JPH049777A - 送電線故障位置標定装置及びその方法 - 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］ 本発明は送電線の故障位置検出、特に落雷や故障発生時
のサージ性異常電圧の伝播時間差を測定し、故障発生位
置を標定する装置及びその方法に関するものである ［従来の技術］ 第２図の送電線の例に示すように、一般に送電線は碍子
４】て絶縁され送電電圧の加わった電線４２と、随所で
大地に接続された架空地線４３とを基本として構成され
ている。

このような送電線の故障には次のようなものがある。

■これら送電電圧の加わった電線４２か大地電位の架空
地線４３、鉄塔４４、建造物４５、樹木４６、車両、大
地４７などに過度に接近、あるいは接触したり、落雷や
鳥獣、飛来物の介在で接触する等の地絡故障と、 ■位相や極性の異なる電圧の加わった電線間の接近、接
触、介在物を通した接触等の場合の短絡故障、 ■さらに■、■がほぼ同時に生じる地絡短絡故障、 か主なものである。

■また、送電線か断線すること、また断線後、地絡や短
絡故障を生しる場合もある。

これら故障か生じると、その故障自体が永久的な損傷を
発生する場合もあるが、大部分は永久的な故障に至るこ
とを防止するため、端部の保護装置により遮断機を開放
しで、電気の供給を停止する。いずれの場合にも需要家
側ではいわゆる停電となるので社会生活、個人生活、産
業に多大の悪影響を及ぼす。

故障原因によっては、例えば、鉄塔や電線への落雷で瞬
間的に高い電圧か送電電圧の加わった電線と大地電位の
間に印加された場合や、鳥獣や飛来物が挟まったがすぐ
に離れた場合なとは、停電を生しることな（運転を継続
したり、また、−産道断機を開放しても再投入し短時間
で運転を再開することもある。

停電に至った重大な故障の場合は、早急に復旧するため
、まず故障の発生箇所を知る必要かある。

また、運転を継続したり短時間で復旧した場合もそのま
ま放置すると再度故障か発生する可能性かあるので、故
障発生箇所を知り、点検して異常の有無を確認し、適切
な処理をとる必要かある。何れの場合にもできるだけ早
く故障発生箇所を検出することか要請される。

このため、従来からいくつかの方法、装置か考案使用さ
れている。

（１）その一つは、送電線の片端、あるいは両端におい
で、常時電流や電圧をモニタしておき、故障発生時の電
流値、電圧値から故障点までのインピーダンスを求め、
送電線の単位長のインピーダンスから距離を知る、いわ
ゆるインピーダンス法がある。

（２）また、故障発生時に送電線端部からイン／Ｎ＋ル
ス電圧を注入し、故障点でのサージインピーダンスの変
化による反射波か戻るまでの時間を計測し、送電線のサ
ージ伝播速度から距離を求め、故障位置を知るパルスレ
ータ法もある。

（３）また、後述する本発明に最も近い技術としては、
故障発生時に故障点の電磁気的な過度現象から生じるサ
ージ性電流、あるいはサージ性電流か送電線の両端に取
り付けたサージ検出法置に達するまでの時間差から故障
位置を知る寸−シ検出法かある。

以下、（３）のサージ検出法の内容と問題点を説明する
。

第３図は一例として地絡故障か発生した場合のサージ電
圧の伝播状況を模式的に示したものてあり、サージ電圧
成分のみを示し送電線に加わっていた送電電圧成分は省
略している。時間１＝０でΔ点に発生したサージ電圧は
時間と共に左右に伝播し、時間ｔｂて片端Ｂに到達し、
時間ｔｃて他の片端Ｃに達する。これらの時間差をΔｔ
１サー／伝播速度をｖｓ、両端間の距離をし、故障発生
点の位置をＢ端からＸとすると、 ｔｂ＝ｘ／ｖｓ。

ｔ　ｃ−（Ｌ−ｘ）　／ｖ　ｓ　　　　　　　　　　（
１）から、 Δｔ＝ｔｃ−ｔ、ｂ−（Ｌ−２ｘ）／ｖｓ　　　（２）
となり、これから Ｘ−（Ｌ−ＶＳ・Δｔ）／２　　　　　　　（３）か求
められる。

