JP2007192756A - 配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地絡発生回数の大幅な削減および作業時間の大幅な短縮を図ることができる配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法を提供する。
【解決手段】配電線人工地絡試験装置１は、母線１０１に地絡を発生させるための地絡発生装置１０と、母線１０１に設けられた接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀、地絡発生装置１０から入力される地絡電流Ｉ_gおよび母線１０１の系統の複数の配電線１０２₁〜１０２₃にそれぞれ設けられた複数の零相変流器１３４₁〜１３４₃から入力される零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃に基づいて、複数の配電線１０２₁〜１０２₃にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行うための試験器１２０と、両端が地絡発生装置１０に接続されたかつ複数の零相変流器１３４₁〜１３４₃を貫通する直列貫通線２０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法に関し、特に、母線に地絡を人工的に発生させてこの母線の系統の複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器の１次試験を行うのに好適な配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法に関する。

配電線に地絡事故が発生した場合に遮断器（ＣＢ）を動作させるための地絡保護継電器である地絡方向継電器（ＤＧ）の整定値（動作点）は対地線路特性に基づいて決められているが、配電線の亘長は毎年変わるため、地絡方向継電器の整定値も調整する必要がある。そのため、電力会社では、配電線人工地絡試験を毎年１回行って、地絡方向継電器の整定値を調整している。

従来、このような配電線人工地絡試験は、図６に示すように、地絡発生装置１１０と試験器１２０と接続線１３０とを用いて行われている。

地絡発生装置１１０は、３相（赤相Ｒ、白相Ｗおよび青相Ｂ）の母線１０１の１相（ここでは、赤相Ｒ）に地絡を人工的に発生させるためのものであり、接触棒１１１と、入力端子が接触棒１１１に接続されたスイッチ１１２と、一方の端子がスイッチ１１２の出力端子に接続されたパワーフューズ１１３と、一方の端子がパワーフューズ１１３の他方の端子に接続された地絡抵抗器１１４（地絡抵抗＝３，０００Ω）と、変流器からなる接地回路１１５とを備える。

試験器１２０は、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の内部方向試験（自回線事故時の試験）および外部方向試験（他回線事故時の試験）時の母線１０１に設けられた接地形計器用変圧器（ＧＰＴ）１０３から入力される零相電圧Ｖ₀、地絡発生装置１１０の接地回路１１５から入力される地絡電流Ｉ_gおよび第１乃至第３の零相変流器（ＺＣＴ）１３４₁〜１３４₃から入力される第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃に基づいて、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行うためのものである。

まず、第１の地絡方向継電器１３５₁の内部方向試験を行うために、作業員は、地絡電流Ｉ_gが母線１０１から第１の配電線１０２₁の末端に向けて（すなわち、図示右方向に）流れるように、接続線１３０を第１の零相変流器１３４₁の第１の試験用貫通線１３７₁に接続する。ここで、第１の零相変流器１３４₁は２つの断路器（ＤＳ）１３１₁，１３１₂の間に設けられており、また、第１の遮断器１３３₁が母線１０１側の断路器１３１₁と第１の零相変流器１３４₁との間に設けられている。

その後、作業員は、地絡発生装置１１０の接触棒１１１を母線１０１の赤相Ｒに接触させたのち、スイッチ１１２を瞬時の間だけ押す。これにより、母線１０１の赤相Ｒが人工的に地絡されて、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃には、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃が第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃の末端から母線１０１に向けて（すなわち、図示左方向に）それぞれ流れる。
また、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃の合成電流である地絡電流Ｉ_g（＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃）が、母線１０１→接触棒１１１→スイッチ１１２→パワーフューズ１１３→地絡抵抗器１１４→接続線１３０→第１の試験用貫通線１３７₁→接続線１３０→接地回路１１５という電流経路を流れる。
このとき、第１の零相変流器１３４₁には地絡電流Ｉ_gとは逆方向に第１の１次電流Ｉ₁が流れるため、地絡電流Ｉ_gから第１の１次電流Ｉ₁を引いた電流Ｉ_g−Ｉ₁（＝Ｉ₂＋Ｉ₃）に相当する第１の零相電流Ｉ₀₁が第１の地絡方向継電器１３５₁に入力される。

