JP5578585B2

JP5578585B2 - 地絡位置特定装置及び地絡位置特定システム

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Publication number: JP5578585B2
Application number: JP2013021277A
Authority: JP
Inventors: 典行藤井
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: JP2014153109A

Description

本発明は、配電線で地絡が発生した際に、地絡位置を特定する地絡位置特定装置及び地絡位置特定システムに関する。

従来、配電線において地絡事故が発生すると、自動開閉器により事故区間が遮断されるようになっている。事故区間を復旧するためには、地絡事故の要因を除去する必要がある。そこで、事故区間における地絡位置を特定する必要がある。

地絡位置を特定するために、ＣＴ受信器を用いることが知られている。ＣＴ受信器は、長尺状に形成されて、一端にフック形状の引掛部を有している。高圧直流パルス発生装置を事故区間の中間点付近に設置して、事故区間内にある複数の電柱のそれぞれに設けられた自動開閉器を順次開閉する。ＣＴ受信器は、自動開閉器の間の配電線に引掛部を用いて引っ掛けられる。

自動開閉器が閉じられた区間の配電線に地絡位置が存在する場合、配電線は、大地との間で閉回路（閉ループ）を形成する。そして、この配電線に高圧直流パルスが印加されると、配電線には電流が流れる。ＣＴ受信器は、配電線に流れる電流を検知して、地絡位置があることを発光や音により報知する。一方で、地絡位置が存在しない場合には、配電線に電流が流れないため、ＣＴ受信器は報知しない。

ところで、ＣＴ受信器を用いて地絡位置を特定する場合、複数ある自動開閉器の開閉を順次する必要がある。そのため、事故区間が広範囲にわたる場合や、配電線が入り組んでいる場合には、地絡位置の発見に時間がかかることがあった。また、ＣＴ受信器を配電線に引っ掛ける必要があるので、ＣＴ受信器を複数個所の配電線のそれぞれに脱着する作業は、高所であることも手伝って非常に煩雑な作業になっていた。

そこで、事故区間において、２つの測定器のそれぞれを両端に設置して地絡位置を特定する地絡位置評定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、電気信号が、配電線を介して一方の測定器から他方の測定器に向けて送信される。そして、配電線を介して他方の測定器に到達する電気信号の到達時間と、電気信号の送信に起因して地絡位置から双方の測定器のそれぞれに到達するノイズ信号の到達時間とから、地絡位置を評定している。

特開２０１０−２７１１０４号公報

ところで、特許文献１における地絡位置評定方法では、事故区間の配線が入り組んでいる場合には、同様に地絡位置の発見に時間がかかることがあった。また、事故区間の両端に測定器を設置する必要があることから、事故区間が広範囲にわたる場合には、測定器の設置に時間がかかることがあった。

本発明は、斯かる事情に鑑み、事故区間の状況に影響されずに、実際の地絡位置の発見を容易にする地絡位置特定装置及び地絡位置特定システムを提供することを課題とする。

本発明に係る地絡位置特定装置は、地面に接地されて、地絡位置を特定する地絡位置特定装置であって、それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子と、高圧直流パルスの送信からそれぞれの接地端子による高圧直流パルスの受信までを計時する計時部と、計時された時間を用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出する距離算出部と、算出されたそれぞれの接地端子からの距離に基づいて、接地端子のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置の方向を特定する位置特定部と、それぞれの接地端子により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部とを備え、距離算出部はさらに、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出することを特徴とする。

本発明に係る地絡位置特定装置によれば、地面に接地されて、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信可能な状態にされる。すなわち、配電線から、地絡位置を通って地面に流れる高圧直流パルスを、少なくとも３つの接地端子で受信可能な状態にされる。

それぞれの接地端子は、配電線及び地絡位置を通って地面に流れる高圧直流パルスを受信する。それぞれの接続端子は、接地される位置（地点）の違いにより、位置に応じた時間で高圧直流パルスを受信する。計時部は、高圧直流パルスの送信から、それぞれの接続端子による受信までの時間を計時する。距離算出部は、計時された時間と、高圧直流パルスの伝播速度とから、それぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出する。位置特定部は、接地端子のそれぞれの位置から地絡位置までの距離に一致する地点を地絡位置に特定する。これにより、それぞれの接地端子から少なくとも地絡位置の方向が特定されるので、実際の地絡位置の発見を容易にすることができる。

高圧直流パルスは、地面を通ることで減衰する。そこで、上記のように、強度計測部がそれぞれの接地端子で受信された高圧直流パルスの強度を計測することで、それぞれの接地端子と地絡位置との距離に応じた強度が取得できる。距離算出部は、送信された高圧直流パルスの強度とそれぞれの接地端子で取得された強度とを用いて、それぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出できる。強度計測部を用いて地絡位置を特定するのに加えて、高圧直流パルスの強度を用いて地絡位置を特定することで、接地端子のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置の方向がより精度良く特定されるので、実際の地絡位置の発見をより容易にすることができる。

