本发明涉及有带电显示功能的悬式绝缘子及绝缘不良绝缘子的检测方法。
背景技术
将多个悬式绝缘子串联连接而构成绝缘子串来用于绝缘支承输电线。因此，即使在构成绝缘子串的悬式绝缘子的一部分成为绝缘不良绝缘子的情况下，其他的健全的绝缘子分担电压，因此，并不会立即对输电产生障碍。但是，若放置不管，由于输电线的开关浪涌等而侵入的续流(交流电流)贯穿不良绝缘子从而使其断开，或需要在分担比额定电压高的电压的其他的健全绝缘子中具有耐污损电压，若没有数值上的似然则存在闪络的可能性，因此，需要以十几年一次的程度定期地进行检修从而发现并更换绝缘不良绝缘子。
因此，如专利文献1所示，开发了一种在悬式绝缘子的销配件安装有在施加了电压时发光的电场感应发光体，能够将没有发光的悬式绝缘子判定为绝缘不良绝缘子的劣化显示绝缘子。
但是，一般而言，相对于悬式绝缘子在40～50年间持续支承输电线，在电场感应发光体中使用的氖管、led大多寿命比这短，因此，存在欠缺实用性的问题。
此外，还存在在线路的额定电压下强制性辉光放电的构造的劣化显示绝缘子，但与辉光放电相伴的无线电噪声(riv)水平有可能超过标准值，给周边居民带来电波干扰。
因此，实际上，正使用专利文献2或非专利文献1所记载的火线不良绝缘子检测装置来进行不良绝缘子的检测。不停止输电地使该装置在绝缘子串上行驶，能够测定各悬式绝缘子的绝缘电阻值。
但是，需要将该火线不良绝缘子检测装置搬运到几十米高的铁塔上。另外，需要包括安全监视在内的很多作业者，成为每1个铁塔需要1天的作业。因而，存在遍布四面八方的输电线的检修需要很多劳力和时间这样的问题。特别是山岳地带的输电线，将火线不良绝缘子检测装置运送到铁塔下本身就不容易，检修作业非常困难。
专利文献
专利文献1：日本特开2001-23462号公报
专利文献2：日本特许第2558022号公报
非专利文献
非专利文献1：“火线不良绝缘子检测装置”ngkレビュー第35号
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于解决上述现有问题，提供一种有带电显示功能的悬式绝缘子以及使用了该有带电显示功能的悬式绝缘子的绝缘不良绝缘子检测方法，该有带电显示功能的悬式绝缘子耐久性优异，且即使不攀登铁塔也能够容易地发现绝缘不良绝缘子。
为了解决上述问题而作出的本发明的有带电显示功能的悬式绝缘子的特征为：在安装于悬式绝缘子主体上的盖配件或销配件设置了多个突起，该突起在线路的额定电压下发生微小放电从而产生紫外线。
此外，优选设定了突起的曲率半径，使得突起顶端的电场成为2kv/mm以上。另外，优选使微小放电的放电水平小于无线电噪声产生水平。能够将所述突起与盖配件或销配件一体地成形，也能够使所述突起成形在带配件上，该带配件设置在盖配件上。
另外，本发明的绝缘不良绝缘子的检测方法的特征为：通过上述的有带电显示功能的悬式绝缘子构成绝缘子串，通过紫外线检测器对从所述突起产生的紫外线进行观察，将绝缘子串中的未观察到紫外线的绝缘子确定为绝缘不良绝缘子。
此外，优选所述紫外线检测器具备仅使240～280nm的波长通过的滤波器，将所述紫外线检测器设置在地上，或搭载在直升机或无人飞行器(无人机等)上来使用。
