避雷器の劣化診断装置、及び劣化診断方法
【課題】避雷器の劣化を簡便かつ確実に把握できるようにする。
【解決手段】電源装置９から供給される電流に基づき高電圧パルス発生装置２に発生させた直流パルスを、劣化診断の対象となる避雷器３２の高圧側に電気的に接続される高圧側端子１１と避雷器３２の低圧側に電気的に接続される低圧側端子１２との間に印加し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として高圧側端子１１と低圧側端子１２との間に生じる電圧を測定し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として高圧側端子１１と低圧側端子１２との間を流れる電流を測定し、測定した電圧の時間変化、及び測定した電流の時間変化に基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するようにする。
【解決手段】電源装置９から供給される電流に基づき高電圧パルス発生装置２に発生させた直流パルスを、劣化診断の対象となる避雷器３２の高圧側に電気的に接続される高圧側端子１１と避雷器３２の低圧側に電気的に接続される低圧側端子１２との間に印加し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として高圧側端子１１と低圧側端子１２との間に生じる電圧を測定し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として高圧側端子１１と低圧側端子１２との間を流れる電流を測定し、測定した電圧の時間変化、及び測定した電流の時間変化に基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、避雷器の劣化診断装置、及び劣化診断方法に関し、とくに簡便かつ確実に劣化診断を行えるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧送電線が架設される送電線鉄塔などに設けられる避雷器（避雷碍子、マルチホーン等）は、気密不良等による吸湿や雷サージ等の電気的なストレスによって時間の経過とともに劣化し、絶縁耐力が低下するなど避雷器としての機能が低下する。そのため、電力会社等においては、避雷器の劣化診断が随時行われている。また劣化診断については、作業効率の向上や診断精度の向上を図るべく様々な診断手法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、非直線抵抗素子を容器内に収容してなる避雷器を通過する電流を計測し、この電流に含まれている避雷器端子電圧と同相の抵抗分電流を用いて非直線抵抗素子の劣化診断を行う方法が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、避雷器の架台の近傍あるいは架台に設けた電界センサにより系統電圧を検出し、漏れ電流検出波形及び電圧検出波形をフーリエ変換して各次数の高調波成分及び位相を求め、検出波形の近似波形をそれぞれ求め、近似波形を微分することでキャンセル用の近似波形を求め、近似波形の位相合わせを行い、近似波形の基本波成分のレベルを合わせ、漏れ電流の近似波形からキャンセル用の近似波形を減じて抵抗分電流を求めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−４５０７８号公報
【特許文献２】特開平１１−２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、高圧線鉄塔等に設置されている避雷碍子やマルチホーン（以下、避雷碍子と総称する。）のように電力線に直接接続されていない避雷器にあっては、（１）地上からの劣化診断が困難である、（２）重量物である試験電圧発生装置を運搬できない、（３）試験装置の電源確保が困難である、といった理由から、通常は外観点検や絶縁抵抗測定といった従来手法により劣化診断を行っている。
【０００７】
ここで避雷器の劣化の進行速度は一定ではなく、ひとたび劣化が始まると加速度的に劣化が進行する。そのため、劣化診断に際しては、劣化の初期段階を早期に把握することが重要である。しかし外観点検や絶縁抵抗測定等による診断で異常と判断される場合は既に劣化が大きく進行している場合であることが多く、外観点検や絶縁抵抗測定等による診断では劣化の初期段階を見逃してしまう可能性がある。
【０００８】
また劣化の進行は設置条件（気象、海岸部等）に左右されやすく、避雷器ごとに劣化の進行の度合いに大きな個体差があることも少なくない。そのため、個々の避雷器の劣化の進行度合いに拘わらず、安全をとって設備更新時期に一律に避雷器を新品に交換するといった無駄の多い運用も行われている。また設備更新時期を交換の契機とする場合は劣化が大きく進んだ避雷器を更新時期まで使用し続けてしまう可能性がある。
【０００９】
尚、送電線鉄塔から避雷器を地上に降ろし、試験電圧発生装置を接続して漏洩電流を測定して劣化診断を行うことも考えられるが、避雷器の価格に対して送電線鉄塔から避雷器を地上に降ろすのに要する工費は極めて大きく、必ずしも現実的な方法であるとはいえない。
【００１０】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたもので、簡便かつ確実に劣化診断を行うことが可能な避雷器の劣化診断装置、及び劣化診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子、前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子、電源装置から供給される電流に基づき、前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に印加される高電圧の直流パルスを生成する、高電圧パルス発生装置、前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定する、電圧測定部、前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定する、電流測定部、及び、前記電圧測定部により測定される電圧の時間変化、及び前記電流測定部により測定される電流の時間変化を取得し、取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する制御装置を備えることとする。
【００１２】
本発明の劣化診断装置は、電源装置から供給される電流に基づき高電圧の直流パルスを生成し、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される、電圧の時間変化及び電流の時間変化に基づき避雷器の劣化の度合いを判定する。このように本発明の劣化診断装置は、連続的な電流を用いず、直流パルスのみによって劣化診断を行うので、電源装置として小型軽量のものを用いることができる。そのため、例えば、送電線鉄塔に設けられている避雷器の近傍に劣化診断装置を持ち込んで避雷器の劣化診断を行うことができ、送電線鉄塔からの避雷器の上げ下ろしなどを行うことなく、簡便かつ確実に避雷器の劣化診断を行うことができる。
【００１３】
また本発明の劣化診断装置は、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化とに基づき避雷器の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べ、避雷器の劣化の度合いを精確に判定することができる。そのため、劣化が進行して事故につながる可能性のある避雷器の早期発見が可能となり、事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００１４】
