JP4140513B2 - 架空配電線防護物及びそれを用いた架空配電線監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、架空配電線を部分的に被覆して保護する架空配電線防護物及びそれを用いた架空配電線監視方法に関する。

架空配電線を部分的に被覆して架空配電線を保護する防護物としては、例えば、絶縁防護管、建設工事用防護具、架空電線プロテクタ等がある。絶縁防護管は、高低圧電線路を防護して作業者との電気的間隔を保持し、感電の防止を図るために使用するものであり、建設工事用防護具は、配電線路の付近において作業に従事する人や機材等が接近し、接触するおそれのある配電線に一時的に取り付けて、感電及び設備事故の防止を図るために使用するものである。また、架空電線プロテクタは、架空配電線が植物と接触するおそれのある場合に取り付け機械的及び電気的に防護するために使用するものである。

一方、架空配電線においては、再送電成功事故となる回復性の地絡事故、あるいは事故に至らない間欠地絡や微地絡等が発生することがあり、そのような状態を放置しておくと永久事故になることもある。そこで、事故に至らない間欠地絡や微地絡等の発生点の探査が行われている。

事故に至らない間欠地絡や微地絡等の発生点の探査を行うための携帯型系統監視装置としては、探査を行う架空配電線の箇所にスペーサ及び端末カバーを取り付けて架空配電線を被覆し、そのスペーサを介して相電圧検出器と送電流検出器とからなるＰＣＴセンサを取り付け、ＰＣＴセンサから零相電圧および零相電流を取り出し、本体側で回復性の地絡事故を検出するようにした架空配電線用系統監視装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３２９５６５８号公報（図１、図２）

しかし、特許文献１に示される携帯型系統監視装置では、計測器本体を電柱等に取り付けた後に、架空配電線に防護管（スペーサ及び端末カバー）を取り付けて、ＰＣＴセンサを架空配電線に取り付けるものであるため、その作業は高圧活線作業となる。すなわち、架空配電線に防護物（スペーサ及び端末カバー）を取り付ける際には、架空配電線のヒレ取りを行い、スペーサ内にシール材を塗布後にスペーサを介してＰＣＴセンサを架空配電線に取り付けることになるので、ＰＣＴセンサの取り付け作業は危険を伴うとともに多くの時間と労力を要する。

本発明の目的は、事故に至らない間欠地絡や微地絡時の発生原因の特定のための作業を安全にしかも迅速に行える架空配電線防護物及びそれを用いた架空配電線監視方法を提供することである。

請求項１の発明に係わる架空配電線防護物は、架空配電線の長さ方向に所定の長さで前記架空配電線の周囲を包囲して前記架空配電線の一部を被覆するための防護管本体と、前記防護管本体の長手方向に沿わせて閉回路を形成し前記防護管本体で被覆された部分の架空配電線に流れる電流により誘導起電力を誘起させる誘導起電力誘起部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明に係わる架空配電線防護物は、請求項１の発明において、前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の長手方向に沿わせて前記防護管本体の外面に取付部により着脱可能に取り付けられた閉回路導体であることを特徴とする。

請求項３の発明に係わる架空配電線防護物は、請求項１の発明において、前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の長手方向に埋め込まれて形成された内部導体と、前記内部導体に差し込みソケット状に形成された取付部により着脱可能に取り付けられ閉回路を形成する外部導体とからなることを特徴とする。

請求項４の発明に係わる架空配電線防護物は、請求項１の発明において、前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の外周面に着脱可能に装着される１個の環体であることを特徴とする。

請求項５の発明に係わる架空配電線監視方法は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の架空配電線防護物を電気量測定対象の架空配電線に取り付け、前記各配電線防護物の誘導起電力誘起部に誘起された誘導起電力に基づく電気量を検出する電気量検出部を前記誘導起電力誘起部に取り付け、前記電気量検出部に計測部を接続し、前記計測部により前記電気量検出部で検出された電気量に基づいて状態判定を行うと共に電気量を計測することを特徴とする。

