JPH03199903A - 送電線弛度検知装置 - 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］ 本発明は送電線の弛度を監視するための送電線弛度検知
装置に関するものである。

［従来の技術］ 送電線は、今日の送電線業務上必要な不可欠な設備であ
り、この設備の事故又は故障は高度に電化した現代社会
に極めて重大な影響を及ぼし、場合によってはあらゆる
方面での社会機能が麻痺することもありうる。従って、
送電線を絶えず健全な状態に保守することは極めて重要
である。

送電線の保守上重要な項目の一つに、送電線の弛度の管
理が挙げられる。送電線の弛度は、送電線に流れる電流
の状況、周囲気温、日射の状況、風等により絶えず変化
しており、極端な弛度の増加は＠物との離隔距離の減少
をもならし、閃絡事故等の重大事故を引き起こす危険が
ある。このため、従来は、弛度計算による管理と共に必
要に応じて保守員が現地に赴き、測量器具、絶縁棒等に
より離隔計測していた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記した従来技術では実際の現地の送電線の
状況を常時的確に把握することが難しく、しかも多大の
マンパワーを必要とするため、送電線の弛度を常時計測
可能なセンシング技術の開発が強く望まれていた。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、常
時的確な送電線の弛度監視が可能な送電線弛度検知装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の送電線弛度検知装置は、鉄塔に支持された架空
送電線における最下相の送電線の最下点及び鉄塔支持点
付近に、各々対地浮遊容量検出手段と該検出結果を大地
電位部に伝送する送信手段とを具備したセンサを取り付
け、大地電位部において各々のセンサからの検出結果を
受信し、両者の対地浮遊容量検出結果を用いて該送電線
の最下相の最下点と地表面との距離を求め弛度を推定す
る演算手段を設けたものである。

上記対地浮遊容量検出手段としては、次の２つがある。

第１は、上記センサのケースを電極として該ケースと送
電線間が形成する静電容量及び該ケースと大地が形成す
る静電容量の直列回路につき、そのケースと送電線間の
電圧を測定して該ケースの対地浮遊容量を評価する回路
である。第２は、上記センサのケースを電極として該ケ
ースと大地間が形成する対地浮遊容量につき、その対地
浮遊容量に送電線から流れ込む充電電流を測定し、その
電流値によって該ケースと大地間の対地浮遊容量を評価
する充電電流測定回路である。

上記センサと上記演算手段との間の伝送は、有線又は無
線のいずれでもよい。有線の場合には、上記センサと上
記演算手段との間に光ファイバを敷設し、該光ファイバ
によって上記各センサの検出結果を伝送することが好ま
しい。無線の場合には、上記センサの送信手段を、セン
サの検出結果を無線信号によって演算手段に伝送する無
線送信器とする。

また、上記センサは、送電線に流れる電流か電線周囲に
作る磁界から動作電源を抽出する電源回路を具備するこ
とが好ましい。

［作用］ 本発明のの送電線弛度検知装置は、送電線の最下相の電
線において、弛度の最下点と鉄塔での支持点付近の２箇
所にセンサを取り付け、各々のセンサが計測する対地浮
遊容量により送電線の弛度を評価するものである。

送電線の鉄塔支持点付近における大地との間の浮遊容量
は一定であるが、送電線の最下点における大地との間の
浮遊容量は、送電線の弛度に応じて変化し、それぞれ各
センサに設けた対地浮遊容量検出手段により検出される
。この検出結果は、各々のセンサの送信手段から有線又
は無線により大地電位部おける演算手段に伝送される。

演算手段は、受信した両センサからの対地浮遊容量検出
結果を用いて、送電線の最下相の最下点と地表面との距
離を求め、弛度を推定する。このため、送電線の弛度が
常時正確に監視できる。

この電極と大地との浮遊容量の検出には、具体的には、
センサのケースを電極とし、送電線−電極−大地が形成
する静電容量分圧を利用して送電線−電極間の分圧電圧
を検出する方法と、電極大地間の浮遊容量に流れ込む充
電電流を送電線電極間に電流計測手段を接続して検出す
る方法とがある。

電線上に設置したセンサから大地電位部に計測結果を伝
送する方法としては、送電線は高電圧に充電されている
ため、有線による場合は、光ファイバによる伝送が好ま
しい。

