JP3458123B2 - 地絡故障点表示装置 - Google Patents
地絡故障点表示装置Info
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Description
で故障した鉄塔を簡単に発見するための表示装置に関す
るものである。
の上部に架空地線が張られている。この架空地線は、雷
を積極的に誘導して電力線そのものに落雷することを避
けるようにするものである。しかし鉄塔の接地抵抗には
限度があるため、大きな雷撃電流が流れた場合には、異
常な高電圧が鉄塔に発生し、碍子の絶縁能力を超えると
電力線へ雷サージ電流が流れ込み、いわゆる逆閃絡が発
生する。また架空地線による遮蔽作用が効かず、直接電
力線に落雷した時にも、電力線の電位が大幅に上昇し、
碍子の絶縁能力を超えて閃絡し、鉄塔を通して大地に電
流が流れ込む。
一旦このような放電路ができると、送電中の電流がその
放電路に沿って大地に向う故障電流が流れ、変電所の継
電器を作動させるので、停電の原因となる。また鳥獣が
碍子の近傍にきて感電することにより、送電中の電流が
その放電路に沿って大地に流れ込む、いわゆる地絡故障
が発生し変電所の継電器を作動させて停電になることも
ある。
絡点)を早急に発見して故障の原因を調査すると共に、
故障原因に応じて修理する必要がある。
置として、特開平3−44577号公報に、送電線の架
空地線に鉄塔を中心として取り付けられた2個一対の変
流器(検出コイル)の電流位相を判別し、その判別結果
を遠方からでも視認できる地絡故障点表示器が開示され
ている。その他、この種の表示装置は特開平6−169
525号公報、特開平7−14365号公報に開示され
ている。
3−44577号公報の装置は、回路部分の記載が不十
分であるため、このままでは実施可能であるかが不明で
ある。特開平6−169525号公報に開示されている
装置は、2個一対の変流器の電流位相を判別するにあた
り、その出力電流を其々二個のトランスに誘導し、その
出力で判別しているため、回路が複雑かつ大型化してい
る。また特開平7−14365号公報の装置は、判別結
果を視認するためのフラッシュランプの電源として電池
を使用しているので、電池の自然放電で装置の寿命が決
まってしまうという問題がある。
点を解消するためになされたもので、回路が簡単かつ小
型で、地絡等で故障した鉄塔で確実に作動し、しかも装
置の寿命が半永久的である地絡故障点表示装置を提供す
ることを目的とするものである。
めになされた本発明の地絡故障点表示装置は、実施例に
対応する図1に示すように、鉄塔1を中心として、送配
電線路の架空地線1a・1b・・・1nに取り付けられ
た複数の検出コイル2A・2B・・・2Nから出力され
る電力エネルギで表示器10を作動させる地絡故障点表
示装置である。各検出コイル2A、2B、・・・、およ
び2Nは、前記鉄塔中心から架空地線1a・1b・・・
1nに流れる電流によって同相出力を生じる方向に取り
付けて直列接続され、各出力毎に各々振幅制限回路5
A、5B、・・・、および5Nを設け、振幅制限回路5
A・5B・・・5Nから出力される複数の検出コイル2
A・2B・・・2Nの重畳出力を整流する回路6と、そ
の整流回路6から出力される電力エネルギを蓄えるコン
デンサ7と、コンデンサ7が飽和してその端子電圧が上
昇したとき導通する電子スイッチ8とを有している。
1aおよび1bを2方向に張架するものである場合、架
空地線1aには検出コイル2Aが取り付けられ、架空地
線1bには検出コイル2Bが取り付けら、検出コイル2
Aおよび2Bは直列に接続される。この地絡故障点表示
装置は、何らかの故障で鉄塔1が地絡点となった場合、
鉄塔1から振り分けられて架空地線1aには電流I1a
が流れ、架空地線1bには電流I1bが流れる。電流I
1aにより検出コイル2Aに、図3(I)のa→の点線で
示す交流起電力が生じる。一方、電流I1bにより検出
コイル2Bに生じる交流起電力は、鉄塔1を中心として
電流I1bが電流I1aと同方向であるから、b→の点
線で示すように位相が一致する。点線で示す交流を振幅
制限した波形は各々実線で示してあるが、これらの交流
出力を重畳した出力は両者を和したものとなる。この重
畳出力が整流回路6で脈流に変換される。脈流の出力エ
ネルギはコンデンサ7に蓄えられ、やがてコンデンサ7
が飽和したら、その端子電圧が上昇して電子スイッチ8
が導通する。するとコンデンサ7に蓄えられたエネルギ
は電子スイッチ8を通じて放電され、そのエネルギで表
示器10が作動する。
場合、鉄塔1の周辺では架空地線1aおよび1bには鉄
塔1に対して逆方向の電流が流れるため、検出コイル1
Aに生じる交流起電力と検出コイル1Bに生じる交流起
