JP2001078349A - Ｏｆケーブル線路における漏油検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最低動作温度よりも高温の環境において、Ｏ
Ｆケーブル線路における漏油検出を早期に行い、漏油量
を抑制できる漏油検出方法を提供する。 【解決手段】 ＯＦケーブル線路の給油槽温度Tを検知
するステップと、この油槽の油量Vを計測するステップ
と、検知温度Tと油槽の最低動作温度Tminとの差に相当
する温度差ΔTに見合う油槽本体内の油量変化量Vbu(T)
を演算するステップと、検知油量Vが、油槽の最低動作
温度Tminにおける無負荷時の下限油量Vminに前記油量変
化量Vbu(T)を加算した油量を下回ったときに漏油注意報
を発信するステップとを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＯＦケーブル線路に
おける油量・油圧監視方法兼早期漏油検出方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＯＦケーブル線路用給油槽の容
量は、図１に示すように、系統内最大変化油量Voと漏油
事故が発生した時に油補給あるいは線路点検・漏油箇所
検出・応急処置を講じるための時間を確保するための余
裕油量Vsの合計を対象にして決定され、前者の下限油量
レベルに油量警報が設定されている。このうち、最大変
化油量Voは全負荷変動による変化油量Vaと線路の周囲温
度変化による変化油量Vbとから構成される。又、油量が
直接計量出来ない内ガス型圧力油槽を用いた給油方式を
採用した線路においては、図２に示すように、最低動作
温度Tmin（冬季）において残存油量がほぼVsとなる圧力
Paを下限警報圧力としており、下限警報圧力Paを下回っ
たときに漏油警報が発信される漏油検知方法が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の検
知方法では、油槽温度に関係なく油量又は油圧が下限警
報点まで低下したときに警報が発信されるため、最低動
作温度の場合を除き漏油事故の検出が遅れることにな
る。その結果、事故検出までに流出する油量が多くなっ
て環境汚染上好ましくない。これは、例えば最高使用温
度（盛夏）・全負荷条件下において漏油事故が発生した
場合、系統内最大変化油量Voの油量が流出した後に警報
が発信されるためである。また、流出する油量が多くな
ることは給油設備の有効活用上においても非効率的であ
る。

【０００４】従って、本発明の主目的は、最低動作温度
よりも高温の環境において、ＯＦケーブル線路における
油量・油圧監視方法兼早期漏油検出方法を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、線路の周囲温
度変化に伴う変化油量Vbを考慮することで上記の目的を
達成する。

【０００６】すなわち、本発明漏油検出方法の第１の特
徴は、ＯＦケーブル線路の給油槽温度Tを検知するステ
ップと、この油槽の油量Vを計測するステップと、検知
温度Tと最低動作温度Tminとの差に相当する温度差ΔTに
見合う油槽本体内の油量変化量Vbu(T)を演算するステッ
プと、油量Vが、最低動作温度Tminにおける無負荷時の
下限油量Vminに前記油量変化量Vbu(T)を加算した油量を
下回ったときに漏油注意報を発信するステップとを具え
ることを特徴とする。

【０００７】ここで、線路の周囲温度変化による変化油
量Vbは、油槽の温度変化に正比例する油槽本体内油量の
変化量Vbuと周囲温度変化に伴うケーブルおよび接続箱
内の油量変化量Vbcとの合計からなる。つまり、任意の
温度Tにおける変化油量Vb(T)＝Vbu(T)＋Vbc(T)となる。
従って、少なくとも変化量Vbu(T)を考慮して閾値を設定
すれば、より早期に漏油を検知することができる。さら
に変化量Vbc(T)も考慮して閾値を設定すれば、一層効果
的である。変化量Vbc(T)は検知温度Tの関数として演算
すればよい。