この方式を実施するための、両端のサージ受信装置の基
本的な機能を第４図に示す。サージ受信故障位置標定装
置１０の構成は、次のようになっている。

送電線１の一端で送電用機器とは別に、あるいはその一
部を用いた分圧器あるいは分流器２て適正な大きさの電
気信号に変換した後、この電気信号は必要に応じて時間
測定を容易とするための波形整形回路３を経由して比較
回路４に導かれる。

比較回路４には、予め設定した所定のトリガレベル設定
部からの信号も導かれ、波形整形回路３から入力された
信号が、トリガレベルを越えた場合にクロック５により
その時刻を時間計測回路６により計測記憶する。

一方、他端でも類似の装置により、あるトリガレベル以
上のサージ信号受信時の時刻を計測し、そのデータが発
信回路（図示せず）を経由して受信回路７に送られる。

ここで、時間差測定回路８により両端のサージ受信時刻
を比較し、時間差Δｔを求め、最後に距離算出回路９に
より、予め設定された送電線距離Ｌ５サーン伝播速度ｖ
ｓとから故障位置Ｘを計算する。時間差Δｔを正確に求
めるには、送電線のそれぞれの端部にサーノか到達した
時刻測定の相対的な正確さが必要で、両端の装置１０の
クロックの時間誤差かそのまま△ｔの誤差となる。

例えば、両クロックの時間差か±２μｓあると、△ｔの
誤差も最小で±２μｓとなり、ｖｓ＝３００ｍ／μＳと
すると、±６００ｍの位置標定誤差となる。

遠方のクロックを１μｓ以下の誤差に保つことは極めて
難しい。このため、遠方端の時間データを伝送する代わ
りに、比較回路４の出力相当の信号をそのまま発信回路
を経由しで、所定の伝送路で受信回路７に伝送し、これ
と近端の装置の比較回路４の出力との時間差△ｔ】を求
める方法かある。遠端の発信回路の時間遅れ、所定の伝
送路の伝送時間遅れ、受信回路の時間遅れ等、遠端の比
較回路出力と近端の比較回路出力の伝送処理時間遅れΔ
ｔ２は各回路、伝送路を調整することによりほぼ一定値
に保つことかできるので、両者から△を一Δｔ１−△ｔ
２としてサージ到達時間差を求めることになる。

しかし、各装置の精度、時間差測定方法等様々な工夫か
なされているにもかかわらず、サージ受信時間差による
故障位置標定方法は本質的な誤差要因を含み、実用化さ
れたものもその誤差を認めた上で使用されている状況に
ある。

［発明が解決しようとする課題］ サージ受信時間差による故障位置標定方法の本質的な問
題は次の通りである。

第５図（ａ）は送電線が地絡故障を生じた場合の、その
電線路上のＡ点で発生した電圧の時間変化測定例である
。時間ｔ。まては商用周波数の交流電圧であり、１．で
の故障発生後、急峻な変化でサージ性電圧となっている
。このような時間変化を示すサージ電圧が発生または伝
播して来た時、その到達時間を測定するには、例えば、
サージ電圧かレベルＰに達したことを検出し、これによ
りクロックの時間ｔａを読み取ることになる。

しかし、周知のように高周波成分からなるサージ性電圧
は、送電線や大地の抵抗成分による減衰、複数送電線間
や大地間の複数の伝播速度とか、高電圧でのコロナの発
生による変歪、さらに送電線の設置条件変化によるサー
ジ伝播インピーダンスの変化部や架空地線の鉄塔部、鉄
塔部の大地接地抵抗、送電線の分岐、終端部の変電機器
等による反射なとの複雑な現象を伴う。

このため、Ａ点での第５図（ａ）のようなサージ電圧は
送電線の長さ方向に伝播するにつれて時間変化波形は変
化する。例えば、長距離の送電線を伝播し、Ｂ点に来た
サージ電圧の時間変化は第５図（ｂ）のようになる。減
衰、変歪、反射に直接影響されない部分は最高の伝播速
度で伝わり、時間ｔｒに到来するが、それに続く部分は
、減衰、変歪、反射の影響を受けで、もとの第５図（ａ
）の波形とはかなり異なったものとなる。この波形に対
し同じＰレベルでサージ電圧の到来を検出するものとす
ると、時間ｔｂが到来検出時間となる。即ち、サージ電
圧はＡ点からＢ点までを時間（ｔｒｔｏ）で伝播したに
もかかわらず、サージ受信故障点標定装置では（ｔｂ−
ｔａ）を要して伝播したこととなる。

