JP3759219B2 - insulator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低圧、高圧、特別高圧の架空送配電系において、電線を電柱や鉄塔等の支持物に絶縁して支持するのに用いる碍子、より詳しくは、漏洩電流を測定し得るようにした碍子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の碍子として、例えば、図3に示すようなものが知られている。この碍子21は、ピン碍子を示すもので、磁器22と、この磁器22を図示しない支持物に固定するための鉄よりなるピン23とを有する。磁器22には、架空電線を支持する凹状の支持部分22aが形成されており、また、高圧用の場合には、その下端部分22bに赤色うわ薬が塗布されるようになっている。
【0003】
このような碍子は、架空送配電系において、電線を電柱や鉄塔等の支持物に絶縁して支持するのに広く用いられているが、特に、海岸に近い所に設置される場合には、塩害などの碍子汚損による漏洩電流が、大きな問題となっている。すなわち、碍子の表面汚損が進むと漏洩電流が増大して、電力が損失するばかりでなく、絶縁耐力が低下して大規模な地絡事故が発生するおそれがある。この碍子の塩汚損には、台風による急速汚損と、季節風時を含む常時累積汚損とがあるが、どちらも、地域や季節によって大きく異なるため、時間と汚損の度合とを一概に決めることができない。
【0004】
そこで、従来は、地域毎に、例えば過去数年間のデータをもとに碍子の汚損の進行度合いを予測し、その予測結果に基づいて放水等により碍子を定期的に洗浄するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過去の膨大なデータから碍子の汚損の進行度合いを予測するのは、きわめて面倒かつ困難である。また、汚損の度合いを予測しても、鉄塔、電柱等の設置場所は、おのずと自然環境が異なることから、汚損が予想よりも早く進行して、漏洩電流が予想される期間よりも早く規定値に達したり、あるいは汚損の進行が予想よりも遅い場合があり、碍子を効率よく洗浄できなかった。
【0006】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、碍子の汚損の度合いを簡単かつ正確に知ることができ、したがって碍子を効率よく洗浄でき、漏洩電流による電力損失を有効に低減できると共に、大規模な地絡事故の発生を未然に防止できるよう適切に構成した碍子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、支持物に固定するためのピンを有し、電線を絶縁して支持する碍子において、
前記ピンを非磁性金属をもって構成すると共に、該ピンの周囲に漏洩電流を測定するための変流器を設けたことを特徴とするものである。
【0008】
前記変流器は、高透磁率磁性材料からなるシールドケースで覆うのが、電線が発する交流磁界から変流器を磁気シールドする点で好ましい。
【0009】
前記シールドケースは、電線の支持部分から遠い側において碍子のピンに固定し、支持部分に近い側においては、前記ピンに電気的にも、空間的にも接触しないよう構成するのが、漏洩電流を正確に測定する点で好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施形態を示すものである。図1において、架空電線1a,1bは、それぞれ碍子2に絶縁支持され、これら碍子2は腕金3を介して支持物4に固定されている。
【0011】
碍子2は、図2に詳細に示すように、磁器5と、この磁器5を腕金3に取り付けるためのピン6とを有する。磁器5には、架空電線を支持する凹状の支持部分5aを形成し、また、高圧用の場合には、その下端部分5bに赤色うわ薬を塗布する。ピン6は、非磁性金属、例えば、SUS304をもって形成し、その周囲には、高透磁率磁性材料からなるシールドケース7に収容して変流器8を設ける。シールドケース7は、磁器5の電線の支持部分5aから遠い側においてピン6に固定し、支持部分5aに近い側においては、ピン6に電気的にも、空間的にも接触しない構造とする。
【0012】
ここで、例えば、架空電線1aを支持している碍子2の磁器5の表面が塩害等により汚損すると、腕金3が図示しない接地線を介して接地されている場合は、架空電線1aから、磁器5の表面、ピン6、腕金3および接地線を通して漏洩電流が流れ、支持物4が鉄塔の場合には、架空電線1aから、磁器5の表面、ピン6、腕金3および支持物4を通して漏洩電流が流れることになる。また、支持物4がコンクリート等の絶縁物からなり、腕金3も接地されていない場合には、架空電線1b側の碍子2の汚損の進み具合にもよるが、架空電線1a,1b間で、それぞれの碍子2の磁器5の表面、ピン6および腕金3を通して漏洩電流が流れることになる。
【0013】
この実施形態では、上述したように碍子2の磁器5の表面およびピン6を通して流れる漏洩電流を変流器8で測定して、信号線9を経て支持物4に取り付けたデータ記録装置10に記憶する。データ記録装置10には、例えば、A/Dコンバータ、マイクロプロセッサ、メモリを設け、漏洩電流の大きさに対応して変流器8から出力される電圧信号を、A/Dコンバータでディジタル信号に変換してメモリに記憶するようにする。
【0014】
このように、漏洩電流をデータ記録装置10に記録することにより、例えば、メモリとして、ICメモリーカードやフロッピディスク等の記憶媒体を用いた場合は、ある一定期間記憶したのち、記録媒体のみを回収して事務所等の解析装置で解析することが可能となる。また、バックアップ用バッテリ付きのメモリを用いた場合には、データ記録装置10を本体ごと回収して解析することが可能となる。あるいは、データ記録装置10に通信機能を持たせた場合には、遠隔地の情報を逐一管理事務所等で観測することが可能となる。
【0015】
上述したように、この実施形態では、碍子2のピン6を非磁性金属であるSUS304で形成しているので、これを磁性金属で形成する場合に比べて、碍子2に支持された架空電線を流れる電流によって発生する磁界の影響を受けることなく、漏洩電流を正確に測定することが可能となる。
【0016】
