JPH0668534B2 - 送電線路の事故区間標定装置 - Google Patents
送電線路の事故区間標定装置Info
- Publication number
- JPH0668534B2 JPH0668534B2 JP60125607A JP12560785A JPH0668534B2 JP H0668534 B2 JPH0668534 B2 JP H0668534B2 JP 60125607 A JP60125607 A JP 60125607A JP 12560785 A JP12560785 A JP 12560785A JP H0668534 B2 JPH0668534 B2 JP H0668534B2
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- Japan
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- current
- optical fiber
- magnetic flux
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の背景と目的］ 本発明は、架空送電線路に地絡事故が発生した場合に、
その事故区間を標定する送電線路の事故区間標定装置に
関するものである。
その事故区間を標定する送電線路の事故区間標定装置に
関するものである。
送電線路には、地絡事故が起きないように種々の対策が
施されているが、地絡事故を完全になくすまでには至っ
ていない。
施されているが、地絡事故を完全になくすまでには至っ
ていない。
従って、万一このような事故が発生した場合を考慮し、
事故発生位置を速やかに標定し早急に復旧工事が行い得
るようにすることが次善の課題となっている。従来、こ
のような地絡事故の故障点を標定するのには、変電所か
ら送電線路の事故相にパルス電流を伝送し、故障点から
の反射波の到達時間を検出する等して故障点を標定する
方式等が採用されているが、この方式では、送電線路に
分岐線路等があると、分岐点等でパルス反射が生じて故
障点を検出できなかったり、する欠点を有しており、そ
の他にも区間標定精度が余り良くないという問題を有し
ていた。
事故発生位置を速やかに標定し早急に復旧工事が行い得
るようにすることが次善の課題となっている。従来、こ
のような地絡事故の故障点を標定するのには、変電所か
ら送電線路の事故相にパルス電流を伝送し、故障点から
の反射波の到達時間を検出する等して故障点を標定する
方式等が採用されているが、この方式では、送電線路に
分岐線路等があると、分岐点等でパルス反射が生じて故
障点を検出できなかったり、する欠点を有しており、そ
の他にも区間標定精度が余り良くないという問題を有し
ていた。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、送
電線路の事故区間の標定精度を大幅に向上させることの
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。
電線路の事故区間の標定精度を大幅に向上させることの
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。
［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、架空送電線路に
架設した架空地線に、ニッケル等の磁歪膜を被膜して成
る光ファイバを挿着し、この架空地線の線路には、この
架空地線に流れる地絡電流を磁束変換して前記光ファイ
バに磁歪効果を与える電流・磁束変換器が適宜距離をお
いて多数配設し、更に前記光ファイバの端部には、前記
光ファイバ中に光パルスを発射する光パルス発射手段
と、この光パルスの反射波を検出する光検出手段と、こ
の光検出信号を入力し前記光パルスの反射波強度分布を
演算して送電線路の地絡点を標定する標定演算手段を設
けて標定装置を構成したものである。
架設した架空地線に、ニッケル等の磁歪膜を被膜して成
る光ファイバを挿着し、この架空地線の線路には、この
架空地線に流れる地絡電流を磁束変換して前記光ファイ
バに磁歪効果を与える電流・磁束変換器が適宜距離をお
いて多数配設し、更に前記光ファイバの端部には、前記
光ファイバ中に光パルスを発射する光パルス発射手段
と、この光パルスの反射波を検出する光検出手段と、こ
の光検出信号を入力し前記光パルスの反射波強度分布を
演算して送電線路の地絡点を標定する標定演算手段を設
けて標定装置を構成したものである。
このような構成によれば、送電線路に地絡事故が生じ架
空地線に地絡電流が流れると、電流・磁束変換手段を介
して光ファイバに磁歪応力の加わることになり、光ファ
イバの磁歪応力の加わる部分の光散乱強度が高まり、こ
の部分の光反射強度が増大する。従って、この光ファイ
バ中に光パルス発射手段を介して光パルスを発射する
と、その光パルスの反射強度が光ファイバの磁歪応力の
加わる部分で高まり、送電線路中の光反射強度分布を知
ることができ、この光反射強度分布中の光反射強度の増
大した箇所を演算すれば地絡事故の地点を地点を標定す
ることができる。
空地線に地絡電流が流れると、電流・磁束変換手段を介
して光ファイバに磁歪応力の加わることになり、光ファ
