JP4289929B2 - Conductive line judgment method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、電線、圧縮接続スリーブ、引留クランプなどを含む導電線路(活線状態を含む)において、それらの電気的/機械的な接続の劣化などの状態変化(以下、劣化という)を、判定または評価する(以下、判定という)ための装置または方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電力エネルギーの伝達に用いられている導電線路は、電線・圧縮接続スリーブ・引留クランプなどを導電接続部材を多数有していて、長期間の運行により接続状態変化や経年劣化などの問題が生じることがある。問題となる箇所としては「電線(本線)−引留クランプ−電線(ジャンパ線)」のような引留クランプを含む電線接続箇所(図1における構造I)、「電線−圧縮接続スリーブ−電線」のような圧縮接続スリーブを含む電線接続箇所(図1における構造II)、電線自体が損傷や腐食により劣化したもので電線自体(図1における構造III)などがある。これらの箇所での劣化などの状態変化が進むと、電気抵抗増大による発熱、接続箇所または電線の破損や断線、電線接続部からの電線の抜け、などの大きな事故を引き起こすことがある。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−142450号公報
【特許文献2】
特開平11−174097号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電線径間中に圧縮接続スリーブを含む電線接続箇所(構造II)や電線そのもの(構造III)に関しての劣化を点検するための従来特許文献としては、例えば、特開平11−142450号公報(特許文献1)があり、これは架空電線上を走行する自走式装置を用いて所定箇所の電気抵抗を測定する発明である。この発明では測定装置が大掛かりなものとなり、電線と装置との絶縁が取られていないため、装置の設計性、コスト性、測定作業性など面からみて実用化するのに今後まだ少し時間が必要とされるであろうし、引留クランプを含む電線接続箇所についての適用はここでは考慮されていない。
【0005】
また、引留クランプを含む電線接続箇所(構造I)に関して、その劣化を点検するための従来特許文献としては、例えば、特開平11−174097号公報(特許文献2)がある。この文献では「電線(本線)−引留クランプ−電線(ジャンパ線)」からなる、引留クランプを含む電線接続箇所(構造I)の電気抵抗を測定する発明であり、引留クランプを挟んだ電線本線とジャンパ線との両方から電気的接触をとるのに都合のよい測定装置を提供している。ところが、この発明では、劣化した引留クランプ全体の抵抗変化を評価するため、局所的に起こった初期の劣化を精度よく検出することはできない。また、劣化した引留クランプを迂回して設けられたバイパス型の導電線路(いわゆるバイパス装置)を含む場合の構造Iに対して、この装置を適用することは考慮されていないため、このような場合では抵抗測定すること自体が不可能となる。
【0006】
本願発明は、上記したような従来技術における課題を解決するためになされたものであり、測定現場となる導電線路においての劣化などの状態変化を判定または評価するべき所定箇所に対して、局所的な劣化箇所の検出における適用性に優れ、電線が活線のままでも絶縁された状態での測定が可能で、コスト性・測定作業性・判定精度性などの面からみても実用に優れて使いやすい導電線路判定装置および測定用デバイスを提供する、ことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願発明による導電線路判定方法および測定用デバイスは、上記目的を達成するために、次のような手段を有する。
(1)導電線路における対象箇所を測定してその状態変化を判定する方法であって、
外部には円環状または円筒状に巻回されたコイル導線を備え、内部には測定する前記対象箇所を配置するための貫通された対象物配置部を備えて構成される貫通コイル式の測定用デバイスを用い、
この測定用デバイスを前記対象箇所で走査させるか、もしくは複数の測定用デバイスを前記対象箇所に配置するか、することにより、
導電線路の対象箇所における局部的な接触状態を反映した電流分布を表す電気的な出力データを取得し、
走査による測定位置の移動に伴ない変化する出力データ、あるいは複数の異なる測定位置ごとの出力データ、を比較するか、または、対象箇所と同等な構造を有する状態変化のない箇所から取得した出力データと比較するかする、ことによって、
前記対象箇所の局部的な状態変化についての判定を行なう、導電線路判定方法とした。
なお、本願発明は、対象箇所の劣化判定、対象箇所の状態の評価において、とりわけ効果が高い。
【0008】
(2)(1)の導電線路判定方法において、
前記導電線路の測定される前記対象箇所は活線状態であり、前記測定用デバイスは前記対象箇所とは絶縁状態に保持される、導電線路判定方法とした。
本願発明においては、測定時の導電線路は活線(通電)状態のままでよく、そこを流れる電流を利用してデータを取得することができる。
(3)(1)または(2)の導電線路判定方法において、
前記導電線路の測定される前記対象箇所は、電線と圧縮接続部材との接触部位である導電線路判定方法とした。
電線と圧縮接続部材との接触部位とは、具体的には、引留クランプや電線接続スリーブの圧縮接続部をいうが、クランプ部の接触領域における劣化にはとりわけ有効である。
(4)(1)〜(3)いずれかの導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは、測定する対象箇所についての測定位置または測定距離を計測するか確定するかできる手段を備える。
具体的な構成としては、測定用デバイスに距離計または移動位置感知センサを装着(付帯)させることにより、対象箇所において測定用デバイスを走査させることで、その距離または位置ごとの出力情報を得ることができる。
また、薄厚のリング形状体からなる貫通コイル式の測定用デバイスを、所定の距離または位置において、複数個数を並列配置させて設置することにより、複数の測定位置を確定することができる。
【0009】
(5)(1)〜(3)いずれかの導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは、光伝送手段または電波発信手段を含む遠距離データ出力手段を備える。
具体的な構成の例としては、測定用デバイスにICタグを装着(付帯)させることができる。ICタグは、出力データを取得できるセンサ手段とデータ情報の伝送手段とを内蔵したICチップであって、張架電線や鉄塔などの離れた所で得られたデータを、地上にある汎用機器や作業者の携帯電子装置などに送信することができる。
このICタグにより、例えば、一定時間間隔で定期的に情報を発信させて、受信側でこれを受け取ることもできるし、また、このICタグにメモリを搭載させることによりそこに測定データを保存させておき、あとで取り出して管理活用すこともできる。
【0010】
(6)(1)〜(3)いずれかの導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは前記対象箇所に複数個数が配設され、前記測定用デバイス毎に得られた電気的出力データについて、その差分を検出することにより判定を行う。
このように、薄厚のリング形状体からなる貫通コイル式の測定用デバイスのうち、隣接する複数の測定用デバイス(コイル)間の電気的出力データについて、その差分を検出することにより、所定距離または位置において、劣化や変化の情報を検出部外部からのノイズの影響なく取り出すことができるので、その判定を正確にすることができる。
(7)外部には円環状または円筒状に巻回されたコイル導線を備え、内部には測定の対象箇所を配置するための貫通された対象物配置部を備えて構成される貫通コイル式の測定用デバイスであって、
前記コイル導線は、円環形状または円筒状形状を所定箇所で分離する開閉部を備え、
この開閉部が開状態においてはコイル導線は切断され、閉状態においてはコイル導線が接続されるように構成される、測定デバイスとした。
(8)(7)の測定用デバイスにおいて、
前記導電線路の測定の対象箇所は活線状態にあり、前記測定用デバイスは前記測定の対象箇所とは絶縁状態に保持されるよう構成される。
【0011】
また、本願発明による導電線路判定方法および測定用デバイスは、理論的には次のような特徴点を有する。
▲1▼マクスウェルの方程式の応用により、交流電流により発生する磁界変化による起電力量を測定する。
▲2▼コイルを電線の電流軸方向に垂直に巻くことで、主電流の向きの効果を相殺させ、導電線路劣化部において発生する電流軸以外の方向をもつ電流量を定量化させることができる。
▲3▼コイルを電流長手方向に走査させることによって、コイル付近の、電流軸以外の電流量の局所的な変化、を測定できる。
▲4▼電線−クランプ間の接触部位がコイル中央から離れた同心円上の位置に存在するため、接触部位の電流軸以外の交流電流による磁界の一部がコイル外部に漏れて、コイルに起電力を発生させる。
▲5▼バイパス電線によるコイル回りの磁力線の効果を減少させるため、隣接する複数のコイルからの電気的出力の差分を測定したり、コイル外部の周囲を鉄板(α−FeもしくはフェライトFe3O4)等の磁気シールドで覆うとよい。
なお、本願発明で用いる理論は、電線からアルミに流れ込む電流ベクトルとコイルに発生する誘導起電力の関係式を表したマクスウェルの方程式
