JPS642001B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 イ 産業上の利用分野 近年電力系統の拡大から架空電線路は高電圧
化、多導体化、太サイズ化等が図られ、その通過
ルートは種々の制約条件により山岳着氷雪地帯を
通過することが多くなつた。この様な場合、架空
電線路に着氷雪が発生し、電線や支持物の機械的
障害や電線の短絡や地絡による電気的事故に発展
する時もあり、電線着氷雪防止技術は必須の技術
になつている。この様に本発明は送電線設備の電
線着氷雪事故防止の分野に関するもので、その新
技術は変流器、絶縁スペーサ、碍子金具、制御装
置等の各パーツの開発に必要であるばかりでな
く、この装置を送電線に実装した時、送電系統が
本来の動作状態から外れない様な配慮をしておく
必要性があり、送電設備の広い分野に属するもの
である。

ロ 従来の技術とその問題点 ｉ 従来の技術 従来、実際に用いられている架空電線路の電
線着氷雪防止対策としては、大きく分けて(a)難
着氷雪化（着氷雪しずらくする方法）、(b)通電
による融氷雪化、(c)設備強化等に分類できる
が、その内容を次に記す。

(a) 難着氷雪化 リング方式難着雪電線等各種の難着氷雪電
線が考案されており、それらはいずれも着氷
雪の発達メカニズムを解明して、それを防止
しようとするものである。（参考文献〜雪氷、
37巻「北海道における電線着雪とその発達抑
止に関する研究」1975年） (b) 通電による融氷雪化 発熱効果のある特殊電線や特殊な通電設備
を利用して負荷電流あるいはそれ以上の融氷
雪電流を流して電線着氷雪を防止しようとす
るものである。（参考文献〜雪氷の研究No.５
「架空送電線の氷雪害対策」日本雪氷学会、
1973年） (c) 設備強化 電線着氷雪が発生しても、その荷重に耐え
る様に電線や鉄塔等の送電設備を強化して事
故防止を図るものである。しかし、気象条件
は地域的特性やその時の気象状況によつて各
種に亘るので、現在実用化されている電線着
氷防止対策でも効果が不充分なものも実際に
発生している。また、電線着氷は着雪と発生
メカニズムが全く異なり、厳しい気象条件下
で発生するので、それを防止する方法は難着
雪対策をそのまま適用することができず、現
在実用に供されている方法では万全ではな
い。

本発明が解決しようとする問題点 本発明は通電による融氷雪化に分類できるも
ので、従来の着雪防止対策で充分対応できない
箇所、又は電線着氷が発生する箇所の架空電線
路で電線着氷雪防止をしようとするものであ
る。従来発明されたり、実用化されている通電
方式のものと比較して次の事項を改善すること
ができる。

(a) 特殊電線を使用せず既設の電線をそのまま
使用できる。

(b) 電気所に通電用の特別な装置を設けて大電
流を通電させる方法は１回線を停電させる必
要があるが、本システムでは停電させる必要
がない。

(c) 潮流制御により１回線に負荷を集中させる
必要がなく、通常の負荷状態で使用可能であ
る。

(d) 電気所から短絡点迄の全区間に大電流を通
電させる必要がなく、特に長距離送電線では
それが問題になるのに対し、本システムでは
着氷雪防止対策区間にだけ通電させるとよ
い。

(e) 本システムの主要部分を鉄塔上に設置でき
るので、地上に設置した場合に比較し絶縁の
問題や用地上の問題が生じない。

Ｂ 発明の構成 イ 問題を解決しようとする手段 本願ではおおよそ下記の構成のものによつて上
述した問題を解決しようとするものである。すな
わち、第１図を参照して、本願のものは多導体架
空電線路の各素導体に変流器を取付け、当該変流
器の２次側電流が短絡開閉器および極性切換器を
経由して各素導体の特定区間に上記電線路自体の
負荷電流と重畳して流れる循環電流となる様に構
成し、併置した着氷雪検知および制御回路によつ
て着氷雪の発生を検知した時のみ上記循環電流の
発生ならびに上記極性切換器の動作によつて各素
導体の温度を均一に制御することを上記電線路の
各相同時に行う様に構成されている。なお、この
第１図では２導体送電線の１回線、１相分の説明
をしており、他の回線あるいは他の相にも全く同
じシステムが適用できる。

