JP3554993B2 - 高圧配電線路における電源方向表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は高圧配電線路において、開閉器と一体化したり、地絡方向性表示装置と組み合わせたり或いは単独で使用するようにした電源方向表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すル−プ状配電線路は、配電線路用遮断器１００−１、１００−２、第１、第２の分岐線１０２、１０３、両分岐線を連系するためのル−プ開閉器１０４、両分岐線を区分するための事故区間検出装置付自動開閉器１０５−１〜１０５−７、各区間内をさらに区分するための手動開閉器１０６等から構成されており、平常時は変電所（電源）１１５並びに幹線１０７を経て各分岐線１０２、１０３にそれぞれ送電されている。しかしながら上記配電線路では常時開路状態にあるル−プ開閉器を負荷融通、工事の際の停電範囲の縮小、事故発生等により手動或いは自動閉路する。つまり上記配電線路においてはその送電状態が順送−逆送、逆送−順送にと切り替えられる。したがって地絡事故の発生により切り離された故障区間１０８内に設置した地絡方向表示装置は順送の場合と逆送の場合とでは事故点が同じ箇所であるにも拘わらず表示状態が違っている。
【０００３】
つまり図１０の順送状態においては、事故点Ａより電源側に位置する表示装置１０９−１〜１０９−３が点灯表示し、また事故点Ａより負荷側に位置する表示装置１０９−４〜１０９−６が不点灯表示となって、事故点Ａは表示状態の事故点Ａに隣接した表示装置１０９−３と事故点Ａに隣接した不表示状態の表示装置１０９−４間に有ることが表示される。また図１１の逆送状態の場合は事故点Ａより電源側に設置された表示装置１０９−４〜１０９−６が点灯表示し、事故点Ａより負荷側に設置した表示装置１０９−１〜１０９−３は不点灯表示となる。
【０００４】
つまり、順送と逆送とでは事故点の発生箇所が同じであるにも拘わらず表示灯の点灯状況が異なることになる。
次に上記地絡方向表示装置とは別に図１２に示すような輻輳した配電線路網にあっては、配電線路１１０への負荷荷融通や同線路の停電範囲の縮小を目的に隣接する他の配電線路と連系する連系用開閉器を手動操作して逆送電することが行われている。つまり、図１２において事故点Ｂで事故が発生した場合、連系用開閉器１１３、１１４が閉じられ隣接した別配電線１１１、１１２から健全区間に対し逆送電が行われる。イ、ロは隣接した配電線からの応援融通の範囲を示している。
【０００５】
【解決するための技術的課題】
ところで、前者の地絡方向表示装置の場合においては、現場に駆けつけた作業者が表示装置の点灯（不点灯）状況を見ながら配電線路に沿って移動して探査するのであるが、当該配電線路の送電方向、つまり電源方向が判らないと事故点と逆方向に移動して事故点探査が迅速に行えない事がある。
【０００６】
すなわち、事故発生した当該事故区間が長かったり、輻輳したりしていると線路表示装置も多数設置されているため作業者は最初に到着した表示装置の設置位置からどちら側に移動して良いか判らなくなることがある。つまり、隣接した両側の表示装置のいずれもが同じ表示状態であったり、配電線路が逆送状態になっていることを認識していなかったりした場合は最初に到着した表示装置の設置箇所からどちら側に探査を開始して良いのか迷ってしまうため迅速に事故点が発見できないと言う問題がある。
【０００７】
また後者のように連系用開閉器の切り替え操作によって隣接する別電源の配電線路から負荷融通を行う場合においても、融通を受けた側の配電線路の送電状態が順送から逆送に切り替っていることを現場の作業者が判っていない場合は開閉器等の誤操作を招き、例えば異電源の突き合わせよる変電所（電源）のトリップ事故等の問題を発生させたりする。
【０００８】
【課題を解決するための具体的な手段】