他の形態として、本発明に係る地絡位置特定装置は、地面に接地されて、地絡位置を特定する地絡位置特定装置であって、それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子と、それぞれの接地端子により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部と、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出する距離算出部と、算出されたそれぞれの接地端子からの距離に基づいて、接地端子のそれぞれの位置に対する少なくとも地絡位置の方向を特定する位置特定部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る地絡位置特定装置によれば、地面に接地されることで、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信可能な状態にされる。すなわち、配電線から、地絡位置を通って地面に流れる高圧直流パルスを、少なくとも３つの接地端子で受信可能な状態にされる。

それぞれの接地端子は、配電線及び地絡位置を通って地面に流れる高圧直流パルスを受信する。それぞれの接地端子は、接地される位置（地点）の違いにより、位置に応じた強度の高圧直流パルスを受信する。強度計測部は、それぞれの接地端子により受信された高圧直流パルスの強度を計測する。距離算出部は、送信された高圧電流パルスの強度と受信された高圧電流パルスの強度との差から、接地端子のそれぞれの位置から地絡位置までの距離を算出する。位置特定部は、接続端子のそれぞれの位置から地絡位置までの距離に一致する地点を地絡位置に特定する。これにより、接地端子のそれぞれの位置に対する少なくとも地絡位置の方向が特定されるので、実際の地絡位置の発見を容易にすることができる。

本発明の他の態様として、電柱の位置を含む地図情報を格納する地図情報データベースと、地図情報及び地絡位置を表示可能な表示部とをさらに備え、位置特定部は、特定された地絡位置を地図情報に重ねて表示部に表示させてもよい。

これにより、地絡位置が地図情報に含まれる電柱の位置に重ねて表示されるので、実際の地絡位置の発見をより容易にすることができる。

本発明に係る地絡位置特定システムは、高圧直流パルスを配電線に発信する高圧直流パルス発生装置と、上記地絡位置特定装置とを備えることを特徴とする。

このように、高圧直流パルス発生装置及び上記地絡位置特定装置とを組み合わせることで、少なくとも地絡位置の方向が特定されるので、実際の地絡位置の発見を容易にすることができる。

以上の如く、本発明に係る地絡位置特定装置及び地絡位置特定システムによれば、事故区間の状況に影響されずに、実際の地絡位置の発見を容易にするというすぐれた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る地絡位置特定装置を設置した事故区間の概略図を示す。同実施形態に係る地絡位置特定装置のブロック図を示す。同実施形態に係る距離データ格納部に格納されるデータのデータ構造を示す。同実施形態に係る地絡位置を特定するフローチャートを示す。同実施形態に係る表示部に表示される、地図情報及び地絡位置が重ね合わされた表示画面を示す。

以下、本発明に係る地絡位置特定装置及び地絡位置特定システムにおける一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

まず、図１を参照して、事故区間における配電線１に対する地絡位置特定システム１０の設置位置を説明する。事故区間の配電線１は、電柱２及び電柱３を含む、複数の電柱に架設されている。ここで、地絡位置Ａは、電柱２及び電柱３の間にあり、地絡経路４を介して、配電線１を地面ＧＬに接地しているものとする。事故区間における地絡位置Ａを特定すべく、地絡位置特定システム１０は、事故区間における配電線１の任意の位置と、地面ＧＬとの間に設置される。地絡位置特定システムは、高圧電流パルスを発生する高圧直流パルス発生装置５と、地絡位置Ａを特定する地絡位置特定装置６とを備える。

高圧直流パルス発生装置５は、配電線１及び地絡位置特定装置６に接続される。高圧直流パルス発生装置５は、高圧電流パルスを所定の電圧で所定の時間毎に生成し、生成した高圧電流パルスを配電線１に送信する。また、高圧直流パルス発生装置５は、高圧電流パルスを生成した時刻と、高圧電流パルスの電流値（電圧値）とを地絡位置特定装置６に送信する。

地絡位置特定装置６は、高圧直流パルス発生装置５によって送信された高圧電流パルスを、配電線１及び地面ＧＬを介して受信する。地絡位置特定装置６は、受信した高圧電流パルスを用いて、地絡位置Ａを特定する。

次に、地絡位置特定装置６の構成について図２を参照して説明する。地絡位置特定装置６は、地面ＧＬに接地されて、地絡位置Ａを特定する地絡位置特定装置６であって、それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に流される高圧直流パルスを受信する上記少なくとも３つの接地端子７，８，９と、接地端子７，８，９によって受信された高圧電流パルスを解析する本体部６０とを備える。なお、本実施形態において、接地端子７，８，９は、３つ設けられ、以下の説明では、それぞれを第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９とも記載する。

