JPH05264643A - 不良碍子の劣化検出方法及びそれに用いる静電容量調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不良碍子の検出を容易にするとともに、その
検出精度を向上させる。 【構成】 静電容量調整器５１の一方の接触端子５６を
通常碍子連の上端に位置する通常碍子４ａのキャップ金
具に接触させるとともに、他方の接触端子５５を通常碍
子連の下端に位置する通常碍子４ｃのピン金具に接触さ
せる。そして、この状態で、不良碍子検出器３０の絶縁
ロッドの先端部に設けられた一方の検出用端子３３を避
雷碍子３Ａの上側に位置する電極又はこの電極と電気的
に接続された前記キャップ金具に接触させるとともに、
他方の検出用端子３６を避雷碍子３Ｂの上側に位置する
キャップ金具に接触させて、避雷碍子３Ａの分担電圧を
測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、不良碍子の劣化検出
方法及びそれに用いる静電容量調整器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電線支持用の懸垂碍子連の中に懸
垂型避雷碍子連を組み込んで電線支持機能と避雷機能と
を兼用させたタイプのものが提案されている。この避雷
碍子装置は、鉄塔の支持アームに対し金具ユニットを介
して避雷碍子を複数個直列に連結するとともに、その最
下端部に通常碍子を複数個直列に連結し、さらに該碍子
の最下端部には金具ユニットを介して送電線を支持する
ようになっている。

【０００３】このような懸垂型避雷碍子装置において、
前記懸垂型避雷碍子が劣化したり、あるいは懸垂碍子本
体に例えばクラック等が生じて絶縁抵抗が低下したりし
た場合には、正常な避雷機能及び碍子機能を発揮し得な
いので、これを不良碍子検出器により検出する作業が行
われる。

【０００４】この不良碍子検出器は、上下に位置する碍
子のキャップ金具間にそれぞれ接触する一対の接触子を
当接して、碍子本体の分担電圧を測定することにより、
碍子本体の良否を判別するようになっている。又、避雷
碍子の抵抗素子の劣化を検出するために、前記一対の接
触子を同様にキャップ金具間にそれぞれ接触することに
より、抵抗素子の分担電圧を測定してその良否を判別す
るようになっている。

【０００５】すなわち、避雷碍子にかかる電圧は分担電
圧となって表れるが、劣化して不良となった碍子がある
と、その碍子では分担電圧以下の電圧しか検出されな
い。そのため、この通常の分担電圧以下の碍子を検出す
ることにより、不良碍子を特定することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、劣化した避雷
碍子ではその避雷碍子にかかる電圧は健全時の１／１０
以下になることが知られている。ところが、前述した構
成の懸垂型避雷碍子装置の場合、避雷碍子は通常碍子よ
りも大きな静電容量を有し、この静電容量の違いによっ
て避雷碍子の電位分担が通常碍子のそれよりもかなり小
さくなってしまう。

【０００７】例えば、不良碍子Ｂ’を含む３個の避雷碍
子Ａ’，Ｂ’，Ｃ’と、３個の通常碍子Ｄ’，Ｅ’，
Ｆ’とを直列に連結させた懸垂型避雷碍子装置の分担電
圧曲線を図９に示す。この図において、実線は避雷碍子
Ｂ’が劣化状態であるときの懸垂型避雷碍子装置の分担
電圧を示し、又、二点鎖線は全ての碍子が健全状態であ
るときの懸垂型避雷碍子装置の分担電圧を示している。

【０００８】この図９から分かるように、避雷碍子Ａ’
〜Ｃ’の静電容量は通常碍子Ｄ’〜Ｆ’の静電容量と比
べてかなり大きいため、避雷碍子Ａ’〜Ｃ’の分担電圧
は通常碍子Ｄ’〜Ｆ’の分担電圧より小さな値となる。
従って、避雷碍子Ｂ’が劣化状態となって、避雷碍子
Ｂ’の分担電圧がさらに小さくなった場合、健全時との
分担電圧の差が顕著にならない。その結果、避雷碍子
Ｂ’の劣化状態を検出することが困難になり、精度の高
い劣化検出を行うことができないという問題を生じる。

