JP4123873B2

JP4123873B2 - 碍子汚損測定装置

Info

Publication number: JP4123873B2
Application number: JP2002255662A
Authority: JP
Inventors: 秀人大木
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004095389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、碍子の汚損量を測定する装置に関し、特に、碍子表面に流れる漏れ電流を測定し、漏れ電流値を気温及び湿度の測定値で補正した上で碍子の汚損量に換算をする碍子汚損測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
碍子は、発変電設備などに設置され、高電圧が印加されたケーブルを支持する。発変電設備が塩害地区にある場合、碍子表面に塩分が付着して碍子が汚損されていく。碍子の汚損が進行すると、碍子表面に部分放電が発生し、地絡事故に至ることもある。このような事故を防止するために、碍子汚損測定装置が使用されている。
【０００３】
碍子汚損測定装置は、碍子表面を流れる漏れ電流を監視し、計算手段により漏れ電流値を碍子汚損量に換算する。汚損量が所定値を超えたと判断されたときに、碍子の洗浄が行われる。碍子の洗浄を適当なタイミングで行うためには、碍子の汚損量を正確に把握する必要がある。
【０００４】
碍子表面を流れる漏れ電流は、気温、湿度により変化する。したがって、汚損量を正確に測定するために、気温及び湿度を測定し、これらの測定値により漏れ電流値を補正する方法が実施されている。この方法によれば、碍子周辺の気象条件に影響されずに、正確に碍子表面の汚損量を測定でき、碍子洗浄のタイミングを正確に把握することができる。
【０００５】
上記の碍子汚損測定装置においては、漏れ電流測定手段と計算手段の間にディジタルフィルタが挿入される。これは、降雨により流れる突発電流を漏れ電流として検出しないようにするためである。碍子表面に付着した雨水に塩分が溶け込むと、高い導電性を示して大電流が瞬間的に流れる。この突発電流を漏れ電流として汚損量を計算すると、計算結果に大きな誤差が生じることとなる。
【０００６】
これに対して、漏れ電流測定手段の出力側にディジタルフィルタを挿入することにより、瞬間的な大電流の影響を排除し、漏れ電流成分のみが検出できるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記ディジタルフィルタを使用する装置においては、漏れ電流の測定値にディジタルフィルタによる遅れが生じることによる新たな問題が発生することが判明した。気温又は湿度が変化するとき、漏れ電流も変化をするが、ディジタルフィルタの存在により、その測定値に時間的遅れが生じる。このため、時間的遅れがない気温、湿度の測定値により漏れ電流値を補正すると、碍子汚損量の計算値に大きな誤差が発生することになる。
【０００８】
本発明は、気象条件の変化に影響されない碍子汚損測定装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものである。本発明の碍子汚損測定装置は、碍子表面に流れる漏れ電流を測定する漏れ電流測定手段と、気温を測定する温度測定手段と、湿度を測定する湿度測定手段と、前記各測定手段が測定した測定値に基づいて、前記碍子表面の汚損量を計算する計算手段と、前記各測定手段と前記検索手段との間に、それぞれ接続されたディジタルフィルタとを具備する。
【００１０】
本発明の碍子汚損測定装置によれば、漏れ電流測定手段が測定した漏れ電流は、測定した気温及び湿度により補正されて、計算手段により碍子の汚損量に換算される。また、漏れ電流測定信号は、ディジタルフィルタを通すことにより、降雨などによる突発電流の影響が排除される。さらに、温度測定手段及び湿度測定手段の出力信号もディジタルフィルタを通すことにより、気温、湿度の測定値にも、漏れ電流の測定値と同様の時間的遅れを生じさせることができる。
【００１１】
