JP3757508B2

JP3757508B2 - Eggplant contamination monitoring device

Info

Publication number: JP3757508B2
Application number: JP34875996A
Authority: JP
Inventors: 直弘金万; 宗敬斉藤; 和彦堀越
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JPH10188699A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着塩による碍子の汚損状態を監視する装置に関する。
【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、その表面に塩分が付着して汚損されることがある。この汚損を放置しておくと、碍子表面において絶縁破壊が生じて閃絡が起こり、電力供給不能などの重大な事故に発展するおそれがある。したがって、碍子汚損による事故を未然に防ぐために、着塩による碍子の汚損状態を監視し、汚損がある程度まで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、支持碍子の表面の一部を刷毛又は筆などで拭き取り、拭き取った塩分を規定の容量の純水に溶け込ませる。その後、塩分を溶け込ませた溶液の伝導度を測定し、間接的に塩分付着量を推定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この汚損度測定方法は、定期的に調査をする必要がある上、調査に時間及び手間がかかる。特に、遠方にある変電所などでの碍子に対する調査は困難となる。また、活線状態において高電圧が印加されている碍子表面を拭き取る作業は危険でもあり、煩雑な停電作業が必要となる。
【０００５】
本発明は、常時、簡単な方法で汚損状態の監視が可能な、碍子の汚損状態監視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なされたものである。本発明の碍子汚損監視装置は、パイロット碍子を具備し、このパイロット碍子を汚損状態を監視しようとする碍子と同一環境に配置する。したがって、このパイロット碍子は監視対象の碍子と同様に汚損が進行する。
【０００７】
このパイロット碍子の高圧部に電源装置により電圧を印加し、この電圧印加によりパイロット碍子の表面に流れる漏れ電流を、漏れ電流検出診断により検出する。この電源装置により印加される電圧は、人体に危険のない値とされる。
そして、この検出した漏れ電流の値に基づいて、診断手段によりパイロット碍子の汚損状態を診断する。この診断手段は、例えば、パイロット碍子の汚損状態が所定レベルに達したと診断した時、外部に対して出力を行う。
【０００８】
この碍子汚損監視装置によれば、常時、碍子の汚損状態を監視することができる。したがって、遠隔地にある碍子であっても、格別な負担なく、その汚損状態を監視することができる。
【０００９】
【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において、１はパイロット碍子である。２は、そのパイロット碍子１を搭載した漏れ電流検出部である。３は、漏れ電流検出部２と別個に設けられた診断部である。
【００１０】
漏れ電流検出部２は、接地された金属製の容器２１に、絶縁物２２を介してパイロット碍子１を搭載する。容器２１内にＤＣ−ＡＣ変換器２３及びＤＣ−ＤＣ変換器２４が設けられ、それぞれの入力側に直流電源が供給される。ＤＣ−ＡＣ変換器２３から出力される交流電源は、変圧器Ｔにより３０〜１０ｖ程度の人体に危険のない電圧に変換されて、限流抵抗ｒ₁を通してパイロット碍子１の高圧部１１に印加される。
【００１１】
パイロット碍子１の表面に流れる漏れ電流を検出するため、パイロット碍子１の低圧部１３と接地間に、変流器ＣＴの１次巻線が接続される。変流器ＣＴの２次巻線に直流分カット用コンデンサＣを介して発光ダイオードＬＥＤが接続される。発光ダイオードＬＥＤのインピーダンスを低下させるため、ＤＣ−ＤＣ変換器２４から、抵抗ｒ₂を介して直流電流が供給される。
【００１２】
発光ダイオードＬＥＤの出力光は、光ファイバ２６を通して診断部３の光−電変換器３１に伝達される。光−電変換器３１の出力側には、コンパレータ３２と表示器３３が接続される。コンパレータ３２は、光−電変換器３１から出力された検出信号とレベル設定された基準値とを比較し、碍子の汚損度が所定値以上となったと診断すると、接点３４を閉じて外部に対して出力する。
【００１３】
次に、汚損状態検出装置の動作について説明する。
パイロット碍子１を搭載した漏れ電流検出部２は、汚損状態を監視しようとする碍子の近傍に配置される。これにより、パイロット碍子１は監視対象の碍子と同様に汚損が進行することとなる。パイロット碍子１の高圧部１１に電圧が印加されることにより、パイロット碍子１の表面に漏れ電流が流れる。この漏れ電流の値は、パイロット碍子１の汚損度が低いときは小さく、汚損度が高いときは大きくなる。
【００１４】
この漏れ電流は変流器ＣＴにより検出され、発光ダイオードＬＥＤに漏れ電流に応じた電流が流れる。通常、発光ダイオードＬＥＤは、漏れ電流のような微小電流に対しては高インピーダンスを示すが、発光ダイオードＬＥＤには、ＤＣ−ＤＣ変換器２４からバイアス電流が流されているため、１Ω以下の低インピーダンスとなり、漏れ電流が流れ易くなっている。したがって、変流器ＣＴの変流比を適当に選択することにより、発光ダイオードＬＥＤは、数１０nA程度の微小な漏れ電流に応じた光信号を出力することができるようになる。
