JPH06347450A - 架空線劣化検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠隔からの取り付けや計測が可能で、光ファ
イバ等のケーブルが不要な架空線劣化検査装置を提供す
ると共に加振の強さに応じた劣化検査を可能にする。 【構成】 絶縁棒２の上端に開閉自在なる架空線把持部
１を設けると共にこの絶縁棒２に把持部１を絶縁棒２の
下端から開閉操作する遠隔開閉手段３を設け、上記把持
部１に音響センサ２１とその音響検出出力を地上の受信
器に送信する送信器２３とを搭載した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架空線の劣化を音響的
に検査する装置に係り、特に、遠隔からの取り付けや計
測が可能で、光ファイバ等のケーブルが不要な架空線劣
化検査装置であると共に加振の強さに応じた劣化検査を
可能にする架空線劣化検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】架空線は電柱において放電クランプ等で
支持されている。架空線は電柱間では振動を許容されて
いるが、放電クランプ等の固定部においては拘束されて
いる。微風振動ギャロッピング等により架空線が振動す
ると固定部近傍の架空線の素線が振動疲労を起こし、ク
ラックが入ったり最終的には架空線の全破断に至ること
がある。このような破断を防止するために、素線にクラ
ックが入ったこと、若しくは素線が破断したことを架空
線の劣化として検出することが行われる。架空線の劣化
検出の手法のひとつにＡＥ法がある。

【０００３】図５、図６に、ＡＥ法を架空線の活線に適
用するときの装置が示されている。図５は、架空線３２
の被覆材と音響インピーダンスが略一致した材質のホル
ダ５１に音響センサ２１（ＡＥセンサ）を内蔵したもの
である。このホルダ５１は片側にピン５２により連結さ
れたヒンジ構造を有し、反対側にホルダ５１を閉じるた
めの磁石５３が埋め込まれている。ホルダ５１の中央部
に架空線３２を挟みこんで閉じることにより、架空線３
２に装着できるようになっている。このホルダ５１を、
図６に示すように絶縁棒５４の先端に取り付け、絶縁棒
５４には絶縁のため音響センサ２１から取り出された信
号を光信号に変換して伝える光ファイバ５５を沿わせて
設け、絶縁棒５４の基端から地上の音響解析器３８に同
軸ケーブル５６を接続してある。放電クランプ３０の近
傍にこのホルダ５１を取り付けた後、加振棒３４で架空
線３２を強制加振し音響センサ２１で音響放射を検出し
て架空線３２の劣化検出を行う。５７は、Ｅ／Ｏ変換
器、５８は、Ｏ／Ｅ変換器である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＡＥ
法による架空線劣化検査装置にあっては、ホルダを開い
て架空線にあてがいホルダを閉じるという操作が必要で
ある。架空線が活線である場合、この操作のために作業
者が活線に近付くことになる。このため作業者が電気シ
ョックを受けてしまうという事故が発生している。

【０００５】また、Ｅ／Ｏ変換器、Ｏ／Ｅ変換器間を結
ぶ光ファイバが加振時に損傷し信号伝送ができなくなっ
たこともある。

【０００６】さらに、加振の強さが極端に弱いと劣化部
が存在しても音響放射が発生しない場合があり、誤判定
の原因となっていた。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、遠隔からの取り付けや計測が可能で、光ファイバ等
のケーブルが不要な架空線劣化検査装置を提供すると共
に加振の強さに応じた劣化検査を可能にすることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、絶縁棒の上端に開閉自在なる架空線把持部
を設けると共にこの絶縁棒に把持部を絶縁棒の下端から
開閉操作する遠隔開閉手段を設け、上記把持部に音響セ
ンサとその音響検出出力を地上の受信器に送信する送信
器とを搭載したものである。

【０００９】また、上記把持部に強制加振による架空線
の加速度を検知する加速度センサと加速度が所定の値を
越えた時に上記送信器を起動する加速度レベル判定回路
とを設けてもよい。

【００１０】また、上記把持部に強制加振による架空線
の変位を検知する変位センサを設け、上記送信器はこの
変位検出出力も送信するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】上記構成により、遠隔開閉手段を操作して把持
部を架空線に取り付けることができる。この操作は、架
空線が活線であっても作業者が近付く必要がないので安
全である。

【００１２】把持部を閉じることにより音響センサは架
空線からの音響放射をよく検知できるようになる。架空
線を加振棒で強制加振すると、音響センサが音響放射を
検知し、送信器、受信器を介して地上の音響解析器に伝
える。