第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、導電体で長尺状に形成され、地面ＧＬに突き刺し可能に構成される。そして、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、一端を本体部６０に接続され、他端側を地面ＧＬに突き刺した状態にされる。第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、図１に示すように、地面ＧＬに対して、それぞれ異なる位置に接地される。第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、このように接地されることで、地絡位置Ａから地面ＧＬを通して流れる高圧電流パルスを、地絡位置Ａからの距離に応じた時間及び強度で受信できる。例えば、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、５ｍから１０ｍの間隔をあけて接地される。

本体部６０は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置の入力を受け付ける入力部７１と、それぞれの接地端子７，８，９の接地抵抗を計測する接地抵抗強度計測部７０と、距離算出に用いる接地端子７，８，９を物理的に切り替える端子切替部６１と、高圧直流パルスの発生からそれぞれの接地端子７，８，９による高圧直流パルスの受信までを計時する計時部６３と、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部６２と、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する距離算出部６４と、計測及び算出されたデータを格納する計測データ格納部６６と、算出されたそれぞれの接地端子７，８，９からの距離に基づいて、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置Ａの方向を特定する位置特定部６７とを備える。また、地絡位置特定装置６は、電柱２，３の位置を含む地図情報を格納する地図データベース６９と、地図情報及び地絡位置Ａを表示可能な表示部６８とを備える。

入力部７１は、キーボードやマウス等の入力デバイスであり、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置の入力を受け付ける。例えば、入力部７１は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置を、緯度、経度の入力として受け付ける。また、入力部７１は、表示部６８に表示された地図情報を用いて、接地位置の入力を受け付けてもよい。入力部７１は、さらに、事故区間の位置の入力を受け付けてもよい。また、入力部７１は、さらに、配電線１の経路の情報の入力を受け付けてもよい。入力部７１は、入力された情報を位置特定部６７に送る。

接地抵抗強度計測部７０は、それぞれの接地端子７，８，９に接続され、それぞれの接地端子７，８，９の接地抵抗を計測する。接地抵抗強度計測部７０は、それぞれの接続端子７，８，９の接地抵抗の計測の結果、異なる抵抗値を計測した時に、図示しないスピーカや発光体等を用いて報知する。これにより、接地抵抗強度計測部７０は、それぞれの接地端子７，８，９の接地抵抗を揃えた状態で、地絡位置Ａの特定を開始させることを可能にしている。

端子切替部６１は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれに接続されるとともに、計時部６３に接続される。端子切替部６１は、計時部６３で計時及び計測対象とする第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９を切り替える。具体的に、端子切替部６１は、接続端子７，８，９のいずれか一つと計時部６３及び強度計測部６２とを接続して、受信時刻を計時部６３に計時させ、強度を強度計測部６２に計測させる。その後、他の接続端子７，８，９の残りの２つに順次切り替えて、それぞれの受信時刻を計時部６３に計時させ、強度を強度計測部６２に計測させる。したがって、端子切替部６１は、３回の高圧直流パルスの送信前に、接続端子７，８，９のそれぞれを計時及び計測する端子に切り替える。

計時部６３は、高圧直流パルス発生装置５に接続されて、高圧直流パルス発生装置５から高圧電流パルスの発生（送信）時刻を受信することが可能になっている。計時部６３は、高圧直流パルス発生装置５から高圧電流パルスの発生時刻を受信すると、計時を開始する。また、計時部６３は、高圧電流パルスの発生時刻（以下、単に発生時刻とする）を距離算出部６４に送る。そして、計時部６３は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の高圧電流パルスの受信時刻（以下、単に受信時刻とする）を距離算出部６４に送る。

強度計測部６２は、端子切替部６１及び距離算出部６４の間に接続される。また、強度計測部６２は、高圧直流パルス発生装置５に接続される。強度計測部６２は、高圧直流パルス発生装置５から高圧直流パルスの強度を受信し、距離算出部６４に送る。また、強度計測部６２は、それぞれの接地端子７，８，９で受信された高圧直流パルスの強度を計測し、距離算出部６４に送る。例えば、強度計測部６２は、それぞれの接地端子７，８，９で受信された高圧直流パルスの電流値を計測し、距離算出部６４に送る。

距離算出部６４は、計時された時間を用いてそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。距離算出部６４は、送信時刻と、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれの受信時刻を計時部６３から受信する。距離算出部６４は、送信時刻及び受信時刻から、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。より具体的に、距離算出部６４は、高圧直流パルスの伝播速度と、送信時刻及び受信時刻とから、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。距離算出部６４は、時刻に応じて算出したそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を第１計測データとして、計測データ格納部６６に送る。