【００１５】
この出力光は、光ファイバ２６により診断部３の光−電変換器３１に伝達され、漏れ電流値に応じた値の電気信号に変換される。この電気信号は、表示器３３に入力されて、漏れ電流の値が表示される。また、コンパレータ３２に入力されて、基準値と比較される。この基準値は、漏れ電流と碍子汚損度との関係を示す換算表に基づいて予めレベル設定されている。
【００１６】
パイロット碍子１の汚損度が高くなり、漏れ電流値が基準値を超えたとき、コンパレータ３２はその接点３４を閉じて、外部に対して警報などを行うための出力を行う。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図２は、パイロット碍子１と漏れ電流検出部２をスペーサ２７を介して高所に設置する例を示す。この例によれば、パイロット碍子１を監視対象の碍子と同一高さに配置することができるために、両碍子の汚損状態を等しいものとすることができる。
【００１７】
図３は、パイロット碍子１を単なる円筒形のパイロット碍子１２にした例を示す。パイロット碍子には、低圧の電圧が供給されるだけであるから、図１及び図２に示すような高圧用の碍子を使用する必要はない。したがって、このような円筒形碍子を使用することにより、装置のコストを下げることができる。ただし、両碍子の塩分の付着状態をできるだけ等しくするためには、図１、図２に示す高圧用碍子を使用することが好ましい。
【００１８】
パイロット碍子１，１２と漏れ電流検出部２と診断部３とは一体的に構成することもできる。また、パイロット碍子１，１２を漏れ電流検出部２とは別体にして設置することもできる。
パイロット碍子１，１２を着脱可能に取り付けることにより、碍子を取り外して行う汚損度の測定を実行することができる。汚損状態検出装置により碍子が汚損度されたと診断したとき、装置の電源をオフとし、パイロット碍子１，１２を取り外して純水に浸け、その溶液の伝導度を測定する。この方法によれば、さらに正確に汚損度の測定を行うことができる。
【００１９】
漏れ電流検出部２に供給する電源は、直流電源に代えて交流電源とすることができる。この場合、ＤＣ−ＡＣ変換器２３とＤＣ−ＤＣ変換器２４は、それぞれ、ＡＣ−ＡＣ変換器、ＡＣ−ＤＣ変換器に変更される。
上記実施形態においては、表示器３３に漏れ電流値を表示させているが、コンパレータ３２としてＣＰＵ又はリニアライザを使用して、漏れ電流値から汚損度を計算し、コンパレータ３２の出力側に表示器３３を設けて、表示器３３に直接汚損度を表示するようにすることもできる。
【００２０】
パイロット碍子の表面が乾燥していると、同一汚損度であった場合でも、乾燥していない状態と比較すると漏れ電流が少なくなる。このため、乾燥時には、汚損状態の正確な診断ができないこととなる。これに対処するため、パイロット碍子の表面に結露をさせるための手段を設け、強制的に碍子の表面に結露をさせてから、漏れ電流の検出を行うようにすることができる。
【００２１】
具体的には、パイロット碍子１、１２の内部に熱媒体（油、フロンなど）を入れて、ペルチェクーラの冷却により碍子表面を冷やして強制的に結露をさせる。このようにすると、表面が凍結する場合にはペルチェクーラに逆に電流を流し、加熱することもできる。いずれも、湿度、温度センサの併用による制御が好しい。あるいは、現地に行くことが簡単な場合は、霧吹きなどで純水をパイロット碍子１の表面に吹きつける。このときパイロット碍子１には、３０〜１０Ｖ程度の人体に危険のない電圧が印加されているのみであるから、作業者は安全に作業を行うことができる。このようにして碍子の表面を濡らすことで、汚損度に正確に対応した漏れ電流を流すことができる。濡れは、自動動作の加湿器や、キリ吹き器によるものでもよい。
【００２２】
なお、監視対象とされている課電中の碍子にも、碍子の汚損状態に応じた漏れ電流が流れているのであるから、この漏れ電流を測定して汚損状態を監視する方法が考えられる。しかしながら、その方法では、汚損度測定中に碍子の表面を濡らす作業が安全に行えないという問題が生じる。また、碍子を取り外して行う測定作業も、碍子が大型であることにより困難となる。これに対し、本発明では、これらの問題点を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における汚損状態監視装置の構成を示す図。
【図２】図１のパイロット碍子の変形例を示す図（その１）。
【図３】図１のパイロット碍子の変形例を示す図（その２）。
【符号の説明】
１…パイロット碍子
１１…高圧部
１２…円筒形碍子
２…漏れ電流検出部
２１…金属容器
２２…絶縁物
２３…ＤＣ−ＡＣ変換器
２４…ＤＣ−ＤＣ変換器
２６…光ファイバ
２７…スペーサ
３…診断部
３１…光−電変換器
３２…コンパレータ
３３…表示器
３４…接点
ＣＴ…変流器
ＬＥＤ…発光ダイオード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for monitoring the fouling state of an insulator due to salting.
[0002]
[Prior art]