このような、時間測定上の誤差は、Ｂ点とは反対側でも
起こり、一般にその度合はＢ点側とは異なるので両側で
のサージ伝播時間の差Δｔにも誤差を含み、これと、前
記のように距離りと伝播速度ｖｓとから求めた故障点Ｘ
は大きい誤差を含むことになる。実際の線路では波形の
変化がさらに激しい場合もあり、極端な場合には標定距
離か線路距離よりも大きくなる等の大きな誤差となる。

これを避けるには、時開ｔ。やｔｒを正確に検出する必
要があり、このためには、原理的に、線路端部て到来す
るサージ電圧や電流の波形を正確に計測し、商用周波成
分からサージ成分への変化時間を検出すれば良い。

しかし、そのためには、分圧器の精度、受信器の増幅回
路の精度、波形の記憶のための高分解能のサンプリング
処置装置、高精度波形分析装置等を必要とし、装置の複
雑さ、経済性を考えると、一般の送電線に適用できるも
のではない。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、簡
易で経済的な送電線故障位置標定装置及びその方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の送電線故障位置標定装置は、光ファイバか併設
されている０ＰＧＷ（光ファイバ入り架空地線）などの
送電線故障位置標定装置においで、送電線に沿う３箇所
以上のポイントに送受信装置を設け、該送受信装置が、
故障発生に伴うポイントへのサージの到来を検知する手
段と、その検知により、検知した一のポイントからサー
ジ検知光信号を左右の他のポイントへ上記光ファイバを
通して送信する手段と、左右の他のポイントからのサー
ジ検知光信号を受信する手段と、故障発生に伴う上記サ
ージ到来検知と、左右の他のポイントから受信した複数
のサージ検知光信号との時間的順序及び時間差をそれぞ
れ検出しで、これらの検出結果から送電線の故障位置を
標定する手段とを備えているものである。

送電線のポイント間隔は、送電線の両端というような長
い区間ではなく、それよりも短い区間、例えば鉄塔間に
設定され、鉄塔に上記送受信装置が設けられることが望
ましい。

また、本発明の送電線故障位置標定方法は、送電線に沿
う３箇所以上のポイントで、これらのポイントへの故障
発生に伴うサージの到来を検知し、着目ポイントに隣接
する左右のポイントで上記サージの到来を検知したとき
、着目ポイントへサージ検知光信号を送出し、着目ポイ
ントでの上記サージの到来検知と、上記隣接する左右の
ポイントからのサージ検知光信号の検知との時間的順序
及び時間差を検出しで、故障発生位置を標定するように
したものである。

［作用］ 送電線のある箇所に故障発生に伴うサージか発生すると
、そのサージは送電線に沿って左右に伝播していく。こ
のサー／は送電線に沿う３箇所以」二のポイントに設け
られた各送受信装置の検知手段によってそれぞれ検知さ
れる。すなわち、隣接する左右にポイントを有する真ん
中のポイントを着目ポイントとすると、その着目ポイン
トでサージか検知されると共に、左右にあるポイントで
もサージが検知される。

この左右にあるポイントでサージが検知されると、これ
らのポイントに備えられている送信手段からサージを検
知した旨のサージ検知光信号が光ファイバと通して送出
される。

左右にあるポイントから光ファイバを通して送出された
これらのサージ検知光信号は、それぞれこれらのポイン
トを起点とじ７て左右に伝播してい（。

従っで、着目ポイントへもサージ検知光信号が伝播して
いくことになり、着目ポイントに備えられている受信手
段によっで、それらの左右のポイントから発せられたサ
ージ検知信号か検知される。

着目ポイントに備えられた標定手段で、着目ポイントで
検出されたサージ到来と、サージ検知信号との時間的順
序及び時間差とかそれぞれ検出され、その検出結果から
送電線の故障方向、あるいは故障位置か標定される。

ここで、送電線を伝播するサージと、光ファイバを伝播
するサージ検知光信号との伝播速度は大きく異なり、従
って標定誤差か小さ（抑えられる。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明では、送電線両端でサージを受信する場合に、送
電線距離が長いはと減衰、変歪、反射なとの影響を大き
く受けることに着目し、対象とする送電線をより短区間
に分割しこれらの影響の小さい範囲で処理している。

