JPH01255431A - 送電線の故障区間検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、順相配列の鉄塔において、単独で送電線の地
絡点の方向を検出する方法に関する。 〔従来の技術〕 電力系統に事故が発生した場合、それを検出するだめの
方法として、従来より、例えば特開昭５９−１８８３２
７号公報に記載された零相電流検出方法、実開昭６０−
４１８６６号公報に記載された零相電圧検出器、特開昭
６０−９６１２７号公報に記載された二回線送電線の零
相電流検出方法がある。 前記の特開昭５９−１８８３２７号公報に記載された零
相電流検出方法は、コイル２個を巻装した細長い形状の
鉄心を送電線の電力線に直角に配設し、電力線からの電
磁誘導により、零相電流に比例して誘起されるコイルの
合成起電力によって零相電流を検出するものである。 また、実開昭６０−４１８６６号公報に記載された零相
電圧検出器は、送電線の電力線と直角に電極体を設け、
電力線からの静電誘導により、電極体と大地間に発生す
る零相電圧に比例した誘導電圧によって零相電圧を検出
するものである。 さらに、特開昭６０−９６１２７号公報に記載された二
回線送電線の零相電流検出方法は、細長い形状をした２
組単位の鉄心に各々複数個のコイルを巻装し、送電線の
電力線と直角で左右の対称電線の中心線から当間隔に配
設し、電力線からの電磁誘導により、零相電流に比例し
て誘起されるコイルの合成起電力によって零相電流を検
出するものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような従来の方法では、故障の有無の判定あるいは
二回線の場合の故障点の方向検出が可能な場合もあるが
、地絡故障が検出器の設置された鉄塔の電源側あるいは
負荷側で発生しても故障点の方向判定用の基準がなく、
多回線（４回線以上）の場合は、上部回線用の検出器が
下部回線の電力線の影響を受け、あるいは下部回線用の
検出器が上部回線の電力線の影響を受け、誤動作すると
いう理由により、方向判定が困難となる。 そこで本発明は、多回線の送電線においても、故障点の
方向検出を可能にすることを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この目的を達成するため、本発明の送電線の故障区間検
出方法は、３相交流の送電線の支持物に、棒状コアに１
個又は複数個のコイルを巻回した零相電流検出器を、前
記送電線の電磁気的中心線上でかつ各相電力線を結ぶ多
角形の内側に大地に対しほぼ垂直に配置し、さらに前記
送電線の支持物に、接地検出用の複数又は単一の電極体
からなる零相電圧検出器を設置し、前記零相電流検出器
の出力と零相電圧検出器の出力との位相を比較すること
により、故障区間が当該送電線の支持物に対してどちら
の方向かを検出することを特徴とする。 〔作用〕 順相配列の支持物の電磁気的中心線上に大地とほぼ垂直
におかれた棒状の電流検出器は、設置点を被検出各相電
力線を結ぶ多角形の内側に設置することができるため、
他回線の影響を受は難い。 また、電流検出器の長平方向を架空地線に向けており、
架空地線に流れる故障電流の影響はほとんど受けない。 そこで、本発明においては、送電線の支持物の電磁気的
中心線上で、且つ被検出回線内に大地と垂直に且つ各相
電力線の加圧電圧に充分耐える間隔に零相電流を検出す
るコイルを巻装した棒状コアを１個あるいは数個設置す
ることにより、多回線の場合の零相電流検出の信頼性を
向上させる。 また、前記零相電流検出器の出力と鉄塔の中心線上に設
置した零相電圧を検出する電極体の出力との位相を比較
することにより、地絡故障点の方向を検出する。 〔実施例〕 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。 第１図に、本故障区間検出器用電流検出器、電圧検出器
を、４回線の鉄塔に設置した場合の実施例を示す。Ａ、