【０００９】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、不良碍子の検出
を容易にするとともに、その検出精度を向上させること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の不良碍子の劣化検出方法は、複数の避雷
碍子を直列に連結した避雷碍子連と、複数の通常碍子を
直列に連結した通常碍子連とよりなる懸垂型避雷碍子装
置において、前記通常碍子連の上端と下端との間に静電
容量補償用のコンデンサを接続した状態で、各碍子の分
担電圧を測定するようにしたことを要旨とする。

【００１１】又、コンデンサとして酸化亜鉛を主成分と
する非直線性抵抗体が用いられることが好ましい。さら
に、この発明の静電容量調整器は、一対の接触端子と、
それらの接触端子間に接続配置されるように構成され
る。

【００１２】

【作用】上記構成により、通常碍子にコンデンサを接続
した状態における避雷碍子の分担電圧は、コンデンサを
配置していない状態の分担電圧に比べて大幅に上昇す
る。そのため、避雷碍子の中に劣化し不良となった碍子
が含まれる場合には、その碍子の劣化に伴う電圧降下が
顕著になる。

【００１３】

【実施例】以下に、この発明を具体化した一実施例を図
面に基づいて説明する。図４に示すように、鉄塔の支持
アーム１には、金具ユニット２を介して懸垂型の避雷碍
子３Ａ，３Ｂ，３Ｃが複数個直列に連結されている。そ
の最下端部には懸垂型の通常碍子４ａ，４ｂ，４ｃが複
数個直列に連結されている。さらに、その最下端部には
金具ユニット５を介して送電線６が支持されている。前
記避雷碍子及び懸垂碍子の両端部には沿面閃絡時の碍子
連の焼損を抑制するためのアークホーン７，８，９が装
着されている。

【００１４】図５に示すように、碍子本体１１の中央上
部には、頭部１１ａに対しキャップ金具１２が嵌合され
てセメントにより固定されている。前記頭部１１ａの内
側には、ピン金具１３が嵌入されセメントにより固定さ
れている。さらに、碍子本体１１の笠部１１ｂには収容
筒部１４が上下に貫通するように一体成形され、収容筒
部１４内に抵抗素子１５が直列に収容されている。この
抵抗素子１５は、電圧−電流特性が非直線性を有する酸
化亜鉛を主材としている。前記収容筒部１４の上下両端
開口部は内部封止電極１６，１７及び外部封止電極１
８，１９により気密的に封止されている。

【００１５】又、前記内部封止電極１６，１７と外部封
止電極１８，１９との間には電気的導通を図るためのば
ね導体２０，２１が介在されている。さらに、前記上側
の外部封止電極１８と前記キャップ金具１２とはリード
線２２により電気的に接続され、該リード線２２と対応
してキャップ金具１２にはアークガイド２３がビスによ
り固定されている。又、前記下側の外部封止電極１９と
前記ピン金具１３とはリード線２５により電気的に接続
されている。そして、万一抵抗素子１５が予期しない雷
サージ電流の侵入により導通破壊された場合にアークを
外側のアークホーン７，８間に移行し、沿面閃絡時の避
雷碍子３Ａ〜３Ｃの焼損を抑制するようになっている。

【００１６】一方、図６に示すように、通常碍子４ａの
碍子本体７１の中央上部には、頭部７１ａに対しキャッ
プ金具７２が嵌合されてセメントにより固定されてい
る。前記頭部７１ａの内側にはピン金具７３が嵌入され
てセメントにより固定されている。さらに、碍子本体７
１の笠部７１ｂの内側面には、円環状、かつ同心状の複
数のひだ部７１ｃが形成されている。このように、通常
碍子４ａ〜４ｃは避雷碍子３Ａ〜３Ｃのような収容筒部
１４を持たず、全体の径は避雷碍子３Ａ〜３Ｃよりも小
さくなっている。

【００１７】次に、不良碍子検出器３０について説明す
る。図７に示すように、絶縁ロッド３１の先端部には取
付アーム３２が取着され、該アーム３２には導電材より
なる検出用端子３３が蝶ナット３４により取付け角度の
調節可能に締め付け固定されている。又、前記絶縁ロッ
ド３１の先端部には導電材よりなる取付アーム３５が支
持され、この取付アーム３５には同じく導電材よりなる
検出用端子３６が蝶ナット３７により取付け角度の調節
可能に連結支持されている。

