JPH0342583A - 送電線路の事故区間標定装置 - 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、送電線路の事故区間標定装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 本出願人は、先に、送電線路の事故区間を検出するため
に、送電線路に光ファイバを並設し、また該送電線路に
沿って適宜間隔で事故電流方向判定装置と、該装置が出
す判定出力に応じて光ファイバに固有周期の側圧を与え
て伝送損失を付与する伝送損失付与手段とを設け、光フ
ァイバの端末には光ファイバを経て伝送されて来るそれ
ぞれ異なる周期の損失周波数を分析して事故区間を標定
する送電線路の事故区間標定装置を提案した（特願昭６
３−２４０９２７号）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の送電線路の事故区間標
定装置では、光ファイバに伝送損失付与手段で繰り返し
機械的側圧が与えられるので、光ファイバの寿命が低下
し、長期に亘って信頼性を維持することができない問題
点があった。

本発明の目的は、光ファイバの寿命を低下させないで事
故区間の標定を行うことができる送電線路の事故区間標
定装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の構成を示すと、次
の通りである。

請求項（１）に記載の送電線路の事故区間標定装置は、
送電線路に並設された光ファイバと、前記送電線路に沿
って適宜間隔で設置されて該送電線路の架空地線に流れ
る事故電流の流れ方向を判定して判定結果を固有の光信
号として前記光ファイバに送り込む複数の事故電流方向
判定装置と、前記光ファイバの検出端に接続されていて
受信された固有の前記光信号に応じて固有周波数の電気
信号に変換する光・電気変換器と、前記光・電気変換器
の出力端に接続されて前記電気信号の周波数を分析する
周波数分析器とを備えてなるものである。

請求項（２）に記載の事故電流方向判定装置が、前記事
故電流の流れる方向を判定して前記架空地線の一方向に
事故電流が流れているとき出力１を出し前記架空地線に
前記一方向に対して逆向きの方向に前記事故電流が流れ
ているとき出力２を出す事故電流方向判定装置本体と、
前記出力１又は前記出力２のいずれかが出力されたとき
それに対応した固有周波数の周波数信号を出力する周波
数信号送出部と、前記固有周波数の周波数信号を固有の
光信号に変換する電気・光変換部とを有することを特徴
とする。

［作用］ 請求項（１）によれば、事故電流方向判定装置で判定結
果を固有の光信号として出力し、この光信号を光ファイ
バに送り込むので、光ファイバに繰り返し機械的側圧を
与えないで、判定結果を伝送できる。

請求項（２）によれば、事故電流方向判定装置が事故電
流の方向を示す２種の周波数信号のいずれかを出力する
ので、送電線路が両側電源でも片側電源でも関係なく、
事故区間の判定が行えるようになる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明の第１実施例を示したものである。図
示のように、送電線路１の架空地線２と送電線３とは、
長平方向に適宜間隔で鉄塔４１〜４４で支持されている
。各鉄塔４１〜４４の位置では、事故電流を検出するた
めに架空地線２に変流器（以下、ＣＴという）５１〜５
４が設けられている。各ＣＴ５１〜５４の出力端は、事
故電流方向判定装置６１〜６４にそれぞれ接続されてい
る。また、送電線路１には光ファイバ７が、例えば架空
地線２に内蔵させるなどして並設されている。各事故電
流方向判定装置６１〜６４から出力される固有の光信号
は、各事故電流方向判定装置６１〜６４に対応して光フ
ァイバ７にそれぞれ設けられた光合波器８１〜８４を経
て該光ファイバ７に送り込まれるようになっている。光
ファイバ７の端末には、受信された固有の光信号を固有
周波数の電気信号に変換する光・電気変換器９が接続さ
れている。例えば、各事故電流方向判定装置６１〜６４
からの固有の各光信号は、該光・電気変換器９で固有周
波数ｆ１〜ｆ４の電気信号に変換される。光・電気変換
器９からの電気信号は、周波数分析器１０に入力され、
周波数の分析が行われ、第２図に示すように検出された
周波数順に出力信号の表示がなされるようになっている
。この例では、鉄塔３２と３３との間に事故点Ｘがある
例として示している。

第３図は、各事故電流方向判定装置６１〜６４のうち、
代表して事故電流方向判定装置６１の内部構造を示して
いる。この事故電流方向判定装置６１は、事故点Ｘで送
電線３から架空地線２に流れる事故電流の方向を判定し
て、一方向であれば出力１を出し、該一方向に対し逆の
方向であれば出力２を出す事故電流方向判定装置本体１
１１と、出力１が出されたときのみそれに対応した固有
周波数ｆ１の周波数信号を出力する発振器等からなる周
波数信号送出部１２１と、固有周波数ｆ１の周波数信号
が入力されたとき固有の光信号に変換して出力する電気
・光変換部１３１とで構成されている。他の事故電流方
向判定装置６２〜６４も、その内部構造は図示しないが
、同様に事故電流方向判定装置本体１１２〜１１４と、
出力１が出されたときのみ動作して固有周波数ｆ２〜ｆ
４の出力を出す周波数信号送出部１２２〜１２４と、固
有周波数ｆ２〜ｆ４の入力に対して固有の光信号を出す
電気・光変換部１３２〜１３４を備えて構成されている
。

