JP2576299B2 - 配電線の微地絡検出装置 - Google Patents
配電線の微地絡検出装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配電線の微地絡検出装置
に係り、特に配電線を活線状態としたままで配電線の微
地絡を検出することのできる微地絡検出装置に関する。
に係り、特に配電線を活線状態としたままで配電線の微
地絡を検出することのできる微地絡検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】配電線においてその機材に劣化が発生す
ると、多数ある電柱上のどの機材かを特定し修復する必
要がある。
ると、多数ある電柱上のどの機材かを特定し修復する必
要がある。
【０００３】この為に例えば「電気評論’９０／１月
号．Ｐ−４６」，「電気協同研究第４２巻第１号Ｐ−２
３」、及び「日本電気協会第６８回総会研発論文Ｐ−１
１４〜１１５」においては、劣化区間を開閉器で切分
け、停電させて高電圧パルスを対地間に印加して劣化地
点を探査する方法を提案している。
号．Ｐ−４６」，「電気協同研究第４２巻第１号Ｐ−２
３」、及び「日本電気協会第６８回総会研発論文Ｐ−１
１４〜１１５」においては、劣化区間を開閉器で切分
け、停電させて高電圧パルスを対地間に印加して劣化地
点を探査する方法を提案している。
【０００４】又、「電気協同研究第４２巻第１号．Ｐ−
３５」、又は「電気協同研究第４３巻第２号．Ｐ−２０
４〜２０５」においては、放電性劣化地点から発生する
超音波雑音又は高周波雑音をマイクロホンやアンテナで
検出する方法を提案している。
３５」、又は「電気協同研究第４３巻第２号．Ｐ−２０
４〜２０５」においては、放電性劣化地点から発生する
超音波雑音又は高周波雑音をマイクロホンやアンテナで
検出する方法を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記前記の方法では、
その前提として劣化区間を特定しておく必要があり、か
つ停電させて探査を行うため一般需要家の停電を伴う不
都合があった。
その前提として劣化区間を特定しておく必要があり、か
つ停電させて探査を行うため一般需要家の停電を伴う不
都合があった。
【０００６】後者の方法では、活線状態で実施するため
一般需要家がその都度停電するという不都合は解消され
ているが、その劣化機材の放電性地絡事故現象が常規電
圧で持続している場合においてのみ有効であった。つま
り、この方法は常時の運転電圧でも放電現象を発生する
までに劣化が進展した場合にのみ検出可能であり、機材
の劣化をより早期に検出したいという趣旨に反する。
一般需要家がその都度停電するという不都合は解消され
ているが、その劣化機材の放電性地絡事故現象が常規電
圧で持続している場合においてのみ有効であった。つま
り、この方法は常時の運転電圧でも放電現象を発生する
までに劣化が進展した場合にのみ検出可能であり、機材
の劣化をより早期に検出したいという趣旨に反する。
【０００７】以上のことから、本発明の目的は配電線を
停電させる事なく、つまり配電線を活線状態としたまま
で微地絡を検出することのできる微地絡検出装置を提供
することを目的とする。
停電させる事なく、つまり配電線を活線状態としたまま
で微地絡を検出することのできる微地絡検出装置を提供
することを目的とする。
【０００８】また、本発明の他の目的は微地絡位置も特
定することのできる微地絡検出装置を提供することを目
的とする。
定することのできる微地絡検出装置を提供することを目
的とする。
【０００９】さらに、活線状態において地絡を発生せし
めるに好適な地絡発生装置を提供することを目的とす
る。
めるに好適な地絡発生装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、常時の運転状態にある配電線の線
間電圧はそのままで対地電圧のみを短時間上昇させる事
によって大きな対地電圧を配電線に与えて、活線状態で
探査しようとするものである。
に本発明においては、常時の運転状態にある配電線の線
間電圧はそのままで対地電圧のみを短時間上昇させる事
によって大きな対地電圧を配電線に与えて、活線状態で
探査しようとするものである。
【００１１】この場合に、配電線各所の情報を用いて微
地絡発生個所を特定する。
地絡発生個所を特定する。
【００１２】また活線状態において地絡を発生せしめる
ために、地配電線の一線と大地間に接地用スイッチを設
ける。
ために、地配電線の一線と大地間に接地用スイッチを設
ける。
【００１３】
【作用】配電線の一相設置によって、接地相以外の２相
の対地電位は正常時の対地電位よりも高くなり、劣化機
材の地絡事故が発生しやすくなり、従って通常電位では
地絡に至らぬ微地絡を早期に検出可能である。
の対地電位は正常時の対地電位よりも高くなり、劣化機
材の地絡事故が発生しやすくなり、従って通常電位では
地絡に至らぬ微地絡を早期に検出可能である。
【００１４】
【実施例】先ず本発明の適用される配電線と概略の本発
明装置構成について説明する。
明装置構成について説明する。
【００１５】図１において、１０は配電用変電所母線で
あり、各配電線１１がしゃ断器FCBを介して接続され
る。さらに、配電線各所には断路器ＤＭが設置され、し
ゃ断器ＦＣＢ，断路器ＤＭの近傍には、地絡事故検出用
の検出器として例えば零相変流器ＺＣＴ及び地絡事故検
出用保護継電器Ｒｙが設けられている。各保護継電器Ｒ
ｙの地絡事故検出信号は、連絡線１２を介して制御装置
１３に伝えられる。或いは、変電所母線１０に設けられ
