JPH08136607A - 送電線落雷点標定方法および装置 - Google Patents

送電線落雷点標定方法および装置

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JPH08136607A
JPH08136607A JP6291995A JP29199594A JPH08136607A JP H08136607 A JPH08136607 A JP H08136607A JP 6291995 A JP6291995 A JP 6291995A JP 29199594 A JP29199594 A JP 29199594A JP H08136607 A JPH08136607 A JP H08136607A
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正裕 黒野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバ複合架空地線を利用して、光ファイ
バ複合架空地線または送電線への落雷位置を標定する送
電線落雷点標定方法および装置に関する。 【構成】送電線1に併設して送電線鉄塔上部に架設され
た光ファイバ複合架空地線2の一方端に伝送時間遅延手
段12を設け、光ファイバ複合架空地線2の他方端から
光信号を入射し、該光信号が伝送時間遅延手段12を通
って折り返して伝搬する上り下り2方向の光信号の偏波
変動を前記他方端の受光部で検出するようにし、落雷に
より生ずる前記2方向の光信号に対する2つの偏波変動
の検出時間差を測定し、該時間差から光ファイバ複合架
空地線2または送電線1への落雷位置を標定するように
した送電線落雷点標定方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、送電線に併設して送電
線鉄塔上部に架設された光ファイバ複合架空地線(OP
GW)や送電線に落雷があった場合の、落雷位置あるい
は落雷による送電線故障点を標定する送電線落雷点標定
方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の送電線故障点標定方法または装置
には、パルスレーダ方式、サージ受信方式、イン
ピーダンス方式、分散センサ方式、光ファイバ分布
型センサ方式などを用いたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の故障点標定方式のうち、パルスレーダ方式とサー
ジ受信方式は送電線との結合装置を必要とすると共に、
サージ受信方式は、更に通信回線などによる親機と子
機の時刻同期およびサージ受信情報の転送を必要とし
た。また、インピーダンス方式は、事故時におけるイ
ンピーダンス情報の転送を必要とし、分散センサ方式
は、多数の電流センサと各センサからの情報伝送路を必
要とし、また、光ファイバ分布型センサ方式は、測定
用光ファイバなどの架設が必要であった。従って、装置
費、工事費が多額に掛かると共に、保守にも多くの労力
を必要とした。また、送電線の着氷雪による事故サージ
の減衰や通信回線の異常などにより、標定不良が発生す
ることも少なくなく、更に、前述した〜のいずれの
方式も送電線事故発生時の起動標定であり、送電線事故
に至らない光ファイバ複合架空地線への落雷位置標定は
不可能であった。本発明は、送電線に併設して送電線鉄
塔上部に架設されている光ファイバ複合架空地線を利用
して、送電線への落雷位置(落雷点)は勿論のこと、光
ファイバ複合架空地線への落雷位置の標定も極めて簡易
な方法または装置により行い得るようにしたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明に係
る送電線落雷点標定方法は、送電線に併設して送電線鉄
塔上部に架設された光ファイバ複合架空地線の一方端に
伝送時間遅延手段を設け、前記光ファイバ複合架空地線
の他方端から光信号を入射し、該光信号が前記伝送時間
遅延手段を通って折り返して伝搬する上り下り2方向の
光信号の偏波変動を前記他方端の受光部で検出するよう
にし、落雷により生ずる前記2方向の光信号に対する2
つの偏波変動の検出時間差を測定し、該時間差から光フ
ァイバ複合架空地線または送電線への落雷位置(落雷
点)を標定するようにした方法である。
【0005】本発明の第2の発明に係る送電線落雷点標
定装置は、送電線に併設して送電線鉄塔上部に架設され
た光ファイバ複合架空地線の2心の光ファイバと、該光
ファイバ複合架空地線の一方端の光ファイバの両線を折
り返すように接続された伝送時間遅延用光ファイバと、
前記光ファイバ複合架空地線の他方端の一方の光ファイ
バに接続された測定光源と、前記光ファイバ複合架空地
線の他方端の他方の光ファイバに接続された検光子と、
該検光子に接続された光電変換器と、該光電変換器に接
続された信号処理装置とを備え、前記光ファイバ複合架
空地線または前記送電線に対して落雷があった場合に、
該光ファイバ複合架空地線の両光ファイバを伝搬する上
り下りの2方向の光信号に生じる偏波変動の検出時間差
から落雷位置を標定するようにしたものである。
【0006】本発明の第3の発明に係る送電線落雷点標
定装置は、送電線に併設して送電線鉄塔上部に架設され
た光ファイバ複合架空地線の1心の光ファイバと、該光
