JPH07274384A - 送電線の事故判別装置及び事故判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】送電線における事故の発生を予測するととも
に、事故原因を予測する。 【構成】電流センサ８により送電線１に流れる事故電流
が検出され、ＣＰＵ１０により検出された事故電流はＦ
ＦＴ演算される。この演算により、特定周波数成分の検
出データが抽出される。そして、ＣＰＵ１０により特定
周波数成分の検出データと、予めメモリ１１に記憶され
た事故電流波形に基づく電流の比較データとが比較さ
れ、両電流データが同一もしくは近似する場合には事故
の予測若しくは予測され得る事故原因が判別される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、送電線に発生する事
故の予測もしくは事故原因を判別する送電線の事故判別
装置及び事故判別方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 従来、例えば送電線路にはスター結線
されたトランスが設けられ、スター結線の中性点には中
性線が接地されている。この中性線には中性接点接地抵
抗器を介して電流センサが設けられ、電流センサにより
零相出力が検出される。すなわち、理想的な送電線にお
いては、中性点における電圧が０となる。一方、地絡事
故が送電線に発生すると、中性点接地抵抗に事故電流が
流れ、リレーが作動し、カルパンチェで地絡電流の発生
時間、地絡電流の波形を記録している。そして、作業者
は保存された波形データに基づいて送電線における地絡
事故の記録を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、実際の送
電線では各相対地静電容量は異なっているため中性点残
留電圧があり、中性点の電圧は０とはならず、微量な電
流が中性点接地抵抗に流れているが、従来の前記電流セ
ンサでは微量な地絡電流までも検出することができず、
地絡事故が発生してから生じる低周波数の地絡電流しか
検出できない。そのため、地絡事故の兆候となる微地絡
電流を検出することができないため、地絡事故発生の危
険性を予測することができない。

【０００４】また、地絡事故が発生した際においても、
従来の電流センサでは低周波数の地絡電流しか検出でき
ないので、地絡事故原因をより詳細に判別することは難
しいという問題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的とするところは、送
電線における事故の発生の可能性を予測するとともに、
事故原因を予測することができる送電線の事故判別装置
及び事故判別方法を提供することにある。また、他の目
的として、送電線において事故が発生した際、事故原因
を高確率で判別できる送電線の事故判別装置及び事故判
別方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本発明は上記問題点を
解決するため、請求項１に記載の発明によれば、送電線
の電流を検出する検出手段と、前記電流に基づいて送電
線に事故が起こるか否かを予測する予測手段とを備えた
ことを要旨とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、送電線の
電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出さ
れた電流から特定周波数成分の電流を抽出する抽出手段
と、予測される事故電流波形に基づく電流のデータを記
憶した記憶手段と、特定周波数成分の電流と事故電流波
形に基づく電流とを比較し、両電流が同一もしくは近似
する場合に予測され得る事故原因を判別する判別手段と
を備えたことをことを要旨とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明によれば、送電線の
電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出さ
れた事故電流から特定周波数成分の電流を抽出する抽出
手段と、予測される事故電流波形に基づく事故電流のデ
ータを記憶した記憶手段と、特定周波数成分の事故電流
と事故電流波形に基づく電流とを比較し、両電流が同一
もしくは近似する場合に事故原因を判別する判別手段と
を備えたことを要旨とするものである。

【０００９】請求項４に記載の発明によれば、送電線の
電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出さ
れた電流から特定周波数成分の電流を抽出する抽出手段
と、前記特定周波数成分の電流が所定値を越えたか否か
を判断する判断手段とを備えたことを要旨とするもので
ある。

【００１０】請求項５に記載の発明によれば、前記検出
手段は零相電流を検出することを要旨とするものであ
る。請求項６に記載の発明によれば、送電線の電流を検
出し、前記電流から特定周波数成分の電流を抽出し、特
定周波数成分の電流が所定値を越えたか否かを判別する
ことを要旨とするものである。

【００１１】請求項７に記載の発明によれば、送電線に
流れる電流を検出し、前記電流から特定周波数成分の電
流を抽出し、特定周波数成分の電流と事故電流波形に基
づく電流とを比較して予測され得る事故原因を判別する
ことを要旨とするものである。

【００１２】請求項８に記載の発明によれば、送電線に
流れる事故電流を検出し、前記事故電流から特定周波数
成分の事故電流を抽出し、特定周波数成分の事故電流と
事故電流波形に基づく電流とを比較して事故原因を判別
することを要旨とするものである。

