JPH08196033A

JPH08196033A - 送配電線路故障区間標定方法、同標定器及び同標定装置

Info

Publication number: JPH08196033A
Application number: JP6101618A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Arakane; 荒金昌克; Munehisa Yokoya; 横谷宗久; Makoto Watanabe; 渡辺誠; Nobutaka Fukui; 福井信孝
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Hokkei Kogyo KK
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Hokkei Kogyo KK
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】非接地系統の送配電線路における故障区間を
容易に、検出、判定できるようにする。【構成】送電線４に沿って設けた電源側の標定器２０
ａと負荷側の標定器２０ｂの間で地絡故障が発生したと
すると、両標定器２０ａ、２０ｂの間にある故障個所５
側へ流れる故障電流１０の方向が逆方向になるため、標
定器２０ａ、２０ｂが検出する故障電圧波形と故障電流
波形は、標定器２０ａでは同極性、標定器２０ｂでは逆
極性になる。このため負荷側の標定器２０ｂで観測され
る故障電流波形の積分波形と故障電圧波形は逆極性、電
源側の標定器２０ａで観測される故障電流波形の積分波
形と故障電圧波形は同極性になる。これを検出して標定
器２０ａ、２０ｂの間に故障箇所５があることを判別
し、故障区間として標定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送配電線路故障区間標定
方法、同標定器及び同標定方法に関し、特に、通常非接
地系統と称される供給側変圧器の中性点が直接あるいは
抵抗接地されていない送配電線路において電気故障が発
生した時に故障区間を標定するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】中性点が抵抗接地されている送配電線路
では、送配電線下に取り付けた電磁誘導検出コイルによ
り故障区間を標定する方法が知られている。この方法
は、図８に示すように、変電所等の供給側の電気所の変
圧器１の中性点が抵抗２で接地されており、工場等の需
要側の電気所３との間の送電線４において地絡故障が発
生した箇所を故障箇所５とすると、変圧器１から故障箇
所５までの区間で零相電流が大地を帰路とする故障電流
６として流れることを利用するものである。図示の例で
は故障電流６は、変圧器１から分岐点７を通り、故障箇
所５から大地へ流れる帰路を取る。

【０００３】そして、健全時の送電線４の負荷電流が三
相で互いに磁束を打ち消しあっているのに対し、故障時
の零相電流が三相不平衡となるためにより大きな磁束を
生じさせ、送電線４下において健全時の負荷電流よりも
大きな電磁誘導を生じさせる。そこで送電線４下に電磁
誘導検出センサ８を適当な箇所に複数設置しておけば、
変圧器１と故障箇所５までの区間では故障時の零相電流
により電磁誘導電流が増加するため、電磁誘導電流の増
加の有無でもって故障電流６が流れる区間と流れない区
間とを区別することができ、従って故障区間を標定する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接地
系統の送配電線路では大地を帰路とする故障電流は流れ
ないか極く僅かである。これは、故障時の地絡故障電流
は送配電線路のインピーダンスや故障点の抵抗、送配電
線の大地に対する静電容量に基づくインピーダンスに比
べれば無視できるほどに小さく、そのため地絡故障時の
地絡放電電流は対地静電容量が主として作用することに
なるからである。即ち、図９に示すように送電線４が有
する対地静電容量９に充電された電荷から地絡故障箇所
５に向けて非接地系の微弱な故障電流１０、１０が流れ
込むことになる。そのため、故障個所５を挟んで位置す
る二つの電磁誘導検出センサ８ａ、８ｂがともに故障電
流１０を検出することになり、接地系統のように故障箇
所５の両側で状態が異なるということがなく、故障電流
１０の有無からは故障区間を標定することができない。

【０００５】もちろん一般的には、何らかの基準になる
信号があれば故障電流１０の方向を判定することは可能
であり、周知の方法として、故障時の零相電圧と故障電
流の位相を比較する方法があるが、非接地系統の故障電
流は送電線４の対地静電容量９に充電された電流が放電
される波形であるため、図１０の故障電流波形１１に示
すような放電パルス状の非常に複雑な波形となり、同じ
く図１０に示す故障電圧波形１２との比較によって自動
的に検出することは困難である。

