JPH10160783A - 碍子の塩害検出用アンテナ、及び、碍子の塩害検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 碍子に発生する部分放電による電磁波のみを
検出できるようにしたアンテナ及び、そのアンテナを用
いた碍子の塩害検出装置を提供する。 【解決手段】 高周波伝送ケーブルの先端に微小アンテ
ナを形成する。第１の形態として、ケーブル２２の内部
導体２３を外部導体２４より突出させてロッドアンテナ
を形成する。他の形態として、ループアンテナ、半波ダ
イポールアンテナがある。各アンテナは、碍子の近傍に
配置されたときに、碍子に発生する部分放電による電磁
波のみを検出し、遠方からのノイズを検出しない大きさ
に形成する。これにより、碍子から離れた発生源からの
電磁波が診断の障害となるのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着塩により発生す
る碍子の塩害を検出するためのアンテナ及び、そのアン
テナを用いた塩害検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】海沿い（海塩汚損地区）に設置される変
電所、電気機器などに使用される碍子は、碍子に対する
着塩により部分放電が生じることがある。この部分放電
を放置しておくと、汚損の進行により絶縁破壊が生じ
て、重大な事故に発展するおそれがある。したがって、
塩害による事故を未然に防ぐために、碍子の汚損状態を
監視し、汚損が進んだところで碍子の洗浄を行う必要が
ある。

【０００３】通常の碍子の汚損度測定は、碍子を真水に
浸けて、その塩分を計測する。この汚損度測定方法は、
装置及び手間が共に大がかりとなり、計測器も高価なも
のを必要とする。また、台風により急激に汚損が進んだ
り、降雨による洗浄効果があって汚損が回復したりする
ため、的確な時期に汚損度を測定することが難しいとい
う問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、碍子で発生す
る異常電磁波の有無を監視するようにした電磁波による
塩害検出装置が提案されている。この塩害検出装置は、
アンテナ（センサ）を碍子近辺に配置し、このアンテナ
により碍子で発生する異常電磁波を検出すると、碍子に
塩害が発生したと判定する。しかしながら、ここで使用
される通常のアンテナは、他からの同種の電磁波、例え
ば、送電線又は他の電気機器が発生する電磁波、公共放
送波、無線局、２サイクルエンジンなどの発する電磁波
をノイズとして検出する。これらのノイズは碍子で発生
する異常電磁波と区別が付かないため、誤判定の原因と
なる。

【０００５】したがって、碍子の塩害検出用アンテナと
しては、碍子の汚損による部分放電から発生する電磁波
だけを、外来ノイズと分割して検出できることが望まれ
る。本発明は、碍子に発生する部分放電による電磁波の
みを検出できるようにしたアンテナを提供することを目
的とするものである。また、本発明は、そのアンテナを
用いた碍子の塩害検出装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、高周波伝送ケーブルの先端に、ロッドアン
テナ、ループアンテナ、半波ダイポールアンテナなどの
微小アンテナを形成する。このような形態の各アンテナ
は、碍子の近傍に配置されたときに、碍子に発生する部
分放電による電磁波のみを検出し、遠方からのノイズを
検出しない大きさに形成する。これにより、碍子におけ
る塩害の状態が常時正確に検出でき、碍子洗浄の必要の
有無をより正確に判定できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。図１は、塩害検出装置の構成を示す。図
において、１は、変電所に設けられ又は電気機器に取り
付けられた多数の碍子である。碍子の塩害検出は、多数
の碍子１の内の１つの碍子について行われる。２は、１
つの碍子に取り付けられた電磁波アンテナである。

【０００８】４は、電磁波アンテナ２の検出信号を監視
して、碍子１における塩害の有無を監視するための塩害
検出装置である。５は、碍子１の近傍の電磁波状況を検
出するためのノイズアンテナである。電磁波アンテナ２
は、碍子１の取付けフランジ６に取り付けられ、同軸ケ
ーブル又は、平行フィーダ線などの高周波伝送ケーブル
７により塩害検出装置４に接続される。この電磁波アン
テナ２の構造を図２〜図５に示す。

【０００９】図２は、電磁波アンテナ２の第１の例で、
微小ロッドアンテナとして形成した例を示す。微小ロッ
ドアンテナ２１は、同軸ケーブル２２の先端を加工し、
外部導体２４と外部絶縁体２６の先端を切取ることによ
り、内部導体２３及び内部絶縁体２５を突出させる。内
部導体２３が突出する長さＡは０．５〜５ｃｍ程度とさ
れる。