試験器１２０は、接地回路１１５から入力される地絡電流Ｉ_gと、接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀と、第１の零相変流器１３４₁から第１の地絡方向継電器１３５₁を介して入力される第１の零相電流Ｉ₀₁とを測定する。

このようにして第１の地絡方向継電器１３５₁の内部方向試験が終了すると、作業員は、接触棒１１１を母線１０１の赤相Ｒから離すとともに、接続線１３０を第１の試験用貫通線１３７₁から外す。

続いて、第１の地絡方向継電器１３５₁の外部方向試験を行うために、作業員は、接続線１３０の両端を接続して、地絡抵抗器１１４と接地回路１１５とを直接接続する。
その後、作業員は、接触棒１１１を母線１０１の赤相Ｒに所定の時間だけ接触させたのち、スイッチ１１２を瞬時の間だけ押す。これにより、母線１０１の赤相Ｒが人工的に地絡されて、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃には、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃が第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃の末端から母線１０１に向けてそれぞれ流れる。
また、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃の合成電流である地絡電流Ｉ_g（＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃）が、母線１０１→接触棒１１１→スイッチ１１２→パワーフューズ１１３→地絡抵抗器１１４→接続線１３０→接地回路１１５という電流経路を流れる。
このとき、第１の零相変流器１３４₁には第１の１次電流Ｉ₁しか流れないため、第１の１次電流Ｉ₁に相当する第１の零相電流Ｉ₀₁が第１の地絡方向継電器１３５₁に入力される。

試験器１２０は、接地回路１１５から入力される地絡電流Ｉ_gと、接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀と、第１の零相変流器１３４₁から第１の地絡方向継電器１３５₁を介して入力される第１の零相電流Ｉ₀₁とを測定する。
試験器１２０は、内部方向試験において測定した地絡電流Ｉ_g、零相電圧Ｖ₀および第１の零相電流Ｉ₀₁と、外部方向試験において測定した地絡電流Ｉ_g、零相電圧Ｖ₀および第１の零相電流Ｉ₀₁とに基づいて、第１の地絡方向継電器１３５₁の整定値を調整する。試験器１２０は、調整した整定値に対応する試験用零相電圧Ｖ₀’および第１の試験用零相電流Ｉ₀₁’を第１の地絡方向継電器１３５₁に出力して、第１の地絡方向継電器１３５₁から入力される第１のリレー接点動作信号Ｓ₁に基づいて第１の地絡方向継電器１３５₁の応答動作を確認する。

このようにして第１の地絡方向継電器１３５₁の試験が終了すると、作業員は、第２の地絡方向継電器１３５₂の内部方向試験および外部方向試験を同様にして行うことにより第２の地絡方向継電器１３５₂の試験を行ったのち、第３の地絡方向継電器１３５₃の内部方向試験および外部方向試験を同様にして行うことにより第３の地絡方向継電器１３５₃の試験を行う。

なお、下記の特許文献１には、人工地絡試験を半自動化し、作業量の低減と試験時間の短縮および危険防止を促進するために、配電線路を人工地絡させる地絡装置の開閉制御を行う地絡装置制御部と、零相電圧、地絡電流などの高速サンプリングを行う測定部と、地絡保護リレーの試験信号として模擬零相電圧および模擬地絡電流を発生し、地絡保護リレーの動作値を測定するリレー試験回路部と、これら各部を制御するとともに、測定部の出力データに対して所定の演算を行い、試験信号発生のための基礎データとなる線路の地絡特性を求めるマイクロコンピュータ部とを具備した、配電線を瞬時的に人工地絡させて対地線路特性の測定と地絡保護継電器の動作試験を行う配電線人工地絡試験装置が開示されている。
特開平２−１０５０７３号公報