【０００６】図１０の故障電流波形ｌ１は、非接触磁界
センサあるいは零相変流器により実際に観測した非接地
系統の地絡故障時の故障電流波形（零相電流）であり、
故障電圧波形１２は、故障時の非接触電界センサあるい
は零相変成器により検出した零相電圧波形である。地絡
故障時の故障電流波形１１や故障電圧波形１２は、地絡
故障箇所５の絶縁破壊電圧、地絡抵抗等の影響のため図
１０に示す波形を必ずとるというものではなく千差万別
の波形になり、両波形を機械的かつ自動的に比較判定す
ることは困難である。もちろん配電線路についても同様
の事情がある。

【０００７】そこで本発明は、非接地系の故障電流が故
障箇所を挟む位置にある電磁誘導検出センサでは流れ込
む向きが異なる点に着目し、故障電流の方向を何らかの
簡易な方法でもって確実に自動検出し、非接地系統の送
配電線路における故障区間を容易に検出できる標定方
法、標定器及び標定装置を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る送配電線路
故障区間標定方法は上記従来の問題点を解決するため
に、非接地系統の架空送配電線下において、複数箇所で
線路電流による電磁誘導電流及び線路電圧による静電誘
導電圧を検出し、同一箇所で検出した電磁誘導電流の積
分波形と静電誘導電圧波形とを各検出箇所毎に比較し、
一の検出箇所での比較結果が逆極性となり、相隣る他の
検出箇所での比較結果が同極性となるときに、両検出箇
所の間を上記架空送配電線の故障区間と判定することを
特徴とする。

【０００９】また本発明に係る送配電線路故障区間標定
方法は上記従来の問題点を解決するために、非接地系統
の架空送配電線下において、複数箇所で線路電流による
電磁誘導電流及び線路電圧による静電誘導電圧を検出
し、同一箇所で検出した静電誘導電圧の微分波形と電磁
誘導電流波形とを比較し、一の検出箇所での比較結果が
逆極性となり、相隣る他の検出箇所での比較結果が同極
性となるときに、両検出箇所の間を上記架空送配電線の
故障区間と判定するように構成することができる。

【００１０】さらに本発明に係る送配電線路故障区間標
定方法は上記従来の問題点を解決するために、非接地系
統の架空送配電線下において、複数箇所で線路電流によ
る電磁誘導電流及び線路電圧による静電誘導電圧を検出
し、同一箇所で検出した静電誘導電圧を電磁誘導電流で
除算し、その結果値を所定時間にわたって積分し、該積
分結果が、一の検出箇所と相隣る他の検出箇所とで逆極
性となるときに、両検出箇所の間を上記架空送配電線の
故障区間と判定するように構成することもできる。

【００１１】本発明に係る送配電線路故障区間標定器は
上記従来の問題点を解決するために、非接地系統の架空
送配電線下において、線路電流による電磁誘導電流を検
出する手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検出する
手段とからなるセンサ手段による検出値を得て、上記架
空送配電線の故障区間を判定、表示する送配電線路故障
区間標定器であって、検出した電磁誘導電流を積分する
手段、該積分手段による積分波形と上記検出した静電誘
導電圧波形の極性とを比較する手段、該比較手段による
比較結果を外部へ出力する手段を含む構成としたもので
ある。

【００１２】また本発明に係る送配電線路故障区間標定
器は上記従来の問題点を解決するために、非接地系統の
架空送配電線下において、線路電流による電磁誘導電流
を検出する手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検出
する手段とからなるセンサ手段による検出値を得て、上
記架空送配電線の故障区間を判定、表示する送配電線路
故障区間標定器であって、検出した静電誘導電圧を微分
する手段、該微分手段による微分波形と上記検出した電
磁誘導電流波形の極性を比較する手段、該比較手段によ
る比較結果を外部へ出力する手段を含む構成とすること
ができる。

【００１３】さらに本発明に係る送配電線路故障区間標
定器は上記従来の問題点を解決するために、非接地系統
の架空送配電線下において、線路電流による電磁誘導電
流を検出する手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検
出する手段とからなるセンサ手段による検出値を得て、
上記架空送配電線の故障区間を判定、表示する送配電線
路故障区間標定器であって、検出した静電誘導電圧を上
記検出した電磁誘導電流で除算する手段、該除算手段に
よる除算結果を積分する手段、該積分手段による積分波
形の極性値を外部へ出力する手段を含む構成とすること
もできる。

