JP5192706B2 - 地絡事故点探査装置及びそれを用いた地絡事故点探査方法 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る地絡事故点探査装置は必要に応じて、磁界検出手段が、前記地中配電線路へ探査信号を注入する注入点より地中配電線の敷設経路に沿って連続して又は所定間隔で磁界を検出するものである。
また、本発明に係る地絡事故点探査装置は必要に応じて、前記地中配電線路の各相における探査信号の注入点と大地との間の地絡事故抵抗値を、テスト信号の注入による電圧の印加で生じる電流値から演算して測定する地絡抵抗測定手段と、前記測定された地絡事故抵抗値に対して所定の信号電流の探査信号が流れるように信号電圧及び/又は位相を調整制御する制御手段とを備えるものである。
このように本発明においては、地絡抵抗測定手段が地中配電線路の各相にテスト信号を注入して地絡事故抵抗値を測定し、この測定された地絡事故抵抗値に基づいて制御手段が所定の信号電流となるように探査信号の信号電圧及び/又は位相を調整制御するようにしているので、磁界検出手段により検出する磁界強度を地中配電線路の埋設常態(埋設深さ、埋設地質等)又は、磁界検出手段の検出精度の程度等に拘わらず最適値に維持できることとなり、過大・過少な信号電圧の印加による事故点探査精度の低下を未然に防止して、高精度且つ確実な事故点の探査ができるという効果を有する。
また、本発明に係る地絡事故点探査方法は、一の地中配電線路及び大地間と他の地中配電線路及び大地間とに位相が180°異なる二つの高周波の探査信号を各々注入する第1のステップと、前記地中配電線路を伝搬する二つの高周波の探査信号により生じる磁界を検出する第2のステップと、前記検出された検出磁界に基づき地中配電線路の地絡事故点を特定する第3のステップと、を含み、前記第1のステップが、探査信号を地中配電線路に注入した状態で、前記第2のステップにより当該注入点を中心に水平方向360度の範囲において複数の方向で磁界を検出した場合に、当該検出した磁界の最大値を示す方向以外の検出磁界が最小値となるように各探査信号の電圧値及び/又は位相を調整制御するステップを含むものである。
このように本発明においては、一の地中配電線路及び大地間と他の地中配電線路及び大地間とに位相が180°異なる二つの高周波の探査信号を各々注入する第1のステップと、前記地中配電線路を伝搬する二つの高周波の探査信号により生じる磁界を検出する第2のステップと、前記検出された検出磁界に基づき地中配電線路の地絡事故点を特定する第3のステップと、を含み、前記第1のステップが、探査信号を地中配電線路に注入した状態で、前記第2のステップにより当該注入点を中心に水平方向360度の範囲において複数の方向で磁界を検出した場合に、当該検出した磁界の最大値を示す方向以外の検出磁界が最小値となるように各探査信号の電圧値及び/又は位相を調整制御するステップを含むものであるから、地絡事故点特定までの探査時間を極力短くすると共に、確実且つ高精度に地表面から地絡事故点を探査できるという効果を奏する。
以下、本発明の第1の実施形態に係る地絡事故点探査装置をその探査方法と共に、図1ないし図4に基づいて説明する。この図1は本実施形態に係る地絡事故点探査装置およびその探査方法の全体概略構成図、図2は本実施形態に係る地絡事故点探査装置の詳細ブロック構成図、図3は本実施形態に係る地絡事故点探査装置の地絡事故探査動作説明図、図4は本実施形態に係る地絡事故点探査装置の地絡事故探査動作フローチャートを示す。
まず、地絡事故が生じた地域の配線経路を遮断し、この配線経路の地中埋設ケーブル200を死線状態とする(ステップ1)。この死線状態となった地中埋設ケーブル200が接続される地上設置機器4から探査信号注入手段1が地中埋設ケーブル200の線路201と大地間に探査信号S1を注入すると共に、線路202と大地間に探査信号S2を注入する。この場合の注入信号のレベルは、ケーブル埋設深さの最大値(例えば車道埋設部分においては120cm)および、探査装置の性能としてあらかじめ設定した最大検出可能地絡抵抗値(例えば、少なくとも地絡事故が発生した場合に動作する保護継電器の動作電流と回路電圧から求めた値で数kΩ〜数十kΩ程度)において地上面から探査した場合に、可搬型磁界センサ2が確実に反応する信号レベル(例えば、前記車道埋設部分の埋設深さ120cmのケーブルを探査可能な信号の強さ)に設定される(ステップ2)。