また、距離算出部６４は、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。距離算出部６４は、地面ＧＬの抵抗率を利用して、高圧電流パルスの送信時の強度とそれぞれの接地抵抗７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度の差を、地面ＧＬの単位距離あたりの抵抗率で割ることで算出する。距離算出部６４は、強度に応じて算出した接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を第２計測データとして、計測データ格納部６６に送る。

計測データ格納部６６は、例えば、ハードディスクやメモリ等の補助記憶媒体であり、図３に示すように、距離算出部６４から送信されたそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を示す第１計測データ及び第２計測データを格納する。計測データ格納部６６は、位置特定部６７に接続される。

位置特定部６７は、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を計測データ格納部６６から読み出す。位置特定部６７は、入力部７１から、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれの接地位置の入力を受け付ける。位置特定部６７は、入力された第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と、読み出した地絡位置Ａまでの距離とを用いて、地絡位置Ａを特定する。位置特定部６７は、特定した地絡位置Ａを表示部６８に送る。

また、位置特定部６７は、特定した地絡位置Ａを含む地図情報を地図情報データベース６９から読み出す。位置特定部６７は、読み出した地図情報を表示部６８に送る。ここで、位置特定部６７は、入力部７１から入力された第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と地絡位置Ａとを含む地図情報を読み出すのが好ましい。そして、位置特定部６７は、入力された第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と、地絡位置Ａと、接地位置から地絡位置Ａへ向かう矢印と、読み出した地図情報とを重ねて表示部６８に表示させる。

さらに、位置特定部６７は、特定した地絡位置Ａに合致する位置に存在する電柱の位置を地図情報から取得する。位置特定部６７は、特定した電柱を強調して、表示部６８に送るのが好ましい。このとき、位置特定部６７は、地絡位置Ａを中心とする、所定の半径内に存在する電柱を強調して表示部６８に送るのが好ましい。そして、位置特定部６７は、入力部７１から事故区間の配電線１の経路を受信することで、地絡位置Ａを中心とする、所定の半径内に存在する配電線１の経路を強調して表示部６８に送ってもよい。

地図情報データベース６９は、表示部６８に表示可能な地図情報を格納している。より具体的に、地図情報データベース６９は、表示部６８に表示可能な、電柱の位置を含む地図情報を格納している。地図情報データベース６９は、位置特定部６７に接続され、位置特定部６７による地図情報の読出に応じて、地図情報を位置特定部６７に送信可能になっている。

表示部６８は、位置特定部６７から送信された地絡位置Ａ及び地図情報を表示する。より具体的に、表示部６８は、位置特定部６７から送信された地絡位置Ａ及び地図情報を重ねて表示する。より好ましくは、表示部６８は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と、地絡位置Ａ及び地図情報を重ねて表示するのが好ましい。

次に、本実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６の地絡位置Ａの特定までの流れについて図４を用いて説明する。

まず、地絡位置特定システム１０は、事故経路における配電線１及び地面ＧＬの間に設置される（ステップＳ１）。すなわち、高圧直流パルス発生装置５及び地絡位置特定装置６は、配電線１及び地面ＧＬの間に設置される。詳述すると、高圧直流パルス発生装置５は、配電線１及び地絡位置特定装置６の本体部６０に接続される。本体部６０は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれに接続される。そして、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれは、地面ＧＬにおける異なる位置に接地される。

入力部７１は、接地された第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれの接地位置の入力を受け付ける（ステップＳ２）。より具体的に、入力部７１は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれの接地位置の緯度経度又は表示部６８に表示された地図上における入力等による入力を受け付ける。入力部７１は、入力された第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９のそれぞれの接地位置を位置特定部６７に送る。

地絡位置特定システム１０の設置の後、接地抵抗強度計測部７０は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地抵抗を計測する（ステップＳ３）。計測の結果、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地抵抗が異なる場合（ステップＳ４ＹＥＳ）、接地抵抗強度計測部７０は、報知する。一方、接地抵抗が異ならない場合には（ステップＳ４ＮＯ）、ステップＳ５に進む。

端子切替部６１は、第１接地端子７と計時部６３及び強度計測部６２を接続する（ステップＳ５）。計時部６３は、高圧直流パルス発生装置５から高圧直流パルスの配電線１への送信時刻を受け取る（ステップＳ６）。強度計測部６２は、送信された高圧直流パルスの強度を高圧直流パルス発生装置５から受け取る（ステップＳ７）。そして、計時部６３は、第１接地端子７の受信時刻を計時する（ステップＳ８）。計時部６３は、送信時刻及び受信時刻を距離算出部６４に送る（ステップＳ９）。