また、送電線１に流れる電流自体から得る電源回路をセ
ンサに内蔵させると、電池交換等の保守が不必要となる
。

［実施例］ 以下、本発明の具体的内容を実態例によって詳細に説明
する。

第１図は本発明の送電線弛度センサの動作を説明する原
理図である。絶縁碍子連を挿着した鉄塔２によって支持
された送電線のうち、最下相の送電線１には、鉄塔２で
の支持点付近１１即ち引き止め部付近に、第２図に示す
構成の送電線弛度センサ３が取り付けられている。また
、この最下相の電線１の最下点１２即ちいわゆるデツプ
底にも、同じ構成の送電線弛度センサ４が取り付けられ
ている。

第２図は、送電線弛度センサ３，４の具体的構成を示し
たもので、送電線１に吊下げたセンサケース３１を有し
、このセンサケース３１の内部において、センサケース
３１と送電線１との間に低インビダンスの充電電流測定
回路３２が接続されている。この充電電流測定回路３２
は、センサケース３１と大地表面５との間の対地浮遊容
量Ｃに流入する充電電流Ｉを測定するものであり、間接
的に対地浮遊容量検出手段として働く。何故なら、送電
線１の対地電圧をＶとすると、この対地浮遊容量Ｃに流
入する充電電流Ｉは、次式で与えられるからである。

Ｉ＝ｊωＣＸＶ　　　　　　　・・・・・・　（１）更
に、センサケース３１の内部には無線送信器３３が設置
されており、充電電流測定回路３２によって測定した充
電電流Ｉの値を、無線信号によって、センサケース３１
の内部から外部へ現出させた無線アンテナ３４から遠方
に送るようになっている。センサケース３１内のこれら
各回路３２゜３３の電源は、送電線１に取付けた貫通型
電流トランス３５と、センサケース３１内に設けた電源
回路３６とによって、送電線１に流れる電流自体から、
正確には電流が電線周囲に作る磁界かち得ている。その
ため、電池交換等の保守が不必要である。

第１図に戻り、最下相の送電線１の支持点付近１１に吊
下げた送電線弛度センサ３は、センサケース３１と大地
表面５との間に浮遊容量Ｃ１を形成する。同様に、最下
点１２に吊下げた送電線弛度センサ４は、センサケース
３１と大地表面５との間に浮遊容量Ｃ２を形成する。送
電線弛度センサ３，４内の充電電流測定回路３２は、こ
れら浮遊容量Ｃ１，Ｃ２を、それらの充電電流ＩＩ。

Ｉ２の形で測定する。

支持点付近１１の送電線弛度センサ３で計測される充電
電流１１は、次式となる。

ＩＩ　＝Ｊωｃｉ　ｘｖ　　　　　・・・・・・（２）
同様に、最下点１２の送電線弛度センサ４で計測される
充電電流Ｉ２は、次式となる。

Ｉ２　＝ＪωＣ２ＸＶ　　　　　・・・・・・（３）こ
れら電流計測回路３２によって計測された充電電流１１
．Ｉ２は、無線送信器３３により無線アンテナ３４から
無線信号として弛度演算装［６に送られる。

弛度演算装置６は、両送電線弛度センサ３，４から送ら
れて来た対地浮遊容量検出結果を用いて、最下相の送電
線１における最下点１２と地表面５との間の距離を求め
、弛度を推定する演算を行う。

この実施例では、支持点１１の送電線弛度センサ３の対
地浮遊容量Ｃ１は既知で且つ一定であることを利用し、
まず受信した充電電流値１１　、１２に基づいて他方の
対地浮遊容量Ｃ２を特定し、その結果に所定の関数を乗
算することによって、送０ 電線１における最下点１２と地表面５との間の距離を求
め、送電線１の弛度ｄを推定する。

即ち、弛度演算装置６は、まず上記（２）式及び（３）
式からＶを消去し、次式により最下点１２における送電
線弛度センサ４の対地浮遊容量Ｃ２を算出する。

Ｃ２＝Ｃ１ｘＩ２　／ＩＩ　　　・・・・・・　（４）
ここで、対地浮遊容量Ｃ１は一定であるため、１１及び
■２が測定できれば、対地浮遊容量Ｃ２は計算できる。

次に、送電線１の最下点１２における実際の地上高と、
その時のセンサケース３１の対地浮遊容量Ｃ２との対応
関係は、事前に計算あるいは実験によって求めておくこ
とができ、また、その時の送電線１の弛度ｄは、成る関
数で示される。そこで、弛度演算装置６は、上記算出さ
れた対地浮遊容量Ｃ２を、この所定の関数に代入して送
電線１の弛度ｄを求める。