Insulators used in substations and electrical equipment installed along the sea (sea salt pollution area) may be contaminated with salt attached to the surface. If this fouling is left unattended, dielectric breakdown occurs on the insulator surface, causing a flashover, which may lead to a serious accident such as inability to supply power. Therefore, in order to prevent an accident due to the insulator contamination, it is necessary to monitor the insulator contamination state due to salting and to wash the insulator when the contamination has progressed to some extent.
[0003]
In order to measure the degree of contamination of a normal insulator, a part of the surface of the support insulator is wiped off with a brush or a brush, and the wiped salt is dissolved in a specified volume of pure water. Thereafter, the conductivity of the solution in which the salt content is dissolved is measured, and the amount of salt adhesion is estimated indirectly.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this method of measuring the degree of contamination, it is necessary to regularly investigate, and it takes time and labor to investigate. In particular, it is difficult to investigate insulators at distant substations. Moreover, the operation | work which wipes off the insulator surface to which the high voltage is applied in a live line state is also dangerous, and a complicated power failure operation is required.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an insulator defacement state monitoring device that can always monitor a defacement state by a simple method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object. The insulator contamination monitoring apparatus of the present invention includes a pilot insulator, and this pilot insulator is disposed in the same environment as the insulator in which the contamination state is to be monitored. Therefore, this pilot insulator progresses in the same manner as the insulator to be monitored.
[0007]
A voltage is applied to the high voltage portion of the pilot insulator by a power supply device, and a leakage current flowing on the surface of the pilot insulator due to the voltage application is detected by a leakage current detection diagnosis. The voltage applied by the power supply device is a value that is not dangerous to the human body.
Then, based on the value of the detected leakage current, the diagnostic state of the pilot insulator is diagnosed. For example, this diagnosis means outputs to the outside when diagnosing that the contamination state of the pilot insulator has reached a predetermined level.
