JP2002340967A

JP2002340967A - 送配電線の故障点検出方法およびその装置

Info

Publication number: JP2002340967A
Application number: JP2001145489A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yanase; 博之柳瀬; Tomiyuki Takeuchi; 富幸武内; Shiyuuko Satake; 周子佐竹; Masahide Ogawa; 雅英小川; Kunio Otaka; 邦雄尾高
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】暗電流や落雷によって誤動作せず、地上に設
置された送配電線における電気故障点を正確に検出す
る。【解決手段】複数の鉄塔に架設された送電線の故障の
際に発生する故障電流と音を測定して故障点を検出する
送電線の故障点検出装置において、電流センサ１１で測
定された電流のうち、少なくとも０．５サイクル以上の
故障電流を電流検出回路１３で検出するとともに、音波
センサ１５で測定された電気故障の際に発生する音のう
ち、周波数成分分別回路１６で周波数分別された閃絡音
を音波検出回路１７で検出し、この故障電流と閃絡音が
予め設定された時間内に検出された場合に、故障判定回
路１９が故障と判定して、表示回路２０で故障点の表示
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄塔や配電柱な
どの支持物に架設された送配電線の故障点を検出する故
障点検出装置に関し、特に地絡や短絡事故の故障点を検
出する送配電線の故障点検出方法およびその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の故障点検出装置は、内部に火薬や
例えば赤い布を設け、故障電流を検出すると、この火薬
を爆発させて外装の一部を取り外し、そこから布を外に
垂れ下げて故障点を知らせる閃絡表示器があった。ま
た、地絡事故の区間を検出するものとしては、特開平１
−１２３１６９号公報に記載されたものがあり、洞道
（トンネル）内に敷設された電力ケーブルの地絡事故の
際に発生する事故電流を電磁コイルで検出し、事故電流
が所定値を超えた場合に、所定時間だけ演算装置を動作
させ、その時間内のマイクロホンの出力値が暗雑音以上
のときにのみ、出力信号を出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、故障電
流は、架空地線を介して周囲の鉄塔に流れるので、この
周囲の鉄塔に設置されている複数の閃絡表示器でも、上
記と同様の爆発が起こることがあり、故障点の判別が複
雑になるとともに、この閃絡表示器は使い捨てなので、
設置コストが高くなるという問題点があった。

【０００４】また、特開平１−１２３１６９号公報に記
載の従来例は、地中線の洞道内を伝搬する音を測定する
ものであり、送配電線が架設される地上の設備およびそ
の周囲においては、風音、雷撃音、雨音、および電線表
面や碍子の沿面放電で発生するコロナ雑音などの様々な
暗電流が発生している。また、洞道内では、直撃雷はな
いが、地上に架設される送配電線には雷が直撃すること
がある。このため、この従来例を送配電線の故障点検出
に適用しても以下の問題点がある。

【０００５】すなわち、地上では、風音、雨音およびコ
ロナ雑音などの暗雑音が電気故障の発生時以外でも発生
しているので、従来例では、落雷時にマイクロホンが地
絡事故の音以外の上記暗雑音を検出してしまい、検出装
置が誤動作してしまう。また、洞道内では落雷はありえ
ないが、送配電線の設備およびその周囲には落雷があ
り、この場合、雷撃による電位変動が小さいときには、
地絡や短絡などの電気故障に至らない場合がある。

【０００６】しかし、従来例では、電力ケーブルに生じ
る磁界を電磁コイルで検出し、コンパレータで電磁コイ
ルにより生じた電圧の比較によって演算装置に起動をか
けているので、送配電線の設備に適用した場合、電磁コ
イルが上記設備やその近傍への落雷による雷電流で発生
する磁界を検出し、演算装置を起動してしまい、この雷
電流に続く落雷の音をマイクロホンが検出してしまっ
て、電気故障ではないのに故障を示す出力信号を出して
しまうことがある。

