JPS60231182A - 碍子汚損度検出装置 - 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、碍子連の分担電圧を検出することによって
碍子の汚損を検出する碍子汚損度検出装置に関する。

〔従来技術〕

高圧送電線は、碍子を介して鉄塔等に支持され、この碍
子によって電気的にＰ３緑されている。

第１図は、懸垂碍子の構造を示す部分断面図であり、こ
の懸垂碍子ａは、可鍛鋳鉄裏のキャップ１と、円盤形の
硬質磁器２と、鋼製のピン３とをセメント４，５で接着
したもので、使用電圧に応じて適当な個数連結して、碍
子連とし、一端を鉄塔に固定し、他端に送電線を杷持す
る形で使用される。

ところで、碍子ａを取シ囲む環境は過酷であり、例えば
塩害、塵埃等によって汚損され、これにより、碍子ａの
絶縁耐圧が下がって閃絡事故が生じる虞れがある九めに
碍子の汚損検査を定期的に行なう必要があった。すなわ
ち、送電線が架設された地域を幾つかの地域に分け、各
地域毎に適当な鉄塔を一基選び、さらに、この鉄塔の碍
子連の中から１つの碍子連を選び、この碍子連のある碍
子の分担電圧を調べることによって、この地域の碍子全
体の汚損を検出していた。

詳述すると、碍子連を構成する各碍子ａ、ａ・・・が負
担する分担電圧は、碍子ａが汚損されていない場合には
第２図に示すような曲線となる。この図において、横軸
は９個の碍子ａ、ａ・・・よシなる碍子連について接地
側（鉄塔側）から数えた各碍子＆、＆・・・の番号ｎを
示し、また縦軸は分担電圧Ｖ　ｎ　′（ｉ−示している
。各碍子ａ、ａ・・・の分担電圧ｖｎ　（ｎ＝１．２．
・・・９）は、接地側の碍子ａの分担電圧ｖ１．２番目
の碍子ａの分担電圧■２．３番目の分担電圧ｖ３と徐々
に減少して、■、で最小となり、次いでＶ４．Ｖ、、・
・・■、と次第に増加して課電側（送電線側）の碍子ａ
の分担電圧■。で最大となる。

碍子ａの汚損が進むと、碍子表面の漏えい抵抗値が下が
ることによって、各碍子ａ、ａ・・・の分担電圧は第３
図に示すように均一化の方向に移動する。例えば、接地
側の碍子ａの分担電圧ｖｌは上昇し、課電側の碍子九の
分担電圧Ｖ、は下降する。

そこで、碍子連を構成する各碍子ａ、ａ・・・の中から
適宜、分担電圧Ｖｎの変化の大きな碍子ａを選択し、そ
の分担電圧Ｖｎの変化ヲ調べることにより碍子連の汚損
状況を察知することができる。

しかしながら、従来、碍子の分担電圧の検査は、−基毎
に昇格し、しかも活線状態のまま行なわなければならな
かったので、作業員が感電する等の危険があった。また
、感電事故を防止するためには、送電を停止させ、碍子
を取り外して調べなければならないが、一時的であって
も送電を停止させることは好ましくない。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑み、碍子の汚損を自動的に検出
することのできる碍子汚損度検出装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、この発明は、碍子のキャッ
プおよびピンの各々に電極を取り付けて対向させ、これ
ら電極の一方にポッケルス効果を利用した光電界センナ
を設け、この光電界センナに光を供給し、光電界センサ
から出力される光の光量変化に基づいて碍子の汚損を検
出するように構成したこと金％徴とする。

〔実施例〕

以下図面を参照し、この発明の実施例について説明する
。

第４図は、この発明の第１実施例に係る検出碍子６の取
付は状態を示す正面図であり、この碍子６′＆−含すｅ
碍子連７が一暮子の汚損輸出の奔めに搦択された鉄塔に
取り付けられている。

この図において検出碍子６は、分担電圧ｖ１の変化を検
出するもので碍子連７の接地側に位置し、前記鉄塔の筒
金８に取シ付けられている。この検出碍子６には、碍子
＆、＆・・・が順次連結され、最下端（課電側）の碍子
ａに送電線９が取り付けられている。

第５図および第６図は、各々検出碍子６の構成を示す正
面図および平面図である。これらの図において、上方の
電極１０は、キャップ１に被嵌・固定された取付部材１
０ａと、取付部材ｔＯａから半径外方向へ伸びる連結部
材１０ｂと、連結部材１０ｂの先端に固定され、取付部
材１０１Ｌと同心円状に配置された環状部材１０ａとか
らなル、環状部材１０ｃの内径は、碍子本体の外径より
大となっている。また、下方の電極１１も、電＆１０と
ほぼ同一の構成を有し、図示せぬ取付部材、および連結
部材と、環状部材１１ｏとからなり、前記取付部材によ
ってピン３に取り付けられている。

