JPH075221A

JPH075221A - 送電線故障電流検出装置、故障区間検出方法および装置

Info

Publication number: JPH075221A
Application number: JP16743893A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Sugimachi; 和則杉町
Original assignee: Nishimu Electronics Industries Co Inc
Current assignee: Nishimu Electronics Industries Co Inc
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1995-01-10
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JP3321252B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】零相電流や短絡電流などの故障電流計測のため
に設けた複数の磁気センサの合成出力を零にできない場
合でも、容易に故障電流のみを取出し、多回線併架鉄塔
においても、正確な故障区間の検出を可能にする方法お
よび装置を提供すること。【構成】送電線に沿って適宜間隔ごとに配置された故障
電流計測手段１００と、前記故障電流計測手段の出力信
号をＮ／２サイクル（Ｎは正整数）遅延させる遅延手段
と、前記故障電流計測手段の出力信号とＮ／２サイクル
遅延された信号とを、前記送電線の正常時の出力信号が
相殺されるように加減算する演算手段３２とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送電線故障電流検出装
置、故障区間検出方法および装置に関し、特に多回線併
架鉄塔におけるように、送電線に対して所定位置に配置
された複数の磁気センサの出力を合成するだけでは各送
電線負荷電流の影響を完全には相殺できないような場合
にも、各送電線負荷電流の影響を除去して故障電流を確
実に検出するための送電線故障電流検出装置、故障区間
検出方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】送電線の故障区間を検出する方法として
は、送電線の適当な箇所（例えば、鉄塔）に設けた地
絡、短絡電流検出器などで故障電流を監視、計測し、隣
り合う計測地点で得られた故障電流の位相を比較し、故
障電流の位相反転区間を故障区間と判定する方法が広く
知られ、実施されている。例えば本出願人の提案にかか
る特開平１−２０９３８７号公報では、故障電流（短絡
電流や、地絡の場合の零相電流）を送電線の適当位置で
計測し、隣り合う計測位置での故障電流の位相反転区間
を故障区間と判定する方法を提案している。

【０００３】地絡時の零相電流の計測は、例えば実公平
４−２４４５５号公報に記載されるように、細長い鉄心
にコイルを巻回した１対の磁気センサを、送電線の各相
電力線の位置を結ぶ多角形の外側の上下に、前記鉄心の
長手方向が電力線と直角をなし、かつ水平になるように
配置すると共に、各コイルを差動接続し、その合成出力
電圧が正常時には零または微小値となるように、前記鉄
心の素材、長さ、断面積、コイル巻回数などの磁気セン
サ定数およびその設置位置（各送電線からの距離）を設
定することによって行なうことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の零相電流の計測
と位相比較による故障区間検出方法では、零相電流計測
用の各磁気センサの定数および各送電線からの距離すな
わち設置位置を調整して、正常動作時の合成出力が零に
なるようにする必要があるが、送電線を懸吊する鉄塔の
ア−ム長やア−ム間隔が等しい特定の４回線鉄塔を除い
ては、合成出力を零にすることが極めて難しい。特に多
回線併架鉄塔では、設備する磁気センサの数を増やして
も、合成出力を零にすることは事実上不可能であるた
め、これらの方法によって零相電流を確実に検出判別し
て故障区間を正確に検出するすることは実用上難しいと
いう問題がある。

【０００５】また４回線鉄塔であっても、下回線が両端
ＮＧＲ（中性点抵抗接地）で上回線が片端ＮＴＲ系統電
力線の場合には、上回線で故障が発生すると、後述する
ように、零相電流計測用磁気センサの検出出力波形の位
相が全て同相になってしまうことがあり、位相比較によ
る故障区間検出ができなくなるという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、上記の問題を解決するた
めに、零相電流や短絡電流などの故障電流計測のために
設けた複数の磁気センサの合成出力を零にできない場合
でも、波形処理により、残留した負荷電流分を相殺して
容易に故障電流のみを取出し得る故障電流検出装置を提
供し、さらに、このような故障電流検出装置によって検
出された隣合う検出地点における故障電流のピ−ク値お
よび位相の両方を比較し、その少なくとも一方が基準値
以上に変化したことに基づいて、多回線併架鉄塔におい
ても、正確な故障区間の検出を可能にする方法および装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の送電線故障電流
検出装置は、送電線に沿って適宜間隔ごとに配置された
故障電流計測手段と、前記故障電流計測手段の出力信号
をＮ／２サイクル（Ｎは正整数）遅延させる遅延手段
と、前記故障電流計測手段の出力信号とＮ／２サイクル
遅延された信号とを、前記送電線の正常時の出力信号が
相殺されるように加減算する演算手段とを有する。

