JPH0336923A - 送電システム - 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〕 本発明は送電のシステムに係り、特に、雷撃に対する保
護が優れた送電のシステムに関する。

〔従来の技術〕

従来、送ｍ線用避雷器については、例えば、アイ・イー
・イー・イー、ピーイーニス、１９８５年ウィンター・
ミーティングの論文８５ＷＭ２０７−６ＣＩＥＥＥ、Ｐ
ＥＳ、８５ＷＭ２０７−６）において開示されている。

この避雷器は直列ギャップと酸化亜鉛素子部で構成され
ており、送電線と鉄塔との間に設置され、送電線を支持
する碍子での雷撃によるフラッシュオーバを防ごうとす
るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は開閉サージによる避雷器の動作について
考慮がされておらず、酸化亜鉛素子収納容器の汚損量が
大きくなったり、万一の素子の破損時には、開閉サージ
で直列ギャップが放電し、素子のエネルギ耐量を越え、
破損に至る、あるいは、再開路が失敗する問題があった
。

本発明の目的は送電線用ａｆｆｉ器の直列ギャップが放
電しないように開閉サージ電圧を抑制できる送電システ
ムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は送電線につながる
両端変電所の送電線側、場合によっては。

送電線の途中に開閉サージ電圧を所定値以下に抑制でき
る避雷器を設置することを特徴とする。

〔作用〕

開閉サージ電圧は変電所の線路側遮断器の開閉操作を行
う時に発生する。一般に、無負荷送電線と電源を閉じる
場合に大きな開閉サージ電圧が発生し、送電線の開放端
で最大となる。

電線につながる両端変電所の送電線側の避雷器は、特に
、それが開放端の避雷器は開閉サージ電圧を適切に抑制
するように動作する。近年、避雷器には酸化亜鉛形が使
われており、開閉サージ電圧の抑制効果は、酸化亜鉛素
子の制限電圧に依存し、これが低ければ低い程効果が大
である。しかし、第２図に示すように、避雷器が設置さ
れた変電所では適切応抑制できるが、送電線の中間部で
は山形に高くなるのが普通であり、高くなっているとこ
ろの開閉サージ電圧が所定値より高い場合がある。その
場合、送電線の中間部に設置した避雷器は、第１０図に
示すように、所定値を越えた開閉サージ電圧を抑制する
ように動作する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図により説
明する。

第を図は本発明を適用した送電システムの実施例の単線
結線図を示し、送電線］−につながる両端変電所２，３
で構成されている。この送電線上の全て、または、多言
地区の電力線４と接地体５の間にギャップ付き送電線用
避雷器（耐雷装置または耐雷ホーンとも言う）６が複数
個設置され、雷撃により電力線が地絡しないようにして
いる。−方、変電所２，３は変圧器７，８、遮断器９゜
１０、変圧器側避雷器１１．１２及び送電線側避雷器１
３，１４で構成されている。

例えば、変電所２の遮断器９によって無負荷送電線４に
系統を接続すると、避雷器１３．１４が無い場合、送電
線距離Ｘに対する開閉サージ電圧Ｖは第２図の破線２０
で示すようになり、開放端Ｘｏで最大となる。我国の送
電線で発生すると考えられる開閉サージ電圧の最大値は
第１表のとおりである。

第 １ 表 一方、本発明の送電線側避雷器１３．１４が設置されて
いる場合、実線２１で示すように、開閉サージ電圧■を
Ｖｒ以下に抑制できるようになる。

送電線用避雷器６の構成は第３図のようであり、直列ギ
ャップ３０と酸化亜鉛素子部３１から戊っている。その
等倍回路は第４図のようであり、直列ギャップ部はキャ
パシタンスＣ１で、酸化亜鉛素子部はキャパシタンスＣ
２と非直線抵抗Ｒ（ｉ、）で表わすことができる。ここ
で、直列ギャップ３０が放電するまではＲ（ｉ）は実用
的には十分大きく、無視できる。即ち、正常の状態では
、直列ギャップ３０にかかる電圧は避雷器の端子電圧よ
りも近くなり、避雷器としての放電々圧は直列ギャップ
単独のそれよりも高くなる。一般に、この差は３０〜５
０％程度ある。

