JP3739159B2 - 線路監視データ収集システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、微地絡電流が流れた場合の地絡事故区間を検出するもので、特に事故情報や線路情報を伝送するための通信線が施設されていない箇所での利用に適した電力系統における線路監視データ収集システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の微地絡故障区間検出の方式は、高圧配電線路に適宜間隔で複数取り付けた故障区間検出用の各検出装置(子局)が検出した地絡方向データとそれに対応した時刻データをそれぞれ通信回線で取り込み装置(親局)に送信し、それらのデータに基づき取り込み装置(親局)で演算処理して、微地絡故障区間の検出を行なうようにしていた。
【0003】
すなわち、図17及び図16に示すように、高圧配電線1のP1において碍子等の亀裂により間欠的に微地絡電流が流れた場合、検出装置(子局)Aが微地絡電流を検出して演算処理し、事故(発生)が負荷側で起きたものと地絡方向を判定し、その地絡方向データとそれに対応した時刻データta1を通信回線48により取り込み装置(親局)Cに送信する。検出装置(子局)Bも同じく微地絡電流を検出して演算処理し、地絡方向を電源側と判定し、該方向データと共に対応する時刻データtb1を同じ通信回線48により取り込み装置(親局)Cに送信する。そして親局側は取り込んだ検出装置(子局)A,Bからのデータに基づき演算処理して、微地絡故障区間が区間IIであることを検出(特定)する。
【0004】
また、P2において微地絡事故が起これば、検出装置(子局)Aは電源側を地絡方向と判定し、該方向データとそれに対応した時刻データta2を親局Cに送信し、検出装置(子局)Bでは電源側を地絡方向と判定し、それに対応した時刻データtb2を親局Cに送信し、微地絡故障区間がI区間にあることを親局Cが検出(特定)する。また、P3での微地絡事故については、子局Aは負荷側を地絡方向と判定し、それに対応した時刻データta3を親局Cに送信し、子局Bでは負荷側を地絡方向と判定したデータとそれに対応した時刻データtb3を親局Cに送信し、微地絡故障区間が区間III にあることを親局Cが検出(特定)する。以後、高圧配電線路において微地絡電流が流れる度に子局A,Bから親局Cにそれぞれ子局Aからみた地絡方向データとそれに対応した時刻taNと、子局Bからみた地絡方向データとそれに対応した時刻データtbNが即時或いは取り込み装置親局)の指令により同装置(親局)に送られ、取り込み装置(親局)で演算処理され、同様にして微地絡故障区間が検出(特定)されるようになっている。
【0005】
ところで、上記のように微地絡故障区間検出のデータ処理に際しては、時刻データの同時性が必要不可欠である。つまり、図16に示すように検出装置(子局)Aの地絡方向の時刻データta1と検出装置(子局)Bの時刻データtb1、検出装置(子局)Aの地絡方向の時刻データta2と検出装置(子局)Bの時刻データtb2、検出装置(子局)Aの地絡方向の時刻データta3と検出装置(子局)Bの時刻データtb3の時刻データ、・・・・・検出装置(子局)Aの地絡方向の時刻データtaNと検出装置(子局)Bの時刻データtbNの時刻データが時間軸tを基準にして一致(対応)していなければならない。しかしながら、検出装置(子局)Aと、検出装置(子局)Bの内部時計同士の時刻のずれがあり、このずれに起因して図15又は図14に示すように検出装置(子局)A,B間でそれぞれ検出した時刻データ同士の間にずれが生じてしまう。
【0006】
すなわち、図14では、検出装置(子局)Bの時計の方が進んでいるため2番目の時刻データtb2がたまたま検出装置(子局)Aの1番目の時刻データta1と一致した状態になって、データ比較が無意味な状態になったり、検出装置(子局)Bの時刻データtb1と時刻データtbNに対応すべて子局Bの時刻データが無い状態になったりして、対応する時刻データ同士の比較ができないため地絡事故区間の検出(特定)が不可能になる。
【0007】