【０００８】また、本発明の第２の特徴は、油圧によっ
て線路を監視する内ガス型圧力油槽を用いたＯＦケーブ
ル線路において、給油槽温度Tを検知するステップと、
この油槽の油圧Pを計測するステップと、検知油圧Pに、
最低動作温度Tminと検知温度Tとの比を乗じた油圧P’を
演算するステップと、油圧P’が、最低動作温度Tminに
おける無負荷時の下限警報圧力Paを下回る場合に漏油警
報を発信するステップとを具えることにある。なお、温
度は絶対温度、圧力は絶対圧力である。

【０００９】さらに、本発明の第３の特徴は、直接油量
を計測できない圧力油槽給油方式の場合、油圧Pと検知
温度Tに基づいて油量を求めることにある。すなわち、
ＯＦケーブル線路の給油槽温度Tを検知するステップ
と、この油槽の油圧Pを計測するステップと、検知温度
T、検知圧力Pにおける油量Vを算出するステップと、油
圧Pと検知温度Tに基づいて、検知油量Vと最低使用温度
の下限警報圧力Paにおける油量すなわち正常状態におけ
る最低動作油量との差Vdifを演算するステップと、この
油量差Vdifが請求項１記載の方法により演算したVbu(T)
を下回った場合、あるいは請求項２記載の方法により演
算したVbu(T)＋Vbc(T)を下回った場合、漏油注意報を発
信するステップと具えることを特徴とする。

【００１０】そして、第４の特徴は、漏油注意報または
漏油警報を発信後、経時的に得られる複数の油量Vのデ
ータから油量と経過時間との一次回帰式を逐次導出する
ステップと、この回帰式により油槽内残存油量が危険状
態に到達する迄の時間を算出するステップと、危険状態
に到達する迄の時間に応じて、応急処置の緊急度合を選
定・表示するステップとを具えることにある。これによ
り、応急処置の緊急度合いに応じた対処を採ることがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （実施例１）図２あるいは図３に示すように、系統最大
変化油量Voは、全負荷変動による変化油量Vaと線路の周
囲濃度変化による変化油量Vbの合計であり、従来の下限
油量警報点は最低動作温度（冬季）・無負荷時の油量レ
ベルVminに設定されたり圧力油槽給油方式の場合にはVm
inに相当するTminにおける圧力Paに設定されている。こ
こで、各符号は次の通りである。

【００１２】Tmax：最高動作温度（本例では35℃＝308
°K） Tmin：最低動作温度（本例では−20℃＝253°K） T：任意温度（Tmin≦T≦Tmax） V：検知油量 Vo＝Va+Vb：系統最大変化油量 Va：全負荷変動による変化油量 Vb：周囲温度変化による線路の全変化油量 Vs：余裕油量 Vb(T)：任意温度Tにおける周囲温度変化による変化油量 Vmax：上限油量（最高動作温度・全負荷状態の油量） Vmin：下限油量（最低動作温度・無負荷状態の油量） Vdif：算出油量差（検知油量Vと下限警報圧力Paにおけ
る油量との差） Pmax：最高動作温度における最高動作圧力 Pmin：最高動作温度における最低動作圧力 Pa：下限警報圧力 P：温度Tにおける任意の動作油圧

【００１３】本発明では、線路の周囲温度変化による変
化油量Vbに着目し、この変化油量分を考慮して警報を早
期に発信させる。それには、先ず給油槽に油量又は油圧
及び温度センサーを取り付け、定期的に計測の上、それ
らのデーターを取り込み、演算装置（図示せず）に伝送
する。そして、演算装置で以下の手順により漏油の有無
を判断する。

【００１４】線路の周囲温度変化による変化油量Vbは、
図３に示す通り、油槽の温度変化に正比例する油槽本体
内油量の変化分Vbuとそれ以外の線路構成要素であるケ
ーブル・接続箱内油量の変化分Vbcの合計であり、任意
の温度Tにおける変化油量：Vb（T）は次の通りとなる。