本願発明は上記高圧配電線路の現場において作業者が電源方向の目視確認できないことによって起こす諸々の問題点を解決するためのもので、
第１の発明は、高圧配電線（３）の相電流と相電圧を検出するための検出手段（４）、（６）と、前記相電圧と相電流の位相差により電源方向を判別する判別手段（５）と、判別手段（５）からの出力により電源方向を常時表示する表示手段（８）とからなり、
上記表示手段（８）には送電停止前の表示状態を停止後も継続して保持するための保持手段（９）、（１０）、（１１）、（１２）が設けられていることを特徴とする高圧配電線路における電源方向表示装置を提案するものである。
【００１０】
【実施例】
以下、本願発明の電源方向表示装置について図１乃至は図８に基づき説明する。 図１において、１は高圧配電線路２に設置された本願発明の電源方向表示装置、３は３相高圧配電線であり、３ｕはＵ相電線、３ｖはＶ相電線、３ｗはＷ相電線をそれぞれ示す。４はＵ相電線に流れる相電流を検出するための変流器であり、出力端が電源方向を判別するための判別回路５に入力されている。６は相電圧を検出するための検出用コンデンサ−であり、コンデンサ−６−１とコンデンサ−６−２を直列接続した状態で、一端をＵ相配電線３ｕに接続すると共に他端を接地し、さらに両コンデンサ−の結合点からの出力を増幅回路７に入力し、さらに増幅した出力を上記判別回路５に入力するようにしている。５は上記したように電源方向判別回路であり、同回路５に入力される相電流と相電圧の位相差θの具合で送電方向、すなわち電源方向を判別するもので、例えば、位相差θが−７０°〜１１０°、すなわち遅れ７０°から進み１１０°の範囲にある場合、電源方向は順送方向と判別し、また１１０°〜２９０°、すなわち、進み１１０°〜進み２９０°の範囲にある場合を電源方向が逆送方向であると判別するようになっている。
【００１１】
８は表示回路であり、順送方向の場合にその方向が電源方向であると表示するための表示出力部９と、逆送方向の場合にその方向が電源方向であると表示する表示出力部１０からなり、さらに２つの各表示出力部９、１０に対し送電が停止された（停電の）場合にも表示体が停止前の表示状態を保持できるようにしたセット信号を出力する記憶部１１、１２が設けられている。この記憶部１１、１２は送電停止と同時に例えば、ラッチリレ−が磁気駆動板からなる表示体１３、１４の表示状態をロックし、次に送電が再開される迄の間、表示体をその停電前の表示状態で保持するものであり、送電停止後に現場に到着した作業者が表示状態を目視確認できるようにしたものである。
【００１２】
なお、送電時は記憶部１１、１２からリセット信号が出されて表示体のロックが解除されるようになっている。記憶部および表示出力部としては此のほか、表示体として発光ダイオ−ド等を使用し、また記憶部としてはタイマ−により探査時間に必要な時間、例えば９０分間程度を停電前の表示状態に保持させ、所定時間経過後、送電の再開に伴って表示体等を自動的に復帰させ、再度電源方向を表示させたりする構成をとることもある。１５は電源部であり、Ｗ相配電線３ｗに接続する変流器１６と変流器１６によって充電される蓄電池充電部１７と蓄電池部１８とからなっており、電源部１５は各部を駆動させると同時に送電停止時に表示回路の記憶部、表示出力部のラッチリレ−、タイマ−、表示体等を動作させるためのものである。
【００１３】
なお、上記表示体１３、１４は２つある内の一方が常時表示状態となるもので、例えば、図２のように矢印１９内に位置する表示体１３が赤色の場合はその矢印１９の指示方向が電源側方向であることを表すもので、この時、指示方向が反対にある矢印２０内の表示体１４は白色の状態になっていて不表示状態を表している。
【００１４】
次に上記構成の電源方向表示装置１の動作について説明する。
