JPH0266468A - 送電線路網の異常現象検出方法および装置 - 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、送電線近傍の発生音を検出することによって
送電線路網の事故の有無および事故の種類の判別を行な
う送電線路網の異常現象検出方法および装置に関するも
のである。

「在米技術」 送電線路網の一部で地絡、相間短絡等の電気的事故、あ
るいは機械的事故が発生した場合、その事故点の探索を
人力によって行なう労力は多大なものとなる。

従来、送電線路網における事故点の探索を行なうための
技術として、例えば、■特開昭６２−２０６４６５号公
報［架空送電線の故障区間評定装置］、■特公昭６３−
７６２６号公報［閃絡事故鉄塔の検出方法コ、■特公昭
６３−１３１５２号公報［送電線故障遠隔監視装置１等
が提案されている。

■の技術は、地絡事故の発生に基づいて架空地線を流れ
る故障電流を光ファイバ複合架空地線を用いて目的地ま
で伝送して、電流値と位相とにより特殊の指数を求めて
演算することに関連して、故障区間の評定を行なうもの
であり、 ■の技術は、鉄塔において閃絡事故が発生した場合に、
鉄塔に流入する電流を変流器によって検出して、位相の
比較を行なうことに関連して、閃絡事故鉄塔を検出する
ものであり、 ■の技術は、落雷等による送電線事故が発生したときに
、各鉄塔に設置された送電線事故検出器の作動信号を光
ファイバフォロトルケータに接続することにより、故障
点を評定するものであり、これらの技術は何れも落雷に
よる送電線の地絡事故が発生したときに、その事故発生
点を変電所等の遠隔地において評定可能とするものであ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、送電線路網において発生の可能性がある
異常現象は、落雷、地絡、短絡事故等を含む電気的事故
だけでなく、鉄塔構成材の変形、送電線の切断、碍子連
の切断等の機械的異常現象および事故、風雨雪による異
常荷重および振動発生等多方面にわたり、そのため上述
の電気的事故を中心とする異常現象のみの検出だけでは
不十分である。

一方、異常現象の各項目毎にそれぞれ適合する各挿具な
る機能のセンサを鉄塔に多数設置して、変電所等の遠隔
地に検出信号を送信することにより、送電線路網の監視
、保守ならびに発生事故の検出等を行なうことができる
が、しかし種々異なる機能のセンサを用いる方式では、
データの収集および送信が複雑になり易く実用上のコス
トが高・くなる。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、（
ｉ）種々の異常現象に対して同一機能のセンサを用いて
対応すること、（■）方法および装置的にみてその実施
が簡便であること、を可能とした送電線路網の異常現象
検出方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。

「課題を解決するだめの手段と作用」 本発明は、送電線近傍の発生音を検出処理することによ
って、送電線路網の異常現象の有無および異常内容の判
別を行なうものとしている。

つまり、請求項１および請求項７の発明は、送電線近傍
の発生音を検出手段によって検出し、前記発生音の検出
信号のレベルが設定前のレベルを越えているか否かを判
別することによって、平常の騒音等を越えた異常音を異
常現象の発生として捕らえるものである。

請求項２および請求項８の発明は、前記請求項１および
請求項７の発明の構成に加えて、送電線近傍の発生音を
離間している複数箇所で検出するようにして、各箇所で
検出した発生音の受音信号の時間差を求めることにより
、受音信号が先に得られた方を音源の方向とするもので
あり、発生音の検出手段の設置位置のどちら側で異常が
発生しているかを判別するようにしている。

請求項３および請求項９の発明は、前記請求項１．２の
何れかおよび７．８の何れかの発明の構成に加えて、送
電線近傍の発生音を送電線用構造物を構成する構成材の
伝播音として捕らえ、この伝播音を伝播音検出手段によ
り検出することにより、鉄塔等の構成材の変形、切断、
部材の擦過によって生じる異常等を空中伝播音よりも速
く、かつ減衰量の少ない状態で周囲環境の騒音等の影響
を受けることなく検出するものである。

請求項４および請求項ＩＯの発明は、前記請求項１．２
．３の何れかおよび７．８．９の何れかの発明の構成に
加えて、送電線近傍の発生音が単位時間内に繰り返され
るか否かを連続音判別手段により判別して、つまり前記
発生音の受音信号が瞬間的なものであるか、あるいは、
定期的、不定期的に複数回繰り返されるものであるかに
より、異常現象が完全切断事故のように瞬間的に終了に
至ったものか、擦過現象のように進行中のものであるか
を知るものである。

