JPH01147344A - 碍子汚損量の測定方法並びに測定装置 - Google Patents

碍子汚損量の測定方法並びに測定装置

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JPH01147344A
JPH01147344A JP30543887A JP30543887A JPH01147344A JP H01147344 A JPH01147344 A JP H01147344A JP 30543887 A JP30543887 A JP 30543887A JP 30543887 A JP30543887 A JP 30543887A JP H01147344 A JPH01147344 A JP H01147344A
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康弘 宮田
Teruaki Tsutsui
筒井 輝明
Hiroshi Kawakami
川神 裕志
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、碍子表面に付着する汚損物質の量、特に塩分
(NaC4J)mを定量的に検出することにより、碍子
汚損量を測定する方法、並びにその方法を実施するため
の装置に関する。
[従来の技術] 高圧送電線と支持鉄塔との間の電気的な絶縁を確保する
ため、碍子は広く用いられているが、当該碍子のおかれ
る環境は過酷なものであり、例えは工業地域や臨界地域
等にあっては、碍子表面に塩分(NaCΩ)、その他の
無機物質を主体とする塵埃が付着してt9損され易く、
それらが碍子の絶縁耐圧を低下せしめて閃絡事故等を引
き起こす場合がある。
こうした事態を未然に防止するため、碍子表面に付着す
る汚損物質を定期的に定量分析し、碍子汚損量を求める
ことが従来から行われている。
ところで、碍子に付着する汚損物質としては、塩分の他
、子種類程度の無機物質があると言われているが、その
中でも特に塩分は碍子の絶縁耐圧を大きく劣化させる要
因となっている。そこで、6゛I子汚損量を表示するに
あたり、汚損物質が全て塩分からなると仮定した場合の
単位面積あたりの塩分量(等価塩分付着量)を用いるこ
とが便宜上なされている。
従来行われている、具体的手法を列記すれば以下のとお
りである。
(1)  筆洗い法 ・・・実運用中の碍子と素材、形
状等が同一のパイロット碍子を汚損量を測定したい場所
に設置しておき、所定期間経過後これを取り外し、筆に
より付着した汚損物質を洗浄して、その洗浄液の電気伝
導度を測定することにより、等価塩分付着量を求める。
(2)露点式汚損量測定法 ・・・パイロット碍子に電
子冷却素子を組入れ、これを露点温度以下に冷却せしめ
て空気中の水分を集め、碍子に付着している汚損物質を
強制的に充分湿潤させた状態にして漏れ抵抗を測定する
。次いて、別に求めておいた漏れ抵抗と等価塩分付着滑
との関係から換算して求める。
(3)超音波洗浄式汚損m 7TPJ定法 ・・・パイ
ロット碍子を蒸溜水の入った洗浄槽内に入れ、碍子を回
転させながら超音波洗浄により汚損物質を洗い落とし、
汚損物質の解は込んだ洗浄液の電気伝導度を測定して等
価基分量を求める。
(4)球形模擬碍子法 ・・・常時、緩やかに自転する
球形の模擬碍子を設置しておき、これに付着した汚損物
質をワイパーブラシで拭い取る。
ワイパーブラシに付着した汚損物質は循環する洗浄液で
洗い落とされる。この洗浄液の電気伝導度を測定して、
積算された等価塩分付着量を求める。
[発明が解決しようとする問題点] 上記した従来の方法において、(1)〜(3)はいずれ
も運用中の碍子と素材、形状等が同一のパイロット碍子
を別に用意し、運用中9碍子と同一条件下に設置する必
要があるが、これが高所、多地点に戸る場合には、測定
に多大の労力と時間を要し、極めて不経済であった。ま
た、(4)では、球形模擬碍子と、実際の碍子との間に
どうしても付着性の相違が出てしまうので、これを修正
する必要があり汚損量の決定に手間がかかる。
次に、各手法を精度の面で考察すると、(1)では1.
