JP2006129581A

JP2006129581A - 高圧配電線選定システム

Info

Publication number: JP2006129581A
Application number: JP2004312659A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Shakuda; 周造尺田
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】架線する状況に応じて種々の条件を考慮しながら、一定の水準で確実に高圧配電線を選定することができるシステムを提供する。
【解決手段】高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する高圧配電線選定システム１であって、発生した高圧配電線の架線工事計画に関する架線工事計画情報を管理する架線計画情報データベース１１０、高圧配電線を選定する際の技術的及び経済的な選定基準が示された選定基準データベース１２０、及び高圧配電線を選定する際に、架線状況に応じて予め考慮すべき考慮条件が設定された考慮条件データベース１３０を含むデータベース１００と、データベース１００を参照しながら、発生した架線工事計画情報に基づいて、変電所からの架線距離との関係から選定基準及び考慮条件の何れをも満足する断面積からなる電線を選定する電線選定手段１１とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力会社の設計者などが、高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定するための高圧配電線選定システムに関する。

従来から、発電所や変電所などから各家庭や工場などの顧客に対して電力を供給するには、電柱を用いて架線される架空電線路やケーブルを地中に埋設した地中電線路が用いられてきた。このうち、電柱を用いて架線される架空電線路には、発電所・変電所などから直接的に需要所に至る配電線が用いられている。この配電線には、高圧配電線と低圧配電線とがあり、特に、高圧配電線には６６００Ｖもの高電圧が使用されることにも伴い、一般的に、設計・工事・維持などを含む高圧配電線にかかる業務を一定の基準に基づいて確実に遂行することが要求されていた。

また、高圧配電線を架線する際には、設計者などが架線する状況に応じて種々の条件を考慮しながら所定の選定基準に基づいて、架線に使用する最適な電線を選定することも要求されていた。

しかしながら、現状の高圧配電線にかかる業務では自動化されたシステムが用いられておらず、例えば、企業内の設計者が大人数である場合、一定の水準を確実に維持して配電線を選定することは困難であった。さらに、自動化されていない現状のシステムでは、かかる業務が大規模であり且つ作業関係者が広範囲にわたる程、必要な情報を共有することが困難となるため、例えば、伝達すべき周知事項が滞ってしまうなどの原因から、種々の状況に応じて考慮すべき条件を満たさない電線が架線されてしまい、工事後に電線を再選定して架線し直す必要が生じてしまうといった問題もあった。

また、従来から高圧配電線にかかる種々の技術が提案されているが（特許文献１、２、３、及び４参照）、上述のような要求を満足する高圧配電線を選定できるようなシステムは提案されていなかった。

特開平１１−２８９６６１号公報特開平１１−２８９６６４号公報特開２００３−２０９９２６号公報特開平０５−１１５１２５号公報

本発明はこのような事情に鑑み、架線する状況に応じて種々の条件を考慮しながら、一定の水準で確実に高圧配電線を選定することができる高圧配電線選定システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する高圧配電線選定システムであって、発生した高圧配電線の架線工事計画に関する架線工事計画情報を管理する架線計画情報データベース、高圧配電線を選定する際の技術的及び経済的な選定基準が示された選定基準データベース、及び高圧配電線を選定する際に、架線状況に応じて予め考慮すべき考慮条件が設定された考慮条件データベースを含むデータベースと、前記データベースを参照しながら、前記架線工事計画情報に基づいて、変電所からの架線距離との関係から前記選定基準及び考慮条件の何れをも満足する断面積からなる電線を選定する電線選定手段とを具備することを特徴とする高圧配電線選定システムにある。

かかる第１の態様では、高圧配電線を架線する際の架線工事計画情報、選定基準、考慮条件がデータベース上で管理され、このデータベースを参照しながら、架線工事計画情報に基づいて、変電所からの架線距離との関係から選定基準及び考慮条件の何れをも満足する電線が選定される。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記選定基準データベースには、少なくとも電線仕様及び電流情報が含まれており、前記電線選定手段は、架線距離を所定の区間に分割し、当該区間毎の送出電流又は区間の平均電流に応じて電線の線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システムにある。