電源（送電）方向が順送で、電源が図１において左側に位置する場合は、判定回路５からの出力、つまり位相差θが順送方向と判定するための範囲内にあるため、判定回路５から１の信号が出力され、同信号が表示回路８の一方の表示出力部９に入力され、表示体１３を表示動作させ、表示体１３はこれにより赤色となり、電源方向が図２において左側（左向き）であることを表示する。
【００１５】
また判定回路５から出力された１の信号は反転部３０を介して他方の表示出力部１０にも入力されるが、反転部３０で反転されて信号はゼロとなるため、図２の如く電源が右向きであると指示するための表示体１４は不表示の白色のままとなる。
【００１６】
また、電源（送電）方向が逆送で、電源が図１において右側に位置する場合は、判定回路５からの出力、つまり位相差θが逆送方向と判定するための範囲内にあるため、判定回路５からの出力はゼロとなり、表示出力部９は動作せず表示体１３は不表示の白色のままになる。またこのゼロの信号は他方の表示出力部１０にも反転部３０を経て入力されるが反転部３０で反転されて１の信号となり、１の信号は表示出力部１０に入力されて表示動作し、今度は表示体１４が赤色に変わる。
【００１７】
なお此の場合、配電線路は送電状態にあるため２つの記憶部１１、１２からは表示出力部９、１０に対してリセット信号がそれぞれ出され、表示体１３、１４のロックが解除されて表示体はその表示状態がフリ−になり判定回路５の出力信号に対応して表示動作する。また送電状態から送電が停止されて停電状態になった場合は、記憶部１１、１２から表示出力部９、１０に対しセット信号が出力されて停電前の表示状態を保持する。そして送電の再開があると記憶部１１、１２からセット信号に代わってリセット信号が出力されるため表示体１３、１４はロックが解除されて表示体はその表示状態が再びフリ−になり判定回路５の出力に対応して表示する。
【００１８】
次に図３により本願発明の上記表示装置１を周知の地絡方向表示装置と一体に組み合わせた電源方向表示付き地絡方向表示装置２１についてその構成を説明する。
【００１９】
図中、地絡方向表示部分は周知のように零相電圧を検出するための零相電圧検出用コンデンサ−６と、零相電流検出用の零相変流器２３と、検出された零相電圧と零相電流の位相差を比較しその範囲が所定の範囲にある場合に負荷側で地絡事故有りと判定すると共に比較した位相差が所定範囲外の場合は負荷側に事故点が無いと判定する位相比較回路２４と、位相比較回路２４が事故有りと判定した場合は表示灯２５（３４）を点灯させると共に事故無しと判定した場合は表示灯２５（３４）を不点灯のままにする表示回路２６のほか、零相電流検出回路２７、位相反転回路２８等から構成されている。なお、本願発明の電源方向表示装置部分については比処では説明が重複するため省略する。
【００２０】
次に上記構成の表示装置２１について図３乃至図６に基づき動作を説明する。
平常通電時は、一方の地絡方向表示側は線路に異状が無く、不動作状態であるため表示灯２５（３４）は不点灯状態にある。また、電源方向表示側は、例えば電源（送電）方向が順送で、電源が図中左側に位置する場合は、表示体１３が赤色、また表示体１４が白色のままとなり、電源の位置が左側であることを表示する。
【００２１】
次に図４並びに図５により地絡事故が発生した場合の動作と探査方法を説明する。
まず、地絡方向表示装置側について説明する。
上記したように地絡事故の発生により事故点Ｃに隣接する事故区間検出用の自動区分開閉器３０−１、３０−２がそれぞれ開放してロックし、区間を検出し、事故区間４５が電源３２より切り離されるが、その切り離し直前の送電状態においては、図４にあるように電源（変電所）３２と事故点Ｃの間に設置された方向表示装置側の表示灯３４−１〜３４−３は事故点Ｃより電源側に設置されているためすべて点灯する。
【００２２】
また事故点Ｃ以降の負荷側に設置する表示装置側の表示灯３４−４〜３４−６はすべて点灯しない。したがって事故点Ｃは点灯した表示灯３４−３と不点灯表示の表示灯３４−４間の線路にあるとまず判定される。
