JP2007333632A - 地絡電流検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地絡電流が流れている支持体を確実かつ容易に特定できるようにした地絡電流検出装置を提供する。
【解決手段】地絡電流検出装置１は、地上で送電線Ｘを支持する支持体としての電柱Ｙに流れる地絡電流を検出する複数の磁気検出器２と、前記複数の磁気検出器２の少なくとも１つが地絡電流を検出したときに、その検出結果を報知する制御部４と、前記複数の磁気検出器２を互いに適宜の間隔をとって電柱Ｙの周囲に着脱自在に取り付ける検出器取付ベルト３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線を支持する支持体に流れる地絡電流を検出して報知する地絡電流検出装置に関する。

従来、地絡電流検出装置としては、電線を支持する支持体に設けられた接地線と、該接地線を流れる電流を検出する変流器と、該変流器によって検出された電流値のレベルに応じて地絡電流の有無の表示を行う表示手段とを備えてなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる地絡電流検出装置は、支持体に接地線が取り付けられている場合に、該接地線の地絡電流の流れを検出して表示する。そして、電線の保安を行う作業員は、その表示に基づいて不具合を生じている地絡箇所を特定する。

しかしながら、このような検出装置では、支持体に接地線が設けられていない場合や、接地線が設けられていても、落雷等によって支持体と電線との間の碍子が破損して支持体を地絡電流が流れる場合には、地絡電流を検出することができず、不具合を生じている地絡箇所を特定できないという不都合がある。
特開平１０−２６７９８１号公報

本発明は、以上の不都合の点に鑑み、地絡電流が流れている支持体を確実かつ容易に特定できるようにした地絡電流検出装置を提供することをその目的とする。

本発明の地絡電流検出装置は、地上で電線を支持する支持体に流れる地絡電流を検出する複数の磁気検出器と、前記複数の磁気検出器の少なくとも１つが地絡電流を検出したときに、その検出結果を報知する報知手段と、前記複数の磁気検出器を互いに適宜の間隔をとって前記支持体の周囲に着脱自在に取り付ける検出器取付手段とを備えることを特徴とする。

本発明の地絡電流検出装置によれば、複数の磁気検出器が互いに適宜の間隔をとって支持体に取り付けられるので、支持体を地絡電流が流れた場合、少なくともその流れた位置に近い磁気検出器が地絡電流を検出する。そして、その検出結果が報知手段によって報知されるので、作業員やその報告を受ける管理者等は地絡電流が流れている支持体を特定することができる。

また、複数の磁気検出器が支持体に着脱自在に取り付けられるので、必要に応じて当該装置を個々の支持体に取り付けて、地絡電流の有無を容易に検出することができる。

本発明の地絡電流検出装置は、前記報知手段を前記支持体の周囲に着脱自在に取り付ける報知部取付手段を備えることが好ましい。これにより、磁気検出器と共に報知手段も支持体に着脱することができる。

また、本発明の地絡電流検出装置において、前記検出器取付手段は、複数の磁気検出器の間隔を調節する間隔調節手段を有することが好ましい。これにより、支持体の径の大きさに応じて、複数の検出器の間隔を検出に適した間隔に調節することができる。

また、前記報知手段は、前記検出結果を表示する表示手段を有することが好ましい。これにより、電線の保安を行う作業員は、当該装置を取り付けた支持体における地絡電流の有無を視覚的に認識することができる。

さらに、本発明の地絡電流検出装置において、前記報知手段は、前記検出結果を外部に送信する送信手段を有することが好ましい。これにより、作業員は、支持体の近くに居なくても、送信手段から送信される信号を受信して当該装置を取り付けた支持体における地絡電流の有無を認識することができる。

図１は、本実施形態の地絡電流検出装置の外観を示す斜視図、図２は、本実施形態の地絡電流検出装置の回路図、図３は本実施形態の地絡電流検出器の使用状態を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の地絡電流検出装置１は、複数の磁気検出器２と、複数の磁気検出器２を内周側に装着可能な検出器取付ベルト３と、磁気検出器２の検出結果を報知する報知手段としての機能を有する制御部４と、制御部４を外周側に装着可能な制御部取付ベルト５とを備える。ここで、取付ベルト３及び５は各々、検出器２及び制御部４を後述のように支持体としての電柱Ｙに着脱自在に取り付けるための取付手段として備えられている。

磁気検出器２は、箱型の形状であって、内部に磁界の変化に応じてホール電圧Ｖｈを発生するホール素子（図２参照）を備え、外側にはホール素子に測定電流Ｉｈを供給する入力端子６ａと、ホール素子から出力されたホール電圧を出力する出力端子６ｂとを備える。