かかる第２の態様では、架線距離が所定の区間に分割され、その区間毎の送出電流又は区間の平均電流に応じて電線の線種が選定される。これにより、電線に流れる種々の電流値を基準として確実に電線の線種を選定することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記考慮条件データベースには、許容電圧降下に関する条件が含まれており、架線距離が長距離に亘る場合には、前記電線選定手段は、当該条件に応じた線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システムにある。

かかる第３の態様では、架線距離が長距離に亘る場合に、許容電圧降下に関する条件に応じた線種が選定される。これにより、変電所からの架線距離を考慮して、より確実に電線を選定することができる。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記考慮条件データベースには、幹線電線に関する条件が含まれており、前記架線計画情報データベースに中長期計画の実施予定が含まれている場合には、前記電線選定手段は、当該幹線電線に関する条件に応じた線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システムにある。

かかる第４の態様では、中長期計画の実施予定がある場合に、幹線電線に関する条件に応じた線種が選定される。これにより、将来的な使用用途などを考慮して、より確実に電線を選定することができる。

本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記考慮条件データベースには、短絡時の許容短絡電流値に関する条件が含まれており、分岐線が架線される場合には、前記電線選定手段は、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡容量の限度内となるように、変電所から分岐線と交差する分岐点までの電線を選定することを特徴とする高圧配電線選定システムにある。

かかる第５の態様では、分岐線が架線される場合に、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡容量の限度内となるように、変電所から分岐点までの電線が選定される。これにより、分岐線の架線状況に応じて、より確実に電線を選定することができる。

本発明の高圧配電線選定システムによれば、高圧配電線を選定する際の基礎となる情報が統一的に管理されているデータベースを参照しながら、ある架線工事計画に基づいて、所定の技術的及び経済的な選定基準、予め考慮すべき条件の何れをも満足する電線が選定される。従って、本発明によれば、データベースで管理されている所定の情報に基づいて、架線する状況に応じた種々の条件を考慮することができるため、例えば、設計者が大人数であってもその設計者の技能レベルに関わらず、一定の水準で高圧配電線を確実に選定することができる高圧配電線選定システムを提供することが可能となる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態に係る高圧配電線選定システムのシステム構成図である。なお、本実施形態は、電力会社又はその関連会社の設計者が、ある架線工事計画に基づいて高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する場合を例示している。

図示するように、本実施形態の高圧配電線選定システム１は、高圧配電線選定サーバ１０と、少なくとも１つの端末２０とがネットワーク２を介して接続されており、高圧配電線選定サーバ１０と端末２０との連携により高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する。

ここで、高圧配電線選定サーバ１０は、不図示のＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置、表示部、操作部、及び通信部等を含み構成される情報通信機器であり、電力会社に設置されて高圧配電線を架線する際に必要な各種情報を格納して管理すると共に、ネットワーク２を介して接続されている端末２０との連携により、高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する。

具体的には、図示するように、高圧配電線選定サーバ１０は、少なくとも、電線選定手段１１、データベース（以下、「ＤＢ」とも称する）１００を含み構成されている。

電線選定手段１１は、データベース１００を参照しながら、架線工事計画に基づいて、変電所からの架線距離との関係から一定の選定基準及び考慮条件の何れをも満足する断面積からなる電線を選定する。具体的には、架線する距離を所定の区間に分割して、後述する選定基準ＤＢ１２０を参照しながら、分割した区間毎の送出電流又は区間の平均電流に応じて電線の線種を選定する。さらに、架線する距離が長距離に亘る場合には、後述する考慮条件ＤＢ１３０を参照しながら、許容電圧降下に関する条件に応じた線種を選定する。さらに、中長期計画がある場合には、後述する考慮条件ＤＢ１３０を参照しながら、幹線電線に関する条件に応じた線種を選定する。さらに、分岐線が架線される場合には、後述する考慮条件ＤＢ１３０を参照しながら、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡容量の限度内となるように、変電所から分岐線と交差する分岐点までの電線を選定する。

