JP2002250749A

JP2002250749A - 分岐ケーブル線路の事故点特定方法及び特定装置

Info

Publication number: JP2002250749A
Application number: JP2001047904A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Kawasaki; 勝利川崎
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】分岐線路から更に分岐する様な、複雑な多分
岐ケーブル線路中に存在する事故点の特定作業を、容易
にしかも能率良く行なえる様にする。【解決手段】課電装置１１により、主線路１及び第一
〜第五の分岐線路１６〜２０に高電圧を印加し、事故点
βで放電させる。この結果発生したサージ電流を、セン
サ〜で検出し、その到達時刻及び検出レベルを求め
る。そして、この検出レベルが最も高いセンサと二番
目に高いセンサとの到達時刻に基づいて、事故点βを
求める計算を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る分岐ケーブル
線路の事故点特定方法及び特定装置は、例えば変電所等
に於いて、地下に埋設した高圧電力ケーブルの絶縁が劣
化して放電性地絡事故が発生した場合に、その事故が発
生した場所（事故点）の特定を行なう為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】変電所等に敷設したＣＶケーブル等の電
力ケーブルの絶縁被覆は、長期間に亙って多湿状態に置
かれる事で次第に劣化し、遂には絶縁破壊に結び付く放
電性地絡事故を発生する場合がある。上記電力ケーブル
が地中に埋設されたものである場合には、この様な放電
性地絡事故が地中で発生するので、修復の為に上記電力
ケーブルを掘り出したり、或は洞道内でケーブルの修復
個所を調査するのに先立って、事故点を特定する必要が
ある。この為に従来から、高電圧の印加に伴って事故点
で発生する、地絡事故電流であるサージ電流（パルス）
が上記電力ケーブルの両端に到達する時間の差を利用し
て、上記事故点を特定する事が行なわれている。

【０００３】即ち、放電性地絡事故を発生している電力
ケーブルの導体に高電圧を印加すると、事故点で放電
し、その結果発生したサージ電流が上記ケーブルの両端
に向けて進行する。そこで、この電力ケーブルの両端に
設置した１対の時計により、上記サージ電流が到達する
時刻（時間の経過に関する或る一瞬の占める位置を相対
的に表す語で、日常生活で使用する、ｘ時ｙ分の如き絶
対的なものである必要はない。本明細書全体で同じ。）
を計測し、到達した時刻の差と予め分っている上記電力
ケーブルの全長とから、上記事故点を特定する。

【０００４】特に、本発明の対象となる様な、主線路
と、この主線路から分岐した１本乃至複数本の分岐線路
とを備えた分岐ケーブル線路の事故点の特定作業を比較
的容易に行なえる事故点特定方法として従来から、特開
平８−１８４６３５号公報に記載されたものが知られて
いる。図２により、この公報に記載されている従来方法
に就いて、簡単に説明する。事故点を特定すべき分岐ケ
ーブル線路は、主線路１と、この主線路１から分岐した
複数本の分岐線路２ａ〜２ｃとから成る。これら各線路
１、２ａ〜２ｃの端部には、それぞれサージ電流を検出
する為のセンサ３ａ〜３ｅを設けている。これら各セン
サ３ａ〜３ｅは、ＧＰＳ（全地球測位システム）用衛星
から送られてくるＧＰＳ用のクロックパルスにより同期
した状態で、上記サージ電流が到達した時刻を、互いに
正確に関連付けて測定する。

【０００５】例えば、分岐線路２ａの途中のｘ点で絶縁
が劣化した場合、次の様にして、このｘ点を特定する。
先ず、上記主線路１の両端部に設けたセンサ３ａ、３ｂ
がサージ電流を検出した時刻同士の時間差から、事故点
の計算を行なう。この計算の結果、事故点は、上記主線
路１と上記分岐線路２ａとの分岐部４であると計算され
る。そこで、この分岐部４により上記主線路１から分岐
した上記分岐線路２ａの端部に設けたセンサ３ｃが上記
サージ電流を検出した時刻と、上記主線路１の一端部に
設けたセンサ３ａがサージ電流を検出した時刻との時間
差から、上記ｘ点を特定する。この様に上記公報に記載
された従来方法の場合には、上記主線路１の両端部に設
けた１対のセンサ３ａ、３ｂの検出時刻に基づいて事故
が発生した分岐線路２ａを特定し、次いで、事故点を挟
む状態で存在する、この分岐センサ２ａの端部に設けた
センサ３ｃと上記主線路１の一端に設けたセンサ３ａと
の検出時刻に基づいて、上記ｘ点を特定する様にしてい
る。

【０００６】上述の様な従来方法の場合には、主線路か
ら分岐した分岐線路から更に分岐線路が分岐する様な、
複雑な多分岐ケーブル線路の事故点を特定する事ができ
ない。この理由は、分岐線路２ａに事故点が存在した場
合、その分岐線路２ａを特定する作業を、主線路１の両
端部に設けた１対のセンサ３ａ、３ｂの測定値に基づい
て行なっている為である。即ち、最終的に事故点を特定
する為には、１対のセンサを結ぶ線路上に事故点が存在
する様に、この１対のセンサを選択しなければならない
が、上述した従来方法では、主線路から分岐した分岐線
路から更に分岐した別の分岐線路部分に事故点が存在し
た場合には、この事故点を特定する事ができない場合が
ある。