また劣化が進行していない避雷器を不必要に交換する必要がなく、設備投資や交換にかかる工賃等の運用コストを抑えることができる。また所定地域内の避雷器に不良が出始めたことをもって所定地域内の避雷器の全面交換を行うといった柔軟な設備運用も可能になる。
【００１５】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、劣化が進行していない避雷器について取得した前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化とを記憶する記憶装置を備え、前記制御装置は、劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、前記記憶装置が記憶している劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定することとする。
【００１６】
本発明によれば、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化との比率から把握される、避雷器の抵抗成分に基づき避雷器の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器の劣化の度合いを精確に判定することができる。そのため、劣化が進行し事故につながるような避雷器を早期に発見することができ、事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００１７】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記高電圧パルス発生装置は、前記低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイル、及び前記一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を備えることとする。
【００１８】
高電圧パルス発生装置は、このように低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイルと一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を用いて容易に構成することができる。
【００１９】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記高電圧パルス発生装置による前記直流パルスの印加、及び前記制御装置による前記判定の実行を指示するための入力装置と、前記判定の結果を表示する表示装置とを備えることとする。
【００２０】
このような入力装置及び表示装置を劣化診断装置に設けることで、試験員等が劣化診断装置を避雷器の設置現場に持ち込んで診断を行う際は劣化診断装置を容易に操作することができる。
【００２１】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記電源装置は、可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池であることとする。
【００２２】
高電圧の直流パルスを発生する高電圧パルス発生装置に電流を供給する電源装置としては、このように可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池等の低電圧かつ小型のものを用いることができる。そのため、可搬性に優れた劣化診断装置を実現することができる。
【００２３】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡便かつ確実に劣化診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】劣化診断装置１の構成を説明する図である。
【図２】高電圧直流パルス発生装置２の詳細を示す図である。
【図３】避雷器３２の劣化診断を行っている様子を示す図である。
【図４】劣化診断処理Ｓ４００を説明するフローチャートである。
【図５】発生電圧の時間変化、直流電流の時間変化、及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図６】正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合の発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図７】劣化が進行したについて劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合の発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図８】避雷器３２の電気的な特性を示す等価回路である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態につき詳細に説明する。
【００２７】
図１に本発明の一実施形態として説明する、避雷器の劣化診断装置（以下、劣化診断装置１と称する。）の構成を示している。同図に示すように、劣化診断装置１は、高電圧直流パルス発生装置２、制御装置３、直流電流供給装置４、Ａ／Ｄコンバータ（以下、ＡＤＣ５（電圧測定部）と称する。）、記憶装置６、入力装置７、表示装置８、電源装置９、高圧側端子１１、及び接地端子１２（低圧側端子）等を備える。
【００２８】
図２に高電圧直流パルス発生装置２の詳細（図１の拡大図）を示している。同図に示すように、高電圧直流パルス発生装置２は、一次側コイル２１１、一次側コイル２１１と電磁的に結合された二次側コイル２１２、並びに一次側コイル２１１と二次側コイル２１２との間に介在される鉄芯等の磁性材料からなるコア材２１３を有する昇圧器２１（変圧器）、二次側コイル２１２の端子間に接続され二次側コイル２１２に発生する電圧を制限し後述する発生電圧の測定に際して二次側コイル２１２の電圧を分圧する分圧抵抗２２、及び一次側コイル２１１の接地端子１２側の端子と二次側コイル２１２の接地端子１２側の端子との間に接続される計器用直流変流器（以下、ＤＣＴ２３（電流測定部）と称する。）を備える。
【００２９】
昇圧器２１は、一次側コイル２１１に印加される低電圧（例えば数Ｖ〜数１０Ｖ程度）の急変に基づき二次側コイル２１２に数万Ｖ〜数十万Ｖの高電圧の直流パルスを生じさせる。この昇圧器２１としては、例えば、自動車のエンジンに用いられるイグニッションコイルを用いることができる。
【００３０】
図１に示す制御装置３は、直流電流供給装置４が高電圧直流パルス発生装置２に供給する電流の制御、ＡＤＣ５から供給される計測値（後述する発生電圧、及び漏洩電流）に基づく避雷器の劣化診断に関する処理などを行う。制御装置３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いて構成される。
【００３１】
直流電流供給装置４は、制御装置３の指示に応じて高電圧直流パルス発生装置２の昇圧器２１の一次側コイル２１１に直流電流を供給する。直流電流供給装置４は、例えば、指定された定電流を供給する定電流回路（定電流源）を用いて構成される。
【００３２】
ＡＤＣ５は、分圧抵抗２２のタップ２２１と接地端子１２との間に印加される電圧値（以下、発生電圧と称する。）をデジタル値に変換して制御装置３に入力する。またＡＤＣ５は、ＤＣＴ２３によって検出された電流（以下、漏洩電流と称する。）をデジタル値に変換して制御装置３に入力する。尚、発生電圧は、計器用変圧器（ＶＴ（Voltage Transformer））によって測定するようにしてもよい。