本发明的有带电显示功能的悬式绝缘子是在安装于悬式绝缘子主体上的盖配件或销配件设置了多个突起的构造，该突起在线路的额定电压下发生微小放电从而产生紫外线，因此，与悬式绝缘子主体同样地具有几十年的使用寿命。而且，该紫外线能够由设置在地上、或搭载在直升机或无人飞行器(无人机等)上的紫外线检测器容易地检测，因此，如果在绝缘子串中存在没有产生紫外线的悬式绝缘子，则能够容易地将其检测为绝缘不良绝缘子。另外，虽然微小放电的放电水平产生紫外线但只要使无线电噪声在标准以下，不会对周边造成电波干扰。
附图说明
图1是表示第1实施方式的有带电显示功能的悬式绝缘子的主视图。
图2是表示突起的顶端部的曲率半径r与电场强度的关系的图表。
图3是表示电压与riv水平之间的关系的图表。
图4是表示对以往的6个成串的悬式绝缘子施加了66kv的线路电压时的电场分析的结果的图。
图5是表示对本发明的6个成串的悬式绝缘子施加了66kv的线路电压时的电场分析的结果的图。
图6是表示在本发明的6个成串的悬式绝缘子中插入1个绝缘不良绝缘子，并施加了线路电压时的电场分析的结果的图。
图7是表示紫外线产生状态的示意图。
图8是表示输电线的检修状态的概念图。
图9是表示第2实施方式的有带电显示功能的悬式绝缘子的主视图。
图10是表示突起的形成位置的变更例的截面图。
图11是表示突起的形状的截面图。
附图标记说明
1悬式绝缘子主体
2盖配件
3销配件
4连结用凹部
5突起
6带配件
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式的有带电显示功能的悬式绝缘子的主视图，附图标记1是陶瓷制的悬式绝缘子主体，附图标记2是利用水泥在悬式绝缘子主体1的头部固定的盖配件，附图标记3是利用水泥在悬式绝缘子主体1的背面固定的销配件。众所周知，在盖配件2的上部形成有连结用凹部4，将上侧的悬式绝缘子的销配件3的顶端插入到该连结用凹部4中进行连结，由此构成绝缘子串。
如图1所示，在第1实施方式中，在盖配件2的周围设置有多个突起5。将这些突起5与盖配件2铸造成一体。
将绝缘子串设置在输电线路中，当施加线路的额定电压时，电场集中在突起5的顶端。该电场强度由突起5的顶端部的曲率半径r来决定，图2是表示对6个成串的悬式绝缘子装置施加了66kv的线路电压时的突起5的顶端部的曲率半径r与电场强度之间的关系的图表。
在本发明中，对突起5的顶端部的曲率半径r进行调整，使得电场强度成为2kv/mm以上，从而产生微小放电。如图2所示，此时的突起5的顶端部的曲率半径r是5～11mm。但是，该值还根据额定电压、连结个数而变化。
由于该微小放电，空中的氮气产生紫外线。该氮气放电的波长处于240～500nm附近，但只要使用如下的紫外线检测器，就不会受到太阳光的影响，能够进行检测，该紫外线检测器具备仅使太阳光的紫外线区域以下的240～280nm的波长通过的滤波器。
此外，当突起5的顶端部的电场强度变大时，riv水平(无线电噪声水平)超过标准值，有可能给周边居民带来电波干扰。图3是将纵轴设为riv水平(db)，将横轴设为电压(kv)的图表。通过在额定电压下设置突起5，能够检测紫外线。此时的riv水平成为11db以下，无线电噪声为作为标准值的34db以下。此外，产生可视电晕为riv水平在50db以上，产生电波干扰为riv水平在90db以上。如此，即使是不产生可视电晕、电波干扰的微小放电，也能够进行紫外线检测。
以下，表示针对以往的型悬式绝缘子和实施方式的悬式绝缘子的电场分析例子。
图4是对没有突起的以往的6个成串的悬式绝缘子施加了66kv的对地电压的情况，悬式绝缘子的表面的电场强度均比进行空气放电的2kv/mm低，无法检测出紫外线。