【数1】

Figure 0004289929
に基づくものである。
【0012】
そして、本願発明による導電線路判定方法および測定用デバイスは、実際の劣化測定に適用するにあたり、次のような利点を有する。
・巻き付け式の貫通型コイルを備える測定用デバイスを用い、接続管などの対象物を測定して、そこから得られる出力電圧の位置による変位により、対象物の劣化の度合を判定することができる。
・測定用デバイスは距離計(位置センサ)を備えており、このデバイスを対象物上で走査させることにより、距離や位置ごとの出力が得られる。
・測定用デバイスの貫通コイルを、特定の位置に固定させて設置しておいても、複数のコイルを短距離等間隔に配置することにより、複数信号間の出力を比較すれば、光ケーブルや電波の発信(ICタグの利用)等によって出力情報を得ることとすれば、遠距離にある場所においても劣化判定することが可能となる。
・測定用デバイスの貫通コイルの外部を、磁気シールドを施したり、隣接する複数のコイルの差分出力を評価すれば、導電線路やバイパス線路からの磁界の影響を抑制することができる。
・対象物となる接続管の大きさごとに、それに合う径の異なる貫通コイルをそれぞれに用意することで、あらゆるサイズの接続管に対応することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
つぎに、本願発明による導電線路判定方法および測定用デバイスの実施の形態を、図1〜図9を参照しながら説明する。
まず図1は、本願発明による劣化判定を実施する導電線路の一例である送電線路の概観図である。ここで、複数の電線を架線して引留めるための構造支持体は鉄塔(10,20)であって、大地に据付け固定されている。架設される電線としては、電気を流すための上相電線31・中相電線32・下相電線33があって、この他に耐雷用アース線である架空地線34がある。これらの電線(31、32、33)は、引留クランプ(16,16',16'')を経由してそのままジャンパ線(40、40'、42'')となるか、ジャンパソケットなどを介して新たな別体のジャンパ線(40、40'、42'') に接続されることにより、多数の鉄塔径間に接続連携された送電線路網を形成する。また、径間に張架される架空地線34は、鉄塔(10,20)の頂部付近にある架空地線保持部(11,21)において保持固定されて、鉄塔(10,20)に接続されている。そして、引留クランプ(16,16',16'')は、電線(31,32,33)を鉄塔10に引留めるためクランプ装置であり、絶縁碍子装置(15、15'、15'')を介して、鉄塔から側方に伸びる腕状支持部(12,12',12'')に連結される。
【0014】
本願発明は、電気供給を行なう導電線路の劣化を判定する方法であって、対象箇所の電気的出力データを取得してその劣化を診断する。ここでは、劣化判定をする対象箇所として、図1の構造Iを例にして説明する。図2は、図1における構造Iを拡大して示した図であって、径間側の電線30(本線)−引留クランプ50−電線40(ジャンパ線)からなり、引留クランプ50の構成部材であるクレビス53を碍子装置と連結させて鉄塔に引留め、吊架した電線径間を形成する構造である。引留クランプ50は、圧縮接続部51Aをもつクランプ本体51、クレビス53、羽子板状接続部(51B,52B)、圧縮接続部52Aをもつジャンパソケット52を備える。クランプ本体50は、径間側の電線30を挿入して外周囲側から六角圧縮固定するための圧縮接続部51Aを有し、また、ジャンパソケット52はジャンパ側の電線40を挿入してやはり外周囲側から六角圧縮固定するための圧縮接続部52Aを有する。これらの引留クランプ51とジャンパソケット52とは、それぞれがもつ羽子板状接続部(51B,52B)が断面凹凸形状で相互に面合わせされて接合されることにより、電気的機械的に接続される。
【0015】
ここでのクレビス53は、引留クランプ50を鉄塔に取り付けるための引留め部材であって、先端側に開口する電線挿入圧縮部53aを有し、そこに電線30の鋼心線30aを挿入しておいて外周側から共に圧縮することにより、クレビス53と電線30の鋼心線とは一体的に圧縮固定接続がなされる。これらを、クランプ本体51の内部を貫通する本体挿通部51aに通して、さらに外周側から圧縮接続部51Aを圧縮接続することにより、クランプ本体51・電線30・クレビス53の3体の圧縮接続固定がなされ一体的に結合される。この引留クランプを含む構造Iにおいて、劣化が発生しやすい箇所として、圧縮接続部51A、羽子板状接続部(51B,52B)、圧縮接続部52A、の各箇所があげられる。
本願発明では、導電線路の劣化を判定するに測定用デバイスによって出力データを取得する必要があり、図2においては、測定用デバイス55が引留クランプ51の圧縮接続部51Aに貫通配置されている。
【0016】
図3は、本願発明にかかる測定用デバイス(60、70)であって、これを用いてデータを収集することによって、導電線路の劣化を判定することができる。
図3(1)に示す貫通コイル式の測定用デバイス60は、絶縁物からなる外枠である円環状または円筒状のコイル枠体61を有し、それに、エナメル被覆などの絶縁被覆をされたコイル導線62が複数回数巻き付けられている。巻き付けるコイルは巻き数の数に比例して感度が向上するが、巻き付ける幅は、狭い方が、劣化部の位置精度の分解能に寄与する。このコイル枠体61の内部は貫通された空洞部である対象物配置部63となっており、測定するための対象箇所(対象物)がそこに配置される。
【0017】
図3(2)に示す測定用デバイス70も貫通コイル式であるが、円環状または円筒状の枠体71は開閉部74を備えており、ここから測定する対象物を中に挿入することができる。巻き付けらけるコイル導線72は、枠体71の円環形状または円筒状形状の所定箇所で分離される構造であり、開閉に伴ないコイル導線70の接続および分離を行うための巻回導線接合部(72a−72b)がある。この巻回導線接合部(72a−72b)は、個々のコイルを接続させるための結合接点を含んでおり、コイル導線72の巻き数だけ設けられるとよい。それに加え、劣化検出部の位置分解能を向上させるため、この枠体71は、開閉部74で分離されてここで開閉が可能となるので、弾力性や可撓性のある絶縁材料によってリング形状にして作られるとよい。また、開閉可能な構造として、ヒンジ部を有する2部材を分割して組み合わせる開閉構造によって、この枠体を形成してもよい。
【0018】
図4(1)は、実架線で劣化した構造Iを模擬し、それについてデータ収集するための研究設備の一例であり、この設備を用いることによって実架線と同等なデータを試験室的に得ることができる。
ここの設備では、引留クランプ100−電線130−引留クランプ110−電線132-トランス150−電線131−引留クランプ100のようにループ状にそれぞれが接続されて通電がなされる。測定用デバイス120は、微小交流抵抗が測定できるリング状の測定デバイスであって、引留クランプの圧縮接続部に配置され、電線長手方向に位置を少しずつ移動させながら、それぞれの位置において出力データを得るものとする。
また、2体の引留クランプ100と110については、例えば、一方(100)が劣化のない新品の引留クランプとして、他方(110)を劣化した撤去された引留クランプとするように、2種類の引留クランプを配置して測定することも可能であるし、さらに、一方(100)と他方(110)の両方に劣化した撤去された引留クランプを配置することもできる。
【0019】
図4(2)は、測定用デバイス120の開状態を示す図であり、コイル導体123を備える枠体122は、開閉部121において開口しており、測定対象物をここから挿入することができる。開閉可能な枠体123は、折曲部122''おいて122と122'とに折曲されて2分割される構造を有し、ヒンジ型の開閉構造を形成している。
また、図4(3)は引留クランプの説明図である。この引留クランプ100は距離がmの圧縮接続部101を有し、ここに測定用デバイス120が配置される。この測定用デバイス120は、少しの距離をおいて位置停止と移動を繰り返し、スタート位置(S)から終了位置(E)まで測定する。停止位置ごとに電気的な出力データを取得していくが、例えばここでは1cm間隔ごとに停止させてその位置でのデータをとることとする。電気的な出力を連続して測定可能な場合、測定用デバイスを単に連続して走査させることによっても同様な評価が可能となる。
【0020】
図5は、図4に示した設備によって得られたデータの一例を示すものである。図5(1)は、劣化のない新品の引留クランプ200と電線(ACSR160mm)とを含むクランプ構造であり、この構造で測定された各部分における電気抵抗値を共に記入している。また、図5(2)は、引留クランプ200の各測定位置(口元210Bからの距離(cm))において測定された、電圧(mV)と電流(A)のデータを示す変化図であって、通電電流としては100A、200A、300A、の3種類を用いて測定したものである。
この図5において、本体圧縮部44.9Ωとは、クランプ本体210の圧縮接続部210Aにおける抵抗値を指し、ソケット部10.8Ωとは、ジャンパソケット220の圧縮接続部220Aにおける抵抗値を指す。また、羽子板部12.3Ωは、引留クランプ200全体の中で、圧縮接続部210Aと圧縮接続部220Aとを除いた箇所における抵抗値である。
【0021】
ここで接続に用いられている電線240と250は、通常のACSRであって、中心部には鋼心線(St撚り線)があり、その外側周囲にはアルミ線(Al撚り線)が配置されている構成を有する。