【００１３】強制加振の際に、把持部に加わる加速度を
加速度センサが検知し、加速度レベル判定回路が測定に
充分な強さの加振であることを判断して送信器が音響セ
ンサの検知結果を送信するようにする。加振が弱いとき
には、検知結果が音響解析器に届かないので、加振棒の
作業者により強く加振を行うよう指示することができ
る。

【００１４】また、変位センサは加振による把持部の変
位を検知し、送信器、受信器を介して地上の音響解析器
に伝える。ここで、音響解析器は、予め架空線の劣化の
程度を段階的に区分し、架空線の振幅を変えたときに現
れる音響放射の振幅の大きさを上記区分毎・架空線の振
幅毎にまとめたデータベースを有しており、変位センサ
の検知した変位から求まる架空線の振幅と、音響センサ
の検知した音響放射の振幅とから架空線の劣化の程度が
どの区分に該当するかを選び出す。これにより、加振棒
での強制加振の強さをいろいろ変えて行うことで劣化の
程度を推定することができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１６】図１に示されるように、本発明の架空線劣
化検査装置２７は、主に上端に把持部１を有する絶縁棒
２と、絶縁棒２に設けた把持部１の遠隔開閉手段３と、
把持部１に搭載されたセンサ群４とからなる。

【００１７】把持部１は、ヘッド５とヘッド５の一側に
突き出され上下に向かい合わせて設けられた２片のホル
ダ６ａ、６ｂとを有し、上部ホルダ片６ａはヘッドに固
定され、下部ホルダ片６ｂはヘッドに上下方向に設けた
スリット７に沿って上下移動できるように構成されてい
る。下部ホルダ片６ｂは上部ホルダ片６ａに接するまで
動くことができる。下部ホルダ片６ｂの移動機構は、ヘ
ッド５内に設けたトラバーサ８であり、トラバーサ８は
下部ホルダ片６ｂの基端部に設けたナット９とこのナッ
ト９に螺合して回転するネジ部１０からなる。トラバー
サ８は、ネジ部１０の回転運動を下部ホルダ片６ｂの上
下運動に変換することができる。上下ホルダ片６ａ、６
ｂには、その向き合う位置に半円形の溝１１を有してお
り、この溝１１は架空線を収容して架空線の外周に密着
できる大きさに形成されている。

【００１８】絶縁棒２は、長尺の円筒形の外筒１２と、
これより長尺で外筒１２に挿通された内筒１３とからな
り、外筒１２も内筒１３も絶縁性の部材で構成されてい
る。内筒１３は、外筒１２に対して回転運動を許容され
ている。外筒１２の上端から出ている内筒１３の上端は
把持部１のヘッド５に挿入され、内筒１３の頂部１４に
トラバーサ８のネジ部１０が固定されている。内筒１３
の頂部１４とヘッド５とは互いに回転・上下移動自在に
なっている。外筒１２の下端から出ている内筒１３の下
端には軸方向に切れ込み部１５が設けられ、切れ込み部
１５には棒状のハンドル１６がはめ込まれている。ハン
ドル１６は内筒１３に直交するピン１７で止められてお
り、ハンドル１６を内筒１３に対して直角に起こすこと
ができる。このハンドル１６を起こして内筒１３の周方
向に回転させると内筒１３は外筒１２に対して容易に回
転するようになっている。内筒１３の頂部１４にトラバ
ーサ８のネジ部１０が固定され、把持部１は下部ホルダ
片６ｂのナット９を介してネジ部１０に支持されている
ので、把持部１の回転を規制するものがなければ、内筒
１３の回転はそのまま把持部１の回転となるが、上部ホ
ルダ片６ａを架空線に掛合させて把持部１の回転を規制
しておけば、内筒１３の回転は下部ホルダ片６ｂの上下
運動に変換される。下部ホルダ片６ｂの上下運動は上下
ホルダ片６ａ、６ｂの開閉運動となる。即ち、ハンドル
１６、内筒１３、トラバーサ８は、把持部１の遠隔開閉
手段３を構成している。ヘッド５の底部と、外筒１２の
頂部には、内筒１３の上下運動を規制するストッパ１８
が設けられている。外筒１２の下端周囲には径方向外方
に延出されたフランジ１９が設けられている。

【００１９】上部ホルダ片６ａには、溝１１の反対側か
ら溝１１に向かって形成された有底の穴２０が設けられ
ている。この穴２０には音響信号を電気信号に変換する
音響センサ（ＡＥセンサ）２１が埋め込まれており、穴
２０の開口部に嵌め込まれた締め付けボルト２２により
穴２０の底部に適当な力で押圧されている。ここで上部
ホルダ片６ａは、架空線の被覆材（架橋ポリエチレン）
と音響インピーダンスが略一致した材質（例えばアクリ
ル）で構成されており、溝１１に密着させた架空線から
の音響放射が音響センサ２１に減衰することなく伝わる
ようになっている。