このため、従来の微地絡故障区間検出方式では、上記時刻データを刻む各検出装置(子局)A,Bの内部時計の時刻誤差を取り込み装置(親局)からの基準時刻信号の送信により20分毎に修正して、比較する時刻データの同時性を確保していた。また、データ送信のための有線による通信回線48を持たない無線方式の場合では、検出装置(子局)の内部時計の時刻をGPS(全世界測位システム)で常に修正することで、各検出装置(子局)間の時刻データの同時性を確保していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の前者の通信線方式にあっては、取り込み装置(親局)から検出装置(子局)に対し20分に1度の割合で頻繁に基準時刻信号を送って子局内部時計の時刻修正を行うため、そのための装置が必要であることは勿論、基準時刻信号を作るための親局の時計の時間精度を高く保つ必要があり、かつ通信線路が必要なため設備費やそのメンテナンスも当然必要となる。また後者のようにデータ伝送を通信線でなく無線通信方式で行う場合も検出装置(子局)の内部時計をGPSにより一定間隔で常時修正するため、そのための装置を各検出装置(子局)に備える必要がある等、両者共、システムが複雑かつコスト高になると言う問題点があった。また、従来技術では子局と親局を結ぶ有線或いは無線式の通信回線を必要とするため線路長の長い山間地の配電線路や分岐線等への適用は経済的な面で難しいという問題点があつた。
【0009】
本発明は、これらの問題点を解決できる線路監視データ収集システム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】
前記目的を達成するために、第1の発明は、電力線路に適宜間隔で複数取り付けたセンサーにより微地絡電流等の微地絡信号を検出し、それにより微地絡方向を演算検出し、検出した地絡方向を内部時計により計時した時刻情報と共に記憶し、巡回時に無線でそれらの記憶データを取り込み、取り込んだデータの時刻情報を取り込み装置の内部時計等で一旦内部時計の基準時刻に補正した後、補正した複数の収集データを時間軸方向に移動して重ね合わせ、各々の時刻データが最も一致した状態において、各々のデータが示す地絡方向により微地絡区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システムである。
【0011】
また、第2の発明は、電力線路に適宜間隔で複数取り付けたセンサーにより微地絡電流等の微地絡信号を検出し、それにより微地絡方向を演算検出し、検出した地絡方向を内部時計により計時した時刻情報と共に記憶し、巡回時に無線でそれらの記憶データを取り込み、取り込んだデータの時刻情報を取り込み装置の内部時計等で一旦内部時計の基準時刻に補正した後、これら補正後の複数のデータを時間軸を基準にして各々の時刻間の時間差が最も良く一致する状態で比較することにより地絡事故区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システムである。
【0012】
また、第3の発明は、微地絡電流等の微地絡信号を電力線路に取り付けたセンサー部で検出し、検出した電圧成分及び電流成分の立ち上がりの極性により、微地絡電流等の信号の発生した地点の方向を判定すると共にそのときの時刻データを装置内に設けた自立型の時計で検出して上記判定した方向と対応させながらメモリに記憶しておき、さらにこれら記憶データを必要時に無線によって送信できるようにした検出装置を、1つの電力線路の異なる複数箇所に取り付ける一方、上記複数箇所に取り付けられた検出装置の記憶データを無線により取り込み装置に取り込み、而も取り込んだ各データを取り込み装置の内部時計の基準時刻により補正した後これら補正後の複数のデータを時間軸を基準にして各々の時刻データの時刻間の時間差が最も良く一致する状態で比較することにより微地絡事故区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システムである。
【0013】
また、第4の発明は、検出装置内に記憶された線路電圧及び線路電流の線路情報や過電流の短絡事故情報がそれらに対応して記憶した時刻データと共に取り込み装置に無線により取り込めるようにしたことを特徴とする請求項1,2又は3に記載の線路監視データ収集システムである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図1乃至図12に示す車載式データ収集システムに応用した場合の実施例に基づいて説明する。