図5中のアルミ撚り線部28.4Ωとは、電線240のクランプ210内で圧縮された電線部分の中でも、アルミ線が段剥きされて鋼心線だけが圧縮された部分を除いた、アルミ線部分を含む箇所の抵抗値を示したものである。なお、段剥きがなされて露出された鋼心線部分は、クレビス230内に挿入されてそこで圧縮接続されている。
図5(2)のデータ図に見られるように、クランプ口元からの距離15cmの位置においてデータ波形が少しだけ突起または突出しているのが見られる。この位置は、電線240の段剥きされたアルミ線端部(図2における30b)の位置にほぼ一致している。ここで使用した引留クランプは劣化のないものであるので、この位置における僅かなデータ変化は、劣化によるものではなく、引留クランプの基本的な接続構造によるものであると認められる。
【0022】
図6(1)(2)は、図5とは別のクランプ300による構造およびその測定データを示す図である。図6(1)は引留クランプと電線(ACSR160mm)を含むクランプ構造図であって、ここで測定された各部分における電気抵抗値を一緒に記入している。また、図6(2)は、この構造において測定されたデータ図であり、図6(3)は、(2)と同じデータをスケールを変更して示した図である。
この図6(1)において、各部の電気抵抗値は、本体圧縮部が403.3Ω、ソケット部が10.6Ω、羽子板部が14.7Ωは、アルミ線接続部が389.2Ω、である。
図6(2)および(3)で見るに、クランプ口元からの距離15cmの位置(アルミ線端部の位置)において、データ波形の突起(突出)が始まって、本体圧縮部が全体的に抵抗値が高くなっているのがわかる。これらのデータに基づけば、引留クランプ300のアルミ線端部位置からクランプ口元にかけて、やや劣化が起こっているものと判定される。
【0023】
図7(1)(2)は、図5図6と同様の図であるが、また別のクランプ400の構造およびその測定データを示す図である。図7(1)は引留クランプ400と電線440(ACSR160mm)を含むクランプ構造図であり、ここで測定された各部分における電気抵抗値を一緒に記入した。また図7(2)は、(1)において測定されたデータ図である。この図7(1)において、各部の電気抵抗値は、本体圧縮部が100.6Ω、ソケット部が11.7Ω、羽子板部が11.8Ωは、アルミ線接続部が82.52Ω、である。
図7(2)で見るに、クランプ口元からの距離15cmの位置(アルミ線端部の位置)において、データ波形の突起(突出)があるものの、その両側の位置では、それほど高いデータを示しているわけではなく、アルミ線端部付近でのみ少し劣化が起こっているものと判定される。
【0024】
図7(1')(2')は、前と同じく、またまた別のクランプ500の構造およびその測定データを示す図である。図7(1')は引留クランプ500と電線540(ACSR160mm)を含むクランプ構造図であり、ここで測定された各部分における電気抵抗値を一緒に記入した。また図7(2)は、(1)において測定されたデータ図である。この図7(1)において示したように、各部の電気抵抗値は、本体圧縮部が104.8Ω、ソケット部が11.6Ω、羽子板部が12.2Ωは、アルミ線接続部が90.6Ω、である。
図7(2')で見るに、クランプ口元からの距離15cmの位置(アルミ線端部の位置)において、データ波形の大きな突起(突出)があり、アルミ線接続部510Aにおいてもやや高い値を示し、距離20以上の位置とはかなりの差異がある。アルミ線端部のみならずアルミ線接続部510Aの口元側に劣化が起こっているものと判定される。
【0025】
図8(1)(2)は、ACSR410mm用の抵抗の小さいクランプ(新品)と、同じサイズの劣化して抵抗の大きいクランプ(撤去品)とにおいて、所定の位置で測定されたデータ(出力電圧(mV))を取得し、2種類のクランプを比較したデータを示した図である。データの収集は、図4に示した設備を用いて行われ、接続される電線はACSR410mmであり、通電電流は100Aであった。(1)と(2)とを比較すれば、波形の乱れとデータ値の高さの違いにより、良品と劣化品とが一目瞭然に判定できる。(1)の新品は低い値で安定しているのに対して、(2)の劣化品は、相当高い異常値を含んでデータ波形のバラつきがかなりひどい。この(2)の劣化品は、本体圧縮部の全域で劣化がかなり進行している可能性が高いものと判定される。
【0026】
図9は、前に示したデータについて、波形面積(S1、S2、S3、S4)を比較するために並べ直して再掲したものである。ここでのクランプ構造は、No.1、No.2、No.3、No.4、の4種類であり、それぞれの圧縮部抵抗値のみが図中に記入されている。それぞれの波形面積を視覚的に比較してみても、劣化の程度が大きいものほど面積が大きくなるものと推定できる。ただし、No.2だけが縦軸のスケールが異なっている。
この9図をもとにすれば、それぞれの波形面積(S1、S2、S3、S4)を算出することができるので、この波形面積を測定された圧縮部抵抗値と対比してみる。すると、波形面積と圧縮部抵抗値(μΩ)とはかなり正確な相関関係があることがわかった。
【0027】
これまでに発明者が得た測定データにより、次のことが明らかになった。
・クランプ(No.1〜No.4)の波形を見ると、突出している位置(距離約15cmの所)は、挿入された電線の段剥きアルミ端部の位置にほぼ一致し、ここで劣化していることがわかった。
・引留クランプの本体圧縮部抵抗と測定結果を比較すると、抵抗値の高いものほどアルミ端部位置(距離約15cm)での波形の突出が大きくなっていることがわかり、劣化の進行が顕著である。
・劣化の度合は、波形の振幅ばかりでなく、変化率に特に表れる傾向にあり、波形のばらつきより感度よく劣化を評価することができる。
・クランプ(No.2)の本体圧縮部の抵抗値は高く、また、測定用デバイスのコイルによる測定結果においても、圧縮部口元(段剥きアルミ端部)の位置で、高い電圧が発生していることから、両者の相関関係が明白である。
・160mmの新品引留クランプ(図5)と410mmの新品引留クランプ(図8)とを比較してみると、410mmの出力の方が200倍程度と圧倒的に高いので、データが取得しやすく判定もしやすいと推定される。
【0028】
【発明の効果】
本願発明によれば、架空送電線のような導電線路において活線状態で絶縁を保ったまま、劣化の判定がきわめて容易かつローコストでできるようになる。また、劣化を判定するべき所定箇所に対してのデバイスの適用性に優れ、コスト性・測定作業性・判定精度性などの面からみても実用上価値が高く、大変使いやすい導電線路判定方法および測定用デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明による劣化判定を行う導電線路の一例である送電線路の概観図である。
【図2】図1における構造Iを拡大して示したクランプ構造図である。
【図3】本願発明の劣化判定で用いる測定用デバイスである。
【図4】 (1)は、実架線で劣化した構造Iを模擬するための研究設備の一例であって、(2)は、測定用デバイス120の開状態を示す図、また(3)は引留クランプの説明図である。
【図5】本願発明により得られたデータの例を示し、(1)は、劣化のない新品の引留クランプと電線(ACSR160mm)を含むクランプ構造図、(2)は、引留クランプの各測定位置において測定された、電圧(mV)と電流(A)のデータを示す変化図である。
【図6】本願発明により得られたデータの別の例を示し、(1)は、別の引留クランプと電線(ACSR160mm)を含むクランプ構造図、(2)はここで測定されたデータ図、(3)は、(2)と同じデータのスケールを変更して示した図である。
【図7】本願発明により得られたデータのまた別の例を示し、(1)は引留クランプ410と電線440(ACSR160mm)を含むクランプ構造図、(2)は、(1)において測定されたデータ図であり、そして、図7(1')(2')は、またまた別のクランプ構造500およびその測定データを示す図である。
【図8】本願発明により得られたデータの例であり、(1)ACSR410mm用の抵抗の小さいクランプ(新品)、(2)同じサイズの劣化して抵抗の大きいクランプ(撤去品)、とにおいて、測定位置で測定されたデータ(出力電圧(mV))を取得し、2種類のクランプを比較したデータである。
【図9】前に示したクランプ構造(No.1、No.2、No.3、No.4)の4種類でデータについて、その波形面積(S1、S2、S3、S4)を比較するために並べ直して再掲した図である。
【符号の説明】
30,31、32、33 電線
30a 電線の鋼芯部
16,16',16'',50 引留クランプ
40、40'、42'' ジャンパ線(電線)
10,20 鉄塔
I,II,III 測定の対象箇所となる構造
53 クレビス
53a 電線挿入圧縮部
51 クランプ本体、
51A 圧縮接続部(電線本線側)
51a 挿通部
51B,52B 羽子板状接続部
52 ジャンパソケット
52A 圧縮接続部(ジャンパ線側)
60,70 測定用デバイス
61,71 コイルの枠体
62,72 コイル導線
63,73 対象物配置部
72a,72b 巻回導線の接合部
74 開閉部
100,110 引留クランプ
101 圧縮接続部
130,131,132 電線
150 トランス
120 測定用デバイス
121 開閉部
122 枠体
122'' 折曲部
123 コイル導体