、　Ｂ、、　Ｃ，は回線■の各相、Ｒ，、Ｓ、。 Ｔ、は回線■の各相、Ａ　２．　Ｂ　ａ、　Ｃ２は回線
■の各相、Ｒ２，Ｓ、、　Ｔ、は回線■の各相をそれぞ
れ示す。また、Ｐ、、Ｐ２　は回線■、■の電流検出器
、Ｐ３．ＰＩは回線■、■の電流検出器を示す。またに
、　　は回線■、■の電圧検出器、Ｋ２　は回線■、■
の電圧検出器であり、Ｄ、は上部回線■、■用の位相比
較器、Ｂ２　は下部回線■、■用の位相比較器である。 まず、１回線の場合について説明する。第２図に、回線
■と電流検出５Ｐｉ、Ｐｚ　を送電線の長さ方向に見た
正面図を示す。図中Ａ　Ｉｔ　Ｂ　Ｉｔ　Ｃ＋　　はそ
れぞれ回線■のＡ、相、Ｂ１相、Ｃ８相の電線である。 いま、電線Ａ、、　Ｂ、、　Ｃ＋　に３相交流電流が流
れると、電流により各電線を中心とした磁力線ａｌ＋ｂ
１．ｃ＋が生じ、その磁力線が電流検出器Ｐ、、Ｐ。 の鉄心を磁路としてコイルｍ、ｎを貫通するので、コイ
ルに電磁誘導の垂直成分が発生する。検出器Ｐ、、Ｐ２
のコイルｍ、ｎは、これらのコイルに発生した起電力ｅ
、、ｅ、のベクトル合成値白、十亡、が得られるように
接続する。なお、亡１．白、はベクトル量であり、スカ
ラー量と区別するためにドツトを上に付した。 Ａ、相電流による起電力を亡４７、Ｂ１相電流による起
電力を白０、Ｃ１相電流による起電力を亡ｃ１とする。 各線の電流の大きさが等しく、位相が１２０度ずつずれ
ている正常時の送電状態で、回線■による合成起電力亡
、すなわち（亡。＋８１十ＢＣＩ＞の値が零又は微小と
なるように検出器の位置、鉄心の長さ、コイルの巻き数
等を調節する。 いま、送電線に事故が起こり、各相電流に不平衡が生じ
ると、送電線の零相電流に比例した合成起電力臼、が第
２図の合成回路の出力端ｅと１の間に出て零相電流を検
出できる。 さて、第１図に示すように、一般に標準鉄塔では回線■
と回線■とは左右対称となっており、対称軸上に電流検
出器Ｐ、、Ｐ２をおいているため、平常時、回線■によ
る電流検出器の起電力亡２は、ｅ、＝−ｅ、となる（第
４図（ａ）参照）。そこで電流検出器の合成回路の出力
（ｅ＋＋Ｌ）は、零あるいは微小となる。多回線の鉄塔
においても電線配置が左右対称な標準鉄塔では、電流検
出器を左右の回線の電磁気的中心線上におくと、上記と
同様に平常時は、左右回線による起電力がほぼ同じで方
向が逆となるため、電流検出器の合成回路の出力は零又
は微小となる。 次に、第１図を用いて故障が発生した場合の説明を行う
。いま、Ａ、相に故障が発生したとする。 そうすると、上部回線（Ａ、、Ｂ、、Ｃ，、Ｒ，、Ｓ、
、Ｔ。 相）の各相が不平衡となり、電流検出器Ｐ、、Ｐ２には
零相電流に比例した起電力が現れ、Ｐ、、Ｐ２の合成出
力臼、が位相比較器り、に入力される。上部回線に地絡
が発生した場合はに、が、下回線に゛地絡が発生した場
合はに２が、大地との静電誘導により、零相電圧に比例
した電圧を発生する。故障がＡ１相に発生すると、電圧
検出ｍ　Ｋｌの出力色、１が位相比較器り、に入力され
る。そして位相比較器内で、電流検出器Ｐ、、　Ｐ２の
合成起電力亡。 と電圧検出器に、の出力ｅ　ｖ　＋との位相を比較し、
故障点の方向を検出する。 また、下部回線用電流検出器Ｐ、、　Ｐ、もＡ１　相の
影響を受け、合成出力臼、を出力する。ところが、電線
Ａ１と電流検出器Ｐ、、Ｐ２との距離に比べ、電線Ａ１
と電流検出器Ｐ　＝、　Ｐ　４との距離が大きいため、
上部回線用電流検出器Ｐ１．Ｐ２の合成出力ε。 と下部回線用電流検出器Ｐ、、Ｐ、の合成出力色、とは
ｌ　Ｂｔ　ｌ　＞　ｌ　１：、　ｌとなる。そこで、下
部回線用の位相比較器り、内の検出レベルを適当に設定
することにより、上部回線の故障により下部回線の位相
比較器Ｄ２　が誤動作するのを防止する。また、同様に
下部回線に故障が発生した場合も、上部回線の位相比較
器り、が誤動作しないように位相比較器Ｄ１内の検出レ
ベルを、下部回線による影背分を考慮し設定する。この
ように、被検出回線以外の回線の影響は小さくなり、ま
