JP5989595B2

JP5989595B2 - 避雷装置の取替目安決定方法

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Publication number: JP5989595B2
Application number: JP2013091581A
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Inventors: 義高國武; 広治前田
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
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Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2016-09-07
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Description

本発明は、避雷装置の取替目安決定方法に関する。

例えば、電力線に印加されるサージ電圧を放電するための避雷素子が収容されている絶縁性の本体と、この本体を取り囲むように複数設けられている絶縁性の外皮片と、を有する避雷装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１１−５８９５７号公報

例えば、特許文献１の避雷装置においては、外皮片が鳥に啄ばまれて欠損することがある。外皮片が欠損した場合、サージ電圧が避雷装置に印加されたときに発生する電流を遮断する避雷装置の遮断性能が低下し、前述の電流を遮断できずに例えば地絡事故が引き起こされる虞がある。このため、外皮片の欠損枚数に応じて避雷装置を取り替える必要があるが、外皮片の欠損枚数に対する遮断性能が明らかとなっていないために、避雷装置を取り替えることを、外皮片の欠損枚数に基づいて判断するのが困難となることがある。

前述した課題を解決する主たる本発明は、電力線に印加されるサージ電圧を放電するための避雷素子が収容されており長尺形状を呈する絶縁性の筐体と、前記筐体の長手方向において複数設けられており前記筐体を取り囲む形状を呈する絶縁性の外皮片と、を有する避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の欠損枚数を決定する取替目安決定方法であって、第１塩分濃度の第１水溶液が前記避雷装置に塗布されているときの、前記外皮片の欠損枚数と前記サージ電圧が前記避雷装置に印加されたときに発生する電流を遮断する前記避雷装置の遮断性能との関係を示す第１情報と、前記第１塩分濃度とは異なる第２塩分濃度の第２水溶液が前記避雷装置に塗布されているときの、前記外皮片の欠損枚数と前記電流を遮断する前記避雷装置の遮断性能との関係を示す第２情報とに基づいて、前記避雷装置に塗布される水溶液の塩分濃度と前記電流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す第３情報を算出する第１ステップと、前記避雷装置に付着していると推定される塩分量を示す情報と前記第３情報とに基づいて、前記避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の欠損枚数を決定する第２ステップと、を含むことを特徴とする避雷装置の取替目安決定方法である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、避雷装置を取り替える目安としての外皮片の欠損枚数を決定することができる。

本発明の実施形態における避雷装置を示す図である。本発明の実施形態における避雷器を示す斜視図である。本発明の実施形態における基準決定装置を示すブロック図である。本発明の実施形態における試験情報を示す図である。本発明の実施形態における避雷器の続流遮断性能に関する試験を行うための試験回路を示す回路図である。本発明の実施形態における汚損区分情報を示す図である。本発明の実施形態における第１遮断領域情報を示す図である。本発明の実施形態における第２遮断領域情報を示す図である。本発明の実施形態における基準決定装置の動作を示すフローチャートである。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝避雷装置＝＝＝
以下、図１及び図２を参照して、本実施形態における避雷装置について説明する。図１は、本実施形態における避雷装置を示す図である。尚、基準決定装置５は、見えない状態となっているが、説明の便宜上、点線で示されている。図１は、本実施形態における避雷器を示す図である。図２は、本実施形態における避雷器を示す斜視図である。

＜避雷装置＞
避雷装置２００は、例えば落雷等に基づいて送電線１３（電力線）に供給される高電圧（サージ電圧）を大地に放電させて、例えば送電線１３及び送電線１３に接続されている電力装置等の落雷に基づく損傷を防止する装置である。

避雷装置２００は、地面１００に建てられている送電用鉄塔１０の金属製のアーム１１に設けられる。避雷装置２００は、碍子１２の近傍に設けられ、アーム１１に接続されている。尚、碍子１２は、送電線１３を支持するための例えば２５０ｍｍ懸垂碍子である。碍子１２の一端はアーム１１の先端に固定され、碍子１２の他端には、送電線１３が固定されている。

避雷装置２００は、避雷器２（避雷装置）、第２電極２０２を有する。

避雷器２（図２）は、本体部２０（筺体）、例えば１５枚のひだ部２１乃至３５（外皮片）、第１電極２０１を有する。尚、ひだ部２１乃至３５は、説明の便宜上、１５枚としているが１５枚以外の枚数だけ設けられることとしてもよい。

本体部２０は、例えば円柱形状の長尺形状を呈している絶縁性の本体部である。本体部２０の内部には、例えば酸化亜鉛素子（不図示）（避雷素子）が設けられる。尚、酸化亜鉛素子は、比較的高い電圧が印加されたときに抵抗値が小さくなり、比較的高い電圧が印加されないときに抵抗値が大きくなる性質を有する。

ひだ部２１乃至３５は、避雷器２の続流を遮断するための絶縁性の部材である。避雷器２に設けられているひだ部の枚数は、続流を確実に遮断できる程度の枚数とされる。尚、続流については、後述する。ひだ部２１乃至３５は、本体部２０を取り囲むように本体部２０の外周面に取り付けられている。ひだ部２１乃至３５は、本体部２０の外周面から突出している。ひだ部２１乃至３５は相互に同様な形状を呈している。ひだ部２１乃至３５は、例えば略円盤形状を呈している。ひだ部２１乃至３５は、例えばシリコーン製の絶縁材等によって形成されている。ひだ部２１乃至３５は、本体部２０の長手方向において例えば等間隔に並べられた状態で、本体部２０に固定されている。尚、ひだ部２１乃至３５は、例えば本体部２０と一体的に形成されていることとしてもよい。

