JPH06275155A - 碍子の寿命監視装置 - Google Patents
碍子の寿命監視装置Info
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- JPH06275155A JPH06275155A JP5059002A JP5900293A JPH06275155A JP H06275155 A JPH06275155 A JP H06275155A JP 5059002 A JP5059002 A JP 5059002A JP 5900293 A JP5900293 A JP 5900293A JP H06275155 A JPH06275155 A JP H06275155A
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Abstract
の表示を可能とした碍子の寿命監視装置を提供する。 【構成】 碍子の疲労度判定の基準となる比較値を記憶
するROM21と、碍子の疲労度を検知するロードセル
3と、同ロードセル3から出力される検知データをRO
M21内の比較値と継続的に比較演算するCPU20
と、同CPU20により比較した結果を表示させるよう
にした。これにより、常時正確に劣化状態を確認でき
る。
Description
て、それを報知する碍子の寿命監視装置に関するもので
ある。
り荷重及び圧縮荷重がかかり劣化するため、破壊強度を
かなり下回る荷重であっても破壊されることがある。い
わゆる疲労破壊である。この疲労破壊を防止するため、
従来では過去の疲労試験データを基に前もって裕度(安
全率)を見込んで設計するようにしている。このように
裕度をもって碍子を製造するようにしたのは、一旦碍子
装置を組み立て送配電設備に設置した後は疲労度を正確
に測定することは実質上困難であり、作業者が外観を視
認して損傷状態を判断するにすぎないという事情があっ
たからである。
見越して設計するのは必要以上に肉厚を厚くする必要が
あるなど非経済的な面が多くなってしまい、一旦設置し
た後に定期的に作業者が巡回して点検するのも面倒であ
り非効率的である。また点検用として、商用送電線とは
別に試験線を設置して点検時に碍子装置にロードセルを
装着し、その変動荷重の頻度分布を測定して劣化を測定
する場合もある。しかし、この場合でも常時監視してい
るわけではなく、更に一々点検時にロードセルを装着し
計測していかなければならないため非常に面倒である。
また、点検用の試験線をわざわざ設置するため費用が嵩
むこととなってしまう。
れたものであって、その目的は碍子の劣化状態を常時監
視し、その劣化状態の表示を可能とした碍子の寿命監視
装置を提供することにある。
に、本発明では、碍子の疲労度判定の基準となる比較値
を記憶するメモリと、碍子の疲労度を検知する検知手段
と、同検知手段から出力される検知データをメモリ内の
比較値と継続的に比較演算する比較手段と、同比較手段
により比較した結果を表示させる表示制御手段とを備え
たことを要旨とする。
労度を検知するとともにそのデータとメモリ内に記憶さ
れた疲労度判定の基準となる比較値とが比較手段により
継続的に比較演算される。そして、その比較結果が表示
制御手段により外部に表示されることとなる。
子に応用した一実施例について図1〜図3に基づいて説
明する。
取付板2には塔体側連結金具4を介して耐張碍子5が図
示しない支持ピンにて連結支持されている。耐張碍子5
の課電側端部には電線側連結金具6、及び圧縮クランプ
7を介して図示しない送電線が架設支持されている。塔
体側連結金具4上には監視手段たるロードセル3が載置
固定されている。ロードセル3は、内部の起歪体にひず
みゲージを接着したひずみゲージ式圧力センサであり、
連結金具4にかかる応力をその応力変動に応じた電圧値
に変換する。ここに、連結金具4の応力変動を検知する
ためにロードセル3の起歪体は連結金具4上に接触状態
とされている。各耐張碍子5及び連結金具4は圧縮クラ
ンプ7を介して送電線により牽引状態にあり、各耐張碍
子5にかかる応力及び連結金具4にかかる応力はほぼ均
等とされる。したがって、連結金具4の応力を検知すれ
ば各耐張碍子5にかかる応力を検知することができる。
ロードセル3はケーブル16を介して接地側の変電所内
に配設された寿命監視装置本体15に検出信号を出力す
るようになっている。
の主要部分の電気的構成について図2のブロック図に基
づいて説明する。以下電気的構成は装置本体15内に配
設されているものである。耐張碍子5の寿命監視装置を
制御する比較手段たる中央処理装置(CPU)20には
各種制御用プログラム及び碍子の疲労度の基準となる比
較値を予め記憶したメモリたるリードオンリーメモリ
(ROM)21が接続されている。
すS−N曲線のグラフに基づき設定されている。碍子の
引っ張り荷重の特性図たるS−N曲線はパラメータを平
均荷重とし、縦軸を荷重(荷重振幅)、横軸を疲労回数
(繰り返し回数)として示されている。本実施例の耐張
碍子5は平均荷重8800kgfとされ、図3のような
