JPH0599976A - 架空送電線故障方向標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】平常時は作業に対しても安全で、しかも架空地
線本来の避雷機能を維持し、異常時は特定鉄塔を境界点
として送電線の故障発生区間が存在する方向を極めて正
確に標定する。 【構成】特定鉄塔３２に隣接する電源側径間の架空地線
２１の片側端を絶縁支持すると共に、送電線路に電気事
故が発生した場合に遮断される電気ヒューズ８で接地す
る。特定鉄塔３２に隣接する負荷側径間の架空地線２２
にこれに流れる電流を計測する電流センサ４を設ける。
電気事故が特定鉄塔３２よりも電源側で発生したときセ
ンサ検出電流値は小さく、電気事故が特定鉄塔よりも負
荷側で発生したときセンサ検出電流値は大きくなる。し
たがって、電気事故が発生した場合に架空地線２２に流
れる電流を計測することにより、電気事故の発生位置が
特定鉄塔３２の電源側か負荷側かを標定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架空送電線の故障方向
標定装置、特に送電線路の中間の特定鉄塔を境界として
左右いずれの区間に電気故障が発生したかを判定する故
障方向標定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】送電線の事故発生位置を検出する方法と
して、従来は、例えばサージ受信ＦＬ、パルスレーダ式
ＦＬ等のいわゆるフォールトロケータ（ＦＬ）が採用さ
れている。これらは、いずれも変電所等の送電線両端に
おいて故障サージ等の到達時間を計測し、故障点までの
距離を算出するものである。又、最近では、送電端で計
測した故障直後の電圧、電流から故障点までのインピー
ダンスを算出して距離に換算するいわゆるデジタルＦＬ
も開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来採用されているＦ
Ｌでは、装置規模が大きく高価なものになるとともに、
基本的に変電所等の検出端から故障点までの距離を標定
するものであるため、例えば保守業務上の担当境界点の
どちら側に発生した故障であるかといった厳密な精度は
得難いのが現状である。

【０００４】すなわち、万一送電線故障が発生した場合
には、先ず最初にどの事業所の担当区間であるかを知る
ことが事後の対応作業上必要不可欠であるにもかかわら
ず、前記した従来技術では、特に境界点近傍に発生した
故障に対して必要な区間判別精度が得られないという難
点があった。

【０００５】この理由は、変電所等の送電線の端部で計
測しうる情報のみを使用して長距離に及ぶ送電線途中に
発生した故障点を探知しようとするためであり、送電線
の途中の情報を使用していないことに起因している。

【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、正確な故障発生方向の標定を可能とする送電
線故障方向標定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の架空送電故障方
向標定装置は、故障方向の境界をなす送電線路途中の鉄
塔を特定鉄塔とし、この特定鉄塔に隣接する電源側径間
の架空地線の少なくとも片端を絶縁して鉄塔に支持する
ことにより、これを非接地とする。その代り、この絶縁
した架空地線は鉄塔との間を電流ヒューズ等からなる自
動遮断器でバイパス接続することにより接地する。自動
遮断器は送電線路に地絡事故等の電気事故が発生した場
合に、その導通が遮断される。

【０００８】特定鉄塔に隣接する負荷側径間の架空地線
にはこれに流れる電流を計測する電流センサを設ける。
これにより、平常時は、架空地線本来の機能を確保した
うえで、故障発生時に電流センサに流れる電流を検出す
ることによって、特定鉄塔を境界とした電源側または負
荷側のいずれかの方向に故障が発生したかを判定するよ
うにしたものである。

【０００９】

【作用】特定鉄塔よりも電源側で電気事故が起きた場合
において、その故障点が電源寄りのときは小さな誘導電
流しか誘起されないため電流センサにより検出される架
空地線電流は小さく、また、故障点が特定鉄塔寄りのと
きは自動遮断器が遮断するため小さい。

【００１０】一方、特定鉄塔よりも負荷側で電気事故が
起きた場合において、その故障点が特定鉄塔寄りのとき
は自動遮断器が遮断するが、大きな誘導電流が誘起され
るため電流センサにより検出される架空地線電流は大き
く、また、故障点が負荷側寄りのときは電流センサによ
り検出される架空地線電流は比較的大きい。

【００１１】従って、特定鉄塔に隣接する負荷側径間の
架空地線に流れる電流を電流センサで計測することによ
り、特定鉄塔を境に、いずれの区間で事故が起きたかを
判定することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜４を用いて説
明する。