【０００７】さらに、磁界を検出する電磁コイルは、洞
道の天井に取り付けられているが、送配電線の故障点検
出では、故障電流は、空中の送配電線を流れる一方、送
配電線から支持物、架空地線、大地などを伝わって、故
障発生個所の周囲にも流れる場合があり、上記電磁コイ
ルをどの場所にどのように設置すればよいか判断できな
いという問題点があった。

【０００８】この発明は、上記問題点に鑑みなされたも
ので、暗雑音や落雷によって誤動作せず、地上に設置さ
れた送配電線における電気故障点を正確に検出できる送
配電線の故障点検出方法およびその装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、鉄塔や支柱などの複数の支持物に架
設された送配電線の故障の際に発生する故障電流と音を
電流センサおよび音波センサで測定して故障点を検出す
る送配電線の故障点検出方法およびその装置において、
前記測定された故障電流のうち、１０ｍｓ以降に流れる
電流を検出する電流検出手段と、雷電流が検出されてか
ら所定時間の音波検出待ち時間を設定する待ち時間設定
手段と、前記音波検出待ち時間後に測定された音のう
ち、所定周波数の音を検出する周波数検出手段と、前記
検出された所定周波数の音のうち、暗雑音以上の大きさ
の音を検出する音検出手段と、前記電流検出手段と音検
出手段が前記設定された時間以降に前記電流および音を
検出した場合に故障と判定する判定手段とを備えた送配
電線の故障点検出方法およびその装置が提供される。

【００１０】電流センサで測定された電流のうち、１０
ｍｓ以降の故障電流を電流検出手段で検出するととも
に、雷電流が検出されてから所定の音波検出待ち時間以
降に音検出手段で測定された音のうち、周波数検出手段
で周波数分別された閃絡（ショート）音を音波検出手段
で検出し、この検出した故障電流と閃絡音が前記設定さ
れた時間以降に検出された場合に判定手段が故障と判定
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る送配電線の故障点検出方法およびその装置の
好適な実施の形態を説明する。なお、この発明は、以下
の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

【００１２】図１は、この発明の実施の形態にかかる故
障点検出装置の構成原理を示す構成図である。なお、落
雷などによる地絡事故時の電気故障の場合には、送配電
線からの分流電流（故障電流）が鉄塔や支柱などの支持
物やこの支持物に架設される架空地線や大地を経由し
て、発電所内の発電機（電源）に流れることとなる。ま
た、送配電線同士の接触などによる短絡事故時の電気故
障の場合には、接触した一方の送配電線で折り返して分
流電流が電源に戻ることとなる。この送配電線からの分
流電流は、支持物や架空地線や大地に直接流れないが、
送配電線に流れるこの電流によって誘導電流（故障電
流）が支持物や架空地線や大地に流れる。この発明は、
これら故障電流を故障点検出方法およびその装置を用い
て検出するものである。

【００１３】図において、故障点検出装置１０は、変流
器（ＣＴ）または電磁コイルからなる電流センサ１１、
雷電流除去回路１２、電流検出回路１３、タイマ回路１
４、音波センサ１５、周波数成分分別回路１６、音波検
出回路１７、タイマ回路１８、故障判定回路１９、表示
回路２０および音波検出待ち時間設定回路２１とから構
成され、この故障電流を測定するため、支持物や架空地
線に、線路方向に分布して複数設置されている。

【００１４】電流センサ１１、雷電流除去回路１２、電
流検出回路１３およびタイマ回路１４は、この発明にか
かる電流検出手段を構成しており、電流センサ１１は、
支持物や架空地線に分流した故障電流を測定している。
雷電流除去回路１２は、測定された故障電流のうち、雷
電流が流れる時間経過以降の電流を電流検出回路１３に
通して、雷電流を除去している。電流検出回路１３は、
入力する電流の電流値が予め設定された電流値（閾値）
を超えた場合に、タイマ回路１４を起動させている。ま
た、タイマ回路１４は、電流検出回路１３からの信号に
よって予め設定された時間の間，信号を出力している。

