JPH09130961A - 電力線監視方法および装置 - Google Patents
電力線監視方法および装置Info
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- JPH09130961A JPH09130961A JP7306936A JP30693695A JPH09130961A JP H09130961 A JPH09130961 A JP H09130961A JP 7306936 A JP7306936 A JP 7306936A JP 30693695 A JP30693695 A JP 30693695A JP H09130961 A JPH09130961 A JP H09130961A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】変電所内母線などの電力系統の電力線の状態を
監視し、地絡、短絡電流の方向を検知する。 【解決手段】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置に１対の磁界検出センサを配置し、前記センサの
出力の差または和信号を求め、和／差信号の大きさに基
づいて地絡、短絡事故の発生を判定すると共に、前記信
号と各基準電圧／電流位相との位相差に基づいて、セン
サ設置位置における地絡、短絡電流の方向を判別する。
前記センサは、各電力線に垂直な平面と各電力線を含む
平面に平行な平面との交線上に、かつ中央に配設された
電力線に関して互いに対称な位置に配置されるのが望ま
しく、前記交線に平行な磁界成分に感応し、電力線の平
衡状態では前記和信号が零になるようにされる。
監視し、地絡、短絡電流の方向を検知する。 【解決手段】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置に１対の磁界検出センサを配置し、前記センサの
出力の差または和信号を求め、和／差信号の大きさに基
づいて地絡、短絡事故の発生を判定すると共に、前記信
号と各基準電圧／電流位相との位相差に基づいて、セン
サ設置位置における地絡、短絡電流の方向を判別する。
前記センサは、各電力線に垂直な平面と各電力線を含む
平面に平行な平面との交線上に、かつ中央に配設された
電力線に関して互いに対称な位置に配置されるのが望ま
しく、前記交線に平行な磁界成分に感応し、電力線の平
衡状態では前記和信号が零になるようにされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３相３線式電力供給
系統の電力線の状態（特に、地絡、短絡の発生）を監視
する方法および装置に関し、特に変電所などの電気所内
の母線の状態（特に、地絡、短絡の発生）を監視し、さ
らには状態監視用のセンサ設置位置における地絡、短絡
電流の方向をも検出する電力線状態監視方法および装置
に関にする。
系統の電力線の状態（特に、地絡、短絡の発生）を監視
する方法および装置に関し、特に変電所などの電気所内
の母線の状態（特に、地絡、短絡の発生）を監視し、さ
らには状態監視用のセンサ設置位置における地絡、短絡
電流の方向をも検出する電力線状態監視方法および装置
に関にする。
【０００２】
【従来の技術】電力供給系統すなわち電力線に地絡、短
絡などの故障が発生した場合は、可及的迅速にこの故障
を検出し，除去して当該電力供給系統の復旧を図ること
が要求される。このためには、故障発生箇所を速やかに
特定し、必要に応じて故障箇所を系統から遮断し、健全
な系統のみを選択して早く運転可能な状態に復旧するこ
とが必要である。
絡などの故障が発生した場合は、可及的迅速にこの故障
を検出し，除去して当該電力供給系統の復旧を図ること
が要求される。このためには、故障発生箇所を速やかに
特定し、必要に応じて故障箇所を系統から遮断し、健全
な系統のみを選択して早く運転可能な状態に復旧するこ
とが必要である。
【０００３】このような適正運用ができるように、通常
の電力系統においては、故障回線を検出するための装置
として、例えば図１１に示すように、電流変成器を各回
線ごとに，また電圧変成器を母線に設置しておき、これ
と保護リレーとの組合せによって故障箇所の検出と切り
離しを実現し、上記要求に応えている。
の電力系統においては、故障回線を検出するための装置
として、例えば図１１に示すように、電流変成器を各回
線ごとに，また電圧変成器を母線に設置しておき、これ
と保護リレーとの組合せによって故障箇所の検出と切り
離しを実現し、上記要求に応えている。
【０００４】図１１は、典型的な変電所の電力線系統図
である。１号および２号送電線Ｌ1、Ｌ2 はそれぞれ線
路開閉器ＬＳ1 、ＬＳ2 、受電遮断器ＣＢ1 、ＣＢ2 、
および線路開閉器ＬＳ5 、ＬＳ6 を介して母線ＢＬに接
続される。各送電線には電流変成器ＣＴ1 、ＣＴ2 およ
び保護リレーＲＹ1 、ＲＹ2 が設置される。母線ＢＬに
は複数（この例では３系統）の配電系統が遮断器ＣＢ3
〜ＣＢ5 、変圧器ＴＲ1 〜ＴＲ3 、遮断器ＣＢ6 〜ＣＢ
8 を介して接続される。母線には接地用電圧変成器ＧＰ