【００１０】図３は、電磁波アンテナ２の第２の例で、
ロッドアンテナ２１に、ラジアルを付加したものであ
る。ラジアル付き微小ロッドアンテナ２７は、図２と同
様にロッドアンテナを形成して、外部導体２４と電気的
に接続された導電性のラジアル２８を配置する。図４
は、電磁波アンテナ２の第３の例で、微小ループアンテ
ナとして形成した例を示す。微小ループアンテナ２９
は、同軸ケーブル２２の先端を加工し、内部導体２３と
外部導体２４とで微小ループ３０を形成する。この微小
ループの直径Ｂは０．５〜５ｃｍ程度とされる。

【００１１】図５は、電磁波アンテナ２の第４の例で、
微小半波ダイポールアンテナとして形成した例を示す。
微小半波ダイポールアンテナ３１は、同軸ケーブル２２
の先端を加工し、内部導体２３と外部導体２４とで半波
ダイポール３２を形成する。この半波ダイポール３２の
長さＣは２〜５ｃｍ程度とされる。これらの各アンテナ
２１，２７，２９，３１における各寸法は、碍子１とア
ンテナとの距離に応じて調整される。このように形成し
たアンテナ２１，２７，２９，３１は、微小な形状であ
るため、近傍で発生する碍子の部分放電による電磁波の
みを検出し、送電線又は他の電気機器からの外来ノイズ
は検出しない。

【００１２】なお、以上説明した各アンテナ２１，２
７，２９，３１は同軸ケーブル２２を用いて形成してい
るが、高周波伝送ケーブル７として平行フィーダ線を使
用する場合も同様に、その先端に、平行フィーダ線の導
体を利用して形成することができる。また、以上説明し
た各アンテナは、高周波伝送ケーブルの先端を加工して
ケーブルの導体により形成しているが、他の導体を用い
てアンテナを形成して、そのアンテナを高周波伝送ケー
ブルの先端に接続して形成することもできる。さらに、
アンテナを形成する高周波伝送ケーブルと塩害検出装置
４に接続する高周波伝送ケーブルとは、一体のものとす
ることも、別のものにより形成することもできる。

【００１３】図１に戻り、塩害検出装置４の構成につい
て説明する。図１において、４１は、電磁波アンテナ２
とノイズアンテナ５の検出信号を切り換え選択するセレ
クタである。４２は、選択した検出信号を増幅する高周
波用増幅器（プリアンプ）である。４３は、増幅された
信号から所定の複数の周波数ポイントにおける信号を抽
出するチューナである。このチューナ４３は、判定器４
５のコントロールにより、２００ＭＨｚ近辺の複数の周
波数ポイントにおいて信号を取り出す。

【００１４】４４は、チューナ４３の出力信号をアナロ
グ信号からディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換
器である。４５は、Ａ／Ｄ変換器４４の出力信号を解析
し、碍子１に部分放電が発生しているか否かを判定する
判定器である。この判定器はＣＰＵにより構成される。
また、この判定器４５は、セレクタ４１とチューナ４３
のコントロールを行う。

【００１５】次に、塩害検出装置４の動作について説明
する。始めに外来ノイズの測定を行う。電磁波アンテナ
２は、近傍で発生した電磁波のみを検出するように構成
されているが、遠方で発生した電磁波（ノイズ）も少し
は検出する。このノイズによる誤判定を防止するため、
セレクタ４１をノイズアンテナ５側に切り換えて、外来
ノイズの測定を行う。

【００１６】ノイズアンテナ５が検出したノイズ信号
は、アンプ４２により増幅され、チューナ４３に入力さ
れる。チューナ４３は、判定器４５のコントロールによ
り、２００ＭＨｚ近辺の複数の周波数ポイントにおける
信号を抽出する。各周波数ポイントの検出信号はＡ／Ｄ
変換器４４によりディジタル信号に変換されて判定器４
５に入力される。判定器４５では、各周波数ポイントに
おける検出信号をノイズ判定用の識別レベルと比較し、
そのレベルを超えた周波数ポイントを記憶する。

【００１７】次に、セレクタを電磁波アンテナ２側に切
り換えて、部分放電による電磁波の測定を行う。電磁波
アンテナ２が検出した電磁波信号は、アンプ４２により
増幅され、チューナ４３に入力される。チューナ４３
は、判定器４５のコントロールにより２００ＭＨｚ近辺
の複数の周波数ポイントの信号を抽出する。このとき、
判定器４５は、前記ノイズ測定において記憶した周波数
ポイントのデータを無効として、残りの周波数ポイント
の電磁波信号のみを有効な信号として採用する。

