JPH02278682A - アーク痕の検出方法 - 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】

本発明は、送配電線の碍子装置に使用されているアーク
ホーンの閃絡による故障電流で生じるアーク痕の検出方
法、特にアーク痕の拡大表示に関する。

【従来の技術】

近年、電力需要の増大に伴い送配電系統が大規模化し、
電力の安定供給が望まれている。この電力を送る送電線
の経路は、社会的要請などから山岳地域中心に配置され
る。このため送電線に雷撃故障が発生し易（なっている
。 耐雷対策の１つとして、電力線の上部に架空地線が張ら
れている。しかし、雷撃が架空地線または鉄塔に落ち、
鉄塔に大電流が流れた場合は、異常な高電圧が鉄塔に発
生し、碍子の絶縁能力を越えて電力線へ雷サージ電流が
流れ込むことになる。いわゆる逆閃絡の発生である。架
空地線による遮蔽作用がきかず直接電力線に落雷した場
合は、電力線の電位が大幅に上昇し、この電位が碍子の
絶縁能力を越えると閃絡し、鉄塔を通して大地に電流が
流れる。一方、架空地線の張られていない線路もあり、
直接に鉄塔あるいは電力線に落雷した場合、前記と同様
に逆閃絡や閃絡が発生する。そのため電力線へ雷サージ
電流が流れたり、鉄塔を通して大地に電流が流れる。 これらの逆閃絡や閃絡により碍子を破損することが多い
。−旦、碍子連が破損して放電路ができると、送電中の
電流が放電路に沿って大地に地絡電流として流れ地絡故
障が発生する。そのため変電所の継電器を作動させて停
電の原因となる。 送配電線路への雷放電から碍子連を保護するため、通常
碍子連の上下にアークホーンが取り付けられている。と
ころが、鳥獣が碍子連の近傍にきてアークホーンの間で
感電することでも地絡故障となり、変電所の継電器を作
動させ、停電になることがある。 このような停電を早急に解消し送配電を安定に確保する
ためには、地絡故障鉄塔を早急に発見して故障の原因を
調査すると共に、必要に応じて修理を行なうことが重要
である。 地絡故障鉄塔を容易に発見するために、閃絡表示器が知
られている。この表示器は、送電線の架空地線に支持物
を中心として左右に一対の取り付は自在の変流器を設け
、故障電流の支持物を介して架空地線の左右に分流する
電流を変流器で検出し、故障電流検知回路を用い内蔵す
る微量の火薬に点火し、そのガス圧を利用して赤い表示
布を放出するものである。 架空地線の張られていない鉄塔では、支持物に流れる雷
サージ電流を磁器コイルで誘起させ、その誘起電流で内
蔵する微量の火薬に点火し、そのガス圧で表示布を放出
させる閃絡表示器か使用されている。

【発明が解決しようとする課題】

上記した従来の閃絡表示器は、鉄塔１基に１組の閃絡表
示器を取り付けたものであり、閃絡による故障電流の発
生した鉄塔を発見するための表示を行なっているだけで
、閃絡の発生したアークホーン等の表示は行なっていな
い。このため、閃絡の発生したアークホーンを検出する
には、作業員が鉄塔に登り個々のアークホーンや碍子を
点検しなければならず、故障箇所を調査するには、多大
の労力が必要であった。さらに、これらの閃絡表示器は
内部の電子回路も複雑であり、その上雷撃による誤作動
防止のために電磁誘導、静電誘導対策等が必要であった
。 また架空地線のない鉄塔の閃絡表示器は、雷による電流
によって誘起される２次電流によってのみ作動するが、
鳥獣等による地絡故障では作動しないという欠点があっ
た。落雷による故障電流は、通常雷鳴等から原因が明確
になるが、鳥獣等による地絡故障ではアークホーンに生
じるアーク痕が小さく、その発見が非常に困難である。 このため鳥獣等による故障箇所の容易な検出方法が送配
電業界から強く要望されている。 本発明はこのような課題を解決するためなされたもので
あり、閃絡の生じたアークホーンを個々に表示し、かつ
微小なアーク痕を拡大表示して故障箇所を容易に検出す
ることができるアーク痕の検出方法を提供するものであ
る。

