JPH06223660A - 碍子洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄耐電圧の高い碍子洗浄装置とする。 【構成】 碍子の周囲に配設した固定洗浄ノズルから棒
状の複数の注水をステーションポスト碍子の側部に注水
して洗浄する。この注水は碍子の一側方から縦方向に沿
って２０〜４０ｃｍ間隔に行ない、かつ他側方からの注
水点をその注水点の間になる位置に注水する（実施例
１）。従来の５０ｃｍ間隔の注水点とする比較例１より
約３０ｋＶ洗浄耐電圧が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は縦方向に長尺とされた
碍子の洗浄装置、特に活線状態で洗浄する洗浄装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電路と大地間の絶縁のために設置される
碍子は、塩分などの汚損物により表面が汚損されると、
耐電圧が低下してフラッシオーバの原因となり、送配電
に支障を来すことがある。このため、碍子の洗浄が行わ
れるが、これには送電を中止して洗浄するの他、送電を
止めること無く活線状態で洗浄することが行われてい
る。この活線状態での碍子洗浄装置の内、碍子の周囲に
固定配管された複数の噴射ノズル装置から一斉に洗浄水
を噴射して碍子全体を洗浄する碍子洗浄装置が知られて
いる。

【０００３】この種碍子洗浄装置では、洗浄中の耐電圧
（以下、洗浄耐電圧という。）を霧中耐電圧より低くな
らないように高く維持したまま、碍子に付着した汚損物
を十分に洗い流す必要がある。ここで、ステーションポ
スト碍子や碍管などのように縦方向に長尺に設置された
碍子では、洗浄初期に汚損物を含んだ導電性の初期洗浄
水が流下して、大幅な耐電圧の低下を免れることができ
ず、これを避けるためには、洗浄初期の汚損物の濃度を
高めないように大量の洗浄水を注水する必要があった。
一方、必要以上に注水量を増すと、碍子の笠から流下す
る落下水が多くなり、笠と笠との間を落下水が連結する
状態となって、洗浄耐電圧を大幅に低下させることにな
る。

【０００４】これら相反する条件の下では、大幅に洗浄
耐電圧を高めることが困難であり、碍子自体を活線下で
洗浄できるように笠と笠の間隔を広げるなどして高い洗
浄耐電圧設計とされた碍子についてのみ、活線下の洗浄
を行なうことができるのが実情である。そして、この高
い洗浄耐電圧設計の碍子に対して、従来の洗浄装置で
は、縦方向の注水点の間隔を経験的に５０ｃｍとして注
水され、また、ノズル元水圧を３４５ｋＶ以上の定格電
圧の碍子においては３０ｋｇｆ／ｃｍ2、２７５ｋＶ以
下の定格電圧の碍子では５ｋｇｆ／ｃｍ2と定めた洗浄
装置が採用されていた。なお、注水量は例えば定格電圧
２３０ｋＶのステーションポスト碍子では４０×１０3c
ｍ3／ｍｉｎとされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の洗
浄装置により活線下で洗浄を行うには、洗浄耐電圧を高
く設計した被洗浄碍子である必要があり、洗浄耐電圧を
考慮していない碍子に適用することができなかった。ま
た、係る設計がなされた洗浄耐電圧の高い碍子では笠と
笠の間隔を広くしたり、水切り笠を介装したりして碍子
の大型化・複雑化を招いている。そこで、発明者らは、
洗浄耐電圧を高めた碍子洗浄装置の開発を目的として、
種々研究した結果、この発明を完成したものである。

【０００６】

【作用】この発明は、上部に注水された洗浄水が下部へ
流下して、洗浄耐電圧が低下するステーションポスト碍
子、碍管の他、懸垂碍子連など縦方向に長尺とされた碍
子に適用できる。