イバの磁歪応力の加わる部分の光散乱強度が高まり、こ
の部分の光反射強度が増大する。従って、この光ファイ
バ中に光パルス発射手段を介して光パルスを発射する
と、その光パルスの反射強度が光ファイバの磁歪応力の
加わる部分で高まり、送電線路中の光反射強度分布を知
ることができ、この光反射強度分布中の光反射強度の増
大した箇所を演算すれば地絡事故の地点を地点を標定す
ることができる。
［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示す事故区間標定装置の
システム構成図であり、１は送電線路の鉄塔、２は送電
線路、３は送変電所、４は送電線路２の架空地線であ
る。架空地線４は、第２図に示すようなアルミ線，鉄線
等の複体で構成される架空地線用の導体４１と、気密保
持用のアルミ管等で構成される光ファイバ収納管４２
と、光ファイバ収納管に収納された磁束検出用の光ファ
イバ４３から成る。また、光ファイバ４３は、第３図に
示すように石英等で構成されるコア４３１，クラッド４
３２を一体化し、クラッド４３２の外周面に磁歪効果の
優れたニッケル等を被膜して磁歪膜４３３を形成すると
共に、磁歪膜４３３の外周面にプラスチック等のジャケ
ット４３４を被覆して成るものであり、この光ファイバ
４３を設けることのにより、架空地線４を光ファイバ複
合架空地線としている。
システム構成図であり、１は送電線路の鉄塔、２は送電
線路、３は送変電所、４は送電線路２の架空地線であ
る。架空地線４は、第２図に示すようなアルミ線，鉄線
等の複体で構成される架空地線用の導体４１と、気密保
持用のアルミ管等で構成される光ファイバ収納管４２
と、光ファイバ収納管に収納された磁束検出用の光ファ
イバ４３から成る。また、光ファイバ４３は、第３図に
示すように石英等で構成されるコア４３１，クラッド４
３２を一体化し、クラッド４３２の外周面に磁歪効果の
優れたニッケル等を被膜して磁歪膜４３３を形成すると
共に、磁歪膜４３３の外周面にプラスチック等のジャケ
ット４３４を被覆して成るものであり、この光ファイバ
４３を設けることのにより、架空地線４を光ファイバ複
合架空地線としている。
５は、架空地線４の鉄塔１近傍に径間ごとに夫々設置し
た電流・磁束変換器であり、この変換器５は、第４図に
示すように架空地線４の外周囲に嵌装した変成器５１
と、この変成器５１の２次巻線５２をダイオード５３を
介して巻付けた磁束発生用の鉄心５４から成るもので、
架空地線４の導体４１に地絡電流が流れると変成器５１
に２次電流が流れ。鉄心５４を介して光ファイバ４３に
垂直方向に磁束４が発生するように構成されている。
た電流・磁束変換器であり、この変換器５は、第４図に
示すように架空地線４の外周囲に嵌装した変成器５１
と、この変成器５１の２次巻線５２をダイオード５３を
介して巻付けた磁束発生用の鉄心５４から成るもので、
架空地線４の導体４１に地絡電流が流れると変成器５１
に２次電流が流れ。鉄心５４を介して光ファイバ４３に
垂直方向に磁束４が発生するように構成されている。
６は、架空地線４の光ファイバ４３と光学的に結合した
事故区間標定器で、この標定器６は、第５図に示すよう
に、光ファイバ４３に光パルスを発射する光パルス発射
器６１と、方向性結合器６２と、光パルスの反射光を方
向性結合器６２を介して検出する光検出器６３と、この
光反射信号を電気信号に変換しその信号のパルス発生状
況から故障点を演算する演算器６４から成るものであ
る。
事故区間標定器で、この標定器６は、第５図に示すよう
に、光ファイバ４３に光パルスを発射する光パルス発射
器６１と、方向性結合器６２と、光パルスの反射光を方
向性結合器６２を介して検出する光検出器６３と、この
光反射信号を電気信号に変換しその信号のパルス発生状
況から故障点を演算する演算器６４から成るものであ
る。
次に、本実施例の作用について説明する。
例えば、第６図に示すように、送電線路２のＸ点で地絡
事故が発生すると、架空地線４の導体４１中には地絡電
流が地絡点Ｘを境に左右方向Ａ，Ｂに流れるので、架空
地線４の各径間に設けた電流・磁束変換器５の変成器５
１にダイオード５３を介して２次電流が流れ、磁束鉄心
５４が励磁される。磁束鉄心５４の励磁により磁束が架
空地線４に挿着した光ファイバ４３の磁歪膜４３３に当
り、光ファイバ４３に歪応力が加わる。斯る状態時に、
標定器６から単一パルス光を光ファイバ４３中に発射す
ると、光ファイバ４３の磁歪応力の加わる部分において
は光の散乱強度が高まっている為に、この磁歪部分の光
反射率が増大し、標定器６側に戻る反射光が増加する。
この反射光は、架空地線４の導体１中に流れる地絡電流
の大きさに比例する。
事故が発生すると、架空地線４の導体４１中には地絡電
流が地絡点Ｘを境に左右方向Ａ，Ｂに流れるので、架空
地線４の各径間に設けた電流・磁束変換器５の変成器５
１にダイオード５３を介して２次電流が流れ、磁束鉄心
５４が励磁される。磁束鉄心５４の励磁により磁束が架
空地線４に挿着した光ファイバ４３の磁歪膜４３３に当
り、光ファイバ４３に歪応力が加わる。斯る状態時に、
標定器６から単一パルス光を光ファイバ４３中に発射す
ると、光ファイバ４３の磁歪応力の加わる部分において
は光の散乱強度が高まっている為に、この磁歪部分の光