【００１４】本発明に係る送配電線路故障区間標定装置
は上記従来の問題点を解決するために、非接地系統の架
空送配電線下において、複数箇所に設けた線路電流によ
る電磁誘導電流を検出する手段及び線路電圧による静電
誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ手段による検
出値を得て、上記架空送配電線の故障区間を判定、表示
する送配電線路故障区間標定装置であって、検出した電
磁誘導電流を積分する手段、該積分手段による積分波形
と上記検出した静電誘導電圧波形の極性とを比較する手
段、該比較手段による比較結果により上記架空送配電線
の故障区間を判定する手段及び該判定手段による判定結
果により故障区間を表示する表示手段を含み、上記判定
手段が、同一箇所で検出した電磁誘導電流の積分波形と
静電誘導電圧波形とを各検出箇所毎に比較し、一の検出
箇所での比較結果が逆極性となり、相隣る他の検出箇所
での比較結果が同極性となるときに、両検出箇所の間を
上記架空送配電線の故障区間と判定するように構成した
ものである。

【００１５】また本発明に係る送配電線路故障区間標定
装置は上記従来の問題点を解決するために、非接地系統
の架空送配電線下において、複数箇所に設けた線路電流
による電磁誘導電流を検出する手段及び線路電圧による
静電誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ手段によ
る検出値を得て、上記架空送配電線の故障区間を判定、
表示する送配電線路故障区間標定装置であって、検出し
た静電誘導電圧を微分する手段、該微分手段による微分
波形と上記検出した電磁誘導電流波形の極性を比較する
手段、該比較手段による比較結果により上記架空送配電
線の故障区間を判定する手段及び該判定手段による判定
結果により故障区間を表示する表示手段を含み、上記判
定手段が、同一箇所で検出した静電誘導電圧の微分波形
と電磁誘導電流波形とを比較し、一の検出箇所での比較
結果が逆極性となり、相隣る他の検出箇所での比較結果
が同極性となるときに、両検出箇所の間を上記架空送配
電線の故障区間と判定するように構成することができ
る。

【００１６】さらに本発明に係る送配電線路故障区間標
定装置は上記従来の問題点を解決するために、非接地系
統の架空送配電線下において、複数箇所に設けた線路電
流による電磁誘導電流を検出する手段及び線路電圧によ
る静電誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ手段に
よる検出値を得て、上記架空送配電線の故障区間を判
定、表示する送配電線路故障区間標定装置であって、検
出した静電誘導電圧を上記検出した電磁誘導電流で除算
する手段、該除算手段による除算結果を積分する手段、
該積分手段による積分波形の極性により上記架空送配電
線の故障区間を判定する手段及び該判定手段による判定
結果により故障区間を表示する表示手段を含み、同一箇
所で検出した静電誘導電圧を電磁誘導電流で除算し、そ
の結果値を所定時間にわたって積分し、該積分波形が、
一の検出箇所と相隣る他の検出箇所とで逆極性となると
きに、両検出箇所の間を上記架空送配電線の故障区間と
判定するように構成することもできる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図２は本発明の一実施例に係る送配電線路故障区間
標定器（以下単に標定器という。）２０を示すブロック
図であり、図中２１は故障電圧検出センサ、２２は故障
電流検出センサ、２３は積分増幅器、２４は積分増幅
器、２５は極性比較回路、２６は比較蓄積回路、２７は
演算・表示回路である。

【００１８】故障電圧検出センサ２１には、送電線の各
電力線からほぼ等距離の位置に配した例えば零相変成器
からなる電界センサを用い、検出した電圧は積分増幅器
２３を通して極性比較回路２５に入力する。故障電流検
出センサ２２は、同じく送電線の各電力線からほぼ等距
離の位置に配した例えば零相変流器として知られる電磁
コイルであり、その電流出力を積分増幅器２４を通して
積分し極性比較回路２５に入力する。

【００１９】これら故障電圧検出センサ２１と故障電流
検出センサ２２の送電線４への設置は、送電線４の相配
列に応じた種々の態様を取り得る。図３（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は、これら故障電圧検出センサ２１と故
障電流検出センサ２２の設置態様を示すもので、（Ａ）
は両センサ２１、２２を３箇ずつ送電鉄塔１３に取り付
けたもの、（Ｂ）は２箇ずつ設けたもの、（Ｃ）はそれ
ぞれ１箇だけ設けたものである。