【００３３】
記憶装置６は、揮発性又は不揮発性の半導体素子、磁気光学素子等を用いて構成される。記憶装置６には、制御装置３によって利用（実行）されるプログラムやデータが格納される。
【００３４】
入力装置７は、ユーザの操作入力を受け付けるユーザインタフェースであり、操作ボタン、タッチパネル、キーボード等である。入力装置７は、図示しないＩ／Ｏデバイス等を介して制御装置３に接続している。
【００３５】
表示装置８は、ユーザに視覚的な情報を提供するユーザインタフェースであり、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネル等である。表示装置８は、図示しないＩ／Ｏデバイス等を介して制御装置３に接続している。
【００３６】
電源装置９は、例えば、可搬型の一次電池又は可搬型の（軽量な）二次電池であり、直流電流供給装置４に直流の電力を供給する。また電源装置９は、制御装置３、ＡＤＣ５、記憶装置６等の劣化診断装置１が備えるハードウエアに駆動電力を供給する。電源装置９は、例えば、リチウムイオン系、リチウムポリマー系、ニッケルカドミウム系、及びニッケル水素系の電池（一次電池又は二次電池）、鉛蓄電池等である。
【００３７】
高圧側端子１１は、昇圧器２１の二次側コイル２１２の高圧側の端子に接続している。高圧側端子１１の近傍には、絶縁用の高圧ポリマーブッシング１０が設けられている。接地端子１２は、昇圧器２１の一次側コイル２１１の低圧側の端子、二次側コイル２１２の低圧側の端子、及びＡＤＣ５の接地側端子に電気的に接続されている。
【００３８】
次に、以上に説明した構成からなる劣化診断装置１を用いた診断方法について説明する。
【００３９】
図３に劣化診断装置１を用い、高圧送電線３０が架設された送電線鉄塔３１の所定位置に設けられた避雷器３２の劣化診断を行っている様子を示している。
【００４０】
同図に示すように、避雷器３２の劣化診断に際しては、試験員４０が避雷器３２の取り付け位置の近傍に劣化診断装置１を持ち込み、劣化診断装置１の高圧側端子１１を避雷器３２の高圧側の端子３２１（例えば避雷碍子の放電ギャップ部）に接続し、劣化診断装置１の接地端子１２を避雷器３２の低圧側の端子３２２（例えば避雷碍子の送電線鉄塔３１の接続部）に接続する。
【００４１】
尚、これら端子間の接続は、例えば、プローブを備えたレントゲンケーブル等のケーブル３３，３４を用いて行う。また劣化診断に際しては、避雷器３２の高圧側の端子３２と試験員４０との間に安全な距離が確保されるようにして行う。
【００４２】
端子間の接続が完了すると、次に試験員４０は劣化診断装置１の入力装置７を操作して、劣化診断装置１の劣化診断機能に関する処理（以下、劣化診断処理Ｓ４００と称する。）を起動する。
【００４３】
図４は劣化診断処理Ｓ４００を説明するフローチャートである。以下、同図とともに劣化診断処理Ｓ４００について説明する。
【００４４】
同図に示すように、劣化診断装置１の制御装置３は、入力装置７に対して劣化診断の開始操作が行われたか否かをリアルタイムに監視している（Ｓ４１１）。
【００４５】
上記開始操作が行われたことを検知すると（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、制御装置３は、ＡＤＣ５から入力される計測値のリアルタイムな取得及び取得した計測値の記録装置６への記録を開始する（Ｓ４１２）。また制御装置３は、直流電流供給装置４を制御し、高電圧直流パルス発生装置２の一次側コイル２１１への直流電流の供給を開始する（Ｓ４１３）。
【００４６】
試験電流の供給開始後、制御装置３は、試験電流の電流値が安定するまで（電流値が一定値に落ち着くまで）所定時間（通常は数秒程度）待機する（Ｓ４１４）。そして所定時間が経過すると（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、制御装置３は一次側コイル２１１の通電を急停止させる（Ｓ４１５）。
【００４７】
その後、制御装置３は所定時間（通常は数秒程度）待機し（Ｓ４１６）、所定時間が経過すると（Ｓ４１６：ＹＥＳ）、計測値の取得及び記憶を停止する（Ｓ４１７）。
【００４８】
続いて制御装置３は、取得した計測値に基づき劣化診断を行い（Ｓ４１８）、診断結果を表示装置８に表示する（Ｓ４１９）。
【００４９】
図５に劣化診断処理Ｓ４００を実施した際に分圧抵抗２２の分圧境界から引き出されたタップ２２１と接地端子１２との間に印加される電圧（発生電圧）の時間変化、高電圧直流パルス発生装置２の一次側コイル２１１への直流電流の時間変化、及びＤＣＴ２３によって検出される電流（漏洩電流）の時間変化を示している。
【００５０】
同図に示すように、一次側コイル２１１への通電を開始（Ｓ４１２）した後（以下、通電を開始した時刻をＴ１と称する。）、一次側コイル２１１を流れる直流電流は徐々に増加し、予め設定された電流値（以下、試験電流と称する。）に達したところで直流電流は安定する（以下、この時刻をＴ２とする。）。
【００５１】
尚、Ｔ１からＴ２までの間は一次側コイル２１１を流れる電流値が変化するため、相互誘導によって高電圧直流パルス発生装置２の二次側コイル２１２に電圧が生じる。またＴ１からＴ２までの間は分圧抵抗２２には殆ど電流が流れず、二次側コイル２１２を流れる電流は殆ど検出されない。また時刻Ｔ２にて直流電流が安定する際は、一次側コイル２１１を流れる直流電流値の時間変化率が変わるため、逆方向（＋方向）に若干の電圧が検出されている。
【００５２】
図４に戻り、一次側コイル２１１への直流電流の通電が急停止されると（Ｓ４１５）（以下、この時刻をＴ３とする。）、一次側コイル２１１を流れる電流値が急激に減少し、相互誘導により一次側コイル２１２に高電圧が発生する（以下、このときに発生する高電圧の最大値を試験電圧と称する。）。そしてこの高電圧によって避雷器３２に電流が流れ、この電流（漏洩電流）がＤＣＴ２３によって検出される。
【００５３】
図６に、正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合における、発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示している。また図７に、劣化が進行した避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合における、発生電圧及び漏洩電流の時間変化（実線）を示している。尚、比較のため、図６に示した発生電圧及び漏洩電流の時間変化についても図７に破線で示している。
【００５４】
ここで避雷器３２の電気的な特性が、図８に示すような、抵抗成分Ｒと容量成分Ｃとを並列接続した等価回路によって近似されるとすれば、図６及び図７における発生電圧及び漏洩電流の時間変化は、次のように理解できる。
【００５５】
即ち、まず時刻Ｔ３において避雷器３２に試験電圧が印加されると避雷器３２の容量成分Ｃに電荷が蓄積され、所定時間（Ｔ４−Ｔ３）が経過すると容量成分Ｃには殆ど電流は流れず、電流は抵抗成分Ｒのみを流れ、電圧と電流の比率ｋ１＝ｖ１／ｉ１は一定となる。
【００５６】
また図７の場合は、図６と同様、所定時間（Ｔ４−Ｔ３）が経過すると容量成分Ｃには電流が殆ど流れず、電流は抵抗成分Ｒのみを流れて電圧と電流の比率ｋ２＝ｖ２／ｉ２は一定となる。
【００５７】