第１電極２０１は、例えば円柱形状を呈している棒状電極であり、本体部２０の一方の端部２１１に設けられる。第１電極２０１は、本体部２０の内部に設けられている酸化亜鉛素子に接続されている。尚、本体部２０の一方の端部２１１とは反対側の他方の端部２１１は、アーム１１に接続されている。

第２電極２０２（図１）は、第１電極２０１との間に直列ギャップ２０３が形成されるように、第１電極２０１から離れた位置に設けられる。直列ギャップ２０３は、例えば続流を遮断するための第２電極２０２と第１電極２０１との間の隙間である。第２電極２０２と第１電極２０１とは、直列ギャップ２０３の基づく長さ（「直列ギャップ長」とも称する）だけ離れた状態で互いに向かいあっている。

＜高電圧の放電＞
例えば、送電線１３への落雷に基づいて第２電極２０２に対して所定電圧以上の高電圧（サージ電圧）が印加された場合、この高電圧に基づく電流は、直列ギャップ２０３、酸化亜鉛素子、アーム１１、送電用鉄塔１０を介して地面１００（グランド）供給されることになる。この後、第２電極２０２に印加されている電圧が所定電圧以下となった場合、例えば酸化亜鉛素子の抵抗値が上昇し、高電圧に基づく電流が遮断されることになる。尚、所定電圧は、避雷装置２００の仕様等に基づいて予め定められている電圧である。

ここで、第２電極２０２から供給される高電圧に基づく電流は、避雷器２の内部、及び避雷器２の外面（表面）を伝ってアーム１１に供給されることになる。例えば、避雷器２に設けられているひだ部２１乃至３５のうちの何れかが例えば鳥の啄ばみ等により欠損すると、避雷器２の沿面距離が比較的短くなり、避雷器２の抵抗値が低下することになる。この場合、第２電極２０２に対して所定電圧以上の高電圧が印加された後、第２電極２０２に印加されている電圧が所定電圧以下となっているにも関わらず、高電圧に基づく電流が、避雷装置２、送電用鉄塔１０等を介して地面に供給され続けて、地絡事故が引き起こされることがある。尚、第２電極２０２に対して所定電圧以上の高電圧が印加された後、第２電極２０２に印加されている電圧が所定電圧以下となっているにも関わらず、流れる続ける高電圧に基づく電流を、続流とも称する。

続流が遮断されないことに基づく地絡事故の発生を防止するために、例えば、ひだ部２１乃至３５が欠損した場合、避雷器２を新たな避雷器に取り替える必要がある。

＝＝＝基準決定装置＝＝＝
以下、図３を参照して、本実施形態における基準決定装置について説明する。図３は、本実施形態における基準決定装置を示すブロック図である。

基準決定装置５は、避雷器２を新たな避雷器と取り替えるための基準を決定する装置であり、例えば営業所５０１に設けられる。基準決定装置５は、避雷器２を新たな避雷器に取り替えるための基準（目安）となるひだ部２１乃至３５の欠損枚数（「取替基準枚数」とも称する）を決定する。基準決定装置５は、入力部５１、出力部５２、表示部５３、記憶部５４、演算部５５、制御部５６を有する。

入力部５１は、基準決定装置５に対して情報を入力するための例えばキーボードである。入力部５１からは、少なくとも、例えば、避雷器２の続流を遮断する能力（「続流遮断性能」とも称する）に関する試験に基づく試験情報Ｔ１（図４）（第１情報、第２情報）、避雷器２が設けられる地域（位置）を塩分濃度に基づいて区分するための汚染区分情報Ｔ２（図６）が入力される。

出力部５２は、基準決定装置５から情報を出力するための例えばプリンタである。
表示部５３は、基準決定装置５に対して入力された情報等を表示するための例えばディスプレイである。

記憶部５４は、例えば、第１の領域５４１、第２の領域５４２を有する。
第１の領域５４１には、例えば、基準決定装置５を動作させるための制御プログラムが記憶されている。第２の領域５４２には、例えば、入力部５１から入力された情報、第１遮断領域情報７００（図７）等が記憶される。尚、第１遮断領域情報７００については、後述する。

演算部５５は、入力部５１から入力された情報等に基づいて、取替基準枚数を決定する。
制御部５６は、制御プログラムに基づいて、基準決定装置５を制御する。

＝＝＝試験情報＝＝＝
以下、図４を参照して、本実施形態における試験情報について説明する。図４は、本実施形態における試験情報を示す図である。

試験情報Ｔ１においては、避雷器２の続流遮断性能に関する試験に関する情報である。試験情報Ｔ１においては、目標汚損度に対して、投入塩分量、塩分付着密度、塩分濃度、導電率、抵抗値、遮断不能欠損枚数が対応付けられている。

目標汚損度、投入塩分量、塩分付着密度、塩分濃度、導電率、抵抗値は、続流遮断性能に関する試験の試験条件に対応する情報である。

目標汚損度は、続流遮断性能に関する試験の際に汚損される避雷器２の汚損の度合いを示している。目標汚損度は、避雷器２の近傍に設けられている碍子１２（図１）を汚損させる度合いに応じて定められる。尚、汚損とは、塩が付着することである。

投入塩分量は、目標汚損度に対応する汚損水（水溶液）を作成する際に水１リットルに投入される塩分量を示している。尚、汚損水は、例えば、水１リットルに対して投入塩分量に応じた量の塩、所定量のとのこが混ぜられて作製されている。目標汚損度に対応する汚損水とは、例えば、この目標汚損度に対応する汚損水が碍子１２に所定時間（３０秒）スプレー塗付された後に、碍子１２に対して目標汚損度に応じた量の塩分を付着させるような汚損水のことである。