ファイバ複合架空地線の一方端の光ファイバに接続され
た第1の方向性結合器と、該第1の方向性結合器の入出
力間に接続された伝送時間遅延用光ファイバと、前記光
ファイバ複合架空地線の他方端の光ファイバに接続され
た第2の方向性結合器と、前記光ファイバに光信号を供
給するよう該第2の方向性結合器に接続された測定光源
と、前記第2の方向性結合器に接続された検光子と、該
検光子に接続された光電変換器と、該光電変換器に接続
された信号処理装置とを備え、前記光ファイバ複合架空
地線または前記送電線に対して落雷があった場合に、該
光ファイバ複合架空地線の光ファイバの上り下りの2方
向の光信号に生じる偏波変動の検出時間差から落雷位置
を標定するようにしたものである。
【0007】
【作用】本発明の作用は、光ファイバ複合架空地線の測
定光入射端および測定端と対向する光ファイバ複合架空
地線端末で光ファイバを伝送時間遅延用光ファイバで折
返し接続し、光ファイバ複合架空地線または送電線に落
雷があった場合に、上り下りの2方向に伝搬する光ファ
イバの光信号(測定光)に生じる2つの偏波変動を受光
端で信号処理するもので、落雷電流により発生する磁界
により光信号が偏波変動を受け、受光端で観測されるこ
の2つの光偏波変動の時間差を測定することにより落雷
位置(落雷点)を標定するものである。この光偏波変動
は、図4に示すように、送電線1と光ファイバ複合架空
地線2が架設された送電系の光ファイバ複合架空地線2
に落雷があった場合には、落雷位置近傍の送電線鉄塔3
を大地への接地経路とした落雷電流が流れることにな
る。
【0008】この電流は、図5に示すように光ファイバ
複合架空地線2の地線部を構成するアルミ覆鋼素線21
が、より線構造になっているため、これに沿った螺旋状
の流れとなり、光ファイバ複合架空地線2内部の光ファ
イバ22の長手方向と鎖交する磁界が発生する。この磁
界は光ファイバに対し、電磁光学効果の一つであるファ
ラデー効果として、光ファイバを伝搬する光信号に磁界
強度に比例した偏波変動を与えるよう作用する。なお、
この現象は屋内および屋外実験により検証している。ま
た、送電線1に落雷があった場合には、送電線1に流れ
る落雷電流により光ファイバ複合架空地線2に誘導電流
が流れ、この電流は前述した光ファイバ複合架空地線2
に落雷があった場合と同様に、螺旋状の電流となり、光
ファイバ22の光信号に偏波変動を与えるものである。
【0009】この光偏波変動による落雷位置の標定は、
光ファイバ22の一方端を折り返して伝搬する上り下り
両方向の光信号が、落雷によって光偏波変動を受け、こ
の偏波変動が受光端で時間差をもって観測されるため、
この時間差を測定することにより落雷位置を標定するこ
とができるものである。なお、温度,振動などによる光
偏波変動と、落雷による光偏波変動とを区別する判定が
必要であるが、前者の変動は後者の変動に対して十分低
速であることが実験により検証されており、後者の変化
速度が高速であることから、光偏波変動の微分速度を測
定することにより判定することができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明を図面に示した実施例に基づい
て詳細に説明する。図1は、光ファイバ複合架空地線2
の光ファイバのうち光ファイバ22aと22bの2心を
使用した実施例である。図1において、11は一定偏波
で連続発生する半導体レーザダイオードによる測定光
源、12は伝送時間遅延用光ファイバ、13は光ファイ
バ増幅器、14は一定方向の偏波のみを通過させる検光
子,15は光信号を電気信号に変換する光電変換器、1
6は信号処理部、17は光ファイバ複合架空地線2への
落雷点、18は送電線鉄塔3を経路とした接地点であ
る。測定光源11からの光信号は、光ファイバ複合架空
地線2内の光ファイバ22aに入射され、その対向端に
接続してある伝送時間遅延用光ファイバ12および光フ
ァイバ増幅器13を経由し、光ファイバ22bで折り返
して受光端に到達し、検光子14を通過後の光強度変化
は、光電変換器15で電気信号に変換され、信号処理部
16に入力される。
【0011】この構成において、光ファイバ複合架空地
線2の落雷点17に落雷があった場合、落雷点17から
の雷電流は、送電線鉄塔3を経路として接地点18に流
れる。この時、落雷点17の光ファイバ22a,22b
を伝搬する光信号は、光偏波変動を受けることになり、
この光信号は検光子14により光偏波変動が光強度変動
に変換され、光電変換器15により電気信号に変換され
る。この落雷点17の光ファイバ22aでの変動と光フ
ァイバ22bでの変動とは、信号処理部16に時間差を
もって入力される。このときの光偏波変動による光強度
変化の波形は、図2に示すものとなる。信号処理部16
では、光偏波変動が落雷によるものであるか否かを判定
し、落雷によるものと判定された場合は、光偏波変動の
検出時間差により落雷位置を計算式(1)により標定す
る。即ち、光信号入射端から落雷位置までの距離S(km)
を求める。
【0012】なお、伝送時間遅延用光ファイバ12は、
光ファイバ複合架空地線2の光ファイバ22の折り返し
側近傍に落雷があった場合の光偏波変動の時間的重なり
を分離し、確実に2回の光偏波変動を検知できるように
するためのもので、伝送時間遅延用光ファイバ12を4
km挿入すると20μsec の遅延が得られる。
