JP2016226228A

JP2016226228A - 配電線管理システム

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Publication number: JP2016226228A
Application number: JP2015112818A
Authority: JP
Inventors: 伸晴小林; Nobuharu Kobayashi; 庸泰元吉; Nobuyasu Motoyoshi; 康弘中永; Yasuhiro Nakanaga; 勇山縣; Isamu Yamagata; 順也平尾; Junya Hirao; 由美子川上; Yumiko Kawakami; 広一馬塲; Koichi Baba; 克彦佐藤; Katsuhiko Sato; 健二伊達; Kenji Date; 諒子青砥; Ryoko Aoto
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: JP6547426B2

Abstract

【課題】配電線の微地絡を検出して、配電線の予防保全を支援する配電線管理システムを提供する。【解決手段】需要家宅２０２Ａ、２０２Ｂに設置され、引込線１３２Ａ、１３２Ｂから供給される電気の電力量を調べる機能と共に、引込線１３２Ａ、１３２Ｂの零相電流を検出して零相電流検出の通知を送信する機能とを併せ持つスマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂと、各スマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂからの零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する記憶装置３２と、記憶装置３２に記憶されている通知内容を基にして、他のスマートメータが零相電流を検出しているか、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があるかにより、零相電流発生の原因箇所が需要家宅にあるかを判断する管理装置３３とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、配電線の予防保全を支援する配電線管理システムに関する。

電気は、三相３線式の高圧配電線（以下、単に「配電線」と記す）から供給される６．６ｋＶの高電圧を、柱上変圧器で２００Ｖまたは１００Ｖの低電圧に変換され、引込み線により一般家庭に供給される。このような配電線には地絡事故が発生する場合がある。地絡は、配電線などの電線を通る電気が、他物の接触や設備自体の不良により、電柱や接触物を通して大地に流れる現象である。

地絡が生じた場合、変電所に配置された地絡保護継電器が事故を検出し、該当する配電線の遮断器が動作する。このため、地域的な停電が発生する。地域的な停電が発生した場合、事故箇所と健全回線の区間を区切って段階的に送電することにより、原因箇所の特定が行われる。

また、完全地絡に至らない微地絡の場合には、事故電流が小さいか、もしくは継続時間が短い。こうした状態では、変電所に設置した地絡保護継電器が動作に至る前に、地絡通電状況が解消されることがある。そのため、微地絡の場合、該当の地域では停電が発生しないが、地絡電流（電圧）の程度によっては、漏電ブレーカが動作し、停電が発生する家庭もある。

微地絡の原因箇所の特定は、設備を目視で調査する巡視により行う。しかし、巡視時にはすでに地絡通電状況が解消されているケースがある。このため、微地絡の原因箇所の特定は困難な状況にある。

こうした地絡による停電の原因を特定する方法として、以下のようなシステムがある（例えば、特許文献１参照。）。このシステムによれば、零相電流の周波数分析を行い、次数毎の高調波含有率を求めて波形分類する。そして、分類結果である各波形パターンの選定時間出現比率と事故原因毎のサンプルデータとの一致度を判定する。これにより、地絡事故発生時に、時間的に変化する事故様相を、事故原因に応じて異なる、具体的な個々の電気的事象と対応付けて捉えた上で、事故原因を推定する。

特開２００９−１７６３７号公報

先に述べたシステムを含む微地絡の原因箇所を特定するための手法には、次の課題がある。微地絡が発生した場合に、広範囲で多数の設備の中から、巡視により原因箇所を特定するのは非常に困難である。また、地絡事故発生前に、発生の可能性が高い箇所を予測し、配電線の予防保全を行うことも難しい。

このように、原因箇所の特定や、配電線の予防保全ができないと、同じ箇所で微地絡または完全地絡が発生する可能性がある。

また、先に述べたシステムは、事故原因によって様々である零相電流の波形サンプルデータと、実際に地絡事故が起こったときに生じる零相電流の波形の一致度を判定し、波形から原因を特定する。このシステムでは、地絡発生箇所・原因の特定はできるが、地絡事故発生の可能性がある場所の予測はできない。このため、地絡事故発生前に微地絡の段階で配電線の予防保全を行うことはできない。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、配電線の微地絡を検出して、配電線の予防保全を支援する配電線管理システムを提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、需要家宅に設置され、引込線から供給される電気の電力量を調べる機能と共に、前記引込線の零相電流を検出して前記零相電流検出の通知を送信する機能とを併せ持つスマートメータと、前記各スマートメータからの前記零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、前記各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、他のスマートメータが零相電流を検出しているか、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があるかにより、前記零相電流発生の原因箇所が前記需要家宅にあるかを判断する管理装置と、を備えることを特徴とする配電線管理システムである。