本発明によれば、架空配電線の一部を被覆する防護管本体に誘導起電力誘起部を取り付けて架空配電線防護物を構成しているので、架空配電線防護物が施されている箇所において、その架空配電線防護物を使用して、再送電成功事故となる回復性の地絡事故点あるいは事故に至らない間欠地絡や微地絡等の配電線の状態を容易に監視できる。また、防護管本体に取り付けられた誘導起電力誘起部に誘起された誘導起電力に基づく電気量を検出できるので、電気量検出部の取り付け作業は、架空配電線電圧よりもはるかに低い電圧での作業となり安全性を確保しやすくなる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物１１の一例を示す構成図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。架空配電線防護物１１は架空配電線１３の一部を被覆するための防護管本体１２と、防護管本体１２で被覆された部分の架空配電線１３に流れる電流により誘導起電力を誘起させる誘導起電力誘起部１５とから構成され、誘導起電力誘起部１５は取付部１６により防護管本体１２に取り付けられている。

防護管本体１２は弾力性を有する絶縁材料で円筒状に形成され、架空配電線１３の長さ方向に所定の長さで架空配電線の周囲を包囲して架空配電線１３の一部を被覆するものである。防護管本体１２には、軸線に沿って架空配電線を挿入するための切割装着部１４が設けられており、防護管本体１２を架空配電線１３に取付ける際には切割装着部１４を開いて架空配電線１３を防護管本体１２内部に嵌め込む。防護管本体１２は、例えば、絶縁防護管、建設工事用防護具、架空電線プロテクタ等である。

防護管本体１２には、誘導起電力誘起部１５が絶縁材料の取付部１６により着脱可能に取り付けられている。図１では、誘導起電力誘起部１５は取付部１６により支持されて防護管本体１２の長手方向に沿わせて閉回路を形成するように取り付けられている。

誘導起電力誘起部１５は、導体材料に絶縁材料を被覆して形成され、防護管本体１２で被覆された部分の架空配電線に流れる電流により誘導起電力を誘起させる。すなわち、架空配電線１３を流れる電流により発生する磁束が閉回路を形成する誘導起電力誘起部１５の面積Ｓを時間的に変化して貫くことにより、ファラデーの電磁誘導の法則により誘導起電力が発生する。

電気量検出部１７は、事故に至らない間欠地絡や微地絡時の発生原因の特定のための作業を行う際に、誘導起電力誘起部１５に誘起された誘導起電力に基づく電気量を検出するものであり、例えば架空配電線１３の電圧や架空配電線１３に流れる電流を検出し計測部１８に出力する。計測部１８では、電気量検出部１７で検出された電気量に基づいて架空配電線１３の状態判定を行うと共に、検出された電気量およびその電気量から算出される各種電気量、例えば零相電圧や零相電流等を計測する。そして、計測部１８の表示装置に表示したり、必要に応じて監視制御装置にそのデータを送信する。監視制御装置は、例えば、変電所や事業所あるいは移動中の車両内等に配置されている。

図２は電気量検出部１７としてのＰＣＴセンサの説明図であり、図２（ａ）はＰＣＴセンサ１９を防護管本体１２に取り付けた場合の概略構成図、図２（ｂ）は相電圧検出器ＰＤの等価回路図、図２（ｃ）はＰＣＴセンサ１９を誘導起電力誘起部１５に取り付けた場合の概略構成図である。図２（ａ）に示すように、ＰＣＴセンサ１９は、相電圧検出器ＰＤと相電流検出器ＣＴとを備えて構成され、事故に至らない間欠地絡や微地絡時の発生原因の特定のための作業を行う際に、三相の各々の架空配電線１３にそれぞれ装着される。相電圧検出器ＰＤは静電容量分圧タイプの検出器で導体に接触せずに電圧の計測が可能であり、架空配電線１３に近接する位置に平板電極が位置するように防護管本体１２または誘導起電力誘起部１５に取り付けられ、コンデンサＣ２の分圧が検出電圧として取り出される。ＰＣＴセンサ１９では各相の各々の電圧及び電流を一括して検出できる。図２では防護管本体１２に取り付けた場合を示しているが、第１の実施の形態の架空配電線防護物１１に対しては、図２（ｃ）に示すように、誘導起電力誘起部１５に取り付けられる。

次に、電気量検出部１７としてクランプ電流計を用いて三相の各相の電流を検出する場合には、三相の各々の架空配電線に架空配電線防護物１１を取り付け、その各々の架空配電線防護物１１の誘導起電力誘起部１５にそれぞれクランプ電流計を取り付けて三相各相の電流を検出する。また、零相電流を検出する場合には各相の電流を計測部１８に入力して零相電流を演算して求める。一方、図３に示すように、各相ＲＳＴの誘導起電力誘起部１５に対して三相一括でクランプ電流計２０を取り付け、直接的に零相電流を検出することも可能である。これにより、電流計の減数化が図れる。