【００２３】
また、本願発明の電源方向表示装置側は、事故点Ｃの位置の前後に拘わらず、区間内に設置された表示体１３−１〜１３−６のすべてが電源方向を表示する。つまり、検出した相電流と相電圧は電源方向判別回路５に入力され、両者の位相差θが順送方向、つまり電源方向と判断され同判別回路５から１の信号が表示回路８の一方の表示出力部１０に出力され、左向きが電源方向とする磁気駆動板の表示体１３が反転駆動して赤色の表示状態になる。
【００２４】
また判定回路５からの１の出力信号はもう１つの表示出力部１０に対し反転部３０を介して入力され、ゼロとなるため、電源方向が右向きと表示する表示体１４−１〜１４−６はすべて不表示となる。また、当該配電線路が送電状態であれば、表示体は上記のように判定回路５の出力に対応して表示状態を継続し、送電が停止されれば、記憶部１１より表示出力部９に対し表示体を表示状態のままで保持するためのセット（ロック）信号が出力され、表示体１３−１〜１３−６は停電前の左向きの表示状態を保持する。 また、もう１つの表示出力部１０にも記憶部１２よりセット信号が出され、表示体１４−１〜１４−６は停電前の不表示状態を継続する。
【００２５】
すなわち、事故区間内の表示装置２１は図４の表示状況になっており、作業者は事故区間に駆けつけた後、その設置場所の表示装置の地絡表示側の表示灯３４（２５）を見てそれが点灯しておれば、作業者はその設置位置より負荷側に事故点があることがまず判る。
【００２６】
したがって次に作業者は電源方向表示側の表示体１３、１４を見てそれが左向きに表示しておれば、左側が電源で右側が負荷側となるため、隣接する右側の表示装置に移動し不点灯状態の表示灯を見付けるようにする。そして点灯した表示灯３４−３と不表示状態の表示灯３４−４が発見されたならば、その両表示灯間が事故点Ｃであり、その間の線路を詳細に点検して事故点Ｃを発見する。
【００２７】
また、到着した最初の地絡装置側の表示灯が不点灯である場合には、事故点Ｃがさらに電源方向側にあることが判るため、同装置の電源方向表示装置の表示体１３、１４の表示状況を見れば電源方向が左向きに表示しているためその設置位置より左側に隣接する表示装置に移動し、そして同装置の地絡表示装置の表示灯が点灯していれば上記同様に事故点Ｃを発見することができる。
【００２８】
また、図５のように電源４１により送電した場合は電源方向が順送の場合の逆向きになると同時に地絡表示の表示灯の点灯状況も逆になるが、上記同様の手順により探査すれば事故点Ｃの発見ができることになる。
【００２９】
つまり、地絡方向表示側の表示灯を見て事故点が電源側か負荷側かを知ることができ、次に電源方向表示側が見てその探査（移動）方向を知ることができるためむだ無く事故点探査ができるようになる。
【００３０】
なお、電源方向表示付き地絡方向表示装置２１の表示部は図６のようになっており、地絡方向表示側の表示灯３４（２５）と電源方向表示側の表示体１３、１４及び電源方向を示す矢印１９、２０からなるもので、（ａ）は負荷側に地絡無し、電源は左側、（ｂ）は地絡が負荷側に有り、電源は左側、（ｃ）は負荷側に地絡無し、電源は右側、（ｄ）は負荷側に地絡有り、電源は右側であることをそれぞれ表示している。。
【００３１】
次に図７は本願発明の表示装置１を連系用開閉器１１３、１１４に付設した実施例を示すもので、連系用開閉器おいて電源方向並びに通電の有無が目視確認できるようになっており、負荷融通などの際に誤って切り離しや切り戻し操作をしないようになっている。
【００３２】
また、図８は地中配電線路に使用する多回路開閉器（引き込み開閉器）３５−１、３５−２に本願発明の電源方向表示装置１を設けたもので、開閉器に設けた表示装置により電源方向と通電状態を目視確認して、逆送時に負荷側から電源側となる線路開閉器３６−１、３６−２を誤って開放したりしたりしないにしたものである。３７−１、３７−２は逆送時には電源側から負荷側になる線路開閉器、３８〜４１は高圧需要家に至る、例えばＳＯＧ付き高圧開閉器を示す。