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するための本発明を適用するアーク痕
の検出方法は、送配電用鉄塔の碍子装置に取付けられた
アークホーンの先端に発熱剤を収納した容器を配設し、
アークホーンに生じた閃絡による故障電流で前記発熱剤
を点火し、その反応熱により、発熱剤を収納した前記容
器の表面を変色させるものである。 発熱剤としては微小なエネルギーで点火し発熱する火薬
類または金属粉末と酸化剤の混合物を使用することが好
ましい。 また発熱剤の容器の表面に感熱示温剤を使用することが
好ましい。

【作用】

本発明のアーク痕の検出方法は、アークホーンの先端に
固定された金属容器内の微小なエネルギーで点火し発熱
する発熱剤に、アークホーンに流れる故障電流で高エネ
ルギーを与えて反応を開始させ点火する。この点火によ
る発熱剤の反応熱で容器表面を変色させ、微小なアーク
痕を拡大する。

【実施例】

以下、本発明の詳細な説明する。 第１図は本発明のアーク痕の検出方法を実施するための
アークホーンの先端部を示す断面図である。同図におい
て、１はアークホーン、２は内管２ａと外管２ｂとを有
する円筒状の容器であり、容器２の内部には発熱剤３が
充填され、絶縁材料からなる蓋４で密封されている。そ
して容器２は固定用スプリング５を介してアークホーン
１の先端に固定されている。 この容器２はアークホーンｌの導電性を損なわないため
に金属材料で形成されることが好ましい。また、アーク
の強い場合は、アークにより金属が溶融されるので融点
の高いものほど良いが、経済性や耐蝕性を考慮すると、
ステンレス鋼やチタン等が実用的な材料として使用され
る。 発熱剤３は、内部に電流が流れた場合、その電流のエネ
ルギーで点火し、化学反応により発熱する物質であれば
良い。微小なエネルギーで点火し、発熱するものとして
、例えば火薬類や金属粉末と酸化剤の混合物が好ましい
。通常、火薬類のうち鋭敏な点火薬は２〜３ミリジユー
ルのエネルギーで点火が可能であり、鈍感な点火薬でも
４０〜５０ミリジユールで点火できる。金属粉末と酸化
剤の混合物は、例えば鉄粉と過塩素酸カリウムの混合物
の場合は、０３〜１ジユールのエネルギーで点火をする
ことができ、アルミニューム粉末と酸化鉄の混合物（テ
ルミツト剤）の場合は、点火に必要なエネルギーは５〜
ｌＯジユ一ル程度である。 発熱剤３は、前記のいす、れでも良いが、アークホーン
１に流れる故障電流は大電流であり、鋭敏な火薬を使用
せずに安全なテルミツト剤で充分に点火できる。アーク
ホーン１の導電性を低下させないため、金属粉を多く含
む混合物が発熱剤３として好ましい。なお、発熱剤３は
密封容器２中で反応させるためガス発生の無い組成が良
い。 第２図は上記のように構成されたアークホーン１の取付
は状態を示す。同図に示すように、アークホーン１は送
配電線路２１への雷放電から碍子連２２を保護するため
、碍子連２２の上下に取付金具２３で固定されている。 碍子連２２に固定されたアークホーン１に閃絡による故
障電流が流れると、容器２を通して故障電流が発熱剤３
に流れる。この故障電流により発熱剤３が点火する。 この点火による発熱剤３の反応熱で、金属製の容器２が
高温になり、表面が空気中の酸素で酸化され変色する。 この変色により故障電流によるアーク痕が拡大して表示
される。このため故障電流によるアーク痕を目視により
容易に検出することができる。 このアーク痕の検出をより容易にするため、金属容器２
の外周に示温剤（例えば、日油技研工業株式会社製の商
品名サーモペイント）を塗布することにより変色を明確
にすることができる。 上記アーク痕の検出方法の作用を確認するため、第３図
に示す回路から成る模擬雷発生装置により実験した。表
面に示温剤を塗った金属容器２に発熱剤３を収納し、ア
ーク発生の電極１３の一方に取り付けである。この回路
は、直流高圧電源発生装置８によりコンデンサー９に充
電し、その後スイッチ１０を導通させてコンデンサー９
に充電された高電圧を電極１３にかけ、アーク電流を発
生させるものである。それにより容器２内の発熱剤３に
高電流を流し、発熱剤３が点火するか否かを確認する。 また、回路の途中に抵抗１１を入れ電流波形を調整する
とともに、シャント抵抗１２の両端からシンクロスコー
プ（図示せず）により電流波形を記録した。第４図はこ
の実験において発生した電流波形の一例を示し、約１７
００Ａの最高電流に達するまでの時間を１０マイクロ秒
に設定しである。 収納する発熱剤３の種類を変え、回路の電流を変化させ
て実験を行なった結果を第１表に示す。 （以下余白） 第１表 第１表に示すように、試験電流が６０００Ａのように大
電流の場合のみならず、１５０Ａの場合であっても発熱
剤３は点火して、容器２の表面に変色が生じ、アーク痕
を拡大して鮮明に表示することができ、簡単にアーク痕
を確認することができた。 比較のため、第３図の模擬雷発生装置に発熱剤３を収納
した容器２を取り付けない状態で電流を流し、アーク痕
を発生させたところ、微小な痕跡のみであった。さらに
電極１３に直接示温剤を塗って電流を流したところ、示
温剤の変色は１ｍｍ以下の点であり、示温剤を塗らない
場合と同様に微小な痕跡であった。

