JP5714659B2 - 事故点探査装置 - Google Patents

Description

本発明は、配電線に地絡事故等が発生したとき、事故点を探査する事故点探査装置に関する。

配電線に地絡事故等が発生したときの事故点の探査の方法として、健全区間から切り離された事故点を含む区間（以下、事故区間）に高電圧パルスを印加し、変流器で電流の大きさと方向を検出し事故点を探査する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。また、高電圧パルスを印加する方法に代え、直流電流を印加し、事故点を探査する方法もある（例えば特許文献２参照）

事故点探査方法に関しては、これまでに多くの改善案が提案されており、安全性、作業性の向上を目的とした提案も多い。例えば、事故点探査装置により直流電圧を配電線に印加するとき、アークが発生すると危険であるので配電線から離れた場所で印加を行うが、直流電圧が印加された配電線や直流電圧の印加により直流電流が流れる配電線の判断が困難であるとし、接続ケーブルの先端部に直流電流を検出すると発光する発光体を備える事故点探査装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。

また従来の事故点探査方法では、電流検出用の近接式電流センサを電路に引掛けるために、作業員が電柱に登る昇柱作業や、バケット車での作業が必要となり、多くの手間と時間とを要するとし、作業性を改善すべく事故点の探査を地上で行う方法が提案されている（例えば特許文献４参照）。

特開２００３−４３０９３号公報 特開２００３−３５７４０号公報 特開２０１０−２５６１３５号公報 特開２００８−２２４２６７号公報

事故点探査方法において、配電線を流れる電流を検出するＣＴ受信器の作業性に関しては、ＣＴ受信器を伸縮可能な絶縁操作棒の先端に取付けることで柱上での作業性を向上させる技術（例えば、ｗｗｗ．ｃｈｕｄｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｒｅｓｏｕｒｃｅ／ｃｏｒｐｏｒａｔｅ／ｎｅｗｓ／＿１２３＿Ｎ１２３１７．ｐｄｆ）も提案されているが、昇柱作業は必要であり、更なる改善が待たれている。

本発明の目的は、安全かつ簡単に事故点の探査を行うことができる事故点探査装置を提供することである。

本発明は、事故区間の配電線と接続する課電ケーブルを備え、高電圧を印加可能な送信器と、前記配電線を流れる電流を検出するＣＴ受信器と、前記ＣＴ受信器を支持し、前記ＣＴ受信器を前記配電線に対して電流を検出可能に引掛ける、遠隔操作可能な無人飛行装置と、を含むことを特徴とする事故点探査装置である。

本発明によれば、配電線を流れる電流を検出するＣＴ受信器を無人飛行装置でセットすることができるので、昇柱作業が不要となり作業量を大幅に低減することができる。また遠隔操作が可能であるので安全である。

また本発明において、前記無人飛行装置が、ラジオコントロールヘリコプターであることを特徴とする。

本発明によれば、配電線へのＣＴ受信器のセットにラジオコントロールヘリコプターを使用することができるので簡単に行える。

また本発明において、前記ＣＴ受信器は、前記配電線を流れる電流を検出するセンサと、先端部に前記センサが取付けられた支持棒とを備え、前記無人飛行装置は、前記支持棒の基端部を支持することを特徴とする。

本発明によれば、無人飛行装置は、先端部に電流検出用センサが取付けられた絶縁性の棒の基端部を支持するので、センサと無人飛行装置との間に距離があり、無人飛行装置が配電線に接触することを防止できる。無人飛行装置の周囲に絶縁性の防護カバーを取付ければ、より安全である。

また本発明において、前記センサは、前記配電線に引掛かる凹部を有し、該凹部が前記無人飛行装置側を向くように取付けられ、前記支持棒は、前記無人飛行装置を水平飛行させたとき鉛直方向となるように取付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、配電線に引掛かるセンサの凹部が、無人飛行装置側を向いているので、支持棒を配電線に接触させた状態で無人飛行装置を上昇又は降下させれば、センサを簡単にかつ確実に配電線に引掛けることができる。

また本発明において、前記無人飛行装置は、前記支持棒を前記無人飛行装置に対して０〜１８０°の範囲内で回動自在に支持する支持手段を備え、前記支持手段は、前記支持棒を前記無人飛行装置に対して０〜１８０°の範囲内で任意の角度に固定可能なことを特徴とする。

