雨雪時の送電塔と絶縁子列の安全課題と対策
01 高圧送電塔の安全機構
**▍ 電気ショックリスクと絶縁措置**
高圧送電塔は風雨に耐え、重要な送電任務を担い、「高圧 - 危険」という警告を伴っています。この自然な疑問が浮かびます：これらの塔に触れると、実際に電気ショックを受けるのでしょうか？特に雨や雪のような悪天候条件下ではどうなるのでしょうか。
実際には、「高圧送電塔」の現象からその背後にある安全機構について深く掘り下げることができます。高圧線は裸導体を使用し、支持構造（塔/ポール）と絶縁子列の組み合わせによって電気ショックのリスクが隔離され、安全性が確保されます。前述の通り、高圧線は通常、裸導体を使用して電力を送電します。これらは帯電導体であり、確かに電気ショックの危険性があります。安全性を確保するため、支持構造と絶縁子列を組み合わせたアプローチが採用されています。塔は導体を地面から高く持ち上げ、絶縁子列は導体と金属塔との間に効果的な電気的絶縁を提供し、この潜在的なショックリスクを隔離します。
**▍ 雨や雪の影響**
しかし、雨や雪に直面すると状況は変わります。このときには、降水が絶縁子列の絶縁性能を低下させ、導電パスを形成し、リスクを増加させる可能性があることを考慮する必要があります。長期間の屋外運転中に、絶縁子列は様々な汚染物質を蓄積します。雨による濡れ効果で、これらの汚染物質は徐々に導電パスを形成します。絶縁パスが崩壊（フラッシュオーバー）すると、塔は帯電し、安全上の危険が生じます。このリスクを軽減するために、設計者は塔の絶縁子列を慎重に配置し、このような導電雨と汚染物質のパスの形成を最小限に抑えます。
02 絶縁子設計と課題
**▍ 絶縁設計とリスク**
正確な絶縁子列設計であっても、上図の赤線で示されるように、連続した導電パスを形成することは簡単ではありません - これは複雑な幾何学形状と正確な位置決めが必要です。しかし、これだけでも十分ではありません。熟練した技術を持っていても、最終的には、厳しい天候条件下では氷や雪の橋渡しが絶縁子を短絡し、絶縁性能を大幅に損なう可能性があります。特に解凍期や凍結雨の時期には、これが顕著です。連続した導電パスを形成する過程で、どの部分でも欠落または中断があれば、全体のパスが失敗します。想像してみてください、厳寒の冬に厚い氷と雪が線路絶縁子列を覆っている場合、氷/雪自体が電気を通す可能性があると心配しませんか？この可能性は存在します。重い氷付着（重い氷の形成）では、絶縁子列表面に氷の橋渡しが起こり、短絡を引き起こし、電気強度を大幅に低下させます。特に解凍時や凍結雨時には、絶縁子表面に水膜が形成され、フラッシュオーバーを引き起こし、導電パスの完全性（および故障）をさらに脅かします。
**▍ 予防戦略**
氷によるフラッシュオーバーを防止するため、通常、連続した氷の形成を妨げる2つの主要な絶縁子列設計戦略が採用されます：
- "V" 字形配置： 絶縁子列を "V" 字形に配置することで、垂直傾斜を大幅に減少させます。この傾斜設計は、氷袖が連続的に形成されることを難しくし、効果的に氷の橋渡しを防ぎ、また絶縁子列の自己清掃能力を向上させます。風と重力により、軽い汚染物質や小さな堆積物が除去されやすくなります。
"V" 字形配置とディスクサイズの交互配置（「インターレーシング戦略」）を使用して氷抵抗性を強化するが、極端な場合には失敗する可能性がある
- ディスクサイズの交互配置（「インターレーシング戦略」）： 特定の間隔で大径の絶縁子ディスクまたは大径のシェードを取り入れます。これらの大きな表面は、解凍時に溶けた水を効果的に導き、氷のプロファイルに断絶を作り出し、連続した氷の橋渡しまたは導電水膜パスの形成を防ぎます。この戦略は、絶縁子列の氷抵抗性を大幅に向上させ、フラッシュオーバーが発生する前に積極的にそれを防止します。
しかし、絶縁子列が完全に包まれるような非常に厳しい氷付着イベントでは、ディスクの交互配置戦略だけでは問題を完全に解決できないことがあります。除氷などの追加の対策が必要となるかもしれません。