しかしながら、上述したような配電線人工地絡試験方法では、１つの配電線の外部方向試験をこの配電線以外の配電線の内部方向試験と兼ねて行うことができるが、それでも合計で配電線数と同じ回数ほど地絡を人工的に発生させる必要があるため、運転中の配電線に何度も対地電圧の変動を与えるとともに作業員の感電の危険性があるという問題があった。
また、地絡方向継電器の内部方向試験を行う際に、地絡発生装置の接続線を各配電線の零相変流器の試験用貫通線に接続するのに時間を要して効率的でないほか、誤配線の恐れもあるという問題があった。

本発明の目的は、地絡発生回数の大幅な削減および作業時間の大幅な短縮を図ることができる配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法を提供することにある。

本発明の配電線人工地絡試験装置は、母線（１０１）に地絡を発生させるための地絡発生装置（１０）と、前記母線に設けられた接地形計器用変圧器（１０３）から入力される零相電圧（Ｖ₀）、前記地絡発生装置から入力される地絡電流（Ｉ_g）、および、前記母線の系統の複数の配電線（１０２₁〜１０２₃）にそれぞれ設けられた複数の零相変流器（１３４₁〜１３４₃）から入力される零相電流（Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃）に基づいて、前記複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の試験を行うための試験器（１２０）と、両端が前記地絡発生装置に接続された、かつ、前記複数の零相変流器を貫通する直列貫通線（２０）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記直列貫通線が、前記複数の零相変流器内を前記母線から前記複数の配電線の末端に向けて前記地絡電流がそれぞれ流れるように、該複数の零相変流器をそれぞれ貫通していてもよい。
前記地絡発生装置が、入力端子が前記母線の１つの相に接続された第１のスイッチ（１２）と、該第１のスイッチから出力される前記地絡電流が入力される地絡抵抗器（１４）と、入力端子が前記地絡抵抗器の出力端子に接続された第２のスイッチ（１７）と、該第２のスイッチの第２の出力端子に接続された接地回路（１５）とを備え、前記直列貫通線の一端が前記第２のスイッチの第１の出力端子に接続され、該直列貫通線の他端が前記第２のスイッチの前記第２の出力端子に接続され、前記地絡電流が前記接地回路から前記試験器に出力されてもよい。
前記第１および第２のスイッチが前記試験器によって制御されてもよい。
前記地絡発生装置が、前記第１のスイッチの代わりに、第１乃至第３の入力端子が前記母線の３つの相にそれぞれ接続された第３のスイッチ（３１）を備えてもよい。
前記地絡発生装置が、入力端子が前記第３のスイッチの出力端子に接続された第５のスイッチ（６１）をさらに備えてもよい。
前記地絡発生装置が、前記地絡抵抗器として、地絡抵抗を変えることができる地絡可変抵抗器（４１）を備えてもよい。
前記地絡発生装置が、前記第２のスイッチの代わりに、２端子スイッチである第４のスイッチ（５１）を備え、前記直列貫通線の一端が前記第４のスイッチの入力端子に接続され、該直列貫通線の他端が該第４のスイッチの出力端子に接続されていてもよい。
リアクトル接地方式の配電線がある場合には、前記母線のペテンゼルコイルのリアクタンスを変えることができるリアクタンス可変手段をさらに具備してもよい。

本発明の配電線人工地絡試験方法は、母線（１０１）に地絡を発生させて、該母線の系統の複数の配電線（１０２₁〜１０２₃）にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、地絡電流（Ｉ_g）を、前記母線に地絡を発生させるための地絡発生装置（１０）から、前記複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の零相変流器（１３４₁〜１３４₃）を貫通する直列貫通線（２０）に出力して、該地絡電流を該複数の零相変流器内を前記母線から前記複数の配電線の末端に向けてそれぞれ流したのちに前記地絡発生装置に入力させ、前記母線に地絡を発生させて前記複数の地絡方向継電器の外部方向試験を行う場合には、前記地絡電流を前記直列貫通線に出力しないことを特徴とする。
ここで、入力端子と第１および第２の出力端子を有する３端子スイッチ（１７）を用い、前記地絡電流を前記３端子スイッチの前記入力端子に入力し、前記直列貫通線の一端を該３端子スイッチの前記第１の出力端子に接続し、前記直列貫通線の他端を該３端子スイッチの前記第２の出力端子に接続し、前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、前記３端子スイッチの前記入力端子と前記第１の出力端子とを接続するように該３端子スイッチを切り換え、前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の外部方向試験を行う場合には、前記３端子スイッチの前記入力端子と前記第２の出力端子とを接続するように該３端子スイッチを切り換えてもよい。
入力端子と出力端子を有する２端子スイッチ（５１）を用い、前記地絡電流を前記２端子スイッチの前記入力端子に入力し、前記直列貫通線の一端を該２端子スイッチの前記入力端子に接続し、前記直列貫通線の他端を該２端子スイッチの前記出力端子に接続し、前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、前記２端子スイッチを開き、前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の外部方向試験を行う場合には、前記２端子スイッチを閉じてもよい。