しかし図７では、避雷器３２の劣化の進行によって抵抗成分Ｒが減少しているため、正常な避雷器３２に比べて電圧と電流の比率ｋ２が小さくなる。つまりこのように劣化の度合いに応じて比率ｋ２の値が変化するので、正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００の結果（発生電圧及び漏洩電流の時間変化）として求められる比率ｋ１と、診断対象となる避雷器３２の劣化診断処理Ｓ４００の結果として求められる比率ｋ２とを比較することで、避雷器３２の劣化の度合い（良否判断）を診断することができる。
【００５８】
尚、記憶装置６に過去の避雷器３２について行った劣化診断処理Ｓ４００の結果をデータベースとして蓄積しておき、蓄積しておいた結果と診断対象の避雷器３２の劣化診断処理Ｓ４００の結果とを比較することで、過去の診断結果に基づき診断対象の避雷器３２の劣化の度合いを推定することもできる。
【００５９】
昇圧器２１の二次側コイル２１２に発生する電圧値は、一次側コイル２１１に通電する電流値を制御することにより可変することができる。そのため、一次側コイル２１１に通電する電流値を適切に制御することで、本実施形態の劣化診断装置１は様々な電圧階級の避雷器３２の劣化診断に柔軟に適用することができる。
【００６０】
以上に説明したように、本実施形態の劣化診断装置１は、電源装置９から供給される電流に基づき高電圧の直流パルスを生成し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される、電圧の時間変化及び電流の時間変化に基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定する。このように、本実施形態の劣化診断装置１は、連続的な電流を用いず、直流パルスのみによって劣化診断を行うので、電源装置９として、可搬型の一次電池や可搬型の二次電池等の小型軽量のものを用いることができる。そのため、例えば、送電線鉄塔３１に設けられている避雷器３２の近傍に劣化診断装置１を持ち込んで避雷器３２の劣化診断を行うことが可能となり、送電線鉄塔３１からの避雷器３２の上げ下ろしなどを行うことなく、簡便かつ確実に避雷器３２の劣化診断を行うことができる。
【００６１】
また本実施形態の劣化診断装置１は、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化とに基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器３２の劣化の度合いを精確に判定することができる。従って、例えば劣化が進行し事故につながるような避雷器３２の早期発見が可能となり、線路事故等の発生を未然に防ぐことができる。
【００６２】
また劣化が進行していない避雷器を不必要に交換する必要がなくなり、設備投資や交換にかかる工賃等の運用コストを抑えることができる。また所定地域内の避雷器に不良が出始めたことをもって所定地域内の避雷器の全面交換を行うといった柔軟な設備運用も可能となる。
【００６３】
また本実施形態の劣化診断装置１は、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化との比率から把握される、避雷器３２の抵抗成分Ｒに基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器３２の劣化の度合いを精確に判定することができる。
【００６４】
また前述したように、高電圧パルス発生装置２は、例えば、電源装置９から供給される電流が通電される一次側コイル２１１、及び一次側コイル２１１と電磁的に結合される二次側コイル２１２を有する昇圧器２１を用いて容易に構成することができる。また昇圧器２１として自動車のイグニッションコイル等を用いることで、小型軽量かつ安価な高電圧パルス発生装置を容易に実現することができる。
【００６５】
さらに劣化診断装置１に入力装置７や表示装置８を設けることで、試験員４０等が劣化診断装置１を避雷器３２の設置現場に持ち込んで診断を行う際は、試験員４０等が劣化診断装置１を容易に操作することができる。
【００６６】
尚、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００６７】
例えば、前述した昇圧器２１に代えて、コッククロフトウォルトン回路（ＣＷ回路（ＣＷ：Cockroft Walton））などの他の種類の高電圧発生装置を用いて高電圧を発生させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 劣化診断装置
２ 高電圧直流パルス発生装置
２１ 昇圧器
２１１ 一次側コイル
２１２ 二次側コイル
２１３ コア材
２２ 分圧抵抗
２３ ＤＣＴ
３ 制御装置
４ 直流電流供給装置
５ ＡＤＣ
６ 記憶装置
７ 入力装置
８ 表示装置
９ 電源装置
１０ 高圧ポリマーブッシング
１１ 高圧側端子
１２ 接地端子
３１ 送電線鉄塔
４０ 試験員
【技術分野】
【０００１】
本発明は、避雷器の劣化診断装置、及び劣化診断方法に関し、とくに簡便かつ確実に劣化診断を行えるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧送電線が架設される送電線鉄塔などに設けられる避雷器（避雷碍子、マルチホーン等）は、気密不良等による吸湿や雷サージ等の電気的なストレスによって時間の経過とともに劣化し、絶縁耐力が低下するなど避雷器としての機能が低下する。そのため、電力会社等においては、避雷器の劣化診断が随時行われている。また劣化診断については、作業効率の向上や診断精度の向上を図るべく様々な診断手法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、非直線抵抗素子を容器内に収容してなる避雷器を通過する電流を計測し、この電流に含まれている避雷器端子電圧と同相の抵抗分電流を用いて非直線抵抗素子の劣化診断を行う方法が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、避雷器の架台の近傍あるいは架台に設けた電界センサにより系統電圧を検出し、漏れ電流検出波形及び電圧検出波形をフーリエ変換して各次数の高調波成分及び位相を求め、検出波形の近似波形をそれぞれ求め、近似波形を微分することでキャンセル用の近似波形を求め、近似波形の位相合わせを行い、近似波形の基本波成分のレベルを合わせ、漏れ電流の近似波形からキャンセル用の近似波形を減じて抵抗分電流を求めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−４５０７８号公報
【特許文献２】特開平１１−２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、高圧線鉄塔等に設置されている避雷碍子やマルチホーン（以下、避雷碍子と総称する。）のように電力線に直接接続されていない避雷器にあっては、（１）地上からの劣化診断が困難である、（２）重量物である試験電圧発生装置を運搬できない、（３）試験装置の電源確保が困難である、といった理由から、通常は外観点検や絶縁抵抗測定といった従来手法により劣化診断を行っている。
【０００７】
ここで避雷器の劣化の進行速度は一定ではなく、ひとたび劣化が始まると加速度的に劣化が進行する。そのため、劣化診断に際しては、劣化の初期段階を早期に把握することが重要である。しかし外観点検や絶縁抵抗測定等による診断で異常と判断される場合は既に劣化が大きく進行している場合であることが多く、外観点検や絶縁抵抗測定等による診断では劣化の初期段階を見逃してしまう可能性がある。
【０００８】