請求項１の発明では、スマートメータは、引込線の零相電流を検出して零相電流検出の通知を送信する。記憶装置は、各スマートメータからの零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する。管理装置は、記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、他のスマートメータが零相電流を検出しているかにより、かつ、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があるかにより、零相電流の発生の原因箇所が需要家宅にあるかを判断する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がなく、かつ、前記需要家宅のスマートメータによる零相電流の検出が複数回あると、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断すると、この需要家宅に対して漏電発生の通知を行う、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配電線管理システムにおいて、前記管理装置は、零相電流発生の原因箇所が配電線側にある場合に、過去に発生した微地絡による零相電流を検出したスマートメータの設置位置、この零相電流の大きさ、この微地絡の事故点を含む微地絡データを蓄積し、今回零相電流を検出したスマートメータの設置位置、この零相電流の大きさを含むデータと、過去の微地絡データとを比較して、微地絡の事故点を特定する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スマートメータからの零相電流検出の通知内容と、需要家から受けたブレーカ動作の通知内容とにより、零相電流発生の原因箇所つまり配電線の微地絡や屋内配線の漏電などの原因箇所が需要家宅にあるかを調べることができる。

請求項２の発明によれば、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がなく、かつ、零相電流の検出が複数回あると、需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断するので、零相電流発生の原因箇所の確実な特定を可能にする。

請求項３の発明によれば、需要家宅に零相電流の発生の原因箇所があると判断すると、零相電流発生の原因が漏電にあるとして、需要家に対して自動で漏電発生の通知を行うことができる。

請求項４の発明によれば、零相電流を検出した際に、過去の微地絡データと今回の微地絡のデータとを比較して今回の微地絡の事故点を特定するので、微地絡の発生に対して迅速な対応を可能にする。

この発明の実施の形態による配電線管理システムを示す構成図である。スマートメータの一例を示す構成図である。零相変流器の一例を示す斜視図である。顧客データの一例を示す図である。メータデータの一例を示す図である。高圧配電線データの一例を示す図である。変圧器データの一例を示す図である。配電柱データの一例を示す図である。低圧配電線データの一例を示す図である。引込柱データの一例を示す図である。零相電流データの一例を示す図である。ブレーカ動作データの一例を示す図である。地絡検出処理の一例を示すフローチャートである。地絡検出処理の一例を示すフローチャートである。地絡事故発生の様子を示す図である。配置データの一例を示す図である。配置データの一例を示す図である。配置データの一例を示す図である。配置データの一例を示す図である。

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態による配電線管理システムを図１に示す。図１に示す配電線管理システムは、配電柱１１１Ａ〜１１１Ｄに支持されている配電線１０１の地絡の兆候を検出し、配電線１０１の予防保全を支援するものである。なお、図１では、６ｋＶ配電系統の一部分として、配電柱１１１Ａ〜１１１Ｄと配電線１０１とを示しているが、配電系統はこれに限定されることはない。この配電線管理システムは、電気の需要家宅２０２Ａ、２０２Ｂに設置されているスマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂと、電力会社の管理部門に設置されている通信装置３１、記憶装置３２、管理装置３３および端末３４とを備えている。

６ｋＶ配電系統では、電柱１１１Ａ、１１１Ｃに設置されている変圧器１２１、１２２は、６．６ｋＶの高圧の電気を１００Ｖや２００Ｖの低圧の電気に変換する。変換された電気は、引込線１３２Ａ、１３２Ｂとスマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂとを経て需要家宅２０２Ａ、２０２Ｂにそれぞれ供給される。なお、図示を省略しているが、他の各需要家宅も同様に引込線とスマートメータとを経て電気の供給を受けている。

スマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂは電子式の電力量計である。そして、スマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂは、引込み線１３２Ａ、１３２Ｂによって、変圧器１２１、１２２とそれぞれ接続されている。以下では、スマートメータ２０１Ａを代表例として説明する。スマートメータ２０１Ａは、計測機能と計算機能と通信機能とを内部に備える電子式の電力量計である。こうしたスマートメータ２０１Ａの一例を図２に示す。このスマートメータ２０１Ａは、変圧器２０１ａ、変流器２０１ｂ、零相変流器２０１ｃ、電圧入力部２０１ｄ、電流入力部２０１ｅ、零相電流入力部２０１ｆ、変換部２０１ｇ、処理部２０１ｈ、記憶部２０１ｉ、表示部２０１ｊおよび通信部２０１ｋを備えている。

スマートメータ２０１Ａの変圧器２０１ａは引込線１３２Ａに設けられている。これにより、変圧器２０１ａは引込線１３２Ａの電圧を検出する。また、変流器２０１ｂは同じく引込線１３２Ａに設けられている。変流器２０１ｂは引込線１３２Ａに流れる電流を検出する。

零相変流器（ＺＣＴ：Ｚｅｒｏ−ｐｈａｓｅＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）２０１ｃは、引込線１３２Ａに設けられている。これにより、零相変流器２０１ｃは引込線１３２Ａの零相電流を検出する。零相変流器２０１ｃの一例を図３に示す。零相変流器２０１ｃは、円環体２０１ｃ_１とコイル２０１ｃ_２とを備えている。円環体２０１ｃ_１は磁性体で形成され、コイル２０１ｃ_２は、円環体２０１ｃ_１に線状の導体が巻きつけられて形成されている。なお、図３では、数巻きの線状導体で形成されたコイル２０１ｃ_２を示しているが、コイル２０１ｃ_２は、円環体２０１ｃ_１の全体に線状導体が巻かれて形成されている。

円環体２０１ｃ_１には引込線１３２Ａが貫通している。これにより、零相変流器２０１ｃは、宅側に向かって引込線１３２Ａを流れる負荷電流と、宅側から戻って引込線１３２Ａを流れる負荷電流とによる磁束の差異を検出する。つまり、配電線１０１または需要家宅の屋内配線に微地絡や漏電が発生すると、地面に電気が流れ、地磁気が変化する。この結果、各需要家宅に微弱な電流が流れ、この微弱な電流がスマートメータ２０１Ａを含む各需要家宅のスマートメータに流れる。つまり、引込線１３２Ａを流れる往復の負荷電流に差異が発生する。コイル２０１ｃ_２は、負荷電流の差異で発生する磁束により零相電流を検出する。コイル２０１ｃ_２は、検出した零相電流を零相電流入力部２０１ｆに出力する。

スマートメータ２０１Ａの電圧入力部２０１ａは、変圧器２０ａの検出電圧を受け取るインターフェースであり、この検出電圧を変換部２０１ｇに出力する。また、電流入力部２０１ｂは、変流器２０１ｂの検出電流を受け取るインターフェースであり、この検出電流を変換部２０１ｇに出力する。さらに、零相電流入力部２０１ｆは、零相変流器２０１ｃからの零相電流を受け取るインターフェースであり、この零相電流を変換部２０１ｇに出力する。

変換部２０１ｇは、電圧入力部２０１ｄからの検出電圧と、電流入力部２０１ｅからの検出電流とから、デジタルの電圧のデータと電流のデータとを生成して処理部２０１ｈに送る。また、変換部２０１ｇは、零相電流入力部２０１ｆからの零相電流から、デジタルの零相電流のデータを生成して処理部２０１ｈに送る。

記憶部２０１ｉは、スマートメータ２０１Ａに必要とする処理、例えば使用した電力量である使用電力量を算出するための処理等をあらかじめ記憶している。

表示部２０１ｊは液晶ディスプレイのような表示パネル（図示を省略）を備え、処理部２０１ｈの制御によって、表示部２０１ｊに使用電力量等を表示する。通信部２０１ｋは、処理部２０１ｈと電力会社の管理部門との間の通信を、通信網ＮＷを経て可能にする。

処理部２０１ｈはＣＰＵのような演算回路である。処理部２０１ｈは、変換部２０１ｇから電圧のデータと電流のデータとを受け取ると、これらのデータを基に使用電力量等を算出する。処理部２０１ｈは、算出した使用電力量などを表示部２０１ｊに表示する。また、処理部２０１ｈは、所定時間毎の電圧データ等を、通信部２０１ｋを制御して通信網ＮＷに送信する。