本発明によれば、ＣＴ受信器のセンサを無人飛行装置に対して任意の角度に固定することができるので、操作し易い。

本発明に係る事故点探査装置は、ＣＴ受信器を配電線に電流を検出可能に引掛ける遠隔操作可能な無人飛行装置を備えるので、作業員が昇柱する必要がなく、安全かつ簡単に事故点探査を行うことができる。

本発明の第１実施形態の事故点探査装置１の概略構成図である。 図１の事故点探査装置１を使用した事故点探査要領を説明するための回路図である。 図１のラジオコントロールヘリコプター３３のＣＴ受信機２１の支持手段４１を説明するための図である。 図１のＣＴ受信器２１を配電線１００に引掛ける要領を説明するための図である。 図１のＣＴ受信器２１を配電線１００に引掛ける要領を説明するための図である。 図１のＣＴ受信器２１を配電線１００に引掛ける要領を説明するための図である。 図１のＣＴ受信器２１を引下線１０２に引掛ける要領を説明するための図である。

図１は、本発明の第１実施形態の事故点探査装置１の概略構成図である。図２は、事故点探査装置１を使用した事故点探査要領を説明するための回路図である。図３は、事故点探査装置１のラジオコントロールヘリコプター３３のＣＴ受信機２１の支持手段４１を説明するための図である。

事故点探査装置１は、配電線１００に地絡事故等が発生したとき、健全区間から切り離された事故点を含む区間（以下、事故区間）の配電線１００に高電圧を印加し、配電線１００を流れる電流を検出し、電流の大きさと方向から事故点を探査する装置である。ここでは、３相３線式の配電線１００を示す。

事故点探査装置１は、事故区間の配電線１００と接続する課電ケーブル１５を備える高電圧を印加可能な送信器１１と、前記配電線１００を流れる電流を検出するＣＴ受信器２１と、前記ＣＴ受信器２１を前記配電線１００に対して電流を検出可能に引掛ける、遠隔操作可能な無人飛行装置３３とを含む。

送信器１１は、筐体１３内に直流パルス電圧発生装置（図示省略）を備え、筐体１３には、直流パルス電圧を配電線１００に供給する課電ケーブル１５及びアース端子１９が接続する。送信器１１は、外部から電源供給を受け、高電圧の直流パルス電圧を発生させ、課電ケーブル１５を介して事故区間の配電線１００に直流パルス電圧を印加する。また送信器１１は、電源をオフにすると配電線１００の対地静電容量に蓄えられた荷電を放電させる回路を備える。

課電ケーブル１５は、送信器１１で発生される直流パルス電圧を配電線１００に供給すべく、先端部１７に取付けられたクランプ状の接続金具（図示省略）で配電線１００の芯線部を把持する。課電ケーブル１５の先端部１７は、３相の配電線１００に同時に印加可能に先端側が３本に分岐している。なお、課電ケーブル１５は、故障停電区間内の変圧器用カットアウトスイッチ、開閉器に接続してもよい。

ＣＴ受信器２１は、配電線１００を流れる直流電流を検出する機器であり、配電線１００を流れる直流電流を検出するセンサ２３と、センサ２３が電流を検出するとそれを報知する報知手段２７と、センサ２３を支持する支持棒２９とからなる。

センサ２３は、中心部に凹部２５を有するＵ字形状を有しており、内部に直流電流検出部を備え、配電線１００を流れる直流電流を検出する。本ＣＴ受信器２１では、センサ２３の凹部２５が反支持棒２９側となっており、センサ２３の凹部２５と支持棒２９とが直線状に配置されている。センサ２３は、所定値以上の電流を検出すると報知手段２７を動作させる。

報知手段２７は、ＬＥＤランプ及びブザーで構成され、センサ２３からの信号によりＬＥＤランプ及びブザーが動作する。報知手段２７は、作業者から視認し易いようにセンサ２３の先端部に配置されている。報知手段２７は、検出する電流の大きさにより発光するＬＥＤランプの数及び／又はブザーの大きさを変えるように構成してもよい。またＬＥＤランプに代え、他の発光体を用いてもよい。

支持棒２９は、絶縁性の棒であり、先端部側にセンサ２３が取付けられている。基端部側には、支持棒２９に直交するように回動軸３１が取付けられており、回動軸３１がラジオコントロールヘリコプター３３（以下、ラジコンヘリと記す）に回動自在に支持されている。支持棒２９は、ラジコンヘリで移動させるため軽いものが好ましく、中空パイプ状の棒であってもよい。