る接地変成器ＧＰＴの３次側オープンデルタ巻線に現れ
る零相電圧が制御装置１３に伝えられる。
あり、各配電線１１がしゃ断器FCBを介して接続され
る。さらに、配電線各所には断路器ＤＭが設置され、し
ゃ断器ＦＣＢ，断路器ＤＭの近傍には、地絡事故検出用
の検出器として例えば零相変流器ＺＣＴ及び地絡事故検
出用保護継電器Ｒｙが設けられている。各保護継電器Ｒ
ｙの地絡事故検出信号は、連絡線１２を介して制御装置
１３に伝えられる。或いは、変電所母線１０に設けられ
る接地変成器ＧＰＴの３次側オープンデルタ巻線に現れ
る零相電圧が制御装置１３に伝えられる。
【００１６】制御装置１３の検出部１４は、これらの信
号をもとに例えば各保護継電器Ｒｙの地絡事故検出信号
から、地絡事故を発生した配電線とその位置を知ること
ができる。また接地変成器ＧＰＴの３次側オープンデル
タ巻線に現われる零相電圧の位相から何れの相における
地絡事故かを判別することができる。制御部１５は強制
接地装置１に対して強制接地相を指定して強制接地指令
を与える。これにより強制接地装置１は特定の接地相を
数サイクルの間接地する。
号をもとに例えば各保護継電器Ｒｙの地絡事故検出信号
から、地絡事故を発生した配電線とその位置を知ること
ができる。また接地変成器ＧＰＴの３次側オープンデル
タ巻線に現われる零相電圧の位相から何れの相における
地絡事故かを判別することができる。制御部１５は強制
接地装置１に対して強制接地相を指定して強制接地指令
を与える。これにより強制接地装置１は特定の接地相を
数サイクルの間接地する。
【００１７】図２は強制接地装置１の具体的な実施例を
示す。図に於いてＡ，Ｂ，Ｃは配電線の各相を示す。２
は強制接地する相を選択する接地相選択スイッチで、前
記制御装置１３からの相選択指令３に応じていずれかの
相に接続される。４は強制接地のタイミングを制御する
操作監視部で接地開始指令５を受けて静止型の接地用ス
イッチＳＷの開閉指令６を与える。Ｚは抵抗又はリアク
タンスからなるインピーダンスで、この大きさを任意に
選ぶ事により強制接地以外の相の対地電位の大きさを選
択でき、かつ万一劣化点で本格的な地絡事故（２線地
絡）に至った時には事故電流を制限する効果を有する。
ＣＴは強制接地装置１に流れる電流を監視する為の電流
変成器である。常時、劣化点が地絡事故に至らない時に
は電流変成器ＣＴには系統の充電電流相当の電流が流れ
るのみであるが劣化点が地絡事故に進展するとその値は
大きくなる。これを制御部４で監視しておき、あらかじ
め整定した系統の充電々電流以上の大きさとなった時に
は直ちに接地用スイッチＳＷを開放する。
示す。図に於いてＡ，Ｂ，Ｃは配電線の各相を示す。２
は強制接地する相を選択する接地相選択スイッチで、前
記制御装置１３からの相選択指令３に応じていずれかの
相に接続される。４は強制接地のタイミングを制御する
操作監視部で接地開始指令５を受けて静止型の接地用ス
イッチＳＷの開閉指令６を与える。Ｚは抵抗又はリアク
タンスからなるインピーダンスで、この大きさを任意に
選ぶ事により強制接地以外の相の対地電位の大きさを選
択でき、かつ万一劣化点で本格的な地絡事故（２線地
絡）に至った時には事故電流を制限する効果を有する。
ＣＴは強制接地装置１に流れる電流を監視する為の電流
変成器である。常時、劣化点が地絡事故に至らない時に
は電流変成器ＣＴには系統の充電電流相当の電流が流れ
るのみであるが劣化点が地絡事故に進展するとその値は
大きくなる。これを制御部４で監視しておき、あらかじ
め整定した系統の充電々電流以上の大きさとなった時に
は直ちに接地用スイッチＳＷを開放する。
【００１８】以上の図１，図２の回路構成から理解され
るように、本発明においては三相配電線の任意の一相を
強制的に地絡させることによって通常の電位よりも高い
電位を印加する。このとき通常電位では発見できない微
地絡であっても、高電位の印加により地絡を生ぜしめる
可能性があり、本発明ではこのときの地絡電流の検知に
よって微地絡とその位置を特定するものである。
るように、本発明においては三相配電線の任意の一相を
強制的に地絡させることによって通常の電位よりも高い
電位を印加する。このとき通常電位では発見できない微
地絡であっても、高電位の印加により地絡を生ぜしめる
可能性があり、本発明ではこのときの地絡電流の検知に
よって微地絡とその位置を特定するものである。
【００１９】図３は通常運転時と強制接地時の配電線回
路構成，各部電圧，正弦波形の相違を比較して示したも
のであり、通常運転時の配電線回路構成を同図（ａ）、
強制接地時の配電線回路構成を同図（ｂ）、通常運転時
の各部電圧を同図（ｃ）、強制接地時の各部電位を同図
（ｄ）に示す。この（ａ），（ｃ）から明らかなように
通常配電線の中性点０は非接地であるが通常運転時の対
地電位は略０Ｖとなっており、各相電圧はそれらの位相
が互いに１２０度でありかつ大きさが等しく三相バラン
スしている。そして例えば、Ｃ相を強制接地時の配電線
各相の対地電圧は（ｂ），（ｄ）から明らかなようにＡ
相では強制接地以前の電圧Ｅａに対してＥａ−Ｅｃ、Ｂ
相では強制接地以前の電圧Ｅｂに対してＥｂ−Ｅｃとな
り、Ｃ相では零になる。なお、Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃはいず
れもベクトル量である。そしてＥａ−Ｅｃは強制接地以
前の電圧Ｅａに対してその大きさが３の平方根倍とな
り、位相が３０度遅れとなる。またＥｂ−Ｅｃは強制接
地以前の電圧Ｅｂに対してその大きさが３の平方根倍と