【００１３】請求項９に記載の発明によれば、電流の検
出は零相電流の検出であることを要旨とするものであ
る。

【００１４】

【作用】 請求項１に記載の発明によれば、検出手段に
より送電線に流れる電流が検出され、予測手段により電
流に基づいて送電線に事故が起こるか否かが予測され
る。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、検出手段
により送電線に流れる電流が検出され、抽出手段により
検出された電流から特定周波数成分の電流が抽出され
る。そして、判別手段により特定周波数成分の電流と、
記憶手段に記憶された事故電流波形に基づく電流のデー
タとが比較され、両電流が同一もしくは近似する場合に
は予測され得る事故原因が判別される。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、検出手段
により送電線に流れる事故電流が検出され、抽出手段に
より検出された事故電流から特定周波数成分の電流が抽
出される。そして、判別手段により特定周波数成分の事
故電流と、記憶手段に記憶された事故電流波形に基づく
電流のデータとが比較され、両電流が同一もしくは近似
する場合には予測され得る事故原因が判別される。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、検出手段
により送電線に流れる電流が検出され、抽出手段により
検出手段により検出された電流から特定周波数成分の電
流が抽出される。そして、判別手段により特定周波数成
分の電流が所定値を越えたか否かを判別される。この判
別により送電線に事故が起こるか否かの予測が可能とな
る。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４に記載の検出手段により送電線に流れる零相
電流が検出される。請求項６に記載の発明によれば、送
電線に流れる電流を検出し、前記電流から特定周波数成
分の電流を抽出する。そして、特定周波数成分の電流が
所定値を越えたか否かを判別する。この判別により送電
線に事故が起こるか否かが予測される。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、送電線に
流れる電流を検出し、前記電流から特定周波数成分の電
流を抽出する。そして、特定周波数成分の電流と事故電
流波形に基づく電流とを比較して予測され得る事故原因
を判別する。

【００２０】請求項８に記載の発明によれば、送電線に
流れる零相の事故電流を検出し、前記事故電流から特定
周波数成分の事故電流を抽出する。そして、特定周波数
成分の事故電流と事故電流波形に基づく電流とを比較し
て事故原因を判別する。

【００２１】請求項９に記載の発明によれば、零相電流
の検出により事故原因を予測もしくは判別される。

【００２２】

【実施例】 以下、本発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１に示すように、三相からなる送
電線１には変圧器２が設けられている。この変圧器２に
おける一次側送電線３の結線方式はデルタ結線となって
おり、二次側送電線４はスター結線となっている。二次
側送電線４の中性点５には中性線６の一端が接続され、
その他端は中性点接地抵抗器７を介して接地されてい
る。中性点接地抵抗器７の接地側には検出手段としての
電流センサ８が取着されている。電流センサ８にはＡ／
Ｄ変換回路９を介して予測手段、抽出手段、記憶手段、
判別手段及び判断手段としての中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという）１０が接続されている。ＣＰＵ１０は前記
電流センサ８により検出された零相電流について予め指
定された次数でＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算し、特
定次数の電流のパワースペクトル値（以下、検出データ
という）を算出する。なお、本実施例において、前記次
数は１次から５０次（基本周波数からその基本周波数の
５０倍）のうち、任意の次数に設定可能となっている。

【００２３】前記ＣＰＵ１０にはメモリ１１が接続され
ている。前記メモリ１１には地絡事故の原因別の電流波
形に基づく電流のパワースペクトル値（以下、比較デー
タという）が書き込まれている。そして、地絡事故の発
生前で両データが同一もしくは近似している場合、ＣＰ
Ｕ１０は前記検出データと比較データとを比較し、地絡
事故の兆候を予測する。また、地絡事故が発生した場
合、ＣＰＵ１０は検出データと比較データとを比較し、
地絡事故原因についても判別する。

【００２４】地絡事故の原因としては、冠雪による地
絡、鳥獣による地絡、金属接触による地絡、碍子の汚損
による地絡、樹木による地絡等がある。これらの電流波
形には以下のような特色がある。例えば、図３に示すよ
うに、冠雪による微地絡の場合、０クロス付近で歪みを
生じる特色がある。また、図４に示すように、鳥獣によ
る地絡の場合、初期において乱れた波形を示すという特
色がある。さらに、図５に示すように、金属の接触によ
る地絡の場合、最初の波形が急峻な波形を示すという特
色がある。そして、これらの地絡波形は地絡原因毎に分
別され、ＦＦＴ演算して各次数毎に前記メモリ内に書き
込まれている。