【００２０】極性比較回路２５は、故障電圧検出センサ
２１で検出し積分増幅器２３で増幅した故障電圧波形
と、故障電流検出センサ２２で検出し積分増幅器２４で
積分した故障電流の波形の比較を行い、極性が同極性で
あれば正の電圧を、逆極性であれば負の電圧を比較蓄積
回路２６へ出力する。比較蓄積回路２６は、所定の時間
に渡ってこの出力電圧を加算蓄積し、蓄積した電圧の極
性によって所定の出力を演算・表示回路２７へ出力す
る。演算・表示回路２７は、比較蓄積回路２６からの出
力により例えば故障時刻や故障区間表示すを行なう。

【００２１】この実施例において故障区間を標定するた
めの原理を図１及び図４を参照して説明する。送電線４
に沿って設けたうちの二つの標定器２０ａ、２０ｂ（電
源側を２０ａ、負荷側を２０ｂとする。）の間で地絡故
障が発生したとすると、故障個所５が両標定器２０ａ、
２０ｂの間にあるため、故障電流１０の流れる方向が逆
方向になり、このため標定器２０ａ、２０ｂが検出する
故障電圧波形と故障電流波形は、電源側の標定器２０ａ
では同極性、負荷側の標定器２０ｂでは逆極性になる。

【００２２】図４の波形２８は、負荷側の標定器２０ｂ
において実際に観測される非接地系統の地絡故障時の故
障電流波形の例で、２９はこの故障電流波形２８を積分
した波形、３０は同様に実際に観測される非接地系統の
地絡故障時の故障電圧波形である。積分波形２９と故障
電圧波形３０を比較すると極性が逆になっていることが
わかる。図示は省略するが、電源側の標定器２０ａにお
いては、故障電流波形の積分波形と故障電圧波形とは同
極性になる。従って、図１の標定器２０ａ、２０ｂの間
に故障個所５があることが判別でき、故障区間を判定で
きることになる。

【００２３】図５は、図３に示した送配電線路故障区間
標定器２０を、マイクロコンピュータを応用して具体化
した回路構成例を示すブロック図である。この例は、図
３（Ａ）に示すセンサを３箇ずつ設けた例に対応し、図
２のセンサ２０、２１に相当する電界センサ３１、磁界
センサ３２を、外来サージ（例えば雷撃）に対する保護
回路となるサージアブソーバー３３、３４を介して３箇
ずつ標定器回路に接続してある。

【００２４】電圧検出側の回路は、積分増幅回路３５、
加算増幅回路３６、ハイパスフィルタ３７、微分回路３
８、正負レベル検出回路３９からなり、また積分増幅回
路３５と加算増幅回路３６との間に接続する整流回路４
０、下限検出回路４１、オア回路４２、時限回路４３か
らなる停電検出のための回路を含んでいる。また電流検
出側の回路は、積分増幅回路４４、加算増幅回路４５及
び積分回路４６からなり、積分増幅回路４４と加算増幅
回路４５との間に接続する整流回路４７、上限検出回路
４８、オア回路４９、時限回路５０からなる短絡事故検
出のための回路を含んでいる。電圧検出側の正負レベル
検出回路３９の出力と電流検出側の積分回路４６の出力
とは、同相逆相検出回路５１に入力し、積分回路５２、
正負レベル検出回路５３、時限回路５４を経てＣＰＵ５
５に入力する。ＣＰＵ５５には、停電検出回路の時限回
路４３からの出力と、短絡検出回路の時限回路５０から
の出力とが入力する。図中５６は図示せぬ表示回路への
ＣＰＵ５５の出力端子である。なお図中５７は電界セン
サ３１の絶縁不良による電界感度低下を防止するガード
保障回路、５８は正電源、５９は負電源であり、これら
正負電源５８、５９から、それぞれ所要の回路へ電源供
給を行なう。