【０００７】被洗浄碍子の胴径の大きさにより、二方向
から注水するか、それ以上の方向から注水するかは選択
されるが、小型の被洗浄碍子では反対側（１８０゜）の
二方向からの注水とし、一方向からの注水に対して反対
側の注水点はその中央点とすることが望ましい。また、
大型の被洗浄碍子では噴射ノズル装置の数を増加して、
洗浄水が碍子胴の全体に十分に行き渡って洗浄されるこ
とが望ましく、三方向（１２０゜間隔）又は四方向（９
０゜間隔）からの注水となるようにする。そして、一の
噴射ノズル装置と他の噴射ノズル装置による注水点は一
の注水点から流下する落下水を吹き飛ばすことができる
ように、その中間部位に注水されるようにする。

【０００８】なお、ノズル元水圧は、被洗浄碍子の各部
に棒状の洗浄水を十分に注水できる水圧であればよく、
被洗浄碍子高さ、注水位置等から適宜選択できる。な
お、ノズル元水圧が高い程洗浄耐電圧がやや高くなる傾
向があるため、洗浄耐電圧の絶対値が不足する活線洗浄
を前提として設計されていない形状の碍子に対しては、
３０ｋｇｆ／ｃｍ2などにノズル元水圧を高くすること
が望ましい。

【０００９】この発明では、注水点間隔は２０ｃｍから
４０ｃｍで実施できるが、３０ｃｍで洗浄耐電圧が最も
高くなり、特に望ましい。この理由としては、注水間隔
を狭くすることは噴射ノズル装置のノズル口の数が増加
することであり、注水点間隔が３０ｃｍ以下では、碍子
全体に対する注水量が増大するとともに、他の噴射ノズ
ル装置からの注水により互いに被洗浄碍子表面でぶつか
り合って、飛散水の割合が減少して落下水の増大を招ね
き洗浄耐電圧が低下するものと思われる。また、注水間
隔が広くなると、一のノズル口からの注水による汚損物
を含んだ落下水が、その下方の注水によりすぐに吹き飛
ばされずに、碍子近傍に滞留する時間が長くなるため、
洗浄耐電圧が低くなると思われる。この両者の相反する
関係により、３０ｃｍの注水間隔が最も高い洗浄耐電圧
となるものと思われる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では洗浄
耐電圧の高い洗浄装置とすることができ、活線下で安全
な洗浄ができるとともに、従来活線下で洗浄できなかっ
た洗浄耐電圧の低い碍子に対しても活線洗浄できる効果
を奏する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１から図７に基
づいて説明する。図１に示すように、変電所内に設けら
れた架台１上に碍子２が立設され、この碍子２の頭部に
は電線３が支持架設されている。そして、碍子２の側方
には噴射ノズル装置４，４が左右対称位置の二箇所に配
設されている。この一の噴射ノズル装置に縦方向に複数
のノズル口が設けられており、この複数のノズル口から
所定間隔で同時に洗浄水を噴射し、また、他方の噴射ノ
ズル装置４からも同様に噴射する。 （被洗浄碍子及び噴射ノズル装置の配置）試験は、被洗
浄碍子として、定格電圧２３０ｋＶのステーションポス
ト碍子を被洗浄碍子Ａ、及び定格電圧２３０ｋＶの碍管
を被洗浄碍子Ｂとして採用し、下記の条件で棒状の注水
を行なうノズル口を有する噴射ノズル装置を配置した。
なお、噴射ノズル装置の数やノズル口の数は適宜選択
し、各ノズル口の注水量を大略均等となるように調整し
た。

【００１２】被洗浄碍子Ａは、有効長１７００ｍｍ、表
面漏洩距離４８００ｍｍ、平均直径２２０ｍｍ、また図
２に示す各部の寸法としては、ａ：５０ｍｍ、ｂ：４０
ｍｍ、ｃ：１０ｍｍ、ｄ：６７ｍｍ、ｅ：２７ｍｍであ
った。この被洗浄碍子Ａを架台２上に立設し、碍子の最
下部から水平位置で１５００ｍｍ離れた左右対称位置に
噴射ノズル装置３，３を設置し、左右の噴射ノズル装置
３，３からの注水は一側方からの注水点に対して他方の
注水点がその中間となるように調整した（図１参照）。