ここで、データベース１００とは、架線計画情報ＤＢ１１０、選定基準ＤＢ１２０、考慮条件ＤＢ１３０を少なくとも含んで構成されるデータベースであり、高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する際に必要な各種情報が格納されている。

架線計画情報ＤＢ１１０には、発生した高圧配電線の架線工事計画に関する架線工事計画情報が格納されている。この架線工事計画情報とは、例えば、変電所から架線地点までの架線距離、中長期計画の有無、地域情報、工事目的などを示す情報であり、架線工事計画が発生する度に格納される。このうち、工事目的とは、例えば、新規な顧客からの申し込みで発生する電力供給工事、地域の需要容量に対応させるための電力強化工事、設備機能を維持するために古くなった電柱及び電柱を交換するための改良工事などである。これにより、例えば、設計者は、上述のような架線工事計画に含まれているあらゆる情報に基づいて、電線を選定することができる。また、例えば、設計者は、端末２０を現地からの携帯用端末として接続することで、上述のような架線工事計画に含まれているあらゆる情報を参照しながら現地調査などに使用することも可能となる。

選定基準ＤＢ１２０には、高圧配電線を選定する際の技術的及び経済的な選定基準が格納されている。ここで技術的な選定基準とは、例えば、電線に関する電線情報、各種状況毎の電流情報などを示す情報である。このうち、電線情報とは、例えば、電線の材料、電線の断面積、電線の許容電流値などであり、選定対象となる電線が種類別、すなわち線種毎に分類されている。また、電流情報とは、例えば、常時の電流に基づいて末端集中負荷として計算された電流区分、所定の区間毎の送出電流、所定の区間の平均電流などであり、これにより、例えば、設計者は、電流区分に基づいて、架線する距離を所定の区間に分割し、その区間毎の送出電流又は区間の平均電流を検討して電線の線種を選定することができる。一方、経済的な選定基準としては、例えば、架線する電線を使用する年数などが示されている。これにより、例えば、設計者は、耐久性を視野に入れて電線を選定することができる。

考慮条件ＤＢ１３０には、架線状況に応じて予め考慮すべき考慮条件が設定されている。この考慮条件とは、許容電圧降下、融通電流、需要増加率、許容短絡電流などの条件を示す情報であり、電線選定手段１１によって、線種が選定される際の条件となる。ここで、許容電圧降下とは、架線する距離が長距離となる場合に考慮される条件であり、融通電流及び需要増加率とは、中長期計画の実施予定がある場合に考慮される条件である。一方、許容短絡電流とは、分岐線が架線される場合に考慮される条件であり、例えば、図２に示すように変電所から分岐線と交差する分岐点までに使用される電線の組み合わせを選定する際の指標としてもよい。図２に示す例では、変電所から分岐点までの電線が幹線Ｌとして示され、この幹線Ｌが複導体Ｌｄと単導体Ｌｓとの組み合わせにより示されている。これら複導体Ｌｄと単導体Ｌｓとは、電線の断面積が相違しており、本実施形態では、複導体Ｌｄは、単導体Ｌｓの２倍の断面積を有するものであることを想定している。また、このときの前提条件として、変電所の引出口短絡容量、電線の断面積、短絡電流の持続時間、短絡前の導体温度、短絡時の最高許容温度などを予め設定しておく必要がある。このように予め設定された前提条件から、幹線Ｌについて、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡電流値以下となる複導体Ｌｄと単導体Ｌｓとの最適な長さの組み合わせを選定することができ、これにより、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡容量の限度内となるような条件を満足する電線を選定することができる。

