JP2006349589A - 配電線位相検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 活線状態の高圧電線路に接続される高圧バイパスケーブルの位相を簡易且つ安全に検相できる配電線位相検出方法を提供する。
【解決手段】 工事用開閉器２を開放状態にして高圧バイパスケーブル１を活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、この高圧バイパスケーブル１を形成する電源側ケーブル１１と負荷側ケーブル１２との各遮蔽層１１ｃ、１２ｃを接地１３し、この電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２の各相毎に各変流器３、４を配設し、この変流器３、４で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブル１１と負荷側ケーブル１２との位相の一致を判別することから高圧バイパスケーブル１の課電状態であって高圧電流が通電する前に充電電流の電流波形を変流器で検波して位相を検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブル１の位相を検出できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多線式の交流配電線の工事区間に高圧バイパスケーブルを接続する際に、この高圧バイパスケーブルの各位相を検出する配電線位相検出方法に関する。

従来、この種の配電線位相検出方法として、高圧バイパスケーブルに工事用開閉器が介装されてこの工事用開閉器が検相機能を備えるもの、また多線式の交流配電線の線路に直接検相器を配設、例えば高圧充電部又は分圧電極に検相器を接触させて検相するもの等があった。前記工事用開閉器の検相機能による場合としては、特開平５−１３５６６６号公報及び特開昭６２−６０４３４号公報に開示されるものがある。

また、前記線路に直接検相器を配設する場合としては、特開平６−１５３４２２号公報及び実開昭６２−３３６４２号公報に開示されるものがある。
特開平５−１３５６６６号公報 特開昭６２−６０４３４号公報 特開平６−１５３４２２号公報 実開昭６２−３３６４２号公報

しかしながら、従来の配電線位相検出方法は以上のように構成されていたことから、工事用開閉器の検相機能による場合には、高圧バイパスケーブルを接続している高圧の配電線での検相が必要となり、高圧充電部への近接に伴う作業の危険性が大きく、また接続部が離反しているときには作業性が悪いという課題を有していた。

また、多線式の交流配電線の線路に直接検相器を配設する高圧充電部接触方式の場合には、極めて高い絶縁性を備える接続構成としなければならず、装置構成が繁雑化し作業の危険性が増大するという課題を有する。さらに、分圧電極に検相器の電極を接触させる場合には、機器用ブッシング又はケーブル終端に分圧電極を予め配設しなければならず、装置構成が複雑化し、高価になるという課題を有する。

本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、活線状態の高圧電線路に接続される高圧バイパスケーブルの位相を簡易且つ安全に検相できる配電線位相検出方法を提供することを目的とする。

本発明に係る配電線位相検出方法は、電源側及び負荷側の各ケーブルを開閉器を介して接続して高圧バイパスケーブルを形成し、当該高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、当該接続された高圧バイパスケーブルにおける前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各位相を検出する配電線位相検出方法において、前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地し、前記開閉器を開放状態とし、前記電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設し、前記各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別するものである。

このように本発明においては、開閉器を開放状態にして高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、この高圧バイパスケーブルを形成する電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地し、この電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設し、この各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別することから、高圧バイパスケーブルの課電状態であって高圧電流が通電する前に充電電流の電流波形を変流器で検波して位相を検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブルの位相を検出できる。

また、本発明に係る配電線位相検出方法は必要に応じて、前記各変流器で検出される電流波形の零クロスポイント又はピーク値が±６０°以内の位相差を有する場合に位相が一致したと判断するものである。このように本発明においては、各変流器で検出される電流波形の零クロスポイント又はピーク値が±６０°以内の位相差を有する場合に位相が一致したと判断するようにしているので、配電線路に通電される高圧電流の波形歪み又は配電線路に接続される負荷変動に伴う位相変化が発生した場合でも変流器で位相を確実に検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブルの位相を検出できる。

また、本発明に係る配電線位相検出方法は必要に応じて、前記変流器で検出される電流波形をフィルタ手段により商用周波数のみを検波して出力するものである。このように本発明においては、変流器で検出される電流波形をフィルタ手段により商用周波数のみを検波して出力するようにしているので、配電線路の電流波形に重畳される高調波、波形歪みを除去して変流器で位相を確実に検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブルの位相を検出できる。