【００２５】次に、上記のように構成された実施例にお
ける事故判別装置による地絡事故の予測について説明す
る。中性点５における二次側送電線４の中性点接地抵抗
器７に流れる零相電流が電流センサ８により検出され、
その電流波形はＡ／Ｄ変換回路９によりＡ／Ｄ変換され
る。続いて、ＣＰＵ１０による処理について図２に示す
フローチャートに従って説明する。二次側送電線４の中
性点接地抵抗器７には中性点の残留電圧による微電流が
流れており、ステップ１（以下、ステップをＳという）
で、微電流がしきい値（本実施例では２．５Ａ）を越え
ているか否かを判断し、越えている場合には、Ｓ２へ移
行する。Ｓ２でＣＰＵ１０は微電流をＦＦＴ演算し、例
えば３次数と５次数の検出データを算出する。

【００２６】次いで、Ｓ３でＣＰＵ１０は前記３次数と
５次数の検出データと比較データとを比較し、検出デー
タと同一なる比較データを抽出する。また、同一なる比
較データがない場合には検出データと近似する比較デー
タを抽出する。そして、Ｓ４で両データが同一もしくは
近似している場合には、予測され得る微地絡発生原因を
判別し、さらに、予測され得る地絡事故の可能性を予測
する。例えば、図３に示す冠雪等による微地絡電流に近
似している場合、ＣＰＵ１０は碍子等の冠雪により微地
絡が起きると予測し、図示しない表示部にその予測され
得る微地絡原因の旨を表示する。さらに、微地絡電流が
しきい値を越える頻度が高い場合、地絡事故の可能性を
予測する。また、Ｓ１において、微電流がしきい値以下
である場合、事故の兆候はないものと判断し、ＣＰＵ１
０は処理を終える。

【００２７】従って、微量な零相電流であっても３次数
及び５次数の検出データとして変換することにより、地
絡事故の兆候を予測し、かつその予測され得る地絡事故
原因は冠雪等による地絡事故である旨を知らせることが
できる。

【００２８】次に、二次側送電線４に地絡事故が発生し
た際、その地絡事故原因の判別について説明する。この
場合、既に地絡事故の発生後を前提としているので前記
Ｓ１の動作は省略される。Ｓ２でＣＰＵ１０は地絡電流
をＦＦＴ演算し、例えば３次数の検出データを算出す
る。続いて、Ｓ３でＣＰＵ１０は前記３次の検出データ
と比較データとを比較し、検出データと同一なる比較デ
ータを抽出する。また、同一なる比較データがない場合
には検出データと近似する比較データを抽出する。そし
て、Ｓ４で両データが図４に示す鳥獣による地絡事故に
同一もしくは近似している場合、ＣＰＵ１０は地絡事故
の原因を鳥獣による地絡事故等であると判断し、一次側
送電線３から二次側送電線４への電力供給を停止する。

【００２９】従って、二次側送電線４において地絡事故
が発生した際、高周波数の地絡電流を検出できるので、
地絡事故原因をより詳細に判別することができる。よっ
て、鳥獣等による地絡事故であることが判別されれば、
この地絡事故に対応した処理が迅速に行うことができ
て、事故からの復帰時間をも短縮することができる。

【００３０】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、例えば以
下のように適宜変更してもよい。 （１）上記実施例に示した地絡事故原因以外にも、鉄塔
に設けられた耐張碍子や懸垂碍子等の汚損による地絡事
故、送電線１に樹木が接触しておきる地絡事故等による
地絡事故に具体化してもよい。

【００３１】（２）前記第一及び第二実施例に示す電流
センサ８の代わりに光電流センサを使用し、光電流セン
サを中性点接地抵抗器７の充電側に設けてもよい。この
構成にすれば、高周波数の電流を検出することができ
る。

【００３２】（３）前記第一及び第二実施例では中性線
６に電流センサ８を設けたが、中性線以外にも、各相の
二次側送電線４に設けてもよい。この構成にすれば、測
定する二次側送電線４がスター結線以外の場合でも、各
相の零相出力を検出することができる。

【００３３】（４）前記第一及び第二実施例では二次側
送電線４に電流センサ８を設けたがこれ以外にも、一次
側送電線３に設けてもよい。この構成にすれば、一次側
送電線３における地絡事故の予測、予測され得る地絡事
故原因及び既に発生した地絡事故原因を判別することが
できる。

【００３４】（５）前記第一及び第二実施例における電
流センサ８はクランプ式の電流センサとしてもよい。こ
の構成にすれば、中性線６に対し容易に着脱することが
できる。