これにより、同じタイミングで測定した漏れ電流、気温、湿度を用いて碍子汚損量の換算が行われるので、碍子汚損量に従来の装置のような大きな誤差が生じることが防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、碍子汚損測定装置１の使用状態を示す。
碍子２は、その上部に高電圧導体３を支持している。碍子２の表面が塩分により汚損されると、碍子２の表面を通して、導体３からアースに向けて漏れ電流４が流れる。
【００１３】
漏れ電流４を検出する漏れ電流測定器５が、碍子２の下部に設けられる。漏れ電流測定器５の取り付け構造は、例えば特開2000-067670号公報に記載されている。
漏れ電流測定器５の出力が、碍子汚損測定装置１に入力される。
碍子汚損測定装置１には、更に、温度測定器６、湿度測定器７の出力が入力される。温度測定器６、湿度測定器７は、碍子２の周辺に配置される。
【００１４】
碍子汚損測定装置１において、漏れ電流測定器５、温度測定器６、湿度測定器７の出力は、それぞれ、Ａ／Ｄ変換回路（アナログ／ディジタル変換回路）８を通してＣＰＵ９に入力される。ＣＰＵ９は、ディジタルフィルタ１１と計算手段１２を含み、各測定器からの信号はディジタルフィルタ１１を通して計算手段１２に入力される。
【００１５】
計算手段１２は、ディジタルフィルタ１１により各入力信号を処理し、後述の方法により漏れ電流、気温、湿度に基づいて碍子汚損量を計算する。計算された汚損量は、出力部１３に出力される。出力部１３は、計算された汚損量を数値で表示するＣＲＴ、プリンタで構成することができる。あるいは、汚損量が所定値を超えたことをアラームとして出力するもの、又は、碍子洗浄装置に起動信号を出力するものとすることもできる。
【００１６】
図２を用いて、ＣＰＵ９の処理を説明する。図２の処理は、所定時間間隔で実行される。
ステップＳ１で、漏れ電流測定器５、温度測定器６、湿度測定器７で測定された漏れ電流値、気温、湿度が取り込まれる。
ステップＳ２で、漏れ電流値、気温、湿度のそれぞれが、ディジタルフィルタ１１により処理される。
【００１７】
ステップＳ３で、ディジタルフィルタ処理後の漏れ電流値、気温、湿度に基づいて、汚損量の計算が行われる。この計算方法は公知のものであるので、ここでは以下の簡単な説明にとどめる。
図３は、任意の汚損量における湿度−漏れ電流特性を示すもので、湿度が変化をすると漏れ電流値が変化する状態を示している。
【００１８】
測定した漏れ電流から、コールラウシュの式を流用して気温の測定値により、１８℃換算電流値を計算し、更に湿度の測定値により、図３の関係から得られた関係式で１８℃、８０％基準電流値を計算する。この値を図４の関係より得られた関係式で汚損量を計算する。
【００１９】
ステップＳ４で、前値置換処理が行われる。
ここで、前値置換処理を説明する。図３に示したように、漏れ電流は湿度により変化をするが、湿度７０％以下になると、漏れ電流４は急激に減少する。このため、湿度７０％以下では、湿度により漏れ電流値を基準化できない。したがって、湿度が７０％以下となった場合は、湿度７０％のときに計算した汚損量を記憶しておき、この記憶した数値を汚損量として使用する。
ステップＳ５で、計算された汚損量を示す信号が出力部１３に出力される。
【００２０】
ここで、ステップＳ２で漏れ電流値、気温、湿度をディジタルフィルタ処理する理由について説明する。
最初に、漏れ電流値をディジタルフィルタ処理する理由を説明する。
図５は、降雨により碍子表面に突発電流が流れる状況を示している。既述のように、降雨により碍子２の表面が濡れると、間欠的に大電流（突発電流１４）が流れる。この突発電流１４は漏れ電流４に重畳して流れる。
【００２１】
したがって、突発電流１４を含む漏れ電流４を用いて碍子汚損量を計算すると、計算値に大きな誤差が発生する。これに対して、漏れ電流４の測定値をディジタルフィルタ１１に通すことにより、突発電流の影響を少なくすることができ、汚損量の計算値を実際の値に近づけることができる。
【００２２】
次に、漏れ電流の測定値だけでなく、気温及び湿度の測定値もディジタルフィルタ１１を通す理由を説明する。