塩分付着密度は、汚損水によって汚損された避雷器２に付着している塩の量を示している。塩分付着密度は、続流遮断性能に関する試験の際に実測された結果に基づく情報である。塩分濃度は、汚損水における塩の濃度である。塩分濃度は、投入塩分量等に基づいて定まる。導電率は、塩分濃度に対応する導電率である。導電率は、例えば、導電率と塩分濃度とが予め対応付けられている情報等に基づいて算出されることとする。抵抗値は、導電率の逆数に応じて定まる、塩分濃度に対応する抵抗値である。

遮断不能欠損枚数は、続流遮断性能に関する試験の結果に対応する情報である。
例えば、目標汚損度Ａ１乃至Ａ３のうち、目標汚損度Ａ１が最も小さく（少なく）、目標汚損度Ａ３が最も大きく（多く）、目標汚損度Ａ２は、目標汚損度Ａ１、Ａ３の間の値に設定されていることとする。

投入塩分量、塩分濃度、導電率は、目標汚損度に応じて定まるので、目標汚損度と同様な関係となる。つまり、投入塩分量Ｂ１乃至Ｂ３のうち、投入塩分量Ｂ１が最も小さく、投入塩分量Ｂ３が最も大きく、投入塩分量Ｂ２は、投入塩分量Ｂ１、Ｂ３の間の値となる。又、塩分濃度Ｆ１乃至Ｆ３のうち、塩分濃度Ｆ１が最も小さく、塩分濃Ｆ３が最も大きく、塩分濃度Ｆ２は、塩分濃度Ｆ１、Ｆ３の間の値となる。又、導電率Ｈ１乃至Ｈ３のうち、導電率Ｈ１が最も小さく、導電率Ｈ３が最も大きく、導電率Ｈ２は、導電率Ｈ１、Ｈ３の間の値となる。抵抗値は、導電率の逆数なので、抵抗値Ｒ１乃至Ｒ３のうち、抵抗値Ｒ１が最も大きく、抵抗値Ｒ３が最も小さく、抵抗値Ｒ２は、抵抗値Ｒ１、Ｒ３の間の値となる。

又、塩分付着密度Ｅ１乃至Ｅ３については、塩分付着密度Ｅ１乃至Ｅ３のうち、塩分付着密度Ｅ１が最も小さく、塩分付着密度Ｅ３が最も大きく、塩分付着密度Ｅ２は、塩分付着密度Ｅ１、Ｅ３の間の値となっていることとする。

又、遮断不能欠損枚数Ｕ１は７枚、遮断不能欠損枚数Ｕ２は４枚、遮断不能欠損枚数Ｕ１は２枚となっていることとする。つまり、試験情報Ｔ１においては、抵抗値が大きくなるにつれて、遮断不能欠損枚数が増加していることが示されている。

＝＝＝避雷器の続流遮断性能に関する試験＝＝＝
以下、図５を参照して、本実施形態における避雷器の続流遮断性能に関する試験について説明する。図５は、本実施形態における避雷器の続流遮断性能に関する試験を行うための試験回路を示す回路図である。

＜試験内容＞
続流遮断性能に関する試験では、ひだ部２１乃至３５の欠損枚数に対する続流遮断性能の確認が行われる。続流遮断性能に関する試験では、例えば、ひだ部２１乃至３５の欠損枚数を１枚ずつ増加させ、欠損枚数が増加する毎に、続流を遮断できるか否かの確認が行われる。この試験では、続流を遮断できないときの欠損枚数の最小値である遮断不能欠損枚数が、試験結果とされる。尚、この試験では、目標汚損度を適宜変更して、例えば、第１の場合（図４）、第２の場合、第３の場合夫々において、上述の試験が行われる。

＜試験回路＞
試験回路６００は、続流遮断性能に関する試験を行うための試験回路である。試験回路６００は、交流電源装置６１、パルス装置６２、コンデンサＣ０、試験対象としての避雷器２を有する。

交流電源装置６１は、避雷器２の定格電圧に応じた例えば、６９ＫＶ、６０Ｈｚの電圧を出力する装置である。

パルス重畳回路６２は、例えば落雷に基づいて第２電極２０２に印加される高電圧に対応する振幅（例えば、９００ＫＶ）のパルス（サージ電圧）（例えば、パルス幅は、０．４μＳ）を、交流電源装置６１から出力される電圧に重畳させる装置である。パルス重畳回路６２は、例えば、交流電圧において最大振幅のときに正のパルスを重畳させ、交流電圧において最小振幅のときに負のパルスを重畳させることとする。

交流電源装置６１の両端には、パルス重畳回路６２及びコンデンサＣ０が互いに直列に接続されている直列接続体が接続される。避雷器２は、端部２１２が交流電源装置６１の一端及びコンデンサＣ０の一方の電極の双方に接続され、第１電極２０１が開放されている。尚、第１端子２０１と端子６４との間に設けられているギャップ６３は、直列ギャップ２０３に対応するギャップである。端子６４は、避雷装置２００の第２電極２０２に対応する例えばアークホーンである。

＜試験＞
試験情報Ｔ１における第３の場合の試験について説明する。
まず、目標汚損度Ａ３に対応する汚損水が避雷器２に所定時間（例えば３０秒）スプレー塗付される。

この後、避雷器２の欠損枚数を０枚としたときに、避雷器２が続流を遮断できるか否かを確認する。尚、欠損枚数を０枚とするとは、避雷器２においてひだ部２１乃至３５が全て存在している状態である。例えば、交流電圧に対してパルスを重畳させて、端子６４からギャップ６３を介して第１端子２０１に、パルスに基づく電流を供給する。この後、避雷器２がパルスに基づく電流（続流）を遮断できるか否かを確認する。続流を遮断できるか否かの確認は、例えば、試験回路６００の電圧波形の確認、ギャップ６３のビデオ撮影、端子６４からギャップ６３を介して避雷器２側に供給される電流の測定等に基づいて行われることとする。例えば、避雷器２の欠損枚数を０枚としたときに、続流が遮断されたことが確認されたこととする。