【００１３】被洗浄碍子Ｂは、有効長２４００ｍｍ、表
面漏洩距離７８００ｍｍ、平均直径４５０ｍｍ、また図
２に示す各部の寸法としては、ａ：４２．５ｍｍ，ｂ：
３２．５ｍｍ、ｃ：１０ｍｍ，ｄ：６５ｍｍ、ｅ：３８
ｍｍであった。この被洗浄碍子Ｂを架台上に立設し、碍
子の最下部から水平位置で２１００ｍｍ離れた円周位置
にそれぞれが１２０゜間隔となるよう３箇所に噴射ノズ
ル装置を設置し、各噴射ノズルからの注水はそれぞれ他
側方からの注水点に対してその注水点がその中間となる
ように調整した。

【００１４】（注水点の間隔と洗浄耐電圧）注水点の間
隔と洗浄耐電圧との関係を求めるため、清浄な被洗浄碍
子Ａに対して注水した。噴射ノズル装置を調整して、左
右から噴射される注水点の間隔を１０、２０、３０、４
０、５０、６０ｃｍとし、ノズル元水圧を３０ｋｇｆ／
ｃｍ2で、試験を行った。図３に示す結果が得られ、こ
の結果注水点の間隔が広くなるにしたがって落下水量比
は減少するが、４０ｃｍを越えると落下水量比の減少が
僅かになることが判明した。なお、従来から推奨されて
いる注水間隔が５０ｃｍの場合には約５０％の落下水量
比を示している。

【００１５】また、注水点間隔と洗浄耐電圧比とは図４
に示す関係が得られた。この図４によれば、注水点間隔
が１０ｃｍの洗浄耐電圧を基準として、間隔が広くなる
につれて洗浄耐電圧は増加し、３０ｃｍを最大としてそ
れより広がると減少する結果が得られた。なお、従来か
ら推奨されていた注水点間隔が５０ｃｍの場合に、１０
ｃｍの場合より低く、また、注水点間隔が４８ｃｍと１
０ｃｍの場合の洗浄耐電圧がほぼ等しくなった。

【００１６】（塩分付着密度と洗浄耐電圧との関係）試
験は、被洗浄碍子Ａ及び被洗浄碍子Ｂについて、注水点
間隔２５ｃｍとし、ノズル元水圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2、
注水角度０゜の条件の下で行った。なお、総注水量は被
洗浄碍子Ａでは、３２×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ、被洗浄碍
子Ｂでは、５０×１０3ｃｍ3／ｍｉｎとした。その結
果、図５、図６の実施例１及び実施例２の結果が得られ
た。

【００１７】なお、比較例１及び比較例２として被洗浄
碍子Ａ及びＢについて、従来から推奨されている注水点
間隔５０ｃｍ、ノズル元水圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2、注水
角度を０゜として、実施例１、実施例２と同様に試験を
行った。なお、総注水量は比較例１では、１６×１０3
ｃｍ3／ｍｉｎ、比較例２では、２５×１０3ｃｍ3／ｍ
ｉｎであった。この結果も図５及び図６に併せて示す。
実施例１及び実施例２から、各汚損密度において、実施
例１、実施例２ともに比較例１、比較例２より約２０ｋ
Ｖ高い洗浄耐電圧となることが判明した。

【００１８】（注水角度と洗浄耐電圧の関係）水平面に
おいて被洗浄碍子Ａの中心軸とノズル口位置とを結ぶ線
に対して、注水される点が被洗浄碍子の中心から見て偏
位している角度（以下、注水点角度という。）を０〜５
０゜として、その落下水量を求めた。試験は清浄な被洗
浄碍子Ａについて、注水間隔２５ｃｍとし、ノズル元水
圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2として行った。その結果、図７の
結果が得られた。この結果から、注水点角度を大きくす
ればするほど落下水量比が減少する結果が得られた。