しかし、このような区間短縮対策をとるには、山野を通
過する送電線の途中の鉄塔部の装置に相互に誤差の少な
いクロックの設置、あるいは、トリガレベルやデータ処
理の時間を厳密にフントロールした第４図のような受信
装置の設置か必要となる。また、短区間のため伝播によ
る波形の乱れは少ないものの、両側装置のサージ受信の
時間差が区間距離に比例して小さくなり、それたけ時間
精度の高いものか要求されることになるので、簡易で、
経済的な標定装置とはなり難い。

そこで、以下のような新たな装置と手法を導入した。そ
の原理を第６図と第７図を用いて説明する。

本発明の原理 第６図は、本発明の原理を示したものである。

後述するサージ信号受発信装置の３台かＩ、Ｊ。

Ｋ点の３箇所に配置された送電線路で、故障かイ、口、
ハ　ニ、で発生した場合を例とする。サージ信号受発信
装置の最小機能は、次の４点である。

（ａ）その装置の対応する送電線上の位置にサージか到
来したことを検知する。

（ｂ）その検知により両側の同種装置に光ファイノ＼を
通して光信号を出す。

（ｃ）両側の同種装置から光ファイノ・を通して（ｂ）
に相当する光信号を受信する。

（ＣＩ）サージ到来検知と両側からの複数の光信号受信
との時間的な順序あるいは時間差をそれぞれ計測する。

第６図（ａ　）、　（ｂ　）で３点から１点方向へ距離
ｙの所で故障か発生してサージ電圧か発生した場合を詳
細に説明する。Ｉ、Ｊ間の距離をｄｉ、ＪＫ間の距離を
ｄｊ、サージ伝播速度をｖｓ、光フアイバ中の光速をｖ
ｏとすると、 サージが１点に到来するまでの時間。

ｔ　＋＝　（ｄ　＋　　ｙ）　／　ｖｓ　　　　　　　
（４）その後１点からの光信号が３点に到来するまでの
時間： ｔ、−ｄｉ／ｖｏ　　　　　　　　　　　（５）サージ
発生後１点からの光信号が３点に到来するまでの時間・ ｔ、＝ｔ、＋ｔ、＝（ｄｉ−ｙ）／ｖｓ＋ｄｉ／ｖｏ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（６）サージが３
点に到来するまでの時間 ｔ、＝ｙ／ｖｓ　　　　　’　　　　　　　　（７）サ
ージかに点に到来するまでの時間・ ｔ　５−（ｙ＋ｄ　ｊ）　／ｖ　ｓ　　　　　　　（８
）その後に点からの光信号か３点に到来するまでの時間 ｉ　　ａ＝ｄ　　ノ　／ｖｏ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（９）サージ発生後に点から
の光信号か３点に到来するまての時間″ ｔ７＝　（ｙ＋ｄ　ｊ）／ｖ　Ｓ十ｄ　ｊ／ＶＯ（１０
）従っで、 サージか３点に到来してから、１点からの光信号が３点
に到来するまての時間 ｔｓ＝ｔ３　ｔ４＝　（ｄ＋　　２ｙ）／ｖｓ＋ｄ＋／
ｖｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　（１１）サー
ジか３点に到来してから、Ｋ点からの光信号が３点に到
来するまでの時間 ｔａ＝ｔ　　７−１４＝ｄ　　ｊ／ｖｓ＋ｄ　　ｊ／ｖ
。

３点では、そこにサージか到来したこと、左、右の点か
らの光信号か到来したことか検出てきる。

つまり、本発明のサージ信号受発信装置を用いることに
よりｔ８とｔＩｌか測定できる。３点のサージ信号受発
信装置では、１点、Ｋ点までの距離と光フアイバ中の光
速か予め判明しているので、測定された１ｅとｔ９から
ｔｙ＝ｄ　Ｉ／Ｖｏ、Ｌ６＝ｄ　］／　ｖ　ｏをそれぞ
れ差し引いた、 ｔｈ＝ｔａ　　ｔ、−（ｄ　＋　　２ｙ）／ｖｓ（＋３
）ｊｍ＝ｔｅ−ｔ、＝ｄ　　ｊ／ｖｓ　　　　　　　　
（１４）により３点へのサージ到来時点を基準とした、
１点、あるいはに点へのサージ到来時間差が求められる
。なお、サージ到来後、センサからサージ信号受発信装
置への伝播時間、あるいは光信号受信時のト１ツガ信号
の発生や、電気／光信号の変換には多少の時間を要する
が、リード線の選定とかエレクトロニクス回路の工夫に
よりそれらを一定値に保つこと、あるいは対象とする時
間オークに対しては無視できる程度に保つことができる
。