この場合、避雷器２の欠損枚数を１つ増加させて、同様な確認を行う。つまり、避雷器２のひだ部２１乃至３５のうち、例えばひだ部２１の一枚を取り除いた状態で、この避雷器２が続流を遮断できるか否かを確認する。例えば、避雷器２の欠損枚数を１枚としたときに、続流が遮断されたことが確認されたこととする。

この場合、避雷器２の欠損枚数を更に１つ増加させて、同様な確認を行う。つまり、避雷器２のひだ部２１乃至３５のうち、例えばひだ部２１、２２の２枚を取り除いた状態で、この避雷器２が続流を遮断できるか否かを確認する。例えば、避雷器２の欠損枚数を２枚としたときに、続流が遮断されないことが確認されたこととする。このとき、第３の場合における試験結果を示す遮断不能欠損枚数Ｕ３は、２枚とされる。尚、第３の場合においては、避雷器２の欠損枚数を３枚乃至１５枚としたときも、続流が遮断されないことが確認されたこととする。

尚、試験情報Ｔ１における第１の場合の試験及び第２の場合の試験は、第３の場合の試験と同様である。第１の場合の試験では、目標汚損度Ａ１に対応する汚損水がスプレー塗布された避雷器２において、欠損枚数が０枚乃至６枚のとき、続流が遮断されたことが確認され、欠損枚数が７枚のとき、続流が遮断されないことが確認されることになる。第１の場合においては、避雷器２の欠損枚数を８枚乃至１５枚としたときも、続流が遮断されないことが確認されたこととする。第２の場合の試験では、目標汚損度Ａ２に対応する汚損水がスプレー塗布された避雷器２において、欠損枚数が０枚乃至３枚のとき、続流が遮断されたことが確認され、欠損枚数が４枚のとき、続流が遮断されないことが確認されることになる。尚、第２の場合においては、避雷器２の欠損枚数を５枚乃至１５枚としたときも、続流が遮断されないことが確認されたこととする。

＝＝＝汚損区分情報＝＝＝
以下、図６を参照して、本実施形態における汚損区分情報について説明する。図６は、本実施形態における汚損区分情報を示す図である。

汚損区分情報Ｔ２は、避雷器２が設けられる地域（位置）を塩分濃度に基づいて区分するための情報である。汚損区分情報Ｔ２においては、避雷器２が設けられる地域の海からの距離に応じて、避雷器２の設けられる地域が区分されている。汚損区分情報Ｔ２においては、汚損区分に対して、最大等価塩分付着量、塩分濃度、導電率、抵抗値が対応付けられている。つまり、汚損区分情報Ｔ２は、避雷器２に付着していると推定される塩分量を示す情報でもある。

汚損区分は、避雷器２の設けられる地域を区分するための情報である。汚損区分は、避雷器２が設けられる地域の海からの距離に応じて定められる。汚損区分Ｋ２は、海からの距離が１０キロメートル以内のであることを示していることとする。汚損区分Ｋ１は、海からの距離が１０キロメートル以上２０キロメートル以内のであることを示していることとする。つまり、汚損区分Ｋ１の海からの距離は、汚損区分Ｋ２の海からの距離よりも遠いことが示されていることになる。

例えば、避雷器２の設けられる地域Ａ（不図示）の海からの距離が１３キロメートル以上１５キロメートル以内である場合、地域Ａの汚損区分は、汚損区分Ｋ１となる。又、例えば、避雷器２の設けられる地域Ｂ（不図示）の海からの距離が３キロメートル以上５キロメートル以内である場合、地域Ｂの汚損区分は、汚損区分Ｋ２となる。

最大等価塩分付着量は、試験情報Ｔ１の目標汚損度に対応した情報である。最大等価塩分付着量は、対応付けられている汚損区分における海からの距離が最長の位置に設けられる碍子１２（「距離が最長の碍子１２」とも称する）の汚損の度合いが定められている。例えば、汚損区分Ｋ１の最大等価塩分付着量Ｋ１は、汚損区分Ｋ２の最大等価塩分付着量Ｋ１よりも少なくなる。

塩分濃度は、試験情報Ｔ１の目標汚損度に対応した情報である。塩分濃度は、最大等価塩分付着量に応じた量の塩分を碍子１２に付着させるための汚損水の塩の濃度である。例えば、この塩分濃度の汚損水が碍子１２に所定時間（３０秒）スプレー塗付された後に、碍子１２に対して付着している塩分の量は、最大等価塩分付着量に応じた量になることとする。例えば、汚損区分Ｋ１の塩分濃度Ｆ１１は、汚損区分Ｋ２の塩分濃度Ｆ１２よりも低くなる。尚、塩分濃度Ｆ１１は、試験情報Ｔ１の第１の場合における塩分濃度Ｆ１よりも高く、第２の場合における塩分濃度Ｆ２よりも低くなっていることとする。又、塩分濃度Ｆ１２は、試験情報Ｔ１の第２の場合における塩分濃度Ｆ２よりも高く、第２の場合における塩分濃度Ｆ３よりも低くなっていることとする。