こうして、環状部材１０ｃとｌｉｏは、上下方向に対向
した状態で配置され、環状部材１０ｃと１１０との間に
は、分担電圧ｖｌに対応する電界が形成される。そして
、環状部材１００の下面には、この電界内に位置するよ
うに光電界セ／す１２が固定すれており、この光電界セ
ンサ１２の上面（入力側）には、光ファイバ１３を介し
て入力光Ｌ１が供給され、この入力光Ｌ１が光電界セン
サ１２を通過し、出力光り、として光ファイバ１４を介
し、前記鉄塔の適当な位置に取り付けられた検出装置本
体へ供給される。

篤７図は、光電界センサ１２および前記検出装置本体の
構成を示すブロック図である。

光電界センサ１２は、検出碍子６の分担電圧鷲を検出す
るもので、偏光子１５と、ポッケルス素子１６と、検光
子１７とからなるものである。ここで、偏光子１５は、
光ファイバ１３から供給された入力光り、から直線偏光
Ｌ２のみを取シ出し、ポッケルス素子１６に供給する。

ポッケルス素子１６はＬｉＮｂＱ３、水１品等の圧電性
結晶であり、外部から電界が印加されると主屈折率が変
化する性質を持っている。このため、ポッケルス素子１
６に供給された直線偏光り、の偏波面は電界の強さに応
じて回転し、検光子１７は、この回転量に応じた光量の
出力光り、　′ｆｅ−出力する。すなわち、光電界セン
サ１２に電界が印加されていないときに出力光り、の光
量が最大となり、電界が印加されると、その電界の強さ
が増すにつれて出力光Ｌｓの光量が減少するよう罠なっ
ている。

検出回路１８は、駆動回路１９によって駆動されて発光
する発光ダイオード２０と、光ファイバ１４’ｆ−−伝
送された光を受光するフォトダイオード２１とを有し、
発光ダイオード２０から光ファイバ１３に入力光り、全
供給する一方、光電界センサ１２から出力された出力光
Ｌｓを光ファイバ１４を介してフォトダイオード２１で
受光する。出力光り、はフォトダイオード２１によって
電気信号に変換された後、増幅回路２２で増幅され信５
号Ｓとなって判定回路２３へ供給される。との場合、検
出碍子６の汚損が進行して、分担電圧ｖ１が上昇し、出
力光り、σ光量が少なくなると信号Ｓのレベルは低くな
る。判定回路２３は、この（ｇ号Ｓのレベルによって検
出碍子６が汚損されたか否かを判定するもので、汚損さ
れていないときには６１″信号を、汚損が進み、信号Ｓ
のレベルが、予め設定された設定値以下に低下したとき
には０”信号を送信回路２４に供給する。送信回路２４
は、この”Ｏ’／″１″信号ｆ：ＯＰ　−Ｇ　Ｗ　（ｏ
ｐｔｉｃａｌｇｒｏｕｎａ　ｗｉｒｅ）等の光伝送路、
あるいはｍ波に乗せて中央監視室へ送信する。

このような構成において、ある地域に設けられた碍子連
７の汚損が進むと検出碍子６の分担電圧Ｖ、が次第に上
昇し、光電界センサ１２から出力される出力光り、の光
量が減少する。これによって、増幅回路２２の出力信号
Ｓのレベルが下がり、判定回路２３から″′０″信号が
出力され、これが送信回路２４から中央監視室へ伝えら
れる。この結果、検出碍子６に対応して中央監視室に設
けられたアラーム表示手段のうち前記検出碍子６に対応
する表示手段に表示がなされる。そして、前記検出碍子
６が位置する付近−帯の碍子全ての洗浄が行なわれる。

次に第８図は、この発明の第２実施例に係る検出碍子３
０の構成を示す正面図であり、この実施例が第５図およ
び第６図に示す第１実施例と異なる点は電極１１の環状
部材１１ａの上面に、光電界センサ１２に対向して雲母
等よシなる＃Ｓ電体３１が固定されている点にある。こ
のような構成にすれば、誘電体３１によって検出碍子３
０の静電容量が増加し、誘電体３１を設けない場合に比
べ、検出碍子３０が負担する分担電圧が低下する。これ
によって、碍子連７に異常な高圧が印加されたとしても
、ポッケルス素子１６を絶縁破壊から保護することがで
きる。