また劣化の進行は設置条件（気象、海岸部等）に左右されやすく、避雷器ごとに劣化の進行の度合いに大きな個体差があることも少なくない。そのため、個々の避雷器の劣化の進行度合いに拘わらず、安全をとって設備更新時期に一律に避雷器を新品に交換するといった無駄の多い運用も行われている。また設備更新時期を交換の契機とする場合は劣化が大きく進んだ避雷器を更新時期まで使用し続けてしまう可能性がある。
【０００９】
尚、送電線鉄塔から避雷器を地上に降ろし、試験電圧発生装置を接続して漏洩電流を測定して劣化診断を行うことも考えられるが、避雷器の価格に対して送電線鉄塔から避雷器を地上に降ろすのに要する工費は極めて大きく、必ずしも現実的な方法であるとはいえない。
【００１０】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたもので、簡便かつ確実に劣化診断を行うことが可能な避雷器の劣化診断装置、及び劣化診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子、前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子、電源装置から供給される電流に基づき、前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に印加される高電圧の直流パルスを生成する、高電圧パルス発生装置、前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定する、電圧測定部、前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定する、電流測定部、及び、前記電圧測定部により測定される電圧の時間変化、及び前記電流測定部により測定される電流の時間変化を取得し、取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する制御装置を備えることとする。
【００１２】
本発明の劣化診断装置は、電源装置から供給される電流に基づき高電圧の直流パルスを生成し、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される、電圧の時間変化及び電流の時間変化に基づき避雷器の劣化の度合いを判定する。このように本発明の劣化診断装置は、連続的な電流を用いず、直流パルスのみによって劣化診断を行うので、電源装置として小型軽量のものを用いることができる。そのため、例えば、送電線鉄塔に設けられている避雷器の近傍に劣化診断装置を持ち込んで避雷器の劣化診断を行うことができ、送電線鉄塔からの避雷器の上げ下ろしなどを行うことなく、簡便かつ確実に避雷器の劣化診断を行うことができる。
【００１３】
また本発明の劣化診断装置は、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化とに基づき避雷器の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べ、避雷器の劣化の度合いを精確に判定することができる。そのため、劣化が進行して事故につながる可能性のある避雷器の早期発見が可能となり、事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００１４】
また劣化が進行していない避雷器を不必要に交換する必要がなく、設備投資や交換にかかる工賃等の運用コストを抑えることができる。また所定地域内の避雷器に不良が出始めたことをもって所定地域内の避雷器の全面交換を行うといった柔軟な設備運用も可能になる。
【００１５】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、劣化が進行していない避雷器について取得した前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化とを記憶する記憶装置を備え、前記制御装置は、劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、前記記憶装置が記憶している劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定することとする。
【００１６】
本発明によれば、直流パルスに対する避雷器の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化との比率から把握される、避雷器の抵抗成分に基づき避雷器の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器の劣化の度合いを精確に判定することができる。そのため、劣化が進行し事故につながるような避雷器を早期に発見することができ、事故の発生を未然に防ぐことができる。
【００１７】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記高電圧パルス発生装置は、前記低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイル、及び前記一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を備えることとする。
【００１８】
高電圧パルス発生装置は、このように低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイルと一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を用いて容易に構成することができる。
【００１９】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記高電圧パルス発生装置による前記直流パルスの印加、及び前記制御装置による前記判定の実行を指示するための入力装置と、前記判定の結果を表示する表示装置とを備えることとする。
【００２０】
このような入力装置及び表示装置を劣化診断装置に設けることで、試験員等が劣化診断装置を避雷器の設置現場に持ち込んで診断を行う際は劣化診断装置を容易に操作することができる。
【００２１】
本発明のうちの他の一つは、上記劣化診断装置であって、前記電源装置は、可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池であることとする。
【００２２】
高電圧の直流パルスを発生する高電圧パルス発生装置に電流を供給する電源装置としては、このように可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池等の低電圧かつ小型のものを用いることができる。そのため、可搬性に優れた劣化診断装置を実現することができる。
【００２３】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡便かつ確実に劣化診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】劣化診断装置１の構成を説明する図である。
【図２】高電圧直流パルス発生装置２の詳細を示す図である。
【図３】避雷器３２の劣化診断を行っている様子を示す図である。
【図４】劣化診断処理Ｓ４００を説明するフローチャートである。
【図５】発生電圧の時間変化、直流電流の時間変化、及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図６】正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合の発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図７】劣化が進行したについて劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合の発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示す図である。