検出器取付ベルト３は、皮革製のベルト本体７と、その一端に設けられたバックル８と、ベルト本体７を挿通して位置決め可能な筒状の検出器ホルダ１０とを備える。ベルト本体７には、バックル８のピン１１を挿通して係止する複数の穴１２が所定間隔で形成されている。また、検出器ホルダ１０には、磁気検出器２の側部を挟持して保持する保持部１３が形成されている。

制御部取付ベルト５は、上下一対のベルト本体２０と、各ベルト本体２０の一端に設けられたバックル２１とを備え、ベルト本体２０には、バックル２１のピン２２を挿通して係止する複数の穴２３が所定間隔で形成されている。また、この取付ベルト５と制御部４とは、制御部４側に設けられた連結部材２４により連結されている。

制御部４は、図２に示すように、磁気検出器２のホール素子に測定電流Ｉｈを供給する電源部１４と、該ホール素子から出力されるホール電圧Ｖｈを検知して地絡電流のレベルを判定する処理部１５と、処理部１５の判定結果を表示する表示部１６と、処理部１５の判定結果を無線で外部に送信する送信部１７とを備えている。尚、図２では、磁気検出器２は３つ示されているが、２つ又は図１に示すように４つ以上であってもよい。

電源部１４は、例えばニッケルカドミウム電池などの二次電池からなり、制御部４の外側面に配置した電源スイッチ１４ａを介して、磁気検出器２のホール素子に測定電流Ｉｈを供給するとともに、制御部４を構成する各部に必要な電力を供給する。すなわち、電源スイッチ１４ａをＯＮにすることにより地絡電流検出装置１が作動状態になる。

処理部１５は、ホール電圧Ｖｈを増幅する増幅回路と、増幅回路から出力される出力信号が所定のレベルであるか否かを判定する比較回路とを備え、その判定結果を表示部１６及び送信部１７に出力する。また、処理部１５は、制御部４の外部に設けられた感度切替スイッチ１５ａにより、ホール電圧Ｖｈの検知感度が、例えば、大、中、小の３段階に変更可能になっている。

表示部１６は、例えば、赤、青、緑のＬＥＤ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなり、処理部１５の判定結果を地絡電流の大きさのレベル順に赤、青、緑で表示する。

送信部１７は、処理部１５の判定結果を、地絡電流検出装置１が有する固有の識別番号とともに外部に送信する送信回路と、送信回路に接続されたアンテナ１７ａとを備える。

制御部４と各磁気検出器２の入力端子６ａとは両端にコネクタ１９ａを備えた入力ケーブル１８ａによって接続され、制御部４と各磁気検出器２の出力端子６ｂとは、同様にコネクタ１９ｂを備えた出力ケーブル１８ｂによって接続される。

次に、地絡電流検出装置１の使用方法について説明する。

図３に示すように、地絡電流検出装置１は、送電線Ｘを支持する支持体、例えば、電柱Ｙに取り付けられて、地絡事故により電柱Ｙに流れる地絡電流ｉの有無を検出することに用いられる。

詳細には、落雷等によって送電線Ｘを電柱Ｙに保持する碍子Ｚが破損して、送電線Ｘに流れている電流が地面側に流れる地絡事故が起こると、地絡が起こっている電柱Ｙを特定するため、作業員は、一定のエリアに存在する複数の電柱に取り付けた地絡電流検出装置１により、地絡電流ｉの有無を確認することができる。

地絡電流検出装置１の取り付けは、複数の磁気検出器２が内周側に装着された検出器取付ベルト３を電柱Ｙの適当な高さ位置で締め付け、バックル８のピン１１を穴１２に挿通して係止させることにより、複数の磁気検出器２を電柱Ｙに取り付ける。このとき、磁気検出器２が保持された検出器ホルダ１０をベルト本体７に挿通させた状態でスライドさせることにより、複数の検出器が電柱Ｙの外周で等間隔となるように調整することができる。

また、磁気検出器２の取り付け位置の下方で、制御部４が外周側に装着された制御部取付ベルト５を締め付け、バックル２１のピン２２を穴２３に挿通して係止させることにより、制御部４を電柱Ｙに取り付ける。

そして、作業員は、制御部４と各磁気検出器２とを入力ケーブル１８ａ及び出力ケーブル１８ｂで接続して、地絡電流検出器１の取り付けを完了する。

その場で電柱Ｙの地絡電流の有無を検出する場合には、まず、地絡電流検出器１のメインスイッチ１４ａをＯＮにする。これにより、電源部１４から複数の磁気検出器２のホール素子の各々に測定電流Ｉｈが供給されるとともに、処理部１５を介して制御部４の作動に必要な電力が供給され、地絡電流ｉの検出が可能となる。

電柱Ｙに地絡電流ｉが流れている場合には、地絡電流ｉの周りに電流ｉの大きさに対応した磁束密度Ｂの磁場が発生する。このとき、磁束密度Ｂは地絡電流ｉからの距離に反比例するため、地絡電流ｉからの距離が小さいほど磁束密度は大きくなる。そのため、地絡電流ｉが流れる場所からの距離が最も小さい磁気検出器２のホール素子に最大のホール電圧Ｖｈが発生する。