強度計測部６２は、第１接地端子７によって受信された高圧直流パルスの強度を計測する（ステップＳ１０）。そして、強度計測部６２は、送信された高圧直流パルスの強度と、受信された高圧直流パルスの強度とを距離算出部６４に送る（ステップＳ１１）。

端子切替部６１は、計時部６３及び強度計測部６２による第１接地端子７に対する計時及び計測の終了後、計時部６３及び強度計測部６２に接続される接地端子７，８，９を切り替える（ステップＳ１２）。そして、全ての接地端子７，８，９の計時及び計測が終了したか否かを判断し、終了していなければ、ステップＳ５に戻り、計時部６３及び強度計測部６４は、第２接地端子８及び第３接地端子９についても第１接地端子７と同様の計時及び計測を繰り返す（ステップＳ１３）。

距離算出部６４は、計時部６３によって計測された時間と、強度計測部６２によって計測された高圧直流パルスの強度とのそれぞれで、それぞれの接続端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する（ステップＳ１４）。距離算出部６４は、計時部６３によって計測された時間に基づく、それぞれの接地端子７，８，９から算出された短絡位置までの距離を第１計測データとして、計測データ格納部６６に格納する（ステップＳ１５）。また、距離算出部６４は、強度計測部６２によって計測された時間に基づく、それぞれの接地端子７，８，９からの算出された短絡位置までの距離を第２計測データとして、計測データ格納部６６に格納する（ステップＳ１６）。

位置特定部６７は、計測データ格納部６６から第１計測データを読み出す。そして、位置特定部６７は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と、第１計測データとから、地絡位置Ａを特定する（ステップＳ１７）。

また、位置特定部６７は、計測データ格納部６６から第２計測データを読み出す。そして、位置特定部６７は、第１接地端子７、第２接地端子８、及び第３接地端子９の接地位置と、第２計測データとから、地絡位置Ａを特定する（ステップＳ１８）。

位置特定部６７は、地図格納部６９から、地絡位置Ａ及びそれぞれの接地端子７，８，９の設置位置を含む地図データを読み出す。そして、位置特定部６７は、地絡位置Ａと、それぞれの接地端子７，８，９と、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａに向かう矢印と、読み出した地図情報とを重ねて表示部６８に表示させる（ステップＳ１９）。ここで、位置特定部６７は、第１計測データを基に得られた地絡位置Ａと、第２計測データを基に得られた地絡位置Ａとが異なる場合には、それぞれを共に表示部６８に表示させてよい。

本実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６の構成は以上の通りであり、次に、上記構成を用いた地絡位置Ａを特定する特定原理（測定原理）について説明する。

高圧直流パルス発生装置５から高圧直流パルスが配電線１に送信されると、地絡位置Ａを含まない配電線１では電流が流れない。そのため、それぞれの接続端子７，８，９は、高圧直流パルスを受信しない。これにより、配電線１には地絡が発生していないことがわかる。

一方、地絡位置Ａ（地絡経路４）を含む配電線１では、高圧直流パルス発生装置５、配電線１、地絡位置Ａ、地面ＧＬ、及びそれぞれの接続端子７，８，９の間で閉ループ（閉回路）が形成される。そのため、高圧直流パルス発生装置５から高圧直流パルスが配電線１に送信されると、上記経路を直流電流が流れる。すなわち、それぞれの接続端子７，第２接地端子８、及び第３接地端子９は、高圧直流パルスを受信する。

地絡位置特定装置６は、接地端子７，８，９のそれぞれが高圧直流パルスを受信することで、配電線１への地絡の発生を感知する。接地端子７，８，９のそれぞれは、地面ＧＬの異なる位置に接地されていることから、高圧直流パルスの送信から地絡位置Ａまでの距離に応じた時刻に高圧直流パルスを受信する。また、同様に、接地端子７，８，９のそれぞれは、高圧直流パルスの送信時における強度から、地絡位置Ａまでの距離に応じた強度に減衰した高圧直流パルスを受信する。

距離算出部６４は、上記時刻を用いて、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から、地絡位置Ａまでの距離を算出する。より具体的に、距離算出部６４は、（受信時刻−送信時刻）＊（高圧直流パルスの伝播速度）／２により距離を求める。ここで、接地端子７，８，９のそれぞれに係る算出された距離を、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とする。

位置特定部６７は、算出された距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を用いて、接続端子７，８，９のそれぞれについて、接地位置を中心とする、半径Ｌ１、半径Ｌ２、半径Ｌ３の円を作成する。位置特定部６７は、作成された３つの円の交点を地絡位置Ａに特定する。このようにすることで、地絡位置特定装置６は、接続端子７，８，９による高圧直流パルスの受信時刻を用いて地絡位置Ａを特定することができる。