【００２５】電圧検出側の回路では、微分波として入力
される電界センサ３１の出力を、積分増幅回路３５で積
分して電気現象の波形と同一波形とするとともに微弱な
波形を増幅し、これを加算増幅回路３６において加算増
幅して零相電圧Ｖ０を作りだし、ハイパスフィルタ３７
を通して直流分（例えば１０Ｈｚ以下）をカットしてレ
ベル検出をやりやすくし、さらに微分回路３８で微分
し、正負レベル検出回路３９へと入力している。正負レ
ベル検出回路３９は、零相電圧Ｖ０の正側及び負側をそ
れぞれ矩形波にしてアナログ位相検出をやりやすくして
同相逆相検出回路５１に入力する。

【００２６】また電流検出側の回路では、微分波として
入力される磁界センサ３２の出力を、積分増幅回路４４
で積分して電気現象の波形と同一波形とするとともに微
弱な波形を増幅し、これを加算増幅回路４５において加
算増幅して零相電流Ｉ０を作りだし、積分回路４６で積
分をして同相逆相検出回路５１に入力する。

【００２７】同相逆相検出回路５１は上述のように零相
電圧Ｖ０と零相電流Ｉ０の位相の同逆を検出し、同位相
の場合は零相電流Ｉ０の波形を正側として出力し、逆位
相の場合は零相電流Ｉ０の波形を負側として出力する。
そしてこの出力を積分回路５２で積分し、正負レベル検
出回路５３でこの出力値が所定のレベルに達したことを
検出したときに時限回路５４に対して同相あるいは逆相
であることを示すデータを出力する。時限回路５４はこ
の入力データを所定時間保持し、ＣＰＵ５５へのデータ
入力が可能になると、そのときに保持していたデータを
出力する。

【００２８】ＣＰＵ５５は常時はＯＦＦとなっており、
停電検出回路の時限回路４３からの入力があってＯＮと
なるように設定してある。停電検出回路は、電界センサ
３１の出力を整流回路４０において半波整流し、送電線
４に事故が発生するとその後に停電状態となるのでこれ
を下限検出回路４１において検出し、３つの電界センサ
３１のいずれかからの出力が停電状態を示せばオア回路
４２が停電検出出力を時限回路４３に対して生じさせ、
時限回路４３で所定時間保持した後ＣＰＵ５５に対して
出力してＣＰＵ５５をＯＮとする。

【００２９】短絡検出回路は、積分増幅回路４４で積
分、増幅された磁界センサ３２の出力を、整流回路４７
で半波整流し、送電線４に短絡事故が発生すると短絡電
流が流れるのでこれを上限検出回路４８において検出
し、３つの磁界センサ３２のいずれかからの出力が短絡
状態を示せばオア回路４９が短絡検出出力を時限回路５
０に対して生じさせ、時限回路５０で所定時間保持した
後ＣＰＵ５５に対して出力する。

【００３０】ＣＰＵ５５は、停電検出回路からの入力が
あってＯＮとなる（即ち事故を認識する）と、短絡や地
絡故障による上述のような波形の同相、逆相認識を行な
い、入力されるデータを処理すると共に、時刻管理等を
行ない、出力端子５６への出力を生じさせ、その後ＯＦ
Ｆとなる。このＣＰＵ５５の出力を適宜の方式によって
管理することにより、上述のような故障区間の標定が行
なえる。また複数の標定器２０について適宜公知の遠隔
通信あるいは伝送システムと組み合わせれば、故障区間
の標定を集中制御的に行なえる。またもちろん標定器２
０を全部ＣＰＵを含むマイクロコンピュータ応用回路と
するのではなく、送電線４に沿って設けた全標定器ある
いは一部を１つのコンピュータが担当するようにしても
よい。

【００３１】図６は本発明において採用できる故障区間
を標定するための他の検出原理を示す図である。この図
６における波形６０は負荷側で検出される故障電圧波形
３０（図４のものと同一）を微分したものである。この
故障電圧微分波形６０と故障電流波形２８（図４のもの
と同一）を比較すると、両波形６０、２８がよく似た波
形で極性が正反対であることが判別できる。電源側では
故障電圧微分波形と故障電流波形は同極性であるから、
先の例と同様に故障個所が標定できる。またこの原理に
よる故障区間の標定に用いる回路構成は、当業者にとっ
ては明らかなように、図５の回路における電界センサ３
１側の微分回路３８に代えて積分回路を用い、また必要
に応じて他の回路構成を対応させればよいので、説明は
省略する。