[0008]
According to this insulator contamination monitoring apparatus, the insulator contamination state can be constantly monitored. Therefore, even a cocoon in a remote place can be monitored for its fouling state without any particular burden.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 is a pilot insulator. Reference numeral 2 denotes a leakage current detection unit on which the pilot insulator 1 is mounted. Reference numeral 3 denotes a diagnosis unit provided separately from the leakage current detection unit 2.
[0010]
The leakage current detector 2 mounts the pilot insulator 1 on a grounded metal container 21 via an insulator 22. A DC-AC converter 23 and a DC-DC converter 24 are provided in the container 21, and DC power is supplied to each input side. The AC power source output from the DC-AC converter 23 is converted to a voltage of about 30 to 10 V that is not dangerous to the human body by the transformer T, and is applied to the high voltage portion 11 of the pilot insulator 1 through the current limiting resistor r _1. The
[0011]
In order to detect a leakage current flowing on the surface of the pilot insulator 1, the primary winding of the current transformer CT is connected between the low voltage portion 13 of the pilot insulator 1 and the ground. A light emitting diode LED is connected to the secondary winding of the current transformer CT via a DC cut capacitor C. To reduce the impedance of the light emitting diode LED, the DC-DC converter 24, a DC current is supplied through the resistor r _2.
[0012]
The output light of the light emitting diode LED is transmitted to the photoelectric converter 31 of the diagnostic unit 3 through the optical fiber 26. A comparator 32 and a display device 33 are connected to the output side of the photoelectric converter 31. The comparator 32 compares the detection signal output from the photoelectric converter 31 with the reference value set for the level, and when it is diagnosed that the degree of contamination of the insulator exceeds a predetermined value, closes the contact 34 to the outside. Output.
[0013]
Next, the operation of the contamination state detection device will be described.
The leakage current detection unit 2 equipped with the pilot insulator 1 is disposed in the vicinity of the insulator to be monitored for contamination. As a result, the pilot insulator 1 undergoes contamination similarly to the insulator to be monitored. When a voltage is applied to the high voltage portion 11 of the pilot insulator 1, a leakage current flows on the surface of the pilot insulator 1. The value of this leakage current is small when the degree of contamination of the pilot insulator 1 is low, and is large when the degree of contamination is high.
[0014]
This leakage current is detected by the current transformer CT, and a current corresponding to the leakage current flows through the light emitting diode LED. Usually, the light emitting diode LED shows a high impedance to a minute current such as a leakage current. However, since a bias current flows from the DC-DC converter 24 to the light emitting diode LED, the light emitting diode LED has a low impedance of 1Ω or less. It becomes impedance and leakage current is easy to flow. Therefore, by appropriately selecting the current transformation ratio of the current transformer CT, the light emitting diode LED can output an optical signal corresponding to a minute leakage current of about several tens of nA.
[0015]
This output light is transmitted to the opto-electric converter 31 of the diagnosis unit 3 through the optical fiber 26 and converted into an electric signal having a value corresponding to the leakage current value. This electric signal is input to the display device 33, and the value of the leakage current is displayed. Further, it is input to the comparator 32 and compared with a reference value. This reference value is set in advance based on a conversion table indicating the relationship between the leakage current and the degree of insulator contamination.
[0016]
When the degree of contamination of the pilot insulator 1 becomes high and the leakage current value exceeds the reference value, the comparator 32 closes the contact 34 and outputs an output for alarming the outside.
Next, a modification of the above embodiment will be described.
FIG. 2 shows an example in which the pilot insulator 1 and the leakage current detector 2 are installed at a high place via a spacer 27. According to this example, since the pilot insulator 1 can be disposed at the same height as the insulator to be monitored, the contamination state of both insulators can be made equal.
[0017]
FIG. 3 shows an example in which the pilot insulator 1 is a simple cylindrical pilot insulator 12. Since only a low voltage is supplied to the pilot insulator, it is not necessary to use a high voltage insulator as shown in FIGS. Therefore, the cost of the apparatus can be reduced by using such a cylindrical insulator. However, it is preferable to use the high-pressure insulator shown in FIGS.