【００１５】この雷電流は、一般的にＪＥＣ（日本電気
規格調査会）−２１２規格である１．２／５０μｓまた
は８／２０μｓでも知られているように、雷撃（事故）
発生時刻から数十μｓ〜数百μｓの間流れる（図２参
照）。そして、もし電気故障が発生すれば、図２に示す
ように、事故発生時刻から１００ｍｓ程度であっても、
故障電流が支持物や架空地線や大地に流れることとな
る。そこで、例えば標準遮断型鉄塔用として取り付けら
れた発電所の遮断器の場合には、事故発生後に動作して
送電を停止するまでの間を、流れる故障電流の５サイク
ル（商用周波数５０Ｈｚで１００ｍｓ、商用周波数６０
Ｈｚで８３．３ｍｓ）に設定することができる。

【００１６】このように設定することで、事故発生後に
流れる故障電流は、事故発生時刻から５サイクルの間流
れることとなる。また、もし落雷のみで、電気故障が発
生しない場合には、雷撃発生時刻から数ｍｓ以降には雷
電流も故障電流も発生していないこととなる。

【００１７】そこで、この実施の形態では、雷電流除去
回路１２の雷電流除去時間を事故発生時刻から１０ｍｓ
までとし、雷電流除去回路１２は、１０ｍｓ以降から５
サイクルまでの間の電流センサ１１出力を電流検出回路
１３に出力するように設定する。これにより、電流検出
回路１３は、この間の電流センサ出力が閾値を超える
と、タイマ回路１４を起動させる。

【００１８】ところで、この実施の形態にかかる故障点
検出装置は、故障電流検出に故障電流の０．５サイクル
を必要とする。そこで、この実施の形態では、好ましく
は雷電流除去回路１２の雷電流除去時間を事故発生から
最大で４．５サイクル（商用周波数５０Ｈｚで９０ｍ
ｓ、商用周波数６０Ｈｚで７５ｍｓ）に設定することも
可能である。これにより、雷電流除去回路１２は、事故
発生時刻から４．５サイクル〜５サイクル間の電流セン
サ１１出力を電流検出回路１３に出力しており、電流検
出回路１３は、この電流センサ出力が閾値を超えると、
タイマ回路１４を起動させる。

【００１９】また、発電所の遮断器が、例えば高速遮断
型鉄塔用として取り付けられている場合には、図３に示
すように、事故発生後に動作して送電を停止する時間
を、例えば流れる故障電流の２サイクル（商用周波数５
０Ｈｚで４０ｍｓ、６０Ｈｚで３３．３ｍｓ）に設定す
ることで、故障電流を事故発生から２サイクル後に遮断
することができる。そこで、この実施の形態では、雷電
流除去回路１２の雷電流除去時間を、例えば事故発生時
刻から１０ｍｓまでとし、雷電流除去回路１２は、１０
ｍｓ以降から２サイクルまでの間の電流センサ１１出力
を電流検出回路１３に出力するように設定する。これに
より、電流検出回路１３は、この間の電流センサ出力が
閾値を超えると、タイマ回路１４を起動させる。

【００２０】なお、この場合も、故障点検出装置は、故
障電流検出に故障電流の０．５サイクルを必要とするの
で、好ましくは雷電流除去回路１２の雷電流除去時間を
事故発生から最大で１．５サイクル（商用周波数５０Ｈ
ｚで４０ｍｓ、商用周波数６０Ｈｚで３３．３ｍｓ）に
設定し得る。これにより、雷電流除去回路１２は、事故
発生時刻から１．５サイクル〜２サイクル間の電流セン
サ１１出力を電流検出回路１３に出力しており、電流検
出回路１３は、センサ出力が閾値を超えると、タイマ回
路１４を起動させる。また、この実施の形態では、雷電
流除去回路１２の雷電流除去時間を、余裕を見越して事
故発生時刻から１０ｍｓまでとしたが、雷電流の発生が
上述したごとく、最大で数百μｓであることを考慮する
と、雷電流除去時間を例えば事故発生時刻から数ｍｓ、
つまり１ｍｓ〜２ｍｓに設定することも可能である。