導電率は、塩分濃度に対応する導電率である。導電率は、例えば、導電率と塩分濃度とが予め対応付けられている情報等に基づいて算出されることとする。例えば、汚損区分Ｋ１の導電率Ｈ１１は、汚損区分Ｋ２の導電率Ｈ１２よりも小さくなる。そして、導電率Ｈ１１は、試験情報Ｔ１の第１の場合における導電率Ｈ１よりも高く、第２の場合における導電率Ｈ２よりも低くなる。又、導電率Ｈ１２は、試験情報Ｔ１の第２の場合における導電率Ｈ２よりも高く、第３の場合における導電率Ｈ３よりも低くなる。

抵抗値は、導電率の逆数に応じて定まる、塩分濃度に対応する抵抗値である。例えば、例えば、汚損区分Ｋ１の抵抗値Ｒ１１は、汚損区分Ｋ２の抵抗値Ｒ１２よりも大きくなる。

そして、抵抗値Ｒ１１は、試験情報Ｔ１の第１の場合におけるＲ１よりも小さく、第２の場合における抵抗値Ｒ２よりも大きくなる。又、抵抗値Ｒ１２は、試験情報Ｔ１の第２の場合における抵抗値Ｒ２よりも小さく、第３の場合における抵抗値Ｒ３よりも大きくなる。

＝＝＝演算部＝＝＝
以下、図７及び図８を参照して、本実施形態における演算部について説明する。図７は、本実施形態における第１遮断領域情報を示す図である。図８は、本実施形態における第２遮断領域情報を示す図である。尚、図８における図７と同様な構成には、同様な符号が付されている。

図７では、第１遮断領域情報７００を示すグラフが示されている。
図７におけるＸ１軸は、避雷器２の沿面距離を示している。尚、避雷器２の沿面距離とは、一方の端部２１１（図２）から他方の端部２１２までの、避雷器２の長手方向において避雷器２の外面（表面）に沿った最短距離である。この避雷器２の沿面距離は、避雷器２の仕様等に基づいて定まる。避雷器２の沿面距離は、避雷器２におけるひだ部の欠損枚数に応じて定まる。例えば、ひだ部の欠損枚数が増加するにつれて、避雷器２の沿面距離は短くなる。沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５は夫々、ひだ部の欠損枚数が０枚乃至１５枚となったときの避雷器２の沿面距離に対応している。沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５のうち、沿面距離Ｄ１５が最短であり、沿面距離Ｄ０が最長となっている。

図７におけるＹ１軸は、抵抗値と沿面距離との積を示している。ここでの抵抗値は、試験情報Ｔ１に示されている抵抗値、汚損区分情報Ｔ２に示されている抵抗値を示している。沿面距離は、Ｘ１の沿面距離と同様である。

演算部５５は、前述したように、入力部５１から入力された情報等に基づいて、取替基準枚数を決定する。具体的には、演算部５５は、第１遮断領域情報７００及び第２遮断領域情報７０１を生成した後、各汚染区分における取替基準枚数を決定する。

＜第１遮断領域情報の生成＞
第１遮断領域情報７００は、第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３、第１基準直線７１、第２基準直線７２（第３情報）夫々を示す情報を有する。

＝第１乃至第３汚損度直線＝
第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３は、試験情報Ｔ１における続流遮断性能に関する試験の試験条件に応じた情報である。第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３は夫々、試験情報Ｔ１の第１の場合、第２の場合、第３の場合に対応している。例えば、第１汚損度直線７１１は、沿面距離に対する、抵抗値Ｒ１と沿面距離との積を示している。第１汚損度直線７１１の傾きは、抵抗値Ｒ１に対応している。例えば、第２汚損度直線７１２は、沿面距離に対する、抵抗値Ｒ２と沿面距離との積を示している。第２汚損度直線７１２の傾きは、抵抗値Ｒ２に対応している。例えば、第３汚損度直線７１３は、沿面距離に対する、抵抗値Ｒ３と沿面距離との積を示している。第３汚損度直線７１３の傾きは、抵抗値Ｒ３に対応している。

演算部５５は、試験情報Ｔ１及び避雷器２に関する情報等に基づいて、第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３を生成する。尚、避雷器２に関する情報は、例えば、演算部５５が、避雷器２の沿面距離、ひだ部の欠損枚数に対する当該沿面距離を算出するための情報であることとする。避雷器２に関する情報は、例えば、第２の領域５４２に記憶されており、本体部２０の長手方向における避雷器２の沿面距離とひだ部の欠損枚数との関係を示す情報を含んでいることとする。

＝第１基準直線＝
第１基準直線７１は、避雷器２の定格電圧に応じた電圧に基づいて、第１遮断領域情報７００に示される領域を遮断可能領域と、遮断不可能領域とに区分けするための情報である。尚、第１遮断領域情報７００を示すグラフ（図７）における第１基準直線７１よりも紙面右側の第１領域７３が、遮断可能領域（「第１基準での遮断可能領域」とも称する）に対応している。又、第１遮断領域情報７００を示すグラフ（図７）における第１基準直線７１よりも紙面左の第２領域７４及び第３領域７５が、遮断不可能領域（「第１基準での遮断不可能領域」とも称する）に対応している。尚、第２領域７４は、第１基準直線７１と第２基準直線７２との間の領域である。第３領域７５は、第３基準直線７５よりも紙面左側の領域である。

演算部５５は、試験情報Ｔ１における遮断不能欠損枚数と、上述の第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３とに基づいて、第１基準直線７１を生成する。

演算部５５は、第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３上における、第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３夫々の遮断不能欠損枚数に対応する枚数だけひだ部が欠損したときの避雷器２の沿面距離を算出する。