【００３２】図７は本発明において採用できる故障区間
を標定するためのさらに他の検出原理を示す図である。
この図７の波形６１は、図４に示す故障電圧波形３０を
同故障電流波形２８で除算した値、すなわち故障時の見
かけ上のインピーダンスを示すものである。また波形６
２は、このインピーダンス波形６１を積分した波形であ
り、積分することによって故障時における単なる一波ご
との波形比較ではなく、積分結果が正極あるいは負極性
に加重されていき、故障判定が容易になる。

【００３３】なお除算のための回路は原理上はアナログ
除算器でよいが、消費電流が大きく電源のない場所での
使用に適さないので、例えばデジタル除算器を用い、サ
ンプリングした故障電圧波形３０を基準として故障電流
波形２８をアナログ検波し、差動増幅の後、十分に積分
するようにすればよい。この原理による故障区間の標定
に用いる回路構成も、当業者にとっては明らかなよう
に、図５の回路構成を必要に応じて変更すればよいの
で、説明は省略する。

【００３４】なお以上の説明においては送電線路のみに
ついて述べているが、配電線路についても同様であり、
従って本発明は対象を送電線路に限定されず、配電線路
についても適用できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る送配電線路故障区間標定方
法、同標定器及び同標定装置は以上説明してきたような
ものなので、地絡故障時の波形が複雑で判別することが
できなかった故障電流の方向を、故障電流の積分、故障
電圧の微分あるいは故障電流による故障電圧の除算を行
なうだけで確実に判別できるようになり、これによっ
て、これまで有効な故障区間標定を行なえなかった非接
地系統でも故障区間の標定が容易に行なえるようになる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る送配電線路故障区間標
定器を取り付けた非接地系統の送電線路における地絡故
障状態を示す概念図である。

【図２】本発明の一実施例に係る送配電線路故障区間標
定器を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例に係る送配電線路故障区間標
定方法における故障電圧検出センサと故障電流検出セン
サの設置態様を示す概念図である。

【図４】非接地系統の地絡故障時に負荷側の標定器にお
いて実際に観測される故障電流波形と故障電圧波形の例
を示す図である。

【図５】図３に示した送配電線路故障区間標定器を、マ
イクロコンピュータを応用して具体化した回路構成例を
示すブロック図である。

【図６】本発明において採用できる故障区間を標定する
ための他の検出原理を示す波形図である。

【図７】本発明において採用できる故障区間を標定する
ためのさらに他の検出原理を示す波形図である。

【図８】中性点が抵抗接地された送電線路において地絡
故障時に故障区間を標定する方法を示す概念図である。

【図９】非接地系統の送配電線路における地絡故障状態
を示す概念図である。

【図１０】非接地系統の送配電線路における地絡故障時
の故障電流波形と故障電圧波形を示す図である。

【符号の説明】

１供給側の電気所の変圧器２中性点３工場等の需要側の電気所４送電線５故障箇所９送電線の対地静電容量１０故障電流２０、２０ａ、２０ｂ送配電線路故障区間標定器２１故障電圧検出センサ２２故障電流検出センサ２３積分増幅器２４積分増幅器２５極性比較回路２６比較蓄積回路２７演算・表示回路２８地絡故障時の故障電流波形２９故障電流波形の積分波形３０地絡故障時の故障電圧波形３１電界センサ３２磁界センサ３３、３４サージアブソーバー３５積分増幅回路３６加算増幅回路３７ハイパスフィルタ３８微分回路３９正負レベル検出回路４０整流回路４１下限検出回路４２オア回路４３時限回路４４積分増幅回路４５加算増幅回路４６積分回路４７整流回路４８上限検出回路４９オア回路５０時限回路５１同相逆相検出回路５２積分回路５３正負レベル検出回路５４時限回路５５ＣＰＵ５６出力端子５７ガード保障回路５８正電源５９負電源６０故障電圧波形の微分波形６１インピーダンス波形６２インピーダンス波形の積分波形Ｖ０零相電圧Ｉ０零相電流