【００２１】次に、タイマ回路１４およびこの発明にか
かる待ち時間設定手段を構成する音波検出待ち時間設定
回路２１の時間設定について説明する。例えば、図４に
示す架空送電線路の場合、支持物である鉄塔１の地上高
は、通常１００ｍ前後か、またはそれ以上である。な
お、図中、２は架空地線、３は送電線、４は碍子、５は
保護用アークホーンである。この場合に、鉄塔１での雷
撃などで電気故障（地絡事故による）が発生すると、鉄
塔１と送電線３との間で電位差が大きくなって、碍子４
の保護用アークホーン５間で閃絡（または逆閃絡）し
て、鉄塔１および架空地線２に故障電流が流れる。鉄塔
１に流れる電流は、電流センサ１１で検出され、閃絡音
は、鉄塔１内のいずれかの箇所で発生する。

【００２２】なお、上述したごとく、鉄塔の地上高は、
約１００ｍなので、故障点と最大離れて設置された故障
点検出装置１０を想定すると、その距離も、約１００ｍ
となる。したがって、雷電流が流れてから閃絡音が音波
センサ１５で検出されるまでの時間差は、音速を３４０
ｍ／ｓとすると、１００÷３４０で約０．３秒以内にな
る。

【００２３】また、鉄塔１の隣の鉄塔で電気故障が発生
した場合には、故障電流が架空地線や大地を経由して、
故障点検出装置１０が設置されている鉄塔１に流れる故
障電流を電流センサ１１が検出するが、この隣の鉄塔ま
では通常数百ｍ離れている。このため、鉄塔１で電気故
障が発生した場合の閃絡音の検出時間に比較して、隣の
鉄塔で故障が発生した場合には、鉄塔１での故障電流を
検出してから閃絡音を検出するまでの時間が長くなる。
通常、鉄塔間の距離は、４００ｍほど離れているので、
隣の鉄塔で発生した閃絡音が鉄塔１の故障点検出装置１
０で検出されるまでの時間は、４００÷３４０で約１．
２秒である。

【００２４】このように、鉄塔１で故障が発生した場合
に、電流が検出されてから閃絡音が検出されるまでの時
間差は、故障点と最大離れて設置された故障点検出装置
１０を想定した時に０．３秒以内になるので、この発明
のタイマ回路１４の信号の出力時間Ｔｄを予め０．３秒
に設定しておき、隣の鉄塔で発生した故障の際の閃絡音
の検出を除去している。

【００２５】一方、閃絡事故鉄塔をより高い精度で検出
するためには、音波の検出を電流検出後に行う必要があ
る。閃絡音を最も短時間で検出するには、検出装置１０
に最も近い碍子である最下部の碍子４と、例えば３ｍ以
上離して、検出装置１０を設置するものとする。これに
より、鉄塔１に流れる電流は、故障点検出装置１０の電
流センサ１１で検出され、閃絡音が検出されるまでの時
間差は、音速を３４０ｍ／ｓとすると、３÷３４０＝
８．８ｍｓとなり、故障電流の発生から８．８ｍｓで音
波センサ１５によって検出される。

【００２６】このように、鉄塔１で故障が発生した場合
に、電流が検出されてから閃絡音が検出されるまでの最
短の時間差は、８．８ｍｓとなる。音波センサ１５は、
例えばマイクロホンからなり、この故障の際に発生する
音を測定するので、音波検出待ち時間設定回路２１の待
ち時間を最大８．８ｍｓ、例えばマージンを含めて８．
０ｍｓに設定可能である。

【００２７】周波数成分分別回路１６は、この発明にか
かる周波数検出手段を構成しており、バンドパスフィル
タ（以下、「ＢＰＦ」という）またはハイパスフィルタ
（以下、「ＨＰＦ」という）からなっており、この測定
された音のうち、所定周波数の音を検出している。例え
ば、地絡や短絡の事故によって発生する閃絡音と、暗雑
音（音波センサ１５に風があたった場合の風音と、音波
センサ１５に雨があたった場合の雨音と、送配電線や碍
子から発生するコロナ雑音）との周波数特性は、図５に
示すような特性になる。