請求項５および請求項！ｌの発明は、前記請求項１．２
．３．４の何れかおよび７．８．９．１０の何れかの発
明の構成に加えて、送電線近傍の発生音の受音信号を送
電線用構造物の近く、つまり、発生現場付近で解析する
ことにより、異常発生を前記受音信号単独あるいは目視
あるいは可聴音と合わせて判別するものである。

請求項６および請求項１２の発明は、前記請求項１．２
．３．４の何れかおよび７．８．９．１０の何れかの発
明の構成に加えて、送電線近傍の発生音の受音信号を送
電線路網における信号搬送路によって変電所等の遠隔監
視部に送り、遠隔監視部において前記受音信号を異常判
定手段によって解析することにより、遠隔地において異
常現象の種類や異常の程度等の検知判別を集中管理的に
行なうことを可能としたものである。

「実施例」 以下、本発明に係る送電線路網の異常現象検出方法およ
び装置の一実施例について、図面を参照して説明する。

＠１図は、本発明に係る送電線路網の異常現象検出方法
を実施するための装置、つまり、検出装置の全体構成例
を示すものである。

該検出装置は、送電線用構造物（鉄塔）Ｔ（Ｔ１〜Ｔｏ
）に設置された受音部５１〜Ｓｏと、光フアイバ線路Ｏ
Ｐと、遠隔監視部Ｃ１？とから構成される。　そして、
各受音部Ｓ　＋　−Ｓ　ｎは、具体的には第２図に示す
ように、各送電線用構造物Ｔにおける架空地線ＧＷと電
線ＣＩとの間、電線Ｃ１と電線Ｃ２との間、電線Ｃ２と
電線Ｃ１との間および電線Ｃ３と大地との間の各位置に
、上下方向に間隔を空けて一対の受音センサ（例えばコ
ンデンサマイクロホン、音圧センサ）ＳＳを取り付けた
ものよりなり、また、第２図に破線で示すように、各受
音センサＳＳには、中間増幅器、Ａ／Ｄ変換器、！／光
素子等に前述の光フアイバ線路ＯＰを付加してなる伝送
手段２が接続され、かつ、光フアイバ線路ＯＰが光ファ
イバ入り架空地線０ＰＧＷに接続されて信号搬送路が構
成されている。

前把遠隔監視部ＣＲは、監視センターＭＣに備えられた
各装置、すなわちマイクロコンピュータ等のデータ処理
装置０５．デイスプレー装置ＤＰ。

外部メモリＭ１プリンタＰＲ，スピーカＳＰ等からなり
、データ処理装置ＤＳには、データ入力装置ＤＩ、後述
する各種の判別手段Ｄ１〜Ｄ３等が備えられている。

また、受音センサＳＳは、第３図に示すように、送電線
用も１￥造物（鉄ｉ　）Ｔを構成する構成材３に、ステ
シスコープ４を介して小型マイクロホン５をボルト６等
により取り付けることによって構成されているとともに
、そこで検出した音の検出信号が前述の伝送手段２に導
かれる。

かかる構成の検出装置においては、遠隔監視部ＣＲにお
いて、受音すべき信号レベルをデータ入力装置ＤＩによ
りあらかじめ設定し、受音部Ｓ〜Ｓｎを作動させると、
受音センサＳＳに設定レベル以上の受音があった場合に
は、データ処理装置ＤＳにおける各判別手段Ｄ１〜Ｄ、
が作動して、受音信号の解析を行なうとともに、各受音
部ＳＩ〜Ｓｎにおける環境音をスピーカＳＰにより、連
続的あるいは適宜時期に選択的に出音させて監視するこ
とができる。

′裾前部５１〜Ｓｎにおける環境音が通常の騒音レベル
を越えたことを受音レベル判別手段Ｄ１が判別した場合
には、その受音信号をデイスプレー装置ＤＰにより表示
させるとともに、必要に応じてプリンタＰＲにより打ち
出し、かつ、受音位置判別手段Ｄ２以下による判別が行
なわれる。

受音位置判別手段Ｄ２にあっては、送電線用構造物１゛
の各部に取り付けられた一対の受音センサＳＳによる位
置の相違によって、音源の方向を判別する。つまり、一
対の受音センサＳＳのどちらが先に受音したかにより、
音源に近い方のセンサ位置を判別して、送電線用構造物
Ｔの各部あるいはその近傍において、どの部分に異常現
象が生じたかを知ることができる。