なお、上述のような高圧配電線選定サーバ１０は、一般的なコンピュータの各種機能を備える情報通信機器であればよく、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバなどが挙げられる。

一方、端末２０は、電力会社にかかる架線工事計画に基づいて、使用する電線の選定を含む設計作業を実施する設計者などによって使用される電力会社内の端末又は関連会社の端末である。また、例えば、設計時に現地調査が必要な場合には、現地からネットワーク２に接続することで、高圧配電線選定サーバ１０で管理されている情報を参照しながら、現地調査又は現地調査に基づく設計変更などを実施することも可能となる。

なお、上述のような端末２０は、一般的なコンピュータの各種機能を備える情報通信機器であればよく、例えば、パーソナルコンピュータ、ノートパソコンが挙げられ、現地に持ち運び可能な携帯用の端末であってもよい。

ここで、高圧配電線を選定する際の手順について図３を用いて説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る高圧配電線の選定処理を示すフローチャートである。

図示するように、架線工事計画が発生すると、まず、設計者などによって、その架線工事計画で架線される距離が確認される（Ｓ１）。このとき、具体的には、設計者などが端末２０からネットワーク２を介して高圧配電線選定サーバ１０にアクセスすることで、架線計画情報ＤＢ１１０を参照しながら、架線工事計画にかかる情報を確認して、電線選定手段１１により架線する際に使用する電線の選定処理が開始される。

そして、電線選定手段１１は、選定基準ＤＢ１２０を参照しながら、技術的及び経済的な選定基準を満足する電線の線種を選定する（Ｓ２）。具体的には、電線選定手段１１は、架線工事計画に含まれている電流区分に基づいて、変電所から架線地点までの架線距離を所定の区間に分割して、その区間毎の送出電流又は区間の平均電流、及び使用する年数を満足する断面積からなる線種を電線情報から選定する。

ここで、電線選定手段１１は、ステップ２で選定した電線が、一般に高圧配電線を選定するに際し、考慮すべきあらゆる条件が網羅された電線が選定されているか否かを確認する。

まず、架線距離が長距離であるか否かが判断されて（Ｓ３）、架線距離が考慮されているか否かが確認される。例えば、架線工事計画に含まれている架線距離が、所定距離以上である場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）には、考慮条件ＤＢ１３０が参照されて、この考慮条件ＤＢ１３０に含まれる許容電圧降下に関する条件が考慮される（Ｓ４）。すなわち、変電所からの架線距離が長くなる場合など、変電所からの送出電流が供給されるまでに電圧が低下してしまう可能性があるため、このような事態を考慮した電線が選定される。これにより、ステップＳ２で選定された電線の断面積を変電所からの架線距離に応じて再検討して変更することができる。一方、架線距離が長距離でない場合（Ｓ３；Ｎｏ）には、そのまま後述するステップＳ５に移行する。

次いで、中長期計画の実施予定があるか否かが判断されて（Ｓ５）、経営計画が考慮されているか否かが確認される。例えば、架線工事計画情報に中長期計画有りが示されている場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）には、考慮条件ＤＢ１３０が参照されて、この考慮条件ＤＢ１３０に含まれる幹線電線に関する条件が考慮される（Ｓ６）。すなわち、中長期計画が有る場合には、将来に幹線または幹線となることが予想されるため、融通電流、需要増加率の増加などを考慮して電線が選定される。これにより、ステップＳ４で再検討された電線の断面積を中長期計画の有無に応じてさらに再検討して変更することができる。一方、中長期計画の実施予定がない場合（Ｓ５；Ｎｏ）には、そのまま後述するステップＳ７に移行する。