200,300,400,500 引留クランプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention determines a state change (hereinafter referred to as deterioration) such as deterioration of electrical / mechanical connection in a conductive line (including a live line state) including an electric wire, a compression connection sleeve, a retention clamp, and the like. Alternatively, the present invention relates to an apparatus or method for evaluating (hereinafter referred to as determination).
[0002]
[Prior art]
Conductive lines used for transmission of power energy have many conductive connection members such as electric wires, compression connection sleeves and retention clamps, and problems such as connection state changes and aging deterioration occur due to long-term operation. There is. Examples of places where there are problems are wire connection locations (structure I in FIG. 1) including retention clamps such as "electric wire (main line)-retention clamp-electric wire (jumper wire)", "electric wire-compression connection sleeve-electric wire" There are a wire connection portion (structure II in FIG. 1) including a simple compression connection sleeve, a wire itself (structure III in FIG. 1), etc. that has deteriorated due to damage or corrosion. When state changes such as deterioration at these locations proceed, a major accident such as heat generation due to an increase in electrical resistance, breakage or disconnection of a connection location or wire, or disconnection of a wire from a wire connection portion may be caused.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-142450
[Patent Document 2]
JP-A-11-174097
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-142450 (Patent Document) discloses a conventional patent document for inspecting deterioration of a wire connection part (structure II) including a compression connection sleeve between the wire diameters and the wire itself (structure III). 1), which is an invention for measuring the electrical resistance at a predetermined location using a self-propelled device that runs on an overhead electric wire. In this invention, since the measuring device becomes large and the electric wire and the device are not insulated, a little more time is required for practical use from the viewpoint of device designability, cost efficiency, measurement workability, etc. And the application for the wire connection location including the retention clamp is not considered here.
[0005]
Moreover, as a conventional patent document for inspecting the deterioration of the wire connection portion (structure I) including the retention clamp, there is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-174097 (Patent Document 2). In this document, it is an invention for measuring the electrical resistance of a wire connection location (structure I) including a tension clamp, consisting of “wire (main line)-retention clamp-electrical wire (jumper wire)”. A convenient measuring device is provided for making electrical contact from both jumper wires. However, in the present invention, since the resistance change of the entire deteriorated retention clamp is evaluated, the initial deterioration that has occurred locally cannot be accurately detected. In addition, in this case, it is not considered to apply this device to the structure I in the case of including a bypass type conductive line (so-called bypass device) provided around the deteriorated retention clamp. Then, resistance measurement itself becomes impossible.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and is locally applied to a predetermined location where a state change such as deterioration in a conductive line serving as a measurement site should be determined or evaluated. It is excellent in applicability in detection of various deteriorated parts, can be measured in the insulated state even if the wire is live, and is used practically from the viewpoint of cost, measurement workability, judgment accuracy, etc. It is an object of the present invention to provide an easy-to-use conductive line determination apparatus and a measurement device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The conductive line determination method and the measuring device according to the present invention have the following means in order to achieve the above object.