【０００７】

【先発明の説明】この様な従来方法の有する不都合を解
消する為の技術として、特願平１１−３４６３６８号に
係る分岐ケーブル線路の事故点特定方法がある。本発明
は、この先発明に係る事故点特定方法に類似するもので
あって、要件の多くの点がこの先発明と共通しているの
で、先ず、この先発明の方法に就いて、図３〜６により
詳しく説明する。

【０００８】先ず、図３〜４は、先発明の事故点特定方
法により、比較的簡単な分岐ケーブル線路で発生した事
故点を特定する場合に実施する、先発明の実施の形態の
１例に就いて示している。この分岐ケーブル線路は、主
線路１と、この主線路１から分岐した複数本（図示の例
の場合には５本）の分岐線路２ａ〜２ｅとから成る。こ
れら各線路１、２ａ〜２ｅの端部には、それぞれサージ
電流を検出する為の、図４に示す様なセンサ３ａ〜３ｇ
を設けている。即ち、上記主線路１の両端部にセンサ３
ａ、３ｂを設けると共に、それぞれの基端部をこの主線
路１に接続した上記各分岐線路２ａ〜２ｅの先端部に、
それぞれセンサ３ｃ〜３ｇを設けている。

【０００９】これら各センサ３ａ〜３ｇは、上記各線路
１、２ａ〜２ｅを構成する芯線５、５に流れる電流のみ
を検出するもので、本例の場合には上記各センサ３ａ〜
３ｇを、変流器６をこれら各芯線５、５の周囲に配置す
る事により構成している。尚、図４には、線路を３本の
ケーブル１２、１２により構成している例を示している
が、各線路を構成するケーブル１２、１２の数は特に問
題とはならない。線路が複数本のケーブル１２、１２に
より構成されており、このうちの何れかのケーブル１２
の絶縁が劣化した場合、先発明の方法により事故点の特
定作業を行なえば、その後、複数本のケーブル１２、１
２のうちから絶縁が劣化しているケーブル１２を特定す
る作業は、従来から広く知られている各種方法により、
容易に行なえる。但し、実際の場合には事故相ケーブル
が既知である場合が多く、この場合には事故相ケーブル
にのみ課電する。従って、健全相には殆ど電流が流れ
ず、複数本のケーブル（図示の例では３相）を一括して
計測しても、上記健全相の存在が事故点特定の妨げとな
る事はない。そして、事故点を特定さえすれば、その後
にケーブル１２を特定する作業は不要である。

【００１０】上記変流器６の検出信号は、波形取り込み
回路７を介してパルス到達時刻判定回路８に送り込んで
いる。上記各センサ３ａ〜３ｇに組み込んだ各波形取り
込み回路７は、時刻同期回路９により、互いに正確に時
刻同期させている。尚、この時刻同期回路９部分で時刻
同期させる手段としては、ＧＰＳ用衛星から送られてく
るＧＰＳ用のクロックパルスを取り込む為のＧＰＳアン
テナ、或は原子時計等を採用できる。何れにしても上記
各センサ３ａ〜３ｇ毎に設けた時刻同期回路９は、これ
ら各センサ３ａ〜３ｇ同士の間で時刻を同期させて、上
記各センサ３ａ〜３ｇにサージ電流が到達した時刻を正
確に関連付ける。

【００１１】上述の様な構成を有する上記各センサ３ａ
〜３ｇに組み込んだ、上記パルス到達時刻判定回路８が
判定した、これら各センサ３ａ〜３ｇにサージ電流が到
達した時刻は、モデム、或は変電所内に設置した構内Ｌ
ＡＮ等により、判定装置１０に送る。そして、この判定
装置１０は、後述する手順により、前記分岐ケーブル線
路中に存在する事故点を特定する。尚、事故点を特定す
る事故点特定作業を行なう際には、前記主線路１の一端
部（図３の左端部）に課電装置１１を接続する。

【００１２】次に、上述の様に各線路１、２ａ〜２ｅの
端部にセンサ３ａ〜３ｇを設け、主線路１の一端部に課
電装置１１を接続した状態で、事故点特定作業を行なう
状況に就いて説明する。先ず、この課電装置１１によ
り、上記主線路１並びにこの主線路１から分岐した前記
各分岐線路２ａ〜２ｅの芯線５、５に直流高電圧を印加
し、事故点で放電を発生させる。この様に事故点で発生
した放電に基づいて生じたサージ電流は、この事故点か
ら上記各線路１、２ａ〜２ｅの端部に向け、これら各線
路１、２ａ〜２ｅを構成する芯線５、５を、同じ速度で
送られる。尚、この様に芯線５、５をサージ電流が送ら
れる速度は既知である。