【0015】
図1〜図3に示すように2は高圧配電線1に付設したセンサー内蔵の柱上用開閉器であり、この開閉器2には零相電流I0 を検出するための零相変流器ZCTからなるセンサー3、相電圧(対地から各相をみた電圧)を検出するための電圧検知素子PDや接地変圧器からなるセンサー4、過電流を検出するための変流器CTからなるセンサー5等の各種センサー(検出器)を内蔵している。
【0016】
6は上記センサーにより検出した信号を取り込み、極性判別して微地絡の発生と地絡事故方向の判定を行ったり、過電流(線路電流)が流れたことを検出(測定)し且つ表示したり、相電圧(線路電圧)を検出したりする検出装置(子局)で、更に、微地絡事故の方向データやそれに対応した時刻データ、つまり微地絡事故の発生した時刻のデータ、線路電流や線路電圧の計測値と計測時刻データ等を演算処理するためのCPU(中央演算処理装置)等からなる信号処理回路7と、前記データを記憶するメモリ8と、時刻計時用の内部時計9と、メモリ8に蓄積保持(記憶)されたデータを取り込み装置(親局)側の無線機10からの指令により取り込み装置11に送出するようにした無線通信手段としての無線機12と、通信用インターフェース13と、アンテナ14とを備えており、上記開閉器2に近接して電柱に設けられる。なお、検出装置(子局)6の駆動用の電源は低圧配電線15から直接供給を受けたり、線路電流を取り込んで充電したり、太陽電池等により充電する方式の電池式の電源等から供給される。
【0017】
また、11は巡視点検用の自動車等の車両16に車載されるようにしたパソコン等からなるデータの取り込み装置(親局)であり、車両16の屋根上に設置した無線通信手段としての無線機10とアンテナ17と、通信用インターフェース18とを備えて上記検出装置6(子局)側から送出されたデータ(信号)を無線機10を介して受信し、これを内蔵のメモリ20に蓄積(記憶)するようにしたもので、取り込み装置11には、時間精度±150秒/月程度の内部時計(自立型時計)21を備えている。なお、検出装置(子局)側の無線機12とデータ取り込み装置(親局)11側の無線機10は取り扱い免許を必要としない、2.4GH帯S.S(スペクトラム拡散)式のものを使用したり、或いは特定小電力タイプのものを使用することが好ましい。
【0018】
次に上記検出装置6(子局)の構成を図2のブロック図でさらに詳細に説明する。
1は非接地或いは高抵抗接地方式の3相架空高圧配電線、4はセンサーとしての相電圧検出用のPD、3は同じくセンサーとしての零相電流検出用変流器ZCT、5は同じくセンサーとしての線路電流検出用の変流器CT、25は線路電圧を測定するためのセンサー兼用の電源トランスで、高圧を低圧に降圧し、電源回路26の出力は電圧測定回路28で線路電圧が何Vか計測され、計測結果は信号処理回路7に入力され、演算処理されてその電圧値とそれに対応した測定時刻がメモリ8に記憶され、また、さらに電源回路26からの出力は各回路に駆動用電力として給電される。29は電源トランス25の2次巻線と電源回路26間を接続するリード線である。
【0019】
なお、上記線路電圧測定データも巡視の際のデータ収集時に無線指令により取り込み装置(親局)11に取り込まれる。
30は高周波成分を除去し、商用周波成分をのみを通過させるようにしたフィルターであり、過負荷(過電流)状態などで線路電流Iのレベル値が電流レベル検出回路31の規定値以上になった場合に、その出力信号が信号処理回路7に入力されて演算処理され、短絡(過負荷)事故を判定処理71され、表示回路32に出力される。そして、例えば磁気駆動反転板を駆動させたりして事故表示する。33は線路電流Iの値を計測するための電流計測回路であり、線路電流を計測し、その値は同じく次段の信号処理回路7に入力され演算処理されて、計測値及びそれに対応した計測時刻がメモリ8に記憶されるようになっている。尚、この線路電流測定データも上記線路電圧測定のデータと同様に巡視の際のデータ収集時に無線指令により取り込み装置(親局)に取り込まれる。