本発明の配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法は、以下の効果を奏する。
（１）母線に地絡を２回発生するだけで複数の地絡方向継電器の内部方向試験および外部方向試験を行うことができるので、地絡発生回数の大幅な削減を図ることができる。
（２）図６に示した接続線１３０を第１乃至第３の試験用貫通線１３７₁〜１３７₃に接続したり外したりする必要がなく、地絡発生装置のスイッチ操作をするだけで複数の地絡方向継電器の内部方向試験および外部方向試験を行うことができるので、作業時間の大幅な短縮を図ることができる。また、試験器により地絡発生装置のスイッチを制御することにより、作業時間のさらなる短縮を図ることができる。
（３）地絡発生装置を母線に常に接続しておけば、接触棒を用いて母線に地絡を発生させる必要はないので、作業員が感電する危険性をなくすことができる。
（４）上記特許文献１に開示されている配電線人工地絡試験装置のように、作業の安全性を確保するために切替母線に地絡を発生させる必要は必ずしもない。

地絡発生回数の大幅な削減および作業時間の大幅な短縮を図るという目的を、両端が地絡発生装置に接続されたかつ複数の零相変流器を貫通する直列貫通線を用いることにより実現した。

以下、本発明の配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法の実施例について、図面を参照して説明する。なお、母線１０１の系統の３つの配電線（第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃）にそれぞれ設けられた３つの地絡方向継電器（第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃）の試験を行う場合を例として説明する。

本発明の一実施例による配電線人工地絡試験装置１は、図１に示すように、地絡発生装置１０と、試験器１２０と、直列貫通線２０とを具備する。
地絡発生装置１０は、３相（赤相Ｒ、白相Ｗおよび青相Ｂ）の母線１０１の１相（ここでは、赤相Ｒ）に地絡を人工的に発生させるためのものであり、入力端子が母線１０１の赤相Ｒに接続された第１のスイッチ１２と、一方の端子が第１のスイッチ１２の出力端子に接続されたパワーフューズ１３（保護手段）と、一方の端子がパワーフューズ１３の他方の端子に接続された地絡抵抗器１４（地絡抵抗＝３，０００Ω）と、入力端子が地絡抵抗器１４の他方の端子に接続された第２のスイッチ１７と、第２のスイッチ１７の第２の出力端子に接続されたかつ変流器からなる接地回路１５とを備える。

試験器１２０は、母線１０１に設けられた接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀と、地絡発生装置１０の接地回路１５から入力される地絡電流Ｉ_gと、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃にそれぞれ設けられた第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃から入力される第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃とに基づいて、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行うためのものである。

直列貫通線２０の一端は地絡発生装置１０の第２のスイッチ１７の第１の出力端子に接続され、直列貫通線２０の他端は第２のスイッチ１７の第２の出力端子に接続されている。また、直列貫通線２０は、第２のスイッチ１７の第１の出力端子から出力される地絡電流Ｉ_gが第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃を母線１０１から第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃の末端に向けて（すなわち、図示右方向に）それぞれ流れるように、第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃を貫通している。

次に、本実施例による配電線人工地絡試験装置１を用いて、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃にそれぞれ設けられた第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行う方法について説明する。