また、地絡位置特定装置６は、接地端子７，８，９のそれぞれの高圧直流パルスを受信した強度（以下、単に受信強度という）を用いて地絡位置Ａを特定する。高圧直流パルスは、上記のように、配電線１、地絡経路、及び地面ＧＬを通って伝播する。このとき、地面ＧＬを通る高圧直流パルスは、配電線１に対して非常に大きな抵抗率をもつ地面ＧＬにより、地絡位置Ａから接続端子７，８，９のそれぞれに到達するまでに減衰される。そこで、地絡位置特定装置６は、送信された高圧直流パルスの強度に対する、接続端子７，８，９により受信される高圧直流パルスの強度から、高圧直流パルスの減衰量を用いて接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出することができる。

具体的に、地絡位置特定装置６の強度計測部６２は、送信された高圧直流パルスの強度を取得する。また、強度計測部６２は、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度を取得する。

距離算出部６４は、送信された高圧直流パルスの強度と、受信した高圧直流パルスの強度との差から、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を測定する。すなわち、距離算出部６４は、（送信された高圧直流パルスの強度−受信された高圧直流パルスの強度）／（地面ＧＬの抵抗率）を算出することで、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。ここで、距離算出部６４が算出したそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６とする。

位置特定部６７は、算出された距離Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６を用いて、接続端子７，８，９のそれぞれについて、接地位置を中心とする、半径Ｌ４、半径Ｌ５、半径Ｌ６の円を作成する。位置特定部６７は、作成された３つの円の交点を地絡位置Ａに特定する。このようにすることで、地絡位置特定装置６は、接続端子７，８，９による高圧直流パルスの受信強度を用いて地絡位置Ａを特定することができる。

ところで、接地端子７，８，９と、地絡位置Ａとの間に、川や地質の変化等があることで、地面ＧＬを通過する高圧直流パルスの伝播速度や抵抗率が変化することが考えられる。この場合には、特定された地絡位置Ａが、実際の地絡位置Ａとは異なることが考えられる。しかしながら、上記のように３つの円の交点を地絡位置Ａに特定することにより、少なくとも、接地端子７，８，９のそれぞれから、地絡位置Ａまでの方向を特定することができる。

次に、本実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６を用いた地絡位置Ａを表示する適用例を説明する。

（第１の適用例）
第１の適用例では、図５に示すように、特定された地絡位置Ａに該当する電柱の位置及び接地端子７，８，９から電柱までの方向を表示する形態を説明する。

位置特定部６７は、地絡位置Ａを特定すると、地絡位置Ａを含む地図情報を地図情報データベース６９から読み出す。そして、位置特定部６７は、地図情報に含まれる電柱の位置の情報と、特定された地絡位置Ａの情報から、地絡事故を起こしている電柱を特定する。例えば、位置特定部６７は、特定された地絡位置Ａから、誤差範囲を考慮した範囲に含まれる複数の電柱を、地絡位置Ａを起こしている電柱に特定してもよい。

位置特定部６７は、入力部７１から入力された接地端子７，８，９のそれぞれの位置と、特定された電柱の位置と、接地端子７，８，９のから特定された電柱までの方向とを地図情報に重ね合わせる。そして、位置特定部６７は、上記重ね合わされた地図情報を表示部６８に表示させる。これにより、接地端子７，８，９から接地位置までの方向及び特定された電柱の位置を表示することができる。

（第２の適用例）
第２の適用例では、第１の適用例に加え、確定された事故区間に含まれる電柱の位置について表示する形態を説明する。

街中等、狭い範囲に複数の電柱が存在する場合、特定された地絡位置Ａから誤差範囲に含まれる複数の電柱の位置を表示することとすると、膨大な量の電柱の位置が表示されることが考えられる。そこで、入力部７１が、予め事故区間の入力を受け付けることで、事故区間に含まれる電柱の位置のみを表示させるようにすることができる。なお、事故区間の入力は、入力部７１からの入力に限らず、他のシステム等から受信する形態であってもよい。

位置特定部６７は、第１の適用例と同様に、地図情報を読み出して、地絡位置Ａに含まれる電柱の位置を特定する。さらに、位置特定部６７は、特定された電柱の位置のうち、事故区間に含まれる電柱の位置のみを特定する。

（第３の適用例）
第３の適用例では、第２の適用例にさらに、事故区間の配電線１の経路が表示される。地絡は、電柱を介して起こることが多いが、配電線１への支障物の接触等によって起こることもあり得る。そこで、配電線１の経路を表示することで、いずれの経路内における地絡なのかを報知することが可能となる。なお、配電線１の経路は、入力部７１から入力される形態や、他のシステムから受信する形態であってよい。

