JPH02307310A - 送電線路網の異常現象検出方法 - 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、送電線近傍の発生音を送電線用構造物の伝播
音として検出し、か一つその伝播音の大きさを比較する
ことによって、送電線路網の事故点の判定を行なう送電
線路網の異常現象検出方法に関するものである。

［従来技術Ｊ 送電線路網の一部で地絡、相間短絡等の電気的事故、あ
るいは機械的事故が発生した場合、その事故点の探索を
人力によって行なう労力は多大なものとなる。

従来、送電線路網における事故点の探索を行なうための
技術として、例えば、■特開昭６２−２０６４６５号公
報［架空送電線の故障区間標定装置］、■特公昭６３−
７６２６号公報［閃絡事故鉄塔の検出方法コ、■特公昭
６３−１３１５２号公報［送電線故障遠隔監視装置］等
が提案されている。

■の技術は、地絡事故の発生に基づいて架空地線を流れ
る故障電流を光ファイバ複合架空地線を用いて目的地ま
で伝送して、電流値と位相とにより特殊の指数を求めて
演算することに関連して、故障区間の標定を行なうもの
であり、 ■の技術は、鉄塔において閃絡事故が発生した場合に、
鉄塔に流入する電流を変流器によって検出して、位相の
比較を行なうことに関連して、閃絡事故鉄塔を検出する
しのであり、 ■の技術は、落雷等による送電線事故が発生したときに
、各鉄塔に設置された送電線事故検出器の作動信号を光
ファイバフオロトルケータに接続することにより、故障
点を標定するものであり、これらの技術は何れも落雷に
よる送電線の地絡事故が発生したときに、その事故発生
点を変電所等の遠隔地において標定可能とするものであ
る。

「発明が解決しようとする課題］ しかしながら、送電線路網において発生の可能性がある
異常現象は、落雷、地絡、短絡事故等を含む電気的事故
だけでなく、鉄塔構成材の変形、送電線の切断、碍子連
の切断等の機械的異常現象および事故、風雨雪による異
常荷重および振動発生等多方面にわたり、そのため上述
の電気的事故を中心とする異常現象のみの検出だけでは
不十分である。

一方、異常現象の各項目毎にそれぞれ適合する各種異な
る機能のセンサを鉄塔に多数設置して、変電所等の遠隔
地に検出信号を送信することにより、送電線路網の監視
、保守ならびに発生事故の検出等を行なうことができる
が、しかし種々異なる機能のセンサを用いる方式では、
データの収集および送信が複雑になり易く実用上のコス
トが高くなる。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、（
１）種々の異常現象に対して同一機能のセンサを用いて
対応すること、（ＩＩ）異常発生点の判定を容易に実施
可能とすることを目的とする送電線路網の異常現象検出
方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段」 送電線近傍の発生音によって、送電線用構造物を構成す
る構成材に生じる伝播音を、複数の構成材が連結される
連結部を介在させた状態で構成材の離間箇所に設置した
各受音センサによって検出し、これら受音センサで検出
される複数の受音レベル（音の大小）を比較して受音レ
ベルの大きい方を音源に近いと判定するものとしている
。

「作用Ｊ 送電線近傍において、異常現象などによる発生音が生じ
た場合、その一部が構成材中に伝播音として伝達され、
その伝播音が構成材の連結部を通るときに該連結部で反
射したり、交差している各構成材に分岐したりすること
によって上記伝播音のエネルギが減衰する。したがって
、構成材の連結部を間に介在させている各受音センサよ
る受音レベルは、音源からの上記連結部の数に応じて低
下する。それ故、各受音センサの受音レベル（音の大小
）の比較から、受音レベルの大きい方が音源に近いもの
との判定がなされる。

「実施例」 以下、本発明に係る送電線路網の異常現象検出方法の一
実施例について、図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る送電線路網の異常現象検出方法
を実施するために、同一型の受音センサＳＳを送電線用
構造物（鉄塔）Ｔを構成する構成材の各所に取り付けた
例を示すものである。

そして、受音センサＳＳは、例えばコンデンザマイクロ
ホン、音圧センサ、振動センサ等よりなり、具体的には
各構成材の中の脚（縦方向構成材）１の部分に、架空地
線位置ＧＷと電線位置Ｃ３との間、電線位置ＣＩと電線
位置Ｃ３との間、電線位置Ｃ７と電線位置Ｃ３との間お
よび電線位置Ｃ３と大地との間等に位置するように、送
電線り、側および送電線り、側の対称位置に取り付けら
れ、かつ、脚１の構成材をボルト・ナツトなどによって
上下方向に相互に連結部るとともに、水平方向の構成材
などとも交差して複数本の構成材の継ぎ目となっている
連結部２を途中に単数または現数介在させて、上下に離
間した状態に設置されろ。

そして、各受音センサＳＳには、中間増幅器、Ａ／Ｄ変
換器、電／光素子などに、第１図に破線で示す光フアイ
バ線路ＯＰを付加してなる伝送手段３が接続され、かつ
、光フアイバ線路ＯＰが光ファイバ入り架空地線０ＰＧ
Ｗに接続されて信号搬送路が構成され、該信号搬送路に
よって変電所などの遠隔監視部ＣＲ（第２図参照）に導
かれている。