S−N曲線として示される。本実施例のS−N曲線につ
いて図3に基づいてより詳細に説明する。例えば、図3
上、P点では、荷重振幅が±2250kgfであるため
この振幅における破壊繰り返し回数Nは105 回とな
る。すなわち、理論上では±2250kgfの繰り返し
の荷重ならば105 回以上でこの碍子5は疲労破壊を起
こすこととなる。同様に図3上Q点では、荷重振幅が±
1250kgfであるためこの振幅における破壊繰り返
し回数Nは106 回となる。また、R点ではS−N曲線
は水平となり(疲労限度)、理論上この疲労限度以下で
は無限回の繰り返しがあっても破壊しない領域となる。
gfのときのS−N曲線に基づいて破壊繰り返し回数N
が演算されるようになっている。しかし、ROM21内
には過去の実験データに基づいて種々の平均荷重に対応
するS−N曲線が記憶されており、後述する操作部29
の操作により設置された耐張碍子5に応じた平均荷重を
選択してそれをパラメータとするS−N曲線が選択され
る。したがって、平均荷重の異なる耐張碍子5であれ
ば、ある荷重振幅における破壊繰り返し回数Nは当然異
なってくる。
が加わるのではなく、荷重の大きさがランダムに変化す
る変動荷重となるはずである。すなわち、実際の送電線
では荷重は変動するものとの前提で疲労寿命を計算する
必要がある。この計算手段として本実施例ではマイナー
の直線被害法則を用いる。図4に示すように、平均荷重
8800kgfのS−N曲線において、ある荷重振幅が
Δa1 において破壊繰り返し回数がN1 であるとする。
また、荷重振幅がΔa2 において破壊繰り返し回数がN
2 であるとする。そして荷重振幅Δa1 での実質繰り返
し回数をn1 回、荷重振幅がΔa2 での実質繰り返し回
数をn2 回とするならば、両荷重振幅における繰り返し
回数比n1/N1 とn2/N2 との和が1に達した時が理論
上破壊が生ずるとするものである。
る。
は8つのバンドa〜hに分割され、各バンド毎に比較値
たる固有の破壊繰り返し回数Niが与えられている。そ
してCPU20はロードセル3から出力されるの実質繰
り返し回数のデータをnを8つのバンドa〜h毎にカウ
ントして積算し、繰り返し回数比ni /Ni を算出し、
繰り返し回数比ni /Ni の総和が1に達したかどうか
を判断する。
る信号を一時記憶するバッファとしてのランダムアクセ
スメモリ(RAM)22が接続されている。またCPU
20の入力側には、入出力インタフェース23を介して
判定回路24が接続されている。判定回路24には増幅
器25を介して前記ロードセル3が接続されている。判
定回路24は複数のオペアンプよりなり、ロードセル3
により検出された電圧を比較判定して前記8つのバンド
a〜hに応じるように比較したデータをCPU20に出
力する。増幅器25はロードセル3により検出された電
圧を所定電圧に昇圧する。
ェース27を介して表示装置28及び操作部29が接続
されている。表示装置28は表示制御手段たるCPU2
0の制御により出力されたデータ内容をディスプレイ上
に表示する。表示される内容には、例えば監視状態に
ある耐張碍子5への平均荷重及びS−N曲線。前記各
バンドa〜hでの破壊繰り返し回数N、実質繰り返し回
数n、繰り返し回数比n/N及びその繰り返し回数比n
/Nの総和等がある。操作部29はROM21のメモリ
内容を選択したり、表示モードを変更したりするための
キー操作部を有する。
監視装置の作用を説明する。例えば、本実施例の耐張碍
子5にバンドcに含まれる±1000〜1250kgf
荷重振幅がかかりロードセル3より信号データが出力さ
れたとする。この場合図3に示すように±1250kg
f以下では疲労限度以下であるため、いくら応力がかか
っても疲労破壊されることはない。しかし、例えば±2
250kgfの荷重振幅がかかると、ロードセル3より
出力された信号データに基づいてCPU20はこれをカ
ウントし、バンドeに含まれると判断する。バンドeの
破壊繰り返し回数は105 であるためこの新たな振幅が
加わることでバンドeの繰り返し回数比は(n+1)/
105 (nはそれまでのバンドeでの実質繰り返し回
数)で表されることとなる。ロードセル3は荷重振幅が
かかる度にCPU20に信号を出力し、CPU20はこ
れを監視してバンドa〜h毎にカウントすると共に上記
数式により、計算してディスプレイに表示させ作業者に
疲労状態を報知する。疲労状態は例えば各バンドa〜h
での繰り返し回数比n/Nやそれらの総和を視認して判
断する。この場合CPU20は理論上の疲労破壊時を1
00パーセントとして、それまでの各バンドa〜hの繰
り返し回数比n/Nをパーセント表示に換算する演算を
行い、その結果を例えば『ヒロウド60パーセント』の
如く常にディスプレイ上に表示させるようにしてもよ
い。
耐張碍子5の応力がロードセル3により検知されて、こ
れをCPU20が比較値と比較して疲労状態を報知す
る。このため、常に耐張碍子5を監視することができ、
従って従来のように裕度を見越して設計する必要がなく