【数1】 ただし、Lは光ファイバ複合架空地線の全長(km),Dは
伝送時間遅延用光ファイバの全長(km),Vは光信号の光
ファイバ伝搬速度(km/sec),△Tは光偏波変動の時間差
(sec) とする。なお、△Tは次の範囲となる。
【数2】
【0013】図3は、光ファイバ複合架空地線2の光フ
ァイバのうち光ファイバ22の1心のみを使用した実施
例である。この実施例では、測定に用いる光信号を、既
設の光通信用波長と異なる波長を使用する波長多重方式
や、光通信に使用している光信号自体を使用することも
可能であり、光ファイバ複合架空地線内の光ファイバ心
線数に余裕がない場合に有効である。なお、図1と同一
部分は同一符号で示し、その説明を省略する。図3にお
いて、19aおよび19bは方向性結合器で、光ファイ
バ複合架空地線2の端末で方向性結合器19aにより折
り返し接続し、1心のみで光信号を往復伝送させるもの
である。なお、図1および図3で示した実施例は、いず
れも伝送時間遅延用光ファイバ12側に光ファイバ増幅
器13が設けられているが、これは光ファイバ折り返し
接続により伝搬距離が長くなり、受光端での光レベルが
許容レベルより低下する場合もあるため、偏波依存性の
無い光ファイバ増幅器13を伝送時間遅延用光ファイバ
12の出力に挿入して損失補償を行っているが、伝送損
失が許容される場合は不要である。
【0014】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の送電線落雷点標定方法および装置は、光ファイバ複合
架空地線を用いて、光偏波変動の監視により送電線の落
雷位置を標定するものであるため、送電線との結合装置
並びに通信回線が不要であり、かつ装置構造が簡易で設
置も容易であることから、大幅なコスト削減を図ること
ができる。また、光ファイバ複合架空地線の落雷位置標
定により、落雷による光ファイバ複合架空地線の素線切
れなどに対する保守管理が可能となるうえ、落雷による
送電線事故予測もできるなど、極めて顕著な効果をも奏
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の装置構成図である。
【図2】本発明における光偏波変動による光強度変化の
観測例の波形図である。
【図3】本発明の他の実施例の装置構成図である。
【図4】光ファイバ複合架空地線への落雷時の雷電流の
流れを示す図である。
【図5】光ファイバ複合架空地線を流れる電流と発生す
る磁界を示す図である。
【符号の説明】
1 送電線 2 光ファイバ複合架空地線 3 送電線鉄塔 11 測定光源 12 伝送時間遅延用光ファイバ 13 光ファイバ増幅器 14 検光子 15 光電変換器 16 信号処理部 17 落雷点 18 接地点 19 方向性結合器 21 アルミ覆鋼素線 22 光ファイバ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送電線に併設して送電線鉄塔上部に架設
    された光ファイバ複合架空地線の一方端に伝送時間遅延
    手段を設け、前記光ファイバ複合架空地線の他方端から
    光信号を入射し、該光信号が前記伝送時間遅延手段を通
    って折り返して伝搬する上り下り2方向の光信号の偏波
    変動を前記他方端の受光部で検出するようにし、落雷に
    より生ずる前記2方向の光信号に対する2つの偏波変動
    の検出時間差を測定し、該時間差から光ファイバ複合架
    空地線または送電線への落雷位置を標定するようにした
    送電線落雷点標定方法。
  2. 【請求項2】 送電線に併設して送電線鉄塔上部に架設
    された光ファイバ複合架空地線の2心の光ファイバと、
    該光ファイバ複合架空地線の一方端の光ファイバの両線
    を折り返すように接続された伝送時間遅延用光ファイバ
    と、前記光ファイバ複合架空地線の他方端の一方の光フ
    ァイバに接続された測定光源と、前記光ファイバ複合架
    空地線の他方端の他方の光ファイバに接続された検光子
    と、該検光子に接続された光電変換器と、該光電変換器
    に接続された信号処理装置とを備え、前記光ファイバ複
    合架空地線または前記送電線に対して落雷があった場合
    に、該光ファイバ複合架空地線の両光ファイバを伝搬す
    る上り下りの2方向の光信号に生じる偏波変動の検出時
    間差から落雷位置を標定するようにした送電線落雷点標
    定装置。
  3. 【請求項3】 前記伝送時間遅延用光ファイバと光ファ
    イバ複合架空地線の光ファイバとの間に接続された光フ
    ァイバ増幅器を備えた請求項2記載の送電線落雷点標定
    装置。
  4. 【請求項4】 送電線に併設して送電線鉄塔上部に架設
    された光ファイバ複合架空地線の1心の光ファイバと、
    該光ファイバ複合架空地線の一方端の光ファイバに接続
    された第1の方向性結合器と、該第1の方向性結合器の
    入出力間に接続された伝送時間遅延用光ファイバと、前
    記光ファイバ複合架空地線の他方端の光ファイバに接続
    された第2の方向性結合器と、前記光ファイバに光信号
    を供給するよう該第2の方向性結合器に接続された測定
    光源と、前記第2の方向性結合器に接続された検光子