まず、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の内部方向試験を行うために、作業員は、入力端子と第１の出力端子とを接続するように地絡発生装置１０の第２のスイッチ１７を切り換えたのち、地絡発生装置１０の第１のスイッチ１２を瞬時の間だけ押す。
これにより、母線１０１の赤相Ｒが人工的に地絡されて、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃には、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃が第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃の末端から母線１０１に向けて（すなわち、図示左方向に）それぞれ流れる。
また、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃の合成電流である地絡電流Ｉ_g（＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃）が、母線１０１→第１のスイッチ１２→パワーフューズ１３→地絡抵抗器１４→第２のスイッチ１７の入力端子→第２のスイッチ１７の第１の出力端子→直列貫通線２０→第１の零相変流器１３４₁→直列貫通線２０→第２の零相変流器１３４₂→直列貫通線２０→第３の零相変流器１３４₃→直列貫通線２０→第２のスイッチ１７の第２の出力端子→接地回路１５という電流経路を流れる。

このとき、第１の零相変流器１３４₁には地絡電流Ｉ_gとは逆方向に第１の１次電流Ｉ₁が流れるため、地絡電流Ｉ_gから第１の１次電流Ｉ₁を引いた電流Ｉ_g−Ｉ₁（＝Ｉ₂＋Ｉ₃）に相当する第１の零相電流Ｉ₀₁が第１の地絡方向継電器１３５₁に入力される。
また、第２の零相変流器１３４₂には地絡電流Ｉ_gとは逆方向に第２の１次電流Ｉ₂が流れるため、地絡電流Ｉ_gから第２の１次電流Ｉ₂を引いた電流Ｉ_g−Ｉ₂（＝Ｉ₃＋Ｉ₁）に相当する第２の零相電流Ｉ₀₂が第２の地絡方向継電器１３５₂に入力される。
さらに、第３の零相変流器１３４₃には地絡電流Ｉ_gとは逆方向に第３の１次電流Ｉ₃が流れるため、地絡電流Ｉ_gから第３の１次電流Ｉ₃を引いた電流Ｉ_g−Ｉ₃（＝Ｉ₁＋Ｉ₂）に相当する第３の零相電流Ｉ₀₃が第３の地絡方向継電器１３５₃に入力される。

試験器１２０は、地絡発生装置１０の接地回路１５から入力される地絡電流Ｉ_gと、接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀と、第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃から第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃を介して入力される第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃とを測定する。

続いて、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の外部方向試験を行うために、作業員は、入力端子と第２の出力端子とを接続するように地絡発生装置１０の第２のスイッチ１７を切り換えたのち、地絡発生装置１０の第１のスイッチ１２を瞬時の間だけ押す。
これにより、母線１０１の赤相Ｒが人工的に地絡されて、第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃には、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃が第１乃至第３の配電線１０２₁〜１０２₃の末端から母線１０１に向けてそれぞれ流れる。
また、第１乃至第３の１次電流Ｉ₁〜Ｉ₃の合成電流である地絡電流Ｉ_g（＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃）が、母線１０１→第１のスイッチ１２→パワーフューズ１３→地絡抵抗器１４→第２のスイッチ１７の入力端子→第２のスイッチ１７の第２の出力端子→接地回路１５という電流経路を流れる。

このとき、地絡電流Ｉ_gは、直列貫通線２０には出力されないので、第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃には流れない。
したがって、第１の零相変流器１３４₁には第１の１次電流Ｉ₁しか流れないため、第１の１次電流Ｉ₁に相当する第１の零相電流Ｉ₀₁が第１の地絡方向継電器１３５₁に入力される。
また、第２の零相変流器１３４₂には第２の１次電流Ｉ₂しか流れないため、第２の１次電流Ｉ₂に相当する第２の零相電流Ｉ₀₂が第２の地絡方向継電器１３５₂に入力される。
さらに、第３の零相変流器１３４₃には第３の１次電流Ｉ₃しか流れないため、第３の１次電流Ｉ₃に相当する第３の零相電流Ｉ₀₃が第３の地絡方向継電器１３５₃に入力される。