(1) A method of measuring a target portion in a conductive line and determining its state change,
For a through-coil type measurement comprising a coil lead wire wound in an annular shape or a cylindrical shape on the outside, and having a penetrated object placement portion for placing the target location to be measured inside Using the device
By scanning this measurement device at the target location, or by arranging a plurality of measurement devices at the target location,
Obtain electrical output data representing the current distribution reflecting the local contact state at the target location of the conductive line,
Output data that changes as the measurement position moves due to scanning, or output data for each of multiple different measurement positions, or output data that has a structure equivalent to the target location and that has not been changed Or by comparing with
It was set as the conductive line determination method which determines about the local state change of the said object location.
The present invention is particularly effective in determining the deterioration of the target portion and evaluating the state of the target portion.
[0008]
(2) In the conductive line determination method of (1),
The target part to be measured of the conductive line is in a live line state, and the measurement device is a conductive line determination method that is maintained in an insulated state from the target part.
In the present invention, the conductive line at the time of measurement may remain in a live line (energized) state, and data can be acquired using the current flowing therethrough.
(3) In the conductive line determination method of (1) or (2),
The said target location where the said conductive track is measured was made into the conductive track determination method which is a contact location of an electric wire and a compression connection member.
Specifically, the contact portion between the electric wire and the compression connection member refers to a compression connection portion of a tension clamp or an electric wire connection sleeve, and is particularly effective for deterioration in the contact region of the clamp portion.
(4) In the conductive line determination method according to any one of (1) to (3),
The measuring device includes means capable of measuring or determining a measurement position or a measurement distance for a target location to be measured.
As a specific configuration, by attaching (accompanying) a distance meter or a moving position detection sensor to the measurement device, scanning the measurement device at the target location to obtain output information for each distance or position Can do.
In addition, a plurality of measurement positions can be determined by arranging a plurality of through-coil measurement devices made of thin ring-shaped bodies in parallel at a predetermined distance or position.
[0009]
(5) In the conductive line determination method according to any one of (1) to (3),
The measurement device includes long-distance data output means including optical transmission means or radio wave transmission means.
As an example of a specific configuration, an IC tag can be attached (attached) to a measurement device. An IC tag is an IC chip that incorporates sensor means capable of acquiring output data and means for transmitting data information. Data obtained at a remote location, such as an overhead wire or a steel tower, It can be transmitted to the portable electronic device of the worker.
With this IC tag, for example, information can be transmitted periodically at regular time intervals and received on the receiving side, or measurement data can be stored there by installing a memory in this IC tag. You can take it out and manage it later.
[0010]
(6) In the conductive line determination method according to any one of (1) to (3),
A plurality of the measurement devices are arranged at the target location, and the electrical output data obtained for each measurement device is determined by detecting the difference.
In this way, among the through-coil measurement devices made of a thin ring-shaped body, by detecting the difference between the electrical output data between a plurality of adjacent measurement devices (coils), a predetermined distance or Since the information on deterioration and change can be taken out at the position without the influence of noise from the outside of the detection unit, the determination can be made accurately.
(7) A through-coil type comprising a coil lead wire wound in an annular shape or a cylindrical shape on the outside, and a penetrated object placement portion for placing a measurement target location inside A measuring device,
The coil conductor includes an opening / closing part that separates an annular shape or a cylindrical shape at a predetermined location,
The coil conductor was cut when the open / close portion was open, and the measurement device was configured to be connected to the coil conductor when the switch was closed.
(8) In the measuring device of (7),
The measurement target portion of the conductive line is in a live line state, and the measurement device is configured to be kept insulated from the measurement target portion.
[0011]
The conductive line determination method and the measuring device according to the present invention theoretically have the following characteristic points.
(1) By applying Maxwell's equation, the amount of electromotive force due to a magnetic field change caused by an alternating current is measured.
(2) By winding the coil perpendicularly to the current axis direction of the electric wire, the effect of the direction of the main current can be offset, and the amount of current having a direction other than the current axis generated in the conductive line degradation portion can be quantified. .
(3) By scanning the coil in the longitudinal direction of the current, it is possible to measure a local change in the amount of current other than the current axis in the vicinity of the coil.
(4) Since the contact part between the wire and the clamp exists at a position on a concentric circle away from the center of the coil, a part of the magnetic field due to the alternating current other than the current axis of the contact part leaks to the outside of the coil, and the electromotive force is generated in the coil. Is generated.
(5) In order to reduce the effect of magnetic field lines around the coil due to the bypass wire, the difference in electrical output from a plurality of adjacent coils is measured, or the periphery of the coil is surrounded by an iron plate (α-Fe or ferrite Fe Three O Four It is better to cover with a magnetic shield.
The theory used in the present invention is Maxwell's equation representing the relational expression between the current vector flowing from the electric wire into the aluminum and the induced electromotive force generated in the coil.
[Expression 1]
Figure 0004289929
It is based on.
[0012]
The conductive line determination method and measurement device according to the present invention have the following advantages when applied to actual degradation measurement.
-Using a measuring device equipped with a winding-type penetrating coil, it is possible to measure an object such as a connecting pipe, and determine the degree of deterioration of the object by displacement according to the position of the output voltage obtained therefrom. .
The measuring device is provided with a distance meter (position sensor), and an output for each distance and position can be obtained by scanning the device on the object.
・ Even if the penetration coil of the measuring device is fixed and installed at a specific position, if the outputs of multiple signals are compared by arranging multiple coils at short distances, the optical cable or radio wave If the output information is obtained by transmitting the information (using an IC tag) or the like, it is possible to determine the deterioration even at a long distance.
-If the outside of the penetration coil of the measuring device is magnetically shielded or the differential output of a plurality of adjacent coils is evaluated, the influence of the magnetic field from the conductive line or bypass line can be suppressed.
-For each size of the connecting pipe that is the object, it is possible to deal with connecting pipes of any size by preparing through coils having different diameters corresponding to each size.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a conductive line determination method and a measuring device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 is an overview of a power transmission line that is an example of a conductive line that performs deterioration determination according to the present invention. Here, the structural support for laying and holding a plurality of electric wires is a steel tower (10, 20), and is fixed to the ground. As the electric wires to be installed, there are an upper phase electric wire 31, a middle phase electric wire 32, and a lower phase electric wire 33 for flowing electricity, and in addition, there is an overhead ground wire 34 which is a lightning-resistant ground wire. These electric wires (31, 32, 33) can be used as jumper wires (40, 40 ', 42'') via the clamping clamps (16, 16', 16 '') or via jumper sockets. By connecting to new separate jumper wires (40, 40 ′, 42 ″), a transmission line network is formed which is connected and linked between a large number of steel tower diameters. Further, the overhead ground wire 34 stretched between the spans is held and fixed at the overhead ground wire holding portion (11, 21) near the top of the steel tower (10, 20) and connected to the steel tower (10, 20). Has been. The retention clamp (16, 16 ′, 16 ″) is a clamp device for retaining the electric wires (31, 32, 33) to the tower 10, and the insulator device (15, 15 ′, 15 ″) The arm-shaped support portions (12, 12 ′, 12 ″) extending laterally from the steel tower are connected.