次に、上記の如き送電線路の事故区間標定装置の動作に
ついて説明する。各事故電流方向判定装置６１〜６４の
事故電流方向判定装置本体１１は、事故電流の最初の半
サイクルの極性が（＋）のときには出力ｌを出し、事故
電流の最初の半サイクルの極性が（−）のときには出力
２を出す。これにより、事故電流が架空地線２のどちら
かの方向に流れたかを知ることができる。

この場合、第５図に示すように、送電線３の両端に電源
１４があるときには、事故電流は事故点Ｘを起点として
矢印で示すように架空地線２の両方向、即ち各電源１４
の方向に流れる。

これに対し、第６図に示すように、送電線３の片側のみ
に電源１４が設けられている場合には、事故電流は事故
点Ｘを起点として矢印で示すように電源１４が存在する
方向にのみ流れる。このように片電源のとき、事故点Ｘ
よりみて電源１４側とは反対（第６図で右側）の負荷１
５側に事故電流が流れないのは、負荷１５側の架空地線
２の接地点から電源１４に至る大地帰路が、電源１４側
の架空地線２の接地点から電源１４に至る大地帰路に比
べて著しく長く、負荷１５例の大地帰路の絶縁抵抗が電
源１４側の大地帰路の絶縁抵抗に比べて著しく大きいた
めである。

従って、第５図に示す両型源の送電線路１の場合には、
事故点Ｘより左側の区間の事故電流方向判定装置６１．
６２の事故電流方向判定装置本体１１１．１１２では出
力１．出力２のうちの出力１のみが出力される。また、
事故点Ｘより右側の区間の事故電流方向判定装置６３．
６４の事故電流方向判定装置本体１１３，１１４では出
力１゜出力２のうちの出力２のみが出力される。

一方、第６図に示す片電源の送電線路１の場合には、事
故点Ｘより左側の区間の事故電流方向判定装置６１．６
２の事故電流方向判定装置本体１１１．１１２では出力
１．出力２のうちの出力１が出力される。また、事故点
Ｘより右側の区間の事故電流方向判定装置６３．６４の
事故電流方向判定装置本体１１３．１１４では出力１．
出力２のうちのいずれも出力されない。

この関係を表で示すと、表−１の通りである。

■ 表−１ なお、この表−１で両型源９片電源の各場合で、上段は
事故電流の最初の半サイクルが（＋）の場合に出力１を
出し、（−）の場合に出力２を出すとしたときの各出力
であり、これに対し、下段は事故電流の最初の半サイク
ルが（＋）の場合に出力２を出し、（−）の場合に出力
１を出すとしたときの各出力を示している。

両型源の場合、事故点Ｘを堺にして第５図に示すように
事故電流が流れると、この事故電流がＣＴ５１〜５４を
介して各検出場所の事故電流方向判定装置６１〜６４の
事故電流方向判定装置本体１１１〜１１４に入力される
。

第５図で、事故点Ｘより右側の事故電流方向判定装置６
１．６２における事故電流方向判定装置本体１１１，１
１２では、ＣＴ５１，５２を経て与えられた事故電流を
検出してその電流の流れ方向を示す出力１のみをそれぞ
れ出力する。これら出力１は、対応する周波数信号退出
部１２１，１２２に入力されて該事故電流方向判定装置
６１゜６２の設置位置を示す固有周波数ｆ１．ｆ２の周
波数信号に変換され、対応する電気・光変換部１３１、
↓３２に入力される。各電気・光変換部１３１．１３２
は、固有周波数ｆ１．ｆ２の周波数信号が入力されると
、固有の光信号に変換する。

得られた固有の各光信号は、光合波器８１．８２を介し
て光ファイバ７に送り込まれ、検出端側に伝送される。

これら固有の光信号は、検出端側で個々に分離が容易な
ように、本実施例ではそれぞれ異なる周波数の光信号に
変換している。

第５図で、事故点Ｘより右側の事故電流方向判定装置６
３．６４における図示しない事故電流方向判定装置本体
１１３，１１４では、ＣＴ５３゜５４を経て与えられた
事故電流を検出してその電流の流れ方向を示す出力２の
みをそれぞれ出力する。これら出力２は、第３図で説明
したように図示しない周波数信号送出部１２３．１２４
には入力されないので、事故点Ｘより右側の事故電流方
向判定装置６３．６４からは固有の光信号が出力されな
い。