また、処理部２０１ｈは、変換部２０１ｇから零相電流を受け取ると、直ちに通信部２０１ｋを制御して、この零相電流の大きさ、発生時刻や自身のメータ番号などを表す通知を、管理部門に向けて送信する。

このように、スマートメータ２０１Ａは、電力量計としての機能と零相電流を検出する機能とを併せ持っている。

電力会社に設置されている管理部門は、通信装置３１と記憶装置３２と管理装置３３と端末３４とを備えている。通信装置３１と記憶装置３２と管理装置３３と端末３４とは、社内通信網ＬＡＮによって接続され、互いに通信可能な状態にある。つまり、通信装置３１は、記憶装置３２と管理装置３３と端末３４との相互の通信を可能にしている。また、通信装置３１は、通信網ＮＷを利用して、記憶装置３２とスマートメータ２０１Ａ、２０１Ｂとの間の通信を可能にする。

記憶装置３２は各種のデータを記憶するサーバである。記憶装置３２が記憶するデータには顧客データがある。この顧客データの一例を図４に示す。顧客データには、電力会社から電気の供給を受けている需要家を識別するための顧客番号、住所および氏名が記憶されている。また、顧客データには、電子メール等による需要家の連絡先が記憶されている。さらに、顧客データには、需要家宅に設置されているスマートメータを識別するためのメータ番号が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータにはメータデータがある。このメータデータの一例を図５に示す。メータデータには、需要家宅に設置されているスマートメータのメータ番号が記憶されている。また、メータデータには、スマートメータが電柱から電気を引込んでいる場合には、この引込柱を識別するための電柱番号が記憶され、変圧器から直接電気の供給を受けている場合には、この変圧器を識別するための機器番号が記憶されている。さらに、メータデータには、スマートメータが設置されている設置位置を表すＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）座標が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには高圧配電線データがある。この高圧配電線データの一例を図６に示す。高圧配電線データには、配電系統にそれぞれ設置されている高圧配電線を識別するための高圧配電線番号と、この高圧配電線を支持するために設置されている電柱つまり配電柱を識別するための電柱番号とが記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには変圧器データがある。この変圧器データの一例を図７に示す。変圧器データには、変圧器が設置されている配電柱の電柱番号が記憶されている。また、変圧器データには、変圧器の二次側（出力側）に接続されている低圧配電線を識別するための低圧配電線番号が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには配電柱データがある。この配電柱データの一例を図８に示す。配電柱データには、配電柱の電柱番号が記憶されている。また、配電柱データには、配電柱に例えば変圧器が設置されていると、設置機器として変圧器の機器番号が記憶されている。さらに、配電柱データには、配電柱の設置位置を表すＧＰＳ座標が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには低圧配電線データがある。この低圧配電線データの一例を図９に示す。低圧配電線データには低圧配電線の番号と、この低圧配電線に電気を出力している変圧器の機器番号が記憶されている。さらに、この低圧配電線データには低圧配電線を支持している電柱つまり引込柱の電柱番号が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには引込柱データがある。この引込柱データの一例を図１０に示す。引込柱データには引込柱の電柱番号が記憶されている。さらに、引込柱データには引込柱の設置場所を表すＧＰＳ座標が記憶されている。

記憶装置３２が記憶するデータには零相電流データがある。この零相電流データの一例を図１１に示す。零相電流データには、零相電流が検出された日付と時刻とが記憶されている。また、零相電流データには零相電流を検出したスマートメータのメータ番号と、このときの零相電流の電流値とが記憶されている。記憶装置３２は、スマートメータから零相電流検出の通知を受信すると、この通知の内容により零相電流データを更新する。つまり、記憶装置３２は、スマートメータからのメータ番号や電流値などの、零相電流検出の通知の内容を零相電流データに反映する。

記憶装置３２が記憶するデータにはブレーカ動作データがある。このブレーカ動作データの一例を図１２に示す。ブレーカ動作データには、ブレーカが動作した日付と時刻とが記憶されている。また、ブレーカ動作データにはブレーカが動作した需要家を識別するための顧客番号が記憶されている。記憶装置３２は、端末３４からブレーカ動作の通知を受け取ると、この通知によりブレーカ動作データを更新する。つまり、記憶装置３２は、需要家からの通知の内容をブレーカ動作データに反映する。