電力とは、図3(II)のa←およびb→のように位相が1
80°ずれる。両者の交流出力は重畳されると打ち消し
合って減算され、出力エネルギは僅かなものとなるか
ら、コンデンサ7にエネルギは僅かしか蓄えられない
し、端子電圧も上昇しない。したがって電子スイッチ8
は導通することなく、表示器10も作動しない。
1a、1bおよび1cを3方向に分岐張架する場合、架
空地線1aには検出コイル2A、架空地線1bには検出
コイル2B、および架空地線1cには検出コイル2Cが
各々取り付けられ、検出コイル2A、2Bおよび2Cは
直列に接続される。この場合、鉄塔1からの故障電流
は、架空地線1aには電流I1aが流れ、架空地線1b
には電流I1b、架空地線1cには電流I1cが流れ、
方向が一致する。そして検出コイル2A、検出コイル2
B、および検出コイル2Cの重畳出力で表示器10が作
動する。
故障電流は、鉄塔1を中心にみた場合、架空地線1aに
流れる電流、架空地線1bに流れる電流、架空地線1c
に流れる電流のうち、故障した鉄塔の方向に向かう架空
地線に流れる電流が逆方向になる。検出コイル2A、検
出コイル2B、および検出コイル2Cの出力のうち、い
ずれか1つは位相が180°ずれる。そのため、これら
の重畳出力は減算され、出力エネルギは僅かなものとな
るから、電子スイッチ8は導通することなく、表示器1
0も作動しない。
1aには電流I1a、架空地線1bには電流I1b、架
空地線1cには電流I1c、架空地線1dには電流I
1dが流れ、方向が一致しているから、検出コイル2
A、2B、2Cおよび2Dの重畳出力で表示器10が作
動する。他の場所の鉄塔から流れる故障電流は、その鉄
塔の方向に向かう架空地線に流れる電流が逆方向になる
から、検出コイル2A、検出コイル2B、2Cおよび2
Dの出力のうち、いずれか一つは位相が異なり、これら
の重畳出力は減算され、出力エネルギは僅かなものとな
るから、電子スイッチ8は導通することなく、表示器1
0も作動しない。
ンデンサ7の端子電圧を監視するツェナーダイオード1
1と、ツェナーダイオード11のカソードにゲートGが
連結しているサイリスタ12とからなり、ツェナーダイ
オード11に印加される整流回路6の重畳出力による降
伏でゲート電圧が発生してサイリスタ12のアノード−
カソード間が導通するものである。
り詳細に説明する。
置の実施例の回路図である。同図にに示す回路は、鉄塔
1を中心として架空地線1a・1b・・・1nが張られ
ており、検出コイル2A・2B・・・2Nが取り付けら
れている例を示してある。ここでは説明を簡略にするた
め、図2(イ)に示す鉄塔1が架空地線1aおよび1b
を2方向に張架している例について記載する。
塔1に張られた架空地線1aおよび1bに各々検出コイ
ル2Aおよび2Bが取り付けられ、直列に接続されてい
る。検出コイル2Aの出力には、ツェナーダイオード3
Aと4Aとがカソードをつき合わせて直列接続した振幅
制限回路5Aが入れられ、検出コイル2Bにも同様にツ
ェナーダイオード3Bと4Bとからなる振幅制限回路5
Bが入れられる。検出コイル2Aおよび2Bの直列出力
は、サージ電流を吸収するための双方向ダイオード15
で結ばれ、保護抵抗16を介して両波整流用ダイオード
ブリッジからなる整流回路6に接続している。整流回路
6の出力は時定数を構成するコンデンサ7と抵抗17で
連結され、一方は電子スイッチ8を介し、もう一方は直
接、表示器10の入力に接続している。
イオード11とスイッチング素子であるサイリスタ12
とを有している。コンデンサ7の両端を電圧発生抵抗1
8とノイズ吸収用のコンデンサ19を介してツェナーダ
イオード11で連結してある。サイリスタ12はコンデ
ンサ7の一端から表示器10の入力の一端を連結してい
る。そしてツェナーダイオード11のカソードがサイリ
スタ12のゲートGに連結してある。
1に取り付けた状態を示してある。本体筒20の中に常
時吸引ソレノイドが固設され、圧縮バネで前方に付勢さ
れている蓋21を本体筒20に被せた状態に抑えてい
る。本体筒20には表示布22が屏風折りにたたまれて
収納してあり、その端は各々蓋21と本体筒20の内側
に結着されている。
が、隣合った鉄塔に取り付けられている場合の動作につ
いて図5を参照しながら説明する。1台目の地絡故障点
表示装置は鉄塔1に取り付けられ、架空地線1aには検
出コイル2Aが取り付けられ、架空地線1bには検出コ
イル2Bが取り付けられる。2台目の地絡故障点表示装
置は隣の鉄塔100に取り付けられる。鉄塔100の架
空地線1a(鉄塔1の架空地線1aと連続している)に
は検出コイル2Aが取り付けら、架空地線100bには
検出コイル2Bが取り付けられる。
地に流れ、故障電流I1が架空地線に流れる。架空地線