图5是对使用了具有突起的实施方式的悬式绝缘子的7个成串的悬式绝缘子装置施加了66kv的对地电压的情况。悬式绝缘子是产品编号ca-500my的6个成串的绝缘子，图从带电侧开始表示了第1个绝缘子、第2个绝缘子。另外，如图11的(a)所示，关于突起的形状，是使圆柱的顶端为半球状的形状，因此，顶端的曲率半径r是10mm。突起部的电场强度成为2.1kv/mm、3.0kv/mm，确认了产生微小放电，并产生紫外线。不过，在该情况下，riv水平也在28db以下，在标准值34db以下。
图6是在使用了具有突起的实施方式的悬式绝缘子的7个成串的悬式绝缘子装置中插入1个绝缘不良绝缘子，并施加了66kv的对地电压的情况。与图5同样地，悬式绝缘子是产品编号ca-500my的6个成串的绝缘子，关于突起的形状，与图5相同是使圆柱的顶端为曲率半径r是10mm的半球状的形状。图6所示的3个绝缘子相当于图7所示的7个成串的绝缘子的带电侧的3个绝缘子，使该3个绝缘子中的正中的绝缘子为绝缘不良绝缘子。健全绝缘子的突起部的电场强度最高，成为2.5kv/mm，产生了微小放电。但是，绝缘不良绝缘子的突起部的电场强度为0.9kv/mm，比空气放电的水平低。此外，在该情况下，riv水平也在28db以下，在标准值以下。
根据上述的电场分析的结果可知，若通过本发明的有带电显示功能的悬式绝缘子构成绝缘子串并施加线路的额定电压，则在突起5的顶端产生微小放电。但是，当混入了绝缘不良绝缘子时，该绝缘不良绝缘子的分担电压变低，因此，突起5的顶端的电场强度也变小，不产生微小放电。因此，如图7所示，对于健全绝缘子，检测出紫外线，但对于绝缘不良绝缘子，未检测出紫外线，能够检测绝缘不良绝缘子。而且，该微小放电是不必担心产生可视电晕、电波干扰的水平。
优选紫外线检测器具备仅使240～280nm的波长通过的滤波器，能够设置在地上来使用。另外，如图8所示，也能够搭载在直升机或无人飞行器(无人机等)10上来使用。特别是对于山岳地带的输电线，如果通过直升机11一边对无人机10进行操作一边进行检测，则作业变得容易。
在以上说明的第1实施方式中，使突起5与盖配件2一体地成形。不过，在图9所示的第2实施方式中，制作具备突起5的带配件6，能够之后附加在盖配件2上。该带配件6只要与盖配件2同样地进行热镀锌，能够确保几十年的耐久性。优选使带配件6为与盖配件2没有间隙地嵌合的圆形形状，更加优选通过适当的紧固部件牢固地安装在盖配件2上。如果设为该构造，则能够使已设置的悬式绝缘子成为有带电显示功能的悬式绝缘子。
在任何一实施方式中，上述的突起5的位置都位于盖配件2的侧面中央部，但并不限于该位置。例如，如在图10中如作为a所示那样，可以设为盖配件2的头部，也可以如作为b所示那样设为盖配件2的上部，还可以如作为c所示那样设为盖配件2的下部。
此外，在图10中如作为d所示那样，也能够将突起5设置在销配件3。不过，仅在销配件3形成突起5，放电的检测也并不容易，因此，与盖配件2的突起5组合使用更佳。
关于突起5的顶端部的形状，除了图11的(a)所示的棒状突起之外，还能够设为(b)所示的针状突起。不过，在任何一情况下，突起5的顶端部的电场强度都是在2kv/mm以上，需要设为不产生可视电晕、电波干扰的范围。此外，在图11的(a)中，r是曲率半径，h是突起的高度。另外，在图11的(b)中，θ是圆锥角，h是突起的高度。
如以上说明的那样，根据本发明，即使不攀登铁塔，也能够容易地发现绝缘不良绝缘子。