【０００８】また送電線故障区間を検出するために、送
電線に沿った予定間隔ごとに設定された計測地点で、故
障電流の位相およびレベルを計測し、隣り合う２計測地
点で得られた故障電流の位相およびレベルの両方をそれ
ぞれ比較し、その一方の差が予め定められた基準値以上
のとき、前記隣り合う２計測地点間を故障区間と判定す
るようにした。このために、送電線に沿って適宜間隔ご
とに設定された計測地点に配置された地絡電流検出手段
および短絡電流検出手段と、前記地絡電流検出手段およ
び短絡電流検出手段の各出力信号をそれぞれＮ／２サイ
クル（Ｎは正整数）遅延させる遅延手段と、前記地絡電
流検出手段および短絡電流検出手段の各出力信号とＮ／
２サイクル遅延された対応の各信号とを、前記送電線の
正常時の各出力信号が相殺されるように加減算して地絡
電流および短絡電流信号を発生する手段と、１つの検出
地点における前記地絡電流および短絡電流信号の位相お
よびピーク値と、これに隣り合う検出地点における前記
地絡電流および短絡電流信号の位相およびピーク値との
差をそれぞれ演算する手段と、前記位相およびピーク値
の差の少なくとも一方が予定の基準値よりも大きいと
き、前記の隣り合う２つの検出地点間を故障区間と判定
する手段とを具備した。

【０００９】

【作用】故障電流計測手段の出力信号とＮ／２サイクル
遅延された信号とを、前記送電線の正常時の出力信号が
相殺されるように加減算するので、送電線の正常時に前
記故障電流計測手段に負荷電流成分が含まれていたとし
ても、その負荷電流成分の影響を除去し、故障電流成分
のみを分別して取出すことが可能になる。

【００１０】また故障区間の検出のために、送電線に沿
って設定された１つの検出地点における前記地絡電流お
よび短絡電流信号の位相およびピーク値と、これに隣り
合う検出地点における地絡電流および短絡電流信号の位
相およびピーク値との差をそれぞれ演算し、前記差の少
なくとも一方が予定の基準値を超えたかどうかを判定す
るようにしたので、従来は位相差が発生しないために検
出できなかった故障区間をも確実に検出できるようにな
る。

【００１１】

【実施例】以下に図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の１実施例のブロック図、図４は本実
施例に用いる各種センサの送電線鉄塔への取付け状態の
１例を示す概略図である。鉄塔８のそれぞれの腕金には
碍子を介して送電線Ｒ1 、Ｓ1 、Ｔ1 、Ｕ1 、Ｖ1 、Ｗ
1 、Ｒ2 、Ｓ2 、Ｔ2 、Ｕ2 、Ｖ2 、Ｗ2 が懸吊され、
その最上部には架空地線３８が敷設される。零相電流計
測用の磁気センサ（以下、地絡センサという）１１〜１
３はＹ結線されており、対をなすセンサ１１と１２、お
よび１２と１３の各加算出力がＡ／Ｄ変換器（図示せ
ず）およびフィルタ２４、２５を介してマルチプレクサ
２９に供給される。短絡電流検出センサ（以下、短絡セ
ンサという）１４、１５および位相基準／トリップ監視
用の電圧センサ１６もそれぞれ対応のＡ／Ｄ変換器（図
示せず）およびフィルタ２６〜２８を介してマルチプレ
クサ２９に供給される。