【図８】避雷器３２の電気的な特性を示す等価回路である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態につき詳細に説明する。
【００２７】
図１に本発明の一実施形態として説明する、避雷器の劣化診断装置（以下、劣化診断装置１と称する。）の構成を示している。同図に示すように、劣化診断装置１は、高電圧直流パルス発生装置２、制御装置３、直流電流供給装置４、Ａ／Ｄコンバータ（以下、ＡＤＣ５（電圧測定部）と称する。）、記憶装置６、入力装置７、表示装置８、電源装置９、高圧側端子１１、及び接地端子１２（低圧側端子）等を備える。
【００２８】
図２に高電圧直流パルス発生装置２の詳細（図１の拡大図）を示している。同図に示すように、高電圧直流パルス発生装置２は、一次側コイル２１１、一次側コイル２１１と電磁的に結合された二次側コイル２１２、並びに一次側コイル２１１と二次側コイル２１２との間に介在される鉄芯等の磁性材料からなるコア材２１３を有する昇圧器２１（変圧器）、二次側コイル２１２の端子間に接続され二次側コイル２１２に発生する電圧を制限し後述する発生電圧の測定に際して二次側コイル２１２の電圧を分圧する分圧抵抗２２、及び一次側コイル２１１の接地端子１２側の端子と二次側コイル２１２の接地端子１２側の端子との間に接続される計器用直流変流器（以下、ＤＣＴ２３（電流測定部）と称する。）を備える。
【００２９】
昇圧器２１は、一次側コイル２１１に印加される低電圧（例えば数Ｖ〜数１０Ｖ程度）の急変に基づき二次側コイル２１２に数万Ｖ〜数十万Ｖの高電圧の直流パルスを生じさせる。この昇圧器２１としては、例えば、自動車のエンジンに用いられるイグニッションコイルを用いることができる。
【００３０】
図１に示す制御装置３は、直流電流供給装置４が高電圧直流パルス発生装置２に供給する電流の制御、ＡＤＣ５から供給される計測値（後述する発生電圧、及び漏洩電流）に基づく避雷器の劣化診断に関する処理などを行う。制御装置３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を用いて構成される。
【００３１】
直流電流供給装置４は、制御装置３の指示に応じて高電圧直流パルス発生装置２の昇圧器２１の一次側コイル２１１に直流電流を供給する。直流電流供給装置４は、例えば、指定された定電流を供給する定電流回路（定電流源）を用いて構成される。
【００３２】
ＡＤＣ５は、分圧抵抗２２のタップ２２１と接地端子１２との間に印加される電圧値（以下、発生電圧と称する。）をデジタル値に変換して制御装置３に入力する。またＡＤＣ５は、ＤＣＴ２３によって検出された電流（以下、漏洩電流と称する。）をデジタル値に変換して制御装置３に入力する。尚、発生電圧は、計器用変圧器（ＶＴ（Voltage Transformer））によって測定するようにしてもよい。
【００３３】
記憶装置６は、揮発性又は不揮発性の半導体素子、磁気光学素子等を用いて構成される。記憶装置６には、制御装置３によって利用（実行）されるプログラムやデータが格納される。
【００３４】
入力装置７は、ユーザの操作入力を受け付けるユーザインタフェースであり、操作ボタン、タッチパネル、キーボード等である。入力装置７は、図示しないＩ／Ｏデバイス等を介して制御装置３に接続している。
【００３５】
表示装置８は、ユーザに視覚的な情報を提供するユーザインタフェースであり、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネル等である。表示装置８は、図示しないＩ／Ｏデバイス等を介して制御装置３に接続している。
【００３６】
電源装置９は、例えば、可搬型の一次電池又は可搬型の（軽量な）二次電池であり、直流電流供給装置４に直流の電力を供給する。また電源装置９は、制御装置３、ＡＤＣ５、記憶装置６等の劣化診断装置１が備えるハードウエアに駆動電力を供給する。電源装置９は、例えば、リチウムイオン系、リチウムポリマー系、ニッケルカドミウム系、及びニッケル水素系の電池（一次電池又は二次電池）、鉛蓄電池等である。
【００３７】
高圧側端子１１は、昇圧器２１の二次側コイル２１２の高圧側の端子に接続している。高圧側端子１１の近傍には、絶縁用の高圧ポリマーブッシング１０が設けられている。接地端子１２は、昇圧器２１の一次側コイル２１１の低圧側の端子、二次側コイル２１２の低圧側の端子、及びＡＤＣ５の接地側端子に電気的に接続されている。
【００３８】
次に、以上に説明した構成からなる劣化診断装置１を用いた診断方法について説明する。
【００３９】
図３に劣化診断装置１を用い、高圧送電線３０が架設された送電線鉄塔３１の所定位置に設けられた避雷器３２の劣化診断を行っている様子を示している。
【００４０】
同図に示すように、避雷器３２の劣化診断に際しては、試験員４０が避雷器３２の取り付け位置の近傍に劣化診断装置１を持ち込み、劣化診断装置１の高圧側端子１１を避雷器３２の高圧側の端子３２１（例えば避雷碍子の放電ギャップ部）に接続し、劣化診断装置１の接地端子１２を避雷器３２の低圧側の端子３２２（例えば避雷碍子の送電線鉄塔３１の接続部）に接続する。
【００４１】
尚、これら端子間の接続は、例えば、プローブを備えたレントゲンケーブル等のケーブル３３，３４を用いて行う。また劣化診断に際しては、避雷器３２の高圧側の端子３２と試験員４０との間に安全な距離が確保されるようにして行う。
【００４２】
端子間の接続が完了すると、次に試験員４０は劣化診断装置１の入力装置７を操作して、劣化診断装置１の劣化診断機能に関する処理（以下、劣化診断処理Ｓ４００と称する。）を起動する。
【００４３】
図４は劣化診断処理Ｓ４００を説明するフローチャートである。以下、同図とともに劣化診断処理Ｓ４００について説明する。
【００４４】
同図に示すように、劣化診断装置１の制御装置３は、入力装置７に対して劣化診断の開始操作が行われたか否かをリアルタイムに監視している（Ｓ４１１）。
【００４５】
上記開始操作が行われたことを検知すると（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、制御装置３は、ＡＤＣ５から入力される計測値のリアルタイムな取得及び取得した計測値の記録装置６への記録を開始する（Ｓ４１２）。また制御装置３は、直流電流供給装置４を制御し、高電圧直流パルス発生装置２の一次側コイル２１１への直流電流の供給を開始する（Ｓ４１３）。
【００４６】
試験電流の供給開始後、制御装置３は、試験電流の電流値が安定するまで（電流値が一定値に落ち着くまで）所定時間（通常は数秒程度）待機する（Ｓ４１４）。そして所定時間が経過すると（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、制御装置３は一次側コイル２１１の通電を急停止させる（Ｓ４１５）。
【００４７】
その後、制御装置３は所定時間（通常は数秒程度）待機し（Ｓ４１６）、所定時間が経過すると（Ｓ４１６：ＹＥＳ）、計測値の取得及び記憶を停止する（Ｓ４１７）。
【００４８】
続いて制御装置３は、取得した計測値に基づき劣化診断を行い（Ｓ４１８）、診断結果を表示装置８に表示する（Ｓ４１９）。
【００４９】
図５に劣化診断処理Ｓ４００を実施した際に分圧抵抗２２の分圧境界から引き出されたタップ２２１と接地端子１２との間に印加される電圧（発生電圧）の時間変化、高電圧直流パルス発生装置２の一次側コイル２１１への直流電流の時間変化、及びＤＣＴ２３によって検出される電流（漏洩電流）の時間変化を示している。
