JPH02159581A - 碍子の絶縁劣化判定方法 - Google Patents

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］ この発明は、電力設備に使用される各種碍子の絶縁劣化
を判定する方法に関する。

［従来の技術］ 碍子の保守管理の困難性は、主としてその用途が架空送
配電線路、トランス、コンデンサ、開閉器等のブッシン
グ、高圧カットアウトあるいは避雷器と多岐にわたり、
用途毎に碍子の形態ならびに構造が異なると共に膨大な
数の碍子が使用されていることにある。しかし、実線路
の碍子の絶縁劣化を判定する適切な方法が見出されてお
らず、保守管理を繁雑にしていることも事実である。そ
こで、以下に従来の碍子の絶縁劣化判定方法を説明する
。

従来の碍子の絶縁劣化判定方法には、１．目視によもの
、２．交流漏れ抵抗の測定によるもの、あるいは３．パ
イロット碍子の汚損状況から碍子の劣化を推定するもの
がある。

しかし、第１の目視により碍子の絶縁劣化を判定する方
法は、劣化現象が碍子表面に現れない場合および劣化現
象が碍子表面に現れている場合であってもそれが軽微で
ある場合には確認が極めて困難であり、また目視による
ため劣化状態を高精度に定量的かつ時系列的に把握する
ことが不可能である欠点を有している。また、第２の交
流漏れ抵抗の測定により碍子の絶縁劣化を判定する方法
は、昇柱し活線作業により碍子を撤去する必要があるこ
と、原理的に実使用状態での劣化判定ができないこと、
さらに健全碍子までも撤去するものである等の欠点を有
している。さらにまた、第３のパイロット碍子の汚損状
況から碍子の絶縁劣化を判定する方法は、汚損以外の劣
化を検知することができず、パイロット碍子の汚損状況
と実使用の碍子の劣化とが必ずしも一致しない欠点を有
している。

さらに近年、赤外線検出装置により碍子の表面温度を測
定し碍子の絶縁劣化を判定する方法が検討されているが
、碍子の表面温度そのものに着目するものであって、碍
子が異常であるか正常であるかは依然として経験により
判定しなければならず、また外気温あるいは風の影響を
受ける場合には判定を誤る虞がある。

このように、従来の碍子の絶縁劣化判定方法は何れも碍
子の劣化の度合いを知り得ないばかりが軽微な劣化を発
見することができず、絶縁劣化予測に供することができ
なかった。また、それ故に絶縁劣化判定を繰り返さねば
ならず保守管理が繁雑であった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、
無昇柱かつ非接触に、高精度に碍子の絶縁劣化判定を行
う方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用コこの発明は
、被判定碍子の表面最大温度と予め測定しておいな健全
碍子の表面温度との差（ΔＴ□Ｘ）に基づいて碍子の絶
縁劣化を判定することを特徴とし、上記構成は、無昇柱
かっ非接触に、また環境条件の影響を受けることなく高
精度の絶縁劣化の判定を可能とするよう作用する。

［実　施　例］ 絶縁物の絶縁抵抗がその環境温度の上昇に伴って指数関
数的に低下し、また絶縁破壊電圧が環境温度の上昇に伴
って低下するという事実より、絶縁物の絶縁劣化を、そ
の中を流れる電流による加熱によって生ずると考えるの
は自然である。しかし、例えば衝撃破壊では電圧印加時
間が短く電流による熱劣化を考えにくいこと、また絶縁
物の炭化、溶融の形跡が認められないことが多い等、絶
縁物の絶縁劣化をこの純熱的破壊理論のみで説明するこ
とはできず、この純熱的破壊理論の他に、絶縁物内に誘
起された双極子が強電場により破壊されるとする純電気
的破壊理論、さらにはそれら２つの理論の利点を取り入
れた熱電気的破壊理論による説明が試みられている。と
ころが、何れの絶縁破壊理論も１つの理論、メカニズム
によって全ての絶縁破壊を説明することには成功してお
らず、それが碍子の絶縁劣化の定量的判定の試みを躊躇
させている。

しかし、発明者等は数多くの実験データの解析の結果、
碍子の絶縁劣化を以下のように現象論的に説明すること
に成功した。

先ず、碍子が使用不能となる劣化すなわち、碍子の溶融
、機械的損傷、金属析出あるいは炭化等の殆どが加熱に
起因するものであることが判明した。そこで、碍子の絶
縁劣化は絶縁破壊に至るメカニズムがいかなるものであ
れ、局所的熱破壊が絶縁抵抗の低下をもたらし、それに
より漏れ電流が増加し、さらに加熱され熱破壊が進行す
ると説明された。

この結果、絶縁劣化の進行に伴う局所的な碍子表面温度
の上昇を高精度に温度測定することにより初期段階にあ
る劣化が発見できることが判明したが、屋外での碍子温
度の測定は、主として外気温の影響と風による熱放散の
影響を受け、赤外線検出装置の性能限界近くで碍子温度
を測定することは困難である。そこで、被判定碍子の表
面最大温度と健全碍子の表面温度との差（ΔＴ□８）を
求める方法として、次の方法を考案した。