なり、位相が３０度進みとなる。なお、Ａ・Ｂ・Ｃ相間の
各線間電圧はベクトル図から分るように、強制接地して
も変化しておらず、従って運転には支障ない。
路構成，各部電圧，正弦波形の相違を比較して示したも
のであり、通常運転時の配電線回路構成を同図（ａ）、
強制接地時の配電線回路構成を同図（ｂ）、通常運転時
の各部電圧を同図（ｃ）、強制接地時の各部電位を同図
（ｄ）に示す。この（ａ），（ｃ）から明らかなように
通常配電線の中性点０は非接地であるが通常運転時の対
地電位は略０Ｖとなっており、各相電圧はそれらの位相
が互いに１２０度でありかつ大きさが等しく三相バラン
スしている。そして例えば、Ｃ相を強制接地時の配電線
各相の対地電圧は（ｂ），（ｄ）から明らかなようにＡ
相では強制接地以前の電圧Ｅａに対してＥａ−Ｅｃ、Ｂ
相では強制接地以前の電圧Ｅｂに対してＥｂ−Ｅｃとな
り、Ｃ相では零になる。なお、Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃはいず
れもベクトル量である。そしてＥａ−Ｅｃは強制接地以
前の電圧Ｅａに対してその大きさが３の平方根倍とな
り、位相が３０度遅れとなる。またＥｂ−Ｅｃは強制接
地以前の電圧Ｅｂに対してその大きさが３の平方根倍と
なり、位相が３０度進みとなる。なお、Ａ・Ｂ・Ｃ相間の
各線間電圧はベクトル図から分るように、強制接地して
も変化しておらず、従って運転には支障ない。
【００２０】図４は、本発明を実施した時の各相の対地
電圧の時系列的な大きさの変化様相を示す。平常時（Ｔ
１）及び（Ｔ３）の対地電圧はＥaであるが強制接地期
間（Ｔ２）の対地電圧の大きさは３の平方根倍となる。
具体的には６.６ｋＶ 配電線において平常時Ｔ１及びＴ
３の各相の対地電圧は３８１０（Ｖ）、Ｃ相接地時（Ｔ
２）のＡ，Ｂ相の対地電圧は６６００（Ｖ）、対地電圧
のピーク値の大きさは平常時は５３８８（Ｖ）、強制接
地時は９３３４（Ｖ）となる。
電圧の時系列的な大きさの変化様相を示す。平常時（Ｔ
１）及び（Ｔ３）の対地電圧はＥaであるが強制接地期
間（Ｔ２）の対地電圧の大きさは３の平方根倍となる。
具体的には６.６ｋＶ 配電線において平常時Ｔ１及びＴ
３の各相の対地電圧は３８１０（Ｖ）、Ｃ相接地時（Ｔ
２）のＡ，Ｂ相の対地電圧は６６００（Ｖ）、対地電圧
のピーク値の大きさは平常時は５３８８（Ｖ）、強制接
地時は９３３４（Ｖ）となる。
【００２１】以上の説明は１相を強制接地した時の他の
２相の対地電位の状況について述べたが、強制接地時イ
ンピーダンスを介して接地することにより接地時の対地
電圧を上述の値よりも低くする事が出来る。又逆に任意
の大きさと位相を有する電圧を強制接地回路に挿入する
事によって上述の値よりも大きくする事も出来る。これ
らの具体的実現回路構成については後で図面を参照して
説明する。
２相の対地電位の状況について述べたが、強制接地時イ
ンピーダンスを介して接地することにより接地時の対地
電圧を上述の値よりも低くする事が出来る。又逆に任意
の大きさと位相を有する電圧を強制接地回路に挿入する
事によって上述の値よりも大きくする事も出来る。これ
らの具体的実現回路構成については後で図面を参照して
説明する。
【００２２】図５は図１の制御装置１３の制御部１５の
制御内容を示す処理フローチャートであり、これに従っ
て本発明の微地絡検出の考え方を詳細に説明する。
制御内容を示す処理フローチャートであり、これに従っ
て本発明の微地絡検出の考え方を詳細に説明する。
【００２３】この処理フローチャートは、基本的に２つ
のトリガー条件により起動される。その一つは手動起動
であり、運転員が定期点検等の機会に自ら強制接地相を
指定する（ステップＳ８）ところから開始される。他の
方法は自動起動によるものであり、変電所等に設けた保
護継電器の動作によりこれをトリガー条件（ステップＳ
１）とする。この保護継電器は微地絡を検出できる高感
度のものであることが望ましく、配電線で観測されるパ
ルス状の零相電流（電圧）を検出してトリガー条件とす
る。観測されたパルス状の零相電流はその原因の全てが
配電線の劣化によるものではないが、これらの適宜の機
会に本発明装置が駆動される。なお、この保護継電器は
各相毎に設けられるのが良い。
のトリガー条件により起動される。その一つは手動起動
であり、運転員が定期点検等の機会に自ら強制接地相を
指定する（ステップＳ８）ところから開始される。他の
方法は自動起動によるものであり、変電所等に設けた保
護継電器の動作によりこれをトリガー条件（ステップＳ
１）とする。この保護継電器は微地絡を検出できる高感
度のものであることが望ましく、配電線で観測されるパ
ルス状の零相電流（電圧）を検出してトリガー条件とす
る。観測されたパルス状の零相電流はその原因の全てが
配電線の劣化によるものではないが、これらの適宜の機
会に本発明装置が駆動される。なお、この保護継電器は
各相毎に設けられるのが良い。
【００２４】次に、ステップＳ２では保護継電器の動作
回復後にこの検出した相の対地電圧を大きくするための
強制接地相を選択する。つまり、例えばＡ相でパルス状
の零相電流が観測されこの相の保護継電器が動作したの
であれば、Ｂ相またはＣ相を接地相として選択する。こ
の考え方は要するに微地絡観測相以外の相を強制接地相
とするものである。なお、ステップＳ１，Ｓ２について
は幾つかの変更案が採用可能であり、その一つは微地絡
の発生とは無関係に適宜の時点で順次任意の２相を強制
接地相として選択することである。この場合に図５の方
式ほどの検出確率は得られないがより構成の簡便な方式
とでき、任意の２相を順次強制接地相として選択して逐