【００１５】

【数１】

【００１６】Vbc（T）は対象線路の条件に応じて設定す
る油槽温度Tの近似関数により算出する油量で最大値はV
bcである。例えば、ケーブル、終端箱、接続箱などの数
量と単位油量、ならびに周囲の変化温度などからこれら
の合計変化油量を求め、油槽温度Tの近似関数とする。

【００１７】異常の有無を判別する閾値を、最低動作温
度Tminにおける無負荷時の下限油量Vminに前記油量変化
量Vbu(T)を加算した量、より好ましくはさらに油量変化
量Vbc(T)をも加算した油量ValTとする。すなわち、図３
におけるA-Lラインが閾値となる。そして、検知油量Vが
ValT（A-Lライン）を下回った場合に注意報を発信す
る。

【００１８】66kV、３×325mm^２0F線路（亘長約４km）
への適用例で上記の効果を説明すれば、各油量は次の通
りとなる。なお、単位は全て（Lr）である。

【００１９】系統最大変化量（Vo）：930 全負荷変動による変化油量（Va）：510 線路の周囲温度変化に伴う変化油量（Vb）：420 油槽の温度変化に正比例する油槽本体内油量の変化分
（Vbu）：130 ケーブル・接続箱内油量の変化分（Vbc）：280

【００２０】従って、最高動作温度（夏季）・全負荷状
態で漏油事故が生じた場合を想定し、従来方法と本発明
方法とにおいて異常の有無判別境界までの流出油量を比
較すると表１の通りとなる。つまり、VbuとVbcを共に考
慮した場合は、注意報が発生されるまでの流出油量が従
来方法に比べて55％となっており、注意報発生時の余裕
油量も従来方法の５倍近くになっている。但し、最低動
作温度（冬季）・無負荷時に漏油が起こっても、早期漏
油検知・漏油量抑制効果はないが発生確率的に極めて希
であり本発明の効果を損うものではない。

【００２１】

【表１】

【００２２】（実施例２）以上の説明は、油量を直接検
知できる場合であるが、油量を直接検知できない圧力油
槽給油方式（例えば内ガス式）の場合は、定期的に測定
・伝送された油圧及び温度データーを「油槽の動作特性
算定式に」代入し、最低動作温度（冬季）における下限
警報圧力Paとの油量差Vdifを算定する。

【００２３】図２に基づいて圧力油槽の動作特性で説明
する。圧力油槽のガス係数をK、セル数をNとすれば、油
圧P、温度Tでの油量と最低動作温度における下限警報圧
力Paでの油量即ち、正常時の最小動作油量レベルとの油
量差Vdifは次式で算定できる。

【００２４】

【数２】

【００２５】従って、この油量差Vdifが図２に示す閾
値、つまりA-L線上の油量「Vb(T)」より多ければ「正
常」、少なければ「異常」と判定し、注意報を発する。
もちろん、この場合、「Vb(T)」はVbu(T)のみ考慮する
場合と、Vbu(T)とVbc(T)を共に考慮する場合の双方が考
えられる。

【００２６】なお、油槽温度に対応するA-Lラインに相
当する油量は、実施例１と同様に、予め設定された油槽
温度を関数とする計算式によりその都度自動的に算定さ
れるものである。なお、この場合の効果例も前記実施例
１の場合と同様である。

【００２７】（実施例３）油量を直接検知できない圧力
油槽給油方式においては、密封された圧縮ガスを圧力媒
体としている事から圧力は絶対温度に比例する。従っ
て、温度Tにおける油圧Pを、油槽最低動作温度Tmin相当
圧力P’に比例換算し、この相当圧力P’が、下限警報圧
力Paを下回った場合に、警報を発信させる。すなわち、
警報発信条件は次の通りである。

【００２８】

【数３】

【００２９】この相当油圧P’は、図３におけるA-A’ラ
イン上、即ち、健全状態における下限油量Vminライン上
の油槽温度Tの時の油圧であって、実施例２の方法と併
用した場合には、理論的に実施例２の方法による注意報
が先行発信されることになる。従って、実施例２の方法
により「注意報」、実施例３の方法により「警報」とす
る２段階方法とし、監視方法の信頼性向上が期待でき
る。