【００１３】この様にして上記各線路１、２ａ〜２ｅの
端部に送られたサージ電流は、上記各センサ３ａ〜３ｇ
で検出する。そして、このサージ電流を最も早く検出し
た第一のセンサと、二番目に検出した第二のセンサとの
検出時刻の時間差に基づいて、事故点を計算する。例え
ば、図３のα点で上記主線路１の絶縁性が劣化した（事
故点がα点である）とした場合には、図３の左から２番
目の分岐線路２ｂの端部に設けたセンサ３ｄが上記サー
ジ電流を最も早く検出する。次いで、図３の左から３番
目の分岐線路２ｃの端部に設けたセンサ３ｅが、上記サ
ージ電流を検出する。そこで、これら両センサ３ｄ、３
ｅがサージ電流を検出した時刻ｔ_3d、ｔ _3eと、これら両
センサ３ｄ、３ｅ間の距離Ｌ_3d-3e と、上記芯線５、５
中をサージ電流が送られる速度ｖとから、次式により、
最初にサージ電流を検出したセンサ３ｄから事故点αま
での距離ｘ_d を計算する。ｘ_d ＝（Ｌ_3d-3e ／２）−（ｔ_3e−ｔ_3d）×ｖ／２そして、この式に基づく計算値が、上記各線路の分岐部
から所定長さ以上離れている場合には、その計算値を事
故点として特定する。

【００１４】これに対して、上記式に基づく計算値が、
上記各線路１、２ａ〜２ｅの分岐部から所定長さ（例え
ば±１０ｍ）以上離れていない場合には、次の計算を行
なう。即ち、（本例の場合は異なるが）上記計算値が線
路の分岐部に該当した場合には、サージ電流を最も早く
検出した第一のセンサと二番目に検出した第二のセンサ
との間に事故点が存在しないと考えられる。又、非常に
早いサージ電流の速度ｖに基づいて行なう事故点特定の
精度上、或る程度の誤差は避けられない。そこで、上記
計算値が上記各線路の分岐部から所定長さ以上離れてい
ない場合には、上述の様に第一、第二のセンサ同士の間
に事故点が存在せず、事故点を求められなかったとし
て、次の計算を行なう。

【００１５】この様な場合に行なう次の計算は、上記計
算により特定された分岐部から分岐する分岐線路の端部
に設けた第三のセンサと、上記第一のセンサ又は上記第
二のセンサとの検出時刻の時間差によって事故点を計算
する。そして、この作業を、この計算値が上記各線路の
分岐部から所定長さ以上離れた値になるまで行なって、
上記事故点を特定する。この様にして行なう本発明の分
岐ケーブル線路の事故点特定方法によれば、主線路１か
ら分岐した分岐線路２ａ〜２ｅから更に分岐線路が分岐
する様な、複雑な多分岐ケーブル線路の場合でも、事故
点を確実に、しかも能率良く特定できる。尚、この様に
前記各センサ３ａ〜３ｇから送り込まれるサージ電流の
到達時刻を表わす信号に基づいて事故点を計算により求
める作業は、前記判定装置１０を構成するコンピュータ
にインストールしたソフトウェアにより、自動的に行な
う。

【００１６】更に、図５〜６は、先発明の分岐ケーブル
線路の事故点特定方法を実施する場合の、より具体的な
場合に就いて示している。事故点の特定を行なうべき多
分岐ケーブル線路は、図５に示す様に、主線路１の途中
に第一の分岐線路１６の一端を接続し、この第一の分岐
線路１６の途中に第二の分岐線路１７の一端を接続して
いる。又、この第一の分岐線路１６の他端に、第三の分
岐線路１８の中間部を接続して、その接続部を分岐部２
１としている。更に、この第三の分岐線路１８の中間部
に、第四、第五の分岐線路１９、２０の一端部を接続し
ている。そして、上記主線路１の両端部にセンサ
を、上記第二の分岐線路１７の他端部にセンサを、上
記第三の分岐線路１８の両端部にセンサを、上記第
四、第五の分岐線路１９、２０の他端部にセンサ
を、それぞれ設けている。尚、図５で各線路１、１６〜
２０の脇に示した数値は、各分岐部同士、或は各分岐部
と当該線路の端部との距離である。

【００１７】この様な多分岐ケーブル線路中、上記第一
の分岐線路１６の中間部で、上記第二の分岐線路１７の
分岐部２２からこの第一の分岐線路１６の他端側に２０
７ｍずれたβ部分で絶縁破壊に結び付く放電性地絡事故
が発生した場合に就いて検証した。上記主線路１の一端
部に上記センサに隣接して設けた課電装置１１により
上記各線路１、１６〜２０に直流高電圧を印加し、上記
β部分で放電に基づくサージ電流を発生させた。この結
果、上記各センサ〜が、図６（ａ）〜（ｇ）に示す
様な波形を観測した。尚、図６の（ａ）はセンサの観
測波形を、（ｂ）はセンサの観測波形を、（ｃ）はセ
ンサの観測波形を、（ｄ）はセンサの観測波形を、
（ｅ）はセンサの観測波形を、（ｆ）はセンサの観
測波形を、（ｇ）はセンサの観測波形を、それぞれ表
わしている。