[0014]
The present invention is a method for determining deterioration of a conductive line that supplies electricity, and obtains electrical output data of a target location and diagnoses the deterioration. Here, the structure I shown in FIG. 1 will be described as an example of a target location for deterioration determination. FIG. 2 is an enlarged view of the structure I in FIG. 1, which is composed of the electric wire 30 (main line) -the retention clamp 50 -the electric wire 40 (jumper wire) on the span side. A certain clevis 53 is connected to an insulator device and is retained on a steel tower to form a suspended wire diameter. The tension clamp 50 includes a clamp body 51 having a compression connection portion 51A, a clevis 53, a battledore-like connection portion (51B, 52B), and a jumper socket 52 having a compression connection portion 52A. The clamp main body 50 has a compression connecting portion 51A for inserting the electric wire 30 on the span side and compressing and fixing the hexagon from the outer peripheral side, and the jumper socket 52 is also externally inserted by inserting the electric wire 40 on the jumper side. It has a compression connection part 52A for hexagonal compression fixing from the peripheral side. The tension clamp 51 and the jumper socket 52 are electrically and mechanically connected by joining the facet plate-like connecting portions (51B, 52B) of each of the retaining clamps 51 and the jumper sockets 52 so that they have a cross-sectional uneven shape.
[0015]
The clevis 53 here is a retaining member for attaching the retaining clamp 50 to the steel tower, and has an electric wire insertion compression portion 53a that opens to the front end side, into which the steel core wire 30a of the electric wire 30 is inserted. By compressing together from the outer peripheral side, the clevis 53 and the steel core wire of the electric wire 30 are integrally compression-fixed. These are passed through a main body insertion part 51a that penetrates the inside of the clamp body 51, and further, a compression connection part 51A is compression-connected from the outer peripheral side, thereby fixing the three compression connection parts of the clamp body 51, the electric wire 30 and the clevis 53. Are combined together. In the structure I including the retention clamp, the portions where the deterioration is likely to occur include the compression connection portion 51A, the battledore connection portions (51B, 52B), and the compression connection portion 52A.
In the present invention, it is necessary to acquire output data by a measuring device in order to determine deterioration of the conductive line. In FIG. 2, the measuring device 55 is disposed through the compression connection portion 51 </ b> A of the tension clamp 51.
[0016]
FIG. 3 shows the measurement devices (60, 70) according to the present invention, and by using this to collect data, deterioration of the conductive line can be determined.
A through-coil measuring device 60 shown in FIG. 3 (1) has an annular or cylindrical coil frame 61 which is an outer frame made of an insulating material, and is coated with an insulating coating such as an enamel coating. The coil conducting wire 62 is wound a plurality of times. The sensitivity of the coil to be wound increases in proportion to the number of turns, but the smaller the winding width, the more the position accuracy of the deteriorated part contributes to the resolution. The inside of the coil frame 61 is an object placement portion 63 that is a hollow portion that is penetrated, and a target location (object) for measurement is placed there.
[0017]
The measuring device 70 shown in FIG. 3 (2) is also of a penetrating coil type, but an annular or cylindrical frame 71 is provided with an opening / closing part 74, from which an object to be measured can be inserted. it can. The coil lead wire 72 that can be wound has a structure that is separated at a predetermined location of the annular shape or the cylindrical shape of the frame 71, and a wound lead wire joint portion for connecting and separating the coil lead wire 70 in accordance with opening and closing. (72a-72b). This winding conducting wire joint portion (72a-72b) includes a coupling contact for connecting individual coils, and is preferably provided by the number of turns of the coil conducting wire 72. In addition, in order to improve the position resolution of the deterioration detection unit, the frame 71 is separated by the opening / closing unit 74 and can be opened / closed here. Therefore, the frame 71 is formed into a ring shape by an elastic or flexible insulating material. It is good to be made. Further, as a structure that can be opened and closed, the frame body may be formed by an opening and closing structure in which two members having a hinge portion are divided and combined.
[0018]
FIG. 4 (1) is an example of a research facility for simulating the structure I deteriorated by the actual overhead line and collecting data on the structure I. By using this facility, data equivalent to the actual overhead line is obtained in the laboratory. be able to.
In this facility, each of them is connected in the form of a loop, such as a retaining clamp 100-an electric wire 130-a retaining clamp 110-an electric wire 132-a transformer 150-an electric wire 131-a retaining clamp 100, and energized. The measuring device 120 is a ring-shaped measuring device capable of measuring a minute AC resistance, and is arranged at the compression connection portion of the tension clamp, and moves output data little by little in the longitudinal direction of the electric wire while outputting output data at each position. To get.
In addition, as for the two holding clamps 100 and 110, for example, two types of holding clamps are used such that one (100) is a new holding clamp without deterioration and the other (110) is a removed holding clamp with deterioration. It is possible to place and measure clamps, and it is also possible to place a degraded retention clamp that has deteriorated on both one (100) and the other (110).
[0019]
FIG. 4 (2) is a diagram showing an open state of the measuring device 120. A frame body 122 including a coil conductor 123 is opened at the opening / closing portion 121, and a measurement object can be inserted from here. . The openable / closable frame 123 has a structure that is bent into 122 and 122 ′ at the bent portion 122 ″ and is divided into two parts, and forms a hinge-type open / close structure.
FIG. 4 (3) is an explanatory view of the retaining clamp. The tension clamp 100 has a compression connection part 101 with a distance m, and a measuring device 120 is disposed here. The measuring device 120 repeatedly stops and moves at a short distance, and measures from the start position (S) to the end position (E). Electrical output data is acquired for each stop position. For example, here, it is assumed that data is stopped at every 1 cm interval and data is taken at that position. If the electrical output can be measured continuously, the same evaluation can be performed by simply continuously scanning the measuring device.
[0020]
FIG. 5 shows an example of data obtained by the equipment shown in FIG. FIG. 5 (1) shows a new retention clamp 200 and an electric wire (ACSR 160 mm) that are not deteriorated. 2 ), And the electrical resistance value in each part measured by this structure is entered together. FIG. 5 (2) is a variation diagram showing voltage (mV) and current (A) data measured at each measurement position (distance (cm) from the mouth 210B) of the retaining clamp 200. The energization current was measured using three types of 100A, 200A, and 300A.
In FIG. 5, the main body compression portion 44.9Ω refers to the resistance value in the compression connection portion 210 </ b> A of the clamp body 210, and the socket portion 10.8Ω refers to the resistance value in the compression connection portion 220 </ b> A of the jumper socket 220. Further, the battledore portion 12.3Ω is a resistance value at a location excluding the compression connection portion 210A and the compression connection portion 220A in the entire tension clamp 200.
[0021]
The electric wires 240 and 250 used for connection here are normal ACSR, and there is a steel core wire (St stranded wire) in the center, and an aluminum wire (Al stranded wire) around the outside. It has the structure which is made.
The aluminum stranded wire portion 28.4Ω in FIG. 5 is an aluminum wire excluding a portion of the wire portion compressed in the clamp 210 of the electric wire 240 where the aluminum wire is stripped and only the steel core wire is compressed. The resistance value of the location including the portion is shown. Note that the exposed portion of the steel core wire that has been stripped is inserted into the clevis 230 and is compression-connected there.