【００３０】なお、実施例1で取り上げた線路を対象と
し、最高動作温度において漏油事故が生じた場合につい
て、漏油量低減効果を説明すると表２の通りとなる。漏
油検出までの流出油量を320（Lr）低減することがで
き、その油量を余裕油量として活用することができるた
め、従来方式に比較して同一設備容量で約４倍の余裕油
量を確保できることになる。

【００３１】

【表２】

【００３２】（実施例４）実施例１又は２の方法におい
て、「異常検出時点」を起動点とし、それ以降、任意の
時間間隔（h）で算定した複数の動作油量データー（V
h）を用いて、油量と経過時間との一次回帰式を適宜自
動的に設定する。その回帰式の傾き＝漏油速度L（Lr/H
r）及び起動点の油量（V）及び時刻から、油槽内残存油
量が危険領域（Vr）、例えば「残存油量＝0」に至る迄
の時間（H）及びその時刻を算出・予測し、危険領域に
至るまでの時間応じた「応急処置の緊急度合い」を区分
表示する。

【００３３】

【数４】

【００３４】「応急処置の緊急度合い」を区分具体例は
表３の通りである。

【００３５】

【表３】

【００３６】この緊急度合いを表示する利点は、線路保
守員の夜間・休日等における不意の緊急出動を回避し、
精神的圧迫感からの解放する共に、緊急事態通報による
線路機能維持等の保守作業に対して貴重な情報を提供で
きることにある。

【００３７】実施例２の方法と実施例３の方法を併用
し、かつ実施例４の漏油検知方法のフローチャートを図
４に示す。ステップS1で計測した油圧P、温度Tを演算装
置へ出力する。ステップS2において算出油量差Vdifを油
圧P・温度Tより求める。ステップS3で温度Tから異常の
有無を判別する閾値となる油量ValTを求める。ステップ
S4で、Vdif≧ ValT（Vb(T)）の場合は「正常」、Vdif＜
ValT（Vb(T)）の場合は「異常」と判断する。「正常」
の場合、油槽温度Tに応じて算出油量差Vdifの絶対値か
ら負荷変動に対応した油量の算出を行う。つまり、周囲
温度変化による変化油量を油槽温度をベースにトリミン
グして全負荷相当を100％、無負荷相当を0％とした負荷
変動対応油量％を表示する（図５参照）。負荷変動対応
油量％を表示することで、線路の負荷変動と照合した上
で変化油量の妥当性を評価することができ、微小事故、
ホットスポットの出現による線路の異常温度検出を行う
等の場合に有益である。さらに、ステップS5で算出油量
差Vdifの経時的変化状況を表示する。これは、検知開始
時点を起点とし、測定時点ごと、毎正時ごと、毎日の最
低余裕油量を切り替え表示できるようにし、一定期間過
去に遡ってデータの推移を表示する。そして、前記遡及
期間を過ぎたデータは順次自動的に消去していく。上記
表示を行えば、ステップS1にリターンされる。

【００３８】一方、「異常」と判断された場合、ステッ
プS6で温度Tに基づいて油槽最低動作温度Tmin相当圧力
P’を算出する。ステップS7において相当圧力P’が下限
警報圧力Pa以下の場合、漏油が生じたとして警報を発信
し、下限警報圧力Paを超えている場合、漏油可能性あり
として注意報を発信する。

【００３９】続いて、ステップS8で注意報、警報が出た
計測時点における余裕油量を算出する。ステップS9で余
裕油量に応じて処理緊急度合いを表示する。そして、余
裕油量の経時的変化状況をグラフに表示して、ステップ
S1にリターンする。例えば、図６に示すように、例えば
６分ごとに計測を行い、油量減少程度をグラフ表示す
る。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明漏油検出方
法によれば、周囲温度変化に伴う変化湯量を考慮して漏
油検知を行うため、最低動作温度よりも高温の環境にお
いて、ＯＦケーブル線路における早期漏油検出が行え、
流出する油量を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給油槽容量の内訳を示す説明図である。