反射率が増大し、標定器６側に戻る反射光が増加する。
この反射光は、架空地線４の導体１中に流れる地絡電流
の大きさに比例する。
この反射光強度分布を第６図に示す。第６図中の横軸は
時間を示すものであるが、周知のように光の伝播速度と
時間の積が伝搬距離であるので、横軸は距離に対応し、
また電流・磁束変換器５を設置している位置で、光パル
スの反射光強度が変化（増大）することになる。更に、
電流・磁束変換器５の２次巻線５１にはダイオード５３
が設置されているために、該ダイオード５３に順方向の
電流が流れる場合において磁束発生用鉄心５４が励磁さ
れ、この時に反射光強度が増加し、逆方向電流の場合に
は、反射光強度は変化しない。ところで、架空地線１に
流れる地絡電流は、前述したように地絡点Ｘを境に左右
逆向きに流れるので、同一方向から見ると第７図に示す
ように位相が逆方向となる。したがって、ある時間の経
過点では、地絡点を境に片側の線路側に設けた電流・磁
束変換器５の部分だけが、その反射光強度が増大し（第
６図の実線部分Ｃ）、他方側の線路の反射光強度は変化
（増大）しない。また、この時間経過点より商用周波で
半波長分（５０Ｈｚのときは１０ms）づれた時間経過点
では、上記の場合と逆に、他方側線路の反射光強度が増
大する（第６図の点線部分Ｄ）。
時間を示すものであるが、周知のように光の伝播速度と
時間の積が伝搬距離であるので、横軸は距離に対応し、
また電流・磁束変換器５を設置している位置で、光パル
スの反射光強度が変化（増大）することになる。更に、
電流・磁束変換器５の２次巻線５１にはダイオード５３
が設置されているために、該ダイオード５３に順方向の
電流が流れる場合において磁束発生用鉄心５４が励磁さ
れ、この時に反射光強度が増加し、逆方向電流の場合に
は、反射光強度は変化しない。ところで、架空地線１に
流れる地絡電流は、前述したように地絡点Ｘを境に左右
逆向きに流れるので、同一方向から見ると第７図に示す
ように位相が逆方向となる。したがって、ある時間の経
過点では、地絡点を境に片側の線路側に設けた電流・磁
束変換器５の部分だけが、その反射光強度が増大し（第
６図の実線部分Ｃ）、他方側の線路の反射光強度は変化
（増大）しない。また、この時間経過点より商用周波で
半波長分（５０Ｈｚのときは１０ms）づれた時間経過点
では、上記の場合と逆に、他方側線路の反射光強度が増
大する（第６図の点線部分Ｄ）。
そして、このような反射光の変化状態は、架空地線４に
設けた光ファイバ４３を介して標定器６側に光伝搬さ
れ、光検出器６３で検出され、その光検出信号が電気信
号に変換されて演算器６４に伝送される。演算器６４で
は、この光検出信号の反射光パルスに対応した電気信号
パルスを計数して、この計数値から地絡点の送電線路区
間を演算して送電線路の地絡事故位置を標定することが
可能となる。
設けた光ファイバ４３を介して標定器６側に光伝搬さ
れ、光検出器６３で検出され、その光検出信号が電気信
号に変換されて演算器６４に伝送される。演算器６４で
は、この光検出信号の反射光パルスに対応した電気信号
パルスを計数して、この計数値から地絡点の送電線路区
間を演算して送電線路の地絡事故位置を標定することが
可能となる。
本実施例によれば、次の利点を有する。
(1)従来のパルス型標定装置のように、高圧送電線にパ
ルス電流を発射させる必要がないので、高電圧用パルス
発射装置が不要となり、しかも光ファイバ１本で地絡事
故地点を検出することができるので全体としての設置コ
ストが安価となり、(2)しかも、電流・磁束変換器の設
置数を増すだけで、地絡電流の大きさ、位相状態をあら
わす送電線路の分布状況を精度よく検出することができ
るので、地絡事故の標定精度を向上させることができ、
(3)更に、送電線路に分岐線路を有していても、磁束検
出用の光ファイバを送電線の分岐数に応じて設置すれば
全ての送電線路の地絡事故分布を監視することができ
る。
ルス電流を発射させる必要がないので、高電圧用パルス
発射装置が不要となり、しかも光ファイバ１本で地絡事
故地点を検出することができるので全体としての設置コ
ストが安価となり、(2)しかも、電流・磁束変換器の設
置数を増すだけで、地絡電流の大きさ、位相状態をあら
わす送電線路の分布状況を精度よく検出することができ
るので、地絡事故の標定精度を向上させることができ、
(3)更に、送電線路に分岐線路を有していても、磁束検
出用の光ファイバを送電線の分岐数に応じて設置すれば
全ての送電線路の地絡事故分布を監視することができ
る。
第８図は、第１図の地絡事故標定システムに使用する電
流・磁束変換器の変形例を示すもので、前述した実施例
と同一符号は同一部分を示すものである。そして本例で
は、各鉄塔１において光ファイバ複合架空地線４を切断
し、この内部に挿着された磁束検出用の光ファイバ４３
を取出し、この光ファイバ４３と同一構成の光ファイバ
４３′を追加接続し、これをコイル状にして磁束発生用
の鉄心５４の間に介挿させて成るものである。
流・磁束変換器の変形例を示すもので、前述した実施例
と同一符号は同一部分を示すものである。そして本例で
は、各鉄塔１において光ファイバ複合架空地線４を切断
し、この内部に挿着された磁束検出用の光ファイバ４３
を取出し、この光ファイバ４３と同一構成の光ファイバ