【００１２】前記フィルタはセンサ出力中のノイズ成分
を除去するのに役立つ。

【００１３】これらの各センサは、既知の適当な手法に
したがって、例えば４回線鉄塔の場合には、図４に示す
ように、各地絡センサ１１〜１３はそれぞれ対応の送電
線を結んでできる多角形の外側に位置するように、また
短絡センサ１４、１５は、その鉄心の長手軸の方向がＶ
1 、Ｖ2 相またはＳ1 、Ｓ2 相電線に垂直で、その延長
線が前記電線と交わるように配置されることができる
（実公平４−２４４５５号公報参照）。

【００１４】マルチプレクサ２９で選択されたセンサ出
力はレジスタ３１に一時記憶されると共に、演算処理部
３２に供給される。演算処理部３２では、後述するよう
な方法で、故障電流（地絡時の零相電流や短絡電流）の
波形が演算され、さらにその位相およびピ−ク値が検出
される。故障波形の位相およびピ−ク値は、故障発生時
刻を表わす信号（時計３３の出力）と共に、光リンク
（送信機）３５に供給され、適当な伝送線例えば架空地
線や光ファイバケブール３８を介して親局または総合監
視所４０へ伝送される。図１中の鎖線で囲まれた故障電
流計測部１００は、図４に示したように、鉄塔８の下部
に設置することができる。他の隣接鉄塔の故障電流計測
部１２０において検出された故障電流情報も同様にし
て、架空地線などを介して親局４０へ伝送される。

【００１５】図２は演算処理部３２の詳細を示す機能ブ
ロック図である。マルチプレクサ２９から出力された地
絡または短絡などの故障電流信号ａは遅延回路（シフト
レジスタ）１０１および演算器１０３に供給される。一
方、マルチプレクサ２９から出力された位相基準用の電
圧信号ｄは電圧零クロス検知器１１１に供給される。遅
延回路１０１の機能は、図１のレジスタ３１に一旦蓄積
された信号波形を、予め設定された遅延時間経過後に読
出すか、あるいはシフトレジスタを用いることによって
達成される。演算器１０３では、前記のように遅延され
た故障電流信号ｂとマルチプレクサ２９から直接供給さ
れた故障電流信号ａとが、負荷電流成分が相殺されるよ
うに加減算されて事故電流が検出される。その様子を図
３を参照して説明する。

【００１６】図３は、演算処理部３２の動作を説明する
ための波形図であり、（ａ）は、例えば上回線用の地絡
センサ２０からＡ／Ｄ変換器２４およびマルチプレクサ
２９を介して演算器１０３に直接供給された地絡電流波
形、（ｂ）は前記波形を３サイクル遅延した遅延回路１
０１の出力波形である。地絡事故発生時刻t2より前の正
常時においては各送電線には零相電流は流れないので、
地絡センサ２０の出力は零になるはずであるが、送電線
の構造、配置やセンサの特性、配置によっては、各相電
線の負荷電流のセンサに対する影響が平衡されないこと
があり、実際には小振幅の負荷電流が検出されることが
多い。図（ａ）、（ｂ）ではこの状態を表わしている。

【００１７】この例では、波形（ａ）と（ｂ）との間に
は整数サイクルの位相差があるので、両波形の差を演算
すると、時刻ｔ2 以前の負荷電流成分および時刻ｔ2 か
ら３サイクル（遅延時間）経過後の地絡電流成分は相殺
され、地絡事故発生時刻ｔ2から３サイクルの間の地絡
電流成分のみが、図（ｃ）のように検出される。明らか
なように、遅延時間が整数サイクルのときは、上述の波
形（ａ）と（ｂ）との差演算でよいが、遅延時間が１／
２サイクルの奇数倍であるときは波形（ａ）と（ｂ）と
を加算しなければならない。要するに、演算器１０３
は、送電線の正常時に故障電流検出器によって検出され
る小振幅の負荷電流信号を相殺するような演算をするよ
うに設定される。

【００１８】波形（ｃ）はピーク値検出器１０５、レベ
ル比較回路１０６および電流零クロス検知器１０７に供
給される。なお、前記ピーク値検出器１０５および電流
零クロス検知器１０７は、故障電流の信号波形ｃのレベ
ルが予定値を超えたことに応答してレベル比較回路１０
６が出力を発生するまでは動作しないか、あるいはこれ
らの出力が抑止される。