なお、１点よりさらに左、または３点よりさらに右の同
種装置からの信号も受信する場合は、それぞれサージと
光信号か伝播するのに要する時間たけ遅れて光信号を受
信することは明らかである。

なお、このような演算処理をしで、ｔｈ、ｔｍか比較的
精度よく求めることかできるのは、［欝またはに点への
サージの到来を検知した後、−度光信号に変換し、これ
を送電線に沿って設置した光ファイバで伝送しているこ
とによる。

即チ、−ツは、周知のように光ファイノ＼か周囲の電磁
雑音に強（、故障発生後継続する高周波の高電磁界の影
響を受けないことである。

他の一つは、架空送電線上のサージ伝播速度がほぼ気中
の光速度３００ｍ／μＳであるのに対し、一般に実用さ
れている光フアイバ中の光の伝播速度は約２００ｍ／μ
ｓであるという、伝播速度の差を取り入れているので、
隣のサージ信号受発信標定装置からの信号が送電線のサ
ージと時間差を伴なって受信される。もし、この信号、
即ち１点またはに点へのサージの到来を検知した後伝送
する信号を電波や空間光伝送で伝送すると（速度は３０
０ｍ／μＳとなる）、３点には送電線のサージと隣から
の信号がほぼ同時に到来し、これらが互いに干渉したり
、処理回路の僅かな雑音や誤差が時間差計測に相対的に
は大きな誤差を生しる。

また、送電線路に沿わない光ファイバを利用するとその
都度ルート長さを特定する必要かある。従っで、隣の情
報を送電線に沿った光ファイバで伝送することか重要で
ある。

このような、サージ到来時間差ｔｈ、Ｌｍか故障発生場
所イ、口、ノ）により変化することを第７図と第８図と
に例示している。ｔｈやｔｍの負号は３点よりも早く１
点またはに点にサージか到来したことに、また正号は遅
く到来したことに対応する。

本発明の標定方法 そこで、本発明では以下のような判定を基本として故障
位置を標定する。これを第７図に対応させた第８図によ
り説明する。何れも３点を基準に表す。なお、Ｈ，Ｍは
第７図のｔｈ、ｔｍの理論地価に相当する。

ｔｈが負でＨレベル付近で、且つｔｍが正てＭレベル付
近の場合は、１点以遠。

ｔｈがＨレベル内で、且つｔｍが正でＭレベル付近の場
合は、■方向へ（ｄ　１−ｖｓ　−ｔｈ）　／２゜すな
わち、第７図の四回間のｔｈ−（ｄｉ２ｙ）／ｖｓから
ｙを求めたものである。

ｔｈが正で１」レベル付近で、且つｔ　ｍかＭレベル内
の場合は、Ｋ方向へ（ｄノーｖｓ−ｔｍ）／２ｏすなわ
ち、第７図のハ区間のｔｍ＝（ｄｊ２ｙ）／ｖｓからｙ
を求めたものである。

ｔｈか正で１４レベル付近で、且つｔｍかＭレベル付近
の場合は、Ｋ点以遠。

なお、上記においてＨまたはＭレベル付近、ＨまたはＭ
レベル内としているのは、僅かな波形の変形、処理誤差
のため必ずしもｔｈ＝ＨやＬｍＭ等とはならないので、
レベル付近、レベル内で判定しているためである。また
、ｔｈとＬｍの二者を利用する利点は後述する。

標定を行うサージ信号受発信装置の構成例これらの検出
から標定処理までを実行するにはサージ信号受発信装置
１１は最低前記の機能（ａ）〜（（］）を持つ必要があ
るか、本発明を具体化した構成例を第１図により説明す
る。サージ電圧検知用アンテナまたはセンサ１２からの
信号は、微分、高周波透過フィルタ、増幅なとの機能を
有する波形整形回路１３に導かれ、ト（ツガパルスｅを
出力する。