【００１８】この図６（ａ）〜（ｇ）から、上記サージ
電流を最も早く検出した第一のセンサはセンサであ
り、二番目に検出した第二のセンサはセンサである事
が分かる。又、これらセンサの検出時刻の時間差が
０．８２５μｓである事も分かる。そこで、この時間差
に基づいて、上記センサから事故点までの距離と思わ
れる値ｘ₄ を、次の式により求める。ｘ₄ ＝477(m)/2−0.825(μｓ) ×156.4(m/μｓ)/2 ＝１７４（ｍ）この様にして求められた１７４ｍなる値は、上記センサ
から、前記第一の分岐線路１６と前記第三の分岐線路
１８との分岐部２１までの距離に一致する。従って、上
記１７４ｍなる値は、上記事故点を表わさないと判定す
る。

【００１９】そこで、次に、上記分岐部２１から分岐す
る第一、第二の分岐線路１６、１７の端部に設けた、第
三のセンサであるセンサ（センサでも良い）と、
上記センサ（センサでも良い）との検出時刻の時間
差によって事故点の特定を行なう。即ち、これら両セン
サの検出時刻の時間差、４．６４９μｓに基づい
て、上記センサから事故点である上記β部分までの距
離と思われるｘ₄ ´を、次の式により求める。ｘ₄ ´＝1475(m)/2 −4.649(μｓ) ×156.4(m/μｓ)/2 ＝３７４（ｍ）この様にして求められた３７４ｍなる値は、上記両セン
サの間に存在する分岐部２１、２２から十分に離れ
ているので、このセンサからセンサに向けて３７４
ｍ寄った部分を、事故点として特定する。尚、上記ｘ₄
´も分岐部の位置を表わす値となったならば、当該分岐
部に接続された何れかのセンサと上記センサ（又はセ
ンサ）との間で同様の作業を繰り返し行なう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な、先発明
に係る分岐ケーブル線路の事故点特定方法は、事故点を
特定する為の準備作業を容易に行なえるにも拘らず、複
雑な多分岐ケーブル線路の事故点を特定する作業を能率
良く行なえるが、条件によっては、作業能率をより一層
改善する為の改良の余地がある。

【００２１】先ず、事故点特定方法の手順の面から先発
明を見た場合、各センサへのサージ電流の到達時刻のみ
を利用している為、分岐部が存在した場合に演算処理を
複数回繰り返す必要が生じる可能性がある。この演算処
理が１回で済む方法を実現できれば、事故点の特定作業
の能率をより一層向上できる。

【００２２】又、事故点の特定作業に使用する装置の面
からは、次の様な点を改良する事が望まれる。即ち、先
発明の場合には、時刻同期をＧＰＳや原子時計により行
なうとしているが、ＧＰＳでは、地下に敷設したケーブ
ルの事故点特定作業を行なう際に、地下に設置したセン
サから地上に設置したＧＰＳアンテナまで信号を取り出
す為の配線が必要になる。この為、時刻精度の高いＧＰ
Ｓアンテナ自体が高価である事と相まって、事故点特定
作業の為の設備費が嵩んでしまう。一方、時刻同期を原
子時計により行なう場合も、原子時計自体が非常に高価
である為、やはり事故点特定作業の為の設備費が嵩む。
本発明の分岐ケーブル線路の事故点特定方法及び特定装
置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【００２３】

【課題を解決する為の手段】本発明の分岐ケーブル線路
の事故点特定方法及び特定装置のうち、請求項１に記載
した分岐ケーブル線路の事故点特定方法は、主線路と、
この主線路から分岐した１本乃至複数本の分岐線路とか
ら成る分岐ケーブル線路を構成する各線路の端部にサー
ジ電流を検出する為のセンサを設置する事により、これ
ら各線路に高電圧を印加した状態で事故点で発生する放
電に基づいて発生したサージ電流を上記各センサで検出
する。尚、本発明の場合、分岐ケーブル線路の停止状態
では勿論、活線状態でも事故点の特定作業を行なえる。
従って、上記高電圧とは、停止状態の場合には直流又は
交流高電圧とし、活線状態の場合には交流高電圧とす
る。特に、本発明の分岐ケーブル線路の事故点特定方法
の場合には、上記サージ電流を最も高いレベルで検出し
た第一のセンサと二番目に高いレベルで検出した第二の
センサとの検出時刻の時間差に基づいて、事故点を計算
する。