次に、計測部１８での架空配電線１３の状態（地絡か否か）の判定について説明する。誘導起電力誘起部１５に取り付けられたＰＣＴセンサ１９により、三相の各相の電圧及び電流を入力し、計測部１８では零相電圧及び零相電流を演算する。なお、クランプ電流計２０を用いて零相電流を直接的に検出する場合には零相電流の演算は不要である。そして、地絡点の電源側と負荷側とで零相電流Ｉ_０が１８０度反転することに着眼し、零相電圧Ｖ_０を基準として零相電流Ｉ_０の位相を測定し地絡点の特定を行う。

すなわち、零相電圧Ｖ_０及び零相電流Ｉ_０を監視し、地絡発生時に増大する零相電圧Ｖ_０及び零相電流Ｉ_０が電源側か負荷側かを判断する。また、そのときの零相電圧Ｖ_０と零相電流Ｉ_０の位相差で地絡点が電源側か負荷側かを判断する。地絡検出レベルは可変であり、変電所に設置の地絡保護継電装置が動作しない間欠地絡、微地絡から地絡保護継電装置の保護動作に至るものまで検出可能である。

また、測定部１８は表示装置を備えており、架空配電線１３の三相の各相電流、最大電流、零相電圧、零相電流をリアルタイムで計測し表示装置に表示する。さらに、所定時間ごと（例えば１０分ごと）に、計測した三相の各相電流、最大電流、零相電圧、零相電流、さらには電界強度を内部の記憶装置に記憶するとともに、所定の設定値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、その電気量を記録するように構成されている。

計測部１８で計測した結果は、計測部１８に備えられた送受信部により監視制御装置に送信される。例えば、地絡や微地絡であると判定した場合や、監視制御装置からのデータの送信要求により、計測部１８に記憶したデータを監視制御装置に送信する。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物１１の他の一例を示す構成図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。この架空配電線防護物１１は図１に示したものに対し、誘導起電力誘起部１５の一部を防護管本体１２内に設け、取付部１６の部分で電気的に接続するようにしたものである。図１に示した架空配電線防護物１１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

図４に示すように、誘導起電力誘起部１５は防護管本体１２の内部に埋設された内部誘起部１５ａと防護管本体１２の外部に装着される外部誘起部１５ｂとからなる。また、取付部１６は、例えば差し込みソケット状に形成されており、この取付部１６に外部誘起部１５ｂを差し込むことにより、外部誘起部１５ｂを防護管本体１２内部の内部誘起部１５ａに電気的に接続するようになっている。これにより、誘導起電力誘起部１５を防護管本体１２の長手方向に沿わせた閉回路が形成される。この場合には、誘導起電力誘起部１５の防護管本体１２への取り付けが容易に行える。

図５は、本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物１１の別の他の一例を示す構成図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。この架空配電線防護物１１は図４に示したものに対し、誘導起電力誘起部１５の全部を防護管本体１２内に埋め込んで設け、防護管本体１２内の誘導起電力誘起部１５は引出部２２により電気的に引き出され、その引出部２２に電気量検出部１７を装着するようにしたものである。図４に示した架空配電線防護物１１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

図５に示すように、誘導起電力誘起部１５は防護管本体１２の内部に埋設され、引出部は２２は、例えばクランプ状に形成されており、この引出部２２に電気量検出部１７を装着する。この場合には、誘導起電力誘起部１５が防護管本体１２内に埋め込まれているので、架空配電線防護物１１の外観構成が簡素になる。

図６は、本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物１１のさらに別の他の一例を示す構成図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。この架空配電線防護物１１は図１に示したものに対し、誘導起電力誘起部１５として防護管本体１２の外周に１個の環体を形成したものである。図１に示した架空配電線防護物１１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

図６に示すように、防護管本体１２の外周に誘導起電力誘起部１５として１個の環体が形成されている。この誘導起電力誘起部１５には切割取付部２１が設けられており、この切割取付部２１を開いて防護管本体１２の外周に誘導起電力誘起部１５を装着することになる。この場合は、誘導起電力誘起部１５の形状がシンプルであるので防護管本体１２への取り付けが容易に行える。