Ｔが設けられると共に、各配電系統を区分けするための
区分開閉器ＬＳＢ1 、ＬＳＢ2 が設けられる。また各変
圧器の１次側、２次側には電流変成器と保護リレーがそ
れぞれ配置される。
である。１号および２号送電線Ｌ1、Ｌ2 はそれぞれ線
路開閉器ＬＳ1 、ＬＳ2 、受電遮断器ＣＢ1 、ＣＢ2 、
および線路開閉器ＬＳ5 、ＬＳ6 を介して母線ＢＬに接
続される。各送電線には電流変成器ＣＴ1 、ＣＴ2 およ
び保護リレーＲＹ1 、ＲＹ2 が設置される。母線ＢＬに
は複数（この例では３系統）の配電系統が遮断器ＣＢ3
〜ＣＢ5 、変圧器ＴＲ1 〜ＴＲ3 、遮断器ＣＢ6 〜ＣＢ
8 を介して接続される。母線には接地用電圧変成器ＧＰ
Ｔが設けられると共に、各配電系統を区分けするための
区分開閉器ＬＳＢ1 、ＬＳＢ2 が設けられる。また各変
圧器の１次側、２次側には電流変成器と保護リレーがそ
れぞれ配置される。
【０００５】例えば１号送電線側に地絡故障Ｆ1 が生じ
たときは、保護リレーＲＹ1 が作動して遮断器ＣＢ1 を
遮断することにより故障を除去できる。しかし点線Ｗ−
Ｗより下側の変電所内の母線回りで発生する故障に対し
ては、後述するような理由で、電流変成器などの検出手
段（センサ）は設けられないのが普通である。このた
め、例えば母線ＢＬに地絡故障ＦB を生じた場合は、接
地用電圧変成器ＧＰＴの出力に基づいて故障ＦB の発生
は検知できるが、故障箇所を特定するための手順が複雑
である。例えば図１１の構成の場合、故障箇所ＦＢの特
定のためには次のような手順が必要になる。
たときは、保護リレーＲＹ1 が作動して遮断器ＣＢ1 を
遮断することにより故障を除去できる。しかし点線Ｗ−
Ｗより下側の変電所内の母線回りで発生する故障に対し
ては、後述するような理由で、電流変成器などの検出手
段（センサ）は設けられないのが普通である。このた
め、例えば母線ＢＬに地絡故障ＦB を生じた場合は、接
地用電圧変成器ＧＰＴの出力に基づいて故障ＦB の発生
は検知できるが、故障箇所を特定するための手順が複雑
である。例えば図１１の構成の場合、故障箇所ＦＢの特
定のためには次のような手順が必要になる。
【０００６】１．故障ＦB の発生と同時に、受電遮断器
ＣＢ1 、ＣＢ2 が保護リレーＲＹ1、ＲＹ2 によって自
動遮断される。 ２．遮断器ＣＢ3 〜ＣＢ5 を遮断した後、受電遮断器Ｃ
Ｂ1 を投入して受電してみる。母線内に故障が残ってお
れば、遮断器ＣＢ1 が再度自動遮断して故障検知の表示
がされるので、故障発生が母線回りであることが分か
る。 ３．つぎに母線のどの区間で故障が発生しているかを確
定するために、（ａ）区分開閉器ＬＳＢ1 を開放し、遮
断器ＣＢ1 を投入してみる。例示のように、区分開閉器
ＬＳＢ1 よりも１号線側の母線に異常が発生しておれ
ば、遮断器ＣＢ1が再度自動遮断する。（ｂ）開閉器Ｌ
ＳＢ1 を開放した状態で、受電遮断器ＣＢ2 を投入して
受電した場合は、受電は成功し、故障表示も生じない。 ４．以上の操作で、母線故障が１号線側にあることが確
定できるので、その部分に通電されないようにして、遮
断器ＣＢ2 、ＣＢ4 、ＣＢ5 などを投入して受電し、復
旧操作を行なう。
ＣＢ1 、ＣＢ2 が保護リレーＲＹ1、ＲＹ2 によって自
動遮断される。 ２．遮断器ＣＢ3 〜ＣＢ5 を遮断した後、受電遮断器Ｃ
Ｂ1 を投入して受電してみる。母線内に故障が残ってお
れば、遮断器ＣＢ1 が再度自動遮断して故障検知の表示
がされるので、故障発生が母線回りであることが分か
る。 ３．つぎに母線のどの区間で故障が発生しているかを確
定するために、（ａ）区分開閉器ＬＳＢ1 を開放し、遮
断器ＣＢ1 を投入してみる。例示のように、区分開閉器
ＬＳＢ1 よりも１号線側の母線に異常が発生しておれ
ば、遮断器ＣＢ1が再度自動遮断する。（ｂ）開閉器Ｌ
ＳＢ1 を開放した状態で、受電遮断器ＣＢ2 を投入して
受電した場合は、受電は成功し、故障表示も生じない。 ４．以上の操作で、母線故障が１号線側にあることが確
定できるので、その部分に通電されないようにして、遮
断器ＣＢ2 、ＣＢ4 、ＣＢ5 などを投入して受電し、復
旧操作を行なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したところから分
かるように、電力系統の各所に電流変成器などの検知器
を配備しておけば故障箇所の迅速な検出、特定や故障回
復対策ができるが、経済性や構造上の取付け困難性など
の制約から、十分な配備はされていないのが現状であ
る。特に変電所の母線回りに関しては、設置に適した構
成の電流変成器が少ないために、ほとんど設置されてい
ない。このために、母線内の故障箇所の特定手順が面倒
であり、迅速な故障回復対応ができないという問題があ
る。
かるように、電力系統の各所に電流変成器などの検知器
を配備しておけば故障箇所の迅速な検出、特定や故障回
復対策ができるが、経済性や構造上の取付け困難性など
の制約から、十分な配備はされていないのが現状であ
る。特に変電所の母線回りに関しては、設置に適した構
成の電流変成器が少ないために、ほとんど設置されてい