【0020】
35は微地絡電流つまり、零相電流I0 が流れた場合にその高周波成分、例えば数kHz〜数MHzを取り出すための高域通過フィルターであり、取り出された信号は次段のI0 レベル検出回路36に入力され、零相電流I0 が規定値以上であればI0 レベル検出回路36の出力が信号処理回路7に入力される。37は微地絡電流(零相電流I0 )の立ち上がりの極性が正か負かを判別するためのI0 極性判別回路であり、判別結果が次段の信号処理回路7に入力される。
【0021】
また、38AはA相の相電圧VAの高周波成分を取り出す高域通過フィルターで、その出力は次段の相電圧レベル検出回路39Aに入力され、それが規定値以上であればその出力が次段の信号処理回路7に入力される。なお、このことはB相、C相においても同じで、相電圧VB ,VC はA相の場合と同様にそれぞれ高域通過フィルター38B,38C及び相電圧レベル検出回路39B,39Cを経て信号処理回路7に入力される。40Aは高域通過フィルター38Aよりの信号、すなわち、高周波成分からなる相電圧の立ち上がりの極性が正か負かを判別するための相電圧極性判別回路であり、この相電圧極性判別回路40Aの出力は次段の信号処理回路7に入力される。上記において信号処理回路7に入力された微地絡電流I0 の極性と相電圧の極性により地絡事故方向が演算処理されて判定処理され、その方向データ(電源側か負荷側か)とそれに対応した時刻データtaN,tbNがメモリ8に記憶され同時に表示回路32に出力されて地絡方向が表示される。
【0022】
32は表示回路で、上記したように地絡方向表示、過電流通過表示等を行うためのものであり、過電流の検出時と地絡方向の検出(判定)時に表示するようになっている。
【0023】
8は不揮発性のメモリであって、検出(入力)されたデータを記憶保持しておくもので、判別した地絡方向と内部時計により計時され地絡方向データとそれに対応する時刻データとさらに線路電圧の値と線路電流の値とこれらの値を計測したときの時刻等がメモリに記憶される。なお、このメモリ8はデータがオーバーフローになれば、古いデータは順次上書きされるが、上書きでなくメモリ容量がいっぱいになった時点でデータの新たな書き込みを停止させるようにしても良い。
【0024】
9は例えば、時刻を連続的に刻むようにした自立型のIC時計等の検出装置内蔵の内部時計であり、地絡方向を判定した時の時刻を計時したり、過負荷電流を検出した時の時刻を計時したり、線路電圧や線路電流を計測した時にその時刻を計時するもので、これらの時刻情報は事故データや計測データに対応してメモリ8に記憶保持される。13は信号処理回路7と無線機12を相互接続するための通信用インターフェースであり、メモリ8に記憶保持したデータを後述の取り込み装置11側の無線機10の指令により送出したりするためのものである。
【0025】
また、11は検出装置6側の記憶データを無線機により取り込むようにした取り込み装置としてのパソコンであり、図1及び図4に示すように巡視等に使用する自動車等の車両16の屋根に付設されたアンテナ17及び送受信可能な無線機10を経て上記データを取り込む。18は無線機10と取り込み装置11間を接続するための通信用インターフェースである。なお、パソコン11には検出装置(子局) 側から取り込んだ各子局の時刻データについて時刻の誤差を基準時刻に補正するための基準となる内部時計を内蔵している。
【0026】
次に図4によりデータ収集時の検出装置(子局)の動作について説明する。
なお、同図中の幹線IF,IIF,IIIFには信号伝送用の通信線48と検出装置6及び取り込み装置Cからなる微地絡検出等が可能な従来型の情報収集システムが既に備えられており、本発明の線路監視データ収集システム45が分岐線BFに対し施設されている。
【0027】
今、図4で示す高圧配電線路において幹線IIIFの分岐線BFで碍子亀裂などにより絶縁劣化が生じF点で微地絡事故が発生したとする。この場合微地絡電流(零相電流I0 )は事故点Fに向かって流れる。
【0028】