今、送電線１の弛度ｄが増加し、送電線の最下相の最下
点１２と大地表面５との距離が短くなる１ と、最下点１２の送電線弛度センサ４の対地浮遊容量Ｃ
２は距離の短縮分に相当する容量だけ増加し、Ｃ２’と
なる。従って、弛度演算装置６に伝送される充電電流■
２の値も増加する。弛度演算装置６は、上記（４）式か
ら決定される対地浮遊容量Ｃ２°の値に基づき、当該送
電線１の最下点１２における実際の地上高を算出し、当
該送電線１の現在の弛度ｄの値を求めて、現在の弛度ｄ
の当否を判断する。

このように、弛度演算装置６は対地浮遊容量Ｃ２の値を
監視するによって、送電線１の弛度ｄにつき、その適否
を評価することが可能である。

第２図に示した送電線弛度センサにおいては、対地浮遊
容量検出手段として電流計測回路３２を設けたが、セン
サケース３１を電極とすることによって、送電線１及び
センサケース３１間に形成される静電容量と、センサケ
ース３１及び大地表面５間に形成される静電容量（浮遊
容量）との直列回路を構成させておき、センサケース３
１内に送電線１とセンサケース３１との間の電圧、即ち
　２ 上記直列回路の分圧電圧を測定する電圧測定回路を設け
、これによってセンサケース３１の対地浮遊容量を評価
することもできる。

上記実總例の送電線弛度検知装置においては、無線によ
って充電電流の計測結果を弛度演算装置６に伝送したが
、無線伝送によらず、有線によって光伝送することも可
能である。

例えば、送電線弛度センサ３と弛度演算装置６との間に
光ファイバを敷設すると共に、センサケース３１内に有
線送信器として電気／光信号変換器を設け、充電電流測
定回路３２の出力を電気／光信号変換器によって光信号
に変換し、上記光ファイバによって、地上の弛度演算装
置６に伝送することができる。

また、弛度演算装置６によって得られた結果を、鉄塔２
の光ファイバ複合架空地線（ｏＰＧＷ）に内蔵された光
ファイバを通して、遠隔の監視地点に光フアイバ伝送す
ることもできる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明の送電線弛度検知装置３ 置によれば、直接的に送電線の弛度が検出されるため、
送電線の弛度を常時的確に監視することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送電線弛度検知装置の動作を説明する
原理図、第２図は本発明の送電線弛度検知装置のセンサ
の一実施例を示す構成図である。 図中、１は最下相の送電線、２は鉄塔、３４は送電線弛
度センサ、５は大地表面、６は弛度演算装置、１１は送
電線の支持点付近、１２は送電線の最下点、３１はセン
サケース、３２は充電電流測定回路、３３は無線送信器
、３４は無線アンテナ、３５貫通型電流トランス、３６
は電源回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄塔に支持された架空送電線における最下相の送電
   線の最下点及び鉄塔支持点付近に、各々対地浮遊容量検
   出手段と該検出結果を大地電位部に伝送する送信手段と
   を具備したセンサを取り付け、大地電位部において各々
   のセンサからの検出結果を受信し、両者の対地浮遊容量
   検出結果を用いて該送電線の最下相の最下点と地表面と
   の距離を求め弛度を推定する演算手段を設けたことを特
   徴とする送電線弛度検知装置。 ２、上記対地浮遊容量検出手段は、上記センサのケース
   を電極として該ケースと送電線間が形成する静電容量及
   び該ケースと大地が形成する静電容量の直列回路につき
   、そのケースと送電線間の電圧を測定して該ケースの対
   地浮遊容量を評価する回路であることを特徴とする請求
   項１記載の送電線弛度検知装置。 ３、上記対地浮遊容量検出手段は、上記センサのケース
   を電極として該ケースと大地間が形成する対地浮遊容量
   につき、その対地浮遊容量に送電線から流れ込む充電電
   流を測定し、その電流値によって該ケースと大地間の対
   地浮遊容量を評価する充電電流測定回路であることを特
   徴とする請求項１記載の送電線弛度検知装置。 ４、上記センサと上記演算手段との間に光ファイバを敷
   設し、該光ファイバによって上記各センサの検出結果を
   伝送することを特徴とする請求項１、２又は３記載の送
   電線弛度検知装置。 ５、上記センサの送信手段が該センサの検出結果を無線
   信号によって上記演算手段に伝送する無線送信器である
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の送電線弛度
   検知装置。６、上記センサが、送電線に流れる電流が電
   線周囲に作る磁界から動作電源を抽出する電源回路を具
   備することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記
   載の送電線弛度検知装置。