第５図は、逆電線用避雷器の状態、及び、印加電圧波形
と放電々圧との関係を概念的に示したものである。避雷
器で保護すべき雷インパルス電圧５０に対し、避雷器の
雷インパルス放電々圧５１は低く設定するが、避雷器の
開閉インパルス放電雪圧５２は第↓表の開閉サージ電圧
５３よりも高く設定して、不要な動作をしないようにし
ている。

しかし、避雷器の酸化亜鉛素子部３↓を収納する容器が
汚損された場合、あるいは、何らかの原因で素子部３１
が短絡したような場合、第５図Ｓ、Ｉ（２）に示すよう
に開閉インパルス放電々圧５４は発生する開閉サージ電
圧５３よりも低くなってしまう、即ち、・汚損時、ある
いは、素子部短絡時に避雷器は不要な動作をする。前者
では酸化亜鉛素子の所定の放電耐量エネルギを越えたり
、直列ギャップの遮断不能を招いたりする。後者では遮
断器の再開路失敗を招き、送電の信頼性が低下する。

前者の場合、素子の破壊を招く、このような事態が発生
しないよう本発明を適用することにより、発生する開閉
サージ電圧Ｖを第２図のように抑制し、第５図の開閉サ
ージ電圧Ｓ５とすれば上記の問題を解決できる。

第２図のように開閉サージ電圧を抑制するには、第６図
に示すように５本発明の避雷器として、ギャップ無し酸
化亜鉛避雷器を使う場合、その電圧−電流（ｖ−ｉ）特
性を従来特性６０から高性能特性６１に変えたものを使
うことができる。また、特性６１が得られない場合、第
７図に示すように、従来特性６０の避雷器の素子の一部
にギャップを設け、特性６２のようにして使うこともで
きる。

特性６２を備えた避雷器として、第８図に示すような構
成のものが適用できる。即ち、（ａ）では二分割された
酸化亜鉛素子群８０．８１の片方に並列ギャップ８２を
設けた。（ｂ）では素子群８１に直列抵抗８３を入れ、
（Ｃ）では素子群８０に並列抵抗８４を入れ、避雷器と
１２の放電特性に周波数特性を持たせた。又、（ｄ）で
は素子群８１と並列にキャパシタ８５，８６、抵抗８７
さらに二分割されたギャップ８８．８９を接続し、避雷
器としての放電特性に周波数特性を持たせた。このよう
に周波数特性を持たせたのは商用周波数でなるべく放電
々圧を高くするためである。（ｅ）は素子群８１と並列
にスイッチ９０を入れた。スイッチ９０は、常時、開い
ておき、遮断器を閉じる数サイクル前に閉路となり、遮
断器が閉じて後、サイクル開路となる動作をする。これ
により、開閉サージ電圧を抑制することができる。

また、第１図のように変電所２，３の送電線側避雷器１
３．１４だけで開閉サージ電圧を適切に抑制できない場
合、第９図に示すように、送電線の中間にも開閉サージ
抑制用の避雷器９１を設けることができる。この場合、
送電線に沿う開閉サージ分布は第１０図の分布１００の
ようになり、設置点ｘ２を適切に選定することにより抑
制効果を大きくできる。避雷器９１は鉄塔のアームに取
り付けることもでき、また、リード線を介して、専用鉄
塔、または、大地に設置することもできる６さらに、必
要に応じて複数個の設置が可能である。

以上の開閉サージ抑制用避雷器１３，１４゜９１は当然
、送電線用避雷器６よりもエネルギを吸収する放電耐量
を大きく設定しである。この避雷器により、第１表に示
された値よりも送電線の開閉サージ電圧を抑制すること
ができる。