【図２】給油槽における油圧と油量の関係を示すグラフ
である。

【図３】線路の周囲温度変化による変化油量を示す説明
図である。

【図４】本発明方法のフローチャートである。

【図５】（A）は検知油量を絶対値表示したグラフであ
るを全負荷相当を100％、無負荷相当を0％とした負荷変
動対応油量％を示すグラフである。

【図６】本発明方法のフローチャートである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＯＦケーブル線路の給油槽温度Tを検知
   するステップと、 この油槽の油量Vを計測するステップと、 検知温度Tと油槽の最低動作温度Tminとの差に相当する
   温度差ΔTに見合う油槽本体内の油量変化量Vbu(T)を演
   算するステップと、 検知油量Vが、油槽の最低動作温度Tminにおける無負荷
   時の下限油量Vminに前記油量変化量Vbu(T)を加算した油
   量を下回ったときに漏油注意報を発信するステップとを
   具えることを特徴とするＯＦケーブル線路における漏油
   検出方法。
2. 【請求項２】 さらにケーブル・接続箱内の周囲温度変
   化による油量変化量Vbc(T)を検知温度Tの関数として演
   算する手段と、 油量Vが、最低動作温度Tminにおける無負荷時の下限油
   量Vminに前記油量変化量Vbu(T)と油量変化量Vbc(T)とを
   加算した油量を下回ったときに漏油注意報を発信するス
   テップとを具えることを特徴とする請求項１記載のＯＦ
   ケーブル線路における漏油検出方法。
3. 【請求項３】 油槽内油量を直接測量できない内ガス型
   圧力油槽を用いて給油するＯＦケーブル線路において給
   油槽温度Tを検知するステップと、 この油槽の油圧Pを計測するステップと、 油圧Pに、油槽の最低動作温度Tminと検知温度Tとの比
   （Tmin/T）を乗じた油圧P’を演算するステップと、 その油圧P’が、油槽の最低動作温度Tminにおける無負
   荷時の下限警報圧力Paを下回る場合に漏油警報を発信す
   るステップとを具えることを特徴とするＯＦケーブル線
   路における漏油検出方法。なお、温度の単位は絶対温
   度、圧力は絶対圧力である。
4. 【請求項４】 油槽内油量を直接測量できない内ガス型
   圧力油槽を用いて給油するＯＦケーブル線路の給油槽温
   度Tを検知するステップと、 この油槽の油圧Pを計測するステップと、 検知温度T、検知圧力Pにおける油量Vを算出するステッ
   プと、 検知油圧Pと検知温度Tに基づいて、検知油量Vと油槽の
   最低使用温度の下限警報圧力Paにおける油量との差Vdif
   を演算するステップと、 この油量差Vdifが請求項１記載の方法により演算したVb
   u(T)を下回ったときに漏油注意報を発信するステップと
   具えることを特徴とするＯＦケーブル線路における漏油
   検出方法。
5. 【請求項５】 油量差Vdifが請求項２の方法により演算
   したVbu(T)とVbc(T)との合計油量を下回った場合に漏油
   注意報を発信するステップを具えることを特徴とする請
   求項４記載のＯＦケーブル線路における漏油検出方法。
6. 【請求項６】 漏油注意報または漏油警報を発信後、経
   時的に得られる複数の検知油量Vのデータあるいは給油
   槽温度Tと圧力Pから算定した油量と経過時間との一次回
   帰式を逐次導出するステップと、 この回帰式により油槽内残存油量が危険状態に到達する
   迄の時間を算出するステップと、 危険状態に到達する迄の時間に応じて、応急処置の緊急
   度合を選定・表示するステップとを具えることを特徴と
   する請求項１または３に記載のＯＦケーブル線路におけ
   る漏油検出方法。