一方、アンテナまたはセンサからの信号、あるいはトリ
カバルスｅはＥ１０変換回路１４て電気／光信号変換さ
れた後、光ファイバ２０．２１へ導かれる。また、光フ
ァイバ２２．２３からの光信号はＯ／Ｅ変換回路１５．
１６により光／電気信号変換され、それぞれトリガパル
スｆ１ｇを出力する。なお、光ファイバ２０．２１はト
リガパルスｅを受けたとき隣接するサージ信号受発信装
置１１と同種の左右の二つの装置にそれぞれ光信号を伝
送し、光ファイバ２２．２３は逆に隣接する左右の二つ
の装置からの光信号をそれぞれサージ信号受発信装置１
１に伝送する。

トリガパルスｅ、鳳　ｇは、時間差計測回路１７に導か
れ、内部のクロックを用いてトリガパルスｅとｆ、およ
びｅとｇの時間差を計測する。前者の時間差が式（１１
）のｔ８、後者の時間差か式（１２）のｔ８に相当する
。その結果は比較標定回路部１８に導かれる。比較標定
回路部１８ではそれぞれの時間差、隣接装置までの距離
、光アイアバ中の光速、その他定数から前記のｔｈ、ｔ
ｍに相当する時間差を求め、さらに、第７図、第８図を
用いて説明した基本的な判定方法で故障の方向や位置を
求め、必要に応して表示のための信号を発信する。

上側のように、本発明のサージ信号受発信装置を用いる
ことにより、少なくとも隣の同種装置の情報を得で、故
障発生が隣の同種装置設置箇所より以遠であるか、ある
いは隣までいくらの距離で発生したかを評定できる。

なお、上記サージ信号受発信装置１］か本発明の送受信
装置を、また、時間差計測回路１７及び比較標定回路部
１８が本発明の検知手段、送信手段、標定手段を構成し
ている。また、トリガパルスｅがサージの到来を示す信
号、トリガパルスｆ。

ｇかサージ検知光信号を示す信号である。さらに、先に
示したｌ、Ｊ、に点が本発明のポイントとなる。

光ファイバの連係方法 隣の装置間相互の伝送手段には光ファイノ・を使用する
が、その構成の具体例か第９図である。第９図（ａ）は
、光出力をそれぞれ別個の出力用光ファイバ２０．２１
で伝送し、また、光入力をそれぞれ別個の入力用光ファ
イバ２２．２３で伝送する場合を示しており、左右の装
置との連係にそれぞれ光ファイバを２本使用している。

第９図（ｂ）は光ファイバを左右それぞれ１本使用の場
合の例で、同方向の２組みの光ファイ”２０．２２およ
び２１２３で導かれる各出力と入力か光合分岐器２４や
光方向性結合器２５を通して伝送される。

さで、次に上記した本発明を適用した具体例について述
べる。

具体例 第１０図は本発明を送電線に適用した具体例を示す。

３本の送電線３１と光ファイ／−、Ｉ入り架空地線（Ｏ
ＰＧＷ）３２とて基本的に構成された送電線路の途中の
鉄塔部３３に、前記した機能を持つサージ信号受発信装
置１１等が順次設置されており、これらは相互に０ＰＧ
Ｗ内の光ファイバにより連係されている。また、送電線
路鉄塔部付近のそれぞれ幾何学的にほぼ同一箇所に取り
付けた電磁力・ツブリングによるサージ検出センサ１２
からの信号か装置１１に接続される。装置１１には、さ
らに、回路を駆動するための太陽電池と蓄電池からなる
電源３４、故障の方向、故障区間、あるいは距離を表示
する標定結果表示装置３５か接続される。

故障が発生すると、前記した手法により、故障の方向、
距離が表示され、これを現地で確認するか、あるいはそ
の内容を○ＰＧＷ３２経由また他の方法で所定の場所に
伝送することにより、故障発生直後に発生箇所を検知す
ることが可能となる。