例えば、演算部５５は、遮断不能欠損枚数Ｕ１は７枚とされているので、避雷器２からひだ部が７枚欠損したときの避雷器２の沿面距離Ｄ７と、当該沿面距離Ｄ７と抵抗値Ｒ１との積Ｒ１１とを示す点Ｐ１１に対応する情報を算出する。又、例えば、演算部５５は、遮断不能欠損枚数Ｕ２は４枚とされているので、避雷器２からひだ部が４枚欠損したときの避雷器２の沿面距離Ｄ４と、当該沿面距離Ｄ４と抵抗値Ｒ２との積Ｒ１２とを示す点Ｐ１２に対応する情報を算出する。又、例えば、演算部５５は、遮断不能欠損枚数Ｕ３は２枚とされているので、避雷器２からひだ部が２枚欠損したときの避雷器２の沿面距離Ｄ３と、当該沿面距離Ｄ２と抵抗値Ｒ３との積Ｒ１３とを示す点Ｐ１３に対応する情報を算出する。

この後、演算部５５は、点Ｐ１１乃至Ｐ１３を示す情報に基づいて、第１基準直線７１を示す情報を算出する。演算部５５は、例えば、第１遮断領域情報７００を示すグラフにおいて点Ｐ１１乃至Ｐ３を直線で結んだものを第１基準直線７１とする。尚、例えば、演算部５５は、例えば、所定の近似式等を用いて第１基準直線７１を示す情報を算出することとしてもよい。第１基準直線７１は、避雷器２に塗布される汚損水の塩分濃度と避雷器２の続流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す情報でもある。第１基準直線７１は、避雷器２に塗布される汚損水の塩分濃度と避雷器２の続流が遮断されるものと推定される最短の沿面距離との関係を示す情報でもある。

＝第２基準直線＝
第２基準直線７２は、避雷器２の定格電圧（第１交流電圧）よりも低い電線１３の対地電圧（第２交流電圧）に応じた電圧に基づいて、第１遮断領域情報７００に示される領域を遮断可能領域と、遮断不可能領域とに区分けするための情報である。尚、第１遮断領域情報７００を示すグラフ（図７）における第２基準直線７２よりも紙面右側の第１領域７３及び第２領域７４が、遮断可能領域（「第２基準での遮断可能領域」とも称する）に対応している。又、第１遮断領域情報７００を示すグラフ（図７）における第２基準直線７２よりも紙面左の第３領域７５が、遮断不可能領域（「第２基準での遮断不可能領域」とも称する）に対応している。

演算部５５は、避雷器２の定格電圧の値と電線１３の対地電圧の値との比率と、第１基準直線７１を示す情報とに基づいて、第２基準直線７２を示す情報を算出する。演算部５５は、第１基準直線７１における所定の沿面距離における当該沿面距離と抵抗値との積と、第２基準直線７２における所定の沿面距離における当該沿面距離と抵抗値との積との比率が、避雷器２の定格電圧の値と電線１３の対地電圧の値との比率となるように、第２基準直線７２を示す情報を算出する。

例えば、演算部５５は、沿面距離と抵抗値との積Ｒ１３と、沿面距離と抵抗値との積Ｒ２３との比率、沿面距離と抵抗値との積Ｒ１２と、沿面距離と抵抗値との積Ｒ２２との比率沿面距離と抵抗値との積Ｒ１１と、沿面距離と抵抗値との積Ｒ２１との比率が夫々、避雷器２の定格電圧の値と電線１３の対地電圧の値との比率となるように、第２基準直線７２を示す情報を算出する。第２基準直線７２は、避雷器２に塗布される汚損水の塩分濃度と避雷器２の続流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す情報でもある。第２基準直線７２は、避雷器２に塗布される汚損水の塩分濃度と避雷器２の続流が遮断されるものと推定される最短の沿面距離との関係を示す情報でもある。

＜第２遮断領域情報の生成＞
第２遮断領域情報７０１は、第１汚損度直線７１１、第２汚損度直線７１２、第３汚損度直線７１３、第１基準直線７１、第２基準直線７２、第１汚損区分直線８１１、第２汚損区分直線８１２を示す情報を有する。

第１汚損区分直線８１１、第２汚損区分直線８１２は夫々、汚損区分情報Ｔ２における汚損区分Ｋ１、汚損区分Ｋ２に対応する情報である。例えば、第１汚損区分情報８１１は、沿面距離に対する、抵抗値Ｒ１１と沿面距離との積を示している。第１汚損区分直線８１１の傾きは、抵抗値Ｒ１１に対応している。例えば、第２汚損区分情報８１２は、沿面距離に対する、抵抗値Ｒ１２と沿面距離との積を示している。第２汚損区分直線８１２の傾きは、抵抗値Ｒ１２に対応している。

演算部５５は、汚損区分情報Ｔ２及び第２遮断領域情報７０１に基づいて、第１汚損区分直線８１１、第２汚損区分直線８１２を生成する。

＜取替基準枚数の決定＞
演算部５５は、第２遮断領域情報７０１に基づいて、取替基準枚数を決定する。演算部５５は、汚損区分情報Ｔ２に示されている汚損区分毎に、取替基準枚数を決定する。演算部５５は、避雷器２の定格電圧に基づく第１取替基準枚数と、電線１３の対地電圧に基づく第２取替基準枚数とを決定する。

＝第１取替基準枚数＝
演算部５５は、第１汚損区分直線８１１、第２汚損区分直線８１２夫々における、第１基準での遮断可能領域内の最大の欠損枚数を第１取替基準枚数とする。