【００１８】ここで、碍子から発生する部分放電による
電磁波は、２００ＭＨｚ以下の周波数領域に存在する。
これに対し、公衆放送、無線局などは、はるかに高い固
有周波数に固定されている。したがって、チューナ４３
により２００ＭＨｚ近辺の周波数ポイントの信号のみを
取り出すことにより、遠方からのノイズによる誤判定を
防止する。

【００１９】チューナ４３から出力された信号はＡ／Ｄ
変換器４４によりディジタル信号に変換されて判定器４
５に入力される。判定器４５では、電磁波信号を部分放
電検出用の識別レベルと比較して、検出信号の強度が識
別レベルを超えた場合、部分放電が発生したと判定す
る。そして、表示装置（図示なし）などを用いて、碍子
に塩害が発生したことを、外部に通報をする。

【００２０】このように、判定器４５においては、部分
放電による電磁波が検出されたとき、碍子１に部分放電
が発生したと判定する。したがって、碍子の塩害による
汚損状態を正確に、かつ常時、監視することができる。
これにより、碍子の洗浄の時期を正確に決めることがで
きる。以上、本発明の１実施形態について説明してきた
が、本発明は、上記実施形態に限定されるものではな
く、種々の変更が可能である。例えば、測定対象の碍子
は１個のみとしたが、複数の碍子にアンテナを取り付け
ることにより、複数の碍子について部分放電の有無を監
視することもできる。この場合、セレクタ４１の選択数
を増加することにより、塩害検出装置４は１個のみとす
ることができる。

【００２１】また、判定器４５における検出信号の解析
方法としては、種々の方法が提案されているので、上記
の方法の代わりにそれらを採用することができる。さら
に、本発明のアンテナは遠方において発生するノイズを
拾い難い構造となっているから、ノイズアンテナ５を用
いて外来ノイズの測定を行うことを省略することが可能
である。これを省略した場合、塩害検出装置４における
セレクタ４１を省略することも可能である。

【００２２】なお、部分放電の発生の有無の判定を確実
なものとするため、部分放電ありとの判定がされた場合
は、更に同様な検出動作を繰り返し、所定の期間（例、
２時間、又は２４時間）連続して部分放電ありと判定さ
れた時に、始めて外部に碍子の汚損が発生したことを表
示するようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塩害検出装置の実施形態を示す図。

【図２】図１で使用する電磁波アンテナの第１の例を示
す図。

【図３】図１で使用する電磁波アンテナの第２の例を示
す図。

【図４】図１で使用する電磁波アンテナの第３の例を示
す図。

【図５】図１で使用する電磁波アンテナの第４の例を示
す図。

【符号の説明】

１…碍子 ２…電磁波アンテナ ４…塩害検出装置 ５…ノイズアンテナ ６…フランジ ２１，２７，２９，３１…電磁波アンテナ ２２…同軸ケーブル ２３…内部導体 ２４…外部導体 ２５…内部絶縁体 ２６…外部絶縁体 ２８…ラジアル ３０…微小ループ ３２…半波ダイポール ４１…セレクタ ４２…アンプ ４３…チューナ ４４…Ａ／Ｄ変換器 ４５…判定器（ＣＰＵ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波伝送ケーブルの先端にロッドアン
   テナを形成し、このロッドアンテナの大きさを、アンテ
   ナが碍子の近傍に配置されたときに、碍子に発生する部
   分放電による電磁波のみを検出し、遠方からのノイズを
   検出しない大きさに形成したことを特徴とする碍子の塩
   害検出用アンテナ。
2. 【請求項２】 高周波伝送ケーブルの先端にループアン
   テナを形成し、このループアンテナの大きさを、アンテ
   ナが碍子の近傍に配置されたときに、碍子に発生する部
   分放電による電磁波のみを検出し、遠方からのノイズを
   検出しない大きさに形成したことを特徴とする碍子の塩
   害検出用アンテナ。
3. 【請求項３】 高周波伝送ケーブルの先端に半波ダイポ
   ールアンテナを形成し、この半波ダイポールアンテナの
   大きさを、アンテナが碍子の近傍に配置されたときに、
   碍子に発生する部分放電による電磁波のみを検出し、遠
   方からのノイズを検出しない大きさに形成したことを特
   徴とする碍子の塩害検出用アンテナ。
4. 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれか１項に記載
   のアンテナを使用し、該アンテナが検出した信号を解析
   することにより、碍子における部分放電の有無を判定す
   る判定器を具備する碍子の塩害検出装置。