【００３５】（６）前記第一及び第二実施例では電流セ
ンサ８により零相電流を検出データとしたが、零相電流
以外の電流を検出するようにしてもよい。 （７）図６に示すように、前記電流センサ８にはフィル
タ１２を介してＡ／Ｄ変換器９を接続することも可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】 以上詳述したように 請求項１に記載
の発明によれば、送電線に事故が起こるか否かを予測す
ることができるという優れた効果を奏する。

【００３７】請求項２に記載の発明によれば、送電線に
おける事故原因を予測することができるという優れた効
果を奏する。請求項３に記載の発明によれば、送電線に
おける事故原因を判別することができるという優れた効
果を奏する。

【００３８】請求項４に記載の発明によれば、特定周波
数成分の電流が所定値を越えたか否かを判別することに
より、送電線に事故が起こるか否かを予測することがで
きるという優れた効果を奏する。

【００３９】請求項５に記載の発明によれば、地絡事故
の予測、予測され得る地絡事故原因もしくは既に発生し
た地絡事故原因を判別することができるという優れた効
果を奏する。

【００４０】請求項６に記載の発明によれば、特定周波
数成分の電流が所定値を越えたか否かを判別することに
より、送電線に事故が起こるか否かを予測することがで
きるという優れた効果を奏する。

【００４１】請求項７に記載の発明によれば、送電線に
おける事故原因を予測することができるという優れた効
果を奏する。請求項８に記載の発明によれば、送電線に
おける事故原因を判別することができるという優れた効
果を奏する。

【００４２】請求項９に記載の発明によれば、地絡事故
の予測、予測され得る地絡事故原因もしくは既に発生し
た地絡事故原因を判別することができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した一実施例における事故判
別装置の回路図である。

【図２】 同じく、ＣＰＵの処理を示すフローチャート
である。

【図３】 冠雪地絡による電流波形を示すグラフであ
る。

【図４】 鳥獣地絡による電流波形を示すグラフであ
る。

【図５】 金属片地絡による電流波形を示すグラフであ
る。

【図６】 他の実施例における事故判別装置の回路図で
ある。

【符号の説明】

８…電流センサ（検出手段）、１０…（予測手段、抽出
手段、記憶手段、判別手段、判断手段）、１１…メモリ
（記憶手段）１２…フィルタ（抽出手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電線の電流を検出する検出手段と、 前記電流に基づいて送電線に事故が起こるか否かを予測
   する予測手段とを備えた送電線の事故判別装置。
2. 【請求項２】 送電線の電流を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電流から特定周波数成分
   の電流を抽出する抽出手段と、 予測される事故電流波形に基づく電流のデータを記憶し
   た記憶手段と、 特定周波数成分の電流と事故電流波形に基づく電流とを
   比較し、両電流が同一もしくは近似する場合に予測され
   得る事故原因を判別する判別手段とを備えたことを特徴
   とする送電線の事故判別装置。
3. 【請求項３】 送電線の電流を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された事故電流から特定周波数
   成分の電流を抽出する抽出手段と、 予測される事故電流波形に基づく事故電流のデータを記
   憶した記憶手段と、 特定周波数成分の事故電流と事故電流波形に基づく電流
   とを比較し、両電流が同一もしくは近似する場合に事故
   原因を判別する判別手段とを備えた送電線の事故判別装
   置。
4. 【請求項４】 送電線の電流を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電流から特定周波数成分
   の電流を抽出する抽出手段と、 前記特定周波数成分の電流が所定値を越えたか否かを判
   断する判断手段とを備えた送電線の事故判別装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は零相電流を検出する請求
   項１〜請求項４のいずれかに記載の送電線の事故判別装
   置。
6. 【請求項６】 送電線の電流を検出し、前記電流から特
   定周波数成分の電流を抽出し、特定周波数成分の電流が
   所定値を越えたか否かを判別する送電線の事故判別方
   法。
7. 【請求項７】 送電線に流れる電流を検出し、前記電流
   から特定周波数成分の電流を抽出し、特定周波数成分の
   電流と事故電流波形に基づく電流とを比較して予測され
   得る事故原因を判別する送電線の事故判別方法。
8. 【請求項８】 送電線に流れる事故電流を検出し、前記
   事故電流から特定周波数成分の事故電流を抽出し、特定
   周波数成分の事故電流と事故電流波形に基づく電流とを
   比較して事故原因を判別する送電線の事故判別方法。
9. 【請求項９】 電流の検出は零相電流の検出である請求
   項６〜請求項８のいずれかに記載の送電線の事故判別方
   法。