【００１９】電圧零クロス検知器１１１は位相基準用電
圧センサ１６の出力波形ｄを供給され、零クロスに同期
したパルスを分周器１１３に供給する。分周器１１３は
故障電流の位相計測のための位相基準点Ｂ1 （図３）を
決定する機能を有する。本実施例では１／４分周器であ
るので、図３（ｅ）の実線で示すように、波形ｄの４周
期毎にパルスを発生する。第１、第２カウンタ１１７、
１１９は、図示しないクロック発振器からのクロックパ
ルスＣＫを計数する。分周器１１３の出力パルスは第１
カウンタ１１７のリセット端子に供給され、位相基準用
電圧の分周数周期（この例では４周期）ごとにこのカウ
ンタ１１７をリセットする。前記分周器１１３の出力パ
ルスは同時に、リセット遅延回路１１５を介して第２カ
ウンタ１１９のリセット端子に供給されてこれをリセッ
トする。リセット遅延回路１１５は、第１カウンタ１１
７のリセットタイミングの中間（なるべくは中央）で第
２カウンタ１１９がリセットされるようにするものであ
り、図３（ｅ）の点線で示すようなパルスを発生する。

【００２０】図３の時刻ｔ2 で事故が発生し、時刻ｔ3
で、故障電流の信号波形ｃの振幅が予め設定された基準
レベルを超えると、レベル比較回路１０６が出力を発生
し、これによって前記ピーク値検出器１０５および電流
零クロス検知器１０７が起動（あるいは、出力可能状態
に）される。その後の時刻ｔ4 で、故障電流の零クロス
が検出されると、その検出信号が第１、第２カウンタ１
１７、１１９に加えられる。なお図３の例では、事故発
生直後の故障電流の過渡現象を考慮し、レベル比較回路
１０６が出力を発生した直後の零クロス信号は採用しな
いこととしているが、前記直後の零クロス信号でカウン
タの読出しをしてもよい。前記両カウンタ１１７、１１
９の時刻ｔ4 における各計数値ｇ、ｈが高値選択器１０
８に供給され、大きい方の計数値が位相角信号Ｔp とし
て選択され、デ−タバッファ１０９に転送される。一
方、前記ピーク値検出器１０５によって故障電流のピー
ク値Ｐ1 が検出され、同様にデ−タバッファ１０９に転
送される。レベル比較回路１０６の出力は時計３３にも
加えられ、事故発生時刻がデ−タバッファ１０９に転送
される。前記事故発生時刻、故障電流のピーク値、およ
び故障電流位相角はデ−タバッファ１０９で送信に適す
るように編集され、光リンク３５を介して親局４０へ伝
送される。親局４０では、ある送電線の隣接する２つの
故障電流計測部から伝送された故障電流のピーク値およ
び位相角を比較し、それらの少なくとも一方の差が予定
値以上であるときは、上記２つの故障電流計測部の間に
事故点があると判定し、必要に応じてその表示、記録、
警報をする。

【００２１】つぎに本発明による送電線事故区間検出の
原理を、図５および図６を参照して説明する。これらの
図は、片端ＮＧＲ（中性点抵抗接地）の上回線と両端Ｎ
ＧＲの下回線から成る４回線送電線の系統において、上
回線および下回線のいずれかで１線地絡事故を生じた場
合の本発明による検出状態を説明するものである。なお
ここでは、上下回線用の地絡センサ１１〜１３が図４に
示したように設置されているものと仮定する。

【００２２】図５のように上回線の地点Ｘ１で地絡事故
が発生すると、上回線では送電端ＳＳ１および受電端Ｓ
Ｓ２から地絡電流Ｉ1 、Ｉ2 が地絡点Ｘ１に流れ込み、
下回線では受電端ＳＳ３の中性点抵抗接地ＮＧＲ２を通
り、送電端ＳＳ１に向かって故障電流Ｉ3 が流れる。地
絡点Ｘ１を挟んで隣り合う２つの検出地点のうち、故障
点よりも送電端ＳＳ１側の検出地点Ｆ１では、上回線の
Ｕ1 、Ｕ2 相には前記電流Ｉ1 、Ｉ2 が同方向に流れ、
下回線のＲ1 、Ｒ2 相には受電端ＳＳ３から送電端ＳＳ
１に向かって故障電流Ｉ2 が流れる。これらの故障電流
によって図５に矢印で示すような方向の磁界が生じ、こ
れによって各地絡センサ１１〜１３には正方向の電流が
誘起される。