[0018]
The pilot insulators 1, 12, the leakage current detection unit 2, and the diagnosis unit 3 can be configured integrally. Also, the pilot insulators 1 and 12 can be installed separately from the leakage current detector 2.
By attaching the pilot insulators 1 and 12 in a detachable manner, it is possible to measure the degree of contamination performed by removing the insulators. When it is diagnosed that the insulator is contaminated by the contamination state detection device, the power of the device is turned off, the pilot insulators 1 and 12 are removed and immersed in pure water, and the conductivity of the solution is measured. According to this method, the degree of contamination can be measured more accurately.
[0019]
The power supply supplied to the leakage current detection unit 2 can be an AC power supply instead of a DC power supply. In this case, the DC-AC converter 23 and the DC-DC converter 24 are changed to an AC-AC converter and an AC-DC converter, respectively.
In the above embodiment, the leakage current value is displayed on the display device 33. However, a CPU or a linearizer is used as the comparator 32, and the degree of contamination is calculated from the leakage current value. It is also possible to display the degree of contamination directly on the display 33.
[0020]
When the surface of the pilot insulator is dry, the leakage current is reduced even when the degree of fouling is the same as compared with the case where the pilot insulator is not dry. For this reason, at the time of drying, an accurate diagnosis of a fouling state cannot be performed. In order to cope with this, it is possible to provide means for causing condensation on the surface of the pilot insulator so that the leakage current is detected after forcibly causing condensation on the insulator surface.
[0021]
Specifically, a heat medium (oil, chlorofluorocarbon, etc.) is put inside the pilot insulators 1 and 12, and the insulator surface is cooled by the Peltier cooler to forcibly dew condensation. In this way, when the surface is frozen, it is possible to heat the Peltier cooler by passing an electric current. In any case, control using a combination of humidity and temperature sensors is preferred. Alternatively, when it is easy to go to the site, pure water is sprayed on the surface of the pilot insulator 1 by spraying or the like. At this time, the pilot insulator 1 is only applied with a voltage that is not dangerous to the human body of about 30 to 10 V, so that the worker can work safely. By soaking the insulator surface in this way, a leakage current corresponding to the degree of fouling can be made to flow. Wetting may be performed by an automatically operated humidifier or a drill blower.
[0022]
In addition, since the leakage current according to the contamination state of the insulator is also flowing through the insulator that is being applied as a monitoring target, a method of monitoring the contamination state by measuring this leakage current is conceivable. However, this method has a problem that the operation of wetting the insulator surface during the measurement of the degree of contamination cannot be performed safely. Also, the measurement work performed by removing the insulator becomes difficult due to the large size of the insulator. In contrast, the present invention can solve these problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fouling state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram (No. 1) showing a modification of the pilot insulator of FIG. 1;
3 is a diagram (No. 2) showing a modified example of the pilot insulator of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pilot insulator 11 ... High voltage | pressure part 12 ... Cylindrical insulator 2 ... Leakage current detection part 21 ... Metal container 22 ... Insulator 23 ... DC-AC converter 24 ... DC-DC converter 26 ... Optical fiber 27 ... Spacer 3 ... Diagnosis unit 31 ... Photo-electric converter 32 ... Comparator 33 ... Display 34 ... Contact CT ... Current transformer LED ... Light emitting diode

Claims

A pilot insulator that is located in the same environment as the insulator that is to be monitored for fouling conditions;
A power supply device for applying a voltage to the high-voltage portion of the pilot insulator;
Means for detecting a leakage current flowing on the surface of the pilot insulator;
An insulator contamination monitoring apparatus, comprising: means for diagnosing the contamination state of the pilot insulator based on the value of the leakage current detected by the leakage current detection means.

The insulator contamination monitoring apparatus according to claim 1, further comprising means for causing condensation on a surface of the pilot insulator.