次に第９図および第１０図は、この発明の第３実施例に
係る検出碍子４０の構成を示す正面図および平面図であ
り、この検出碍子４ｏが前述した検出碍子６と異なる点
は、電極４１およびこれ忙対向配置された電極４２の各
々が、平板４１ａおよびこれと同一形状の平板４２ａに
よって構成寧れている点にある。このような構成にすれ
ば、碍子本体に取り付けられる電極の表面積が少なくな
り、この結果、電極４１および４２の風雪等に対する耐
久性が向上する。また、電極４２に、光電界センサ１２
と対向して、誘電体３と同様の誘電体を取り付けた場合
には、ポッケルス素子１６に印加される分担電圧が低下
し、これを絶縁破壊から保護することができる。

なお、駆動回路１９の前段に受信回路を設け、中央監視
室からの指令によって発光ダイオード２０を駆動するよ
うにすれば、必要なときにだけ碍子の汚損のチェックを
行なうことができる。

また、検出碍子６，３０および４０は、碍子連の接地側
に限らず、他の位置、例えば課電側でもよい。この場合
、碍子の汚損が進むと、分担電圧Ｖｎは低下することに
なり、信号Ｓのレベルは増　４゜加する。したがって判
定回路２３は、信号Ｓのレベルが増加したときに″′０
″信号を出力するようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、碍子のキャップおよび
ピンの各々に電極を取り付けて対向させ、これらの電極
の一方にポッケルス効果を利用した光電界センサを固定
し、この光電界センサに光を供給し、光電界センサから
出力される光の光量の変化に基づいて碍子の汚損を自動
的に検出するようにしたので、碍子の汚損を早期に発見
することができ、短絡事故を未然に防止することができ
る。

さらに１光電界センサに対向して、電極の他方に誘電体
を取り付けた場合には、光電界センサ内のポッケルス素
子を絶縁破壊から保穫することができる。

また、電極の双方を平板状に形成した場合には、風雪等
に対する電極の耐久性が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

ｗｃ１図は従来の碍子の構造を示す部分断面図、第２図
は碍子連の分担電圧を示すグラフ、第３図は汚損が進行
した碍子連の分担電圧の変化を示すグラフ、第４図は本
発明の第１実施例に係る検出碍子の取付状態を示す正面
図、第５図および第６図は、各々同検出碍子の構成を示
す正面図および平面図、第７図は同実施例による碍子汚
損度検出装置の回路構成を示すブロック図、第８図は本
発明の第２実施例に係る検出碍子の構成を示す正面図、
ｗＩ、９図および第１０図は、各々本発明の第３実施例
和係る検出碍子の構成を示す正面図および平面図である
。 １・・・・・キャップ、３・・・・・ピン、６，３０，
４０・・・・・検出碍子、７・・・・・碍子連、１０，
１１．４１゜４２・・・・・電極、１２・・・・・光電
界センサ、１３，１４・・・・・光ファイバ、１９・・
・・・駆動回路、２０・・・・・　発光ダイオード（以
上１１，１９．２０は光供給手段）、２１・・・・・フ
ォトダイオード、２２・・・・・増幅回路（以上１２，
２１．２２は変換手段）、２３・・・・・判定回路（判
定手段）。 出願人藤　倉電線株式会社 代理人　弁理士　志　賀　正　木；、１°ｙ、’ｉ、）
第　１　図 第２図 １２３−一一一−５−−−−−−−−−−９第３図 第　４図 第図 ５　。 第６図 第７図 Ｑ ｓ８図 ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，）碍子のキャップとピンとが順次連結された複数
   個の碍子からなる碍子連の分担電圧を検出することによ
   って、前記各碍子の汚損を検出する碍子汚損度検出装置
   において、前記碍子のキャップおよびピンの各々に取シ
   付けられ、対向配置された一対の電極と、前記一対の電
   極の一方に取り付けられ、前記分担電圧を検出するポッ
   ケルス効果を利用した光電界センサと、前記先覚界セン
   サから出力された光線を受光し、この光線の光量に対応
   する信号を出力する変換手段と、前記変換手段の出力に
   基づいて前記碍子の汚損を検知する判定手段とを具備す
   ることを特徴とする碍子汚損度検出装置。 （２）前記光電界センサに対向して、前記電極の他方に
   取り付けられた誘電体を具備することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の碍子汚損度検出装置。 （幻　前記電極は、環状に形成されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項および第２項記載の碍子汚損度検
   出装置。 （リ　前記電極は、平板状に形成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項および第２項記載の碍子汚損度
   検出装置。