As can be seen in the data diagram of FIG. 5 (2), it can be seen that the data waveform slightly protrudes or protrudes at a position of a distance of 15 cm from the clamp mouth. This position substantially coincides with the position of the stepped aluminum wire end portion (30b in FIG. 2) of the electric wire 240. Since the retention clamp used here has no deterioration, it is recognized that slight data changes at this position are not due to deterioration, but due to the basic connection structure of the retention clamp.
[0022]
FIGS. 6 (1) and 6 (2) are diagrams showing a structure by a clamp 300 different from that in FIG. 5 and measurement data thereof. Fig. 6 (1) shows a retaining clamp and an electric wire (ACSR 160mm 2 ) Including the electrical resistance values of the respective parts measured here. FIG. 6 (2) is a data diagram measured in this structure, and FIG. 6 (3) is a diagram showing the same data as (2) with the scale changed.
In FIG. 6 (1), the electrical resistance value of each part is 403.3Ω for the main body compression part, 10.6Ω for the socket part, 14.7Ω for the battledore part, and 389.2Ω for the aluminum wire connection part.
6 (2) and 6 (3), a data waveform protrusion (protrusion) starts at a position 15 cm away from the clamp opening (position of the end of the aluminum wire), and the main body compression section is totally resisted. You can see that the value is high. Based on these data, it is determined that a slight deterioration has occurred from the end position of the aluminum wire of the retaining clamp 300 to the clamp opening.
[0023]
7 (1) and 7 (2) are views similar to FIG. 5 and FIG. 6, but showing another clamp 400 structure and measurement data. FIG. 7 (1) shows a retaining clamp 400 and an electric wire 440 (ACSR 160 mm). 2 ), And the electrical resistance value in each part measured here was entered together. FIG. 7 (2) is a data diagram measured in (1). In FIG. 7 (1), the electrical resistance value of each part is 100.6Ω for the main body compression part, 11.7Ω for the socket part, 11.8Ω for the battledore part, and 82.52Ω for the aluminum wire connection part.
As shown in Fig. 7 (2), there is a projection (protrusion) of the data waveform at a position 15cm away from the clamp mouth (the position of the end of the aluminum wire), but the data on the both sides shows very high data. However, it is determined that a slight deterioration has occurred only near the end of the aluminum wire.
[0024]
FIGS. 7 (1 ′) and (2 ′) are views showing the structure of another clamp 500 and the measurement data thereof, as before. FIG. 7 (1 ′) shows a retaining clamp 500 and an electric wire 540 (ACSR 160 mm). 2 ), And the electrical resistance value in each part measured here was entered together. FIG. 7 (2) is a data diagram measured in (1). As shown in FIG. 7 (1), the electrical resistance value of each part is 104.8Ω for the main body compression part, 11.6Ω for the socket part, 12.2Ω for the battledore part, and 90.6Ω for the aluminum wire connection part.
As shown in FIG. 7 (2 '), there is a large projection (protrusion) of the data waveform at a position 15cm away from the clamp mouth (position of the end of the aluminum wire), and the aluminum wire connecting portion 510A has a slightly higher value. As shown, there is a considerable difference from the position of distance 20 or more. It is determined that deterioration has occurred not only on the aluminum wire end but also on the mouth side of the aluminum wire connecting portion 510A.
[0025]
8 (1) and (2) are ACSR 410mm 2 Data (output voltage (mV)) measured at a predetermined position in a clamp with a low resistance (new) and a clamp with the same size but a deteriorated and high resistance (removed product). It is the figure which showed the data which compared the clamp. Data collection is performed using the equipment shown in FIG. 2 The energizing current was 100A. Comparing (1) and (2), a good product and a deteriorated product can be determined at a glance based on the waveform disturbance and the difference in data value height. The new product of (1) is stable at a low value, whereas the deteriorated product of (2) has a considerably high variation in data waveform including a considerably high abnormal value. The deteriorated product (2) is determined to have a high possibility that the deterioration has considerably progressed throughout the main body compression portion.
[0026]
FIG. 9 shows the data shown above re-arranged for comparison of the waveform areas (S1, S2, S3, S4). There are four types of clamp structures, No. 1, No. 2, No. 3, and No. 4, and only the resistance values of the respective compression portions are shown in the drawing. Even when the respective waveform areas are compared visually, it can be estimated that the larger the degree of deterioration, the larger the area. However, only No. 2 has a different vertical scale.
Based on FIG. 9, the respective waveform areas (S1, S2, S3, S4) can be calculated, and this waveform area is compared with the measured compression portion resistance value. As a result, it was found that there is a fairly accurate correlation between the waveform area and the resistance value of the compression part (μΩ).
[0027]
From the measurement data obtained by the inventors so far, the following has become clear.
-Looking at the waveforms of the clamps (No. 1 to No. 4), the protruding position (at a distance of about 15 cm) almost coincides with the position of the end of the stepped aluminum of the inserted electric wire and deteriorated here. I found out.
・ Comparing the resistance of the main body of the tension clamp with the measured result, it can be seen that the higher the resistance value, the larger the protrusion of the waveform at the aluminum end position (distance about 15 cm), and the progress of deterioration is remarkable. is there.
The degree of deterioration tends to appear not only in the amplitude of the waveform but also in the rate of change, and the deterioration can be evaluated more sensitively than the variation in the waveform.
・ The resistance value of the compression part of the main body of the clamp (No. 2) is high, and even in the measurement results with the coil of the measuring device, a high voltage is generated at the position of the compression part mouth (stepped aluminum end) Therefore, the correlation between the two is obvious.
・ 160mm 2 New clamp (Fig. 5) and 410mm 2 Compared to the new retention clamp (Fig. 8), 410mm 2 Is overwhelmingly high at about 200 times, so it is estimated that data is easy to acquire and easy to determine.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to determine deterioration very easily and at low cost while maintaining insulation in a live line state in a conductive line such as an overhead power transmission line. In addition, the device has excellent applicability to devices where the degradation should be judged, and is highly practical in terms of cost, measurement workability, judgment accuracy, etc. A measuring device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a power transmission line as an example of a conductive line for performing deterioration determination according to the present invention.
FIG. 2 is a clamp structure diagram showing an enlarged structure I in FIG. 1;
FIG. 3 is a measuring device used for deterioration determination of the present invention.
FIG. 4 (1) is an example of a research facility for simulating the structure I deteriorated by a solid overhead line, (2) is a diagram showing an open state of the measuring device 120, and (3) is It is explanatory drawing of a retention clamp.
FIG. 5 shows an example of data obtained by the present invention. (1) shows a new retention clamp and electric wire (ACSR 160 mm without deterioration). 2 (2) is a variation diagram showing data of voltage (mV) and current (A) measured at each measurement position of the tension clamp.
FIG. 6 shows another example of data obtained by the present invention. (1) shows another retention clamp and electric wire (ACSR 160 mm). 2 (2) is a data diagram measured here, (3) is a diagram showing the same data scale as (2).
FIG. 7 shows still another example of data obtained by the present invention. (1) shows a retaining clamp 410 and an electric wire 440 (ACSR 160 mm). 2 ), (2) is a data diagram measured in (1), and FIGS. 7 (1 ′) and (2 ′) show yet another clamp structure 500 and its measured data. FIG.