【００２３】したがって、地絡センサ１１と１２、およ
び１２と１３の各出力電流の和が上および下回線地絡セ
ンサ２０、２２の出力となる。

【００２４】一方、故障点Ｘ１よりも受電端ＳＳ２、Ｓ
Ｓ３側の検出地点Ｆ２では、上回線のＵ1 、Ｕ2 相には
前記電流Ｉ2 が互いに逆方向に流れ、下回線のＲ1 、Ｒ
2 相には受電端ＳＳ３から送電端ＳＳ１に向かって同方
向に故障電流Ｉ3 が流れる。明らかなように、故障電流
Ｉ2 の地絡センサ１１、１２に対する影響は相殺される
ので、主として電流Ｉ3 によって、センサ１２に矢印で
示すような方向の磁界が生じ、図示方向の電流が誘起さ
れる。前述のように、センサ１２の出力はそれぞれセン
サ１１および１３の出力と同極性に加算されて上回線お
よび下回線地絡センサ２０、２２の出力となる。

【００２５】以上の説明から明らかなように、図５の例
では、事故点を挟んで隣り合う２つの地点Ｆ1 、Ｆ2 間
での地絡センサ２０、２２の出力は同位相となるので、
従来の手法では故障検出ができない。しかし本発明で
は、故障電流の位相のみでなく、その大きさ（ピーク
値）をも比較するので、下回線地絡センサ２２では差が
ないが、以下に詳述するように、上回線地絡センサ２０
の出力電流の大きさは地点Ｆ1 側の方が地点Ｆ2 の２倍
以上になっていることが判別でき、地点Ｆ1 、Ｆ2間で
の地絡を検出できる。

【００２６】地点Ｘ１での事故が完全地絡（地絡抵抗が
０）であると仮定すると、電流Ｔ3の値はＮＧＲ２の抵
抗値で決まる。ＮＧＲ１から上回線に流れる電流をＩ0
とすると、Ｉ1 ＋Ｉ2 ＝Ｉ0 ＋２Ｉ3 となる。またＦ１点およびＦ２点における上回線地絡セ
ンサ２０の出力レベルＶ(1) 、Ｖ(2) 、および両者の比
は次のように表わされる。Ｖ(1) ＝α｛Ｋ1 （Ｉ1 ＋Ｉ2 ）＋Ｋ2 ×２Ｉ3 ｝＝α｛Ｋ1 （Ｉ0 ＋２Ｉ3 ）＋Ｋ2 ×２Ｉ3 ｝ …（１）Ｖ(2) ＝α｛Ｋ1 （Ｉ2 −Ｉ2 ）＋Ｋ2 ×２Ｉ3 ｝＝αＫ2 ×２Ｉ3 …（２）（１）（２）式より、Ｖ(1) ／Ｖ(2) ＝Ｋ1 ×Ｉ0 ／Ｋ2 ×２Ｉ3 ＋Ｋ1 ／Ｋ2 ＋１ …（３）ここで、αは定数、またＫ1 、Ｋ2 は各センサと各相送
電線との距離によって決まる定数である。そして通常
は、図４のように各センサを配置し、Ｙ結線とした場
合、Ｋ1 ＞Ｋ2 であるから、（３）式は２より大きくな
る。つぎに図６のように、下回線の地点Ｘ２で地絡事故
が発生すると、下回線では地絡電流Ｉ4 、Ｉ5 が地絡点
Ｘ２に流れ込むが、上回線には地絡電流は流れない。こ
れにより、地絡点から送電端側および受電端側の各検出
地点Ｆ１、Ｆ２における上下回線地絡センサ２０、２２
の出力は位相が反対になる。したがって、この場合は位
相比較によって地点Ｆ1 、Ｆ2 間での地絡を検出でき
る。なおこの場合、センサ１１、１２の出力が逆位相に
なって相殺されるので、上回線地絡センサ２０の出力レ
ベル出力は小さくなる。