【００２４】又、請求項２に記載した分岐ケーブル線路
の事故点特定装置の場合には、複数のセンサと、主処理
装置と、それぞれ複数ずつの、光ファイバケーブルと、
計時手段と、センサ側処理装置とを備える。このうちの
複数個のセンサは、主線路及びこの主線路から分岐した
１本乃至複数本の分岐線路とから成る分岐ケーブル線路
を構成する各線路の端部に設置されたもので、サージ電
流を検出する為のものである。この様なセンサは、各線
路の端部に着脱自在に設けても良いが、常時監視システ
ムを構成する場合には、各線路の端部に固定したままと
しても良い。又、上記主処理装置は、上記各センサから
送り込まれる信号に基づいて事故点を算出する機能を有
する。又、上記光ファイバケーブルは、上記主処理装置
と上記各センサとの間に設置されたものである。又、上
記各計時手段は、上記各センサ毎に設けられて、上記各
線路の端部に上記サージ電流が到達した時刻を計測する
ものである。又、上記各センサ側処理装置は、上記各計
時手段が求めた時刻を表す信号を処理するものである。
そして、上記各センサ側処理装置から上記主処理装置
に、少なくともサージ電流の到達時刻を表す信号を送り
込み自在としている。

【００２５】又、上記各計時手段は、高周波発振器と、
カウンタと、同期手段と、ラッチ回路とを備える。この
うちの高周波発振器は、例えば１００ＭHz程度（分解能
を１０ｎｓ程度にする場合）の高周波信号を発振する。
又、上記カウンタは、上記各センサ毎に設けられて、上
記高周波発振器から送られてくる高周波信号の変動数を
計測する。又、上記同期手段は、上記主処理装置から上
記各光ファイバケーブルを通じて送られてくる同期信号
に基づいて、上記各カウンタを同期させる。又、上記ラ
ッチ回路は、上記各センサがサージ電流を検出する事に
基づいてこれら各センサから出力される事故信号と、上
記各カウンタが計測したカウント値とに基づき、上記サ
ージ電流の到達時刻を求める。更に、上記各センサ側処
理装置は、上記ラッチ回路により特定された、上記サー
ジ電流の到達時間を表す信号を、上記各光ファイバケー
ブルを通じて上記主処理装置に送る機能を有する。

【００２６】

【作用】前述の様に構成する本発明の分岐ケーブル線路
の事故点特定方法によれば、主線路から分岐した分岐線
路から更に別の分岐線路が分岐する様な、複雑な多分岐
ケーブル線路の場合でも、事故点を確実にしかも能率良
く特定できる。即ち、事故点で発生して各ケーブルを各
センサに流れるサージ電流のレベルは、これら各ケーブ
ルの分岐部を通過する毎に大幅に減衰する。例えば、分
岐部を介して接続されたケーブル同士のサージインピー
ダンスが互いに等しい場合には、当該分岐部を通過する
事によりサージ電流は１／３程度に減衰する。従って、
一般的な分岐ケーブル線路の場合には、サージ電流を最
も高いレベルで検出した第一のセンサと、二番目に高い
レベルで検出した第二のセンサとの間に事故点が存在す
る事になる。そこで、これら第一、第二のセンサの検出
時刻の時間差に基づいて、事故点を特定できる。

【００２７】又、上述の様に構成する本発明の分岐ケー
ブル線路の事故点特定装置によれば、事故点特定作業の
為の設備費の低廉化を図れる。即ち、１個の主処理装置
と複数個のセンサ側処理装置とを結ぶ光ファイバケーブ
ルに関しては、近年普及が進んでいる、配電自動化の為
の光ファイバケーブルを利用できる為、事故点特定作業
の為に専用の光ファイバケーブルを敷設する必要はな
い。又、計時手段を構成する、高周波発振器と、カウン
タと、同期手段と、センサ側処理装置とに関しても、特
に（ＧＰＳアンテナや原子時計を組み込むもの程）コス
トが嵩むものではない。従って、事故点で発生して各セ
ンサに伝わるサージ電流の到達時刻を正確に測定する装
置を、低コストで実現できる。更には、上記光ファイバ
ケーブルを利用する事により、常時監視システムを構築
する事も可能になる為、事故発生から復旧までに要する
時間の短縮も可能になる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の分岐ケーブル線
路の事故点特定装置の実施の形態の１例を示すブロック
図である。尚、本発明の分岐ケーブルの事故点特定装置
を分岐ケーブル線路に組み付けた状態は、前述した先発
明に係る分岐ケーブルの事故点特定方法を実施する状態
と同様になる。即ち、本発明の分岐ケーブルの事故点特
定装置を分岐ケーブル線路に組み付けた状態も、前述の
図５に示した様に、主線路１の両端部にセンサを、
第二の分岐線路１７の他端部にセンサを、第三の分岐
線路１８の両端部にセンサを、第四、第五の分岐線
路１９、２０の他端部にセンサを、それぞれ設けた
状態となる。これら各センサ〜は、事故点で発生し
て上記各線路１、１７〜２０を送られてくるサージ電流
を検出する機能を有する。尚、上記各センサ〜の構
造に就いては特に限定はしない。鉄心とコイルとを備え
たメタル式のものでも、或はファラデー効果を利用した
光磁界センサでも利用できる。立ち上がり速度の速いサ
ージ電流を高精度で検出できる事から、光磁界センサを
使用する事が好ましいが、メタル式のものでも、鉄心を
構成する鋼板の厚さを十分に小さくすれば、必要とする
検出精度を確保できる。又、上記各センサ〜の設置
位置に関しては、上記各線路１、１７〜２０を構成する
ケーブルの遮蔽層の接地状態等に応じて、上記サージ電
流を精度良く検出できる部分を選択する。