FIG. 8 is an example of data obtained by the present invention; (1) ACSR 410 mm 2 The data (output voltage (mV)) measured at the measurement position is obtained for a clamp with a low resistance (new), (2) a clamp with the same size and a large resistance (withdrawn), and 2 Data comparing the types of clamps.
FIG. 9 is for comparing the waveform areas (S1, S2, S3, S4) of the four types of data of the clamp structure (No. 1, No. 2, No. 3, No. 4) shown above. FIG.
[Explanation of symbols]
30, 31, 32, 33 Electric wire
30a Steel core part of electric wire
16,16 ', 16``, 50 Drain clamp
40, 40 ', 42''jumper wire (wire)
10,20 steel tower
Structure that is the target of I, II, III measurement
53 Clevis
53a Wire insertion compression part
51 Clamp body,
51A Compression connection (main wire side)
51a insertion part
51B, 52B Battledore connection
52 Jumper socket
52A Compression connection (jumper wire side)
60,70 Measuring device
61,71 Coil frame
62,72 coil conductor
63,73 Object placement section
72a, 72b Winding conductor joints
74 Opening and closing part
100,110 retention clamp
101 Compression connection
130,131,132 electric wire
150 transformer
120 Measuring device
121 Opening and closing part
122 Frame
122 '' bent part
123 Coil conductor
200,300,400,500 Tension clamp

Claims (8)

導電線路における対象箇所を測定してその状態変化を判定する方法であって、
外部には円環状または円筒状に巻回されたコイル導線を備え、内部には測定する前記対象箇所を配置するための貫通された対象物配置部を備えて構成される貫通コイル式の測定用デバイスを用い、
この測定用デバイスを前記対象箇所で走査させるか、もしくは複数の測定用デバイスを前記対象箇所に配置するか、することにより、
導電線路の対象箇所における局部的な接触状態を反映した電流分布を表す電気的な出力データを取得し、
走査による測定位置の移動に伴ない変化する出力データ、あるいは複数の異なる測定位置ごとの出力データ、を比較するか、または、対象箇所と同等な構造を有する状態変化のない箇所から取得した出力データと比較するかする、ことによって、
前記対象箇所の局部的な状態変化についての判定を行なう導電線路判定方法であり、
前記導電線路は、撚り線を備える電線であり、
前記対象箇所は、前記撚り線と引留クランプまたは電線接続スリーブとの接触部位を備える圧縮接続部であって、
前記接触部位が前記コイル導線の中央から離れた同心円上の位置に存在するため、前記接触部位の電流軸以外の交流電流による磁界の一部がコイル外部に漏れて、コイルに起電力を発生させ、
前記コイル導線は前記電線の電流軸方向に垂直に巻かれて、主電流の向きの効果を相殺させ、前記圧縮接続部において発生する電流軸以外の方向をもつ電流量を定量化させ、
前記コイル導線を電流長手方向に走査させることによって、前記コイル導線は付近の、電流軸以外の電流量の局所的な変化を測定する、ことを特徴とする導電線路判定方法。
A method of measuring a target location in a conductive line and determining its state change,
For a through-coil type measurement comprising a coil lead wire wound in an annular shape or a cylindrical shape on the outside, and having a penetrated object placement portion for placing the target location to be measured inside Using the device
By scanning this measurement device at the target location, or by arranging a plurality of measurement devices at the target location,
Obtain electrical output data representing the current distribution reflecting the local contact state at the target location of the conductive line,
Output data that changes as the measurement position moves due to scanning, or output data for each of multiple different measurement positions, or output data that has a structure equivalent to the target location and that has not been changed Or by comparing with
A conductive line determination method for determining a local state change of the target location ,
The conductive line is an electric wire provided with a stranded wire,
The target portion is a compression connection portion including a contact portion between the stranded wire and the retention clamp or the wire connection sleeve,
Since the contact part is located on a concentric circle away from the center of the coil conductor, a part of the magnetic field due to the alternating current other than the current axis of the contact part leaks to the outside of the coil to generate an electromotive force in the coil. ,
The coil conductor is wound perpendicularly to the current axis direction of the electric wire to cancel the effect of the direction of the main current, to quantify the amount of current having a direction other than the current axis generated in the compression connection part,
A method for determining a conductive line , wherein the coil conductor is scanned in the longitudinal direction of the current to measure a local change in the amount of current in the vicinity of the coil conductor other than the current axis .
請求項1に記載の導電線路判定方法において、In the conductive line determination method according to claim 1,
前記対象箇所は、架空地線に引留クランプが圧縮接続された架空地線保持部である、ことを特徴とする導電線路判定方法。The method according to claim 1, wherein the target location is an aerial ground wire holding unit in which a retention clamp is compression-connected to the aerial ground wire.
請求項1に記載の導電線路判定方法において、In the conductive line determination method according to claim 1,
前記対象箇所は、アルミ撚り線を備える電線と引留クランプあるいは電線接続スリーブとが圧縮接続された箇所である、ことを特徴とする導電線路判定方法。The said target location is a location by which the electric wire provided with the aluminum strand wire, the retention clamp, or the electric wire connection sleeve was compression-connected, The conductive line determination method characterized by the above-mentioned.
請求項1〜3いずれかに記載の導電線路判定方法において、
前記導電線路の測定される前記対象箇所は活線状態であり、前記測定用デバイスは前記対象箇所とは絶縁状態に保持される、ことを特徴とする導電線路判定方法。
In the conductive line determination method in any one of Claims 1-3,
The method for determining a conductive line, wherein the target portion to be measured of the conductive line is in a live state, and the measuring device is maintained in an insulated state from the target portion.
請求項1〜3いずれかに記載の導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは、測定の対象箇所についての測定位置または測定距離を、計測するか確定するかの手段を備える、ことを特徴とする導電線路判定方法。
In the conductive line determination method in any one of Claims 1-3,
The measurement device includes a means for measuring or determining a measurement position or a measurement distance for a measurement target location.
請求項1〜3いずれかに記載の導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは、光伝送手段または電波発信手段を含む遠距離データ出力手段を備える、ことを特徴とする導電線路判定方法。
In the conductive line determination method in any one of Claims 1-3,
The measuring device includes a long-distance data output unit including an optical transmission unit or a radio wave transmission unit.
請求項1〜3いずれかに記載の導電線路判定方法において、
前記測定用デバイスは前記対象箇所に複数個数が配設され、前記測定用デバイス毎に得られた電気的出力データについて、その差分を検出することにより判定を行う、ことを特徴とする導電線路判定方法。
In the conductive line determination method in any one of Claims 1-3,
Conductive line determination, wherein a plurality of the measurement devices are arranged at the target location, and the electrical output data obtained for each measurement device is determined by detecting a difference therebetween. Method.
請求項1〜3いずれかに記載の導電線路判定方法において、
前記コイル導線は、円環形状または円筒状形状を所定箇所で分離する開閉部を備え、
この開閉部が開状態においては前記コイル導線は切断され、閉状態においては前記コイル導線が接続されるように構成される、ことを特徴とする導電線路判定方法
In the conductive line determination method in any one of Claims 1-3,
The coil conductor includes an opening / closing part that separates an annular shape or a cylindrical shape at a predetermined location,
The coil conductor in the opening and closing portion is opened is cut, conductive traces determination method characterized by configured, it as the coil wire is connected in the closed state.
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