵抗器、分圧用コンデンサ等を用いてもよい、
実施例では電流センサＱｌからの出カケープル（１１）
はアース電極（９）の中心軸内を通して鉄塔（１１上に
取付けれられた発信ボックス（１２）に接続しであるが
、電流センサ０１は必ずしも避雷碍子（２）に内蔵させ
る必要はなく、外部に取付けてもよい、しかし耐候性、
耐ノイズ性、耐衝撃性等の観点からは、本実施例のよう
に内蔵型とすることが好ましい０発信ボックス（１２）
の内部には電流センサα１の出力を光信号に変換する変
換器（１３）が設けられ、この光信号は架空地線光ファ
イバケーブル（１４）を通じて制御所（１５）に伝送さ
れるのであるが、本実施例では情報伝送量を削減するた
めに例えば同一鉄塔（１）の複数の避雷碍子（２）をグ
ループ化してその代表値のみを伝送する工夫がなされて
いる。即ち、複数の避雷碍子（２）の各電流上ンサＱ鴨
の出力は電流を電圧に変換するＩ／Ｖ変換器（１６）を
経たのち、Ａ／Ｄ変換器（１７）でディジタル化され、
タイマ（１８）により一定の時間間隔で作動される比較
器（１９）によってグループ内の最大値が取出されたう
え、３〜５ランク程度の複数ランクのレベル設定器（２
０）によって度数信号に変換され、これが変換器（１３
）によって光信号に変換されるようになっている。動作
回数を検出する場合の変換器（１３）にはＡ／Ｄ変換器
（１７）と並列に接続され、雷電流あるいは続流で動作
する動作カウンタ（２５）を内蔵しである。なお電流セ
ンサ（１０）がファラデー素子、ボッケル素子である場
合には出カケープル（１１）は光ファイバーとなり、こ
のときにはｌ／Ｖ変換器（１６）をＯ／Ｅ変換器とすべ
きことは言うまでもない、またタイマー（１８）は自己
発信型とせず、制御所（１５）からの指令を受けたとき
にのみ光信号を発信する形式の場合には省略するこ・　
とができる。一方、このような多数の避雷碍子（２）か
らの光信号を受ける制御所（１５）には、第１図に示す
ように光信号を電気信号に変換する光電変換器（２１）
と、演算器（２２）と、ＣＲＴ　（２３）及びプリンタ
（２４）のような入出力機器が設けられている。そして
演算器（２２）は第３図のフローチャートに示すように
、伝送されてきた避雷碍子（２）の電流値と予め記憶さ
れている累積故障発生確率を示すワイ′プル分布とに基
いて各避雷碍子＋２＋の劣化度を６ｉＪ算することがで
きるものである。また、劣化が進行している避１碍子で
は続流値が太き（なったり、流れる時間が長くなったり
する現象があり、この変化を電流センサ０１″′？：′
検出し、演算器（２２）で判断すれば正確な劣化度を検
出することができる。

（作用） このように構成された本発明の避雷碍子の監視システム
においては、送配電線路の避雷碍子（２）側に取付けら
れた電流センサθ俤が避雷碍子（２）の内部素子（４）
に流れる電流を検出してこれを変換器（１３）によって
光信号とし、鉄塔（１１間に張設されている架空地線光
ファイバケーブル（Ｉ４）を通じて制御所（１５）へ伝
送する。実施例のように複数の避雷碍子（２）をグルー
プ化した場合にはそのグループ中の最大レベルの電流値
のみが光信号に変換され、タイマ（１８）によって定め
られるタイミングで制御所（１５）へ伝送されることと
なる。一方これを受けた制御所（１５）では光電変換器
（２１）によって光信号を電気信号に変換したうえで、
演算器（２２）において記憶されている劣化ワイブル分
布曲線に基づいて光信号を送ってきた避雷碍子（２）の
累積故障発生確率を求め、ここからその劣化度を演算す
る。しかし第３図にも示したように、被雷回数の多少に
よって劣化ワイブル分布曲線が変化するので、各避雷碍
子（２）ついて被雷回数をインプットして補正を行えば
劣化検出の精度を向上させることができる。

また避１［子（２）が作動したことは電流値の変化によ
り把握できるので、演算器（２２）に送配電線ルートマ
ツプを記憶させておき、避雷碍子（２）が作動した場合
や機能劣化が生じた場合にはその避雷碍子（２）の位置