ない。このために、母線内の故障箇所の特定手順が面倒
であり、迅速な故障回復対応ができないという問題があ
る。
【０００８】本発明の目的は、変電所内母線などのよう
に設置の困難な電力系統にも容易に適用でき、かつ安価
に設置することができる電力線の状態（地絡、短絡）監
視方法および装置を提供することにある。本発明の他の
目的は、地絡・短絡事故の発生および基準位置における
地絡・短絡電流の方向を検知する方法および装置を提供
することにある。
に設置の困難な電力系統にも容易に適用でき、かつ安価
に設置することができる電力線の状態（地絡、短絡）監
視方法および装置を提供することにある。本発明の他の
目的は、地絡・短絡事故の発生および基準位置における
地絡・短絡電流の方向を検知する方法および装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】３相３線式電力系統の各
電力線に流れる電流によって発生される磁界の影響を受
ける２つの相異なる位置に１対の磁界検出センサを配置
し、前記センサの出力の差または和信号を求め、和／差
信号の大きさに基づいて地絡、短絡事故の発生を判定す
ると共に、前記信号と各基準電圧／電流位相との位相差
に基づいて、センサ設置位置における地絡、短絡電流の
方向を判別する。前記センサは、各電力線に垂直な平面
と各電力線を含む平面に平行な平面との交線上に、かつ
中央に配設された電力線に関して互いに対称な位置に配
置されるのが望ましく、前記交線に平行な磁界成分に感
応し、電力線の平衡状態では前記和信号が零になるよう
にされる。
電力線に流れる電流によって発生される磁界の影響を受
ける２つの相異なる位置に１対の磁界検出センサを配置
し、前記センサの出力の差または和信号を求め、和／差
信号の大きさに基づいて地絡、短絡事故の発生を判定す
ると共に、前記信号と各基準電圧／電流位相との位相差
に基づいて、センサ設置位置における地絡、短絡電流の
方向を判別する。前記センサは、各電力線に垂直な平面
と各電力線を含む平面に平行な平面との交線上に、かつ
中央に配設された電力線に関して互いに対称な位置に配
置されるのが望ましく、前記交線に平行な磁界成分に感
応し、電力線の平衡状態では前記和信号が零になるよう
にされる。
【００１０】このために、監視対象である３相３線式電
力系統の各電力線に流れる電流によって発生される磁界
の影響を受ける２つの相異なる位置にそれぞれ配置され
た第１、第２磁界検出センサと、第１、第２磁界検出セ
ンサの各出力の和／差信号を求める手段と、前記和／差
信号の大きさがそれぞれの予定値を超えたとき、地絡／
短絡発生を示す信号を発生するレベル検知手段と、それ
ぞれの基準電圧／電流位相に対する前記和／差信号の位
相差と基準位相差との比較結果に基づいて前記センサ設
置位置における地絡／短絡電流の方向を判定する手段と
を具備する。
力系統の各電力線に流れる電流によって発生される磁界
の影響を受ける２つの相異なる位置にそれぞれ配置され
た第１、第２磁界検出センサと、第１、第２磁界検出セ
ンサの各出力の和／差信号を求める手段と、前記和／差
信号の大きさがそれぞれの予定値を超えたとき、地絡／
短絡発生を示す信号を発生するレベル検知手段と、それ
ぞれの基準電圧／電流位相に対する前記和／差信号の位
相差と基準位相差との比較結果に基づいて前記センサ設
置位置における地絡／短絡電流の方向を判定する手段と
を具備する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明による電力線（地
絡、短絡）監視方法を実施するための検出センサの配置
例を示す斜視図である。実質上同一特性の１対の磁界検
出センサ１０、２０が、互いに平行に配設された３相電
力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に対して、各電力線に垂直な平面
と各電力線を含む平面に平行な平面との交線上に、かつ
中央に配設された電力線Ｌb に対して対称な位置に、そ
れぞれ各相電流に感応するように配置される。
絡、短絡）監視方法を実施するための検出センサの配置
例を示す斜視図である。実質上同一特性の１対の磁界検
出センサ１０、２０が、互いに平行に配設された３相電
力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に対して、各電力線に垂直な平面
と各電力線を含む平面に平行な平面との交線上に、かつ
中央に配設された電力線Ｌb に対して対称な位置に、そ
れぞれ各相電流に感応するように配置される。
【００１２】別な見方をすれば、１対のセンサ１０、２
０は各電力線を含む平面に垂直で、かつ中央に配設され
た電力線Ｌb を含む平面の両側に配置される。後で詳述
するように、正常時には各電力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に流
れる電流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc の和は零であるから、前記１