の故障電流I1は、架空地線1aに流れる電流I1a、
架空地線1bに流れる電流I1bに分流する(図2(イ)
参照)。電流I1aおよび電流I1bにより検出コイル
2Aおよび検出コイル2Bから同位相の交流が出力され
る(第3図(I)a→、b→の点線示参照)。検出コイル
2Aの交流は振幅制限回路5Aでピーク部分を切られ、
検出コイル2Bの交流は振幅制限回路5Bでピーク部分
を切られ(同じく実線示参照)、両者が重畳されて整流
回路6で脈流になる(同図「重畳」参照)。振幅制限回
路5Aおよび5Bで各々ピーク部分を切られているの
で、電流I1aとI1bとは完全に一致していなくて
も、整流回路6から出力される電力エネルギは変動が少
ないものとなる。
れ、コンデンサ7と抵抗17の時定数で端子電圧が上昇
する。電圧監視用ツェナーダイオード11は、この電圧
上昇を受けて降伏し、逆方向電流が流れて抵抗18に電
圧がかかる。抵抗18の両端電圧がサイリスタ12のゲ
ートGとアノードとの間に加わり、サイリスタ12は導
通するから、コンデンサ7に蓄えられている電荷がサイ
リスタ12を通じて放電する。この電流で表示器10の
常時吸引ソレノイドの吸引が解除され、蓋21は圧縮バ
ネで押されて本体筒20から外れて落下する(鎖線示参
照)。そして表示布22が開くので遠方からでも視認で
きる。
たたんで本体筒20に収納し、蓋21を本体筒20に被
せれば、使用前の状態に戻り、再度使用できる。
線1aに流れる電流I1aが鉄塔100に流れる電流I
100と架空地線100bに流れる電流I100bに分
流する。電流−I1aにより隣の鉄塔100に取り付け
られた2台目の地絡故障点表示装置の検出コイル2Aか
ら交流が出力される(第3図(II)a←の点線示参照)。
電流I100bにより同じく検出コイル2Bから交流が
出力される(同じくb→の点線示参照)。すなわち電流
I100bによる検出コイル2Bの交流出力は、位相が
逆転しているとともに、電流I1bが電流I100と電
流I100bに分流しているから、検出コイル2Aの交
流出力よりも小さいものとなっている。検出コイル2A
の交流出力は振幅制限回路5Aでピーク部分を大きく切
られるが(同じくa←の実線示参照)、検出コイル2B
の交流出力は振幅制限回路5Bでピーク部分を切られて
も僅かである(同じくb→の実線示参照)。この両者は
位相が逆転しているので重畳により減算されるが、検出
コイル2Aの出力の絶対値は、大きくピーク部分を切ら
れているので、検出コイル2Bの出力の絶対値に近いも
のになっており、これらの重畳出力は僅かなものとなっ
ている(同図「重畳」参照)。この重畳出力は整流回路
6で脈流になり、コンデンサ7に蓄えられるが、僅かな
電力であるため端子電圧が充分に上昇しない。そのため
サイリスタ12の導通はなく、表示器10は動作しな
い。
空地線が3方向に分岐張架されている所に地絡故障点表
示装置を取り付けた場合、鉄塔1が故障していない鉄塔
で架空地線1a側に故障鉄塔があるとすると、架空地線
1aには電流−I1aが流れ、架空地線1bには電流I
1b、架空地線1cには電流I1cが流れ、電流方向が
1:2になり一致しない。そのため検出コイル2A、2
Bおよび2Cの重畳出力は、検出コイル2Aの出力と、
検出コイル2Bおよび検出コイル2Cの和の出力との減
算になるが、元々、電流I1bおよび電流I1cは電流
−I1aの分流であるから、検出コイル2A、2Bおよ
び2Cの出力も其々比例しているので、検出コイル2B
および検出コイル2Cの和の出力が過大になることはな
い。
架空地線が4方向に分岐張架されている所に地絡故障点
表示装置を取り付けた場合、あるいは其れより多くN方
向に分岐張架されている所に地絡故障点表示装置を取り
付けた場合でも同じように正しく動作する。
用した地絡故障点表示装置は、故障によって生じる電流
を由来とするエネルギで動作し、電池や商用電源を必要
としないので、寿命が半永久的であるとともに、装置の
取付が簡単である。しかも処理回路にトランスなどを装
備していないので小型で安価である。また地絡等で故障
した鉄塔に取り付けられた装置だけが確実に動作し、隣
接する鉄塔が故障しても作動してしまうことがない。し
たがって過動作や不動作がなく確実に故障鉄塔を検知
し、表示させることができる。また、この地絡故障点表
示装置は、一旦作動した後、容易に復帰でき、繰り返し
の使用が可能である。
を示す回路図である。
図である。
る波形図である。
付けた外観斜視図である。
ある。
2A・2B・・・2Nは検出コイル、3A・3B・・・
3Nおよび4A・4B・・・4Nはツェナーダイオー
ド、5A・5B・・・5Nは振幅制限回路、6は整流回
路、7はコンデンサ、8は電子スイッチ、10は表示