４３′を追加接続し、これをコイル状にして磁束発生用
の鉄心５４の間に介挿させて成るものである。
斯る構成によれば、磁束検出用の光ファイバ４３′をよ
り長くすることができるので、光ファイバ４３′が磁束
発生用鉄心５４の磁束とより一層触れ合うことになり、
地絡電流に対する反射光感度を増大させることができ
る。
り長くすることができるので、光ファイバ４３′が磁束
発生用鉄心５４の磁束とより一層触れ合うことになり、
地絡電流に対する反射光感度を増大させることができ
る。
なお、以上の実施例において、架空地線４が２条以上設
置された送電線路では、前記した地絡事故標定装置を２
組設置し、各電流・磁束変換器５内のダイオード５３の
向きを互いに逆方向に設置すれば、地絡電流をいずれか
の標定装置で検出できるために、地絡電流の全位相の検
出が可能になる。また、第８図の実施例においても、磁
束検出用光ファイバ３４を２本設置し、これらの光ファ
イバ４３に対応する各標定装置を設ければ、同様の機能
を発揮することができる。
置された送電線路では、前記した地絡事故標定装置を２
組設置し、各電流・磁束変換器５内のダイオード５３の
向きを互いに逆方向に設置すれば、地絡電流をいずれか
の標定装置で検出できるために、地絡電流の全位相の検
出が可能になる。また、第８図の実施例においても、磁
束検出用光ファイバ３４を２本設置し、これらの光ファ
イバ４３に対応する各標定装置を設ければ、同様の機能
を発揮することができる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、地絡事故の位置を磁歪効
果を有する光ファイバ及び光パルス伝送手段等を介して
正確に標定することができるので、送電線路の地絡事故
位置の標定精度を大幅に向上させることができる。
果を有する光ファイバ及び光パルス伝送手段等を介して
正確に標定することができるので、送電線路の地絡事故
位置の標定精度を大幅に向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図，第２
図は上記実施例に用いる架空地線の横断面図，第３図は
上記実施例に用いる光ファイバの横断面図，第４図は上
記実施例に用いる電流・磁束変換器の概略構成図，第５
図は上記実施例に用いる事故標定手段と光ファイバの接
続状態を示す概略構成図，第６図及び第７図は上記実施
例における地絡事故時の動作説明図，第８図は上記実施
例に用いる電流・磁束変換器の他の変形例を示す概略構
成図である。 ２……架空送電線路，４……架空地線， ４３……光ファイバ，４３３……磁歪膜， ５……電流・磁束変換器，５１……変成器， ５３……ダイオード，５４……磁束発生用鉄心， ６……標定器，６１……光パルス発射器， ６３……光検出器，６４……標定演算手段．
図は上記実施例に用いる架空地線の横断面図，第３図は
上記実施例に用いる光ファイバの横断面図，第４図は上
記実施例に用いる電流・磁束変換器の概略構成図，第５
図は上記実施例に用いる事故標定手段と光ファイバの接
続状態を示す概略構成図，第６図及び第７図は上記実施
例における地絡事故時の動作説明図，第８図は上記実施
例に用いる電流・磁束変換器の他の変形例を示す概略構
成図である。 ２……架空送電線路，４……架空地線， ４３……光ファイバ，４３３……磁歪膜， ５……電流・磁束変換器，５１……変成器， ５３……ダイオード，５４……磁束発生用鉄心， ６……標定器，６１……光パルス発射器， ６３……光検出器，６４……標定演算手段．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−164936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−163097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215569（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】架空送電線路に架設した架空地線に、ニッ
ケル等の磁歪膜を被膜して成る光ファイバが挿着されて
おり、この架空地線には、該架空地線に流れる地絡電流
を磁束変換して前記光ファイバに磁歪効果を与える電流
・磁束変換器が適宜距離をおいて多数配設されており、
更に前記光ファイバの端部には、前記光ファイバ中に光
パルスを発射する光パルス発射手段と、該光パルスの反
射波を検出する光検出手段と、この光検出信号を入力し
前記光パルスの反射波強度分布を演算して送電線路の地
絡点を標定する標定演算手段が設けられていることを特
徴とする送電線路の事故区間標定装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記電流
・磁束変換器は、前記架空地線に流れる地絡電流を２次
電流に変換する変成器と、この２次電流を介して励磁さ
れる磁束発生用の鉄心とから成り、この磁束発生用の鉄
心は、その磁束が前記架空地線に設けた前記光ファイバ
に垂直に交叉するように設けられていることを特徴とす
る送電線路の事故区間標定装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記変成
器の２次巻線は、該巻線中に２次電流を一方向のみに流