ロ 発明の実施例 第１図の１，１′は２導体送電線の１相分の電
線２条、２は通常のスペーサ、３は素導体を絶縁
する絶縁スペーサ、４は変流器、５は開閉器、６
は極性切換器、７は開閉器５の動作条件を制御す
る着氷雪発生条件の検知装置の一種である。図
中、８は着氷雪防止対策区間を示す。第２図は上
記装置の主要部分である変流器４、開閉器５、極
性切換器６の部分の一実施例として鉄塔上に取付
けた場合を説明している。同図の２１は鉄塔、２
２は耐張がい子連、２３は電力線、２４は本シス
テムの主要部（変流器４、開閉器５、極性切換器
６）である。さらに３導体以上の多導体送電線は
この２導体送電線のシステムを拡張していくこと
ができるが、奇数導体の場合は電流の向きが相互
にキヤンセルしない様に気を付ける必要があるの
で、参考のため第５図に構成図を示した。図中、
５１，５１′，５１″は素導体、５２は普通タイプ
スペーサ、５３は絶縁タイプスペーサ、５４は変
流器、５５は開閉器、５６は極性切換器、５７は
着氷雪検知器である。前述の如く第１図、第２
図、第５図に本発明の構成と一実施例を示してい
るが、これは２導体送電線の１回線、１相分の説
明をしているもので、他の回線、他の相にも全く
同じシステムが適用でき、かつ、２導体以上の多
導体送電線にもこのシステムを拡張して行くこと
ができる。本発明の特徴の一つになつている停電
を伴わないで着氷雪防止対策区間だけに等価的な
負荷電流以上の電流を流すという必要性から本シ
ステムの様な構成に成つているものであるが、実
際に本システムを送電線に取付けて運用する場合
には装置による電圧降下が大きくなつて、電力系
統の電圧変動の問題が発生したり、電力系統の安
定度が低下したり、信号電送上で問題が出ない様
にすること及び保守運営がしやすい様な配慮をす
ること等種々の設計上の考慮をする必要がある。

Ｃ 発明の効果 作用と共に説明する。

イ 前記構成より成る装置の動作原理並びに着氷
雪防止効果について説明する。

第１図の変流器４の２次側に入つている開閉器
５は常時は閉じられているので、その２次側には
電圧は生じない。電線に着氷雪が発生する様な気
象条件が整えばその検知装置７からの動作信号に
よつて開閉器５が開き、変流器４の２次側には電
圧が発生する。この電圧を極性切換器６を通し素
導体電線１，１′にかけると電線と着氷雪防止対
策区間前後のスペーサ２を通して循環電流が負荷
電流に重畳して流れることになる。本システムの
目的は各素導体の電流値を負荷電流以上の防氷雪
あるいは融氷雪電流とするということであり、こ
れを多導体の各素導体すべてで満足させるために
は極性切換器６で循環電流の流れる方向を電線の
熱時定数以内の一定時間毎に逆にして、等価的に
各素導体の電流を必要電流となる様にする。ま
た、負荷電流が変化しても各素導体電流が必要値
となる様な特性を変流器４が持つていることが望
ましく、負荷電流が大きくなつた場合にも素導体
電流の上限値が電線の許容値以内になる必要があ
るので、変流器４は飽和特性を持つてある一定値
以上の循環電流が流れないものとする。第３図は
前記の負荷電流と循環電流の流れ方を示したもの
で、３１は負荷電流で、３２，３３は循環電流で
ある。循環電流３２の方が循環電流３３より電流
値が大きいので、実際の着氷雪防止対策区間は循
環電流３２が流れる区間となる。さらに第４図に
は本発明の装置が動作した時、素導体１の電流４
１と温度４２および素導体１′の電流４３と温度
４４の時系列的な変化を示してある。前述の様に
循環電流の流れる方向を一定時間毎に逆にするの
で、各素導体電流は図中の電流４１，４３の様に
負荷電流±循環電流の幅で変化することになる。
これに伴い電線の温度は図中に示した温度４２，
４４の様に変化し、平均の電線温度が上昇する。

ロ 効果 本システムは通電によつて電線着氷雪防止を図
るもので、２導体以上の複導体送電線に等価的に
負荷電流以上の電流を流し、電線温度を防雪、防
氷あるいは融雪、融氷温度以上にするものであ
る。従つて、電線に付着する雪や氷あるいは電線
に付着してしまつた雪や氷を融かすことができる
から、電線着氷雪による電気的又は機械的事故を
防止することができる。また、前述のように着氷
雪防止対策区間にのみ通電するものであるから、
電力損が他の同種のものに比較して少なく、省エ
ネルギー化が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２導体送電線に本システムを適用した
時の概略構成図、第２図は本システムの主要部の
一実施例として耐張鉄塔のジヤンパー線にそれを
組み込んだ場合の説明図、第３図は第１図で説明
したシステムの負荷電流と循環電流がどの様に流
れるかを示す動作説明図、第４図は第１図で説明
したシステムの素導体に電流がどの様に流れ、電
線温度がどの様に変化するかを示す動作説明図、
第５図は多導体送電線に拡張した場合の例として
３導体の例の構成図である。 １，１′……２導体送電線の１相分の電線２条、
２……通常のスペーサ、３……素導体を絶縁する
絶縁スペーサ、４……変流器、５……開閉器、６
……極性切換器、７……着氷雪発生条件の検知装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多導体架空電線路の各素導体に変流器を取付
   け、当該変流器の２次側電流が短絡開閉器および
   極性切換器を経由して各素導体の特定区間に上記
   電線路自体の負荷電流と重畳して流れる循環電流
   となる様に構成し、併置した着氷雪検知および制
   御回路によつて着氷雪の発生を検知した時のみ上
   記循環電流の発生ならびに上記極性切換器の動作
   によつて各素導体の温度を均一に制御することを
   上記電線路の各相同時に行う様に構成されたこと
   を特徴とする多導体架空電線路の着氷雪自動防除
   システム。