器、11はツェナーダイオード、12はサイリスタ、1
5は双方向ダイオード、16・17・18は抵抗、19
はコンデンサである。
Claims (3)
- 【請求項1】 鉄塔を中心として、送配電線路の架空
地線に取り付けられた複数の検出コイルから出力される
電力エネルギで表示器を作動させる地絡故障点表示装置
において、各検出コイルは、前記鉄塔中心から架空地線
に流れる電流によって同相出力を生じる方向に取り付け
て直列接続され、各出力毎に振幅制限回路を設け、該振
幅制限回路から出力される複数の該検出コイルの重畳出
力を整流する回路と、その整流回路から出力される電力
エネルギを蓄えるコンデンサと、該コンデンサが飽和し
てその端子電圧が上昇したとき導通する電子スイッチと
を有することを特徴とする地絡故障点表示装置。 - 【請求項2】 該鉄塔が該架空地線を2方向、3方
向、または4方向に分岐張架する鉄塔であって、各々2
個、3個、または4個の検出コイルが直列接続されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の地絡故障点表示装
置。 - 【請求項3】 前記電子スイッチは、該コンデンサの
端子電圧を監視するツェナーダイオードと、そのツェナ
ーダイオードのカソードにゲートが連結しているサイリ
スタとからなり、該ツェナーダイオードに印加される前
記重畳出力による降伏でゲート電圧が発生して該サイリ
スタのアノード−カソード間が導通することを特徴とす
る請求項1に記載の地絡故障点表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12157798A JP3458123B2 (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 地絡故障点表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12157798A JP3458123B2 (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 地絡故障点表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11316256A JPH11316256A (ja) | 1999-11-16 |
JP3458123B2 true JP3458123B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=14814694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12157798A Expired - Lifetime JP3458123B2 (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | 地絡故障点表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3458123B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298287A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-01 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于故障指示器数据的小电流接地配网故障类型识别方法 |
-
1998
- 1998-05-01 JP JP12157798A patent/JP3458123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298287A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-01 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于故障指示器数据的小电流接地配网故障类型识别方法 |
CN109298287B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-03-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于故障指示器数据的小电流接地配网故障类型识别方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11316256A (ja) | 1999-11-16 |
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