次接地することにより、その検出応答から微地絡相を特
定可能である。また微地絡をその相を特定せずに検出
し、その後順次任意の２相を強制接地相として選択して
逐次接地することとしてもよい。
回復後にこの検出した相の対地電圧を大きくするための
強制接地相を選択する。つまり、例えばＡ相でパルス状
の零相電流が観測されこの相の保護継電器が動作したの
であれば、Ｂ相またはＣ相を接地相として選択する。こ
の考え方は要するに微地絡観測相以外の相を強制接地相
とするものである。なお、ステップＳ１，Ｓ２について
は幾つかの変更案が採用可能であり、その一つは微地絡
の発生とは無関係に適宜の時点で順次任意の２相を強制
接地相として選択することである。この場合に図５の方
式ほどの検出確率は得られないがより構成の簡便な方式
とでき、任意の２相を順次強制接地相として選択して逐
次接地することにより、その検出応答から微地絡相を特
定可能である。また微地絡をその相を特定せずに検出
し、その後順次任意の２相を強制接地相として選択して
逐次接地することとしてもよい。
【００２５】ステップＳ３では図２の強制接地装置１に
対して接地相選択指令３を与え、接地相選択スイッチ２
を駆動するとともに、操作監視部４に対して接地開始指
令５を与え、開閉指令６により接地用スイッチＳＷを通
流状態とする。これにより接地相以外の相の対値電圧は
通常の３の平方根倍にはね上がる。このとき配電線は活
線状態のままであり負荷の運用に支障を与えないことが
本発明の特徴となっている。
対して接地相選択指令３を与え、接地相選択スイッチ２
を駆動するとともに、操作監視部４に対して接地開始指
令５を与え、開閉指令６により接地用スイッチＳＷを通
流状態とする。これにより接地相以外の相の対値電圧は
通常の３の平方根倍にはね上がる。このとき配電線は活
線状態のままであり負荷の運用に支障を与えないことが
本発明の特徴となっている。
【００２６】図２に示すように接地時の対地電流は電流
変成器ＣＴによって監視されており、操作監視部４を介
して図１の制御部１５に入力されている。制御部１５の
処理においてステップＳ４では、この対地電流（地絡電
流）の大きさを監視し、過大であるときには短絡が生じ
ている可能性大である（微地絡が複数個所で生じている
ときには、大電圧の印加によって複数個所で同時に地絡
を生じる可能性があり、これは短絡現象である）ことか
らステップＳ５に移り、即座に強制接地を解除して配電
線の安全を図る。対地電流が通常の大きさである場合は
所定時間経過を待ってステップＳ５に移る。
変成器ＣＴによって監視されており、操作監視部４を介
して図１の制御部１５に入力されている。制御部１５の
処理においてステップＳ４では、この対地電流（地絡電
流）の大きさを監視し、過大であるときには短絡が生じ
ている可能性大である（微地絡が複数個所で生じている
ときには、大電圧の印加によって複数個所で同時に地絡
を生じる可能性があり、これは短絡現象である）ことか
らステップＳ５に移り、即座に強制接地を解除して配電
線の安全を図る。対地電流が通常の大きさである場合は
所定時間経過を待ってステップＳ５に移る。
【００２７】ところで図１に示すように配電線の各所に
は、断路器ＤＭの近傍に地絡事故検出用の零相変流器Ｚ
ＣＴ及び地絡事故検出用保護継電器Ｒｙが設けられてお
り、その動作結果と保護継電器Ｒｙに予め付与された固
有の識別符号は連絡線１２を介して制御装置１３に伝送
されている。制御部１５の処理においてステップＳ６で
は、地絡事故検出用保護継電器Ｒｙの動作状況を確認す
る。なおこの場合に、信号伝送用の連絡線１２は通常他
の用途に使用されていることから、点検のための強制接
地の都度全ての保護継電器Ｒｙの動作状態を伝送させる
ことは連絡線１２の使用効率を低下させる。このためよ
り望ましくは前記の変電所に設けた高感度の保護継電器
の動作を条件として、信号伝送を開始せしめるように構
成することが有効である。また前記のものでは保護継電
器Ｒｙの動作状態を伝送させることにしたが、連絡線１
２の伝送容量が十分であれば、配電線の保護継電器Ｒｙ
の代わりに信号伝送装置を配置して検出した電流値その
ものを伝送する事にしても良い。連絡線１２は配電線を
利用するものでも、別個に設けられた専用線の何れでも
良い。
は、断路器ＤＭの近傍に地絡事故検出用の零相変流器Ｚ
ＣＴ及び地絡事故検出用保護継電器Ｒｙが設けられてお
り、その動作結果と保護継電器Ｒｙに予め付与された固
有の識別符号は連絡線１２を介して制御装置１３に伝送
されている。制御部１５の処理においてステップＳ６で
は、地絡事故検出用保護継電器Ｒｙの動作状況を確認す
る。なおこの場合に、信号伝送用の連絡線１２は通常他
の用途に使用されていることから、点検のための強制接
地の都度全ての保護継電器Ｒｙの動作状態を伝送させる
ことは連絡線１２の使用効率を低下させる。このためよ
り望ましくは前記の変電所に設けた高感度の保護継電器
の動作を条件として、信号伝送を開始せしめるように構
成することが有効である。また前記のものでは保護継電
器Ｒｙの動作状態を伝送させることにしたが、連絡線１
２の伝送容量が十分であれば、配電線の保護継電器Ｒｙ
の代わりに信号伝送装置を配置して検出した電流値その
ものを伝送する事にしても良い。連絡線１２は配電線を
利用するものでも、別個に設けられた専用線の何れでも
良い。
【００２８】ステップＳ７では、保護継電器Ｒｙに予め
付与された固有の識別符号と動作結果とを照合し、どの
保護継電器Ｒｙが動作したかに応じて劣化点位置を特定
する。なお、ここでは位置特定のために識別符号を付与