【００５０】
同図に示すように、一次側コイル２１１への通電を開始（Ｓ４１２）した後（以下、通電を開始した時刻をＴ１と称する。）、一次側コイル２１１を流れる直流電流は徐々に増加し、予め設定された電流値（以下、試験電流と称する。）に達したところで直流電流は安定する（以下、この時刻をＴ２とする。）。
【００５１】
尚、Ｔ１からＴ２までの間は一次側コイル２１１を流れる電流値が変化するため、相互誘導によって高電圧直流パルス発生装置２の二次側コイル２１２に電圧が生じる。またＴ１からＴ２までの間は分圧抵抗２２には殆ど電流が流れず、二次側コイル２１２を流れる電流は殆ど検出されない。また時刻Ｔ２にて直流電流が安定する際は、一次側コイル２１１を流れる直流電流値の時間変化率が変わるため、逆方向（＋方向）に若干の電圧が検出されている。
【００５２】
図４に戻り、一次側コイル２１１への直流電流の通電が急停止されると（Ｓ４１５）（以下、この時刻をＴ３とする。）、一次側コイル２１１を流れる電流値が急激に減少し、相互誘導により一次側コイル２１２に高電圧が発生する（以下、このときに発生する高電圧の最大値を試験電圧と称する。）。そしてこの高電圧によって避雷器３２に電流が流れ、この電流（漏洩電流）がＤＣＴ２３によって検出される。
【００５３】
図６に、正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合における、発生電圧及び漏洩電流の時間変化を示している。また図７に、劣化が進行した避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００を実施した場合における、発生電圧及び漏洩電流の時間変化（実線）を示している。尚、比較のため、図６に示した発生電圧及び漏洩電流の時間変化についても図７に破線で示している。
【００５４】
ここで避雷器３２の電気的な特性が、図８に示すような、抵抗成分Ｒと容量成分Ｃとを並列接続した等価回路によって近似されるとすれば、図６及び図７における発生電圧及び漏洩電流の時間変化は、次のように理解できる。
【００５５】
即ち、まず時刻Ｔ３において避雷器３２に試験電圧が印加されると避雷器３２の容量成分Ｃに電荷が蓄積され、所定時間（Ｔ４−Ｔ３）が経過すると容量成分Ｃには殆ど電流は流れず、電流は抵抗成分Ｒのみを流れ、電圧と電流の比率ｋ１＝ｖ１／ｉ１は一定となる。
【００５６】
また図７の場合は、図６と同様、所定時間（Ｔ４−Ｔ３）が経過すると容量成分Ｃには電流が殆ど流れず、電流は抵抗成分Ｒのみを流れて電圧と電流の比率ｋ２＝ｖ２／ｉ２は一定となる。
【００５７】
しかし図７では、避雷器３２の劣化の進行によって抵抗成分Ｒが減少しているため、正常な避雷器３２に比べて電圧と電流の比率ｋ２が小さくなる。つまりこのように劣化の度合いに応じて比率ｋ２の値が変化するので、正常な（劣化が進行していない）避雷器３２について劣化診断処理Ｓ４００の結果（発生電圧及び漏洩電流の時間変化）として求められる比率ｋ１と、診断対象となる避雷器３２の劣化診断処理Ｓ４００の結果として求められる比率ｋ２とを比較することで、避雷器３２の劣化の度合い（良否判断）を診断することができる。
【００５８】
尚、記憶装置６に過去の避雷器３２について行った劣化診断処理Ｓ４００の結果をデータベースとして蓄積しておき、蓄積しておいた結果と診断対象の避雷器３２の劣化診断処理Ｓ４００の結果とを比較することで、過去の診断結果に基づき診断対象の避雷器３２の劣化の度合いを推定することもできる。
【００５９】
昇圧器２１の二次側コイル２１２に発生する電圧値は、一次側コイル２１１に通電する電流値を制御することにより可変することができる。そのため、一次側コイル２１１に通電する電流値を適切に制御することで、本実施形態の劣化診断装置１は様々な電圧階級の避雷器３２の劣化診断に柔軟に適用することができる。
【００６０】
以上に説明したように、本実施形態の劣化診断装置１は、電源装置９から供給される電流に基づき高電圧の直流パルスを生成し、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される、電圧の時間変化及び電流の時間変化に基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定する。このように、本実施形態の劣化診断装置１は、連続的な電流を用いず、直流パルスのみによって劣化診断を行うので、電源装置９として、可搬型の一次電池や可搬型の二次電池等の小型軽量のものを用いることができる。そのため、例えば、送電線鉄塔３１に設けられている避雷器３２の近傍に劣化診断装置１を持ち込んで避雷器３２の劣化診断を行うことが可能となり、送電線鉄塔３１からの避雷器３２の上げ下ろしなどを行うことなく、簡便かつ確実に避雷器３２の劣化診断を行うことができる。
【００６１】
また本実施形態の劣化診断装置１は、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化とに基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器３２の劣化の度合いを精確に判定することができる。従って、例えば劣化が進行し事故につながるような避雷器３２の早期発見が可能となり、線路事故等の発生を未然に防ぐことができる。
【００６２】
また劣化が進行していない避雷器を不必要に交換する必要がなくなり、設備投資や交換にかかる工賃等の運用コストを抑えることができる。また所定地域内の避雷器に不良が出始めたことをもって所定地域内の避雷器の全面交換を行うといった柔軟な設備運用も可能となる。
【００６３】
また本実施形態の劣化診断装置１は、直流パルスに対する避雷器３２の応答として取得される電圧の時間変化及び電流の時間変化との比率から把握される、避雷器３２の抵抗成分Ｒに基づき避雷器３２の劣化の度合いを判定するので、外観検査等による場合に比べて避雷器３２の劣化の度合いを精確に判定することができる。
【００６４】
また前述したように、高電圧パルス発生装置２は、例えば、電源装置９から供給される電流が通電される一次側コイル２１１、及び一次側コイル２１１と電磁的に結合される二次側コイル２１２を有する昇圧器２１を用いて容易に構成することができる。また昇圧器２１として自動車のイグニッションコイル等を用いることで、小型軽量かつ安価な高電圧パルス発生装置を容易に実現することができる。
【００６５】
さらに劣化診断装置１に入力装置７や表示装置８を設けることで、試験員４０等が劣化診断装置１を避雷器３２の設置現場に持ち込んで診断を行う際は、試験員４０等が劣化診断装置１を容易に操作することができる。
【００６６】
尚、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００６７】
例えば、前述した昇圧器２１に代えて、コッククロフトウォルトン回路（ＣＷ回路（ＣＷ：Cockroft Walton））などの他の種類の高電圧発生装置を用いて高電圧を発生させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 劣化診断装置
２ 高電圧直流パルス発生装置
２１ 昇圧器
２１１ 一次側コイル
２１２ 二次側コイル
２１３ コア材
２２ 分圧抵抗
２３ ＤＣＴ
３ 制御装置
４ 直流電流供給装置
５ ＡＤＣ
６ 記憶装置
７ 入力装置
８ 表示装置
９ 電源装置
１０ 高圧ポリマーブッシング
１１ 高圧側端子
１２ 接地端子
３１ 送電線鉄塔
４０ 試験員
【特許請求の範囲】
【請求項１】
劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子、
前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子、
電源装置から供給される電流に基づき、前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に印加される高電圧の直流パルスを生成する、高電圧パルス発生装置、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定する、電圧測定部、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定する、電流測定部、及び、
前記電圧測定部により測定される電圧の時間変化、及び前記電流測定部により測定される電流の時間変化を取得し、取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する、制御装置
を備えることを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
劣化が進行していない避雷器について取得した前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化とを記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、前記記憶装置が記憶している劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記高電圧パルス発生装置は、前記低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイル、及び前記一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を備える
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記高電圧パルス発生装置による前記直流パルスの印加、及び前記制御装置による前記判定の実行を指示するための入力装置と、前記判定の結果を表示する表示装置とを備える
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記電源装置は、可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池である
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項６】
避雷器の劣化診断方法であって、
電源装置から供給される電流に基づき高電圧パルス発生装置に発生させた直流パルスを、劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子と前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子との間に印加し、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定し、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定し、
測定した前記電圧の時間変化、及び測定した前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断方法。
【請求項７】
請求項６に記載の避雷器の劣化診断方法であって、
劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断方法。
【請求項１】
劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子、
前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子、
電源装置から供給される電流に基づき、前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に印加される高電圧の直流パルスを生成する、高電圧パルス発生装置、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定する、電圧測定部、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定する、電流測定部、及び、
前記電圧測定部により測定される電圧の時間変化、及び前記電流測定部により測定される電流の時間変化を取得し、取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する、制御装置
を備えることを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
劣化が進行していない避雷器について取得した前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化とを記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、前記記憶装置が記憶している劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記高電圧パルス発生装置は、前記低電圧電源から供給される電流が通電される一次側コイル、及び前記一次側コイルと電磁的に結合される二次側コイルを有する昇圧器を備える
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記高電圧パルス発生装置による前記直流パルスの印加、及び前記制御装置による前記判定の実行を指示するための入力装置と、前記判定の結果を表示する表示装置とを備える
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の避雷器の劣化診断装置であって、
前記電源装置は、可搬型の一次電池又は可搬型の二次蓄電池である
ことを特徴とする避雷器の劣化診断装置。
【請求項６】
避雷器の劣化診断方法であって、
電源装置から供給される電流に基づき高電圧パルス発生装置に発生させた直流パルスを、劣化診断の対象となる避雷器の高圧側に電気的に接続される高圧側端子と前記避雷器の低圧側に電気的に接続される低圧側端子との間に印加し、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間に生じる電圧を測定し、
前記直流パルスに対する前記避雷器の応答として前記高圧側端子と前記低圧側端子との間を流れる電流を測定し、
測定した前記電圧の時間変化、及び測定した前記電流の時間変化に基づき前記避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断方法。
【請求項７】
請求項６に記載の避雷器の劣化診断方法であって、
劣化診断の対象である避雷器について取得した前記電圧の時間変化及び前記電流の時間変化との比率と、劣化が進行していない避雷器の前記電圧の時間変化と前記電流の時間変化の比率とを比較することにより、劣化診断の対象である避雷器の劣化の度合いを判定する
ことを特徴とする避雷器の劣化診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９３１９１（Ｐ２０１２−９３１９１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４００２７（Ｐ２０１０−２４００２７）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]