標定に２情報を使う理由 なお、前述した例では左右の２情報を使って故障発生点
を標定しているか、２情報を使う理由は以下の通りであ
る。例えば、第１１図の故障発生場所とｔｈ、ｔｍの極
性、値を示す図においで、３点で故障か発生した場合を
考える。従来技術の問題点に示したように、送電線の故
障発生時のサージは、様々の要因で伝播と共に変形し、
たとえ−鉄塔区間てあっても何等かの変形か生しるので
、サージの到来を受信信号か、あるレベルを超えること
でその到来を検出すると、到来を示すトリカ信号には何
等かの時間誤差を伴なっている。従っで、例えば３点で
故障か発生した場合、左隣の装置からの信号の時間差ｔ
ｈはｔｈ−ｖｓ＝Ｈに丁度一致することはなく士△Ｈ内
の誤差かある。Ｈ＋ΔＨは理論的にあり得ないので修正
してＨと見做せばよいが、Ｈ−ΔＨは真値である可能性
もある。このため、左隣からの情報のみて標定すると、
故障は、図中のｐ点より右で生じたことになり、右方向
に送電線が続く場合に位置の標定にはならない。この場
合でも、右隣からの情報を使うと、同様にしてｑ点より
左の範囲ということが分かるので、両側の情報から、故
障はｐ−ｑ間で発生したことを特定できることになる。

ただし故障を標定すべき送電線の端部、例えば故障発生
の３点が標定する送電線区間の右端部付近の場合には、
３点よりも右側に送電線はないか、標定する必要かない
ので、右隣からの情報がなくても、ｐ点より右という結
果から、故障はｐ−Ｊ間で発生したと標定することにな
る。

なお、これまでの実績によれば、ΔＨは約１０％である
ので、前記の４項目（ａ）〜（ｄ）の判定の基本の中で
、レヘル付近とレベル内のあいまいさを±１０％とする
ことが望ましい。

変形例 このことから、３点に対し、左の１点、右のに点の情報
に、さらに、遠方の左や右から信号伝送しそれらの情報
を付加すれば、標定結果をより確かなものとすることが
できるのは明らかである。

この場合には、先の第１図においで、１点で受信した１
点とに点からの光信号によるトリガ信号ｆ。

ｇをそれぞれ再度、トリガ信号ｅと同様にに点と１点に
向けて送り出せばよい。

また、このような処理を拡大しで、多数の点でのサージ
到来時間の差を知ることにより広範囲でのサージ伝播状
況を把握しで、サー／の発生場所、つまり故障発生場所
を標定することもてきる。多数の点の情報を使用するこ
とにより、回路動作や伝送ミスをカバーして標定の誤り
を補正できる可能性か高くなることも明らかである。こ
のような、多点の情報の伝送は多芯ファイノ・や信号多
重化技術により可能である。また、次々と送られて来る
サージ到来を示す多数の点のトリ力信号は、その発生タ
イミングは大部分の点て隣の点とはく区間距離／　ｖ　
ｓ　）だけの時間ずれかあるので、トリガ信号、または
時間差情報を、最短区間距離での時間ずれ以内に完了す
るようにコントロールすることにより、例えば同一ファ
イバに同一波長で時系列的に伝送し、受信側で、受信順
序、あるいは判明している区間距離を用いて発信点を区
別して受信することもできる。このようにしで、送電線
上の多点でサージ到来タイミング、あるいは左右との時
間差情報を収集することにより、その全体分布からより
正確に故障発生の区間や場所を標定できる。

実施例の効果 以上述べたように本実施例によれば、送電線の両端でサ
ージを受信するのではなく、もつと短い区間でサージを
受信するようにすると共に、架空送電線上のサージ伝播
速度と、光ファイノ・中の光の伝播速度との差を利用し
で、ある区間の境界に到来する送電線のサージと、両隣
りの区間の境界から到来する信号との到来時間を大きく
ずらすようにしたので、処理回路の僅かな雑音や誤差が
生しても、時間差計測に大きな誤差が生ぜず、したかっ
で、分圧器の精度、受信器の増幅回路の精度、波形の記
憶のための高分解能のサンプリング処理装置、高精度波
形分析装置等を必要とせず、装置か簡素化し、経済性に
優れたのもとなるので、般の送電線に容易に適用できる
。その結果、エネルキ伝送たけてなく、情報・通信分野
でもますます停電の少ない電力の安定供給が望まれる社
会要請に十分に応えることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、伝播速度の大きく異なるサージ検出と
光信号検出との順序あるいは時間差を求めることにより
、これらの誤差を低減したので、サージ受信方式による
故障標定の精度が、格段に向上するたけてなく、ｏｐｃ
ｗという伝送路を併設した最近のあらゆる送電線路に適
用か可能であり、応用範囲も拡大することかできる。