することにしたが、これは信号伝送順序を予め固定して
おくことで劣化点位置を特定することも可能である。劣
化位置の特定に関しては種々の考え方が有るが、その一
つは配電線上の隣接する保護継電器Ｒｙの一方が動作状
態に有り、他方が不動作状態にあることでこの区間に微
地絡有りとするものである。つまり地絡事故発生時には
配電母線から事故点に向かって零相電流が流れ、他方で
事故点から負荷側には零相電流が流れないことをもって
事故区間特定するものである。なお、この考えは零相電
圧の場合にも成立する。また出願人による特願平1−217
366 号に記載のように事故電流に含まれる高調波電流は
事故点において最大となることからこれを検出しても良
い。
付与された固有の識別符号と動作結果とを照合し、どの
保護継電器Ｒｙが動作したかに応じて劣化点位置を特定
する。なお、ここでは位置特定のために識別符号を付与
することにしたが、これは信号伝送順序を予め固定して
おくことで劣化点位置を特定することも可能である。劣
化位置の特定に関しては種々の考え方が有るが、その一
つは配電線上の隣接する保護継電器Ｒｙの一方が動作状
態に有り、他方が不動作状態にあることでこの区間に微
地絡有りとするものである。つまり地絡事故発生時には
配電母線から事故点に向かって零相電流が流れ、他方で
事故点から負荷側には零相電流が流れないことをもって
事故区間特定するものである。なお、この考えは零相電
圧の場合にも成立する。また出願人による特願平1−217
366 号に記載のように事故電流に含まれる高調波電流は
事故点において最大となることからこれを検出しても良
い。
【００２９】劣化位置が特定された後は、保守員により
適宜現地調査，補修作業が行われる（ステップＳ９）。
適宜現地調査，補修作業が行われる（ステップＳ９）。
【００３０】以下に強制接地装置１のその他の具体的な
実施例について説明する。図２は、インピーダンスＺで
決められる対地電圧が印加されるとともに通過電流もそ
れに従って制限されるが、図６の例では２つの接地用ス
イッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、ＳＷ２に並列にインピー
ダンスＺを設ける。この運用はまずＳＷ１，ＳＷ２が閉
路する事により、３の平方根倍の対地電圧を印加し、そ
の後ＳＷ２を開路することにより短絡に至ったときの大
電流を抑止する。
実施例について説明する。図２は、インピーダンスＺで
決められる対地電圧が印加されるとともに通過電流もそ
れに従って制限されるが、図６の例では２つの接地用ス
イッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、ＳＷ２に並列にインピー
ダンスＺを設ける。この運用はまずＳＷ１，ＳＷ２が閉
路する事により、３の平方根倍の対地電圧を印加し、そ
の後ＳＷ２を開路することにより短絡に至ったときの大
電流を抑止する。
【００３１】なお、図２，図６の実施例において電流変
成器ＣＴから得られる接地電流を用いて劣化点に流れる
電流の様相も知ることができ、この電流を分析する事に
より劣化点の地絡劣化の様相を推定する事も可能とな
る。すなわち、電流に含まれる高周波成分の様相によっ
て放電性地絡か否かの判定が出来る他これ等のデータを
積上げる事によって劣化機材と劣化様相の特定化が期待
される。
成器ＣＴから得られる接地電流を用いて劣化点に流れる
電流の様相も知ることができ、この電流を分析する事に
より劣化点の地絡劣化の様相を推定する事も可能とな
る。すなわち、電流に含まれる高周波成分の様相によっ
て放電性地絡か否かの判定が出来る他これ等のデータを
積上げる事によって劣化機材と劣化様相の特定化が期待
される。
【００３２】図７乃至図９は、強制接地回路１に任意の
位相と大きさの外部電圧を挿入する事により特定相の対
地電位を更に大きくする方式である。
位相と大きさの外部電圧を挿入する事により特定相の対
地電位を更に大きくする方式である。
【００３３】図７の例では図７（ａ）に示すように、各
線間電圧を電圧変成器Ｔ１で導出し、相選択スイッチ２
０で最適相を選択し、これを変圧器Ｔ２を介して接地回
路に挿入する。例えば、変圧器Ｔ２の巻数比ｎをタップ
選択によって任意に選ぶ事によってその大きさも変える
事が出来る。この場合、同図（ｂ）のベクトル図に示す
ようにＣ相を強制接地してＡ相の対地電圧を大きくする
ケースで、相選択スイッチ２０でＡ−Ｃ相間の線間電圧
を選び、これを変圧器Ｔ２を介してＥ〜Ｃ間に加算する
事によりＥａＥを得る。この時、Ｂ相の対地電圧はＥｂ
ｃからＥｂＥと大きくなっている。
線間電圧を電圧変成器Ｔ１で導出し、相選択スイッチ２
０で最適相を選択し、これを変圧器Ｔ２を介して接地回
路に挿入する。例えば、変圧器Ｔ２の巻数比ｎをタップ
選択によって任意に選ぶ事によってその大きさも変える
事が出来る。この場合、同図（ｂ）のベクトル図に示す
ようにＣ相を強制接地してＡ相の対地電圧を大きくする
ケースで、相選択スイッチ２０でＡ−Ｃ相間の線間電圧
を選び、これを変圧器Ｔ２を介してＥ〜Ｃ間に加算する
事によりＥａＥを得る。この時、Ｂ相の対地電圧はＥｂ
ｃからＥｂＥと大きくなっている。
【００３４】図８，図９は同様な方法で任意の対地電圧
を上昇させる具体的実施例を示すもので図８の場合はＥ
−Ｃ間に、Ｂ相ベクトルの相電圧を変成して挿入した場
合を示し、Ａ相の対地電位は、ＥａＥ、Ｂ相はＥｂＥ、
Ｃ相はＥｃＥとなり、Ａ相の対地電位のみを上昇させる
事が可能となる。図９は、Ｅ−Ｃ間にＣ相ベクトルの相
電圧を変成器を介して挿入した場合を示し、図８と同様