なる。また、商用線に実施できるためわざわざ試験線を
設ける必要がなく費用も軽減される。また、疲労状態の
点検のために路線を巡回する手間もなくなり、しかもよ
り正確に劣化時期を判断できる。
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように構成することもできる。上記実施例では繰り返し
回数比の総和が1の場合に理論上破壊が生ずるとされて
いたが、この値は現実には実験データが考慮されるため
乗数0.3〜3.0の範囲で補正することも考えられ
る。例えば次のように変更することも可能である。
a〜hに区分けしたがこれをもっと細かく区分けしても
よい。また、上記実施例では検知手段としてロードセル
3を用いたがこれを他の方式のセンサを用いることは自
由である。その他本発明は耐張碍子5以外の懸垂碍子に
応用することもできる等、その主旨を逸脱しない範囲で
変更して実施することは自由である。
労度判定の基準となる比較値を記憶するメモリと、碍子
の疲労度を検知する検知手段と、同検知手段から出力さ
れる検知データをメモリ内の比較値と継続的に比較演算
する比較手段と、同比較手段により比較した結果を表示
させる表示制御手段とを備えたため、常時正確に劣化状
態を確認でき、またわざわざ裕度もって碍子を設計する
必要もなくなる。
子装置の側面図である。
る。
数との関係を説明するグラフである。
合を説明するグラフである。
21…メモリたるROM
Claims (1)
- 【請求項1】 碍子の疲労度判定の基準となる比較値を
記憶するメモリと、碍子の疲労度を検知する検知手段
と、同検知手段から出力される検知データをメモリ内の
比較値と継続的に比較演算する比較手段と、同比較手段
により比較した結果を表示させる表示制御手段とを備え
た碍子の寿命監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05900293A JP3200224B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 碍子の寿命監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05900293A JP3200224B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 碍子の寿命監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275155A true JPH06275155A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3200224B2 JP3200224B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=13100652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05900293A Expired - Fee Related JP3200224B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 碍子の寿命監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200224B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009214823A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | 車両およびその制御方法 |
| JP2013511051A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | スネクマ | 航空機の機械部品の疲労を測定するシステムおよび方法、ならびに航空機メンテナンス方法 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP05900293A patent/JP3200224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009214823A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | 車両およびその制御方法 |
| JP2013511051A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | スネクマ | 航空機の機械部品の疲労を測定するシステムおよび方法、ならびに航空機メンテナンス方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3200224B2 (ja) | 2001-08-20 |
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