(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持物に固定するためのピンを有し、電線を絶縁して支持する碍子において、
前記ピンを非磁性金属をもって構成すると共に、該ピンの周囲に漏洩電流を測定するための変流器を設けたことを特徴とする碍子。
【請求項２】
請求項１記載の碍子において、
前記変流器を覆うように、高透磁率磁性材料からなるシールドケースを設けたことを特徴とする碍子。
【請求項３】
請求項２記載の碍子において、
前記シールドケースを、前記電線の支持部分から遠い側において前記ピンに固定し、前記支持部分に近い側においては、前記ピンに電気的にも、空間的にも接触しないよう構成したことを特徴とする碍子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低圧、高圧、特別高圧の架空送配電系において、電線を電柱や鉄塔等の支持物に絶縁して支持するのに用いる碍子、より詳しくは、漏洩電流を測定し得るようにした碍子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の碍子として、例えば、図３に示すようなものが知られている。この碍子２１は、ピン碍子を示すもので、磁器２２と、この磁器２２を図示しない支持物に固定するための鉄よりなるピン２３とを有する。磁器２２には、架空電線を支持する凹状の支持部分２２ａが形成されており、また、高圧用の場合には、その下端部分２２ｂに赤色うわ薬が塗布されるようになっている。
【０００３】
このような碍子は、架空送配電系において、電線を電柱や鉄塔等の支持物に絶縁して支持するのに広く用いられているが、特に、海岸に近い所に設置される場合には、塩害などの碍子汚損による漏洩電流が、大きな問題となっている。すなわち、碍子の表面汚損が進むと漏洩電流が増大して、電力が損失するばかりでなく、絶縁耐力が低下して大規模な地絡事故が発生するおそれがある。この碍子の塩汚損には、台風による急速汚損と、季節風時を含む常時累積汚損とがあるが、どちらも、地域や季節によって大きく異なるため、時間と汚損の度合とを一概に決めることができない。
【０００４】
そこで、従来は、地域毎に、例えば過去数年間のデータをもとに碍子の汚損の進行度合いを予測し、その予測結果に基づいて放水等により碍子を定期的に洗浄するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過去の膨大なデータから碍子の汚損の進行度合いを予測するのは、きわめて面倒かつ困難である。また、汚損の度合いを予測しても、鉄塔、電柱等の設置場所は、おのずと自然環境が異なることから、汚損が予想よりも早く進行して、漏洩電流が予想される期間よりも早く規定値に達したり、あるいは汚損の進行が予想よりも遅い場合があり、碍子を効率よく洗浄できなかった。
【０００６】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、碍子の汚損の度合いを簡単かつ正確に知ることができ、したがって碍子を効率よく洗浄でき、漏洩電流による電力損失を有効に低減できると共に、大規模な地絡事故の発生を未然に防止できるよう適切に構成した碍子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、支持物に固定するためのピンを有し、電線を絶縁して支持する碍子において、
前記ピンを非磁性金属をもって構成すると共に、該ピンの周囲に漏洩電流を測定するための変流器を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
前記変流器は、高透磁率磁性材料からなるシールドケースで覆うのが、電線が発する交流磁界から変流器を磁気シールドする点で好ましい。
【０００９】
前記シールドケースは、電線の支持部分から遠い側において碍子のピンに固定し、支持部分に近い側においては、前記ピンに電気的にも、空間的にも接触しないよう構成するのが、漏洩電流を正確に測定する点で好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態を示すものである。図１において、架空電線１ａ，１ｂは、それぞれ碍子２に絶縁支持され、これら碍子２は腕金３を介して支持物４に固定されている。
【００１１】
碍子２は、図２に詳細に示すように、磁器５と、この磁器５を腕金３に取り付けるためのピン６とを有する。磁器５には、架空電線を支持する凹状の支持部分５ａを形成し、また、高圧用の場合には、その下端部分５ｂに赤色うわ薬を塗布する。ピン６は、非磁性金属、例えば、ＳＵＳ３０４をもって形成し、その周囲には、高透磁率磁性材料からなるシールドケース７に収容して変流器８を設ける。シールドケース７は、磁器５の電線の支持部分５ａから遠い側においてピン６に固定し、支持部分５ａに近い側においては、ピン６に電気的にも、空間的にも接触しない構造とする。
【００１２】
ここで、例えば、架空電線１ａを支持している碍子２の磁器５の表面が塩害等により汚損すると、腕金３が図示しない接地線を介して接地されている場合は、架空電線１ａから、磁器５の表面、ピン６、腕金３および接地線を通して漏洩電流が流れ、支持物４が鉄塔の場合には、架空電線１ａから、磁器５の表面、ピン６、腕金３および支持物４を通して漏洩電流が流れることになる。また、支持物４がコンクリート等の絶縁物からなり、腕金３も接地されていない場合には、架空電線１ｂ側の碍子２の汚損の進み具合にもよるが、架空電線１ａ，１ｂ間で、それぞれの碍子２の磁器５の表面、ピン６および腕金３を通して漏洩電流が流れることになる。