位置特定部６７は、第１の適用例と同様に、地図情報を読み出して、地絡位置Ａに含まれる電柱の位置を特定する。さらに、位置特定部６７は、第２の適用例と同様に、特定された電柱の位置のうち、事故区間に含まれる電柱の位置のみを特定する。

そして、位置特定部６７は、特定された電柱の位置の配電線１の経路を特定する。位置特定部６７は、入力部７１から入力された接地端子７，８，９のそれぞれの位置と、特定された電柱の位置と、特定された配電線１の経路と、接地端子７，８，９のから特定された電柱までの方向とを地図情報に重ね合わせる。そして、位置特定部６７は、上記重ね合わされた地図情報を表示部６８に表示させる。これにより、接地端子７，８，９から接地位置までの方向及び特定された電柱の位置を表示することができる。

以上より、本実施形態に係る地絡位置特定装置６は、地面ＧＬに接地されて、地絡位置Ａを特定する地絡位置特定装置６であって、それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子７，８，９と、高圧直流パルスの送信からそれぞれの接地端子７，８，９による高圧直流パルスの受信までを計時する計時部６３と、計時された時間を用いてそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する距離算出部６４と、算出されたそれぞれの接地端子７，８，９からの距離に基づいて、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置Ａの方向を特定する位置特定部６７とを備えることを特徴とする。

本実施形態に係る地絡位置特定装置６によれば、地面ＧＬに接地されることで、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信可能な状態にされる。すなわち、配電線１から、地絡位置Ａを通って地面ＧＬに流れる高圧直流パルスを、少なくとも３つの接地端子７，８，９で受信可能な状態にされる。

それぞれの接地端子７，８，９は、配電線１及び地絡位置Ａを通って地面ＧＬに流れる高圧直流パルスを受信する。それぞれの接地端子７，８，９は、接地される位置（地点）の違いにより、位置に応じた時間で高圧直流パルスを受信する。計時部６３は、高圧直流パルスの送信から、それぞれの接地端子７，８，９による受信までの時間を計時する。距離算出部６４は、計時された時間と、高圧直流パルスの伝播速度とから、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。位置特定部６７は、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から算出された距離に一致する地点を地絡位置Ａに特定する。これにより、それぞれの接地端子７，８，９から少なくとも地絡位置Ａの方向が特定されるので、実際の地絡位置Ａの発見を容易にすることができる。

本実施形態の一態様として、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部６２をさらに備え、距離算出部６４は、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する。

高圧直流パルスは、地面ＧＬを通ることで減衰する。そこで、上記のように、強度計測部６２がそれぞれの接地端子７，８，９で受信された高圧直流パルスの強度を計測することで、それぞれの接地端子７，８，９と地絡位置Ａとの距離に応じた強度が取得できる。距離算出部６４は、送信された高圧直流パルスの強度とそれぞれの接地端子７，８，９で取得された強度とを用いて、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出できる。計時部６３を用いて地絡位置Ａを特定するのに加えて、高圧直流パルスの強度を用いて地絡位置Ａを特定することで、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置Ａの方向がより精度良く特定されるので、実際の地絡位置Ａの発見をより容易にすることができる。

他の形態として、本実施形態に係る地絡位置特定装置６は、地面ＧＬに接地されて、地絡位置Ａを特定する地絡位置特定装置６であって、それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子７，８，９と、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部６２と、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出する距離算出部６４と、算出されたそれぞれの接地端子７，８，９からの距離に基づいて、接地端子７，８，９のそれぞれの位置に対する少なくとも地絡位置Ａの方向を特定する位置特定部６７とを備えることを特徴とする。

それぞれの接地端子７，８，９は、配電線１及び地絡位置Ａを通って地面ＧＬに流れる高圧直流パルスを受信する。それぞれの接地端子７，８，９は、接地される位置（地点）の違いにより、位置に応じた強度の高圧直流パルスを受信する。強度計測部６２は、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの強度を計測する。距離算出部６４は、送信された高圧電流パルスの強度と受信された高圧電流パルスの強度との差から、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から地絡位置Ａまでの距離を算出する。位置特定部６７は、接地端子７，８，９のそれぞれの位置から算出された距離に一致する位置を地絡位置Ａに特定する。これにより、接地端子７，８，９のそれぞれの位置に対する少なくとも地絡位置Ａの方向が特定されるので、実際の地絡位置Ａの発見を容易にすることができる。

本実施形態の他の態様として、電柱２，３の位置を含む地図情報を格納する地図情報データベース６９と、地図情報及び地絡位置Ａを表示可能な表示部６８とをさらに備え、位置特定部６７は、特定された地絡位置Ａを地図情報に重ねて表示部６８に表示させてもよい。