本発明に係る配電線位相検出方法は、電源側及び負荷側の各ケーブルを開閉器を介して接続して高圧バイパスケーブルを形成し、当該高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、当該接続された高圧バイパスケーブルにおける前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各位相を検出する配電線位相検出装置において、前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地する接地手段と、前記電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設される変流器と、前記開閉器を開放状態にして、各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別する位相判別手段を備えるものである。

このように本発明においては、開閉器を開放状態にして高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、この高圧バイパスケーブルを形成する電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地手段により接地し、この電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設し、この各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別することから高圧バイパスケーブルの課電状態であって高圧電流が通電する前に充電電流の電流波形を変流器で検波して位相判別手段が位相を検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブルの位相を検出できる。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る配電線位相検出方法をその装置と共に図１及び図２に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る配電線位相検出方法の全体動作説明図、図２は図１における変流器の検相動作説明図を示す。
前記各図において本実施形態に係る配電線位相検出方法は、開放状態とした工事用開閉器２が電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２の間に介装されてなる高圧バイパスケーブル１を配電線１００の工事区間１０１に接続し、この電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２の各遮蔽層１１ｃ、１２ｃを接地手段である接地１３で接地し、この電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２が各々挿通する各変流器３、４を配設し、この変流器３、４で検出される電流波形に基づいて位相判別手段である検相器本体５が電源側ケーブル１１と負荷側ケーブル１２との位相の一致を判別する構成である。

前記電源側ケーブル１１は、配電線１００のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に対応した３本のＲ・Ｓ・Ｔの各ケーブル１１Ｒ、１１Ｓ、１１Ｔからなり、一端側に配電線１００に接続する接続コネクタ１１Ｒｃ、１１Ｓｃ、１１Ｔｃが形成され、他端側を工事用開閉器２に接続する構成である。また、前記負荷側ケーブル１２も、前記電源側ケーブル１１と同様に３本のＲ・Ｓ・Ｔの各ケーブル１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔからなり一端側に配電線１００に接続する接続コネクタ１２Ｒｃ、１２Ｓｃ、１２Ｔｃが形成され、他端側を工事用開閉器２に接続する構成である。
前記変流器３、４は、略円環状の一部を拡開自在に形成されるトランスで形成され、この拡開部を介して前記電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２を挿通し、この貫通状態として拡開部を閉鎖して略円環状のトランスとする構成である。

前記検相器本体５は、各変流器３、４にて検出される電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２における３本のＲ・Ｓ・Ｔの各ケーブル１１Ｒ・１１Ｓ・１１Ｔ、１２Ｒ・１２Ｓ・１２Ｔのいずれかに流れる充電電流Ｉｃが各々入力され、各充電電流Ｉｃの電流波形に基づいてＲ・Ｓ・Ｔの各ケーブル１１Ｒ（又は１１Ｓ・１１Ｔ）、１２Ｒ（又は１２Ｓ・１２Ｔ）の各位相の一致を検出して判別する構成である。
なお、前記工事区間１０１は、配電線１００を固定支持する複数の電柱１１０の腕金１１０ａ相互間において、又は図示を省略する柱上開閉器相互間において設定される。

次に、前記構成に基づく本実施形態に係る配電線位相検出方法の判別動作について説明する。まず、工事用開閉器２を開放状態として、この工事用開閉器２に接続される高圧バイパスケーブル１の電源側ケーブル１１と負荷側ケーブル１２を配電線１００の工事区間１０１における各Ｒ相配電線１００Ｒ、Ｓ相配電線１００Ｓ、Ｔ相配電線１００Ｔに接続コネクタ１１Ｒｃ・１１Ｓｃ・１１Ｔｃ、１２Ｒｃ、１２Ｓｃ、１２Ｔｃにより接続する。

この接続状態において電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２の各々対応する１つのケーブル、例えばＴ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔを選択し、このＴ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔに変流器３、４を貫通状態で装着する。このＴ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔへの装着は、各変流器３、４の拡開部を開放状態としてＴ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔを挿入した拡開部を閉鎖することにより実行される。