次いで、分岐線が架線されるか否かが判断されて（Ｓ７）、分岐線が架線される際の条件が確認される。例えば、架線工事計画情報に基づいて分岐線が架線される場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）には、電線選定手段１１によって、考慮条件ＤＢ１３０が参照されて、この考慮条件ＤＢ１３０に含まれる短絡時の許容短絡電流値に関する条件が考慮される（Ｓ８）。すなわち、分岐線が架線される場合には、分岐線が短絡した際に短絡電流が許容短絡容量の限度内となるように、変電所から分岐線と交差する分岐点までの電線が選定される。これにより、分岐線を架線するか否かに応じて、ステップＳ６で再検討された電線をさらに再検討して変更することができる。一方、分岐線が架線されない場合（Ｓ７；Ｎｏ）には、そのまま後述するステップＳ９に移行する。

最終的に、高圧配電線を架線する際に使用する電線の線種が決定される（Ｓ９）。すなわち、ステップ２において、技術的及び経済的な選定基準から選定された電線を、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７に示す状況に応じて、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８に示す条件を考慮した上で、最終的に使用する電線が決定される。

以上説明したように、本実施形態の高圧配電線選定システム１では、ある架線工事計画に基づき、一定の選定基準や架線する状況に応じた種々の条件を考慮した電線が選定されるため、例えば、設計者の技能レベルに関わらず、最適な電線を一定の水準で確実に選定することができる。

また、本実施形態の高圧配電線選定システム１では、選定基準及び考慮すべき条件がデータベース１００上で統一的に管理されているため、設計者がデータベース１００上で管理されている情報を共有することで、所定の架線工事計画、選定基準、考慮すべき条件に基づく最適な電線を効率的に選定することも可能となる。

なお、上述した実施形態では、高圧配電線選定サーバ１０と、この高圧配電線選定サーバ１０にネットワーク２を介して接続される端末２０とで高圧配電線選定システム１を構成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、高圧配電線選定サーバ１０に、各種データの入出力を行う入出力手段を設けることで、高圧配電線選定サーバ１０が独立した高圧配電線選定システムとして機能するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る高圧配電線選定システムのシステム構成図である。本発明の一実施形態に係る高圧配電線選定システムにおいて分岐線が架線される際に考慮すべき条件の一例を説明する図である。本発明の一実施形態に係る高圧配電線の選定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０高圧配電線選定サーバ
１１電線選定手段
２０端末
１００データベース
１１０架線計画情報ＤＢ
１２０選定基準ＤＢ
１３０考慮条件ＤＢ

Claims

高圧配電線を架線する際に使用する電線を選定する高圧配電線選定システムであって、
発生した高圧配電線の架線工事計画に関する架線工事計画情報を管理する架線計画情報データベース、高圧配電線を選定する際の技術的及び経済的な選定基準が示された選定基準データベース、及び高圧配電線を選定する際に、架線状況に応じて予め考慮すべき考慮条件が設定された考慮条件データベースを含むデータベースと、
前記データベースを参照しながら、前記架線工事計画情報に基づいて、変電所からの架線距離との関係から前記選定基準及び考慮条件の何れをも満足する断面積からなる電線を選定する電線選定手段とを具備することを特徴とする高圧配電線選定システム。
請求項１において、前記選定基準データベースには、少なくとも電線仕様及び電流情報が含まれており、前記電線選定手段は、架線距離を所定の区間に分割し、当該区間毎の送出電流又は区間の平均電流に応じて電線の線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システム。
請求項１又は２において、前記考慮条件データベースには、許容電圧降下に関する条件が含まれており、架線距離が長距離に亘る場合には、前記電線選定手段は、当該条件に応じた線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システム。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記考慮条件データベースには、幹線電線に関する条件が含まれており、前記架線計画情報データベースに中長期計画の実施予定が含まれている場合には、前記電線選定手段は、当該幹線電線に関する条件に応じた線種を選定することを特徴とする高圧配電線選定システム。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記考慮条件データベースには、短絡時の許容短絡電流値に関する条件が含まれており、分岐線が架線される場合には、前記電線選定手段は、分岐線が短絡した際の短絡電流が許容短絡容量の限度内となるように、変電所から分岐線と交差する分岐点までの電線を選定することを特徴とする高圧配電線選定システム。