に、Ａ相の対地電位のみを上昇させることができる。以
上述べたように、強制接地装置では地絡相の対地電位を
上昇させるように作用し、この結果劣化機材の当該相の
対地絶縁が破戒して地絡信号を発することとなる。
を上昇させる具体的実施例を示すもので図８の場合はＥ
−Ｃ間に、Ｂ相ベクトルの相電圧を変成して挿入した場
合を示し、Ａ相の対地電位は、ＥａＥ、Ｂ相はＥｂＥ、
Ｃ相はＥｃＥとなり、Ａ相の対地電位のみを上昇させる
事が可能となる。図９は、Ｅ−Ｃ間にＣ相ベクトルの相
電圧を変成器を介して挿入した場合を示し、図８と同様
に、Ａ相の対地電位のみを上昇させることができる。以
上述べたように、強制接地装置では地絡相の対地電位を
上昇させるように作用し、この結果劣化機材の当該相の
対地絶縁が破戒して地絡信号を発することとなる。
【００３５】なお、強制接地を行う時間は、図４に示す
ように短い時間Ｔ２のみ行うものとし、既存の配電系統
の地絡検出保護リレーが誤動作しない程度の時間とす
る。具体的には数サイクル強制接地し、これを数秒間の
サイクルでくり返すのが良い様である。
ように短い時間Ｔ２のみ行うものとし、既存の配電系統
の地絡検出保護リレーが誤動作しない程度の時間とす
る。具体的には数サイクル強制接地し、これを数秒間の
サイクルでくり返すのが良い様である。
【００３６】以上に述べた強制接地装置１を用いたシス
テムに於ける微地絡点の検出の他の手法について以下説
明する。図１０は強制接地操作中における地絡点Ｆを巡
視車１６の車上に設置した音響センサー１７やアンテナ
１８から近傍雑音を収集して地絡点を特定しようとする
ものである。これは、配電線上に沢山のセンサー等を設
けないで車で電柱の近くを巡回する丈で容易に見出す事
が可能となる。具体的方法は例えば前述した従来技術に
示す方法で碍子の劣化点や、気中開閉器等機材の劣化点
を見出すものとする。
テムに於ける微地絡点の検出の他の手法について以下説
明する。図１０は強制接地操作中における地絡点Ｆを巡
視車１６の車上に設置した音響センサー１７やアンテナ
１８から近傍雑音を収集して地絡点を特定しようとする
ものである。これは、配電線上に沢山のセンサー等を設
けないで車で電柱の近くを巡回する丈で容易に見出す事
が可能となる。具体的方法は例えば前述した従来技術に
示す方法で碍子の劣化点や、気中開閉器等機材の劣化点
を見出すものとする。
【００３７】また図１、及び図１０の説明では微地絡事
故が発生した事を何等かの方法で検出して強制接地装置
を動作させて地絡点を特定する例について述べたが、正
常なる配電線に対しても例えば定期的に巡視する時にこ
れを組合せて活用すれば、事前に弱点のある機材を見出
す事が容易となる。この場合検定相は任意に選定し、順
次変更すれば良い事明白である。強制接地装置に於いて
相選択スイッチＳＷ２は必ずしも設けなくてもよい。こ
の場合、強制接地用スイッチＳＷを２〜３相分準備すれ
ば同様の効果が期待出来る。
故が発生した事を何等かの方法で検出して強制接地装置
を動作させて地絡点を特定する例について述べたが、正
常なる配電線に対しても例えば定期的に巡視する時にこ
れを組合せて活用すれば、事前に弱点のある機材を見出
す事が容易となる。この場合検定相は任意に選定し、順
次変更すれば良い事明白である。強制接地装置に於いて
相選択スイッチＳＷ２は必ずしも設けなくてもよい。こ
の場合、強制接地用スイッチＳＷを２〜３相分準備すれ
ば同様の効果が期待出来る。
【００３８】
【発明の効果】以上のことから本発明によれば、配電線
を停電させる事なく、つまり配電線を活線状態としたま
まで微地絡を検出することができる。
を停電させる事なく、つまり配電線を活線状態としたま
まで微地絡を検出することができる。
【００３９】また、微地絡位置も特定することができ
る。
る。
【００４０】さらに、この微地絡検出の際に予期せぬ短
絡事故を生じた場合に配電線を保護することができる。
絡事故を生じた場合に配電線を保護することができる。
【図１】本発明の適用される配電線と本発明装置の概略
を示す図である。
を示す図である。
【図２】強制接地装置の具体的回路構成を示す図であ
る。
る。
【図３】通常運転時と強制接地時の対地電圧様相比較図
を示す。
を示す。
【図４】強制接地時の各電圧の時系列的変化を示す図で
ある。
ある。
【図５】本発明の処理フローチャートを示す図である。
【図６】強制接地装置の他の具体的回路構成を示す図で
ある。
ある。
【図７】強制接地装置の他の具体的回路構成を示す図で
ある。
ある。
【図８】図７回路の使用例を示す図である。
【図９】図７回路の他の使用例を示す図である。
【図１０】劣化機材の検査方法。
１…強制接地装置、２…接地相選択スイッチ、４…操作
監視部、１０…配電用変電所母線、１１…配電線、１２
…連絡線、１３…制御装置、１４…検出部、１５…制御
部、ＦＣＢ…しゃ断器、ＤＭ…断路器、ＺＣＴ…零相変
流器、Ｒｙ…地絡事故検出用保護継電器、ＳＷ…接地用
スイッチ。
監視部、１０…配電用変電所母線、１１…配電線、１２
…連絡線、１３…制御装置、１４…検出部、１５…制御
部、ＦＣＢ…しゃ断器、ＤＭ…断路器、ＺＣＴ…零相変
流器、Ｒｙ…地絡事故検出用保護継電器、ＳＷ…接地用
スイッチ。
Claims (6)
- 【請求項１】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線に接続可能に設けられた接地相選択手段と、該接地
相選択手段と大地間に設けられ、インピーダンスと接地
用スイッチからなる直列回路とから構成される地絡発生