前記電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２のＲ相ケーブル１１Ｒ、１２Ｒ、Ｓ相ケーブル１１Ｓ、１２Ｓ、Ｔ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔには、配電線１００のＲ相配電線１００Ｒ、Ｓ相配電線１００Ｓ、Ｔ相配電線１００Ｔにより生じる同相の充電電流Ｉｃが接地１３を介して図２に示すように流れている。この充電電流Ｉｃは、図２（Ａ）に示すように導体１１ａ（又は１２ａ）と遮蔽層１１ｃ（又は１２ｃ）との間の絶縁体１１ｂで形成される分布定数として存在するコンデンサＣ１．〜．Ｃｎに流れる交流電流である。このＴ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔの各遮蔽層１１ｃ、１２ｃに流れる充電電流Ｉｃを各変流器３、４が検出し、この検出された各充電電流Ｉｃを検相器本体５へ入力する。
なお、この変流器３、４は、Ｔ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔの導体１１ａに高圧電流が課電状態ではあるが通電状態ではないので、この高圧電流の変流を受けることなく充電電流Ｉｃのみを変流して検出することができる。

前記検相器本体５は、入力された各充電電流Ｉｃの電流波形を検波して各位相の一致を判別する。さらに、Ｔ相ケーブル１１Ｔ、１２Ｔの各位相の一致を判別した後に、同様にしてＲ相ケーブル１１Ｒ、１２Ｒ又はＳ相ケーブル１１Ｓ、１２Ｓを順次に位相の一致を判別することとなる。
また、前記判別により各位相が一致しなかったと判断された場合には、Ｒ相配電線１００Ｒ、Ｓ相配電線１００Ｓ、Ｔ相配電線１００Ｔに対する電源側ケーブル１１と負荷側ケーブル１２との接続状態を切替えて前記検波及び検相の各動作により位相の一致を判断する。

前記各位相が全て一致したと判断された場合には、工事用開閉器２を投入状態とし、配電線１００の工事区間１０１を切断点１０２、１０３で切離して高圧バイパス工事を完了する。このように、工事用開閉器２を投入して配電線１００による負荷側（図示を省略）への高圧電流を供給する前に、Ｒ相配電線１００Ｒ、Ｓ相配電線１００Ｓ、Ｔ相配電線１００Ｔに接続された電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２の各位相を極めて低圧な電流の充電電流Ｉｃに基づき判断していることから、安全且つ確実な高圧バイパスケーブルの検相を行うことができる。

（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る配電線位相検出方法を図３に基づき、前記図１及び図２を参照して説明する。この図３は本実施形態に係る配電線位相検出方法における検相器本体の詳細ブロック構成図を示す。

前記各図において本実施形態に係る配電線位相検出方法は、前記第１の実施形態と同様に構成され、この検相器本体５の回路構成を異にする。この検相器本体５は、変流器３、４で検出された充電電流Ｉｃが各々入力され、この充電電流Ｉｃの電流波形における商用周波数成分のみを検波して出力するフィルタ回路５１、５２と、この検波された電流波形の零クロスポイントを検出する零クロス検出回路５３、５４と、この検出された各零クロスポイントの値に基づいて変流器３、４がクランプする電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２の位相の一致を判別する位相一致判別回路５５と、この判別結果を音声出力及び画面表示を行う報知手段５６とを備える構成である。

次に前記構成に基づく本実施形態に係る配電線位相検出方法の位相一致の判別動作について説明する。前記第１の実施形態と同様に高圧バイパスケーブル１の各Ｒ相ケーブル１１Ｒ・１２Ｒ、Ｓ相ケーブル１１Ｓ・１２Ｓ、Ｔ相ケーブル１１Ｔ・１２Ｔを配電線１００の各Ｒ相配電線１００Ｒ、Ｓ相配電線１００Ｓ、Ｔ相配電線１００Ｔに各々対応付けて接続し、このＲ相ケーブル１１Ｒ・１２Ｒ（又は１１Ｓ・１２Ｓ、１１Ｔ・１２Ｔ）に変流器３、４をクランプさせ、このクランプ状態で各変流器３、４により検出される充電電流Ｉｃの検相器本体５へ入力する。

前記変流器３、４で検出された充電電流Ｉｃの電流波形における商用周波数成分のみをフィルタ回路５１、５２が検波し、この検波された電流波形の零クロスポイントを零クロス検出回路５３、５４が検出する。この検出された各零クロスポイントの値に基づいて変流器３、４よりクランプされた電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２の位相の一致を位相一致判別回路５５が判別する。