【００２９】特に、本発明の分岐ケーブルの事故点特定
装置の場合には、上記各センサ〜と図示しない主処
理装置との間に、光ファイバケーブル２３（図１参照）
を敷設して、この主処理装置と上記各センサ〜との
間での信号の伝達を自在としている。又、この主処理装
置は、これら各センサ〜から送り込まれる信号に基
づいて事故点を算出する機能を有する。又、これら各セ
ンサ〜には、図１に示す様な計時手段２４とセンサ
側処理装置２５とを、それぞれに組み込んでいる。尚、
上記光ファイバケーブル２３は、分岐ケーブル線路の事
故点特定装置の為の専用のものを敷設する必要はない。
高圧開閉器の自動操作や自動検針等の為に、変電所等と
高圧ケーブルを引き込んでいる大口需要家との間に敷設
した光ケーブルを利用する事ができる。

【００３０】このうちの計時手段２４は、上記各線路
１、１７〜２０の端部に上記サージ電流が到達した時刻
を計測するものである。又、上記センサ側処理装置２５
は、上記計時手段２４が求めた時刻を表す信号を処理し
て、上記主処理装置に、少なくとも上記各センサ〜
にサージ電流が到達した時刻を表す信号を、場合によっ
ては時刻を表す信号に加えて到達したサージ電流のレベ
ル（波高値）を表す信号を送り込む機能を有する。

【００３１】又、上記計時手段２４は、高周波発振器２
６と、カウンタ２７と、同期手段を構成するシフトレジ
スタ２８と、ラッチ回路２９とを備える。このうちの高
周波発振器２６は、例えば１００ＭHz程度（分解能を１
０ｎｓ程度にする場合）の高周波信号を発振する。この
様な高周波発振器２６は、上記各センサ〜毎に設け
た計時手段２４毎にそれぞれ設けても良いが、コスト低
減と計時精度の向上とを両立させる為には、上記主処理
装置の側に１個のみ設ける事が好ましい。何となれば、
各計時手段２４毎に別々の高周波発振器２６を設けた場
合には、各高周波発振器２６の周波数特性（特に発振す
る高周波信号の周波数）に関する精度を十分に高くしな
い限り、各高周波発振器２６毎の周波数の差が、そのま
ま事故点の測定精度に影響を及ぼす為である。

【００３２】これに対して上記高周波発振器２６を上記
主処理装置の側に１個のみ設け、この１個の高周波発振
器２６が発振する高周波信号を上記各光ファイバケーブ
ル２３を通じて上記各カウンタ２７に送り込む様にすれ
ば、上記高周波発振器２６の周波数特性を極端に高くし
なくても、十分な測定精度を確保できる。但し、１個の
高周波発振器２６で総ての計時手段２４の駆動を行なう
場合でも、高周波信号の周期のぶれを十分に低くする事
は必要である。この理由は、上記１個の高周波発振器２
６から上記各計時手段２４のカウンタ２７までの距離が
異なる為、上記周期のぶれがそのまま経過時間測定の誤
差の原因となる為である。

【００３３】又、上記カウンタ２７は、上記高周波発振
器２６から送られてくる高周波信号の変動数を計測（カ
ウント）する。即ち、この高周波数の変動数を計測する
事により、後述するリセット時点からの経過時間を求
め、この経過時間により時刻を求める。又、前記シフト
レジスタ２８には、上記主処理装置から上記各光ファイ
バケーブル２３を通じて同期信号を送り込む。上記シフ
トレジスタ２８は、この同期信号に基づいて、各センサ
〜毎に異なる所定の遅延時間の経過後に、上記カウ
ンタ２７にリセット信号を送り込む機能を有する。この
様なシフトレジスタ２８の遅延時間は、０〜１μｓ程度
までの間で任意に調節でき、且つ、上記高周波発振器２
６が発生する１００ＭHzの高周波信号に対応できる性能
を有する（調節精度が１０ｎｓ以下である）。そして上
記シフトレジスタ２８は、設定された遅延時間の後にリ
セット信号を発振して、上記カウンタ２７をリセットす
る。