端末３４は、管理部門の担当者によって用いられるコンピュータである。端末３４には管理装置３３によって各種のデータが表示される。例えば、端末３４は、管理装置３３によって、需要家に漏電発生の通知をしたことを表示する。また、端末３４には、管理装置３３に対する指示等が担当者によって入力される。例えば、これから述べる地絡検出処理の終了などの指示が端末３４に入力される。さらに、担当者が需要家からブレーカ動作の通知を受けると、端末３４には、担当者によってブレーカ動作の通知が入力される。これにより、端末３４は、この通知を記憶装置３２に送る。

管理装置３３は、６．６ｋＶの配電系統に発生する地絡、特に微地絡や、需要家宅の屋内配線による漏電を検出するコンピュータである。このために、管理装置３３は地絡検出処理を行う。この地絡検出処理を図１３と図１４とに示す。管理装置３３は、地絡検出処理を行うと、記憶装置３２の零相電流データを定期的に参照し（ステップＳ１）、スマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる（ステップＳ２）。ステップＳ２で、管理装置３３は、最新の零相電流が記録されているかどうかにより、スマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる。

ステップＳ２で零相電流が検出されていなければ、管理装置３３は処理をステップＳ１に戻す。ステップＳ２で零相電流を検出すると、管理装置３３は、あらかじめ設定されている所定時間内に、他のスマートメータが零相電流を検出したかどうかを調べる（ステップＳ３）。ステップＳ３で他のスマートメータが零相電流を検出していなければ、管理装置３３は、ステップＳ２で調べたスマートメータが過去に零相電流を検出しているかどうかを調べる（ステップＳ４）。ステップＳ４で、過去に零相電流を検出していなければ、管理装置３３は処理をステップＳ１に戻す。微地絡や漏電が発生している場合、零相電流が頻繁に検出されるので、管理装置３３は、１回だけの零相電流の検出については微地絡や漏電が発生していないと判断する。

ステップＳ４で過去に零相電流を検出していると、管理装置３３は他の需要家宅でブレーカが動作したかどうかを調べる（ステップＳ５）。ステップＳ５では、管理装置３３は記憶装置３２のブレーカ動作データを参照する。そして、他の需要家宅でブレーカが動作していなければ、管理装置３３は零相電流の発生の原因箇所が需要家宅にあると判断する。ステップＳ５でブレーカが動作していなければ、管理装置３３はステップＳ２で調べたスマートメータの需要家の連絡先を調べる（ステップＳ６）。ステップＳ６で、管理装置３３は、記憶装置３２の顧客データを参照して、零相電流データに記録されているスマートメータのメータ番号により、需要家の連絡先を調べる。管理装置３３はステップＳ６で調べた連絡先に対して、漏電発生を示すメッセージを送信する（ステップＳ７）。ステップＳ７で、管理装置３３は、ステップＳ６で調べた連絡先に対して、電子メール等で漏電発生を知らせる。同時に、管理装置３３は、端末３４に対して、需要家に漏電発生の通知をしたことを知らせる。

ステップＳ７が終了すると、管理装置３３は端末３４から地絡検出処理を終了する指示が有るかを調べる（ステップＳ８）。ステップＳ８で処理終了の指示が無ければ、管理装置３３は処理をステップＳ１に戻す。また、ステップＳ８で処理終了の指示が有ると、管理装置３３は地絡検出処理を終了する。

一方、ステップＳ３で、他のスマートメータが零相電流を検出していると、管理装置３３は、ステップＳ２、Ｓ３で抽出したスマートメータ、つまり所定時間内で零相電流を検出した全てのスマートメータのＧＰＳ座標を調べる（ステップＳ９）。ステップＳ９で、管理装置３３は、ステップＳ２、Ｓ３で抽出したスマートメータのメータ番号により、記憶装置３２のメータデータを参照して、直近の時間帯で零相電流を検出した、全てのスマートメータのＧＰＳ座標を調べる。

一方、ステップＳ５でブレーカが動作していると、管理装置３３は、ブレーカが動作した需要家宅のＧＰＳ座標を調べる（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で、管理装置３３は、ブレーカ動作データの顧客番号により顧客データを参照してスマートメータのメータ番号を調べる。さらに、管理装置３３は、このメータ番号により、記憶装置３２のメータデータを参照して、該当するスマートメータのＧＰＳ座標つまり需要家宅のＧＰＳ座標を調べる。