特に、線路の重要度に応じで、３箇所から始めで、その
後、必要により追加設置することにより標定精度を高め
ることができるので、経済性を考慮した簡易な故障シス
テムを得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサージ信号受発信装置の基本構成
図、第２図は一般的な架空送電線説明図、第３図は送電
線途中で故障に伴い発生したサージの時間経過と進行の
説明図、第４図は従来技術によるサージ受信型故障標定
装置の基本説明図、第５図はサージ波形図で、第５図（
ａ）は故障に伴う発生サージの波形例、第５（ｂ）は発
生サージが送電線を伝播することにより減衰、変歪、反
射等により変形した波形の例、第６図は本発明の原理図
で、第６図（ａ）は送電線の故障発生の場所とサージ電
波、光信号伝播時間を求めるための説明図、第６図（ｂ
）は故障発生の場所とサージ電波、光信号伝播時間を求
めるための距離・時間チャート図、第７図は本発明の故
障標定のための基準となる装置の配置と故障発生場所に
よるサージ到来時間差の関係を示す図、第８図は送電線
の故障発生場所とサージ到来時間差の関係を説明した図
、第９図は本発明による号−ジ信号受発信装置間の光フ
アイバ連係方法例を示す説明図で、第９図（ａ）は左右
それぞれ２本の使用説明図、第９図（ｂ）は左右それぞ
れい本の使用説明図、第１０図は本発明を送電線に適用
した場合の各種設備、装置類の構成図、第１１図は左右
二装置の情報を用いることによる標定精度向上の説明図
である。 １１はサージ信号受発信装置、１２はサージ受信用アン
テナまたはセンサ、１３は波形整形回路、１４は電気／
光信号変換回路、１．５．１６は光／電気信号変換回路
、１７は時間差計測回路、１８は比較標定回路部、２０
．２１は出力用光ファイバ　２２．２３は入力用光ファ
イバ　２４は光合分岐器、２５は方向性結合器、３１は
送電線、３２は０ＰＧＷ、３３は鉄塔、３４は電源、３
５は表示装置である。 ｅ〜ｆニドリカ゛パルス 第１図 送電線途中で故障に伴い発生し？、−１−ノ″の時間経
過と進行の説明図第３図 第２図 （ａ）故障に伴う発生サージ゛の波形例第４図 （ｂ）発生サーゾ゛の伝播による変形波形例トシ゛波影
図 第７図 （ａ）左右それぞれ２本の使用例 本実施例による光７ｙ（Ａ”連係方法の例示第９図 ベ− 本実施例による各種設備、装置類の構成第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバが併設されている送電線の故障位置標定
   装置において、 送電線に沿う３箇所以上のポイントに送受信装置を設け
   、 該送受信装置が、 故障発生に伴うポイントへのサージの到来を検知する手
   段と、 その検知により、検知した一のポイントからサージ検知
   光信号を左右の他のポイントへ上記光ファイバを通して
   送信する手段と、 左右の他のポイントからのサージ検知光信号を受信する
   手段と、 故障発生に伴う上記サージ到来検知と、左右の他のポイ
   ントから受信した複数のサージ検知光信号との時間的順
   序及び時間差をそれぞれ検出して、これらの検出結果か
   ら送電線の故障位置を標定する手段と を備えていることを特徴とする送電線故障位置標定装置
   。 ２、送電線に沿う３箇所以上のポイントで、これらのポ
   イントへの故障発生に伴うサージの到来を検知し、 着目ポイントに隣接する左右のポイントで上記サージの
   到来を検知したとき、着目ポイントへサージ検知光信号
   を送出し、 着目ポイントでの上記サージの到来検知と、上記隣接す
   る左右のポイントからのサージ検知光信号の検知との時
   間的順序及び時間差を検出して、故障発生位置を標定す
   るようにしたことを特徴とする送電線故障位置標定方法
   。