検出端では、送られてくる固有の光信号を元の固有周波
数ｆ１．ｆ２の電気信号に光・電気変換部９で変換する
。変換された各固有周波数ｆ１゜ｆ２の電気信号は、周
波数分析器１０に入力され、周波数分析がなされて固有
周波数ｆ、、ｆ２の電気信号に分離され、第２図に示す
ように周波数を横軸、信号強度を縦軸として表示される
。この表示を見ることにより、周波数ｆ２とｆ３との間
、換言すれば、事故電流方向判定装置６２と６３が設置
されている鉄塔４２と４３との間に事故点Ｘが存在する
ことがわかる。

ところで、第３図に示すような出力ｌのみを使う事故電
流方向判定装置で、両電源の場合には、表−１から明ら
かなように上段、下段共に出力１がいずれかの場所で出
力されるので問題はないが、片電源の場合には、表−ｌ
から明らかなように下段で出力１が全く出ない場合が生
じ、事故区間の判定ができなくなる。

これを解決したのが、第７図に示す本発明の第２実施例
である。この実施例でも、各事故電流方向判定装置６１
〜６４のうち、代表して事故電流方向判定装置６１の内
部構造を示している。この事故電流方向判定装置６１で
は、事故電流方向判定装置本体１１１の出力１．出力２
に対応して固有周波数ｆ１．ｆ１’の周波数信号を出す
周波数信号退出部１２Ａ１．１２Ｂ１と、これら周波数
信号退出部１２Ａ１，１２Ｂｔからの周波数信号を合成
して電気・光変換部１３１に与える合成回路部１６１と
を備えている点で、第３図に示す装置６１と相違してい
る。他の事故電流方向判定装置６２〜６４も、その内部
構造は図示しないが、同様に事故電流方向判定装置本体
１１２〜１１４と、出力１．出力２が出されたとき動作
して固有周波数ｆ２〜ｆ４．ｆ２　〜ｆ４　の出力を出
す周波数信号送出部１２Ａ２〜１２Ａ４．１２Ｂ２〜１
２Ｂ４と、固有周波数ｆ２〜ｆ４＋　　ｆ２　〜ｆ４　
の周波数信号のうち対応する信号を合成する合成回路部
１６２〜１６４と、合成された信号の周波数ｆｚ、ｆ２
　、ｆ３．ｆ３’又はｆ４゜ｔ、Ｉ成分をそれぞれ固有
の光信号に変換する電気・光変換部１３２〜１３４とを
備えて構成されている。

次に、このような第２実施例の事故区間標定装置の動作
について説明する。事故電流方向判定装置６１〜６４の
事故電流方向判定装置本体１１１〜ＩＬ４は、事故電流
の最初の半サイクルの極性が（＋）のとき出力１を出し
、事故電流の最初の半サイクルの極性が（−）のとき出
力２を出す。

このとき、第５図に示す両電源の場合には、事故点Ｘを
堺にして第５図で左側の事故電流方向判定装置６１．６
２の事故電流方向判定装置本体１１１．１１２では、表
−１の両電源の場合の上段に示すように、両装置本体１
１１，１１２共に出力ｌをそれぞれ出力する。また、事
故点Ｘを堺にして第５図で右側の事故電流方向判定装置
６３゜６４の事故電流方向判定装置本体１１３．１１４
では、表−１の両電源の場合の上段で示すように、再装
置本体１１３．１１４が共に出力２をそれぞれ出力する
。事故電流方向判定装置本体１１１゜１１２からの各出
力１は、対応する周波数送出部１２Ａ１．１２Ａ２で固
有周波数ｆ１．ｆ２の周波数信号に変換され、電気・光
変換部１３１．１３２で固有の光信号に変換され、光フ
ァイバ７を経て検出端側に伝送される。反対側の事故電
流方向判定装置本体１１３，１１４からの各出力２は、
対応する周波数送出部１２Ｂ３．１２８４で固有周波数
ｆ３’＋　　ｆ＋’の周波数信号に変換され、電気・光
変換部１３３．１３４で固有の光信号に変換され、光フ
ァイバ７を経て検出端側に伝送される。

検出端では、送られてくる固有の光信号を元の固有周波
数ｆ１．ｆｚ、ｆ３’　　　ｆ４’の電気信号に光・電
気変換部９で変換する。変換された固有周波数ｆ１．ｆ
２．ｆ３　　＋　　ｆ＋’の電気信号は、周波数分析が
なされて固有周波数ｆ１．ｆ２゜ｆ３．ｆ４’の電気信
号に周波数の大きさの順に並べられ、第８図に示すよう
に表示される。この表示を見ることにより、周波数ｆ２
とｆ３との間、又はｆ２　とｆ３　との間、換言すれば
事故電流方向判定装置６２と６３とが設置されている鉄
塔４２と４３との間に事故点Ｘが存在することがわかる
。