    と、該検光子に接続された光電変換器と、該光電変換器
    に接続された信号処理装置とを備え、前記光ファイバ複
    合架空地線または前記送電線に対して落雷があった場合
    に、該光ファイバ複合架空地線の光ファイバの上り下り
    の2方向の光信号に生じる偏波変動の検出時間差から落
    雷位置を標定するようにした送電線落雷点標定装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の方向性結合器と伝送時間遅延
    用光ファイバとの間に接続された光ファイバ増幅器を備
    えた請求項4記載の送電線落雷点標定装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255966A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 偏波変動による振動位置の検知装置
JP2018186473A (ja) * 2017-04-27 2018-11-22 富士通株式会社 光変動位置測定装置、光変調変換器および光変動位置測定方法
JP2018207370A (ja) * 2017-06-07 2018-12-27 Kddi株式会社 光伝送路の監視システム、光通信装置、及び、光伝送路の監視方法
CN113639961A (zh) * 2021-08-18 2021-11-12 中国电力科学研究院有限公司 Opgw光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6432181A (en) * 1987-07-29 1989-02-02 Furukawa Electric Co Ltd Ground discharge measuring method
JPH03156387A (ja) * 1989-11-15 1991-07-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 架空送電線路の事故点標定方法および装置
JPH05297054A (ja) * 1992-04-20 1993-11-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 落雷位置検出方法およびその装置
JPH06307896A (ja) * 1993-02-26 1994-11-04 Hitachi Cable Ltd 分布型導波路センサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6432181A (en) * 1987-07-29 1989-02-02 Furukawa Electric Co Ltd Ground discharge measuring method
JPH03156387A (ja) * 1989-11-15 1991-07-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 架空送電線路の事故点標定方法および装置
JPH05297054A (ja) * 1992-04-20 1993-11-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 落雷位置検出方法およびその装置
JPH06307896A (ja) * 1993-02-26 1994-11-04 Hitachi Cable Ltd 分布型導波路センサ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255966A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 偏波変動による振動位置の検知装置
JP4748520B2 (ja) * 2006-03-22 2011-08-17 古河電気工業株式会社 偏波変動による振動位置の検知装置
JP2018186473A (ja) * 2017-04-27 2018-11-22 富士通株式会社 光変動位置測定装置、光変調変換器および光変動位置測定方法
US10193621B2 (en) 2017-04-27 2019-01-29 Fujitsu Limited Location measurement apparatus, light modulation converter, and light variation location measurement method
JP2018207370A (ja) * 2017-06-07 2018-12-27 Kddi株式会社 光伝送路の監視システム、光通信装置、及び、光伝送路の監視方法
CN113639961A (zh) * 2021-08-18 2021-11-12 中国电力科学研究院有限公司 Opgw光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质
CN113639961B (zh) * 2021-08-18 2024-05-14 中国电力科学研究院有限公司 Opgw光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质

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