ステップＳ９またはステップＳ１０が終了すると、つまり、ステップＳ２〜Ｓ５により、零相電流の発生の原因箇所が配電線側にあると判断すると、管理装置３３は、これらのステップで調べたＧＰＳ座標により、今回の微地絡を表す微地絡データを作成する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１により、管理装置３３は、今回の微地絡で零相電流を検出したスマートメータの一覧を表すデータを微地絡データとする。また、この実施の形態では、零相電流を検出したスマートメータの設置位置や、ブレーカが動作した需要家宅のスマートメータの設置位置をＧＰＳ座標上に記入した配置データを、微地絡データに含むようにする。

ここで配置データの具体例を説明する。図１５に示すように、配電系統の６．６ｋＶの高圧配電線１０１が配電柱１１１Ａ〜１１１Ｄに支持されている。配電柱１１１Ａには変圧器１２１が設置されている。変圧器１２１は、６．６ｋＶの高圧を１００Ｖや２００Ｖの低圧に変換し、低電圧の電気を低圧配電線１３１Ａと引込線１３２Ａとに出力する。この引込線１３２Ａとスマートメータ２０１Ａとを経て、需要家宅２０２Ａに電気が供給されている。同じように、配電柱１１１Ｃに設置されている変圧器１２２は、６．６ｋＶの高圧を低圧に変換して低圧配電線１３１Ｂと引込線１３２Ｂとに出力する。この引込線１３２Ｂとスマートメータ２０１Ｂとを経て、需要家宅２０２Ｂに電気が供給されている。

低圧配電線１３１Ａは引込柱１１２Ａ〜１１２Ｃに支持されている。そして、引込柱１
１２Ａからは、引込線１３２Ｃとスマートメータ２０１Ｃとを経て、需要家宅２０２Ｃに電気が供給され、引込柱１１２Ｂとスマートメータ２０１Ｄとを経て、需要家宅２０２Ｄに電気が供給されている。

こうした状態のときに、高圧配電線１０１に地絡事故として微地絡が発生すると、例えばスマートメータ２０１Ａ、２０１Ｃ、２０１Ｄが零相電流を検出している。また、需要家宅２０２Ｂではブレーカが動作している。そして、先のステップＳ１１により、管理装置３３は、微地絡データを作成すると共に、図１６に示すように、スマートメータ２０１Ａ〜２０１ＤのＧＰＳ座標により配置データを作成して微地絡データに付加する。なお、図１６では三角印がスマートメータ２０１Ａ〜２０１Ｄを表している。

ステップＳ１１が終了すると、管理装置３３は、零相電流を検出した各スマートメータが電気の供給を受けている配電系統の配電柱と引込柱とを調べる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で、管理装置３３は、ステップＳ１０で用いたメータ番号を利用して、記憶装置３２のメータデータを参照し、引込柱の電柱番号を調べる。この後、管理装置３３は、引込柱の電柱番号を利用し、記憶装置３２の低圧配電線データを参照して、低圧配電線の番号と、低電圧配電線に電気を出力している変圧器の機器番号と、低電圧配電線を支持している引込柱の電柱番号とを調べる。この後、管理装置３３は、各引込柱の電柱番号を利用し、記憶装置３２の引込柱データを参照して、各引込柱のＧＰＳ座標を調べる。この後、管理装置３３は、変圧器の機器番号を利用し、記憶装置３２の変圧器データを参照して、変圧器が設置されている配電柱の電柱番号を調べる。この後、管理装置３３は、配電柱の電柱番号を利用して、記憶装置３２の高圧配電線データを参照し、高圧配電線の番号を調べる。そして、管理装置３３は、高圧配電線番号を利用し、記憶装置３２の高圧配電線データを参照して各配電柱の電柱番号を調べ、さらに、各電柱番号を利用して、記憶装置３２の配電柱データを参照し、各配電柱のＧＰＳ座標を調べる。