【００２０】上部ホルダ片６ａには、音響センサ２１の
他に、送信器２３、アンテナ２４、加速度センサ２５、
及び加速度レベル判定回路（送信器２３若しくは加速度
センサ２５に含まれる）２６からなるセンサ群４が設け
られている。図１では、上下ホルダ片６ａ、６ｂはヘッ
ド５から長く延出され横長の形状を有しており、上記送
信器２３以下のセンサ群４がこの長手方向に沿って並べ
られているが、この配置や上下ホルダ片６ａ、６ｂの長
さは任意に構成し得る。加速度センサ２５は、強制加振
による架空線の振動に伴って把持部１が受ける加速度を
検知して電気信号に変換するものである。加速度レベル
判定回路２６はこの電気信号がある値を越えた時に送信
器２３の送信動作を許容するものである。この値は、音
響放射の測定に必要な強制加振の強さに応じて定められ
ている。送信器は、加速度レベル判定回路２６が許容し
たとき、アンテナ２４を介して音響センサ２１の音響検
出出力を地上の受信器に送信することができる。送信器
２３は、ＡＥ計測を行う上で、最も使用頻度の高い１０
０〜３００ＫＨｚの音響信号を１００ＭＨｚ程度の搬送
周波数で送信する。

【００２１】次に実施例の作用を述べる。

【００２２】本発明の架空線劣化検査装置２７を用いて
架空線の劣化検査を行う方法が図２に示されている。地
面Ｇに起立した電柱２８の上部に略水平に設けられたア
ーム２９に複数個の放電クランプ３０の碍子３１が起立
させて設けられている。各放電クランプ３０は本電柱２
８の両側にある図外の電柱から掛け渡された複数本の架
空線３２をそれぞれ把持して電柱２８に固定している。
碍子３１の上部は放電クランプカバー３３で覆われてい
る。

【００２３】電柱２８に設けた足場３４或いは、作業台
車や梯子に登った作業者Ｍ１は、架空線劣化検査装置を
所望の架空線３２に差し延べ、上部ホルダ片６ａの溝１
１を架空線３２に掛合させる。遠隔開閉手段３の操作、
即ちハンドル１６を起こして回転させることにより、上
部ホルダ片６ａが架空線３２に掛合されて把持部１の回
転を規制しているので、下部ホルダ片６ｂが上昇し把持
部１が閉じられる。把持部１が閉じられたときには、架
空線３２は上下ホルダ片６ａ、６ｂの溝１１に収容さ
れ、架空線３２の外周部と溝１１とが密着するようにな
る。

【００２４】地上の作業者Ｍ２は、架空線３２上の架空
線劣化検査装置２７から適当に隔てた位置に加振棒３４
を取り付ける。図２に示される加振棒３４にはロープ等
の索具３５が取り付けられ索具の一端は地面Ｇ上に垂ら
されている。これにより後述する音響解析器等の操作を
加振作業と兼務することができる。地上の作業者Ｍ２は
索具３５を間欠的に引くことにより架空線３２を強制加
振する。

【００２５】強制加振による架空線３２の振動は加速度
センサ２５に加速度をもたらし、この加速度が所定値を
越えると加速度レベル判定回路２６が送信器２３の送信
動作を許容する。送信器２３は、アンテナ２４を介して
音響センサ２１の音響検出出力を地上の受信器３６に送
信するようになる。

【００２６】地上にはアンテナ３７を備えた受信器３６
と、これに接続された音響解析器３８とが置かれてい
る。これら受信器３６、音響解析器３８は携帯式のもの
で電波の届く範囲内のどこに置いても構わない。音響解
析器３８は、音響放射信号を解析して架空線３２のクラ
ックの有無を検出する。

【００２７】次に本発明の他の実施例を説明する。

【００２８】図３の架空線劣化検査装置２７は、把持部
１に図１と同様の上下ホルダ片６ａ、６ｂを有している
が、上部ホルダ片６ａには音響センサ２１、送信器２３
の他に変位センサ３９が設けられている。変位センサ３
９は、把持部１の変位の大きさに応じて電気信号を発生
するものであり、強制加振による架空線３２の把持部１
の位置における変位を検知することができる。送信器２
３はこの変位検出出力も送信する。変位検出出力の使い
方は後述する。

