課電先行型のフラッシオーバ実験

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Figure 3-5. Schematic diagram of pre-energizing flashover test procedure.

The constant voltage was applied to the insulator prior to the snow accretion. Snow was accreted on the energized insulator, as it would during a snowstorm. The tests were finished if the insulator flashed over or withstood for 20 min. Snow was refreshed before each test, whether a flashover occurred or not.

図3-5 課電先行型の実験における課電および人工雪吹き付けの概要

着雪に先だち、がいしに対して定印法による一定電圧が印加される。自然環境下の送電線のが いしと同様に、課電先行型実験中のがいしは、課電状態にて息継ぎを持つ暴風雪に曝されるのが 特徴である。ブロアのオンとオフを繰り返し、実験中のフラッシオーバの発生状況を調べた。ま たは、20分間フラッシオーバが発生しなかった場合には、耐圧したものとして実験を終了した。

着雪はフラッシオーバの有無に関わらず1回の実験ごとに更新した。

Figure 3-6. Situation of insulator specimen exposed to the quasi-uniform artificial snowstorm in the pre-energizing test cases.

図3-6 課電先行型の課電実験における人工的な暴風雪の供給状況

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Ⓒ2014 IEEE

K. Yaji et al.: Evaluation on Flashover Voltage Property of Snow Accreted Insulators for Overhead Transmission Lines, Part II, IEEE TDEI, Vol. 26, No. 6, pp.2559 – 2567, December 2014.

Figure 3-7. Photograph of wet snow blown out from the snow supplier.

Artificial snow particles bond to the surrounding liquid water layer, and look like clustered rounded grains. This like situation closely resembles actual snow particles as depicted and described in [5].

図3-7 ブロアを通過した後の湿った人工雪の状況

人工雪の粒子は、クラスター状であり、周りの水膜を介して相互に凝集した状況 が認められる。このような状況は、文献[5]における実際の雪の状況に似ている。

87 3.3.2 がいし着雪の発達と着雪の導電率

課電先行型の実験に先立ち、課電がない場合の静的な着雪発達特性を調べておく必 要がある。そこで、図 3-5に示したブロアのオン・オフにより、無課電の状態でがいし に着雪を発達させ、着雪発達形状と雪質を調べた。合計 20分間（40サイクル）の着雪 を継続した後の着雪状況を図 3-8 に示す。着雪の形状は、一様に風上側に向かって三角 状に発達した状態となり、三角の頂点付近で笠の外径より約 40 mm出っ張る程度の着 雪厚さとなった。このときの着雪質量はがいし全体で 2.2 kg であったが、外観上、上 下方向に比較的均一に分布した着雪状況が確認できる。

この 40サイクル後の状態で、直ちにがいしから着雪の塊を取り外し（図 3-9a)）、一 つの笠－笠間分を 1単位として切り取り、がいし笠の外径より内側と外側に分けた（図

3-9(b)）。この内側と外側のブロックについて、それぞれの中心部分を数 10 gずつ切り

出して採取し、その採取片ごとに全量融解して導電率 σ25を測定した。がいしの上方か ら Nss番目のサンプルについて、がいし着雪の導電率を測定した結果を図 3-10に示す。

ここで、がいしに吹き付ける前の導電率は 750 μS/cm である。内側と外側のいずれに ついても、1番（上方）から9 番（下方）に向かうにつれて導電率が高くなる傾向が見 られた。また、いずれの位置においても、外側の導電率が内側よりも高く、最も高いも

のでは 1350 μS/cmに達した。この不均一な導電率分布は、がいしへの着雪が成長する

最中に、着雪の一部が融解して融雪水となり、図 3-10中の着雪の中に示した矢印の向 きに移動したためと考えられる。これと同様の傾向は、これまでにも、屋外での人工着 雪実験において確認されており、例えば菅原ら[6]は、塩水を混ぜて導電率を9.2 mS/cm とした自然雪を、送風機を用いて風速 10 m/s で懸垂吊りと耐張吊りの長幹がいしに着 雪した結果、懸垂吊りと耐張吊り共に、下方ほど導電率が高くなることを示している。

このようながいし着雪中の融雪水の移動は、部分的に導電率の高い通路を形成し不均 一な電圧分担を生じさせうるものと考えられる。また、融雪水が下方に移動すること から、下方の着雪の含水率を上昇させ、下方の着雪ほどがいしから脱落しやすくなる ことも示唆された。

次の 3.3.3項では、本節の主な目的である、送電線のがいしに暴風雪のゆらぎを与え

た状態を模擬する。

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(a) Front (b) Side (c) Bottom

Figure 3-8. State of specimen with pennant-shaped snow accretion after 20 min (40 cycle) of non-energized snow accretion in a manner of what described in Figure 3-5.

図3-8 図 3-5のサイクルによる20分間（40サイクル）の無課電着雪状況

(a) Snow block on a table taken from the specimen after the snow accretion in Figure 3-8

(b) Section of snow sample divided into pieces from the snow block to measure the distribution of snow conductivity at each shed spacing

Figure 3-9. Situation of snow sampled from the specimen.

図3-9 供試がいしから採取した人工雪

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Figure 3-10. Distribution of snow conductivity at each shed spacing.

The snow accreted between one shed pitch in Figure 3-8 and 3-9 was determined as a unit of cut sample. Nss indicates the location number of the snow sampled from each shed spacing and # 1 corresponds to from the top. Both t1 and t2 are 40 mm in thickness. The t1

and t2 are 40 mm respectively. The snow conductivity before the tests was 750 μS/cm. The arrow indicates the water flow melted from the accreted snow.

図3-10 がいしの各位置における着雪の導電率

図 3-8、3-9 の着雪の笠－笠間分を 1単位として切り取り、がいし笠の外輪の線 に相当するところから内側と外側に分けた。Nssはがいしの上方からのN番目の笠 間から採取されたサンプルであることを示す。がいしの笠の出張り t1 および着雪 の厚さt2はいずれも40 mmである。がいしに吹き付ける前の人工雪の導電率は750

μS/cmである。図中の矢印は、融雪水の動きを表している。

9 8 7 6 5 4 3 2 1

N

1400 1200 1000 800 600 400