【００３４】この様な機能を有する上記シフトレジスタ
２８の遅延時間は、上記主処理装置から前記センサ〜
までの距離に応じて、これら各センサ〜毎に異な
らせている。即ち、上記主処理装置からの距離が短く、
この主処理装置から送り出された同期信号が速く到達す
るセンサに付属のシフトレジスタ２８の遅延時間は長く
している。これに対して、上記主処理装置からの距離が
長く、この主処理装置から送り出された送り出された同
期信号が遅れて到達するセンサに付属のシフトレジスタ
２８の遅延時間は短くしている。即ち、上記主処理装置
から上記各センサ〜までの距離に比例する、同期信
号がこの主処理装置から各シフトレジスタ２８に達する
までの時間Ｔ₁ と、各シフトレジスタ２８の遅延時間Ｔ
₂ とは、厳密に関連付けている。より具体的には、これ
ら両時間の和（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ）が、総てのセンサ〜に
付属のシフトレジスタ２８に関して同じになる様に、各
シフトレジスタ２８の遅延時間を調節している。従っ
て、上記主処理装置から送り出される同期信号に基づい
て、上記総てのセンサ〜にそれぞれ付属したシフト
レジスタ２８が同時にリセット信号を出し、これら総て
のセンサ〜のカウンタ２７が同期させられる。

【００３５】又、前記ラッチ回路２９には、上記カウン
タ２７のカウント値を入力する他、上記各センサ〜
がサージ電流を検出した事を表す事故信号を、波形変換
器３０を介して送り込む様にしている。上記各センサ
〜が上記サージ電流を検出する事に伴って発生する事
故信号は、上記波形変換器３０を通過する事でＣ−ＭＯ
Ｓレベルに変換する事により、スレッシュホールド値
（トリガーレベル）を高く（１２Ｖ電源で３〜７Ｖ程
度）してから、上記ラッチ回路２９に送り込まれる。そ
して、このラッチ回路２９は、上記カウンタ２７が計測
したカウント値と上記事故信号とに基づいて、上記各セ
ンサ〜へのサージ電流の到達時刻を求める。この事
故信号は、上記波形変換器３０を通過してＣ−ＭＯＳレ
ベルに変換される事により、ＴＴＬレベルの場合（５Ｖ
電源でスレッシュホールド値が０．５〜０．７Ｖ程度）
よりも十分に高くなっているので、上記ラッチ回路２９
による上記事故信号の検出は、誤動作の可能性を低くし
て、安定して行なえる。

【００３６】上述の様に上記ラッチ回路２９は、上記各
シフトレジスタ２８からのリセット信号に基づいてリセ
ットされた後、上記波形変換器３０から送り込まれる事
故信号に基づいてラッチ（保持）する。この結果、リセ
ット後ラッチするまでの上記各カウンタ２７の測定値
（リセット時からの変動の回数＝カウント値）が、上記
サージ電流の到達時刻を表す信号として得られる。又、
必要に応じて上記ラッチ回路２９は、上記波形変換器３
０から送り込まれる事故信号のレベル（波高値）も、上
記到達時刻を表す信号に加えて取り込む。そして、上記
ラッチ回路２９は、この様にして得たカウント値、更に
は事故信号のレベルを表す信号を、前記各センサ側処理
装置２５に送り出す。そして、これら各センサ側処理装
置２５は、上記ラッチ回路２９により特定された、上記
サージ電流の到達時刻、更には事故信号のレベルを表す
信号を、通信制御により前記各光ファイバケーブル２３
を通じて前記主処理装置に送る。

【００３７】そして、この主処理装置は、前記各センサ
〜に付属の各センサ側処理装置２５から送り込まれ
る信号に基づいて事故点を算出する。この様に上記主処
理装置が事故点を算出するのは、到達時刻を表す信号の
みで行なう方法（第一の方法）と、到達時刻を表す信号
に加えて事故信号のレベルを表す信号も勘案して行なう
方法（第二の方法）とがある。このうちの第一の方法
は、前述した先発明（特願平１１−３４６３６８号）に
係る方法そのものである為、重複する説明は省略し、以
下、請求項１に係る発明である、上記第二の方法に就い
て、図６を参照しつつ説明する。尚、本発明の事故点特
定方法の場合には、前記光ファイバケーブル２３を使用
する事により構成した常時監視システムで、事故が発生
した瞬間に事故点の特定作業を行なえる。従って、この
場合には図５に示した課電装置１１は主線路１等に、交
流電圧を印加する。

【００３８】この図６（ａ）〜（ｇ）から、上記サージ
電流を最も早く検出した第一のセンサはセンサであ
り、二番目に検出した第二のセンサはセンサである
が、このうちのセンサが検出した事故信号のレベルは
低い。これは、事故点とセンサとの間に分岐点が２個
所存在する為、事故点とセンサとの距離が近いにも拘
らず、このセンサに達する事故信号のレベルが低くな
る為である。この事から明らかな通り、検出した事故信
号のレベルが低いセンサに関しては、当該センサと事故
点との間に複数の分岐部が存在する可能性が高い。複数
の線路の接続状態、更にはこれら各センサのサージイン
ピーダンス等にもよるが、この様に事故点との間に複数
の分岐部が存在する可能性が高いセンサの信号を利用し
ても、上記事故点の位置を最終的に求められる可能性が
低い。