【００２８】図５において、横軸は各種音の周波数[ｋ
Ｈｚ]であり、縦軸は音波センサで測定された音圧レベ
ル[ｄＢＶ]である。ここで、閃絡音は、周波数帯域が０
〜６０ｋＨｚ以上にわたる特性を有している。また、コ
ロナ雑音は、閃絡音と似たような周波数特性を示してい
るが、この閃絡音より音圧レベルが低い。風音は、０〜
２０ｋＨｚまでの周波数特性を示しており、特に０〜３
ｋＨｚ程度の低周波数帯域で大きな音圧レベルを有して
いる。雨音は、４０ｋＨｚ程度までの周波数特性を有し
ているが、このコロナ雑音よりも音圧レベルは低い。

【００２９】このように、音圧レベルは、音源と音波セ
ンサとの位置関係によって相対的に変わるので、この発
明では、この閃絡音とその他の暗雑音とを区別するため
に、音波センサで測定された音圧レベルの大小を測定す
るとともに、音波センサで得られた信号を周波数成分分
別回路１６によって特定の周波数の信号を選別し、閃絡
音のみを選択、分別することとする。

【００３０】そこで、図５を参照すると、例えば暗電流
による音圧レベルの大きな周波数帯域は、２ｋＨｚ、好
ましくは３ｋＨｚ以下であるので、この周波数帯域領域
の音をＨＰＦからなる周波数成分分別回路１６で除去し
て検出しないようにすることが考えられる。また、例え
ば音波センサの周辺でラジオやステレオなどが、いわゆ
る可聴音を発信している場合、その可聴音を検出しない
ように、ＨＰＦ１６で可聴音帯である２０ｋＨｚまでの
音を除去し、閃絡音が有する２０ｋＨｚ以上の周波数成
分を検出することも考えられる。

【００３１】音波検出回路１７は、この発明にかかる音
検出手段を構成しており、周波数成分分別回路１６で検
出された所定周波数の音のうち、風音、雨音およびコロ
ナ雑音などのランダムに発生する暗雑音を除去してい
る。図５からも明らかなように、周波数が３ｋＨｚ当た
りを超えると、暗雑音の音圧レベルは大きく低下し、閃
絡音と暗雑音（例えば、暗雑音の中でもっとも高いコロ
ナ雑音）の音圧レベルの差が大きくなる。そこで、この
発明では、音波検出回路１７が検出する音の閾値を、３
ｋＨｚ当たりの暗電流雑音の音圧レベルより大きいレベ
ルに設定して、ランダムに発生する暗雑音を除去する。

【００３２】故障判定回路１９は、この発明にかかる判
定手段を構成しており、タイマ回路１４からの信号が出
力されている間、音波検出回路１７で所定周波数の音が
検出されたかどうか判定し、その判定結果を表示回路２
０に出力している。すなわち、故障判定回路１９は、タ
イマ回路１４の出力信号とタイマ回路１８の出力信号と
が発生している場合に、表示回路２０に信号を出力して
いる。表示回路２０は、この発明にかかる保持手段と表
示手段とを構成しており、故障判定回路１９からの判定
結果を保持し、この判定結果に基づいて故障点の表示を
行う。

【００３３】図６は、図１に示した故障点検出装置の具
体的な構成の一例を示す構成図であり、図７は、図６に
示した各部の出力波形を示す波形図である。なお、この
実施の形態では、発電所の遮断器が標準遮断型鉄塔用と
して取り付けられている場合について説明する。また、
図６において、図１と同一構成部分に関しては、説明の
都合上、同一符号を付記する。