処理部１５は、複数の磁気検出器２から出力されるホール電圧Ｖｈの中で、電圧値が最大のホール電圧Ｖｈに基づいて、地絡電流ｉの大きさ検知する。そして、地絡電流ｉが検知された場合には、その地絡電流ｉのレベルに対応したＬＥＤ１６ａ〜１６ｃを発光させる。例えば、地絡電流ｉのレベルが高い場合には赤のＬＥＤ１６ａ，レベルが低い場合には青のＬＥＤ１６ｂ、レベルが非常に低い場合には緑のＬＥＤ１６ｃをそれぞれ発光させる。

これにより、作業員は、地絡電流検出装置１を取り付けた電柱Ｙに地絡電流ｉが流れているか否か、さらに、地絡電流が流れている場合には、どの程度の地絡電流ｉが流れているかを認識することができる。また、作業員は、必要に応じて感度切替スイッチ１５ａを変化させることにより、地絡電流ｉの検出感度を変えて、地絡電流ｉのレベルをより詳細に確認することもできる。

一方、地絡故障により、一定のエリアの送電を停止させている場合には、そのエリア内の複数の電柱に地絡電流検出装置１を取り付けた状態で、試験送電を行って地絡箇所を特定する。この場合、作業員は、地絡電流検出装置１の送信部１７から送信される信号を電柱Ｙから離れた監視場所で受信することにより、地絡箇所の特定を行う。

詳細には、作業員は、電柱Ｙ取り付けた地絡電流検出装置１の識別番号とその電柱番号とを対応させて取付記録を作成する。また、地絡電流検出装置１のメインスイッチ１４ａをＯＮにするとともに送信スイッチ１７ｂをＯＮにする。そして、感度切替スイッチ１５ａが通常の「中」に設定されていることを確認して、次の地絡電流検出装置１の取り付け作業等に移る。

エリア内の複数の電柱Ｙへの地絡電流検出装置１の取り付けが完了すると、作業員は送電線Ｘに試験送電を行う。このとき、地絡箇所では、上述のように、電柱Ｙに取り付けられた地絡電流検出装置１が地絡電流ｉの有無及び地絡電流ｉのレベルを判定する。

この場合、地絡電流検出装置１は、地絡電流ｉが検出されると、送信部１７によりアンテナ１７ａを介して、地絡電流検出装置１の識別番号に対応した識別子を付して地絡電流ｉのレベルが送信される。

一方、作業員は、地絡電流検出装置１の送信部１７から送信される信号を、例えば、営業所や巡回車等の監視場所で受信する。その信号には、地絡電流検出装置１の識別番号又は識別子が付されているため、作業員は、地絡電流ｉを検出した地絡電流検出装置１を識別し、その地絡電流検出装置１が取り付けられた電柱Ｙを取付記録に基づいて特定することができる。

また、地絡電流検出装置１の送信部１７から送信される地絡電流ｉのレベルの信号に基づいて、地絡故障の程度を推測し、その故障に対処できる補修設備を準備して、地絡電流ｉが流れている電柱Ｙに赴くことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、検出器や制御部を取り付けるためのベルトは、図示のように、皮革製のベルト本体にバックルを備えたものに限らず、ゴム製の紐の両端をフック等で結んで支持体に取り付けるものでもよい。

実施形態の地絡電流検出装置の外観を示す斜視図。 実施形態の地絡電流検出装置が備える回路構成を示す図。 実施形態の地絡電流検出器の使用状態を示す図。

符号の説明

１…地絡電流検出装置、２…磁気検出器、３…検出器取付ベルト、４…制御部、５…報知部取付ベルト、１０…検出器ホルダ、１６…表示部、１７…送信部、Ｘ…送電線、Ｙ…電柱。

Claims (5)

1. 地上で電線を支持する支持体に流れる地絡電流を検出する複数の磁気検出器と、
   前記複数の磁気検出器の少なくとも１つが地絡電流を検出したときに、その検出結果を報知する報知手段と、
   前記複数の磁気検出器を互いに適宜の間隔をとって前記支持体の周囲に着脱自在に取り付ける検出器取付手段と
   を備えることを特徴とする地絡電流検出装置。
2. 前記報知手段を前記支持体の周囲に着脱自在に取り付ける報知部取付手段を備えることを特徴とする請求項１記載の地絡電流検出装置。
3. 前記検出器取付手段は、前記複数の磁気検出器の間隔を調節する間隔調節手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の地絡電流検出装置。
4. 前記報知手段は、前記検出結果を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の地絡電流検出装置。
5. 前記報知手段は、前記検出結果を外部に送信する送信手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の地絡電流検出装置。

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