この判別結果を報知手段５６が音声出力及び画面表示を行う。この位相一致判別回路５５による判別において、零クロスポイントの値が±６０°以内の位相差であれば、相対比する各電流波形の充電電流Ｉｃにおける位相が一致したものと判別する。このように位相一致を±６０°以内の許容範囲としているので、配電線１００に通電される高圧電流の波形歪み、配電線１００を介して高圧電流を供給される負荷の変動、又は配電線１００又は電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２に重畳されるノイズ成分等により、位相変化が発生した場合でも、位相を確実に検出できることとなり、簡易且つ安全に高圧バイパスケーブルの位相を検出できる。

なお、前記位相一致判別回路５５において電流波形の零クロスポイントの値を基準として電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２に流れる各充電電流Ｉｃの位相一致を判別する構成としたが、各電流波形のピーク値に基づき電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２に流れる各充電電流Ｉｃの位相の一致を判別する構成とすることもできる。この電流波形のピーク値は、電流波形を微分回路により極値を求めて検出することもできる。

また、前記位相一致の許容範囲を±６０°以内としたが、位相一致の許容範囲を±３０°と限定することもできる。このように許容範囲を±３０°以内とすることにより変流器３、４の方向性を誤って電源側ケーブル１１及び負荷側ケーブル１２へクランプした場合であっても適正に位相の一致を判別することができる。即ち、各変流器３、４には方向性があるため変流器３、４を電源側ケーブル１１、負荷側ケーブル１２に取付けた場合に電流が流れる向きによって検出される電流波形が変わってしまう。この電流の流れる方向が逆になると検出される電流波形が反転（位相１８０°のずれ）してしまうため、通常、異相の場合には１２０°のずれであるが、変流器３、４の取付け状況によっては異相の場合でも６０°のずれというパターンが発生してしまうこととなる。そのため判別については±３０°以内の位相差とすることにより、変流器３、４のいずれの取付け状態においても正常な位相一致判断が可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る配電線位相検出方法における配電線位相検出方法の全体動作説明図である。 図１における変流器の検相動作説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る配電線位相検出方法における検相器本体の詳細ブロック構成図である。

従来の磁界計測システムの概略構成図である。

符号の説明

１ 高圧バイパスケーブル
１１ 電源側ケーブル
１１ａ、１２ａ 導体
１１ｂ 絶縁体
１１Ｒ、１１Ｓ、１１Ｔ、１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔ ケーブル
１１Ｒｃ、１１Ｓｃ、１１Ｔｃ、１２Ｒｃ、１２Ｓｃ、１２Ｔｃ 接続コネクタ
１１ｃ、１２ｃ 遮蔽層
１２ 負荷側ケーブル
１３ 接地
１００、１００Ｒ、１００Ｓ、１００Ｔ 配電線
１０１ 工事区間
１１０ 電柱
１１０ａ 腕金
２ 開閉器
３、４ 変流器
５ 検相器本体
５１、５２ フィルタ回路
５３、５４ 零クロス検出回路
５５ 位相一致判別回路

Claims (4)

1. 電源側及び負荷側の各ケーブルを開閉器を介して接続して高圧バイパスケーブルを形成し、当該高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、当該接続された高圧バイパスケーブルにおける前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各位相を検出する配電線位相検出方法において、
   前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地し、
   前記開閉器を開放状態とし、
   前記電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設し、
   前記各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別すること
   特徴とする配電線位相検出方法。
2. 前記請求項１に記載の配電線位相検出方法において、
   前記各変流器で検出される電流波形の零クロスポイント又はピーク値が±６０°以内の位相差を有する場合に位相が一致したと判断することを
   特徴とする配電線位相検出方法。
3. 前記請求項１又は２に記載の配電線位相検出方法において、
   前記変流器で検出される電流波形をフィルター手段により商用周波数のみを検波して出力することを
   特徴とする配電線位相検出方法。
4. 電源側及び負荷側の各ケーブルを開閉器を介して接続して高圧バイパスケーブルを形成し、当該高圧バイパスケーブルを活線状態にある多線式の交流配電線の所定区間に接続し、当該接続された高圧バイパスケーブルにおける前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各位相を検出する配電線位相検出装置において、
   前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの各遮蔽層を接地する接地手段と、
   前記電源側ケーブル及び負荷側ケーブルの各相毎に変流器を配設される変流器と、
   前記開閉器を開放状態にして、各変流器で検出される電流波形に基づいて前記電源側ケーブルと負荷側ケーブルとの位相の一致を判別する位相判別手段を備えることを
   特徴とする配電線位相検出方法。
   

Images