一対の受音センサＳＳにおける時間差と、音源の方向（
推定異常箇所の例）との関係を第１表に示す。

＠１表（音の伝播方向と異常現象の例）ただし、ｎ、ｎ
、ｎ、■、は第２図に示す箇所であり、第１表中の矢印
は、音の伝播方向を示す。

このように、一対の受音センサＳＳの取り付は位置によ
って受音信号の時間差が生じることを利用して、送電線
への落雷事故、電線Ｃ１〜Ｃ１の地絡、短絡等の位置判
定を行なうことができる。

前述の受音レベル判Ｂ１１手段り、および受音位置判別
手段Ｄ２に、連続音判別手段り、を加えて組み合わせる
と、受音センサＳＳの出力信号、つまり、異常音が一定
時間異常連続（断続的な繰り返しを含む）して発生した
ことの検出が可能となり、鉄塔構成材に変形が生じた場
合、風雨雪による異常荷重や振動発生等が電線または鉄
塔に加わった場合等の機械的異常現象および事故、ある
いは、碍子部分における漏洩電流の発生等の電気的異常
現象がどの部分、どの鉄塔の近傍で発生したかを判別す
ることができるものとなる。

そして、受音レベル判別手段ＤＩ、受音位置判別手段Ｄ
２、連続音判別手段り、に、瞬間音判別手段Ｄ４を加え
て組み合わせると、受音センサＳＳの出力信号、つまり
、異常音が一定時間内に減衰するものであるかどうかの
検出ができ、鉄塔構成材の各部における変形が瞬間的な
ものであった場合、碍子連の切断事故、落雷、電線の地
絡等の機械的異常現象および事故、あるいは、電気的異
常現象および事故がどの部分、どの鉄塔の近傍で発生し
たかを判ｒＪＩｆすることができるものとなる。

また、連続音判別手段り、における連続音の発生検出の
有無と、瞬間音判別手段り、における連続音の発生検出
の有無との両方で、瞬間異常音の時間的関係を判別する
ことにより、受音信号の正確な解析が行なわれる。

さらに、受音レベル判別手段Ｄ１１受音位置判別手段Ｄ
２、連続音判別手段り１、瞬間音判別手段り、に、異常
音判別手段り、を適宜に加えて組み合わせると、異常音
判別手段り、に備えられている各種の機能によって、異
常音の解析を確実に行なうことができる。例えば、デー
タ入力手段ＤＩによって、比較対象とすべき電気的およ
び機械的な異常現象、事故時に発生する基準音波形、強
弱傾向等を入力しておいて、受音センサｓｓからの伝送
信号と比較を行なうことにより、異常現象おまひ！１［
故の特定を行なうことができるものとなる。

方、受音センサＳＳは、送電線用構造物Ｔの溝戊祠３に
、ステシスコープ４を介して小型マイクロホン５を取り
付けた構造とすることにより、周囲の環境音（騒音）の
影響を受けることなく、部間成材３に沿って伝達される
音を、つまり伝播音を捕らえることができるが、小型マ
イクロホンを空中の必要箇所に向ける等により、空気伝
播音の受音を行なうこともできる。

また、受音センサＳＳによって送電線近傍の発生音を検
出するとともに、受音センサＳＳの受音信号を送電線用
構造物Ｔの近く、つまり、信号搬送路によって遠隔地に
伝送するのではなく、発生現場付近で解析することも可
能であり、この場合は、異常現象の発生を前記受音信号
単独あるいは目視あるいは可聴音と合わせて判別するこ
とができる。

「発明の効果」 本発明による送電線路網の異常現象検出方法および装置
によれば、 （１）送電線近傍の発生音を検出して、該発生音の検出
信号のレベルが設定前のレベルを越えているか否かを判
別することにより、電気的およびｅ：械的異常現象や事
故の発生の有無を簡便に検知確、認することができる。

（２）送電線近傍の発生音を離間している複数箇所で受
音することによって、同一受音の伝播時間差により音源
の方向を判別することができ、複数対の受音センサの組
み合わせによって、異常発生位置の特定と、位置の相違
による異常現象または事故の種類を判定することができ
る。

（３）送電線用構造物を構成する構成材の伝播音を検出
することにより、各種異常現象や事故を空中伝播音より
も速く、かつ減衰量の少ない状態で周囲環境の騒音等の
影響を受けることなく、高い感度で検出することができ
る。

（４）受音信号が単位時間内に繰り返されるか否か、瞬
間的なものであるかを判別することにより、異常現象が
瞬間的に終了に至ったものか、連続して進行しているか
を検出することができるとともに、異常現象および事故
の種類の解析に役立てることができる。

（５）受音信号を送電線路網における信号搬送路を利用
して変電所等の遠隔監視部に送り、遠隔監視部において
受音信号を異常判定手段によって解析することにより、
遠隔地において異常現象の種類や異常の程度等の検知判
別を集中管理的に行なうことができ、労力の低減と異常
判別までの時間低減とを図ることができる。