したがって各幹線IF,IIF,IIIFに取り付けた従来形のシステムにおける各検出装置(子局)は幹線IFの各検出装置6,6については、各検出装置が地絡方向が電源側であるとの方向データを変電所42内の取り込み装置(親局)Cに通信回線48により送信する。また、幹線IIFに取り付けられた各検出装置6,6も地絡方向が電源側であるとのデータを取り込み装置(親局)Cに送信する。また、事故当該幹線IIIFにあっては、検出装置61 ,62 は負荷側に地絡事故有りとする方向データを通信回線48を介して取り込み装置(親局)Cに送信し、検出装置63 は電源側が地絡方向であるとのデータを通信回線48により取り込み装置(親局)Cに送信する。
【0029】
なお、これらの各検出装置6の内部時計は取り込み装置(親局)Cの指令に基づき例えば20分に1度の割合で取り込み装置(親局)Cの基準時刻に基づき時刻修正されている。したがって上記取り込み装置(親局)に送信される地絡方向データは検出装置(子局)同士の間で同時性が確保されている。そして上記のように親局に送信された地絡方向データを基にして演算処理され、地絡故障区間が幹線IIIFのIIIFー3区間であることが検出・特定される。上記区間IIIFー3には当該区間の途中において分岐する分岐線BFが有り、その分岐線BFには上記のように本発明の検出システムが施設されており、地絡発生が当該分岐線であることも考えられるため、取り込み装置11を搭載した自動車等の車両16で現地に赴き、分岐線に取り付けられた各検出装置6A1 ,6A2 ,6B1 ,6B2 のデータを同線に沿って走行しながら無線で取り込み装置に順次取り込んで行く。
【0030】
なお、分岐線BFに取り付けられた上記、各検出装置6A1 ,6A2 ,6B1 ,6B2 は何れも図2で説明した検出装置6と同様の構成を備え、次のようにして地絡方向データとそれに対応した時刻データがそのメモリに記憶される。各検出装置のセンサー3は高圧配電線1からこの微地絡電流(零相電流)(I0 )を検出し、零相電流I0 を出力する。またセンサー4は高圧配電線1から3相の相電圧を検出し、相電圧信号を出力する(図2参照)。それらの信号波形の一例は図5(a)のI0 及びVA 〜VC に示すとおりである。46〜49が上記地絡事故に伴う高周波成分(高周波信号)及び基本波成分(低周波信号)である。フィルター35,38A〜38Cは上記零相電流信号と相電圧信号の高周波成分IOH及びVAH〜VCHのみを出力する。各レベル検出回路36,39A〜39Cは上記各信号成分を受けて零相電流の高周波成分49a及び各相電圧の高周波成分46a〜48aの絶対値レベルを夫々検出する。又各極性判別回路37,40A〜40Cは同様に高周波成分の立ち上がり部分46a〜49aの極性を夫々判別する。
【0031】
信号処理回路7は上記各高周波成分のレベル検出結果及び極性判別結果を受けて図6のフローチャートに示す判別を行う。先ず地絡発生の判別をステップS1及びステップS2のように行う。即ち、ステップS1において零相電流の高周波成分のレベル検出結果を読み込んで、それが規定の設定レベルを超えているかどうかを確認する。次にステップS2において3相の相電圧の高周波成分のレベル判別結果を読み込んで全てが所定の設定レベルを超えているかどうかを確認する。それが確認されると地絡発生を示す信号を出力する。
【0032】
次に信号処理回路7は事故点方向の判別をステップS3〜S5のように行う。即ち、上記地絡発生を示す信号が出力されると、それを受けて先ずステップS3において3相の相電圧の高周波成分の極性判別結果を読み込み、その極性が3相とも同極性であることを確認する。この確認は、瞬時地絡事故以外の原因(例えば高圧配電線に高調波等が重畳された場合)で高周波信号が発生した場合は高周波信号の立ち上がり部分が3相共同極性にはならないことがあるため、そのような場合には誤った方向判別を行わぬようにすることによって、事故点の方向判別の信頼性を高める目的で行う。上記同極性を確認すると、次にステップS4において零相電流の高周波成分の極性判別結果と相電圧の高周波成分の極性判別結果(これは例えばA相を用いるが他の何れの相であっても良い)とを読み込み、それを比較する。次にステップS5において上記両者の極性を判別して地絡事故点の方向を示す信号を出力する。例えば事故点Fより電源側にある検出装置6A1 ,6A2 は図5(b)のように零相電流の高周波成分49aの立ち上がり極性と相電圧の高周波成分46a〜48aの立ち上がり極性とが逆極性であるため負荷側に地絡事故が有ると判定し、その判別結果の信号を表示回路32に出力し、表示する。