た、位相比較器内の回路操作により地絡点の方向を検出
し、故障区間を誤判定することはない。 次に、故障点の方向の検出について説明する。 第３図に、平行二回線の片電源系の場合（第３図（ａ）
）　　と両電源系の場合（第３図ら））、及び片電源系
において故障点が負荷端に近い所に発生した場合（第３
図（Ｃ））の故障電流の流れ方の概要を示す。 第４図に、電流の流れる方向による電流検出器の起電力
の現れ方を示す。同図において、電線りからの起電力を
Ｅｈ％電線ｊからの起電力をＥ４、電線り、）の合成起
電力をＥとする。 まず、片電源系（第３図（ａ））の地絡について説明す
る。この場合には、電源端ＳよりＩＩ＋　　ｊ２の電流
が同方向で故障回線に流入するため、故障点より電源側
では第４図（ａ）の場合となり、１１と１２との差（ｉ
＋　　１２）の分の起電力亡、が電流検出器Ｐ５に現れ
る。普通、＋　１　＞　１２であり、起電力亡、の方向
は１１　の方向となる。故障点より負荷側では同じ電流
ｌ、が電流検出器ＰＬを挟んで逆向きに流れるため、第
４図（ｂ）の場合となり、ｉ２＋　ｉ２°　の起電力亡
りが電流検出器Ｐ１に現れ、方向は１２′の方向となる
。ｈと１２°は１８０度位相が異なっており、したがっ
て、電源側の電流検出器Ｐ、の起電力亡、と負荷側の電
流検出器ＰＬの起電力亡、との位相も１８０度異なる。 そこで、電圧検出器を電流検出器が取り付けられている
鉄塔に設置し、電圧検出器が検出する零相電圧に比例し
た電圧亡、と電流検出器の起電力との位相を比較する。 第６図に、三相交流（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）のＡ相が地絡
した場合の電源側、負荷側のベクトル図を示す。零相電
圧臼。と電源側零相電流ｔｏｓとの位相差を０５、零相
電圧臼。と負荷側零相電流ｔ　ＯＬの位相差をθ、とす
る。零相電圧臼。は電源側においても負荷側においても
位相が殆ど同じであるので、θ、とθ、とを比較するこ
とにより、故障点の方向を判定することができる。即ち
、位相比較器内で零相電圧と零相電流検出器の起電力と
の位相差がθ、付近で信号を出すようにし、θＳ＋１８
０度付近のものについては信号を出さないようにすれば
、信号が出れば、故障点より電源側の鉄塔であることが
分かり、故障点はその鉄塔より負荷側に発生していると
判定することができる。 次に、第３図ら）の両電源系の地絡の場合について説明
する。１２は、電源端、負荷端のインピーダンスの大小
によりどちらに流れるか分からないが、一般にはｌ　＋
　＞　ｌ　ｚ又はｉ’、＞ｉ、である。ｉ。 と１′、は方向が反対であるため、零相電圧と位相比較
を行えば、片電源の場合と同様に、故障点が検出器の電
源側か負荷側かを判定することができる。 第３図（Ｃ）の片電源系において、故障点が負荷側に近
い場合、１１ζ１２となり、電源側電流検出器の起電力
には電流の差の分が現れるため、出力は零あるいは微小
となり、零相電圧と位相比較できない場合がある。この
場合は、零相電圧を検出し、条件を追加してやれば故障
区間の判定を行うことができる。 次に、位相比較器について説明する。第５図に、位相比
較器のブロック図を示す。位相比較器に人力された電流
検出器、電圧検出器の出力Ｅ＋、Ｅｖは、まずレベル検
出回路ｌ及び４において、設定された電圧レベルと比較
される。検出器の出力の電圧レベルが設定値より大きい
と、電圧検出器の出力Ｅｖ　は波形整形回路５で整形さ
れ、位相比較回路３に入力される。電流検出器の出力Ｅ
＋　　は、スイッチ９を通り、ゼロクロスコンパレータ
２により波形整形された波形が位相比較回路３に人力さ
れる。位相比較回路内で位相を比較する。 故障点より電源側ではＥＩとＥｖとが同位相であり、表
示信号の波形が出力された表示回路により表示を行う。 この場合の表示は、故障点が検出器より負荷側にあるこ
とを意味する。 〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、電流検出器