【００３３】
【本願発明の効果】
本願発明の電源方向判別表示装置は以上の構成からなり、同装置の電源方向判別表示機能と負荷側事故にて点灯表示する既設（従来）の地絡方向性表示装置の表示機能と組み合わせれば、駆けつけた作業者が故障（検出）区間内の何処の表示装置を見てもその表示装置の設置場所からどちら方向に探査して良いかが判るため、事故点探査作業が迅速に行える。
【００３４】
また、本願発明の電源方向判別表示装置を負荷融通等を目的に隣接する配電線との間に施設されている連系用開閉器に施設すれば逆送電されている配電線側の電源方向が判り、而も線路に電流が流れていることが目視確認できるため、作業者は現場での開閉器の切り離しや切り戻し作業が正確かつ安全に行える。
【００３５】
また地中多回路開閉器や引込用開閉器のように多数の回路を備えた開閉器において、上記同様に施設すれば誤って電源側の線路用開閉器を開放して分岐する高圧需要家への送電を停止させることがない。
また表示装置には、次に送電が再開される迄の間、表示体をその停電前の表示状態で保持するための保持手段が設けられているため、送電停止後に現場に到着した時にも作業者は表示状態を確実に目視確認することができ、迅速に作業することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本願発明の電源方向表示装置の回路構成を示すブロック図。
【図２】図２は図１の表示装置の表示部分の拡大図であり、電源方向は左向きで表示、右向きが不表示状態を示す。
【図３】図３は電源方向表示付き地絡方向表示装置の回路構成を示すブロック図。
【図４】図４は電源が左側（順送送電）にある場合の表示装置の動作状況を示す。
【図５】図５は電源が図４とは逆の右側（逆送電）にある場合の表示装置の動作状況をす。
【図６】電源方向表示付き地絡方向表示装置の表示部分の拡大図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ異なった表示例を示す。
【図７】図７は負荷融通を行う場合等に開閉操作する連系用開閉器に本願発明の表示装置を設けた場合の実施例を示す。
【図８】地中配電線路に施設される高圧多回路開閉器（引き込み用開閉器）に本願発明の表示装置を設けた場合を示す。
【図９】図９は周知のル−プ状配電線路を示す。
【図１０】図１０は図９における事故区間の拡大図であり、電源方向（順送電）の場合の線路に設置された地絡方向表示装置の動作状況を示すものである。
【図１１】図１１は図１０の状態から逆送電になり電源方向が逆の右側なった場合の表示装置の動作状況を示すものである。
【図１２】図１２は隣接した配電線路間の負荷融通の状態を示す高圧配電線路網の概略図。
【符号の説明】
１ 電源方向表示装置
３ 高圧配電線
４ 相電流検出手段としての変流器
５ 電源方向判定手段としての判定回路
６ 相電圧検出手段として検出用コンデンサ−
８ 表示手段としての表示回路
９、１０ 保持手段としての表示出力部
１１、１２ 保持手段としての記憶部
１３、１４ 表示体
２５、３４ 表示灯

Claims (1)

1. 高圧配電線（３）の相電流と相電圧を検出するための検出手段（４）、（６）と、前記相電圧と相電流の位相差により電源方向を判別する判別手段（５）と、判別手段（５）からの出力により電源方向を常時表示する表示手段（８）とからなり、
   さらに上記表示手段（８）には送電停止前の表示状態を停止後も継続して保持するための保持手段（９）、（１０）、（１１）、（１２）が設けられていることを特徴とする高圧配電線路における電源方向表示装置。

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