また、第２図において、符号５Ｌ−９ｎは各送電線用構
造物Ｔ、〜Ｔｎにそれぞれ設置される受音部であり、前
記受音センサＳＳとその他のセンサ類などを必要に応じ
て付加してなるものであり、第１図に示したように伝送
手段３によって光フアイバ線路ＯＰに接続される。

一方、前記遠隔監視部ＣＲは、監視センターＭＣに備え
られた各装置、すなわちマイクロコンピュータなどのデ
ータ処理装置ＤＳ、ディスプレー装置ＤＰ、外部メモリ
Ｍ、プリンタＰＲ、スピーカＳＰなどからなり、データ
処理装置Ｄｓには、データ入力手段ＤＩ、各種の判別手
段Ｄ　Ｉ−Ｄ　ｙなどが備えられる。

さらに、受音センサＳＳは、第３図に示すように、送電
線用構造物Ｔを構成する型鋼からなる脚（あるいは必要
に応じて送電線用構造物Ｔにおける水平アーム４を構成
する型鋼からなる構成材）■に、ステシスコープ５を介
して小型マイクロホン６をボルト７等により取り付ける
ことによって構成されているとと乙に、そこで検出した
音の検出信号が前述の伝送手段３に導かれる。

このように、受音センサＳＳを各構成材における離間箇
所に連結部２を単数または複数介在させた状態で取り付
けておくとともに、各受音センサＳＳの受音信号の検出
レベルを同一レベルとなるように、伝送手段３における
中間増幅器や遠隔監視部ＣＲのデータ入力手段（データ
入力装置）ＤＩによって設定しておくと、構成材の伝播
音が連結部２の部分で著しく減衰することに基づいて、
音源と受音センサＳＳとの間の連結部２の数に逆比１例
するように、受音センサＳＳの受音レベルが低下するた
め、受音センサＳＳからの入力があった場合には、受音
レベル差判別手段り、によりレベル差が生じているか、
また、受音位置判別手段Ｄ２によりどの受音センサＳＳ
が音源に近いかなどを単純な比較によって判定すること
が容易になる。

つまり、各受音センサＳＳによって得られる複数の受音
レベルを相互に比較して、大きな伝播音を受音したのは
どれであるかを判別することにより、送電線用構造物Ｔ
の各部あるいはその近傍において、どの部分に異常現象
が生じたかを知ることができる。

受音センサＳＳに給ける受音レベルと、水平アーム４の
先端部分の近傍に音源がある場合（異常音が生じた場合
）との関係を第１表に示す。

第１表（音の大小と異常現象の例） このように、各受音センサＳＳの取り付は位置によって
、受音レベル差が生じることを利用して、碍子連の切断
事故、落雷、電線の地絡等の機械的異常現象および事故
、あるいは、送電線への落雷事故、電線０１〜Ｃ３の地
絡、短絡などの電気的異常現象および事故が一つの送電
線用構造物Ｔのどの部分、Ｌ１側かＬｔ側か、どの送電
線用構造物Ｔ、〜Ｔｎの近傍で発生したかを判別するこ
とができるものとなる。

一方、受音センサＳＳは、送電線用構造物Ｔの脚１にお
ける構成材などに、ステシスコープ５を介して小型マイ
クロホン６を取り付けた構造とすることにより、周囲の
環境音（騒音）の影響を受けることなく、構成材中を伝
達する音を、つまり固体中の伝播音を捕らえることがで
きる。

く実験例〉 第１図に示す送電線用構造物（高さ６０メートル級）の
構成材（型鋼）に衝撃音を付与した場合の受音状態を検
出した。

第１図において、衝撃点■ないし■に、１ｋｇの鋼球を
５０ｃ＋ａの高さから落下させて衝撃音を発生させ、こ
のときの構成材中の伝播音を受音センサ■■の位置で検
出した。連結部の数が０である場合の受音レベルをＯｄ
ｂとして、連結部の数との関連を求めた。受音センサは
、コンデンサ型マイクロホン、周波数特性４０〜２００
００Ｈｚのものを使用し、常温雰囲気で計測した。ただ
し、連結部の数は、各構成材の間の最小数を基準とした
。

受音レベルと連結部数との関係は、第４図に示す通りで
ある。

この結果から、構成材中の伝播音は、途中に連結部２が
介在することによってエネルギの減衰が生じ、その程度
は、連結部２の数１個当たり約３．５ｄｂである。第１
図例の送電線用構造物Ｔの場合では、受音センサＳＳの
間に連結部２が５〜６個介在することになるため、受音
レベル差が大きくなって、音源の近傍に位置する受音セ
ンサＳＳがどれであるかを比較的容易に判別することが
できる。