試験器１２０は、地絡発生装置１０の接地回路１５から入力される地絡電流Ｉ_gと、接地形計器用変圧器１０３から入力される零相電圧Ｖ₀と、第１乃至第３の零相変流器１３４₁〜１３４₃から第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃を介して入力される第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃とを測定する。
試験器１２０は、内部方向試験において測定した地絡電流Ｉ_g、零相電圧Ｖ₀および第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃と、外部方向試験において測定した地絡電流Ｉ_g、零相電圧Ｖ₀および第１乃至第３の零相電流Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃とに基づいて、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の整定値を調整する。試験器１２０は、調整した整定値に対応する試験用零相電圧Ｖ₀’および第１乃至第３の試験用零相電流Ｉ₀₁’ 〜Ｉ₀₃’を第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃に出力して、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃からそれぞれ入力される第１乃至第３のリレー接点動作信号Ｓ₁〜Ｓ₃に基づいて第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の応答動作を確認する。これにより、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を一括して行うことができる。

以上説明したように、本実施例による配電線人工地絡試験装置１によれば、母線１０１の赤相Ｒに地絡を２回発生するだけで第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行うことができるので、地絡発生回数の大幅な削減を図ることができる。また、接触棒を用いて母線１０１の赤相Ｒに地絡を発生させる必要はないので、作業員が感電する危険性をなくすことができる。
また、作業員が地絡発生装置１０の第１および第２のスイッチ１２，１７の操作をするだけで第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の試験を行うことができるので、作業時間の大幅な短縮を図ることができる。
さらに、図１に示すように、第１および第２のスイッチ制御信号ＳＷ₁，ＳＷ₂を試験器１２０から第１および第２のスイッチ１２，１７にそれぞれ出力して、試験器１２０により地絡発生装置１０の第１および第２のスイッチ１２，１７を制御することにより、作業時間のさらなる短縮を図ることができる。このとき、第１および第２のスイッチ１２，１７の状態を表わす第１および第２のスイッチ状態信号を第１および第２のスイッチ１２，１７から試験器１２０に出力することにより、試験器１２０が第１および第２のスイッチ１２，１７の状態を監視できるようにするとともに外部に表示できるようにしてもよい。

以上の説明においては、母線１０１の赤相Ｒにのみ地絡を発生させたが、母線１０１の赤相Ｒ、白相Ｗおよび青相Ｂに地絡をそれぞれ発生させる場合には、図２に示す地絡発生装置３０（地絡発生装置の第１の変形例）のように、第１のスイッチ１２の代わりに、第１乃至第３の入力端子が母線１０１の赤相Ｒ、白相Ｗおよび青相Ｂにそれぞれ接続され、出力端子がパワーフューズ１３の一方の端子に接続された第３のスイッチ３１を用いればよい。なお、第３のスイッチ３１の切換は、作業員が行ってもよいし、図２に示すように第３のスイッチ制御信号ＳＷ₃により試験器１２０が行うようにしてもよい。

また、地絡抵抗を変えて第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の内部方向試験および外部方向試験を行う場合には、図３に示す地絡発生装置４０（地絡発生装置の第２の変形例）のように、地絡抵抗が固定である地絡抵抗器１４の代わりに、地絡抵抗を変えることができる地絡可変抵抗器４１を用いればよい。

さらに、図４に示す地絡発生装置５０（地絡発生装置の第３の変形例）のように、３端子スイッチである第２のスイッチ１７の代わりに、２端子スイッチである第４のスイッチ５１を用いて、直列貫通線２０の一端を第４のスイッチ５１の入力端子に接続し、直列貫通線２０の他端を第４のスイッチ５１の出力端子に接続しておくようにしてもよい。この場合には、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の内部方向試験を行うときには第４のスイッチ５１を開き、第１乃至第３の地絡方向継電器１３５₁〜１３５₃の外部方向試験を行うときには第４のスイッチ５１を閉じるようにする。なお、第４のスイッチ５１の開閉は、作業員が行ってもよいし、図４に示すように第４のスイッチ制御信号ＳＷ₄により試験器１２０が行うようにしてもよい。