【発明の効果】

以上詳細に説明したように本発明のアーク痕の検出方法
によれば、アークホーンの先端に固定された金属容器内
の発熱剤に、アークホーンに流れるサージ電流または故
障電流のエネルギーを与えて点火させ、この点火による
発熱剤の反応熱で容器表面を変色させて、微小なアーク
痕を拡大するようにしたので、故障電流の発生したアー
クホンのアーク痕を容易に、かつ確実に検出することが
できる。 故障電流の発生したアークホーンを個々に検出すること
ができるので、故障箇所を能率よく検出することができ
る。鳥獣等による地絡電流でも動作するので、従来検出
が非常に困難であった鳥獣等による故障も容易に検出す
ることができるようになった。また、極めて単純な構造
によりアーク痕を検出するので、信頼性が高く、耐久性
もあり、しかも安価にアーク痕を検出することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアーク痕の検出方法を実施するための
アークホーンの先端部を示す断面図、第２図は上記アー
クホーンの取付状態を示す正面図、第３図は模擬雷発生
装置を示す回路図、第４図は模擬雷発生装置の電流特性
図である。 １・・・アークホーン　　２・・・容器２ａ・・・内管
　　　　　２ｂ・・・外管３・・・発熱剤　　　　　４
・・・密封蓋５・・・固定用スプリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送配電用鉄塔の碍子装置に取付けられたアークホー
   ンの先端に発熱剤を収納した容器を配設し、アークホー
   ンに生じた閃絡による故障電流で前記発熱剤を点火し、
   その反応熱により、発熱剤を収納した前記容器の表面を
   変色させることを特徴とするアーク痕の検出方法。 ２、前記発熱剤として火薬類または金属粉末と酸化剤の
   混合物を使用したことを特徴とする請求項１記載のアー
   ク痕の検出方法。 ３、前記容器の表面に感熱示温剤を使用したことを特徴
   とする請求項１記載のアーク痕の検出方法。