例えば、第１汚損区分直線８１１と、第１基準直線７１との交点Ｐ８１に対応する沿面距離は、沿面距離Ｄ８１となっている。演算部５５は、欠損枚数に基づく沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５の内、沿面距離Ｄ８１よりも長い沿面距離であり、且つ、沿面距離Ｄ８１に最も近い沿面距離Ｄ５を選択する。演算部５５は、選択された沿面距離Ｄ５に対応する５枚を、汚損区分Ｋ１における第１取替基準枚数とする。

例えば、第２汚損区分直線８１２と、第１基準直線７１との交点Ｐ８２に対応する沿面距離は、沿面距離Ｄ８２となっている。演算部５５は、欠損枚数に基づく沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５の内、沿面距離Ｄ８２よりも長い沿面距離であり、且つ、沿面距離Ｄ８２に最も近い沿面距離Ｄ３を選択する。演算部５５は、選択された沿面距離Ｄ３に対応する３枚を、汚損区分Ｋ２における第１取替基準枚数とする。

＝第２取替基準枚数＝
演算部５５は、第１汚損区分直線８１１、第２汚損区分直線８１２夫々における、第２基準での遮断可能領域内の最大の欠損枚数を第２取替基準枚数とする。

例えば、第１汚損区分直線８１１と、第２基準直線７２との交点Ｐ８３に対応する沿面距離は、沿面距離Ｄ８３となっている。演算部５５は、欠損枚数に基づく沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５の内、沿面距離Ｄ８３よりも長い沿面距離であり、且つ、沿面距離Ｄ８３に最も近い沿面距離Ｄ９を選択する。演算部５５は、選択された沿面距離Ｄ９に対応する９枚を、汚損区分Ｋ１における第２取替基準枚数とする。

例えば、第２汚損区分直線８１２と、第２基準直線７２との交点Ｐ８４に対応する沿面距離は、沿面距離Ｄ８４となっている。演算部５５は、欠損枚数に基づく沿面距離Ｄ０乃至Ｄ１５の内、沿面距離Ｄ８４よりも長い沿面距離であり、且つ、沿面距離Ｄ８４に最も近い沿面距離Ｄ５を選択する。演算部５５は、選択された沿面距離Ｄ５に対応する５枚を、汚損区分Ｋ２における第２取替基準枚数とする。

＝＝＝基準決定装置の動作＝＝＝
以下、図９を参照して、本実施形態における基準決定装置の動作について説明する。図９は、本実施形態における基準決定装置の動作を示すフローチャートである。

例えば、制御プログラムの実行が開始されて、制御部５６が基準決定装置５の動作の制御を開始したところ説明する。

基準決定装置５は、試験情報Ｔ１及び汚染区分情報Ｔ２を受付ける（ステップＳ１）基準決定装置５は、試験情報Ｔ１及び汚染区分情報Ｔ２に基づいて、第１遮断領域情報７００（図７）を算出し、その後、第２遮断領域情報７０１（図８）を算出する（ステップＳ２）。基準決定装置５は、例えば、汚染区分Ｋ１における第１及び第２取替基準枚数、汚染区分Ｋ２における第１及び第２取替基準枚数を決定する（ステップＳ３）。基準決定装置５は、この後、汚染区分Ｋ１における第１及び第２取替基準枚数を示す情報、汚染区分Ｋ２における第１及び第２取替基準枚数を示す情報を、出力部５２から出力したり、表示部５３に表示したりする。

尚、例えば、避雷器２を含む電力装置の管理者は、汚染区分Ｋ１における第１及び第２取替基準枚数を示す情報、地域Ａの避雷器２のひだ部の実際の欠損枚数に基づいて、地域Ａの避雷器２の取替えを行うか否かを判断することができる。又、上述の管理者は、汚染区分Ｋ２における第１及び第２取替基準枚数を示す情報、地域Ｂの避雷器２のひだ部の実際の欠損枚数に基づいて、地域Ｂの避雷器２の取替えを行うか否かを判断することができる。

前述したように、基準決定装置５は、送電線１３に印加されるサージ電圧を放電するための避雷素子が収容されており長尺形状を呈する絶縁性の本体部２０と、本体部２０の長手方向において複数設けられており本体部２０を取り囲む形状を呈する絶縁性のひだ部２１乃至３５と、を有する避雷器２を取り替える目安としてのひだ部の欠損枚数を決定する。基準決定装置５は、第１塩分濃度の第１汚損水が避雷器２に塗布されているときの、ひだ部の欠損枚数とサージ電圧が避雷器２に印加されたときに発生する続流を遮断する避雷器２の続流遮断性能との関係を示す情報と、前述の第１塩分濃度とは異なる第２塩分濃度の第２汚損水が避雷器２に塗布されているときの、ひだ部の欠損枚数と続流を遮断する避雷器２の続流遮断性能との関係を示す情報と、が含まれている試験情報Ｔ１に基づいて、避雷器２に塗布される汚損水の塩分濃度と続流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す第１基準直線７１、第２基準直線７２を算出する。基準決定装置５は、第１基準直線７１及び第２基準直線７２と、汚損区分情報Ｔ２とに基づいて、第１及び第２取替基準枚数を決定する。従って、基準決定装置５は、避雷器２を取り替える目安としてのひだ部の欠損枚数として第１及び第２取替基準枚数を決定することができる。例えば、第１及び第２取替基準枚数に基づいて避雷器２を取り替えることにより、避雷器２の続流遮断性能を避雷器２の続流を遮断できる程度に維持し、避雷器２を含む電力系統の信頼度を向上させることができる。又、例えば、避雷器２の続流遮断性能が避雷器２の続流を遮断できる程度に十分に維持されているにも関わらず避雷器２が取り替えられるのを防止して、避雷器２を取り替えるためのコストを抑えることができる。