さらにまた、図５に示す地絡発生装置６０（地絡発生装置の第４の変形例）のように、コストの高い第３のスイッチ３１の遮断容量を小さくするために、第３のスイッチ３１とパワーフューズ１３との間に第５のスイッチ６１を設けてもよい。なお、第５のスイッチ６１の開閉は、作業員が行ってもよいし、図５に示すように第５スイッチ制御信号ＳＷ₅により試験器１２０が行うようにしてもよい。

以上の説明では、地絡発生装置に設ける保護手段としてパワーフューズ１３を用いたが、パワーフューズ１３の代わりに、保護継電器や、図５に示した第５のスイッチ６１のトリップ回路などを用いてもよい。
また、配電線人工地絡試験装置１は、リアクトル接地方式の配電線がある場合には、リアクタンス制御信号を用いて母線のペテンゼルコイルのリアクタンスを変えることができるリアクタンス可変装置をさらに具備してもよい。

以上説明したように、本発明の配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法は、たとえば、母線に地絡を人工的に発生させてこの母線の系統の複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器の１次試験を行うのに利用することができる。

本発明の一実施例による配電線人工地絡試験装置の構成を示す図である。 地絡発生装置の第１の変形例の構成を示す図である。 地絡発生装置の第２の変形例の構成を示す図である。 地絡発生装置の第３の変形例の構成を示す図である。 地絡発生装置の第４の変形例の構成を示す図である。 従来の配電線人工地絡試験装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０，６０，１１０ 地絡発生装置
１２ 第１のスイッチ
１３ パワーフューズ
１４ 地絡抵抗器
１５ 接地回路
１７ 第２のスイッチ
２０ 直列貫通線
３１ 第３のスイッチ
４１ 地絡可変抵抗器
５１ 第４のスイッチ
６１ 第５のスイッチ
１０１ 母線
１０２₁〜１０２₃ 第１乃至第３の配電線
１０３ 接地形計器用変圧器
１２０ 試験器
１３１₁〜１３１₃，１３２₁〜１３２₃ 断路器
１３４₁〜１３４₃ 第１乃至第３の零相変流器
１３５₁〜１３５₃ 第１乃至第３の地絡方向継電器
１３６ 地絡過電圧継電器
Ｒ 赤相
Ｗ 白相
Ｂ 青相
Ｖ₀ 零相電圧
Ｖ₀’ 試験用零相電圧
Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃ 第１乃至第３の零相電流
Ｉ₀₁’〜Ｉ₀₃’ 試験用第１乃至第３の零相電流
Ｉ_g 地絡電流

Claims (12)