【００３４】架空地線または鉄塔に流れる電流は、電流
センサ１１で検出され、整流・平滑回路１３ａで波形整
形され、電流比較回路（コンパレータ）１３ｂと音波検
出待ち時間設定回路２１に出力される（図７（ａ）参
照）。整流・平滑回路１３ａと電流比較回路１３ｂとゲ
ート（論理積）回路１３ｃは、電流検出回路１３を構成
し、ワンショットマルチバイブレータからなる遅延回路
１２ａとＮＯＴ回路１２ｂは、雷電流除去回路１２を構
成している。電流比較回路１３ｂには、予め検出する電
流の閾値が設定されており、整流・平滑回路１３ａから
入力する電流がこの閾値を超えると、ゲート回路１３ｃ
および遅延回路１２ａにトリガ信号を出力する（図７
（ｂ）参照）。

【００３５】遅延回路１２ａは、入力するトリガ信号
（電流比較回路出力）の立ち上がりから、雷電流が流れ
る時間を十分に経過した時間、例えば商用周波数が５０
Ｈｚの場合では、事故発生から２サイクルである４０ｍ
ｓ遅延させたパルス信号のトリガ信号をＮＯＴ回路１２
ｂに出力している（図７（ｃ）参照）。このトリガ信号
は、ＮＯＴ回路１２ｂで反転されてゲート回路１３ｃに
入力する。これにより、ゲート回路１３ｃは、このトリ
ガ信号の遅延された時間後にゲートを開いて電流比較回
路出力をタイマ回路１４に送出することができ（図７
（ｄ）参照）、タイマ回路１４は、ゲート回路１３ｃか
らの出力によって予め設定された時間だけ、信号を故障
判定回路１９を構成する論理積回路１９ａに出力してい
る（図７（ｅ）参照）。

【００３６】一方、整流・平滑回路１３ａからのセンサ
出力が入力すると、音波検出待ち時間設定回路２１は、
８．８ｍｓの音波検出待ちの信号を音波センサ１５へ出
力しており（図７（ｆ）参照）、音波センサ１５はこれ
によってオンする（図７（ｇ）参照）。ここで、図７の
音波検出パターン１および２に示すように、電気故障発
生から８．８ｍｓ以降に到達するこの故障発生時の閃絡
音は（図７（ｈ）、（ｌ）参照）、音波センサ１５で検
出され（図７（ｉ）、（ｍ）参照）、さらに増幅器１６
ａで増幅された後、増幅器１６ａとともに周波数成分分
別回路１６を構成するフィルタ回路１６ｂに入力する。
フィルタ回路１６ｂは、２ｋＨｚ以下の周波数帯域、１
０ｋＨｚ以下の周波数帯域、または２０ｋＨｚ以下の周
波数帯域を除去するＨＰＦ、もしくは２ｋＨｚ以上で１
０ｋＨｚ以下の周波数帯域、１０ｋＨｚ以上で２０ｋＨ
ｚ以下の周波数帯域、または２０ｋＨｚ以上で４０ｋＨ
ｚ以下の周波数帯域を通過させるＢＰＦのいずれかで構
成されている。この増幅器１６ａで増幅された閃絡音
は、このフィルタ回路１６ｂに設定された周波数成分の
みが通過して、音波比較回路１７ａに入力される。

【００３７】音波検出回路１７を構成する音波比較回路
（コンパレータ）１７ａには、予め検出する音量の閾値
（例えば−３０ｄＢＶの音圧レベル）が設定されてお
り、フィルタ回路１６ｂから入力する周波数成分がこの
閾値を超えると、タイマ回路１８に信号を出力する。タ
イマ回路１８は、音波センサからの出力によって予め設
定された、例えば５０ｍｓの間、信号を論理積回路１９
ａに出力している（図７（ｊ）、（ｎ）参照）。論理積
回路１９ａは、タイマ回路１４で設定された０．３秒間
の間に、音波比較回路１７ａからの信号出力があると、
この信号をラッチ回路（ラッチングリレー）２０ａに出
力する（図７（ｋ）、（ｏ）参照）。