【0033】
一方、事故点Fの負荷側に位置して付設した検出装置6B1 ,6B2 の動作は次の通りである。上記地絡事故の場合、微地絡電流(零相電流I0 )は上記したように流れるので、検出装置6B1 ,6B2 の零相電流検出用のセンサー3と相電圧検出用のセンサー4によって夫々検出される零相電流信号I0 と3相の相電圧信号VA 〜VC は図5(c)に示すようになり、抽出された高周波成分は図5(d)に示すようになる。即ち零相電流の高周波成分の立ち上がり部分49a’と相電圧の高周波信号の立ち上がり部分46a’〜48a’の極性は同極性となっている。従って上記した検出装置6B1 ,6B2 の動作説明から明らかなように、検出装置6B1 ,6B2 は、微地絡事故が発生したこと、地絡事故点は検出装置の付設地点に対して反対の電源側にあることを判別し、表示する。
【0034】
上記検出装置は上述のように地絡データとその時刻データをそれぞれのメモリ8に記憶し、地絡方向を表示した後、引き続き次の微地絡電流を検出し、その方向データとそれに対応した時刻データをメモリに記憶保持する。なお、分岐線に取り付けられた各検出装置6A1 ,6A2 ,6B1 ,6B2 も地絡方向が電源側か負荷側かの地絡方向を表示する機能を持っているが、すでに説明したように、表示が今回の地絡によるものか、すでに過去において起こった地絡によって表示したものかが不明であり、発生事故の時刻データの同時性が確保されたものでないため、地絡区間の検出には直接役立ず目安程度のものである。したがって分岐線BFに取り付けられた各検出装置の地絡方向データはそれに対応した時刻と共に取り込み装置11に取り込まれ、そして取り込み装置11の内部時計に基づき各検出装置のデータの時刻が補正され、地絡方向データの同時性が確保されるようになっている。
【0035】
上記各検出装置は上記のようにして地絡方向を表示し、引き続き、微地絡電流を検出し、方向データとそれに対応した時刻データの約1カ月分が各検出装置のメモリに記憶されるようになっており、事故等の調査時或は巡視点検時に、無線指令により取り込み装置11に取り込まれ、現場でまたは持ち帰ってデータ比較(演算処理)され、地絡故障区間が検出される。この取り込み時、どの検出装置から取り込んだデータなのかを判別するため、各検出装置からはデータと共に各検出装置に割り振りされた固有の符号(識別番号)が取り込み装置に送信されるようになっている。
【0036】
次に車両の取り込み装置に取り込んだデータの時刻補正について説明する。
上記、取り込み装置(親局)の無線指令により各検出装置(子局)から取り込み装置(親局)に取り込まれた時刻データ等は、そのうちの適当な長さ(時間)のデータが抽出され使用される。そして取り込み時に同装置11の内部時計21を基準に時刻補正がなされる。したがって継続して時刻を刻んでいる内部時計の現在時刻(取り込み時刻)が取り込まれこれを基準にして各検出装置6(6A〜6B)より取り込まれた時刻データは補正される。これを、図7により説明すると、取り込み装置は検出装置A,B(図1参照)のデータを取り込んだとする。そして取り込まれた時刻データは両検出装置A,Bの時間間の誤差により図示の状態にあるため、これを一旦取り込み装置の内部時計で補正した後、さらにこれら両データを時間軸tを基準にして図8に示すように検出装置Bのデータを左に移動させて両データの同時性を確保し、図8の確保した状態で、検出装置Aの時刻データta1と検出装置Bの時刻データtb1のデータ比較を行うと、両データはそれぞれの地絡方向データが電源側であるため、図9にあるように地絡事故区間は区間Iであり、同じくta2とtb2では地絡方向が何れも負荷側であるため事故区間は区間III、同じくta3とtb3は検出装置Aが負荷側、検出装置Bが電源側で事故区間は検出装置AとBの間の区間II、さらにta4とtb4では、区間Iが事故区間とそれぞれの場合について検出・特定するものである。
【0037】