’1111定に熟練を要し、手間がかかる、(2)では
、漏れ抵抗を等価塩分付着量に換算するだめの較正表が
必要となるが、これを各測定場所毎に作成する必要があ
る、(3)では、測定の都度碍子が更新されるため、暴
露期間の異なる実運用中の碍子の汚損量推定方法が問題
となるが、これを精度よくなし得るものがない、 (4
)では、降雨による雨洗効果が積算値に誤差をもたらし
易い等の欠点があった。
かかる状況の下、実運用中の碍子に付着する汚損物質の
量を定期的にではなくリアルタイムで/lll定したり
、あるいは碍子表面の汚損物質の分布を7111定する
といった、より高度な測定方法の開発が望まれているに
も拘らず、未だ達成されるに至っていない。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、実運
用中の碍子に付着する汚損物質の慣を直接的かつ定量的
に、さらにリアルタイムで測定し、その分布を求めるこ
とができた碍子汚損測定方法並びに測定装置を提供せん
とするものである。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明の要旨はその1つめには、表面に塩分
が付着すると光損失が生ずる光導波路を碍子表面に露出
して装着し、該光導波路の一端から入射されて他端から
出射する透過光を受光し、該透過光強度の変化から碍子
に付着する塩分量を求めることを特徴とする碍子汚損量
の測定方法にあり、2つめには、上記の如き光導波路の
複数を直列に接続して碍子表面に露出して装着し、該導
波路の一端から入射されて他端から出射する透過パルス
光を受光し、該パルス先強度の変化から碍子に付着する
塩分量を求めかつ該パルス光の遅延時間差から測定位置
を特定することにより、塩分量の分布を求めることを特
徴とする碍子汚損量の測定方法にあり、さらに3つめに
は、NaC1の屈折率値より大なる屈折率値を有する第
1の光導波路とNaC,Qの屈折率値より小なる屈折率
値を6する第2の光導波路とを並設して構成され、碍子
表面に露出して装着されてなる光導波路と、該光導波路
に光を入射するための光源と、該第1の光導波路を透過
した光を受光しその強度に比例した信号を出力する第1
の受光器と、該第2の光導波路を透過した光を受光しそ
の強度に比例した信号を出力する第2の受光器と、該第
1の受光器の出力と該第2の受光器の出力に基づき碍子
に付着する塩分量を換算する演算器とを具備してなるこ
とをn徴とする碍子汚損量のΔp+定装置にある。
[作 用] 本発明方法は、表面に塩分が付着すると光損失か生ずる
光導波路を碍子表面に露出して装着しており、汚損物質
は当該光導波路表面に直接付着するが、これが塩分(N
aCl2)であるとこれにより光損失が生じるため、塩
分量に関係した透過光強度の変化が起こる。かくしてこ
の変化に基づいて塩分量を定量的に求めることができる
第1図は本発明方法の測定原理を示す説明図であり、図
中3は光が伝達される光導波路で、第1の光導波路3a
と第2の光導波路3bとが並設されて構成される。光導
波路の一端には光源2が供給されており、光源2から光
導波路3に入射した光は、第1の光導波路3a、第2の
光導波路3bを透過した後、他端に設けられた受光器4
a。
4bにより受光されて、それぞれの透過光強度に比例し
た信号P  、P  に変換される。5は、B PA、PBに基づき所定の演算を行う演算器である。
ここで、第1の光導波路3aの屈折率値をn A1第2
の光導波路3bの屈折率値をnBとすると、n 及びn
Bは塩分(NaCN)の屈折率値nNaclに対し、次
の関係を満足するものとする。
’A <nNacl<0B       ”値1〉nN
aclは、光の波長λ−0,88μmにおいて約】、5
3の値となるが、かかるn  、n  を有D する光導波路の材料は、石英ガラス(屈折率1.46)
を主成分とし、これにTiO3を所定量添加することに
より得ることができる。具体的には、第2の光導波路3
bには第1の光導波路3aより多量のT iO2を添加
して、(1)式を満足させるものとする。またTiO2
の代替品としでは、アルカリ金属系の酸化物が考えられ
るし、石英ガラスにこだわらない場合には、多成分系が
ラス材料の選定により (1)式を満足させるものとす
ればよい。
さて、光導波路3は、それ自体がセンサ部となっており
、その表面に汚損物質が直接付着可能に配置される。汚
損物質の付着がない場合には、光導波路3の周囲は空気
となり光の漏洩は起こらない。また汚損物質がnAより
小さな屈折率値を有するものである場合にもしかりであ
る。一方、付着する汚損物質が特に塩分(NaCΩ)で
あると、第1の光導波路3aにおいては、塩分に基らく
光の漏洩が生じ、これか光損失となって受光器4aの出
力信号PAは減少するが、第2の光導波路3bにおいて
は、塩分が付着しても光の漏洩は生しることがなく、従
って受光器4bの出力信号PBに変化は生しない。
第2図は、受光器出力信号PAの変化量△PAと塩分(
NaCN)付着量との関係を実際にall+定して求め
た線図であり、塩分付着量に従って△PAか増加する特
性となっていることが理解されるであろう。
また、受光器4bの出力PBは、塩分の付着により変化
することがなく、その変化は専ら光源変動に依存するか
ら、上記△P をPsを用いて補正することにより光源
変動に左右されない高精度の測定か可能であり、演算器
5はこの補正を行うとともに、第2図に示す関係から塩
分量を精度よく換算することができる。
以下、本発明の好適な一実施例を、図面を用い詳述する
[実施例] 第3図には、本発明に使用される碍子を示し、(a)は
その正面図、(b)はその要部拡大断面図である。碍子
1のかさ部には、光導波路3が表面を露出してループ状