このように、ステップＳ１２で、管理装置３３は、配電柱のＧＰＳ座標と、引込柱のＧＰＳ座標とを調べる。

ステップＳ１２が終了すると、管理装置３３は、このステップで調べた配電系統の配電柱と引込柱とを微地絡データに付加する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で、管理装置３３は、配電柱と引込柱のＧＰＳ座標を微地絡データに付加する。また、管理装置３３は、引込柱と配電柱のＧＰＳ座標により、配電柱と引込柱とを配置データに記入する。さらに、管理装置３３は、ステップＳ１２で調べた低圧配電線データと高圧配電線データとにより、配電系統の引込柱と配電柱とを配置データの中で接続していく。ステップＳ１３による記入結果の一例を図１７に示す。スマートメータに対して引込柱と配電柱とがＧＰＳ座標を基に記入されている。

ステップＳ１３が終了すると、管理装置３３は、必要とするデータを微地絡データに付加する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で、管理装置３３は、例えば各スマートメータが検出した零相電流の大きさなどを微地絡データに付加する。同時に、管理装置３３は、各スマートメータが検出した零相電流の大きさなどを配置データにも記入する。ステップＳ１４による記入結果の一例を図１８に示す。図１８の配置データでは、管理装置３３は各零相電流の大きさとブレーカ動作とを記入している。

ステップＳ１４が終了すると、管理装置３３は、このステップで作成した微地絡データを利用して、微地絡の地絡事故点を調べる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５で、管理装置３３は、微地絡データ中のスマートメータの設置位置や零相電流の大きさなどの項目と、過去の蓄積データとしての微地絡データとの比較により、今回の地絡事故点を特定する。過去の蓄積データは、地絡事故の発生により各スマートメータにどのような零相電流が流れたか、ブレーカが動作したかなどを表すデータを蓄積したものである。比較項目としては次のものがある。
・微地絡が起こったときのゼロ相変流器の感知強度（零相電流）
・配電線路の長さ
・変圧器の位置
・スマートメータの設置場所
・引込柱の位置

さらに、ステップＳ１５で管理装置３３が配置データを利用してもよい。配置データには、スマートメータ、配電柱、引込柱の設置位置はすべてＧＰＳ座標で示されている。この結果、配電線路の長さなども配電柱のＧＰＳ座標を利用すれば、算出することが可能である。そして、管理装置３３は、配電柱や引込柱などの設置位置のパターンが類似する、過去の配置データの候補を記憶装置３２から読み出す。この後、管理装置３３は、今回の配置データと、読み出した配置データとを比較する。このとき、管理装置３３は、各零相電流の差異、各スマートメータの設置位置の差異、低圧配電線や高圧配電線の長さの差異などを算出し、各差異が最小になる配置データを選択する。そして、管理装置３３は、選択した過去の配置データに記入されている地絡事故点を今回の地絡事故点と特定する。

ステップＳ１５が終了すると、管理装置３３は、微地絡が発生したことを端末３４に通知する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６で、管理装置３３は、ステップＳ１４で作成した配置データや、ステップＳ１５で特定した地絡事故点で微地絡が発生したことを知らせるメッセージなどを端末３４に送る。

ステップＳ１６が終了すると、管理装置３３は処理をステップＳ８に戻す。この後、管理装置３３は、今回の微地絡を処理した結果を示すデータ、例えば故障修理時の対応結果情報（受付日時、故障原因）などを表すデータを、端末３４から受け取る。この後、管理装置３３は、例えば図１９に示すように、ＧＰＳ座標上に地絡原因箇所の印を付け、微地絡データを記憶装置３２に蓄積する。

次に、この実施の形態による配電線管理システムの作用について説明する。配電系統に設置されている各スマートメータは電力量計として機能すると共に、配電線や需要家宅の屋内配線の微地絡で発生する零相電流を検出する。そして、配電系統の高圧配電線などに微地絡が発生すると、この配電系統に設置されているスマートメータが微地絡による零相電流を検出する。そして、零相電流を検出したスマートメータは、零相電流検出の通知を管理部門の記憶装置３２に送信する。記憶装置３２は、零相電流検出の通知を受信すると、零相電流データを更新する。

また、配電系統などに微地絡が発生すると、需要家宅ではブレーカが動作することもある。この場合に、需要家が管理部門にブレーカ動作を通知すると、担当者は端末３４を操作してブレーカ動作の通知を入力する。これにより、端末３４は入力された通知を記憶装置３２に送る。記憶装置３２は、ブレーカ動作の通知を受け取ると、通知の内容を基にブレーカ動作データを更新する。