【００２７】図７は、片端電源系４回線送電線に短絡事
故が生じた場合の短絡検知の原理を説明するための概念
図である。送電線の地点Ｘ３で上回線のＵ1 、Ｖ1 相間
に短絡が生じたものと仮定すると、容易に理解されるよ
うに、Ｕ1 、Ｖ1 相間およびＵ2 、Ｖ2 相間にそれぞれ
短絡電流Ｉs1、Ｉs2が図示のように流れる。短絡センサ
１４は、前述したように、その鉄心の長手軸の延長線が
電線Ｖ1 、Ｖ2 と交わり、かつこれらと垂直になるよう
に配置される。このため、電線Ｖ1 、Ｖ2 に流れる電流
による誘導磁界の方向は短絡センサ１４の鉄心と垂直に
なり、これによる誘導電流は発生しない。事故点Ｘ３よ
りも送電端ＳＳ１側のＦ１点では、電線Ｕ1 、Ｕ2 の同
方向電流Ｉs1、Ｉs2によって短絡センサ１４に２重矢印
方向の誘導電流が発生する。一方、事故点Ｘ３よりも受
電端ＳＳ２側のＦ２点では、電線Ｕ1 、Ｕ2 の電流は大
きさが等しく、極性が反対になるので、短絡センサ１４
にはほとんど誘導電流が発生しない。したがって、事故
点Ｘ３を挟む点Ｆ１、Ｆ２での短絡センサ出力のピーク
値を比較することにより、短絡事故を検出し故障区間を
特定できる。

【００２８】以上では、検出信号は架空地線３８を介し
て親局４０へ伝送するものとしたが、微弱電波を用いる
などの他の適宜の方法で伝送しても良いし、あるいは各
検出地点に異常発生時刻、故障電流の位相角、ピーク値
などを表示、記録しておき、作業員が巡視によって同一
発生時刻の位相角、ピーク値を比較し、それらの差が基
準値以上の区間を事故区間と判定するようにすることも
できる。なお事故発生の判定基準値としては、位相角の
場合は１８０°程度、電流電圧のピーク値の場合は１、
５〜２倍以上に設定するのが望ましい。位相角測定の基
準点は、分周器１１３の分周比を適当に選ぶことによっ
て任意に決定でき、異常発生後の電圧零クロス点とする
こともできるが、異常発生時点よりも前の電圧零クロス
点とするのが望ましい。また本発明は、図２に示したよ
うなハード構成によらなくても、１チップマイコンなど
を用いてソフト的に実施することもできることは容易に
理解できるであろう。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、特に多回線併架鉄塔に
おけるように、送電線に対して所定位置に配置された複
数の磁気センサの出力を演算するだけでは各送電線負荷
電流の影響を完全には相殺できないような場合にも、各
送電線負荷電流の影響を除去して故障電流を確実に検出
できるようになる。したがって、地絡および短絡センサ
の設計、これらセンサの鉄塔への設置や調整の余裕度が
改善され、コスト低減にも有用である。また隣り合う検
出地点で得られた故障電流の位相角およびピーク値の両
方を比較し、少なくとも一方の差が基準値を超えている
ときに、この隣り合う検出地点間を故障区間と判定する
ので、従来法では位相差が発生しないために検出できな
かった態様の事故も確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のブロック図である。

