報告書番号

GD25032

タイトル（和文）

架空送電線における圧縮形接続管の状態診断手法とそれに基づく故障リスク評価の成立性に関する検討

タイトル（英文）

Investigation of Condition Assessment Methods for Compression Splices in Overhead Transmission Lines and Validation of the Associated Failure Risk Assessment

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
架空送電線に使用されている圧縮形接続管 注1）は，電線の引留や電線相互の接続を目的に広く使用されているが，施工不良や経年劣化による接触不良に伴う溶断事例が報告されている 注2）。送電線の最大電流は短絡事故等の事故電流であるため，接続管における接触不良の程度によっては，通常の負荷電流の通電には支障がなくとも，事故電流が通電した際に溶断等の重大な故障が発生する可能性がある。圧縮形接続管の合理的な点検周期や補修優先度の検討には，通電性能に関する的確な状態診断手法と，線路ごとに異なる事故電流を想定した圧縮形接続管の故障リスク評価手法が必要となる。

目　　的
接触不良を模擬した圧縮形接続管を用いて，負荷電流および事故電流を想定した通電実験を行い，事故電流通電時の供試体の様相を把握するとともに，負荷電流通電時の接続管温度に着目した状態診断手法と，送電線事故時の接続管における故障リスク評価手法の成立性について検証を行う。

主な成果
圧縮前のアルミスリーブにアルマイト処理 注3）を施すことで電線との接触面（スリーブ内面）に絶縁被膜を形成し，人工的に接触不良を発生させた供試体を製作した 注4）。製作した供試体を用いて，負荷電流および事故電流を想定した通電実験を実施した。
1. 負荷電流および事故電流通電実験による供試体様相の確認
負荷電流の通電実験により，供試体の接触不良の程度（接触抵抗の大きさ）と表面温度の関係を明らかにし，接触不良が発生している個体を識別できる見通しを得た。また，事故電流の通電実験により，アルミスリーブの接触不良箇所に異常過熱が発生し（図1），接続管や電線に溶断が発生する場合や，溶断に至らないまでも素線切れや接続管に溶損が発生する場合があることが明らかとなった（図2）。
2. 圧縮形接続管の状態診断手法と送電線事故時の故障リスク評価手法の成立性の検討
負荷電流通電時の圧縮形接続管の温度によって，接続管に異常が発生する事故電流のジュール積分値（I2t）注5)を推定できることを明らかにした（図3）。これにより，接続管が設置されている送電線固有の事故電流と事故遮断までの通電時間を想定することで，送電線事故時における故障リスクを評価できる見通しを得た。

注1） 鋼心スリーブとアルミスリーブで構成され，電線中心の鋼心と外層のアルミ線をそれぞれ連結することで機械的強度と電気的導通を確保する。
注2） 一般社団法人電気協同研究会：「 架空送電設備の付属品劣化異常対応. 電気協同研究」， 第68巻，第1号， 2012年
注3） アルミニウム表面に人工的な酸化皮膜を形成する表面処理。
注4） 製作した供試体の抵抗は，正常品に対して直流抵抗で ～4.3倍，負荷電流通電時の抵抗で ～9.4倍。
注5) 導体や接続部に加わる熱的ストレスの指標として用いられる。事故電流の大きさと継続時間の双方を反映するため，溶損や溶断に至る熱負荷を評価することができる。

概要 （英文）

Compression splices used in overhead transmission lines are widely applied for conductor termination and interconnection, but cases of melting and failure caused by poor contact due to improper installation or degradation have been reported. Even when no abnormalities are observed under normal load-current conditions, compression splices with poor contact may cause serious failures such as melting when a fault current flows. Because the magnitude and duration of fault currents vary among transmission lines, line specific condition assessment and risk assessment are required. In this study, current-carrying tests were conducted on test specimens incorporating compression splices with experimentally simulated degradation under both load-current and fault-current conditions. The results indicate that poor contact can be identified from splice temperature during load-current operation, and that line-specific failure risk can be estimated using this temperature together with the Joule integral of the expected fault current.

報告者

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