【００１８】前記絶縁ロッド３１の基端部にはメーター
コネクター３９が設けられ、このコネクター３９にはリ
ード線４０を介してメーター４１が接続されている。前
記メーターコネクター３９と前記検出用端子３３，３６
とはそれぞれ図示しないリード線により電気的に接続さ
れている。なお、このメーター４１はメーター取付台４
２に支持可能である。又、前記絶縁ロッド３１の基端部
には作業中に肩掛けするバンド４３が取着されている。

【００１９】次に、静電容量調整器５１について説明す
る。図２に示すように、絶縁棒５２は円筒状の絶縁筒５
３を備え、絶縁筒５３は細管部５３ａを一体成形してい
る。細管部５３ａ内には導体５４が嵌入され、導体５４
には導電材からなる接触端子５５が接続されている。
又、接触端子５６は前記接触端子５５に対向して設けら
れ、前記接触端子５５と同様に導電材からなる。なお、
接触端子５５と接触端子５６との間隔は任意に調節可能
になっている。そして、接触端子５６は絶縁支持体５７
及び導通支持体５８により、前記絶縁筒５３に結合固定
されている。

【００２０】又、図３に示すように、前記絶縁筒５３内
には前記導体５４に当接する電極６０と、コンデンサを
構成する複数の酸化亜鉛素子６１と、ばね導体６２とが
収容されている。ばね導体６２は電極６０及び複数の酸
化亜鉛素子６１を導体５４に向かって付勢するととも
に、導通支持体５８に接触している。従って、この静電
容量調整器５１において、接触端子５５と接触端子５６
とは、導体５４，電極６０，酸化亜鉛素子６１，ばね導
体６２，導通支持体５８を介して電気的に導通される。

【００２１】なお、静電容量調整器５１に用いられる酸
化亜鉛素子６１の補償静電容量Ｃ（ｐＦ）は、避雷碍子
３Ａ〜３Ｃの静電容量Ｃ₀ （ｐＦ）と、通常碍子４ａ〜
４ｃの静電容量Ｃ₁ （ｐＦ）と、通常碍子４ａ〜４ｃの
個数ｎとからなる次の数式（数１）により決定される。

【００２２】

【数１】Ｃ＝（Ｃ₀ −Ｃ₁ ）／ｎ 本実施例においては、例えば避雷碍子３Ａ〜３Ｃの静電
容量Ｃ₀ を１５０（ｐＦ）、通常碍子４ａ〜４ｃの静電
容量Ｃ₁ を４０（ｐＦ）とすると、通常碍子４ａ〜４ｃ
の個数ｎは３であるから、酸化亜鉛素子６１の補償静電
容量Ｃは前記数１を用いて、３７（ｐＦ）に設定され
る。

【００２３】次に、前記碍子連、不良碍子検出器３０及
び静電容量調整器５１を模式的に示した図１に基づいて
不良碍子の劣化検出方法について説明する。先ず、通常
碍子連の上端に位置する通常碍子４ａのキャップ金具７
２に静電容量調整器５１の一方の接触端子５６を接触さ
せるとともに、通常碍子連の下端に位置する通常碍子４
ｃのピン金具７３に他方の接触端子５５を接触させる。
すなわち、このとき通常碍子４ａ〜４ｃはコンデンサが
並列に接続され、静電容量が補償された状態になる。

【００２４】そして、この状態で、避雷碍子３Ｂの上側
に位置するキャップ金具１２に対し不良碍子検出器３０
の一方の検出用端子３６を接触させるとともに、この避
雷碍子３Ａの上側のキャップ金具１２に他方の検出用端
子３３を接触させ、前記メーター４１により避雷碍子３
Ａの分担電圧を測定する。そして、残りの避雷碍子３
Ｂ，３Ｃについても同様にして分担電圧を測定する。

【００２５】又、通常碍子４ａのキャップ金具７２に対
し不良碍子検出器３０の一方の検出用端子３６を接触さ
せるとともに、通常碍子４ｂのキャップ金具７２に他方
の検出用端子３３を接触させ、前記メーター４１により
通常碍子４ａの分担電圧を測定する。そして、残りの通
常碍子４ｂ，４ｃについても同様にして分担電圧を測定
する。

【００２６】上記のようにして測定された各碍子の分担
電圧曲線を図８に示す。この図において、実線及び破線
は本実施例の劣化検出方法により測定された分担電圧曲
線を示し、このうち実線で示す碍子連は劣化状態の避雷
碍子３Ｂを含むものである。又、二点鎖線は従来の劣化
検出方法により測定された分担電圧曲線を示している。