対のセンサ１０、２０の出力の和も零になるようにする
ことができる。電力線に地絡、短絡などの事故が発生す
ると地絡、短絡電流のために各電力線の電流が不平衡と
なり、前記センサ対１０、２０の出力の和および差がそ
れぞれ地絡電流、短絡電流の関数になるので、前記出力
の和および／または差を監視しておけば電力線の状態す
なわち地絡、短絡事故発生の検出が可能である。そして
地絡電流または短絡電流の、それぞれの基準電圧（電
流）に対する位相差を検出すれば、前記センサ設置位置
における地絡・短絡電流の方向をそれぞれ判別すること
ができる。
０は各電力線を含む平面に垂直で、かつ中央に配設され
た電力線Ｌb を含む平面の両側に配置される。後で詳述
するように、正常時には各電力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に流
れる電流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc の和は零であるから、前記１
対のセンサ１０、２０の出力の和も零になるようにする
ことができる。電力線に地絡、短絡などの事故が発生す
ると地絡、短絡電流のために各電力線の電流が不平衡と
なり、前記センサ対１０、２０の出力の和および差がそ
れぞれ地絡電流、短絡電流の関数になるので、前記出力
の和および／または差を監視しておけば電力線の状態す
なわち地絡、短絡事故発生の検出が可能である。そして
地絡電流または短絡電流の、それぞれの基準電圧（電
流）に対する位相差を検出すれば、前記センサ設置位置
における地絡・短絡電流の方向をそれぞれ判別すること
ができる。
【００１３】前記磁界検出センサはどのような形式のも
のでも良いが、例えば磁界に応じて電気抵抗を変化する
ホール素子などの磁電抵抗素子や、磁心に巻線を施こ
し，そこに発生する磁束変化に応じて誘起起電力を発生
するコイルで良い。またセンサ対の配置位置も、上述し
た位置に限らず、電力線の正常時に１対のセンサの出力
の和が零になる位置であれば良く、さらに前記位置から
多少ずれていても、そのようにセンサの出力が調整また
は制御されておれば良い。
のでも良いが、例えば磁界に応じて電気抵抗を変化する
ホール素子などの磁電抵抗素子や、磁心に巻線を施こ
し，そこに発生する磁束変化に応じて誘起起電力を発生
するコイルで良い。またセンサ対の配置位置も、上述し
た位置に限らず、電力線の正常時に１対のセンサの出力
の和が零になる位置であれば良く、さらに前記位置から
多少ずれていても、そのようにセンサの出力が調整また
は制御されておれば良い。
【００１４】図２を参照して、本発明の動作原理を説明
する。この図では、前述のように、実質上同一特性の１
対の磁界検出センサ１０、２０が、互いに平行かつ等間
隔ｄに配設された３相電力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に対し
て、各電力線に垂直な平面とこれら電力線を含む平面と
の交線（図２において、３本の電力線を結ぶ直線＝ｘ
軸）に平行であり、かつ前記各電力線に垂直な平面内に
ある直線上であって、かつ中央に配設された電力線Ｌb
に対して対称な位置Ｐ1 、Ｐ2 に配置されているものと
する。また、中央の電力線Ｌb を通り、ｘ軸に垂直な直
線をｙ軸とする。したがって、前記位置Ｐ1 、Ｐ2 およ
び両端の電力線Ｌa 、Ｌc の配置は、中央の電力線を通
るｙ軸に関して対称である。
する。この図では、前述のように、実質上同一特性の１
対の磁界検出センサ１０、２０が、互いに平行かつ等間
隔ｄに配設された３相電力線Ｌa 、Ｌb 、Ｌc に対し
て、各電力線に垂直な平面とこれら電力線を含む平面と
の交線（図２において、３本の電力線を結ぶ直線＝ｘ
軸）に平行であり、かつ前記各電力線に垂直な平面内に
ある直線上であって、かつ中央に配設された電力線Ｌb
に対して対称な位置Ｐ1 、Ｐ2 に配置されているものと
する。また、中央の電力線Ｌb を通り、ｘ軸に垂直な直
線をｙ軸とする。したがって、前記位置Ｐ1 、Ｐ2 およ
び両端の電力線Ｌa 、Ｌc の配置は、中央の電力線を通
るｙ軸に関して対称である。
【００１５】位置Ｐ1 、Ｐ2 において、ｘ軸に平行な水
平方向の磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 はそれぞれ、各電力線の電
流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc によって誘起される磁界の総和であ
るから、図４の式１および２で表わされる。ここで、図
２からも明らかなように、次の関係式 Ｌ1 ・Sin α＝Ｌ・Sin θ＝Ｌ2 ・Sin β が成立するから、これを用いて式１、２のα、βを消去
すると、前記磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 はそれぞれ図４の式
３、４で表わされる。電力系統に３相平衡電流が流れて
おり、 Ｉa ＋Ｉb ＋Ｉc ＝０ の関係が成立しているとき、前記磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 の