すダイオードを有していることを特徴とする送電線路の
事故区間標定装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第２項において、前記架空
地線は複数条架設して成り、且つ前記電流・磁束変換器
は２組から構成され、これらの電流・磁束変換器が前記
複数条の架空地線の中の２条に夫々別個に配設されてお
り、更に前記各電流・磁束変換器を構成する前記変成器
の２次巻線には、該巻線中に流れる電流を一方向のみに
流すダイオードが互いに極性を反対にして設けられてい
ることを特徴とする送電線路の事故区間標定装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第２項において、前記架空
地線内の前記光ファイバが前記電流・磁束変換器の設置
位置で切断されて、この光ファイバの切断端部の夫々に
は該ファイバと同様に磁歪膜を被膜してなるコイル状の
光ファイバが接続されており、該光ファイバが前記電流
・磁束変換器の磁束発生用の鉄心の間に介挿されている
ことを特徴とする送電線路の事故区間標定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125607A JPH0668534B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 送電線路の事故区間標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125607A JPH0668534B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 送電線路の事故区間標定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283850A JPS61283850A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0668534B2 true JPH0668534B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=14914299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60125607A Expired - Lifetime JPH0668534B2 (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 送電線路の事故区間標定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668534B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5749306B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-07-15 | 電源開発株式会社 | 特異点標定装置 |
| CN104655987B (zh) * | 2015-02-28 | 2017-08-11 | 武汉大学 | 一种基于opgw光偏振态的输电线路雷击点定位新方法 |
| GB201505082D0 (en) | 2015-03-25 | 2015-05-06 | Optasense Holdings Ltd | Detecting failure locations in power cables |
| CN105606626A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-05-25 | 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司 | 10kV配电线路破损检测方法 |
| CN106052911A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-10-26 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种变压器绕组应力监测装置及其监测方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163097A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-27 | 古河電気工業株式会社 | 光フアイバ感知線 |
| JPS58215569A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Hitachi Cable Ltd | 落雷区間検知方法 |
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-
1985
- 1985-06-10 JP JP60125607A patent/JPH0668534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61283850A (ja) | 1986-12-13 |
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