（６）上記の異常判別は、異常現象の発生箇所の近くの
受音センサの受音信号により、送電線用構造物の近くに
おいて行なうことも可能であり、この場合は、異常現象
の発生を前記受音信号単独あるいは目視あるいは可聴音
き合わせて、正確な判別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る送電線路網の異常現
象検出方法を実施するだめの装置の一実施例を示すもの
で、第１図は全体構成のブロック図、第２図は送電線路
網の概略図、第３図は第２図における受音センサ取り付
は部分の拡大図である。 Ｔ（Ｔ、〜Ｔｎ）・・・・・・送電線用構造物（鉄塔）
５１〜ＳＩ＋・・・・・・受音部、 ＯＰ・・・・・・光７アイパ線路、 ＣＲ・・・・・・遠隔監視部、 ＧＷ・・・・・・架空地線、 Ｃ，−Ｃ，・・・・・・電線、 ＳＳ・・・・・・受音センサ、 ０ＰＧＷ・・・・・・光ファイバ入り架空地線、ＭＣ・
・・・・・監視センター ＤＳ・・・・・・データ処理装置、 ＤＰ・・・・・・デイスプレー装置、 Ｍ・・・・・・外部メモリ、 ＰＲ・・・・・・プリンタ、 ＳＰ・・・・・・スピーカ、 ＤＩ・・・・・・データ入力装置、 Ｄｌ・・・・・・受音レベル判別手段、Ｄ２・・・・・
・受音位置判別手段、 Ｉ）３・・・・・・連続音判別手段、 Ｄ、・・・・・・瞬間音判別手段、 Ｄ、・・・・・・異常音判別手段、 ２・・・・・・伝送手段、 ３・・・・・・構成材、 ４・・・・・・ステシスコープ、 ５・・・・・・小型マイクロホン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送電線近傍の発生音を検出し、該発生音の検出信号
   のレベルが設定音レベルを越えているか否かを判別する
   ことを特徴とする送電線路網の異常現象検出方法。 ２、送電線近傍の発生音を離間している複数箇所で検出
   し、該複数箇所における各発生音の検出信号の時間差に
   より異常現象の発生位置を判別することを特徴とする請
   求項１記載の送電線路網の異常現象検出方法。 ３、送電線近傍の発生音を送電線用構造物を構成する構
   成材の伝播音として検出することを特徴とする請求項１
   または２記載の送電線路網の異常現象検出方法。 ４、送電線近傍の発生音が単位時間内に繰り返されるか
   否かを判別することを特徴とする請求項１、２または３
   記載の送電線路網の異常現象検出方法。 ５、送電線近傍の発生音の受音信号を送電線用構造物の
   近くで解析することを特徴とする請求項１、２、３また
   は４記載の送電線路網の異常現象検出方法。 ６、送電線近傍の発生音の受音信号を信号搬送路によっ
   て遠隔監視部に送り、該遠隔監視部において受音信号を
   解析することを特徴とする請求項１、２、３または４記
   載の送電線路網の異常現象検出方法。 ７、送電線近傍における発生音の検出手段と、該検出手
   段で検出した音レベルが設定音レベルを越えているか否
   かを判別する音レベル判別手段とを具備していることを
   特徴とする送電線路網の異常現象検出装置。 ８、送電線近傍の発生音を離間位置で検出する複数の検
   出手段と、前記各検出手段で検出した発生音の受音信号
   の時間差を判別して音源の方向を検出する発音位置判別
   手段とを具備していることを特徴とする請求項７記載の
   送電線路網の異常現象検出装置。 ９、送電線近傍の発生音を送電線用構造物を構成する構
   成材の伝播音として検出する伝播音検出手段を具備して
   いることを特徴とする請求項７または８記載の送電線路
   網の異常現象検出装置。 １０、送電線近傍の発生音が単位時間内に繰り返される
   か否かを判別する連続音判別手段を具備していることを
   特徴とする請求項７、８または９記載の送電線路網の異
   常現象検出装置。 １１、送電線近傍の発生音の受音信号を送電線用構造物
   の近くで解析する異常判定手段を具備していることを特
   徴とする請求項７、８、９または１０記載の送電線路網
   の異常現象検出装置。 １２、送電線近傍の発生音の受音信号を遠隔監視部に送
   る信号搬送路と、該遠隔監視部において受音信号を解析
   する異常判定手段とを具備していることを特徴とする請
   求項７、８、９または１０記載の送電線路網の異常現象
   検出装置。