これにより、地絡位置Ａが地図情報に含まれる電柱の位置に重ねて表示されるので、実際の地絡位置Ａの発見をより容易にすることができる。

本実施形態に係る地絡位置特定システム１０は、高圧直流パルスを配電線１に発信する高圧直流パルス発生装置５と、上記地絡位置特定装置６とを備えることを特徴とする。

このように、高圧直流パルス発生装置５及び上記地絡位置特定装置６とを組み合わせることで、少なくとも地絡位置Ａの方向が特定されるので、実際の地絡位置Ａの発見を容易にすることができる。

なお、本発明に係る地絡位置特定システム及び地絡位置特定装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

例えば、本実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６おいては、それぞれの接地端子７，８，９による高圧直流パルスの受信時刻及び強度のいずれも計時及び計測するようにした。これに対し、高圧直流パルスの受信時刻の計時及び強度の計測の何れか一方を用いて、それぞれの接地端子７，８，９から地絡位置Ａまでの距離を算出してもよい。これにより、高圧直流パルスの受信時刻及び強度のいずれも計時及び計測する場合に比べて内部機構を簡素化することができ、コスト低下を図ることができるとともに、故障率を低下させることができる。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６においては、高圧直流パルス発生装置５及び地絡位置特定装置６を別体として説明したが、一体として設けられてもよい。すなわち、高圧直流パルス発生装置５又は地絡位置特定装置６のいずれか一方が、他方の構成を備えていてもよい。これにより、高圧直流パルス発生装置５又は地絡位置特定装置６のいずれか一方を設置することで地絡位置Ａを特定することができるので、設置から地絡位置特定までの機器の運用を容易にすることができる。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６において、強度計測部６２は、それぞれの接地端子７，８，９により受信された高圧直流パルスの電流値を計測することとしたが、電圧を計測することとしてもよい。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６においては、それぞれの接地端子７，８，９の位置を入力部７１で受け付ける構成としたが、図示しないＧＰＳ機能を用いて、それぞれの接地端子７，８，９の設置位置を特定するとしてもよい。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６においては、端子切替部６１を設けず、１つの高圧直流パルスに対して、それぞれの接地端子７，８，９の受信時刻及び受信強度を計時又は測定する構成としてもよい。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６において、地図情報が電柱の位置を格納していることとしたが、別途、図示しない電柱位置データベースを用意してもよい。位置特定部６７は、特定した地絡位置Ａに対向する電柱の位置を図示しない電柱位置データベースから読み出してもよい。

また、上記実施形態に係る地絡位置特定システム１０及び地絡位置特定装置６において、接地端子７，８，９を３つの例で説明したが、これに限定されず、４つ以上設けられていてもよい。要は、３つ以上の接地端子７，８，９が設けられることで地絡位置Ａの少なくとも方向が特定できる構成であればよい。

１配電線
２電柱
３電柱
４地絡経路
５高圧直流パルス発生装置
６地絡位置特定装置
７第１接地端子
８第２接地端子
９第３接地端子
１０地絡位置特定システム
６１端子切替部
６２強度計測部
６３計時部
６４距離算出部
６６計測データ格納部
６７位置特定部
６８表示部
６９地図情報データベース
７０接地抵抗強度計測部
７１入力部

Claims

地面に接地されて、地絡位置を特定する地絡位置特定装置であって、
それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子と、高圧直流パルスの送信からそれぞれの接地端子による高圧直流パルスの受信までを計時する計時部と、計時された時間を用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出する距離算出部と、算出されたそれぞれの接地端子からの距離に基づいて、接地端子のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置の方向を特定する位置特定部と、それぞれの接地端子により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部とを備え、距離算出部はさらに、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出することを特徴とする地絡位置特定装置。
地面に接地されて、地絡位置を特定する地絡位置特定装置であって、
それぞれ異なる位置に接地され、事故区間に送信される高圧直流パルスを受信する少なくとも３つの接地端子と、それぞれの接地端子により受信された高圧直流パルスの強度を計測する強度計測部と、送信時における電圧直流パルスの強度と受信された高圧直流パルスの強度とを用いてそれぞれの接地端子から地絡位置までの距離を算出する距離算出部と、算出されたそれぞれの接地端子からの距離に基づいて、接地端子のそれぞれの位置から少なくとも地絡位置の方向を特定する位置特定部とを備えることを特徴とする地絡位置特定装置。
電柱の位置を含む地図情報を格納する地図情報データベースと、地図情報及び地絡位置を表示可能な表示部とをさらに備え、位置特定部は、特定された地絡位置を地図情報に重ねて表示部に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡位置特定装置。
高圧直流パルスを配電線に発信する高圧直流パルス発生装置と、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の地絡位置特定装置とを備えることを特徴とする地絡位置特定システム。