【００１３】図１は、本発明送電線故障方向標定装置の
一実施例を示すシステム構成図であり、図２は、その装
置構成図である。

【００１４】鉄塔３１，３２によって支持された送電線
１の上部に架空地線（ＧＷ）２０，２１，２２が架設さ
れている。鉄塔３２は、判別すべき送電線故障方向の境
界点にあたり、これを特定鉄塔３２と呼ぶ。送電線路の
電源側の隣接鉄塔３１との径間のＧＷ２１は、特定鉄塔
３２側の引き留め部において絶縁部２３によって特定鉄
塔３２に絶縁支持されている。この絶縁部２３の両端
は、平常時のＧＷ２１に流れる誘導電流値に対しては動
作しない特性を有する電流ヒューズ８によってバイパス
されており、送電線１（本線）への落雷防止を目的とし
た通常のＧＷの機能を有している。なお、絶縁部２３は
特定鉄塔３２と反対側の鉄塔３１側の引き留め部に設け
ても、あるいは両側に設けてもよい。

【００１５】また、特定鉄塔３２の負荷側の隣接鉄塔と
の径間ＧＷ２２には、分割してＧＷ２２に装着可能な貫
通型電流トランス（ＣＴ）から成る電流センサ４が設置
されており、平常時は、送電線１からの誘導電流を検知
する。電流センサ４の出力は、特定鉄塔３２に配設した
光信号変換回路５によって光信号に変換され、光ファイ
バ６１を通して判定回路７に送られる。判定回路７によ
る判定結果は、別の光ファイバ６２により遠隔地点、例
えば保守担当事業所に設置された遠方監視装置９に送ら
れ、その結果が表示される。

【００１６】図３は、電流ヒューズ４の特性例を示した
ものであり、送電線が正常に運転されているときに流れ
るＧＷ電流値に対しては動作せず（図３（ａ））、異常
運転時に流れる大きなＧＷ電流値に対して、例えば正常
電流の２倍程度の電流が１〜２サイクル流れたときに動
作する（図３（ｂ））。即ち、送電線路に地絡故障等の
電気故障が発生したとき導通を遮断する特性を有してい
る。

【００１７】図４は、本実施例の送電線故障方向標定装
置の動作を示す送電線に沿った電流分布の説明図であ
る。電気故障が特定鉄塔３２よりも電源側で発生したと
きセンサ検出電流値は小さく、電気故障が特定鉄塔より
も負荷側で発生したときセンサ検出電流値は大きくな
る。なお、ここでは２をＧＷの総括番号、３を鉄塔の総
括番号としている。

【００１８】図４（ａ）に示すように、送電線が正常に
運転されているときにはＧＷ２１，２２には鉄塔及び大
地を介した閉回路を形成することによる送電線１からの
誘導による比較的小さな電流が流れている。

【００１９】今、図４（ｂ）に示すように電流センサ４
を設置した特定鉄塔３２よりも電源側で、且つ特定鉄塔
３２よりも電源寄りの送電線路に地絡故障等の電気故障
が発生した場合、本線には電源側から故障点まで故障電
流が流れる。この故障電流による誘導により、各鉄塔３
により多点接地されたＧＷ２には大きなＧＷ電流が流れ
るが、故障点から遠い特定鉄塔３２の直前のＧＷ２１並
びに電流センサ４が取付けられているＧＷ２２には、図
４（ａ）に示したＧＷ電流と同等の小さな電流が流れる
ことから、故障方向の判定は明確である。

【００２０】一方、図４（ｃ）は、特定鉄塔３２より電
源側であって、且つ鉄塔３２寄りで故障が発生した場合
の本線電流とＧＷ電流を示したものである。もし、ＧＷ
２１が絶縁されておらず通常の鉄塔部と同様に特定鉄塔
３２に電気的接続されている場合には、故障点から近い
ため図４（ｃ）の図中に点線で示す通り、ＧＷ２１，２
２のいずれのＧＷにも比較的大きい電流が流れるため故
障方向判定が不明確になる。しかし、ＧＷ２１を絶縁し
て、その絶縁部２３の両端に、正常時の電流には動作せ
ずに、大きな電流が１〜２サイクル流れたときに動作す
る電流ヒューズ８が取付けられていれば、図４（ｃ）に
示したように電流センサ４の設置されたＧＷ２２には故
障発生後１〜２サイクルの間は、図４（ｃ）の点線に示
す電流が流れるが、その後は、ヒューズ８が溶断して特
定鉄塔３２の直前のＧＷ２１が絶縁されるため、ＧＷ電
流２２には図４（ａ）に示したＧＷ電流と同等程度の、
実線で示す小さな電流しか流れなくなり、故障方向の判
定が明確になる。