一方、管理部門の管理装置３３は地絡検出処理を行っている。そして、記憶装置３２の零相電流データが更新されていると、管理装置３３は最新の零相電流データが記録されていることを検知する。このとき、スマートメータが１回だけ零相電流を検出したときには、管理装置３３は地絡事故発生や漏電と判断しない。また、零相電流の複数回の検出があり、かつ、他のスマートメータが零相電流を検出していないときや、他の需要家宅でブレーカが動作していないときには、管理装置３３は、零相電流を検出したスマートメータが設置されている需要家宅での、屋内配線による漏電と判断して、この需要家に漏電発生を電子メール等で通知する。

一方、複数のスマートメータが零相電流を検出し、また、他の需要家宅でブレーカの動作したとき、管理装置３３は、微地絡が発生したと判断し、零相電流を検出したスマートメータや、ブレーカ動作が発生した需要家宅に設置されているスマートメータを表す微地絡データを作成する。また、スマートメータのＧＰＳ座標により、これらのスマートメータを記入した配置データも作成する。さらに、管理装置３３は、微地絡データに対して引込柱や配電柱などを付加し、零相電流の大きさなどを付加する。この後、この微地絡データと過去の微地絡データとを比較して、地絡事故点を特定する。そして、地絡事故点で微地絡が発生したことを端末３４に通知する。

地絡事故の処理が終了すると、記憶装置３２に対して管理装置３３から地絡事故のデータが記録され、事故の蓄積データとする。

こうして、この実施の形態によれば、地絡電流を検出する零相変流器の機能をスマートメータに持たせ、配電線または屋内配線で微地絡が起こった際の、地磁気の変化によるゼロ相変流器の感知情報を、スマートメータを通して電力会社のサーバへ送信する。そして、電力会社のサーバに蓄積されたデータと、所定の項目とを比較し、総合的に判断することにより、微地絡の原因箇所を特定することができる。これにより、微地絡の発生に対して迅速な対応つまり配電線の保全を可能にする。

また、この実施の形態によれば、周囲で同様の微地絡検知がなく、ある一定の需要家の屋内でのみ、頻繁に微地絡が発生している場合、屋内で漏電している可能性があることを、該当の需要家へ知らせることができる。つまり、ステップＳ３〜Ｓ５の一連の処理により、漏電発生の確実な判断を可能にする。

さらに、この実施の形態によれば、蓄積されたＧＰＳ座標のデータを基に、地絡発生前に、地絡発生の可能性が高い箇所を、微地絡発生の段階で予測できる。そして、微地絡の発生箇所を特定するので、巡視が必要な箇所を絞り込むことができ、配電線の予防保全ができる。

１０１配電線
１１１Ａ〜１１１Ｄ配電柱
１２１、１２２変圧器
２０１Ａ、２０１Ｂスマートメータ
３１通信装置
３２記憶装置
３３管理装置
３４端末

Claims

需要家宅に設置され、引込線から供給される電気の電力量を調べる機能と共に、前記引込線の零相電流を検出して前記零相電流検出の通知を送信する機能とを併せ持つスマートメータと、
前記各スマートメータからの前記零相電流検出の通知内容を受信して記憶し、前記各需要家から受けたブレーカ動作の通知内容を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている通知内容を基にして、他のスマートメータが零相電流を検出しているか、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知があるかにより、前記零相電流発生の原因箇所が前記需要家宅にあるかを判断する管理装置と、
を備えることを特徴とする配電線管理システム。
前記管理装置は、他の需要家宅からのブレーカ動作の通知がなく、かつ、前記需要家宅のスマートメータによる零相電流の検出が複数回あると、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配電線管理システム。
前記管理装置は、前記需要家宅に零相電流発生の原因箇所があると判断すると、この需要家宅に対して漏電発生の通知を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配電線管理システム。
前記管理装置は、零相電流発生の原因箇所が配電線側にある場合に、過去に発生した微地絡による零相電流を検出したスマートメータの設置位置、この零相電流の大きさ、この微地絡の事故点を含む微地絡データを蓄積し、今回零相電流を検出したスマートメータの設置位置、この零相電流の大きさを含むデータと、過去の微地絡データとを比較して、微地絡の事故点を特定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配電線管理システム。