装置。 - 【請求項２】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線に接続可能に設けられた接地相選択手段と、該接地
相選択手段と大地間に設けられ、インピーダンスと接地
用スイッチと第１の変圧器とからなる直列回路と、前記
３相非接地配電線の任意の線間電圧を導入し前記第１の
変圧器に印加する第２の変圧器とから構成される地絡発
生装置。 - 【請求項３】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線と大地間を接続する強制接地手段と、前記３相非接
地配電線の零相成分を検出する零相成分検出手段と、前
記強制接地手段操作時の零相成分検出手段の出力を監視
する監視手段とから構成される微地絡検出装置。 - 【請求項４】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線に接続可能に設けられた接地相選択手段と、該接地
相選択手段と大地間に設けられ、インピーダンスと接地
用スイッチからなる直列回路と、前記３相非接地配電線
の零相成分を検出する零相成分検出手段と、前記接地用
スイッチ操作時の零相成分検出手段の出力を監視する監
視手段とから構成される微地絡検出装置。 - 【請求項５】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線に接続可能に設けられた接地相選択手段と、該接地
相選択手段と大地間に設けられ、インピーダンスと接地
用スイッチと第１の変圧器とからなる直列回路と、前記
３相非接地配電線の任意の線間電圧を導入し前記第１の
変圧器に印加する第２の変圧器と、前記３相非接地配電
線の零相成分を検出する零相成分検出手段と、前記接地
用スイッチ操作時の零相成分検出手段の出力を監視する
監視手段とから構成される微地絡検出装置。 - 【請求項６】活線状態に有る３相非接地配電線の任意の
一線と大地間を接続する強制接地手段と、前記３相非接
地配電線の複数個所に設けられ、零相成分を検出する零
相成分検出手段と、該複数の零相成分検出手段の出力を
入力し、前記強制接地手段操作時の零相成分検出手段の
出力から微地絡発生個所を特定する監視手段とから構成
される微地絡検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041569A JP2576299B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 配電線の微地絡検出装置 |
| US07/846,680 US5309109A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-05 | Forcible grounding generation equipment and grounding occurrence detection equipment using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041569A JP2576299B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 配電線の微地絡検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340318A JPH04340318A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2576299B2 true JP2576299B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=12612080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3041569A Expired - Lifetime JP2576299B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 配電線の微地絡検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309109A (ja) |
| JP (1) | JP2576299B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT404072B (de) * | 1995-02-28 | 1998-08-25 | Haefely Trench Austria Gmbh | Verfahren zur erkennung eines einpoligen erdschlusses in einem drehstromnetz |
| US7212391B2 (en) * | 1999-09-28 | 2007-05-01 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Grounded isolation system |
| JP2003161756A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Hitachi Ltd | 絶縁診断装置 |
| JP3725468B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2005-12-14 | 三菱電機株式会社 | 多重直接接地系統における地絡継電システム |