をＣＲＴ　（２３）やプリンタ（２４）に出力させるこ
ともできる。さらには、作業員が待機している送電所（
２６）にデータを電送し、所内に設置した端末機のＣＲ
Ｔやプリンタに出力させることもできる。作業口はこれ
らの表示に基づいて迅速な保守を行うことができ、また
その線路の負荷調整などを行って被害を最小限にとどめ
る等の対策を講することができる。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、広範囲に分
布している送配電線路の避雷碍子の劣化状況や作動状況
をリアルタイムで把握することができるので避雷碍子の
保守が容易となるうえ、襲雷時の対策を的確に行うこと
が可能となる。また鉄塔と制御所間の情報伝達手段とし
て架空地線光ファイバケーブルを使用しているので雷に
よるノイズを受けるおそれもない、なお実施例のように
グループ化された避雷碍子から代表値のみを光信号とし
て伝送する方式を採用すれば光ファイバケーブルにのせ
る情報量を削減でき、また電流センサを避雷碍子に内蔵
させたものは碍子表面の汚１員による影響を受けに（い
ので検出精度を高めることができる。このように本発明
は従来のこの種技術の問題点を一掃したものであり、産
業の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステム全体を示す斜視図、
第２図は碍子側部分の回路図、第３図は制御所の演算器
の作動を説明するブロック図である。 （２）：避雷碍子、（３）：送配電線、（４）：内部素
子、Ｏｌ：電流センサ、（１３）　：変換器、（１４）
　：架空地線光ファイバケーブル、（１５）　：制御所
、（２１）　：光電変換器、（２２）　：演算器、（２
５）　ｎカウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送配電線（３）に取付られた避雷碍子（２）側に、
   その内部素子（４）に流れる電流値を検出する電流セン
   サ（１０）と該電流センサ（１０）の出力を光信号に変
   換する変換器（１３）とを取付け、またこのような多数
   の避雷碍子（２）からの光信号を架空地線光ファイバケ
   ーブル（１４）を通じて受ける制御所（１５）には光電
   変換器（２１）と、得られたデータに基づいて避雷碍子
   （２）の劣化度を演算する演算器（２２）とを設けたこ
   とを特徴とする避雷碍子の監視システム。 ２、電流センサ（１０）が雷電流を検出するセンサであ
   って、変換器（１３）が電流センサからの信号によって
   動作するカウンタ（２５）を内蔵した特許請求の範囲第
   １項記載の避雷碍子の監視システム。 ３、電流センサ（１０）が続流を検出するセンサであっ
   て、変換器（１３）が電流センサからの信号によって動
   作するカウンタ（２５）を内蔵した特許請求の範囲第１
   項記載の避雷碍子の監視システム。 ４、電流センサ（１０）を内部素子（４）とアース電極
   （９）間に挿入し、電流センサ（１０）からの出力ケー
   ブル（１１）をアース電極（９）の中心軸内を通した特
   許請求の範囲第１項記載の避雷碍子の監視システム。 ５、グループ化された複数の避雷碍子（２）に対して、
   グループ内の各避雷碍子（２）の電流値の最大値を取出
   し、その値が複数ランクで設定されたレベルのいずれか
   を越えたときにそれに応じた光信号を発する変換器（１
   ３）を取付けた特許請求の範囲第１項記載の避雷碍子の
   監視システム。 ６、制御所（１５）の演算器（２２）が避雷碍子の劣化
   ワイブル分布に基づいて各避雷碍子の劣化度を演算し、
   表示と警報を発するものである特許請求の範囲第１項記
   載の避雷碍子の監視システム。 ７、制御所（１５）の演算器（２２）が避雷碍子からの
   続流の大きさに基づいて、劣化度を演算し表示と警報を
   発するものである特許請求の範囲第１項記載の避雷碍子
   の監視システム。