を左右の回線の電磁気的中心線上に、大地と垂直に設置
することにより、多回線の場合における被検出回線の上
下回線からの影響を小さ（し、高感度にすることができ
るとともに、取付及び調整も簡単である。また、電流検
出器の長手方向は架空地線を指向しているため、架空地
線に流れる電流の影響を受けない。電源側と負荷側で位
相差が１８０度に近いため、位相比較回路が簡単となり
、信頼性が向上する。 以上のように、本発明によれば、零相電圧の位相が全線
にわたり殆ど変わらないことを利用して零相電圧の位相
と故障電流の位相を比較することにより、故障点が当該
送電線の支持物に対してどの方向かを判定することが可
能であり、多回線の場合における信頼性を著しく向上さ
せ、適用範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の故障区間検出方法を実施するための送
電線及び検出器の配置及び位相比較回路との接続を示す
概略図、第２図は１回線分の電流検出器を送電線の長手
方向に見た正面図、第３図は地絡事故発生時の故障電流
の流れ方を示す説明図、第４図は故障電流の流れる方向
による電流検出器の起電力の現れ方を示す説明図、第５
図は位相比較器の構成例を示すブロック図、第６図は三
相交流のＡ相が地絡した場合の電源側、負荷側の電流、
電圧のベクトル図である。 ｌ、４：電圧レベル検出回路 ２：ゼロクロスコンパレータ ３：位相比較回路　　　５：波形整形回路６：誤動作防
止回路　　７：表示回路 ８：表示器　　　　　　９：スイッチ 特許出願人　　　二シム電子工業　株式会社代　理　人
　　　　小　堀　　益　（ばか２名）第１図　　　　　
第２図 第３図　　　　第４図 （ｂ） （Ｃ） 第５図 ■ 一１只１ 第６図 手続゛補正書 ［、事件の表示 昭和６３年特許軸第８３８８０号 ２、発明の名称　　　送電線の故障区間検出方法３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 テ゛ンシコウ警１つ 氏　名　　二ンム電子工業株式会社 ４、代理人 ６、補正の内容 （１）　　明細書全文を別紙の通り補正する。 （２）図面中、第１図、第２図及び第３図を別紙の通り
明　　　　　細　　　　　書 １、発明の名称　送電線の故障区間検出方法２、特許請
求の範囲 １．３相交流の送電線の支持物に、棒状コアに１個又は
複数個のコイルを巻回した零相電流検出器を、前記送電
線の電磁気的中心線上でかつ各相電力線を結ぶ多角形の
内側に大地に対しほぼ垂直に配置し、さらに前記送電線
の支持物に、２坤】降棟出用の複数又は単一の電極体か
らなる零相電圧検出器を設置し、前記零相電流検出器の
出力と零相電圧検出器の出力との位相を比較することに
より、故障区間が当該送電線の支持物に対してどちらの
方向かを検出することを特徴とする送電線の故障区間検
出方法。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、送電線鉄塔に、おいて、単独で送電線の地絡
点の方向を検出する方法に関する。 〔従来の技術〕 電力系統に事故が発生した場合、それを検出するだめの
方法として、従来より、例えば特開昭５９−１８８３２
７号公報に記載された零相電流検出方法、実開昭６０−
４１８６６号公報に記載された零相電圧検出器、特開昭
６０−９６１２７号公報に記載された二回線送電線の零
相電流検出方法がある。 前記の特開昭５９−１８８３２７号公報に記載された零
相電流検出方法は、コイル２個を巻装した細長い形状の
鉄心を送電線の電力線に直角に配設し、電力線からの電
磁誘導により、零相電流に比例してＪｇ起されるコイル
の合成起電力によって零相電流を検出するものである。 また、実開昭６０−４１８６６号公報に記載された零相
電圧検出器は、送電線の電力線と直角に電極体を設け、
電力線からの静電誘導により、電極体と大地間に発生す
る零相電圧に比例した誘導電圧によって零相電圧を検出