【図２】図１の演算処理部の詳細を示す機能ブロック図
である。

【図３】図１の演算処理部の動作を説明するための波形
図である。

【図４】本実施例に用いる各種センサの送電線鉄塔への
取付け状態を示す概略図である。

【図５】本発明による地絡事故の故障区間検出の原理を
説明するための概念図である。

【図６】本発明による地絡事故の故障区間検出の原理を
説明するための概念図である。

【図７】本発明による短絡事故の故障区間検出の原理を
説明するための概念図である。

【符号の説明】

１１〜１３…地絡センサ１４、１５…短絡センサ１
６…電圧センサ２９…マルチプレクサ３２…演算処
理部３３…時計３５…光リンク３８…伝送線４
０…親局１００、１２０…故障電流計測部１０１…
遅延回路１０３…演算器１０５…ピーク値検出器
１０６…レベル比較器１０７…電流零クロス検知器
１０８…高値選択器１０９…デ−タバッファ１１１
…電圧零クロス検知器１１３…分周器１１５…リセ
ット遅延回路１１７、１１９…第１、第２カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送電線に流れる故障電流を検出する故障電
流計測手段と、前記故障電流計測手段の出力信号をＮ／
２サイクル（Ｎは正整数）遅延させる遅延手段と、前記
故障電流計測手段の出力信号とＮ／２サイクル遅延され
た出力信号とを、前記送電線の正常時の出力信号が相殺
されるように加減算する演算手段とを具備したことを特
徴とする送電線故障電流検出装置。
【請求項２】故障電流は短絡電流および地絡電流の少な
くとも一方である請求項１記載の送電線故障電流検出装
置。
【請求項３】送電線に沿った予定間隔ごとに設定された
計測地点で、故障電流の位相およびレベルを計測し、隣
り合う２計測地点で得られた故障電流の位相およびレベ
ルの両方をそれぞれ比較し、その一方の差が予め定めら
れた基準値以上のとき、前記隣り合う２計測地点間を故
障区間と判定する送電線故障区間検出方法。
【請求項４】故障電流の位相は、故障電流の零クロス点
と電圧波形の零クロス点との間の時間差に基づいて計測
される請求項３記載の方法。
【請求項５】電圧波形の前記零クロス点は、事故発生前
の電圧波形から得られたものである請求項４記載の方
法。
【請求項６】送電線に沿って適宜間隔ごとに設定された
計測地点に配置された故障電流検出手段と、前記故障電
流検出手段の各出力信号をそれぞれＮ／２サイクル（Ｎ
は正整数）遅延させる遅延手段と、前記故障電流検出手
段の各出力信号とＮ／２サイクル遅延された対応の各信
号とを、前記送電線の正常時の各出力信号が相殺される
ように加減算して故障電流信号を発生する手段と、１つ
の検出地点における前記故障電流信号の位相およびピー
ク値と、これに隣り合う検出地点における故障電流信号
の位相およびピーク値との差をそれぞれ演算する手段
と、前記位相およびピーク値の差の少なくとも一方が予
定の基準値よりも大きいとき、前記の隣り合う２つの検
出地点間を故障区間と判定する手段とを具備したことを
特徴とする送電線故障区間検出装置。
【請求項７】前記故障電流信号の位相計測手段をさらに
有し、当該位相計測手段は、計測対象電流信号の零クロ
ス点を検出する電流零クロス検知器と、電圧信号の零ク
ロス点を検出する電圧零クロス検知器と、電圧零クロス
検知器の出力パルスを分周する分周器と、前記分周器の
各出力によってリセットされる第１カウンタと、前記分
周器の各出力によって、前記第１カウンタのリセットタ
イミングの中間でリセットされる第２カウンタと、前記
第１および第２カウンタにクロックパルスを供給するク
ロック発振器と、前記電流零クロス検知器の零クロス点
検出信号に応答して読出される前記第１および第２カウ
ンタのカウント値の中の大きい方を、計測対象電流の位
相信号として選択する高値選択器とを具備した請求項６
記載の装置。
【請求項８】前記故障電流信号の振幅レベルが予定の基
準値を超えた時に出力を発生するレベル比較手段をさら
に有し、当該レベル比較手段が出力を発生するまでは、
前記零クロス点検出信号に応答する前記第１および第２
カウンタのカウント値の読出しが禁止される請求項７記
載の装置。
【請求項９】故障電流は短絡電流および地絡電流の少な
くとも一方である請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】地絡電流検出手段は、４回線併架鉄塔に
懸吊された上回線の各相電力線の位置を結ぶ第１の６角
形の上下、および下回線の各相電力線の位置を結ぶ第２
の６角形の下側に設置され、互いにＹ型結線された３個
の地絡センサよりなり、各地絡センサは細長い鉄心と、
その上に巻回されたコイルとよりなり、前記鉄心は、そ
の長手方向が各相電力線と直角をなし、かつ水平になる
ように配置された請求項９記載の装置。