図６は、時刻の経過により湿度が低下し、漏れ電流の実測値１５（実線）とディジタルフィルタ１１通過後の値１６（破線）が低下している状況を示している。
【００２３】
図６を見ると、フィルタ後の漏れ電流値１６は、実測値１５に比べると、滑らかな曲線を示しており、突発電流１４の影響が排除されていることが理解できる。
同時に、ディジタルフィルタ通過後の値１６は実測値１５に比べると時間的に遅れて低下していることが示されている。ここで、湿度が７０％に低下した時点の汚損量を計算すると、フィルタ通過後の値１６を使用した計算値は、実際の値１５を使用した計算値と異なる値となることが理解できる。
【００２４】
したがって、漏れ電流値のみをディジタルフィルタ処理し、気温及び湿度として実測値を使用すると、汚損量の計算値は大きな誤差を含むことになる。
これに対し、ステップＳ２で説明したように、温度測定器６及び湿度測定器７の出力信号も、漏れ電流検出変圧器５の出力信号と同様にディジタルフィルタ処理をすることにより、漏れ電流値、気温、湿度の各信号に同様の時間的遅れを持たせることができる。したがって、汚損量の計算値を、誤差の少ないものとすることができる。
【００２５】
図７を用いて、漏れ電流値、気温、湿度の各信号をディジタルフィルタ処理したことによる効果を説明する。
図７は、軽微な汚損状況で、気象が安定した日が数日間続いたときに、碍子汚損測定装置１を用いて汚損量を計算した結果を示す。
【００２６】
（Ａ）は、漏れ電流の実測値の変化を示し、（Ｂ）（Ｃ）は（Ａ）に基づいて計算した汚損量の変化を示す。（Ｂ）は、漏れ電流値のみをディジタルフィルタ処理した従来例により求めた汚損量、（Ｃ）は漏れ電流、気温、湿度のすべてについてディジタルフィルタ処理をした本発明装置により求めた汚損量を示す。
【００２７】
上記のように、気象が安定した日が続いた状況で測定をしているので、汚損量の変化は少ないはずであるが、（Ｂ）の従来例では比較的大きな変動を示している。これに対し、（Ｃ）の本発明装置による例では、変動が少なくなっており、本発明の効果が大きいことを示している。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、気象条件の変化に影響されない碍子汚損測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した碍子汚損測定装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＣＰＵによる処理を示すフローチャートである。
【図３】湿度と漏れ電流値との関係を示す図である。
【図４】基準漏れ電流と汚損量との関係を示す図である。
【図５】降雨により突発電流が発生する状況を示す図である。
【図６】ディジタルフィルタによる漏れ電流の変化を示す図である。
【図７】図１の碍子汚損測定装置による効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１…碍子汚損測定装置
２…碍子
３…導体
４…漏れ電流
５…漏れ電流測定器
６…温度測定器
７…湿度測定器
８…Ａ／Ｄ変換回路
９…ＣＰＵ
１１…ディジタルフィルタ
１２…計算手段
１３…出力部
１４…突発電流
１５…漏れ電流の実測値
１６…ディジタルフィルタ通過後の漏れ電流値

Claims

碍子表面に流れる漏れ電流を測定する漏れ電流測定手段と、
気温を測定する温度測定手段と、
湿度を測定する湿度測定手段と、
前記各測定手段が測定した測定値に基づいて、前記碍子表面の汚損量を計算する計算手段と、
前記各測定手段と前記計算手段との間に、それぞれ接続されたディジタルフィルタと、
を具備し、
前記計算手段は、
突発電流を除去し且つ前記各測定値の時間誤差を除くために、前記ディジタルフィルタを介して前記各測定手段が測定した測定値を受領し、
前記測定湿度が７０％より大きくなった場合、前記測定漏れ電流を前記測定湿度及び温度により補正した値を用いて汚損量を換算し、かつ、
前記測定湿度が７０％以下となった場合、前記測定湿度が７０％のときの汚損量を前記換算による汚損量とすることを特徴とする碍子汚損測定装置。