【００２１】一方、特定鉄塔３２よりも負荷側で電気故
障が発生した場合には、図４（ｄ），（ｅ）に示すよう
に、電流センサ４の設置されたＧＷ２２に、本線電流か
らの誘導による大きいＧＷ電流が流れる。即ち、特定鉄
塔３２寄りで故障が発生した場合は、ヒューズ８が溶断
しても大きな誘導電流が流れ（図４（ｄ))、負荷寄りで
故障が発生した場合は、図４（ｃ）の点線で示したよう
な比較的大きな電流が流れる（図４（ｅ))。

【００２２】従って、電源側又は負荷側いずれで電気故
障が発生する場合でも、電流センサ４でＧＷ２２の電流
を監視しておくことにより、特定鉄塔３２を境にして、
左右いずれの方向で故障が発生したかを、極めて正確且
つ容易にしかも安全に判定することができる。

【００２３】なお、ヒューズで短絡せずに絶縁だけして
おく方法も考えられるが、そうすると絶縁されたＧＷに
は常時電圧が発生するようになるため、安全上何等かの
対策が必要となるが、本実施例のように絶縁部をヒュー
ズで短絡するようにすれば、その対策が不要となる。

【００２４】ところで、電流ヒューズ８の鉄塔側にも、
電流ヒューズを流れる電流を計測する電流センサ４１を
設置して、常時、電流センサ４１からの出力を監視する
ようにすれば、電流ヒューズ８が電気的に接続状態にあ
るか、あるいは断線状態にあるかを把握して、電流ヒュ
ーズの交換時期を適格に捉えることができ、常に、ＧＷ
本来の機能を維持し、なおかつ、正確な故障方向判定が
可能になる。

【００２５】なお、上述した実施例では、判定回路７か
ら遠方監視装置９への伝送を光ファイバ６２によって行
ったが、その他の伝送手段、例えば電話回線あるいは無
線によって伝送することもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の送電線故障方向標定装置によれ
ば、平常時は、作業に対しても安全でしかも架空地線本
来の避雷機能を維持したまま、特定鉄塔を境界点とし
て、送電線の故障発生区間が存在する方向を極めて正確
に標定することができ、しかも簡易且つ安価な構成によ
って実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送電線故障方向標定装置の一実施例を
示す概略図。

【図２】本実施例による標定装置の構成を示すブロック
図。

【図３】本実施例の電流ヒューズの特性図。

【図４】本実施例の動作を示す送電線に沿った電流分布
の説明図。

【符号の説明】

１ 送電線 ２，２１，２２ 架空地線（ＧＷ） ２３ 絶縁部 ３ 鉄塔 ３１ 隣接鉄塔 ３２ 特定鉄塔 ４，４１ 分割式貫通型電流トランス（ＣＴ）からなる
電流センサ ５ 光信号変換回路 ６１，６２ 光ファイバ ７ 判定回路 ８ 電流ヒューズ ９ 遠方監視装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各鉄塔部で接地された架空地線を有する送
   電線路において、標定すべき送電線故障方向の境界点と
   なる送電線路途中の鉄塔を特定鉄塔とし、この特定鉄塔
   に隣接する電源側径間の架空地線の少なくとも片側端を
   絶縁支持すると共に、送電線路に地絡事故等の電気事故
   が発生した場合に遮断される自動遮断器で接地し、特定
   鉄塔に隣接する負荷側径間の架空地線にこれに流れる電
   流を計測する電流センサを設け、電気事故が発生した場
   合に架空地線に流れる電流を計測することにより、電気
   事故の発生位置が特定鉄塔の電源側か負荷側かを標定す
   ることを特徴とする架空送電線故障方向標定装置。
2. 【請求項２】特定鉄塔に隣接する電源側径間に、前記自
   動遮断器に流れる電流を計測する電流センサを設け、自
   動遮断器の動作を監視することを特徴とする請求項１に
   記載の送電線故障方向標定装置。
3. 【請求項３】電流センサの出力を光信号に変換し、光フ
   ァイバによって鉄塔上に設置した標定装置あるいは表示
   装置に伝送することを特徴とする請求項１または２に記
   載の送電線故障方向標定装置。