この探査信号注入点0では探査信号注入点0を中心に360度の範囲を可搬型磁界センサ2で探査し、検出磁界のレベルが最も大きい場所1箇所を確定する。また、最大値以外の箇所の磁界検出レベルが最小値となるように電圧及び/又は位相を調整する(ステップ5)。このように最大値以外の箇所の磁界レベルを最小値となるように調整することにより、地中埋設ケーブル200の地絡抵抗値等の相違があっても健全相側の各線路間で生じる磁界を正確に打ち消すことができる。この検出磁界が1箇所しか検出されない場合は現在の条件で探査を進める。なお、前記最大値以外の箇所の磁界検出レベルを最小値に調整する構成に加え、さらに最大値側(事故相側の)検出磁界が一定の所定値となるように電圧及び/又は位相を制御して、精密且つ安定した検出を行うこともできる。
本発明の第2の実施形態に係る地絡事故点探査装置を図5ないし図7に基づいて説明する。この図5は本実施形態に係る地絡事故点探査装置の詳細ブロック構成図、図6は図5に記載の地絡事故点探査装置における地絡事故探査の動作説明図、図7は図5に記載の地絡事故点探査装置における地絡事故探査の動作フローチャートを示す。
本発明の第3の実施形態に係る地絡事故点探査装置を図8ないし図10に基づいて説明する。この図8は本実施形態に係る地絡事故点探査装置およびその探査方法の全体概略構成図、図9は図8に記載の地絡事故点探査装置の詳細ブロック構成図、図10は図8に記載の地絡事故点探査装置の地絡事故探査動作説明図である。
まず、地絡事故が生じた地域の配線経路を遮断し、この配線経路の地中埋設ケーブル200の地中配電線路200R、200S、200Tを死線状態とする(ステップ1)。この死線状態となった各地中配電線路200R、200S、200Tに信号注入手段10からテスト信号S0が順次注入されて、各地中配電線路200R、200S、200Tにおける探査信号注入点と大地との間に所定電圧を印加する(ステップ10)。
本発明の第4の実施形態に係る地絡事故点探査装置を、図11ないし図14に基づいて説明する。この図11は本実施形態に係る地絡事故点探査装置およびその探査方法の全体概略構成図、図12は図11に記載の地絡事故点探査装置の探査動作説明図、図13は図11に記載の地絡事故点探査装置の探査動作における探査信号電流調整ベクトル説明図、図14は図11に記載の地絡事故点探査装置の探査動作における探査信号電圧調整ベクトル説明を示す。
前記ステップ23において検出した検出磁界の磁界レベルを調整するために探査信号S1(又はS2)の電圧(又は位相)を調整する(ステップ24)。
本発明の第5の実施形態に係る地絡事故点探査装置を、図15に基づいて説明する。この図15は本実施形態に係る地絡事故点探査装置およびその探査方法の全体概略構成図を示す。
前記図15において、本実施形態に係る地絡事故点探査装置は、前記各実施形態に係る地絡事故点探査装置と同様に探査信号注入手段1、磁界センサ25、(20、21〜24に相当する。)及び制御・表示手段30(3に相当する。)を備え、前記制御・表示手段30が磁界センサ25から送信される検出磁界のデータを受信する信号受信回路35を備える構成である。
本発明のその他の実施形態に係る地絡事故点探査装置は、前記実施形態のいずれかの構成に加え、探査信号注入手段が、地中配電線路の各相に対して磁気的に結合する磁気クランプ部を有し、この地中配電線路に磁気クランプ部が磁気的に結合した状態で位相が180°異なる二つの探査信号を注入する構成とすることもできる。
この設定は、前記ケーブル埋設深さの最大値(例えば車道埋設部分においては120cm)において、地絡抵抗値0Ωから装置の最大検出可能地絡抵抗値までの範囲で、可搬型磁界センサの反応が適正値になるように設定されるもので、電流検出回路14で検出した探査信号S1の検出電流レベルと探査信号S2の検出電流レベルの差が常に一定となるように、演算制御回路32で制御する。なお、演算制御回路にS4およびS5のレベル調整手段を設け、可搬型磁界センサの反応を目視で確認しながら適正値になるよう手動で調整する構成とすることもできる。また、可搬型磁界センサに感度調整機構を設け、可搬型磁界センサの反応を目視で確認しながら適正値になるよう手動で調整する構成とすることもできる。
2 可搬型磁界センサ
3,30 制御・表示手段
4 地上設置機器
10 信号注入手段
11 電源回路
12 信号電圧発生回路
13 信号電圧昇圧回路
14 電流検出回路
20 可搬型磁界センサ
21 地上設置型磁界センサ
22 地上設置型磁界センサ
25 磁界センサ
25a 表示部
32 演算制御回路
33 位相制御回路
34 表示装置
35 信号受信回路
100 配電線
101 探査信号注入手段
101 電源回路
102 検出手段
102 信号電圧発生回路
103 信号電圧昇圧回路
104 電流検出回路