に埋設されており、光導波路3は、断面が矩形の第1の
光導波路3a及び第2の光導波路3bをシリコン樹脂等
の介在物8により分離して並設したものとなっている。
介在物の屈折率値は、第1の光導波路3aの屈折率値n
 及び第2の光導波路3bの屈折率値nnよりともに小
なるものとする。
第4図には、本発明方法を実施するための装置の構成例
を示す。碍子1において、上記光導波路3の両端部には
伝送用の光ファイバ7が接続部6により結合されており
、それぞれ鉄塔部(図示せず)等に設置された光源2、
受光器4a、4bに専かれている。光ファイバ7は、碍
子1の中心を貝通させて設けられたり、碍子表面に密着
させて設けられたりすることができ、碍子1と鉄塔部等
との間の光の送受が行えるようにする。従って、碍子1
においては、全て光学的部材で構成されることとなり、
実運用碍子に適用する上で、電気的な影響を一切無視す
ることができる。光源2、受光器4a、4b並びに演算
器5の基本的動作は前述したとおりであり、重複を避け
るため省略する。
このように構成した本発明装置によれば、実運用中の碍
子表面に付着する汚損物質のうち適当量を、光学的手段
により常時定量的に測定することができるから、従来の
手法のような作業上、精度上の制約を受けることがない
という効果がある。
尚、上記した実施例では、光導波路3、碍子表面に1水
袋着しているが、碍子表面全体の塩分量の分布を411
定しようとする場合には不十分である。
このような場合には、第5図(a)に示すように、リン
グ状の光導波路3を碍子1の中心0に対し同心円状に複
数装着させ、各光導波路3ごとにそれに付着する塩分量
を測定して分布を求めるようにすればよい。また、第5
図(b)に示すように、碍子1の中心0から放射状に光
導波路3を装着することもできる。このように複数の光
導波路3を装着した場合には、これらを光ファイバによ
り直列に接続してやれば、光源2、受光器4a、4bの
演算器5を単一のものとすることもでき、かかる場合に
光源2としてはパルス光源を使用し、演算器には、従前
のパルス光強度に比例した信号P 八、  P Bの処
理機能の他に、パルス遅延時間差から、各導波路3を特
定することができ、広範囲の塩分mの分布を求めること
ができる。
また、塩分量ないし塩分量の分布を複数の鉄塔個所で求
め、これらを高圧送電線に並設された光ファイバ複合架
空地線(OPGW)を利用して一箇所に伝送させれば、
多地点に亘る碍子汚損の状況を一目で監視することも可
能である。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば、実運用中の碍子
表面に付着する汚損物質のうち、特に塩分量を直接的に
、かつ定量的に求めることができるから、従来のように
パイロット碍子等を設置して、等価塩分付着量を間接的
に求める場合に比較し、人的、時間的手間は大幅に省略
され、その経済的意義は極めて大きい。更に、従前では
不可能であった塩分量の分布の測定を可能としたという
点で斯界に及ぼす影響はけたし大きなものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法の測定原理を示す説明図、第2図
は、塩分(NaCI)付eJffiと等優先強度変化量
との関係を示す線図、第3図は本発明に使用される碍子
について(a)は正面図、(b)は要部拡大断面図を示
し、第4図は本発明装置の構成図、第5図は光導波路の
装管状況を示す平面図である。 1:碍子、 2:光源、 3:光導波路、 4:受光器、 5・演算器、 7:光ファイバ。 材1n 羽20 信3図 (a)                (b)竹4図 )K5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面に塩分が付着すると光損失が生ずる光導波路
    を碍子表面に露出して装着し、該光導波路の一端から入
    射されて他端から出射する透過光を受光し、該透過光強
    度の変化から碍子に付着する塩分量を求めることを特徴
    とする碍子汚損量の測定方法。
  2. (2)表面に塩分が付着すると光損失が生ずる光導波路
    の複数を直列に接続して碍子表面に露出して装着し、該
    導波路の一端から入射されて他端から出射する透過パル
    ス光を受光し、該パルス光強度の変化から碍子に付着す
    る塩分量を求めかつ該パルス光の遅延時間差から測定位
    置を特定することにより、塩分量の分布を求めることを
    特徴とする碍子汚損量の測定方法。
  3. (3)NaClの屈折率値より大なる屈折率値を有する
    第1の光導波路とNaClの屈折率値より小なる屈折率
    値を有する第2の光導波路とを並設して構成され、碍子
    表面に露出して装着されてなる光導波路と、該光導波路
    に光を入射するための光源と、該第1の光導波路を透過
    した光を受光しその強度に比例した信号を出力する第1
    の受光器と、該第2の光導波路を透過した光を受光しそ
    の強度に比例した信号を出力する第2の受光器と、該第
    1の受光器の出力と該第2の受光器の出力に基づき碍子
    に付着する塩分量を換算する演算器とを具備してなるこ
    とを特徴とする碍子汚損量の測定装置。
JP30543887A 1987-12-02 1987-12-02 碍子汚損量の測定方法並びに測定装置 Granted JPH01147344A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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