【００３９】そこで、本例の場合には、検出した事故信
号のレベルが高いセンサを２個選出する。すると、図６
の（ｃ）（ｄ）から明らかな通り、センサの検出レベ
ルが最も高く、次いでセンサの検出レベルが高い事が
分かる。そこで、このセンサと上記センサとの検出
時刻の時間差によって事故点の特定を行なう。即ち、こ
れら両センサの検出時刻の時間差、４．６４９μｓ
に基づいて、上記センサから事故点であるβ部分まで
の距離と思われるｘ₄ ´を、次の式により求める。ｘ₄ ´＝1475(m)/2 −4.649(μｓ) ×156.4(m/μｓ)/2 ＝３７４（ｍ）この様にして求められた３７４ｍなる値から、上記セン
サからセンサに向けて３７４ｍ寄った部分を、事故
点として特定する。この様に、本発明の分岐ケーブル線
路の事故点特定方法によれば、事故信号の検出レベルを
表す信号を利用する事により、事故点の特定を常に１回
の計算で求める事ができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の分岐ケーブル線路の事故点特定
方法及び特定装置は、以上に述べた通り、低コストで設
置可能な装置を使用するにも拘らず、事故点を特定する
為の準備作業を比較的容易に行なえる。しかも、比較的
簡単な分岐ケーブル線路は勿論、分岐が繰り返される様
な多分岐ケーブル線路中で発生した放電性地絡事故の発
生地点を確実に特定できる。更に、必要に応じて、常時
監視システムの構築も可能にする為、事故発生から復旧
までに要する時間の短縮を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示すブロック図。

【図２】従来から知られている分岐ケーブル線路の事故
点特定方法の１例を説明する為の回路図。

【図３】先発明の実施の形態の１例を示す回路図。

【図４】この例でのセンサ取付部分のブロック図。

【図５】先発明及び本発明の具体的な実施例を示す回路
図。

【図６】この実施例で各センサが検出する波形を示す線
図。

【符号の説明】

１主線路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ分岐線路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇセンサ４分岐部５芯線６変流器７波形取り込み回路８パルス到達時刻判定回路９時刻同期回路１０、１０ａ判定装置１１課電装置１２ケーブル１６第一の分岐線路１７第二の分岐線路１８第三の分岐線路１９第四の分岐線路２０第五の分岐線路２１分岐部２２分岐部２３光ファイバケーブル２４計時手段２５センサ側処理装置２６高周波発振器２７カウンタ２８シフトレジスタ２９ラッチ回路３０波形変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主線路と、この主線路から分岐した１本
乃至複数本の分岐線路とから成る分岐ケーブル線路を構
成する各線路の端部にサージ電流を検出する為のセンサ
を設置する事により、これら各線路に高電圧を印加した
状態で事故点で発生する放電に基づいて発生したサージ
電流を上記各センサで検出し、このサージ電流を最も高
いレベルで検出した第一のセンサと二番目に高いレベル
で検出した第二のセンサとの検出時刻の時間差に基づい
て事故点を計算する分岐ケーブル線路の事故点特定方
法。
【請求項２】主線路及びこの主線路から分岐した１本
乃至複数本の分岐線路とから成る分岐ケーブル線路を構
成する各線路の端部に設置された、サージ電流を検出す
る為の複数のセンサと、これら各センサから送り込まれ
る信号に基づいて事故点を算出する機能を有する主処理
装置と、この主処理装置と上記各センサとの間に設置さ
れた複数本の光ファイバケーブルと、これら各センサ毎
に設けられて、上記各線路の端部に上記サージ電流が到
達した時刻を計測する計時手段と、この計時手段が求め
た時刻を表す信号を処理するセンサ側処理装置とを備
え、これら各センサ側処理装置から上記主処理装置に、
少なくともサージ電流の到達時刻を表す信号を送り込み
自在としており、上記各計時手段は、高周波発振器と、
上記各センサ毎に設けられてこの高周波発振器から送ら
れてくる高周波信号の変動数を計測するカウンタと、上
記主処理装置から上記各光ファイバケーブルを通じて送
られてくる同期信号に基づいて上記各カウンタを同期さ
せる同期手段と、上記各センサがサージ電流を検出する
事に基づいて上記各センサから出力される事故信号と上
記各カウンタが計測したカウント値とに基づいて上記サ
ージ電流の到達時刻を求めるラッチ回路とを備え、上記
各センサ側処理装置は、この到達時間を表す信号を上記
各光ファイバケーブルを通じて上記主処理装置に送る機
能を有するものである分岐ケーブル線路の事故点特定装
置。
【請求項３】各センサは、サージ電流の到達時間に加
えて、到達したサージ電流のレベルを検出し、このレベ
ルを表す信号を主処理装置に送る機能を有するものであ
り、この主処理装置は、各センサ側処理装置から送られ
てくる、各センサ毎に異なるサージ電流のレベルを表す
信号に基づいて、このサージ電流を最も大きなレベルで
検出した第一のセンサと二番目に大きなレベルで検出し
た第二のセンサとを特定し、これら両センサが上記サー
ジ電流を検出した時刻の時間差に基づいて事故点を算出
する機能を有する、請求項２に記載した分岐ケーブル線
路の事故点特定装置。