和（図４の式５）が零になる条件を求めると、Sin θ＝
０すなわちθ＝０、および図４の式６または式７が得ら
れる。ここでθ＝０は、各センサがｘ軸上すなわち各電
力線と同一平面内に配置されることを意味し、前提条件
に反する上に、この位置では磁界は垂直方向成分のみで
あり、水平成分は存在しないので、明らかに正解ではな
い。式６、７のみが正解である。
平方向の磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 はそれぞれ、各電力線の電
流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc によって誘起される磁界の総和であ
るから、図４の式１および２で表わされる。ここで、図
２からも明らかなように、次の関係式 Ｌ1 ・Sin α＝Ｌ・Sin θ＝Ｌ2 ・Sin β が成立するから、これを用いて式１、２のα、βを消去
すると、前記磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 はそれぞれ図４の式
３、４で表わされる。電力系統に３相平衡電流が流れて
おり、 Ｉa ＋Ｉb ＋Ｉc ＝０ の関係が成立しているとき、前記磁界強度Ｈ1 、Ｈ2 の
和（図４の式５）が零になる条件を求めると、Sin θ＝
０すなわちθ＝０、および図４の式６または式７が得ら
れる。ここでθ＝０は、各センサがｘ軸上すなわち各電
力線と同一平面内に配置されることを意味し、前提条件
に反する上に、この位置では磁界は垂直方向成分のみで
あり、水平成分は存在しないので、明らかに正解ではな
い。式６、７のみが正解である。
【００１６】式６または７に、図２の３角形Ｌa-Ｌb-Ｐ
1 に関する２辺夾角の公式を代入して夾角θを求める
と、図４の式８が得られる。すなわち、式８を満足する
極座標位置に一方のセンサＰ1 を配置し、ｙ軸に関して
これと対称な位置に他方のセンサＰ2 を配置しておけ
ば、電力系統に３相平衡電流が流れているとき、２つの
センサの出力の和を零にすることができ、前記和の値は
地絡電流の関数となる。また、前記位置をｘｙ座標で表
わすと図４の式９が得られるので、図１、２のｘｙ座標
軸上でこの関係を満足する位置に１対のセンサを配置す
ればよい。式９は、実際の設計上に利用するのに便利で
ある。
1 に関する２辺夾角の公式を代入して夾角θを求める
と、図４の式８が得られる。すなわち、式８を満足する
極座標位置に一方のセンサＰ1 を配置し、ｙ軸に関して
これと対称な位置に他方のセンサＰ2 を配置しておけ
ば、電力系統に３相平衡電流が流れているとき、２つの
センサの出力の和を零にすることができ、前記和の値は
地絡電流の関数となる。また、前記位置をｘｙ座標で表
わすと図４の式９が得られるので、図１、２のｘｙ座標
軸上でこの関係を満足する位置に１対のセンサを配置す
ればよい。式９は、実際の設計上に利用するのに便利で
ある。
【００１７】つぎに式５の和出力Ｈをｘｙ座標で表わし
た値をＨxyとすると、式１０が得られる。ただし、この
式においてｘd ＝ｘ／ｄである。この出力Ｈxyを最大に
するｘd を求めるために式１０をｘd について微分し、
これを０にするｘd の値を求めると、ｘd ＝ｘ／ｄ＝
（５／１２）1/2 ＝０．６４５、が得られる。このとき
のｙd ＝ｙ／ｄは、前記ｘd の値を式９に代入すること
によって得ることができ、ｙd ＝０．４８１となる。す
なわち、前記ｘd 、ｙd に相当する位置に各センサ１
０、２０を配置すれば最大の和出力を得ることができ
る。
た値をＨxyとすると、式１０が得られる。ただし、この
式においてｘd ＝ｘ／ｄである。この出力Ｈxyを最大に
するｘd を求めるために式１０をｘd について微分し、
これを０にするｘd の値を求めると、ｘd ＝ｘ／ｄ＝
（５／１２）1/2 ＝０．６４５、が得られる。このとき
のｙd ＝ｙ／ｄは、前記ｘd の値を式９に代入すること
によって得ることができ、ｙd ＝０．４８１となる。す
なわち、前記ｘd 、ｙd に相当する位置に各センサ１
０、２０を配置すれば最大の和出力を得ることができ
る。
【００１８】図５は、本発明にしたがい、前述の１対の
センサ出力を用いて地絡の発生および地絡方向（センサ
に対する方向）を検出する電力線監視装置の一例を示す
ブロック図である。センサ１０、２０の出力はバランス
調整回路１１を経て和演算回路１３に供給される。バラ
ンス調整回路１１は、前述のような演算によって決定さ
れた各センサ設置位置からの実際の設置位置のずれや各
センサの構成上のばらつき、誤差などがあっても、３相
平衡時には必ず２センサの出力和、すなわち和演算回路
１３の出力が実質上零になるように、各センサ１０、２
０に関連した増幅器の増幅度を調整するなどしてこれら
の出力値を調整するものである。したがって、このバラ
ンス調整は、例えば各センサの前置増幅器の増幅度調整
やデータ演算処理（いずれも図示せず）によって行なう
などの、他の方法で行なってもよい。
センサ出力を用いて地絡の発生および地絡方向（センサ