ここで、本発明者は、図1に示した実施形態において、架空電線1a,1bに2000〔A〕の電流を流して、漏洩電流を測定する実験と、碍子として、ピンが鉄で形成されている図3に示した従来の碍子に変流器を組み込んだものを用いて、同様にして漏洩電流を測定する実験とを行った。なお、各実験において、碍子は汚損されていないものを用いた。
【0017】
その結果、前者の図1に示す実施形態における実験では、漏洩電流は、測定系のノイズ以下で観測されなかった。これに対して、後者の従来の碍子に変流器を組み込んだ実験では、約200〔mA〕のみせかけの漏洩電流が観測された。すなわち、碍子のピンを磁性金属で形成すると、これによって架空電線を流れる電流により発生する磁界が増幅されるため、変流器の出力が漏洩電流よりも大きくなって、正確な測定ができなくなる。
【0018】
また、上述した実施形態では、変流器8を高透磁率磁性材料からなるシールドケース7で覆うようにしている。このように、変流器8を磁気シールドすれば、碍子2に支持された架空電線を流れる電流が作る磁界のノイズを大幅に低減することができる。本発明者による実験によれば、シールドケース7を設けると、これを設けない場合に比べて、ノイズレベルを10倍近く低くできることが確認できた。
【0019】
しかも、シールドケース7は、上述したように、磁器5の電線の支持部分5aから遠い側においてピン6に固定し、支持部分5aに近い側においては、ピン6に電気的にも、空間的にも接触しない構造としているので、漏洩電流を変流器8の中心部のピン6を経て有効に流すことができると共に、ピン6とシールドケース7とを電気的に共通アースとすることができる。したがって、ノイズレベルを大幅に低下できるので、ノイズに強く、正確な測定が可能となる。すなわち、シールドケース7を、磁器5に近い側と遠い側との両側でピン6に固定すると、漏洩電流はシールドケース7の表面を流れ易くなり、変流器8の中心部のピン6には流れにくくなるため、正確な測定ができなくなる。また、両側をピン6から電気的に浮かせて支持すると、アースが共通でないために、シールドケース7の電位が上昇して、電界によるノイズが増加することになる。
【0020】
なお、この発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ピン碍子を示したが、支持物に固定するためのピンを有する他の碍子、例えば、ラインポスト碍子や中実碍子等にも、この発明を有効に適用することができる。また、上述した実施形態では、ピン6をステンレス系の非磁性金属で形成したが、ステンレス系以外の他の非磁性金属で形成することもでき、これにより同様の効果を得ることができる。さらに、シールドケース7は、支持する電線からの磁界の影響が少ない場合には、これを省略することができる。
【0021】
【発明の効果】
この発明によれば、電力の架空送配電線における漏洩電流をモニタすることができるので、碍子の汚損の度合いを簡単かつ正確に知ることができ、これにより碍子を効率よく洗浄することができる。したがって、漏洩電流による電力損失を有効に低減できると共に、大規模な地絡事故の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す図である。
【図2】図1に示す碍子を一部断面で示す外観図である。
【図3】従来の碍子を一部断面で示す外観図である。
【符号の説明】
1a 架空電線
1b 架空電線
2 碍子
3 腕金
4 支持物
5 磁器
5a 支持部分
6 ピン
7 シールドケース
8 変流器
9 信号線
10 データ記録装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an insulator used to insulate and support an electric wire on a support such as a power pole or a steel tower in a low-voltage, high-voltage, extra-high-voltage aerial transmission and distribution system, and more specifically, a leakage current can be measured. It is about Choshi.
[0002]
[Prior art]
As a conventional insulator, for example, the one shown in FIG. 3 is known. This
[0003]
Such insulators are widely used in an aerial transmission and distribution system to insulate and support electric wires with support such as utility poles and steel towers, especially when installed near the coast, Leakage current due to salt pollution such as salt damage is a major problem. That is, as the surface contamination of the insulator progresses, the leakage current increases and power is lost, and the dielectric strength is reduced, which may cause a large-scale ground fault. There are two types of salt fouling of eggplant: rapid fouling due to typhoons and constant cumulative fouling, including during seasonal winds. However, since both differ greatly depending on the region and season, the time and degree of fouling cannot be determined. .