するものである。 さらに、特開昭６０−９６１２７号公報に記載された二
回線送電線の零相電流検出方法は、細長い形状をした２
組型位の鉄心に各々複数個のコイルを巻装し、送電線の
電力線と直角で左右の対称電線の中心線から等間隔に配
設し、電力線からの電Ｗｔ誘導により、零相電流に比例
して誘起されるコイルの合成起電力によって零相電流を
検出するものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような従来の方法では、故障の有無の判定あるいは
二回線の場合の故障点の方向検出が可能な場合もあるが
、地絡故障が検出器の設置された鉄塔の電源側あるいは
負荷側で発生しても故障点の方向判定用の基準がなく、
多回線（４回線以−ヒ）の場合は、上部回線用の検出器
が下部回線の電力線の影響を受け、あるいは下部回線用
の検出器が上部回線の電力線の影響を受け、誤動作する
という理由により、方向判定が困難となる。 そこで本発明は、両端接地系および多回線の送電線にお
いても、故障点の方向検出を可能にすることを目的とす
る。 〔課題を解決するための手段〕 この目的を達成するため、本発明の送電線の故障区間検
出方法は、３相交流の送電線の支持物に、棒状コアに１
個又は複数個のコイルを巻回した零相電流検出器を、前
記送電線の電磁気的中心線上でかつ各相電力線を結ぶ多
角形の内側に大地に対しほぼ垂直に配置し、さらに前記
送電線の支持物に、地絡検出用の複数又は単一の電極体
からなる零相電圧検出器を設置し、前記零相電流検出器
の出力と零相電圧検出器の出力との位相を比較すること
により、故障区間が当該送電線の支持物に対してどちら
の方向かを検出することを特徴とする。 〔作用〕 送電線支持物の電磁気的中心線上に大地とほぼ垂直にお
かれた棒状の零相電流検出器（以下、「電流検出器」と
略称する）は、設置点を被検出各相電力線を結ぶ多角形
の内側に設置することができるため、他回線の影響を受
は難い。また、電流検出器の長手方向を架空地線に向け
ており、架空地線に流れる故障電流の影響はほとんど受
けない。 そこで、本発明においては、送電線の支持物の電磁気的
中心線上で、且つ被検出回線内に大地と垂直に且つ各相
電力線の加圧電圧に充分耐える間隔に零相電流を検出す
るコイルを巻装した棒状コアを１個あるいは数個設置す
ることにより、多回線の場合の零相電流検出の信頼性を
向上させる。 また、前記電流検出器の出力と鉄塔の静電的中心線上に
設置した零相電圧を検出する電極体からなる零相電圧検
出器（以下、「電圧検出器」と略称する）の出力との位
相を比較することにより、地絡故障点の方向を検出する
。 〔実施例〕 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。 第１図に、本故障区間検出器用電流検出器、電圧検出器
を、４回線の鉄塔に設置した場合の実施例を示す。Ａ、
、　Ｂ、、　Ｃ，は回線■の各相、Ｒ，、Ｓ、。 Ｔ、は回線■の各相、ＡＩＢＩＣ２は回線■の各相、Ｒ
，、Ｓ２．　Ｔ２　は回線■の各相をそれぞれ示す。ま
た、Ｐ、、Ｐ、は回線■、■の電流検出器、Ｐ、、Ｐ。 は回線■、■の電流検出器を示す。またに１　　は回線
■、■の電圧検出器、Ｋ２　は回線■、■の電圧検出器
であり、Ｄ、　は上部回線■、■用の位相比較器、Ｄ２
　は下部回線■、■用の位相比較器である。 まず、１回線の場合について説明する。第２図に、回線
■と電流検出器Ｐ、、Ｐ、を送電線の長さ方向に見た正
面図を示す。図中Ａ　＋、　Ｂ　ｌ＋　Ｃ＋　　はそれ
ぞれ回線■のＡ１相、Ｂｌ相、ＣＩ相の電線である。 いま、電線Ａ、、　Ｂ、、　Ｃ，に３相交流電流が流れ
ると、電流により各電線を中心とした磁力線ａｌ＋ｂ　
ｌ＋　ｃｌが生じ、その磁力線が電流検出’ＡＮ　Ｐ　
ｌ、　Ｐ　２の鉄心を磁路としてコイルｍ、ｎを貫通す
るので１コイルに電磁誘導の垂直成分が発生する。検出
器Ｐｌ、Ｐ２　のコイルｍ、ｎは、これらのコイルに発
生した起電力臼１．穴。のベクトル合成値穴、＋ｅ。 が得られるように接続する。なお、ｅ、、　ｅ、、はベ