一方、実験例では、１箇所の連結部２を構成している構
成材の交差数によって、減衰量が影響を受ける現象が顕
著に現れず、見掛は上無視できる程度となった。その理
由は、連結部２において、構成材の交差数が多い場合で
も、これらの各構成材に分岐した伝播音が回り巡って２
重３重に伝播音が伝達されることや、各構成材の一部で
伝播音が反射重畳して検出されることなどに基づくもの
と考えられる。

また、１本の構成材の範囲における伝播音の減衰量は、
連結部２を介在させたときの伝播音の減衰量に比較して
、著しく小さくなるものと思われるので、便宜上無視で
きるものとした。

なお、第１図例では、受音センサＳＳを脚ｌの部分に設
置したが、第４図の結果より、各電線位置ＣＩないしＣ
３の水平アーム６の適宜位置（例えば受音センサ■の位
置）に、受音センサＳＳを設置することも有効である。

さらに、受音センサＳＳによって送電線近傍の発生音を
検出するとともに、受音センサＳＳの受音信号を送電線
用構造物Ｔの近く、つまり、信号搬送路によって遠隔地
に伝送するのではなく、発生現場付近で解析することも
可能であり、この場合は、異常現象の発生を前記受音信
号単独あるいは目視あるいは可聴音と合わせて判別する
ことができる。

またさらに、２台の受音センサＳＳを両者間に連結部２
が介在するように配設し、両受音センサＳＳの出力信号
の大小を比較することにより音の伝播方向を判定するこ
とができるので、このような２台１組の受音センサＳＳ
の複数組を構成材の各所に配設し、その伝播方向信号を
伝送すれば、方向分布より異常発生点を標定することが
できる。

「発明の効果Ｊ 本発明による送電線路網の異常現象検出方法によれば、 （１）　　構成材中を伝達する伝播音を構成材の連結部
が介在するよう互いに離間して配設させた各受音センサ
によって検出し、複数の受音レベル（音の大小）の相互
比較をすることにより、電気的および機械的異常現象や
事故に基づく異常音の発生位置を簡便に検知確認するこ
とができる。

（２）種々の異常現象による発生音を同一機能の受音セ
ンサを用いて検出するものであり、簡単な設備でコスト
を下げて対応することができる。

（３）構成材中を伝達する伝播音を検出するので、各種
異常現象や事故を空気中を伝達する空中伝播音よりも速
く、かつ周囲環境の騒音等の影響を受けることなく、高
い感度で検出することができる。

（４）受音信号を送電線路網における信号搬送路を利用
して変電所等の遠隔監視部に送り、遠隔監視部において
受音信号を解析することにより、遠隔地において異常現
象の発生位置などの検知判別を集中管理的に行なうこと
ができ、労力の低減と異常判別までの時間低減とを図る
ことができる。

（５）上記の異常判別は、異常現象の発生箇所の近くの
受音センサの受音信号により、送電線用構造物の近くに
おいて行なうことも可能であり、この場合は、異常現象
の□発生を前記受音信号単独あるいは目視あるいは可聴
音と合わせて、正確な判別を行なうことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る送電線路網の異常現象検出方法を
実施するために受音センサを送電線用構造物に取り付け
た例を示す正面図、第２図は本発明に係る送電線路網の
異常現象検出方法を適用した全体構成のブロック図、第
３図は第１図における受音センサ取り付は部分の拡大図
、第４図は第１図の送電線用構造物に受音センサを取り
付けた場合の構成材の連結部数と受音レベルとの関係図
である。 Ｔ（Ｔ、−Ｔｎ）・・・・・・送電線用構造物（鉄塔）
Ｓ、〜Ｓｎ・・・・・・受音部、 ＯＰ・・・・・・光フアイバ線路、 ＣＲ・・・・・・遠隔監視部、 ＧＷ・・・・・・架空地線位置、 Ｃ１〜Ｃ３・・・・・・電線位置、 ＳＳ・・・・・・受音センサ、 ０ＰＧＷ・・・・・・光ファイバ入り架空地線、ＭＣ・
・・・・・監視センター、 ＤＳ・・・・・・データ処理装置、 ＤＰ・・・・・・ディスプレー装置、 Ｍ・・・・・・外部メモリ、 Ｐｒ（・・・・・・プリンタ、 ＳＰ・・・・・・スピーカ、 ＤＩ・・・・・・データ人力手段、 Ｄｌ・・・・・・受音レベル差判別手段、Ｄ２・・・・
・・受音位置判別手段、 Ｄ、・・・・・・異常音判別手段、 １・・・・・・脚（縦方向構成材） ２・・・・・・連結部、 ３・・・・・・伝送手段、 ４・・・・・・水平アーム、 ５・・・・・・ステシスコープ、 ６・・・・・・小型マイクロホン、 ７・・・・・・ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送電線近傍の発生音によって、送電線用構造物を構成す
   る構成材に生じる伝播音を、複数の構成材が連結される
   連結部を介在させた状態で構成材の離間箇所に設置した
   各受音センサによって検出し、これら受音センサで検出
   される複数の受音レベルを比較して受音レベルの大きい
   方を音源に近いと判定することを特徴とする送電線路網
   の異常現象検出方法。