に対する方向）を検出する電力線監視装置の一例を示す
ブロック図である。センサ１０、２０の出力はバランス
調整回路１１を経て和演算回路１３に供給される。バラ
ンス調整回路１１は、前述のような演算によって決定さ
れた各センサ設置位置からの実際の設置位置のずれや各
センサの構成上のばらつき、誤差などがあっても、３相
平衡時には必ず２センサの出力和、すなわち和演算回路
１３の出力が実質上零になるように、各センサ１０、２
０に関連した増幅器の増幅度を調整するなどしてこれら
の出力値を調整するものである。したがって、このバラ
ンス調整は、例えば各センサの前置増幅器の増幅度調整
やデータ演算処理（いずれも図示せず）によって行なう
などの、他の方法で行なってもよい。
【００１９】和演算回路１３の出力（すなわち、２セン
サの各出力の和）はそのまま地絡電流値信号Ｉ0 として
レベル検知回路１４に供給され、予め設定されたレベル
以上の時は地絡信号として出力されると共に、波形整形
回路１５を介して位相比較回路１７に供給される。一
方、例えば接地変圧器ＧＰＴから得られる零相電圧Ｖ0
も波形整形回路１６を介して前記位相比較回路１７に供
給される。位相比較回路１７では、後述するようにし
て、和演算回路１３の出力である零相電流Ｉ0 と零相電
圧Ｖ0 との位相関係を検知し、これにしたがって地絡地
点がセンサ接地位置に対してどちら側にあるかを示す正
または負の方向信号を発生する。和演算回路１３の出力
が設定レベルＩml以下の時は地絡信号は発生されず、反
転回路１８からの信号によって位相比較回路１７の動作
出力が禁止されるので、地絡（電流）方向信号も発生さ
れない。なお、地絡信号が発生されないときの地絡方向
信号発生の抑制は、他の適当な部分（例えば、リレー動
作範囲設定部１９やその出力部）の動作を禁止すること
によっても行ない得ることは当然である。
サの各出力の和）はそのまま地絡電流値信号Ｉ0 として
レベル検知回路１４に供給され、予め設定されたレベル
以上の時は地絡信号として出力されると共に、波形整形
回路１５を介して位相比較回路１７に供給される。一
方、例えば接地変圧器ＧＰＴから得られる零相電圧Ｖ0
も波形整形回路１６を介して前記位相比較回路１７に供
給される。位相比較回路１７では、後述するようにし
て、和演算回路１３の出力である零相電流Ｉ0 と零相電
圧Ｖ0 との位相関係を検知し、これにしたがって地絡地
点がセンサ接地位置に対してどちら側にあるかを示す正
または負の方向信号を発生する。和演算回路１３の出力
が設定レベルＩml以下の時は地絡信号は発生されず、反
転回路１８からの信号によって位相比較回路１７の動作
出力が禁止されるので、地絡（電流）方向信号も発生さ
れない。なお、地絡信号が発生されないときの地絡方向
信号発生の抑制は、他の適当な部分（例えば、リレー動
作範囲設定部１９やその出力部）の動作を禁止すること
によっても行ない得ることは当然である。
【００２０】図６を参照して、本発明による地絡検出作
用をさらに詳細に説明する。同図において、図１、１１
と同一の符号は同一または同等部分を表わす。実線で示
すように、母線ＢＬの左端で地絡事故ＦB が生じたとす
ると、Ｃ相母線に零相接地電流Ｉ0 （＝Ｉ01＋Ｉ02）が
左向きに流れ、そのうちの零相電流Ｉ02がセンサ１０、
２０の出力和として検出され、和演算回路１３の出力と
なる。中性点接地抵抗による電流成分である前記接地電
流Ｉ01、Ｉ02は理想的には、零相電圧Ｖ0 と同相である
が、実際の電力系統では線路の対地静電容量やコンダク
タンス成分ＧＣを流れる電流成分をも含むので、センサ
１０、２０で検出される電流は零相電圧Ｖ0 に対して相
当の位相差を有するのが普通である。
用をさらに詳細に説明する。同図において、図１、１１
と同一の符号は同一または同等部分を表わす。実線で示
すように、母線ＢＬの左端で地絡事故ＦB が生じたとす
ると、Ｃ相母線に零相接地電流Ｉ0 （＝Ｉ01＋Ｉ02）が
左向きに流れ、そのうちの零相電流Ｉ02がセンサ１０、
２０の出力和として検出され、和演算回路１３の出力と
なる。中性点接地抵抗による電流成分である前記接地電
流Ｉ01、Ｉ02は理想的には、零相電圧Ｖ0 と同相である
が、実際の電力系統では線路の対地静電容量やコンダク
タンス成分ＧＣを流れる電流成分をも含むので、センサ
１０、２０で検出される電流は零相電圧Ｖ0 に対して相
当の位相差を有するのが普通である。
【００２１】このような位相差を有していてもなお地絡
事故の発生を確実に検知するには、図７に示すように、
つぎの２条件を満たす必要がある。 （１）和演算回路１３の出力（零相電流Ｉ0 ）の大きさ
が前記設定レベルＩml以上であること。 （２）零相電圧Ｖ0 に対する前記出力の位相差が（π／
２−γ）以下であること。
事故の発生を確実に検知するには、図７に示すように、
つぎの２条件を満たす必要がある。 （１）和演算回路１３の出力（零相電流Ｉ0 ）の大きさ
が前記設定レベルＩml以上であること。 （２）零相電圧Ｖ0 に対する前記出力の位相差が（π／
２−γ）以下であること。
【００２２】図５の実施態様では、前記条件（１）の監