クトル量であり、スカラー量と区別するためにドツトを
上に付した。 Ａ　＋、　Ｂ　＋、　ＣＩ　各相電流による起電力をそ
れぞれ亡、１白、い宛。、とする。各線の電流の大きさ
が等しく、位相が１２０度ずつずれている正常時の送電
状態で、回線■による合成起電力臼、すなわち（ＥＡＩ
　＋ｌｊａ＋　＋　ｅｃ＋）の値が零又は微小となるよ
うに検出器の位置、鉄心の長さ、コイルの巻き数等を調
節する。 いま、送電線に事故が起こり、各相電流に不平衡が生じ
ると、送電線の零相電流に比例した合成起電力臼、が第
２図の合成回路の出力端ｅとｆの間に出て零相電流を検
出できる。 さて、第１図に示すように、一般に標準鉄塔では回線■
と回線■とは左右対称となっており、対称軸上に電流検
出器ＰＩ、Ｐ２　をおいているため、平常時、回線■に
よる電流検出器の起電力亡、は、亡、−一８．となる（
第４図（ａ）参照）。そこで電流検出器の合成回路の出
力（ｅｔ＋ｅａ）は、零あるいは微小となる。多回線の
鉄塔においても電線配置が左右対称な標準鉄塔では、電
流検出器を左右の回線の電磁気的中心線上におくと、上
記と同様に平常時は、左右回線による起電力がほぼ同じ
で方向が逆となるため、電流検出器の合成回路の出力は
零又は微小となる。 次に、第１図を用いて故障が発生した場合の説明を行う
。いま、Ａ１相に故障が発生したとする３゜そうすると
、上部回線（Ａ、、Ｂ、、Ｃ，、Ｒ，、Ｓ、、Ｔ。 相）の各相が不平衡となり、電流検出器Ｐ、、Ｐ。 には零相電流に比例した起電力が現れ、Ｐ、、Ｐ２の合
成出力臼ｉが位相比較器Ｄ１に人力される。上部回線に
地絡が発生した場合はＫｌ　が、下部回線に地絡が発生
した場合はに２　が、大地との静電誘導により、零相電
圧に比例した電圧を発生する。 故障がＡ、相に発生すると、電圧検出器に、の出力ｅ　
ｖ　＋が位相比較器Ｄ１　に人力される。そして位相比
較器内で、電流検出器Ｐ、、　Ｐ２の合成起電力止。 と電圧検出器に１の出力ｔｖ＋との位相を比較し、故障
点の方向を検出する。 また、下部回線用電流検出器Ｐ３．　　Ｐ、もＡ、相の
影響を受け、合成出力穴、を出力する。ところが、電線
ＡＩと電流検出器Ｐ、、　Ｐ２との距離に比べ、電線Ａ
１と電流検出器Ｐ３．Ｐ＝との距離が大きいため、上部
回線用電流検出器ｐ、、　ｐ２の合成出力８１と下部回
線用電流検出器Ｐ、、Ｐ、の合成出力ε、とはＩ　ｅｔ
　ｌ　＞　Ｉεｄｌとなる。そこで、下部回線用の位相
比較器Ｄ２　内の検出レベルを適当に設定することによ
り、上部回線の故障により下部回線の位相比較３Ｄ２が
誤動作するのを防止する。また、同様に下部回線に故障
が発生した場合も、上部回線の位相比較器Ｄ１　　が誤
動作しないように位相比較器り、内の検出レベルを、下
部回線による影響分を考慮し設定する。このように、被
検出回線以外の回線の影響は小さ（なり、また、位相比
較器内の回路操作により地絡点の方向を検出し、故障区
間を誤判定することはない。 次に、故障点の方向の検出について説明する。 第３図に、平行二回線の片端接地電源系の場合（第３図
（ａ））と両端接地電源系の場合（第３図う））の故障
電流の流れ方の概要を示す。第４図に、電流の流れる方
向による電流検出器の起電力の現れ方を示す。同図にお
いて、電線りからの起電力をＥ　ｈ　ｓ電線」からの起
電力をＥ４、電線り、　　Ｊの合成起電力をＥとする。 まず、片端接地電源系（第３図（ａ））の地絡について
説明する。この場合には、電源端Ｓより１童。 １２　の電流が同方向で故障回線に流入するため、故障
点より電源側では第４図（ａ）の場合となり、１゜と１
２との差（＋＋−１２）の分の起電力さ、が電流検出器
Ｐ、に現れる。普通、ｉ、＞　ｉ２であり、起電力臼、
の方向は！、の方向となる。故障点より負荷側では同じ
電流１２が電流検出器ＰＬを挟んで左右逆向きに流れる
ため、第４図（ｂ）の場合となり、＋２＋＋２°　の起
電力計が電流検出器Ｐ１に現れ、方向は１２゛の方向と