[0004]
In view of this, conventionally, for example, the degree of progress of the fouling of the insulator is predicted based on the data for the past several years for each region, and the insulator is regularly washed by water discharge or the like based on the prediction result.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is extremely troublesome and difficult to predict the degree of progress of eggplant contamination from a large amount of past data. In addition, even if the degree of pollution is predicted, the installation location of towers, utility poles, etc. is naturally different from the natural environment, so the pollution progresses faster than expected and the specified value is earlier than the period in which leakage current is expected. Or the progress of fouling may be slower than expected, and the insulator could not be cleaned efficiently.
[0006]
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and can easily and accurately know the degree of contamination of the insulator, so that the insulator can be efficiently cleaned, and the power loss due to leakage current is effective. It is an object of the present invention to provide an insulator that is appropriately configured so that the occurrence of a large-scale ground fault can be prevented.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a pin for fixing to a support, and insulates and supports an electric wire,
The pin is made of a non-magnetic metal, and a current transformer for measuring leakage current is provided around the pin.
[0008]
The current transformer is preferably covered with a shield case made of a high magnetic permeability magnetic material from the viewpoint of magnetically shielding the current transformer from an AC magnetic field generated by the electric wire.
[0009]
The shield case is fixed to the insulator pin on the side far from the support portion of the electric wire, and on the side close to the support portion, it is configured not to contact the pin electrically or spatially. Is preferable in that it is accurately measured.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the overhead electric wires 1 a and 1 b are insulated and supported by an
[0011]
As shown in detail in FIG. 2, the
[0012]
Here, for example, when the surface of the porcelain 5 of the
[0013]
In this embodiment, as described above, the leakage current flowing through the surface of the porcelain 5 and the
[0014]
As described above, by recording the leakage current in the
[0015]
As described above, in this embodiment, since the
[0016]
Here, in the embodiment shown in FIG. 1, the present inventor conducted an experiment in which a current of 2000 [A] was passed through the overhead wires 1a and 1b to measure the leakage current, and as a lever, the pin was formed of iron. Using the conventional insulator shown in FIG. 3 incorporating a current transformer, an experiment for measuring the leakage current was performed in the same manner. In each experiment, an insulator that was not soiled was used.
[0017]
As a result, in the former experiment shown in FIG. 1, no leakage current was observed below the noise of the measurement system. On the other hand, in the latter experiment in which a current transformer was incorporated in the conventional insulator, an apparent leakage current of about 200 [mA] was observed. In other words, if the insulator pin is made of magnetic metal, the magnetic field generated by the current flowing through the overhead wire is amplified, and the output of the current transformer becomes larger than the leakage current, making accurate measurement impossible.
[0018]
In the above-described embodiment, the
[0019]
Moreover, as described above, the
[0020]
In addition, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, in the above-described embodiment, the pin insulator is shown. However, the present invention is effectively applied to other insulators having pins for fixing to a support, for example, a line post insulator or a solid insulator. Can do. In the above-described embodiment, the
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the leakage current in the power overhead transmission / distribution line can be monitored, it is possible to easily and accurately know the degree of contamination of the insulator, and thereby the insulator can be efficiently cleaned. Therefore, it is possible to effectively reduce the power loss due to the leakage current and to prevent the occurrence of a large-scale ground fault.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external view showing the insulator shown in FIG. 1 in a partial cross section.
FIG. 3 is an external view showing a conventional insulator in partial cross section.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Overhead electric wire 1b Overhead
Claims (3)
前記ピンを非磁性金属をもって構成すると共に、該ピンの周囲に漏洩電流を測定するための変流器を設けたことを特徴とする碍子。In an insulator that has a pin for fixing to a support and insulates and supports an electric wire,
An insulator comprising a non-magnetic metal for the pin and a current transformer for measuring leakage current around the pin.
前記変流器を覆うように、高透磁率磁性材料からなるシールドケースを設けたことを特徴とする碍子。In the insulator according to claim 1,
An insulator provided with a shield case made of a high permeability magnetic material so as to cover the current transformer.
前記シールドケースを、前記電線の支持部分から遠い側において前記ピンに固定し、前記支持部分に近い側においては、前記ピンに電気的にも、空間的にも接触しないよう構成したことを特徴とする碍子。In the insulator according to claim 2,
The shield case is fixed to the pin on the side far from the support portion of the electric wire, and is configured not to contact the pin electrically or spatially on the side close to the support portion. Reiko to do.
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1996
- 1996-02-07 JP JP02088996A patent/JP3759219B2/en not_active Expired - Fee Related
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