【００３８】ラッチ回路２０ａとＬＥＤ表示回路２０ｂ
は、表示回路２０を構成しており、ラッチ回路２０ａ
は、論理積回路１９ａから信号入力があると、この信号
を保持し、ＬＥＤ表示回路２０ｂおよび接点出力として
後述する他の装置に出力する。ＬＥＤ表示回路２０ｂ
は、この信号に基づいて電気故障点の表示を行う。この
ように、例えば図７の音波検出パターン１および２に示
すように、故障点検出装置１０が設置された鉄塔に落雷
による雷撃があり、しかも電流センサ１１が雷電流に続
く故障電流を測定すると、タイマ回路１４の動作時間Ｔ
ｄ内に、音波比較回路１７ａからの信号がタイマ回路１
８および論理積回路１９ａを介してラッチ回路２０ａに
出力され、ＬＥＤ表示回路２０ｂによる電気故障点の表
示がなされる。

【００３９】また、電気故障が別の鉄塔で発生した場合
には、図７の音波非検出パターンに示すように、タイマ
回路１４の動作時間Ｔｄより遅い時間に、音波波形が発
生し（図７（ｐ）参照）、音波センサ１５出力は、オフ
のままで（図７（ｑ）参照）、タイマ回路１８は動作し
ないので（図７（ｒ）参照）、論理積回路１９ａの出力
はローレベルのままとなり、故障とは判定されない（図
７（ｓ）参照）。

【００４０】論理積回路１９ａの出力端は、ラッチ回路
２０ａの駆動部と接続されており、ラッチ回路２０ａ
は、論理積回路１９ａから出力があると、その状態を保
持し、ＬＥＤ表示回路２０ｂまたは接点に接続された装
置、例えば通信手段などを有する装置に出力する。ま
た、もしラッチ回路２０ａが保持状態であれば、例えば
監視者がリセットスイッチ２０ｃを押して、ラッチ回路
２０ａに逆方向の電流を流して、この保持状態を元に戻
せば、再び故障を検出することができる。なお、スイッ
チ２０ｄは、ＬＥＤ表示回路２０ｂの電源である電池／
蓄電池の消耗を防ぐための動作状態確認用のスイッチで
ある。

【００４１】このように、実施の形態によれば、雷電流
の流れが除かれる１０ｍｓ以降に流れ、かつ所定周波数
帯域で、所定音量レベルを超える故障電流を検出するの
で、風音や雨音やコロナ雑音などの暗雑音や落雷によっ
て誤動作せず、地上に架設された送配電線における電気
故障点を正確に検出することができる。なお、この実施
の形態では、故障点検出装置を最下部の碍子の下部（鉄
塔の中間部）に設置した場合を説明したが、この発明は
これに限らず、例えば図４に示すように、故障点検出装
置１０を鉄塔１の上部、下部（脚下）または架空地線２
に設置することも可能である。

【００４２】また、このように鉄塔の中間部に故障点検
出装置を設置する場合には、表示手段としてのＬＥＤ素
子による表示では監視者が認識しずらい場合もあるの
で、ＬＥＤ表示に代えて、例えば赤い布を垂れ幕として
垂らすように構成することも可能である。この場合に
は、上記装置内に収納された布の先端に錘を取り付ける
とともに、上記錘をヒンジで支え、故障電流が検出され
た時に、そのヒンジの支えを解除して上記布を錘の重さ
で外部に垂らすように構成するものなどが考えられる。

【００４３】さらに、この表示手段では、確認が完了し
た段階で、監視者が鉄塔に登って垂れ幕を故障点検出装
置内に戻す作業が必要となるので、例えばラッチ回路の
接点に無線データ送信装置を接続させ、ラッチ回路が保
持状態になると、接点出力をこの送信装置に送出して、
送信装置から故障点を示す旨の信号を送信させることも
可能である。この場合には、無線データ受信装置をもっ
た監視者が近くを通った時に、この送信装置からの信号
を受信装置で受信して、各送信装置に予め設定された識
別番号などをＬＥＤ表示させることによって故障点を認
識することが可能になる。さらにまた、この実施の形態
では、送電線の故障点検出について説明したが、支柱に
架設された配電線の場合にも、上記と同様に、故障点の
検出が可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、電
流センサで測定された電流のうち、１０ｍｓ以降の故障
電流を検出するとともに、故障電流が検出されてから所
定の音波検出待ち時間以降に測定された音のうち、周波
数分別された閃絡（ショート）音を検出し、この検出し
た故障電流と閃絡音が前記設定された時間以降に検出さ
れた場合に故障と判定するので、暗雑音や落雷によって
誤動作せず、地上に設置された送配電線における電気故
障点を正確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかる故障点検出装置
の構成原理を示す構成図である。