なる。１．と１．′は１８０度位相が異なっており、し
たがって、電源側の電流検出器Ｐ、の起電力臼、と負荷
側の電流検出器Ｐ、の起電力穴、との位相も１８０度異
なる。そこで、電圧検出器を電流検出器が取りイ４けら
れている鉄塔に設置し、電圧検出器が検出する零相電圧
に比例した電圧臼、と電流検出器の起電力との位相を比
較する。 第５図に、三相交流（Ａ相。Ｂ相、Ｃ相）のＡ相が地絡
した場合の中性点接地側、非接地側のベクトル図を示す
。零相電圧穴。と接地側零相’に流１゜、との位相差を
θ３、零相−１圧白。と非接地側零相電流ｔ。、の位相
差をθ、とする。抵抗接地系では零相電圧穴。は接地側
においても非接地側においても位相が殆ど同じであるの
で、θ、と０１とを比較することにより、故障点の方向
を判定するこ乏ができる。例えば、位相比較器内で電圧
検出器と電流検出器との起電力の位相差がθ、即ち０度
付近で信号を出すようにし、θｓ＋１８０度付近のもの
については信号を出さないようにすれば、信号が出れば
、故障点より接地側の鉄塔であることが分かり、故障点
はその鉄塔より非接地側に発生していると判定すること
ができる。 次に、第３図ら）の両端接地系の地絡の場合について説
明する。両端のインピーダンスの大小により地絡点まで
のインピーダンスに逆比例した地絡７ｒｉ流が双方から
流入する。一般にはス、〉１又はｉ’、＞ｉ、である。 ｈと１′、は方向が反対であるため、零相電圧と位相比
較を行えば、片端接地電源系の場合と同様に、故障点が
検出器のどちら側かを判定することができる。 〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、電流検出器
を左右の回線の電磁気的中心線上に、大地と垂直に設置
することにより、多回線の場合における被検出回線の上
下回線からの影響を小さくし、高感度にすることができ
るとともに、取付及び調整も簡単である。また、電流検
出器の長手方向は架空地線を指向しているため、架空地
線に流れる電流の影響を受けない。接地側と非接地側で
位相差が１８０度に近いため、位相比較回路が簡単とな
り、信頼性が向上する。 以上のように、本発明によれば、零相電圧の位相が全線
にわたり殆ど変わらないことを利用して零相電圧の位相
と故障電流の位相を比較することにより、故障点が当該
送電線の支持物に対してどの方向かを判定することが可
能であり、片端接地系、両端接地系は勿論、多回線の場
合における信頼性を著しく向上させ、送電線の故障区間
を決定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の故障区間検出方法を実施するための送
電線及び検出器の配置及び位相比較回路との接続を示す
概略図、第２図は１回線分の電流検出器を送電線の長手
方向に見た正面図、第３図は地絡事故発生時の故障電流
の流れ方を示す説明図、第４図は故障電流の流れる方向
による電流検出器の起電力の現れ方を示す説明図、第５
図は三相交流のＡ相が地絡した場合の電源側、負荷側の
電流、電圧のベクトル図である。 特許出願人　　　二シム電子工業　株式会社代　　理　
　人　　　　　小　　堀　　　益　（ほか２名）第　１
　　図　　　　　　　　　　　　　４＜）６ｗ １２図　　　　第３図 （Ｇ） 「− （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、３相交流の送電線の支持物に、棒状コアに１個又は
   複数個のコイルを巻回した零相電流検出器を、前記送電
   線の電磁気的中心線上でかつ各相電力線を結ぶ多角形の
   内側に大地に対しほぼ垂直に配置し、さらに前記送電線
   の支持物に、接地検出用の複数又は単一の電極体からな
   る零相電圧検出器を設置し、前記零相電流検出器の出力
   と零相電圧検出器の出力との位相を比較することにより
   、故障区間が当該送電線の支持物に対してどちらの方向
   かを検出することを特徴とする送電線の故障区間検出方
   法。