本実施例によれば、第１表に示された値よりも送電線の
開閉サージ電圧を抑制することができるので、送電線に
取付けた送電線用避雷器の直列ギャップが開閉サージ電
圧で放電しないようにすることができ、そのような送電
システムを提供することができる。

第１１図は本発明の変形例を示す。第工図の送電線側避
雷器１３．１４を設置しないで、変電所の近傍の鉄塔に
ギャップ付き送電線用避雷器６と類形のギャップ付き避
雷器１０１，１０２を設置した。ギャップ長は送電線用
避雷器６のものより短くし、かつ、使用する酸化亜鉛素
子の吸収エネルギを′！！：雷器６のものより大きくし
た。ＭＭ器１０１により送電線に発生する開閉サージ電
圧を第１表の値より小さくでき、第１図と同等の効果が
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ギャップ付き送電線用避雷器が設置さ
れた送電線につながる両端変電所の送電線側、さらに、
必要であれば送電線の途中に避雷器を設置でき、送電線
に発生する開閉サージ電圧を抑制することができるので
ギャップ付き送電線用避雷器の直列ギャップが不要にな
り、開閉サージ電圧で放電しない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の送電システムを示すブロッ
ク図、第２図は送電線に沿う開閉サージ電圧分布図、第
３図はギャップ付送電線用避雷器のブロック図、第４図
はギャップ付送電線用避雷器の等価回路図、第５図はギ
ャップ付送電線用避雷器の絶縁協調の説明図、第６図は
ギャップ無し酸化亜鉛避雷器の電圧−電流特性図、第７
図は並列ギャップ付き酸化亜鉛素子器を含めた電圧−電
流特性図、第８図は本発明の避雷器のブロック図、第９
図は本発明の他の実施例の送電システムを示す単線結線
ブロック図、第１０図は第９図に対応する送電線に沿う
開閉サージ電圧分布図、第１１図は第９図の変形例のブ
ロック図である。 １・・・送電線、４・・・電力線、６・・・ギャップ付
き送電線用避雷器、１２．１３・・・本発明の送電線側
避雷器、２０・・・送電線に沿う開閉サージ電圧分布、
２１・・・本発明による開閉サージ電圧分布。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ギャップ付き送電線用避雷器を備えた送電線におい
   て、 前記送電線に発生する最大開閉サージ電圧が下記表の値
   未満となるように送電線の両端変電所の送電線側に酸化
   亜鉛避雷器を設置したことを特徴とする送電システム。 ２、請求項１において、 前記送電線の両端変電所の前記送電線側に設置した前記
   酸化亜鉛避雷器だけで前記送電線の開閉サージ電圧が前
   記表の値未満とならない場合、送電線の途中にも少なく
   とも一箇所に酸化亜鉛避雷器を設置したことを特徴とす
   る送電システム。 ３、請求項１または２において前記開閉サージを抑制す
   る前記酸化亜鉛避雷器の酸化亜鉛素子ブロックの一部に
   並列にギャップを備えたことを特徴とする送電システム
   。 ４、請求項１において、前記開閉サージを抑制する前記
   酸化亜鉛避雷器の酸化亜鉛素子ブロックの一部に並列に
   遮断器と連動するスイッチを備えたことを特徴とする送
   電システム。 ５、請求項１または２において、ギャップ付き送電線用
   避雷器よりも開閉サージ抑制用の酸化亜鉛避雷器の方が
   大きなエネルギを吸収できることを特徴とする送電シス
   テム。 ６、ギャップ付き送電線用避雷器を備えた送電線におい
   て、 前記送電線の両端変電所の近傍の前記ギャップ付き送電
   線用避雷器のギャップ長を他のもの　より短く設定し、
   かつ、使用している酸化亜鉛　素子群の吸収エネルギが
   他のものより大きいも　のであることを特徴とする送電
   システム。