【図２】雷撃によって発生する雷電流と故障電流の波形
の一例を示す波形図である。

【図３】雷撃によって発生する雷電流と故障電流の波形
の他例を示す波形図である。

【図４】鉄塔における故障点検出装置の取り付け位置を
示す図である。

【図５】図１に示した故障点検出装置が検出する各種音
の周波数と音圧レベルの特性を示す特性図である。

【図６】図１に示した故障点検出装置の具体的な構成の
一例を示す構成図である。

【図７】図６に示した故障点検出装置の各部の出力波形
を示す波形図である。

【符号の説明】

１鉄塔２架空地線３送電線４碍子５保護用アークホーン１０故障点検出装置１１電流センサ１２雷電流除去回路１３電流検出回路１４タイマ回路１５音波センサ１６周波数成分分別回路１７音波検出回路１８タイマ回路１９故障判定回路２０表示回路２１音波検出待ち時間設定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐竹周子東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者小川雅英東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者尾高邦雄東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 2G033 AA01 AB01 AC02 AC04 AC06 AD18 AD21 AD30 AF02 AG09 AG14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の支持物に架設された送配電線の故
障の際に発生する故障電流と音を測定して故障点を検出
する送配電線の故障点検出方法において、電流センサで測定された電流のうち、故障発生から１０
ｍｓ以降の故障電流を検出するとともに、雷電流が検出
されてから所定の音波検出待ち時間以降に音波センサで
測定された音のうち、周波数分別された閃絡音を検出す
る検出工程と、前記検出された故障電流と閃絡音が前記設定された時間
以降に検出された場合に故障と判定する判定工程と、を含むことを特徴とする送配電線の故障点検出方法。
【請求項２】複数の支持物に架設された送配電線の故
障の際に発生する故障電流と音を測定して故障点を検出
する送配電線の故障点検出装置において、前記発生する故障電流のうち、故障発生から１０ｍｓ以
降の故障電流を検出する電流検出手段と、前記雷電流が検出されてから所定の音波検出待ち時間を
設定する待ち時間設定手段と、前記音波検出待ち時間後に測定された音のうち、所定周
波数の音を検出する周波数検出手段と、前記検出された所定周波数の音のうち、暗雑音以上の大
きさの音を検出する音検出手段と、前記電流検出手段と音検出手段が前記設定された時間以
降に前記電流および音を検出した場合に故障と判定する
判定手段とを備えたことを特徴とする送配電線の故障点
検出装置。
【請求項３】前記電流検出手段は、前記発生する故障
電流のうち、１０ｍｓ〜５サイクル間の故障電流を検出
することを特徴とする請求項２に記載の送配電線の故障
点検出装置。
【請求項４】前記電流検出手段は、前記発生する故障
電流のうち、４．５サイクル〜５サイクル間の故障電流
を検出することを特徴とする請求項３に記載の送配電線
の故障点検出装置。
【請求項５】前記電流検出手段は、前記発生する故障
電流のうち、１０ｍｓ〜２サイクル間の故障電流を検出
することを特徴とする請求項２に記載の送配電線の故障
点検出装置。
【請求項６】前記電流検出手段は、前記発生する故障
電流のうち、１．５サイクル〜２サイクル間の故障電流
を検出することを特徴とする請求項５に記載の送配電線
の故障点検出装置。
【請求項７】前記待ち時間設定手段は、前記雷電流が
検出されてからの音波検出待ち時間を前記支持物の高さ
に基づいて設定することを特徴とする請求項２に記載の
送配電線の故障点検出装置。