視のためにレベル検知回路１４が、また条件（２）の監
視のためにリレー動作範囲設定部１９が設けられる。前
記設定レベルＩmlや位相差の許容値（π／２−γ）は電
力系統ごとに異なるので、各電力系統ごとに実験的また
は経験的に予め決定される。
視のためにレベル検知回路１４が、また条件（２）の監
視のためにリレー動作範囲設定部１９が設けられる。前
記設定レベルＩmlや位相差の許容値（π／２−γ）は電
力系統ごとに異なるので、各電力系統ごとに実験的また
は経験的に予め決定される。
【００２３】図８は、図５の波形整形回路１５、１６お
よび位相比較回路１７の動作を説明するための波形図で
ある。零相電圧、電流波形Ｖ0 、ＩO はそれぞれ波形整
形回路１５、１６で矩形波Ｖ0'、ＩO'に整形されて位相
比較回路１７に供給される。位相比較回路１７は一種の
ＡＮＤ回路であることができる。位相比較回路１７の論
理和出力はリレー動作範囲設定部１９に供給される。零
相電圧、電流波形Ｖ0、ＩO の位相関係が図７の斜線範
囲内にあり、したがって、２つの矩形波の重なり角度が
（π／２＋γ）以上のときはリレーが作動される。この
状態が１サイクル以上継続すれば、リレーが継続動作し
て正方向出力（センサ１０、２０のある一方の側で地絡
事故が発生したことを示す）が発生される。
よび位相比較回路１７の動作を説明するための波形図で
ある。零相電圧、電流波形Ｖ0 、ＩO はそれぞれ波形整
形回路１５、１６で矩形波Ｖ0'、ＩO'に整形されて位相
比較回路１７に供給される。位相比較回路１７は一種の
ＡＮＤ回路であることができる。位相比較回路１７の論
理和出力はリレー動作範囲設定部１９に供給される。零
相電圧、電流波形Ｖ0、ＩO の位相関係が図７の斜線範
囲内にあり、したがって、２つの矩形波の重なり角度が
（π／２＋γ）以上のときはリレーが作動される。この
状態が１サイクル以上継続すれば、リレーが継続動作し
て正方向出力（センサ１０、２０のある一方の側で地絡
事故が発生したことを示す）が発生される。
【００２４】他方、図６に点線で示すように母線ＢＬの
右端で地絡ＦB'が生じたとすると、Ｃ相母線には点線で
示す零相電流が右向きに流れ、そのうちの電流Ｉ01が和
演算回路１３の出力として検出される。検出された零相
電流は、例えば接地用電圧変成器ＧＰＴからの基準（零
相電圧）位相信号と共に位相比較回路１７に供給され
る。このときは、位相比較回路１７からは、２つの矩形
波の重なり角度が（π／２＋γ）以上であることを示す
信号は発生されないので、レベル検知回路１４が地絡発
生を示すレベル以上の受信しても、リレー動作範囲設定
部１９からは正方向を示す出力は発生されない。この場
合は、図８において、矩形波Ｖ0'、ＩO'のいずれか一方
の位相を反転して位相比較回路１７に供給するようにす
れば、前述と全く同様の手順で方向判別が可能となり、
負方向出力を発生する事ができる。
右端で地絡ＦB'が生じたとすると、Ｃ相母線には点線で
示す零相電流が右向きに流れ、そのうちの電流Ｉ01が和
演算回路１３の出力として検出される。検出された零相
電流は、例えば接地用電圧変成器ＧＰＴからの基準（零
相電圧）位相信号と共に位相比較回路１７に供給され
る。このときは、位相比較回路１７からは、２つの矩形
波の重なり角度が（π／２＋γ）以上であることを示す
信号は発生されないので、レベル検知回路１４が地絡発
生を示すレベル以上の受信しても、リレー動作範囲設定
部１９からは正方向を示す出力は発生されない。この場
合は、図８において、矩形波Ｖ0'、ＩO'のいずれか一方
の位相を反転して位相比較回路１７に供給するようにす
れば、前述と全く同様の手順で方向判別が可能となり、
負方向出力を発生する事ができる。
【００２５】以上ではセンサ設置位置における地絡電流
方向を判別するための基準として零相電圧を用いたが、
その代わりに、前記第１、第２磁界検出センサ設置位置
の入力側電力線の、前記和信号検出に用いたのと同じ相
の電流総和の和の位相を基準として採用しても、前述と
全く同様な手法で、前記センサ設置位置における地絡電
流の方向を判定することができることは、当業者には容
易に理解されるであろう。
方向を判別するための基準として零相電圧を用いたが、
その代わりに、前記第１、第２磁界検出センサ設置位置
の入力側電力線の、前記和信号検出に用いたのと同じ相
の電流総和の和の位相を基準として採用しても、前述と
全く同様な手法で、前記センサ設置位置における地絡電
流の方向を判定することができることは、当業者には容
易に理解されるであろう。
【００２６】つぎに図９を参照して、本発明のセンサを
用いた相間短絡検出作用をさらに詳細に説明する。図９
は、本発明の他の実施態様である電力線の相間短絡監視
装置を示すブロック図である。前記式６、７または９を
満足する位置、すなわち１対のセンサ１０、２０が中央
のｂ相電力線に関して対称な位置に設置されたセンサ対
の出力の差信号Ｈacは図４の式１１または１２で表わさ
れる。明らかなように、差信号Ｈacはａ相およびｃ相電
流の差の値を代表しており、また電力線に短絡事故が生
じない状態では前記差信号Ｈacは基準値Ｉsl以下であ