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接地
系統の送配電線路では大地を帰路とする故障電流は流れ
ないか極く僅かである。これは、故障時の地絡故障電流
は送配電線路のインピーダンスや故障点の抵抗、送配電
線の大地に対する静電容量に基づくインピーダンスに比
べれば無視できるほどに小さく、そのため地絡故障時の
地絡放電電流は対地静電容量が主として作用することに
なるからである。即ち、図９に示すように送電線４が有
する対地静電容量９に充電された電荷から地絡故障箇所
５に向けて非接地系の微弱な故障電流１０、１０が流れ
込むことになる。そのため、故障箇所５を挟んで位置す
る二つの電磁誘導検出センサ８ａ、８ｂがともに故障電
流１０を検出することになり、接地系統のように故障箇
所５の両側で状態が異なるということがなく、故障電流
１０の有無からは故障区間を標定することができない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】極性比較回路２５は、故障電圧検出センサ
２１で検出し積分増幅器２３で増幅した故障電圧波形
と、故障電流検出センサ２２で検出し積分増幅器２４で
積分した故障電流の波形の比較を行い、極性が同極性で
あれば正の電圧を、逆極性であれば負の電圧を比較蓄積
回路２６へ出力する。比較蓄積回路２６は、所定の時間
に渡ってこの出力電圧を加算蓄積し、蓄積した電圧の極
性によって所定の出力を演算・表示回路２７へ出力す
る。演算・表示回路２７は、比較蓄積回路２６からの出
力により例えば故障時刻や故障区間表示を行なう。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】図４の波形２８は、負荷側の標定器２０ｂ
において実際に観測される非接地系統の地絡故障時の故
障電流波形の例で、２９はこの故障電流波形２８を積分
した波形、３０は同様に実際に観測される非接地系統の
地絡故障時の故障電圧波形である。積分波形２９と故障
電圧波形３０を比較すると極性が逆になっていることが
わかる。図示は省略するが、電源側の標定器２０ａにお
いては、故障電流波形の積分波形と故障電圧波形とは同
極性になる。従って、図１の標定器２０ａ、２０ｂの間
に故障箇所５があることが判別でき、故障区間を判定で
きることになる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】図６は本発明において採用できる故障区間
を標定するための他の検出原理を示す図である。この図
６における波形６０は負荷側で検出される故障電圧波形
３０（図４のものと同一）を微分したものである。この
故障電圧微分波形６０と故障電流波形２８（図４のもの
と同一）を比較すると、両波形６０、２８がよく似た波
形で極性が正反対であることが判別できる。電源側では
故障電圧微分波形と故障電流波形は同極性であるから、
先の例と同様に故障箇所が標定できる。またこの原理に
よる故障区間の標定に用いる回路構成は、当業者にとっ
ては明らかなように、図５の回路における電界センサ３
１側の微分回路３８に代えて積分回路を用い、また必要
に応じて他の回路構成を対応させればよいので、説明は
省略する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井信孝石川県松任市福留町857番51号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所で線路電流による電磁誘導電流及び線路電圧に
よる静電誘導電圧を検出し、同一箇所で検出した電磁誘
導電流の積分波形と静電誘導電圧波形とを各検出箇所毎
に比較し、一の検出箇所での比較結果が逆極性となり、
相隣る他の検出箇所での比較結果が同極性となるとき
に、両検出箇所の間を上記架空送配電線の故障区間と判
定する送配電線路故障区間標定方法。
【請求項２】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所で線路電流による電磁誘導電流及び線路電圧に
よる静電誘導電圧を検出し、同一箇所で検出した静電誘
導電圧の微分波形と電磁誘導電流波形とを比較し、一の
検出箇所での比較結果が逆極性となり、相隣る他の検出
箇所での比較結果が同極性となるときに、両検出箇所の
間を上記架空送配電線の故障区間と判定する送配電線路
故障区間標定方法。
【請求項３】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所で線路電流による電磁誘導電流及び線路電圧に
よる静電誘導電圧を検出し、同一箇所で検出した静電誘
導電圧を電磁誘導電流で除算し、その結果値を所定時間
にわたって積分し、該積分結果が、一の検出箇所と相隣
る他の検出箇所とで逆極性となるときに、両検出箇所の