ラジコンヘリ３３は、ヘリコプター３５、送信機３７からの信号を受信する受信機（図示省略）、及び受信機に信号を送る送信機３７を備え、送信機３７を介してヘリコプター３５を遠隔操作可能である。本実施形態では、ラジコンヘリ３３が、無人飛行装置に該当する。

ヘリコプター３５は、マルチローターヘリコプターであり、４個のロータ３９、及びそれを駆動する駆動装置４０、バッテリ（図示省略）、さらに送信機３７の信号を受信する受信機を搭載する。ヘリコプター３５は、送信機３７からの指令により動作し、搭載するジャイロ装置（図示省略）により姿勢を制御し、３次元の方向に移動可能であると共に、ホバリングも可能である。

ラジコンヘリ３３は、ヘリコプター３５の底部にＣＴ受信器２１の支持棒２９を支持する支持手段４１を備え、支持手段４１を介してＣＴ受信器２１の支持棒２９を回動自在に支持する。

支持手段４１は、支持棒２９の基端部に設けられた回動軸３１を回動自在に支持する軸受、及び回動軸３１を回動不能に固定する固定ねじ（図示省略）を備える。支持棒２９の回動軸３１は、軸受に対して着脱自在であり、回動軸３１を軸受に装着後、支持棒２９を所望の角度とし、固定ねじを締め付ければ、支持棒２９はその角度で固定されたままとなる。回動軸３１の回動範囲は、０〜１８０°であり、これによりヘリコプター３５に対して支持棒２９を０〜１８０°の範囲内で任意の角度で固定することができる。

ラジコンヘリ３３は、支持手段４１を介して絶縁性の支持棒２９の基端部を支持するので、センサ２３とヘリコプター３５との間に距離があり、ヘリコプター３５が配電線１００に接触することを防止できる。ヘリコプター３５の周囲に絶縁性の防護カバーを取付けることも可能であり、防護カバーを設ければヘリコプター３５が配電線１００に接触することを確実に防止できる。

事故点探査装置１を使用した事故点探査要領を図１及び図２を用いて説明する。ここでは、Ｗ相がＢ地点で地絡しているものとする。また、ＣＴ受信器２１のセンサ２３は、図１に示すようにセンサ２３の凹部２５が反支持棒２９側となっており、センサ２３の凹部２５と支持棒２９とが直線状に配置されているものとする。

送信器１１のアース端子１９を接地し、課電ケーブル１５を配電線１００の芯線部（Ａ地点）に接続する。ＣＴ受信器２１を装着したヘリコプター３５を配電線１００の上方から降下させ、センサ２３の凹部２５が配電線１００に接するようにする。この状態でヘリコプター３５をホバリングさせ、３相の配電線１００に同時に直流パルス電圧を印加する。Ｗ相は、Ｂ地点で地絡しているので、Ｗ相には地絡電流が流れ、ＣＴ受信器２１がＷ相のＡＢ間にセットされるとセンサ２３が電流を検出し、報知手段２７であるＬＥＤランプを点灯させ、さらにブザーを鳴らす。

ラジコンヘリ３３を操作し、ＣＴ受信器２１をＵ相、Ｖ相、さらには、ＣＴ受信器２１をＷ相のＢＣ間等に順次移動させながら地絡電流を検出する。これにより地絡地点を特定することができる。

上記実施形態では、ＣＴ受信器２１のセンサ２３の凹部２５が反支持棒２９側となっており、センサ２３の凹部２５と支持棒２９とが直線状に配置されているＣＴ受信器２１を使用して、ＣＴ受信器２１を配電線１００に引掛ける要領を説明したが、以下、ＣＴ受信器２１を配電線１００、引下線１０２に引掛ける他の要領を説明する。なお、図４〜図７において、支持手段４１は図示を省略した。

図４に示すＣＴ受信器２１は、図１に示すＣＴ受信器２１と同様にセンサ２３の凹部２５が反支持棒２９側となっており、センサ２３の凹部２５と支持棒２９とが直線状に配置されているが、支持棒２９とヘリコプター３５とが平行となっている。このように設置されたＣＴ受信器２１は、ヘリコプター３５を配電線１００に対して水平方向に移動させて引掛ける。

図５に示すＣＴ受信器２１は、ヘリコプター３５の上方に支持棒２９が取付けられ、センサ２３の凹部２５は、ヘリコプター３５の方を向いている。このように設置されたＣＴ受信器２１は、センサ２３が配電線１００を超えるまでＣＴ受信器２１を持ち上げ（図５（ａ））、その後、支持棒２９が配電線１００に接触するように水平方向に移動させ（図５（ｂ））、その状態でヘリコプター３５を降下させると、凹部２５が下向きであるので、センサ２３は自然と配電線１００に引掛かる（図５（ｃ））。またヘリコプター３５の電源を切ればセンサ２３は自然と配電線１００に引掛かる。この方法は、センサ２３が配電線１００に引掛ったことが確実に分かる。