先ず、健全碍子の表面温度を種々の環境下で測定してお
き、基準データとする。次に、被判定碍子の表面最大温
度を測定する際に外気温、風速等の環境条件についても
測定し、基準データと照らし合わせてΔＴ　ＩＩＩＩＩ
Ｘを推定する。このΔＴ□８より後述するΔＴ　５ａａ
ｘ−交流漏れ抵抗特性図から容易に交流漏れ抵抗、すな
わち劣化度合いを知ることができる。

上記方法によりΔＴ　ｗａｘを測定した１００個の劣化
碍子につき、実験室にて３．８ＫＶの交流電圧を印加し
て交流漏れ抵抗を測定しな。この測定結果を第１図に・
印で示す。なお、図中の実線は交流漏れ抵抗の最低値を
結んだ包絡線である。さらに、実際に６．６ＫＶ配電線
路に使用されている高圧ビン碍子２４３個および耐張碍
子３６９個についても同様に碍子表面最大温度　ΔＴ　
＋ｍａｘを測定した。この測定によって、表１に記すよ
うに、ΔＴ　＋＋ｍａｘが０，５℃以上の高圧ビン碍子
が３個、耐張碍子が２個発見された。

以下、余白 表　　１ 表 表２は６．６ＫＶ配電線路の調査によって発見されたΔ
Ｔ　ｗａｘが０．５℃以上の５個の碍子とΔＴ　ｆｆｉ
　ａ　Ｘが０，５℃以下の健全碍子３個の交流漏れ抵抗
の測定結果を記したものである。興味深いことに、ΔＴ
　ｗａｘが０．５℃以上の５個の碍子のデータを第１図
にプロットしたところ（Ｏ印を用いてプロットされてい
る）、先のデータと極めてよい一致を示した。この事実
は、碍子の表面最大温度−交流漏れ抵抗特性が碍子の形
態ならびに構造に係わらないこと、および先の特性曲線
が碍子の絶縁劣化状態を示すマスターカーブとして利用
し得ることを証明している。また、第１図はΔＴ　ｌｌ
ａＭが０．５℃以下の碍子の交流漏れ抵抗が極めて高い
ことを示しているが、これによりΔＴ　ｗａｘが０，５
℃程度の碍子において初期劣化が始まることが発見され
た。

さて、第１図を用いて温度測定精度０．５℃を交流漏れ
抵抗および漏れ電流に換算すると、それぞれ１００〜２
００ＭΩ、３８〜１９μＡとなる。この値は碍子の絶縁
劣化による故障率と現在使用されている地絡検出リレー
の検出レベルが１００ｍＡ程度であることを考えると、
地絡事故に至る前に碍子の劣化を把握することが可能な
値である。さらに、データベース化によって、それぞれ
の碍子のΔＴ□８を時系列的に管理することにより、碍
子の絶縁劣化のメカニズムの解明が期待されると共に、
劣化傾向にある碍子の重点的な保守管理により省力化が
可能となる。

以上、赤外線検出装置により温度測定を行う例につきこ
の発明を説明したが、光高温計を使用することによって
も、また碍子に示温液晶を塗布することによっても、さ
らにまた示温液晶フィルムを碍子表面に貼付することに
よっても同様目的を達成することが可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、 （１）従来方法では不可能であった軽微な絶縁劣化の判
定が可能である。

（２）活線状態でかつ無昇柱、非接触にて劣化判定が可
能であるため、絶縁劣化判定の効率化および作業の安全
が確保される。

（３）判定結果をデータベース化することにより、碍子
の保守監視業務の効率化が図られる。

（４）活線状態で絶縁劣化判定が可能であるため、線路
停止の業務が省力される。

（５）高精度の劣化判定が可能であるため、判定結果を
データベース化することことにより、地絡事故の予測、
防止が可能となる。

という顕著な効果を奏する碍子の絶縁劣化判定方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はΔＴ　ＩＩＩＩＩＸ−交流漏れ抵抗特性図であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被判定碍子の表面最大温度と予め測定しておいた
   健全碍子の表面温度との差（ΔＴ＿ｍ＿ａ＿ｘ）に基づ
   いて碍子の劣化を判定することを特徴とする碍子の絶縁
   劣化判定方法。
2. （２）被判定碍子の表面最大温度と予め測定しておいた
   碍子の表面温度との差（ΔＴ＿ｍ＿ａ＿ｘ）が０．５℃
   以上である場合に劣化碍子と判定することを特徴とする
   請求項１記載の碍子の絶縁劣化判定方法。
3. （３）赤外線検出器により碍子の表面温度を測定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の碍子の絶縁劣化判定方法
   。