間を上記架空送配電線の故障区間と判定する送配電線路
故障区間標定方法。
【請求項４】非接地系統の架空送配電線下において、
線路電流による電磁誘導電流を検出する手段及び線路電
圧による静電誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ
手段による検出値を得て、上記架空送配電線の故障区間
を判定、表示する送配電線路故障区間標定器であって、
検出した電磁誘導電流を積分する手段、該積分手段によ
る積分波形と上記検出した静電誘導電圧波形の極性とを
比較する手段、該比較手段による比較結果を外部へ出力
する手段を含む送配電線路故障区間標定器。
【請求項５】非接地系統の架空送配電線下において、
線路電流による電磁誘導電流を検出する手段及び線路電
圧による静電誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ
手段による検出値を得て、上記架空送配電線の故障区間
を判定、表示する送配電線路故障区間標定器であって、
検出した静電誘導電圧を微分する手段、該微分手段によ
る微分波形と上記検出した電磁誘導電流波形の極性を比
較する手段、該比較手段による比較結果を外部へ出力す
る手段を含む送配電線路故障区間標定器。
【請求項６】非接地系統の架空送配電線下において、
線路電流による電磁誘導電流を検出する手段及び線路電
圧による静電誘導電圧を検出する手段とからなるセンサ
手段による検出値を得て、上記架空送配電線の故障区間
を判定、表示する送配電線路故障区間標定器であって、
検出した静電誘導電圧を上記検出した電磁誘導電流で除
算する手段、該除算手段による除算結果を積分する手
段、該積分手段による積分波形の極性値を外部へ出力す
る手段を含む送配電線路故障区間標定器。
【請求項７】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所に設けた線路電流による電磁誘導電流を検出す
る手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検出する手段
とからなるセンサ手段による検出値を得て、上記架空送
配電線の故障区間を判定、表示する送配電線路故障区間
標定装置であって、検出した電磁誘導電流を積分する手
段、該積分手段による積分波形と上記検出した静電誘導
電圧波形の極性とを比較する手段、該比較手段による比
較結果により上記架空送配電線の故障区間を判定する手
段及び該判定手段による判定結果により故障区間を表示
する表示手段を含み、上記判定手段が、同一箇所で検出
した電磁誘導電流の積分波形と静電誘導電圧波形とを各
検出箇所毎に比較し、一の検出箇所での比較結果が逆極
性となり、相隣る他の検出箇所での比較結果が同極性と
なるときに、両検出箇所の間を上記架空送配電線の故障
区間と判定するものである送配電線路故障区間標定装
置。
【請求項８】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所に設けた線路電流による電磁誘導電流を検出す
る手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検出する手段
とからなるセンサ手段による検出値を得て、上記架空送
配電線の故障区間を判定、表示する送配電線路故障区間
標定装置であって、検出した静電誘導電圧を微分する手
段、該微分手段による微分波形と上記検出した電磁誘導
電流波形の極性を比較する手段、該比較手段による比較
結果により上記架空送配電線の故障区間を判定する手段
及び該判定手段による判定結果により故障区間を表示す
る表示手段を含み、上記判定手段が、同一箇所で検出し
た静電誘導電圧の微分波形と電磁誘導電流波形とを比較
し、一の検出箇所での比較結果が逆極性となり、相隣る
他の検出箇所での比較結果が同極性となるときに、両検
出箇所の間を上記架空送配電線の故障区間と判定するも
のである送配電線路故障区間標定装置。
【請求項９】非接地系統の架空送配電線下において、
複数箇所に設けた線路電流による電磁誘導電流を検出す
る手段及び線路電圧による静電誘導電圧を検出する手段
とからなるセンサ手段による検出値を得て、上記架空送
配電線の故障区間を判定、表示する送配電線路故障区間
標定装置であって、検出した静電誘導電圧を上記検出し
た電磁誘導電流で除算する手段、該除算手段による除算
結果を積分する手段、該積分手段による積分波形の極性
により上記架空送配電線の故障区間を判定する手段及び
該判定手段による判定結果により故障区間を表示する表
示手段を含み、同一箇所で検出した静電誘導電圧を電磁
誘導電流で除算し、その結果値を所定時間にわたって積
分し、該積分波形が、一の検出箇所と相隣る他の検出箇
所とで逆極性となるときに、両検出箇所の間を上記架空
送配電線の故障区間と判定するものである送配電線路故
障区間標定装置。