つまり、図4において6A2 と6B1 の両検出装置の時刻データの時刻補正を行って同時性を確保した後、両データの比較をすれば、地絡事故区間が6A2 と6B1 の間にあると検出できる。
【0038】
また、上記とは別に、図10の概略図のように検出装置A,Bの時刻データがずれている場合に検出装置A,B各々の時刻間隔をTa1,Ta2,Ta3,Ta4とTb1,Tb2,Tb3,Tb4としてC1,C2,C3,C4の各点で時刻間隔をそれぞれ比較すると、C1の点では検出装置Aはなし、検出装置BはTb1、C2点では検出装置AはTa1、検出装置BはTb2、さらにC3の点では検出装置AはTa2、検出装置BはTb2、C4の点では検出装置AはTa2、検出装置BはTb3となり、ほとんどが一致していない。そのため図11のように検出装置Bの時間軸を右に移動させ両者の時刻間隔の一番差が小さい状態に移動し、両データの同時性が確保できた状態で、a1とb1,a2とb2,a3とb3,a4とb4の地絡方向を比較することでもよい。なお、これら時刻補正からデータの同時性の確保については、取り込み装置により演算処理される。
【0039】
なお、上述の説明では、微地絡区間の検出・特定について説明したが、微地絡区間の検出と同時に地絡がどの相か判るように地絡相の判別を行なうようにもできる。相電圧の高周波成分は高圧配電線のインダクタンス分(高周波にとっては高抵抗になる)によって減衰する。このインダクタンス分は3相の内地絡点に最も近い地絡相が最も小さくなるため、高周波成分からなる各相の相電圧の絶対量が最も大きい相を地絡相と判定する方式により行うことができる。図12は上記相電圧の絶対量が最も大きい相を地絡相と判定する方法における地絡相判別のフローを示すものである。
【0040】
【発明の効果】
本発明の線路監視データ収集システムは、上記構成からなり、碍子亀裂等の絶縁物の劣化に伴って発生する地絡事故の前兆現象としての微地絡電流を検出して地絡事故区間を検出するため、劣化状態に陥った絶縁物を交換或いは修理する事ができ、突発的に発生する完全地絡事故を未然に防止することができる。
【0041】
また、いつ発生するか判らない微地絡電流等のデータを常時監視しなくても良いように一定期間、検出装置側において蓄積保持し、これを定期的な巡視点検等の際に例えば、車載するデータ取り込み装置側に無線により取り込むことが可能なため、通信線の無い地域においてデータ収集が昇柱しなくても簡単にでき一段と巡視効率が高められる。
【0042】
また、分岐線や線路の末端などの特にデータ伝送のための通信線が併設されていない線路に施設すれば地絡や短絡等の事故情報や線路電圧、線路電流等の線路情報が点検・巡視時に無線により収集できるため、現状の線路状況が適格に把握できると同時にメンテナンスが容易になる。
【0043】
また、本発明のシステムにおいては、各検出装置より取り込み装置に取り込まれた時刻データを、時刻補正するのに際し、例えばパソコンの内部時計を基準に該時計の精度により、各時刻データの補正ができると共に補正したこれら各時刻データを時間軸を基準にして軸方向にずらすことで各データの同時性が確保できるため、各検出装置や取り込み装置の内部時計は従来技術よりラフで良く、安価なシステムでもって簡単かつ素早く行える特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ収集システムの実施例を示す概略図。
【図2】本発明の検出装置の高圧配電線路への接続状態と検出装置の回路構成を示すブロック図。
【図3】取り込み装置のブロック図。
【図4】本発明のデータ収集システムを分岐線に施設した実施例の系統図。
【図5】微地絡事故が発生した高圧配電線の当該事故点に対し電源側に取り付けられた検出装置Aの検出した波形を示すもので、(a)は高周波成分を含んだ状態の零相電流I0 とA相、B相、C相の各相の相電圧の波形図、(b)は高周波成分だけの零相電流とA相、B相、C相の各相の相電圧の波形図、また(c)は同じく負荷側に位置して取り付けた検出装置Bの高周波成分を含んだ状態の零相電流I0 とA相、B相、C相の各相の相電圧の波形図、(d)は高周波成分だけを零相電流とA相、B相、C相の各相の相電圧の波形図。
【図6】地絡発生判別及び事故点方向判別のフローチャート。