112、114 電柱
122 検出体
200 地中埋設ケーブル
200R、200S、200T 地中配電線路
201、202 線路
L 磁界レベル最高値幅
O 探査信号注入点
P 地絡事故点
R 地絡抵抗
V 信号電圧
Z インピーダンス
i 電流
S0 テスト信号
S1、S2探査信号
S3 フィードバック信号
S4 制御信号
S5 逆位相制御信号
S6 フィードバック信号
i1、i2 電流
Claims (7)
- 一の地中配電線路及び大地間と他の地中配電線路及び大地間とに位相が180°異なる二つの探査信号を各々注入する探査信号注入手段と、
前記地中配電線路を伝搬する二つの探査信号により生じる磁界を検出する可搬型の磁界検出手段と、
前記磁界検出手段で検出された検出磁界に基づき前記地中配電線路の地絡事故点を検出する地絡事故点検出手段とを備え、
前記探査信号注入手段が、探査信号を地中配電線路に注入した状態で、前記磁界検出手段が当該注入点を中心に水平方向360度の範囲を探査して複数の方向で磁界を検出した場合に、当該検出した磁界の最大値を示す方向以外の検出磁界が最小値となるように各探査信号の電圧値及び/又は位相を調整制御する制御部を備えることを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 一の地中配電線路及び大地間と他の地中配電線路及び大地間とに位相が180°異なる二つの探査信号を各々注入する探査信号注入手段と、
前記地中配電線路を伝搬する二つの探査信号により生じる磁界を検出する地上設置型の磁界検出手段と、
前記磁界検出手段で検出された検出磁界に基づき前記地中配電線路の地絡事故点を検出する地絡事故点検出手段とを備え、
前記磁界検出手段が、前記探査信号の注入された地中配電線路の上方に複数設置され、
前記探査信号注入手段が、前記複数の磁界検出手段による複数の検出磁界のうち最大値を示すもの以外の磁界検出手段の検出磁界が最小値となるように各探査信号の電圧値及び/又は位相を調整制御する制御部を備えることを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 前記請求項1に記載の地絡事故点探査装置において、
前記探査信号注入手段から注入される探査信号により生じる前記磁界検出手段で検出した磁界の最大値が一定の所定値になるように前記探査信号の信号電圧値を調整制御する制御部を備えることを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 前記請求項1に記載の地絡事故点探査装置において、
前記磁界検出手段が、前記地中配電線路へ探査信号を注入する注入点より地中配電線路の敷設経路に沿って連続して又は所定間隔で磁界を検出することを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 前記請求項1又は4に記載の地絡事故点探査装置において、
前記地中配電線路の各相における探査信号の注入点と大地との間の地絡事故抵抗値を、テスト信号の注入による電圧の印加で生じる電流値から演算して測定する地絡抵抗測定手段と、
前記測定された地絡事故抵抗値に対して所定の信号電流の探査信号が流れるように信号電圧及び/又は位相を調整制御する制御手段とを備えることを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 前記請求項1ないし5のいずれかに記載の地絡事故点探査装置において、
前記探査信号注入手段が、前記地中配電線路に磁気的に結合する結合部を有し、地中配電線路と大地間に位相が180°異なる二つの探査信号のいずれか一つの探査信号を前記結合部からの地中配電線路に注入することを
特徴とする地絡事故点探査装置。 - 一の地中配電線路及び大地間と他の地中配電線路及び大地間とに位相が180°異なる二つの高周波の探査信号を各々注入する第1のステップと、
前記地中配電線路を伝搬する二つの高周波の探査信号により生じる磁界を検出する第2のステップと、
前記検出された検出磁界に基づき地中配電線路の地絡事故点を特定する第3のステップと、
を含み、
前記第1のステップが、探査信号を地中配電線路に注入した状態で、前記第2のステップにより当該注入点を中心に水平方向360度の範囲において複数の方向で磁界を検出した場合に、当該検出した磁界の最大値を示す方向以外の検出磁界が最小値となるように各探査信号の電圧値及び/又は位相を調整制御するステップを含むことを
特徴とする地絡事故点探査方法。
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