又、試験情報Ｔ１は、避雷器２の定格電圧に重畳されたサージ電圧が印加された際の情報である。基準決定装置５は、第１基準直線７１を算出する。その後、基準決定装置５は、避雷器２の定格電圧の振幅（第１振幅）と異なる振幅（第２振幅）を有する電線１３の対地電圧の振幅に応じた値と避雷器２の定格電圧の振幅に応じた値との比率と、第１基準直線７１に基づいて、第２基準直線７２を算出する。これらの構成により、避雷器２を取り替えるための目安を第１基準直線７１、第２基準直線７２の２つ提供することができる。よって、例えば、避雷器２の運用状態に応じて、避雷器２の取り替えを適切に判断することが可能となる。又、第２基準直線７２は、第１基準直線７１に基づいて算出されているために、第２基準直線７２を求めるための実験が不要となる。従って、第２基準直線７２を求めるための実験を省略することにより、雷器２を取り替えるための目安としての第１基準直線７１、第２基準直線７２の決定が比較的容易となる。

又、第１基準直線７１は、避雷器２の定格電圧に応じた情報であり、第２基準直線７２は、送電線１３に供給される電圧に応じた情報である。従って、避雷器２の定格電圧、及び、送電線１３に供給される電圧を、第１基準直線７１、第２基準直線７２に反映させることができる。よって、避雷器２の仕様、避雷器２が設けられている環境に基づいて、避雷器２を取り替える目安を決定することができる。

又、基準決定装置５は、試験情報Ｔ１と、第２の領域５４２に記憶されている避雷器２に関する情報とに基づいて、第１基準直線７１、第２基準直線７２を算出する。尚、第１基準直線７１、第２基準直線７２は、避雷器２に塗布される汚損水（水溶液）の塩分濃度と電流が遮断されるものと推定される最短の沿面距離との関係を示す情報でもある。従って、例えば、避雷器２の沿面距離に基づいて、避雷器２を取り替える目安を決定することが可能となる。

尚、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

上記実施形態においては、基準決定装置５が、避雷器２の定格電圧に基づく第１取替基準枚数と、電線１３の対地電圧に基づく第２取替基準枚数とを、決定することについて説明したが、これに限定されるものではない。基準決定装置５が、例えば、電線１３の定格電圧よりも高い第１電圧に基づく第３取替基準枚数、電線１３の対地電圧よりも低い第２電圧に基づく第４取替基準枚数を更に決定することとしてもよい。

２避雷器
５基準決定装置
１０送電用鉄塔
１３送電線
２０本体部
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５ひだ部

Claims

電力線に印加されるサージ電圧を放電するための避雷素子が収容されており長尺形状を呈する絶縁性の筐体と、前記筐体の長手方向において複数設けられており前記筐体を取り囲む形状を呈する絶縁性の外皮片と、を有する避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の欠損枚数を決定する取替目安決定方法であって、
第１塩分濃度の第１水溶液が前記避雷装置に塗布されているときの、前記外皮片の欠損枚数と前記サージ電圧が前記避雷装置に印加されたときに発生する電流を遮断する前記避雷装置の遮断性能との関係を示す第１情報と、前記第１塩分濃度とは異なる第２塩分濃度の第２水溶液が前記避雷装置に塗布されているときの、前記外皮片の欠損枚数と前記電流を遮断する前記避雷装置の遮断性能との関係を示す第２情報とに基づいて、前記避雷装置に塗布される水溶液の塩分濃度と前記電流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す第３情報を算出する第１ステップと、
前記避雷装置に付着していると推定される塩分量を示す情報と前記第３情報とに基づいて、前記避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の欠損枚数を決定する第２ステップと、を含む
ことを特徴とする避雷装置の取替目安決定方法。
前記第１及び第２情報は、第１振幅を有する第１交流電圧に重畳された前記サージ電圧が印加された際の情報であり、
前記第１ステップは、
前記第１交流電圧に重畳された前記サージ電圧が印加された際の、前記避雷装置に塗布される水溶液の塩分濃度と前記電流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す情報を前記第３情報として算出する第３ステップと、
前記第１振幅と異なる第２振幅を有する第２交流電圧の前記第２振幅に応じた値と前記第１振幅に応じた値との比率と、前記第３ステップでの演算結果とに基づいて、前記第２交流電圧に重畳された前記サージ電圧が印加された際の、前記避雷装置に塗布される水溶液の塩分濃度と前記電流が遮断されるものと推定される最大の欠損枚数との関係を示す情報を前記第３情報として算出する第４ステップと、を有し、
前記第２ステップは、
前記第３ステップでの演算結果に基づいて、前記避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の第１欠損枚数を決定する第５ステップと、
前記第４ステップでの演算結果に基づいて、前記避雷装置を取り替える目安としての前記外皮片の前記第１欠損枚数とは異なる第２欠損枚数を決定する第６ステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の避雷装置の取替目安決定方法。
前記第１交流電圧は、前記避雷装置の定格電圧に応じた電圧であり、
前記第２交流電圧は、前記電力線に供給される電圧に応じた電圧である
ことを特徴とする請求項２に記載の避雷装置の取替目安決定方法。
前記第１ステップは、前記第１及び第２情報と、記憶装置に記憶されており前記筐体の長手方向における前記避雷装置の沿面距離と前記外皮片の欠損枚数との関係を示す情報とに基づいて、前記避雷装置に塗布される水溶液の塩分濃度と前記電流が遮断されるものと推定される最短の前記沿面距離との関係を示す情報を、前記第３情報として算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の避雷装置の取替目安決定方法。