以上述べた各々の一例において、誘導起電力誘起部１５を接地するようにしても良い。図７は、図１に示した本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物１１の一例における誘導起電力誘起部１５を接地した場合の構成図である。図７に示すように、誘導起電力誘起部１５を接地した場合には、誘導起電力誘起部１５の誘起される起電力は対地電圧となるので、電気量測定部１７での測定結果の誤差を小さくでき、さらに安全性が向上する。図４乃至図６に示した各々の一例についても同様である。

第１の実施の形態によれば、架空配電線１３の一部を被覆する防護管本体１２に誘導起電力誘起部１５を取り付けて架空配電線防護物１１を構成しているので、架空配電線防護物１１が施されている箇所において、その架空配電線防護物１１を使用して、再送電成功事故となる回復性の地絡事故点あるいは事故に至らない間欠地絡や微地絡等の配電線の状態を容易に監視できる。その場合、誘導起電力誘起部１５に電気量検出部１７を取り付けることになるので、電気量検出部１７の取り付け作業は低圧での作業となり安全性を確保できる。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係わる架空配電線監視方法を実現するための他の一例の工程図である。まず、防護管本体に誘導起電力誘起部が取り付けられた本発明の架空配電線防護物１１を架空配電線に取り付ける（Ｓ１）。次に、誘導起電力誘起部１５に電気量検出部１７を取り付けてその電気量検出部１７に計測部１８を接続する（Ｓ２）。そして、計測部１８により電気量検出部１７で検出された電気量に基づいて状態判定を行うと共に電気量を計測する（Ｓ３）。そして、必要に応じて監視制御装置に測定部で測定した電気量や状態判定結果を送信する。

このように、防護管本体１２に誘導起電力誘起部１５が取り付けられた架空配電線防護物１１を架空配電線１３に取り付け、その架空配電線防護物１１の誘導起電力誘起部１５に電気量検出部１７を装着して計測部で計測するので、事故に至らない間欠地絡や微地絡時の発生原因の特定のための作業を行う際の作業を簡素化できる。しかも、電気量検出部１７の取り付けは誘導起電力誘起部１５であるので、低圧での作業となり安全性が確保できる。

本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物の一例を示す構成図。 本発明の第１の実施の形態における電気量検出部としてのＰＣＴセンサの説明図。 本発明の第１の実施の形態における電気量検出部としてクランプ電流計を用いて零相電流を検出する場合の説明図。 本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物の他の一例を示す構成図。 本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物の別の他の一例を示す構成図。 本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物のさらに別の他の一例を示す構成図。 図１に示した本発明の第１の実施の形態に係わる架空配電線防護物の一例における誘導起電力誘起部を接地した場合の構成図。 本発明の第２の実施の形態に係わる架空配電線監視方法を実現するための工程図。

符号の説明

１１…架空配電線防護物、１２…防護管本体、１３…架空配電線、１４…切割装着部、１５…誘導起電力誘起部、１６…取付部、１７…電気量検出部、１８…計測部、１９…ＰＣＴセンサ、２０…クランプ電流計、２１…切割取付部、２２…引出部

Claims (5)

1. 架空配電線の長さ方向に所定の長さで前記架空配電線の周囲を包囲して前記架空配電線の一部を被覆するための防護管本体と、前記防護管本体の長手方向に沿わせて閉回路を形成し前記防護管本体で被覆された部分の架空配電線に流れる電流により誘導起電力を誘起させる誘導起電力誘起部とを備えたことを特徴とする架空配電線防護物。
2. 前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の長手方向に沿わせて前記防護管本体の外面に取付部により着脱可能に取り付けられた閉回路導体であることを特徴とする請求項１記載の架空配電線防護物。
3. 前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の長手方向に埋め込まれて形成された内部導体と、前記内部導体に差し込みソケット状に形成された取付部により着脱可能に取り付けられ閉回路を形成する外部導体とからなることを特徴とする請求項１記載の架空配電線防護物。
4. 前記誘導起電力誘起部は、前記防護管本体の外周面に着脱可能に装着される１個の環体であることを特徴とする請求項１記載の架空配電線防護物。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の架空配電線防護物を電気量測定対象の架空配電線に取り付け、前記各配電線防護物の誘導起電力誘起部に誘起された誘導起電力に基づく電気量を検出する電気量検出部を前記誘導起電力誘起部に取り付け、前記電気量検出部に計測部を接続し、前記計測部により前記電気量検出部で検出された電気量に基づいて状態判定を行うと共に電気量を計測することを特徴とする架空配電線監視方法。

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