図６に示すＣＴ受信器２１は、図１に示すＣＴ受信器２１と同様にヘリコプター３５の下方に支持棒２９が取付けられているが、センサ２３の凹部２５は、ヘリコプター３５の方を向いている。このように設置されたＣＴ受信器２１は、センサ２３が配電線１００の下方の位置で（図６（ａ））、支持棒２９が配電線１００に接触するように水平方向に移動させ（図６（ｂ））、その状態でヘリコプター３５を上昇させると、凹部２５が上向きであるので、センサ２３は自然と配電線１００に引掛かる（図６（ｃ））。この方法は、センサ２３が配電線１００に引掛ったことが確実に分かる。

図７は、鉛直方向に設置されている引下線１０２を対象とする。図７に示すＣＴ受信器２１は、図４に示すＣＴ受信器２１と同様に支持棒２９とヘリコプター３５とが平行となっているが、図４と比較してセンサ２３が９０°回転した状態で取付けられている。このように設置されたＣＴ受信器２１は、ヘリコプター３５を引下線１０２に対して水平方向に移動させて引掛ける。

以上のように、本事故点探査装置１は、ラジコンヘリ３３を備え、ラジコンヘリ３３にＣＴ受信器２１を取付け、ラジコンヘリ３３を介して配電線１００にＣＴ受信器２１を設置することが可能なため、昇柱作業が不要となり作業量を大幅に低減することができる。また遠隔操作が可能であるので安全であり、さらにラジコンヘリ３３に対してＣＴ受信器２１を任意の角度で取付けることができるので、ＣＴ受信器２１の配電線１００への設置が容易である。

本発明の事故点探査装置は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、直流パルス電圧を印加し、事故点を探査する例を示したが、事故点探査には、直流電流を印加し行う方法もあり、そのような方法を使用する事故点探査方法においても本発明の事故点探査装置を使用することができる。この場合、ＣＴ受信器２１のセンサ２３には、ホール素子を組み込んだ変流器を使用すればよい。要すれば、配電線１００にＣＴ受信器２１を引掛ける方式の事故点探査方法に本発明の事故点探査装置を使用することができる。

また上記実施形態では、無人飛行装置としてマルチローターヘリコプターを示したが、マルチローターヘリコプターに代わり、ロータが１つの公知のラジオコントロールヘリコプターを使用できることは当然である。

１ 事故点探査装置
１１ 送信器
１５ 課電ケーブル
２１ ＣＴ受信器
２３ センサ
２５ センサ凹部
２７ 報知手段
２９ 支持棒
３３ ラジオコントロールヘリコプター（無人飛行装置）
３５ ヘリコプター
４１ 支持手段
１００ 配電線

Claims (5)

1. 事故区間の配電線と接続する課電ケーブルを備え、高電圧を印加可能な送信器と、
   前記配電線を流れる電流を検出するＣＴ受信器と、
   前記ＣＴ受信器を支持し、前記ＣＴ受信器を前記配電線に対して電流を検出可能に引掛ける、遠隔操作可能な無人飛行装置と、
   を含むことを特徴とする事故点探査装置。
2. 前記無人飛行装置が、ラジオコントロールヘリコプターであることを特徴とする請求項１に記載の事故点探査装置。
3. 前記ＣＴ受信器は、前記配電線を流れる電流を検出するセンサと、先端部に前記センサが取付けられた支持棒とを備え、
   前記無人飛行装置は、前記支持棒の基端部を支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の事故点探査装置。
4. 前記センサは、前記配電線に引掛かる凹部を有し、該凹部が前記無人飛行装置側を向くように取付けられ、前記支持棒は、前記無人飛行装置を水平飛行させたとき鉛直方向となるように取付けられていることを特徴とする請求項３に記載の事故点探査装置。
5. 前記無人飛行装置は、前記支持棒を前記無人飛行装置に対して０〜１８０°の範囲内で回動自在に支持する支持手段を備え、
   前記支持手段は、前記支持棒を前記無人飛行装置に対して０〜１８０°の範囲内で任意の角度に固定可能なことを特徴とする請求項３又は４に記載の事故点探査装置。

Images