【００２７】この図から分かるように、本実施例の劣化
検出方法では、通常碍子４ａ〜４ｃと避雷碍子３Ａ〜３
Ｃとの静電容量の差が補償されたことにより、従来の劣
化検出方法に比べて避雷碍子３Ａ〜３Ｃの分担電圧が上
昇するとともに、通常碍子４ａ〜４ｃの分担電圧が下降
し、得られる分担電圧曲線は全体としてフラットに近い
ものとなっている。そして、劣化した避雷碍子３Ｂの分
担電圧の降下量が大きくなり、健全時の分担電圧と劣化
時の分担電圧との差が明らかになっている。従って、従
来の静電補償を行わない劣化検出方法とは異なり、劣化
した不良碍子の判別を容易に、かつ高い検出精度で実施
することが可能となる。

【００２８】なお、両検出用端子３３，３６間には、抵
抗素子１５の絶縁抵抗及び碍子本体１１、つまり碍子磁
器部の絶縁抵抗をそれぞれ並列に接続した状態となり、
そのいずれか一方の抵抗値が減少していた場合には、分
担電圧が低下し、劣化判定を行うことができる。従っ
て、抵抗素子１５の劣化によるものか、碍子本体１１の
損傷によるものかの区別は明らかでないが、いずれかの
避雷碍子３Ａ〜３Ｃが不良であることを判別することが
できる。

【００２９】そして、いずれかの避雷碍子３Ａ〜３Ｃに
異常がある場合、碍子連は碍子交換器により不良碍子が
新しい碍子と交換される。なお、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、例えば静電容量調整器５１
の接触端子５５，５６の先端部に導電材からなるクリッ
プ等の把持部材を設けて、静電容量調整器５１を通常碍
子連に対し固定装着が可能になるよう構成したり、静電
容量補償用のコンデンサとして、酸化亜鉛素子６１以外
のもの、例えば通常の高電圧コンデンサを用いたりする
等、この発明の趣旨を逸脱しない範囲内において任意に
変更して具体化することができる。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、通常碍子から構成さ
れる通常碍子連の上端と下端との間に静電容量補償用の
コンデンサを接続した状態で、各碍子の分担電圧を測定
することによって、避雷碍子の分担電圧を大幅に上昇さ
せ、避雷碍子の中に劣化し不良となった碍子が含まれる
場合には、その碍子の劣化に伴う電圧降下を顕著にする
ことができる。そして、その結果、不良碍子の劣化検出
を容易にし、かつ、検出精度を向上させることができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の不良碍子の検出方法を具体化して示
す簡略化された図である。

【図２】静電容量調整器を示す正面図である。

【図３】静電容量調整器のコンデンサ部を拡大して示す
断面図である。

【図４】懸垂型避雷碍子装置を示す正面図である。

【図５】懸垂型避雷碍子を示す半縦断面図である。

【図６】懸垂型通常碍子を示す半縦断面図である。

【図７】不良碍子検出器を示す正面図である。

【図８】本実施例の劣化検出方法における分担電圧曲線
と従来の劣化検出方法における分担電圧曲線とを示すグ
ラフである。

【図９】従来の劣化検出方法における分担電圧曲線を示
すグラフである。

【符号の説明】

３Ａ〜３Ｃ…避雷碍子、４ａ〜４ｃ…通常碍子、５１…
静電容量調整器、６１…コンデンサとしての酸化亜鉛素
子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の避雷碍子を直列に連結した避雷碍
   子連と、複数の通常碍子を直列に連結した通常碍子連と
   よりなる懸垂型避雷碍子装置において、 前記通常碍子連の上端と下端との間に静電容量補償用の
   コンデンサを接続した状態で、各碍子の分担電圧を測定
   するようにしたことを特徴とする不良碍子の劣化検出方
   法。
2. 【請求項２】 コンデンサとして酸化亜鉛を主成分とす
   る非直線性抵抗体を用いることを特徴とする請求項１に
   記載の不良碍子の劣化検出方法。
3. 【請求項３】 一対の接触端子と、それらの接触端子間
   に接続配置された静電容量補償用のコンデンサとよりな
   る静電容量調整器。