【図7】本発明のデータ収集システムにおける地絡方向と地絡時刻データの関係を示す時刻補正前の状態図。
【図8】同じく、微地絡方向と時刻データの関係を示すもので、時刻補正後の状態を示す図。
【図9】高圧配電線路の概略図。
【図10】本発明の他の実施例を示す地絡方向と地絡時刻データの関係を示す時刻補正前の状態図。
【図11】同じく、微地絡方向と時刻データの関係を示すもので、時刻補正後の状態を示す図。
【図12】地絡相の判別方法を示すフローチャート。
【図13】要約書の選択図としての図で、(a)は図7と同じ、(b)は図8と同じである。
【図14】検出装置Aと検出装置Bにおいて、検出装置B側の時刻が進んだ状態の地絡方向と検出時刻の関係を示すデータ図。
【図15】検出装置Aと検出装置Bの時刻データがずれた状態を示すデータ図であり、検出装置B側の時刻が遅れている場合を示す。
【図16】微地絡方向と検出時刻の関係を示すデータ図であり、検出装置Aと検出装置Bの時刻データが一致した状態(時刻同時性が確保された状態)を示す。
【図17】微地絡事故区間検出装置の従来例を説明するための高圧配電線路の概略図。
【符号の説明】
1 高圧配電線
2 開閉器
3,4,5 センター
6,6A1 ,6A2 ,6B1 ,6B2 ,61 ,62 ,63 ,A,B
検出装置(子局)
11 取り込み装置(親局)
10,12 無線機
16 車両(自動車)
45 データ収集システム
IF,IIF,III F 幹線
BF 分岐線
I,II,III 区間
Claims (4)
- 電力線路に適宜間隔で複数取り付けたセンサーにより微地絡電流等の微地絡信号を検出し、それにより微地絡方向を演算検出し、検出した地絡方向を内部時計により計時した時刻情報と共に記憶し、巡回時に無線でそれらの記憶データを取り込み、取り込んだデータの時刻情報を取り込み装置の内部時計等で一旦内部時計の基準時刻に補正した後、補正した複数の収集データを時間軸方向に移動して重ね合わせ、各々の時刻データが最も一致した状態において、各々のデータが示す地絡方向により微地絡区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システム。
- 電力線路に適宜間隔で複数取り付けたセンサーにより微地絡電流等の微地絡信号を検出し、それにより微地絡方向を演算検出し、検出した地絡方向を内部時計により計時した時刻情報と共に記憶し、巡回時に無線でそれらの記憶データを取り込み、取り込んだデータの時刻情報を取り込み装置の内部時計等で一旦内部時計の基準時刻に補正した後、これら補正後の複数のデータを時間軸を基準にして各々の時刻間の時間差が最も良く一致する状態で比較することにより地絡事故区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システム。
- 微地絡電流等の微地絡信号を電力線路に取り付けたセンサー部で検出し、検出した電圧成分及び電流成分の立ち上がりの極性により、微地絡電流等の信号の発生した地点の方向を判定すると共にそのときの時刻データを装置内に設けた自立型の時計で検出して上記判定した方向と対応させながらメモリに記憶しておき、さらにこれら記憶データを必要時に無線によって送信できるようにした検出装置を、1つの電力線路の異なる複数箇所に取り付ける一方、上記複数箇所に取り付けられた検出装置の記憶データを無線により取り込み装置に取り込み、而も取り込んだ各データを取り込み装置の内部時計の基準時刻により補正した後これら補正後の複数のデータを時間軸を基準にして各々の時刻データの時刻間の時間差が最も良く一致する状態で比較することにより微地絡事故区間を検出・特定するようにしたことを特徴とする線路監視データ収集システム。
- 検出装置内に記憶された線路電圧及び線路電流の線路情報や過電流の短絡事故情報がそれらに対応して記憶した時刻データと共に取り込み装置に無線により取り込めるようにしたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の線路監視データ収集システム。
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