1. 母線（１０１）に地絡を発生させるための地絡発生装置（１０）と、
   前記母線に設けられた接地形計器用変圧器（１０３）から入力される零相電圧（Ｖ₀）、前記地絡発生装置から入力される地絡電流（Ｉ_g）、および、前記母線の系統の複数の配電線（１０２₁〜１０２₃）にそれぞれ設けられた複数の零相変流器（１３４₁〜１３４₃）から入力される零相電流（Ｉ₀₁〜Ｉ₀₃）に基づいて、前記複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の試験を行うための試験器（１２０）と、
   両端が前記地絡発生装置に接続された、かつ、前記複数の零相変流器を貫通する直列貫通線（２０）と、
   を具備することを特徴とする、配電線人工地絡試験装置。
2. 前記直列貫通線が、前記複数の零相変流器内を前記母線から前記複数の配電線の末端に向けて前記地絡電流がそれぞれ流れるように、該複数の零相変流器をそれぞれ貫通していることを特徴とする、請求項１記載の配電線人工地絡試験装置。
3. 前記地絡発生装置が、
   入力端子が前記母線の１つの相に接続された第１のスイッチ（１２）と、
   該第１のスイッチから出力される前記地絡電流が入力される地絡抵抗器（１４）と、
   入力端子が前記地絡抵抗器の出力端子に接続された第２のスイッチ（１７）と、
   該第２のスイッチの第２の出力端子に接続された接地回路（１５）とを備え、
   前記直列貫通線の一端が前記第２のスイッチの第１の出力端子に接続され、該直列貫通線の他端が前記第２のスイッチの前記第２の出力端子に接続され、
   前記地絡電流が前記接地回路から前記試験器に出力される、
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の配電線人工地絡試験装置。
4. 前記第１および第２のスイッチが前記試験器によって制御されることを特徴とする、請求項３記載の配電線人工地絡試験装置。
5. 前記地絡発生装置が、前記第１のスイッチの代わりに、第１乃至第３の入力端子が前記母線の３つの相にそれぞれ接続された第３のスイッチ（３１）を備えることを特徴とする、請求項３または４記載の配電線人工地絡試験装置。
6. 前記地絡発生装置が、入力端子が前記第３のスイッチの出力端子に接続された第５のスイッチ（６１）をさらに備えることを特徴とする、請求項５記載の配電線人工地絡試験装置。
7. 前記地絡発生装置が、前記地絡抵抗器として、地絡抵抗を変えることができる地絡可変抵抗器（４１）を備えることを特徴とする、請求項３乃至６いずれかに記載の配電線人工地絡試験装置。
8. 前記地絡発生装置が、前記第２のスイッチの代わりに、２端子スイッチである第４のスイッチ（５１）を備え、
   前記直列貫通線の一端が前記第４のスイッチの入力端子に接続され、該直列貫通線の他端が該第４のスイッチの出力端子に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項３乃至７いずれかに記載の配電線人工地絡試験装置。
9. リアクトル接地方式の配電線がある場合には、前記母線のペテンゼルコイルのリアクタンスを変えることができるリアクタンス可変手段をさらに具備することを特徴とする、請求項１乃至８いずれかに記載の配電線人工地絡試験装置。
10. 母線（１０１）に地絡を発生させて、該母線の系統の複数の配電線（１０２₁〜１０２₃）にそれぞれ設けられた複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、地絡電流（Ｉ_g）を、前記母線に地絡を発生させるための地絡発生装置（１０）から、前記複数の配電線にそれぞれ設けられた複数の零相変流器（１３４₁〜１３４₃）を貫通する直列貫通線（２０）に出力して、該地絡電流を該複数の零相変流器内を前記母線から前記複数の配電線の末端に向けてそれぞれ流したのちに前記地絡発生装置に入力させ、
    前記母線に地絡を発生させて前記複数の地絡方向継電器の外部方向試験を行う場合には、前記地絡電流を前記直列貫通線に出力しない、
    ことを特徴とする、配電線人工地絡試験方法。
11. 入力端子と第１および第２の出力端子を有する３端子スイッチ（１７）を用い、
    前記地絡電流を前記３端子スイッチの前記入力端子に入力し、前記直列貫通線の一端を該３端子スイッチの前記第１の出力端子に接続し、前記直列貫通線の他端を該３端子スイッチの前記第２の出力端子に接続し、
    前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、前記３端子スイッチの前記入力端子と前記第１の出力端子とを接続するように該３端子スイッチを切り換え、
    前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の外部方向試験を行う場合には、前記３端子スイッチの前記入力端子と前記第２の出力端子とを接続するように該３端子スイッチを切り換える、
    ことを特徴とする、請求項１０記載の配電線人工地絡試験方法。
12. 入力端子と出力端子を有する２端子スイッチ（５１）を用い、
    前記地絡電流を前記２端子スイッチの前記入力端子に入力し、前記直列貫通線の一端を該２端子スイッチの前記入力端子に接続し、前記直列貫通線の他端を該２端子スイッチの前記出力端子に接続し、
    前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の内部方向試験を行う場合には、前記２端子スイッチを開き、
    前記複数の地絡方向継電器（１３５₁〜１３５₃）の外部方向試験を行う場合には、前記２端子スイッチを閉じる、
    ことを特徴とする、請求項１０記載の配電線人工地絡試験方法。

Images