表−１の両電源の場合における下段で示すように、事故
電流の最初の半サイクルの極性が（−）のとき出力２、
（＋）のとき出力１を出す場合でも、同様にして事故点
Ｘの検出を行うことができる。

表−■の片電源の場合における上段の例では、第６図に
示す事故点Ｘの左側の事故電流方向判定装置６１．６２
における事故電流方向判定装置本体１１１，１１２のみ
が共に出力１を出す。従って、このときには、周波数分
析器１０は第９図に示すような表示を行うので、同様に
して事故点Ｘがどこにあるかを知ることができる。

表−１の片電源の場合における下段の例では、第６図に
示す事故点Ｘの左側の事故電流方向判定装置６１．６２
における事故電流方向判定装置本体１１１，１１２のみ
が共に出力２を出す。従って、このときには、周波数分
析器１０は第１０図に示すような表示を行うので、同様
にして事故点Ｘがどこにあるかを知ることができる。

なお、第７図において対になった周波数信号送出部は、
発振器を共通にて一方はそのままの周波数信号を送出し
、他方は２倍の周波数信号を送出する構造としてもよい
。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係る送電線路の事故区間
標定装置によれば、下記のような効果を得ることができ
る。

請求項（１）によれば、事故電流方向判定装置で判定結
果を固有の光信号として出力し、この光信号を光ファイ
バに送り込むので、光ファイバに繰り返し機械的側圧を
与えないで、判定結果を伝送できる利点がある。従って
、長期に亘って信頼性の高い検出を行うことができる。

請求項（２）によれば、事故電流方向判定装置が事故電
流の方向を示す２種の周波数信号のいずれかを出すので
、送電線路が両側電源でも片側電源でも関係なく、事故
区間の判定が行えるようになる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る送電線路の事故区間標定装置の第
１実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示
す装置の周波数信号の表示例を示す周波数信号出力表示
図、第３図は第１図に示す装置の事故電流方向判定装置
の内部構成を示すブロック図、第４図（Ａ）（Ｂ）は事
故電流波形図、第５図は本実施例の装置で両電源の場合
の事故電流の流れを示す説明図、第６図は本実施例の装
置で片電源の場合の事故電流の流れを示す説明図、第７
図は本発明に係る送電線路の事故区間標定装置の第２実
施例における事故電流方向判定装置の内部構成を示すブ
ロック図、第８図は第２実施例で両型源の場合の周波数
出力表示図、第９図及び第１０図は第２実施例で片電源
の場合の周波数信号出力表示図である。 １・・・送電線路、２・・・架空地線、３・・・送電線
、４１〜４４・・・鉄塔、５１〜５４・・・ＣＴ、６１
〜６４・・・事故電流方向判定装置、７・・・光ファイ
バ、８１〜８４・・・光合波器、１０・・・周波数分析
器、１１１〜１１４・・・事故電流方向判定装置本体、
１２１〜１２４．１２Ａ１〜１２Ａ４．１２Ｂ１〜１２
Ｂ４・・・周波数信号送出部、１３１〜１３４・・・電
気・光変換部、１４・・・電源、１５・・・負荷、１６
１〜１６４・・・合成回路部。 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線路に並設された光ファイバと、前記送電線
   路に沿って適宜間隔で設置されて該送電線路の架空地線
   に流れる事故電流の流れ方向を判定して判定結果を固有
   の光信号として前記光ファイバに送り込む複数の事故電
   流方向判定装置と、前記光ファイバの検出端に接続され
   ていて受信された固有の前記光信号に応じて固有周波数
   の電気信号に変換する光・電気変換器と、前記光・電気
   変換器の出力端に接続されて前記電気信号の周波数を分
   析する周波数分析器とを備えてなる送電線路の事故区間
   標定装置。
2. （２）前記事故電流方向判定装置は、前記事故電流の流
   れる方向を判定して前記架空地線の一方向に事故電流が
   流れているとき出力１を出し前記架空地線に前記一方向
   に対して逆向きの方向に前記事故電流が流れているとき
   出力２を出す事故電流方向判定装置本体と、前記出力１
   又は前記出力２のいずれかが出力されたときそれに対応
   した固有周波数の周波数信号を出力する周波数信号送出
   部と、前記固有周波数の周波数信号を固有の光信号に変
   換する電気・光変換部とを有することを特徴とする請求
   項（１）に記載の送電線路の事故区間標定装置。