【００１３】
この実施形態では、上述したように碍子２の磁器５の表面およびピン６を通して流れる漏洩電流を変流器８で測定して、信号線９を経て支持物４に取り付けたデータ記録装置１０に記憶する。データ記録装置１０には、例えば、Ａ／Ｄコンバータ、マイクロプロセッサ、メモリを設け、漏洩電流の大きさに対応して変流器８から出力される電圧信号を、Ａ／Ｄコンバータでディジタル信号に変換してメモリに記憶するようにする。
【００１４】
このように、漏洩電流をデータ記録装置１０に記録することにより、例えば、メモリとして、ＩＣメモリーカードやフロッピディスク等の記憶媒体を用いた場合は、ある一定期間記憶したのち、記録媒体のみを回収して事務所等の解析装置で解析することが可能となる。また、バックアップ用バッテリ付きのメモリを用いた場合には、データ記録装置１０を本体ごと回収して解析することが可能となる。あるいは、データ記録装置１０に通信機能を持たせた場合には、遠隔地の情報を逐一管理事務所等で観測することが可能となる。
【００１５】
上述したように、この実施形態では、碍子２のピン６を非磁性金属であるＳＵＳ３０４で形成しているので、これを磁性金属で形成する場合に比べて、碍子２に支持された架空電線を流れる電流によって発生する磁界の影響を受けることなく、漏洩電流を正確に測定することが可能となる。
【００１６】
ここで、本発明者は、図１に示した実施形態において、架空電線１ａ，１ｂに２０００〔Ａ〕の電流を流して、漏洩電流を測定する実験と、碍子として、ピンが鉄で形成されている図３に示した従来の碍子に変流器を組み込んだものを用いて、同様にして漏洩電流を測定する実験とを行った。なお、各実験において、碍子は汚損されていないものを用いた。
【００１７】
その結果、前者の図１に示す実施形態における実験では、漏洩電流は、測定系のノイズ以下で観測されなかった。これに対して、後者の従来の碍子に変流器を組み込んだ実験では、約２００〔ｍＡ〕のみせかけの漏洩電流が観測された。すなわち、碍子のピンを磁性金属で形成すると、これによって架空電線を流れる電流により発生する磁界が増幅されるため、変流器の出力が漏洩電流よりも大きくなって、正確な測定ができなくなる。
【００１８】
また、上述した実施形態では、変流器８を高透磁率磁性材料からなるシールドケース７で覆うようにしている。このように、変流器８を磁気シールドすれば、碍子２に支持された架空電線を流れる電流が作る磁界のノイズを大幅に低減することができる。本発明者による実験によれば、シールドケース７を設けると、これを設けない場合に比べて、ノイズレベルを１０倍近く低くできることが確認できた。
【００１９】
しかも、シールドケース７は、上述したように、磁器５の電線の支持部分５ａから遠い側においてピン６に固定し、支持部分５ａに近い側においては、ピン６に電気的にも、空間的にも接触しない構造としているので、漏洩電流を変流器８の中心部のピン６を経て有効に流すことができると共に、ピン６とシールドケース７とを電気的に共通アースとすることができる。したがって、ノイズレベルを大幅に低下できるので、ノイズに強く、正確な測定が可能となる。すなわち、シールドケース７を、磁器５に近い側と遠い側との両側でピン６に固定すると、漏洩電流はシールドケース７の表面を流れ易くなり、変流器８の中心部のピン６には流れにくくなるため、正確な測定ができなくなる。また、両側をピン６から電気的に浮かせて支持すると、アースが共通でないために、シールドケース７の電位が上昇して、電界によるノイズが増加することになる。
【００２０】
なお、この発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、ピン碍子を示したが、支持物に固定するためのピンを有する他の碍子、例えば、ラインポスト碍子や中実碍子等にも、この発明を有効に適用することができる。また、上述した実施形態では、ピン６をステンレス系の非磁性金属で形成したが、ステンレス系以外の他の非磁性金属で形成することもでき、これにより同様の効果を得ることができる。さらに、シールドケース７は、支持する電線からの磁界の影響が少ない場合には、これを省略することができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、電力の架空送配電線における漏洩電流をモニタすることができるので、碍子の汚損の度合いを簡単かつ正確に知ることができ、これにより碍子を効率よく洗浄することができる。したがって、漏洩電流による電力損失を有効に低減できると共に、大規模な地絡事故の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す碍子を一部断面で示す外観図である。
【図３】従来の碍子を一部断面で示す外観図である。
【符号の説明】
１ａ  架空電線
１ｂ  架空電線
２  碍子
３  腕金
４  支持物
５  磁器
５ａ  支持部分
６  ピン
７  シールドケース
８  変流器
９  信号線
１０  データ記録装置
【図１】
0003759219.tif 000002
【図２】
0003759219.tif 000003
【図３】
0003759219.tif 000004