【００２９】また、図３の架空線劣化検査装置にあって
は、絶縁棒２は、長尺の円筒形の外筒１２を有し、外筒
の頂部に空気シリンダ４０が設けられ、空気シリンダ４
０の上部に把持部１のヘッド５が取り付けられている。
空気シリンダ４０の可動シャフト４１に下部ホルダ片６
ｂの基端部が固定されており、空気シリンダ４０を操作
して可動シャフト４１を伸縮させることにより下部ホル
ダ片６ｂを上下移動させて把持部１の開閉を行うことが
できる。空気シリンダ４０の操作は、外筒１２の下端に
設けた窒素ガスボンベ４２等から外筒１２内に設けたチ
ューブ４３を介して空気シリンダ４０内に圧気を送り込
むことで行われる。外筒１２の下部にはフランジ４４が
設けられ、作業者はフランジ４４から外筒１２の下端ま
での間に形成された取手部４５を持って使用する。

【００３０】変位を検知する場合には、変位検出出力と
音響放射出力とを組み合わせて使用する。即ち、音響解
析器３８は、予め架空線３２の劣化の程度を段階的に区
分し架空線３２の振幅を変えたときに現れる音響放射の
振幅の大きさを区分毎・架空線３２の振幅毎にまとめた
データベースを有している。図４は、データベースを説
明するために劣化の程度を２段階に区分し、架空線３２
の振幅を２種類としたときの、音響放射の振幅と経過時
間との関係をグラフに表し、該当する組み合わせの欄に
記入したものである。左側の欄は素線の表面にクラック
が入った程度の劣化がある場合を示しており、右側の欄
は素線の半分までクラックが入った劣化がある場合を示
している。また、上下の欄は、それぞれ架空線の振幅２
０ｍｍ、４０ｍｍの場合を示している。図示のように、
クラックの程度によって音響放射の振幅の大きさや時間
的変化が異なり、さらに架空線の振幅によっても異なる
傾向を示すことが分かる。

【００３１】音響解析器３８は、変位センサ３９の検知
した変位から架空線３２の振幅を求め、音響センサ２１
の検知した音響放射信号から音響放射の振幅を求め、こ
れらの結果を上記データベースに照らし合わせて架空線
３２の劣化の程度がどの区分に該当するかを選び出す。
さらに、加振棒３４での強制加振の強さをいろいろ変え
て行うことで劣化の程度を高い確度で推定することがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３３】（１）音響センサを架空線に遠隔から取り
付けることができるので、架空線が活線であっても作業
者が電気ショックを受けることなく安全に作業できる。

【００３４】（２）無線で音響信号を送るようにしたの
で、音響解析器等の測定器を現場まで持ち込まなくてよ
い。

【００３５】（３）測定に充分な強さの加振である時の
み測定するようにしたので、加振不十分による誤判定が
ない。

【００３６】（４）変位の大きさと音響放射の大きさを
検出するようにしたので、架空線の劣化の検知だけでな
く劣化の程度まで推定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す架空線劣化検査装置の
側面図である。

【図２】本発明の架空線劣化検査装置を使用した架空線
劣化検査方法の説明図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す架空線劣化検査装置
の側面図である。

【図４】本発明の他の実施例に使用するデータベースの
説明図である。

【図５】従来例を示す架空線劣化検査装置の側面図であ
る。

【図６】従来例を示す架空線劣化検査方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 把持部 ２ 絶縁棒 ３ 遠隔開閉手段 ２１ 音響センサ ２３ 送信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 宏治 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 窪川 弘 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 近藤 康博 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架空線を強制加振してその架空線からの
   音響放射を検出することによりその架空線の劣化を検査
   する装置において、絶縁棒の上端に開閉自在なる架空線
   把持部を設けると共にこの絶縁棒に把持部を絶縁棒の下
   端から開閉操作する遠隔開閉手段を設け、上記把持部に
   音響センサとその音響検出出力を地上の受信器に送信す
   る送信器とを搭載したことを特徴とする架空線劣化検査
   装置。
2. 【請求項２】 上記把持部に強制加振による架空線の加
   速度を検知する加速度センサと加速度が所定の値を越え
   た時に上記送信器を起動する加速度レベル判定回路とを
   設けたことを特徴とする請求項１記載の架空線劣化検査
   装置。
3. 【請求項３】 上記把持部に強制加振による架空線の変
   位を検知する変位センサを設け、上記送信器はこの変位
   検出出力も送信することを特徴とする請求項１記載の架
   空線劣化検査装置。