| US7746604B2 (en) * | 2002-04-02 | 2010-06-29 | General Electric Company | Method, system, and computer software code for detection and isolation of electrical ground failure and secondary failure |
| US7035065B2 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-25 | General Electric Company | Electrical ground isolation and secondary failure reduction detection and isolation |
| US7489105B2 (en) * | 2005-03-21 | 2009-02-10 | Eveready Battery Company, Inc. | Portable power supply |
| US7501830B2 (en) * | 2006-03-21 | 2009-03-10 | General Electric Company | Method, apparatus and computer-readable code for detecting an incipient ground fault in an electrical propulsion system |
| US7498819B2 (en) * | 2006-03-21 | 2009-03-03 | General Electric Company | Method, apparatus and computer-readable code for detecting an incipient ground fault in an electrical propulsion system |
| US7248057B1 (en) | 2006-03-21 | 2007-07-24 | General Electric Company | Method, apparatus and computer-readable code for detecting on the fly an incipient ground fault in an electrical propulsion system of a locomotive |
| US7498820B2 (en) * | 2006-03-21 | 2009-03-03 | General Electric Company | Method, apparatus and computer-readable code for detecting an incipient ground fault in an electrical propulsion system |
| US7102355B1 (en) | 2006-03-21 | 2006-09-05 | General Electric Company | Method, apparatus and computer-readable code for magnifying an incipient ground fault and enable quick detection of such fault |
| AT503929B1 (de) * | 2007-02-01 | 2008-02-15 | Adaptive Regelsysteme Ges M B | Vorrichtung und ein verfahren zur injektion eines hilfssignals in das nullsystem eines elektrischen verteilnetzes |
| GB0907085D0 (en) * | 2009-04-24 | 2009-06-03 | Schneider Electric Ltd | System and method for locating earth faults |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1055018A (en) * | 1911-03-01 | 1913-03-04 | Sears B Condit Jr | Electric ground-detector. |
| US3287636A (en) * | 1962-07-24 | 1966-11-22 | Charbonnages De France | Method and apparatus including condenser means for measuring the insulation from earth of electrical networks |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3041569A patent/JP2576299B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-05 US US07/846,680 patent/US5309109A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04340318A (ja) | 1992-11-26 |
| US5309109A (en) | 1994-05-03 |
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