【００１９】この理由を図８に基づいて模式的に説明す
ると、今、半径ｒの碍子の胴に対して、この中心軸線上
の点Ｏからｍだけ離れた点Ｐ（中心からの角度θをな
す。）に水流が力Ｆで注水されると仮定する。すると、
力Ｆの円周方向の分力ｆ１（＝Ｆ・ｓｉｎθ）により、
水流の一部は表面を後側へ回り込みながら落下水とな
る。また、一部の水流は、碍子表面で吹き飛ばされて飛
散水となる。この飛散水は、この注水点より上部の注水
による落下水を吹き飛ばしながら飛散する。

【００２０】従って、被洗浄碍子の中心軸とノズル口と
を結ぶ線に対して角度θをなすように斜め位置に注水す
ると、その角度θが大きくなるにつれて飛散する水量が
増加して落下水量は減少する。なお、注水角度を大きく
し過ぎると、落下水量は減少するが、洗浄水が碍子表面
の全体に行き渡らなくなり、洗浄能力が低下するので、
注水点角度は１０〜３０゜が望ましい。

【００２１】この図７の結果を基にさらに、注水点角度
０゜と１０゜の２つについて洗浄耐電圧の試験を行った
ところ、注水点角度０゜で３６０ｋＶであった洗浄耐電
圧が注水点角度１０゜では４４０ｋＶとなり、大幅に洗
浄耐電圧が高くなった。このことは、洗浄耐電圧を低下
させる落下水量を減少させるとともに、その注水点の上
部から流れ下ってくる汚損物の溶け込んだ落下水を吹き
飛ばすことになる。これにより、洗浄耐電圧が高められ
るものと思われる。

【００２２】次に、各塩分付着密度と洗浄耐電圧との関
係を被洗浄碍子Ａ及び被洗浄碍子Ｂについて試験を行
い、図５又は図６の実施例３及び実施例４に示す結果が
得られた。なお、この試験は注水点間隔５０ｃｍ、ノズ
ル元水圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2、注水点角度１０゜及び注
水量は実施例３では１６×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ、実施例
４では２５×１０3ｃｍ3／ｍｉｎの条件下で行った。こ
の結果、注水点角度０゜の比較例よりも洗浄耐電圧が約
３０ｋＶ上昇した。

【００２３】（ノズル元水圧と洗浄耐電圧との関係）次
に、ノズル元水圧と洗浄耐電圧との関係を求めるため、
ノズル元水圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2（実施例５、６）及び
３０ｋｇｆ／ｃｍ2（実施例７、８）の２つについて試
験を行った。他の条件は、注水点間隔２５ｃｍ、注水点
角度１０゜とした。この結果、図５又は図６に実施例
５、７と実施例６、８に示されるように、３０ｋｇｆ／
ｃｍ2の方がノズル元水圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2よりやや高
い洗浄耐電圧となる結果が得られた。そして、ノズル元
水圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2の実施例５、実施例６でも、比
較例１、比較例２よりも洗浄耐電圧が約３５〜５０ｋＶ
高くなる結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄装置の概略図である。

【図２】試験碍子の一部の断面図である。

【図３】注水点間隔と落下水量比の関係を示すグラフで
ある。

【図４】注水点間隔と洗浄耐電圧比の関係を示すグラフ
である。

【図５】二方向からの洗浄による塩分付着密度と洗浄耐
電圧との関係を示すグラフである。

【図６】三方向からの洗浄による塩分付着密度と洗浄耐
電圧との関係を示すグラフである。

【図７】注水点角度と落下水量比との関係を示すグラフ
である。

【図８】注水点角度による落下水と飛散水との関係を説
明する説明図である。

【符号の説明】

１…架台 ２…被洗浄碍子 ３…電線 ４…噴射ノズル装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦方向に長尺設置された被洗浄碍子の周
   りに、棒状の洗浄水を注水する噴射ノズル装置を複数箇
   所に配設した碍子洗浄装置において、 前記各噴射ノズル装置には、被洗浄碍子の縦方向に対し
   て所定の間隔で注水する複数のノズル口を設け、その各
   ノズル口から注水される洗浄水が被洗浄碍子へ衝突する
   注水点を他の噴射ノズル装置による注水点と互いに２０
   〜４０ｃｍの間隔とするノズル口を設けたことを特徴と
   する碍子洗浄装置。