る。
用いた相間短絡検出作用をさらに詳細に説明する。図９
は、本発明の他の実施態様である電力線の相間短絡監視
装置を示すブロック図である。前記式６、７または９を
満足する位置、すなわち１対のセンサ１０、２０が中央
のｂ相電力線に関して対称な位置に設置されたセンサ対
の出力の差信号Ｈacは図４の式１１または１２で表わさ
れる。明らかなように、差信号Ｈacはａ相およびｃ相電
流の差の値を代表しており、また電力線に短絡事故が生
じない状態では前記差信号Ｈacは基準値Ｉsl以下であ
る。
【００２７】図９の実施態様では、前記センサ１０、２
０の出力を差演算回路２３に供給して差電流信号Ｉacす
なわち線間短絡電流を求める。前記差電流信号Ｉacはレ
ベル検知回路２４で基準値Ｉslとレベル比較され、その
大きさが基準値Ｉsl以上であれば、短絡信号が発生され
る。また差電流信号Ｉacは波形整形されて矩形波Ｉac'
に変換された後位相比較回路２７に供給される。
０の出力を差演算回路２３に供給して差電流信号Ｉacす
なわち線間短絡電流を求める。前記差電流信号Ｉacはレ
ベル検知回路２４で基準値Ｉslとレベル比較され、その
大きさが基準値Ｉsl以上であれば、短絡信号が発生され
る。また差電流信号Ｉacは波形整形されて矩形波Ｉac'
に変換された後位相比較回路２７に供給される。
【００２８】一方、図１１に示した送電線Ｌ1 、Ｌ2 に
装架された電流変成器ＣＴ1 、ＣＴ2 の各Ａ相およびＣ
相電流出力の和信号（一般的には、当該電気所の母線に
接続された供給側全電力線系統の各Ａ相およびＣ相電流
の総和を代表する信号）ＣＴＡ、ＣＴＣが、差演算回路
２２で演算され、差出力ＣＴacが波形整形回路２６で矩
形波ＣＴac' に変換された後前記位相比較回路２７に基
準電流波形として供給される。位相比較回路２７では、
先に図５に関して説明したのと同様に、矩形波ＣＴac'
とＩac' とが重なり合う角度を求める。リレー動作範囲
設定部２９も、図５のリレー動作範囲設定部１９と同様
に設定されており、この重なり角度が（π／２＋δ）以
上のとき、すなわち図１０のベクトル図で、電流ＣＴac
とＩacとの位相関係が斜線範囲内にあるときは、正方向
出力（センサの設置位置において、予定の一方向に短絡
電流が流れていることを示す）を発生する。
装架された電流変成器ＣＴ1 、ＣＴ2 の各Ａ相およびＣ
相電流出力の和信号（一般的には、当該電気所の母線に
接続された供給側全電力線系統の各Ａ相およびＣ相電流
の総和を代表する信号）ＣＴＡ、ＣＴＣが、差演算回路
２２で演算され、差出力ＣＴacが波形整形回路２６で矩
形波ＣＴac' に変換された後前記位相比較回路２７に基
準電流波形として供給される。位相比較回路２７では、
先に図５に関して説明したのと同様に、矩形波ＣＴac'
とＩac' とが重なり合う角度を求める。リレー動作範囲
設定部２９も、図５のリレー動作範囲設定部１９と同様
に設定されており、この重なり角度が（π／２＋δ）以
上のとき、すなわち図１０のベクトル図で、電流ＣＴac
とＩacとの位相関係が斜線範囲内にあるときは、正方向
出力（センサの設置位置において、予定の一方向に短絡
電流が流れていることを示す）を発生する。
【００２９】つぎに、基準電流波形ＣＴacの位相を反転
して矩形波Ｉac' との重なり角度を測定し、重なり角度
が（π／２＋δ）以上で、かつ差電流Ｉacの大きさが下
限値Ｉslを超えているときは、負方向出力（センサの設
置位置において、予定の一方向とは反対に短絡電流が流
れていることを示す）を発生する。すなわち図９の回路
では、第１、第２磁界検出センサ１０、２０の出力差信
号の位相を、これらセンサが設置された母線ＢＬに対す
る入力側電力線Ｌ1 、Ｌ2 の、前記差信号検出に用いた
のと同じ相（この例では、Ａ相およびＣ相）の電流総和
の差の位相と比較し、前記センサ設置位置に置ける短絡
電流の方向を判定するようにしている。このようにし
て、本発明のセンサを用いて短絡事故発生と、センサ位
置における短絡電流の方向を検知することができる。
して矩形波Ｉac' との重なり角度を測定し、重なり角度
が（π／２＋δ）以上で、かつ差電流Ｉacの大きさが下
限値Ｉslを超えているときは、負方向出力（センサの設
置位置において、予定の一方向とは反対に短絡電流が流
れていることを示す）を発生する。すなわち図９の回路
では、第１、第２磁界検出センサ１０、２０の出力差信
号の位相を、これらセンサが設置された母線ＢＬに対す
る入力側電力線Ｌ1 、Ｌ2 の、前記差信号検出に用いた
のと同じ相（この例では、Ａ相およびＣ相）の電流総和
の差の位相と比較し、前記センサ設置位置に置ける短絡
電流の方向を判定するようにしている。このようにし
て、本発明のセンサを用いて短絡事故発生と、センサ位
置における短絡電流の方向を検知することができる。
【００３０】差演算回路２３の出力が設定レベルＩsl以
下の時は信号は発生されず、反転回路２８からの信号に
よって位相比較回路２７の動作が禁止されるので、短絡
（電流）方向信号も発生されない。なお、短絡信号が発
生されないときの短絡方向信号発生の抑制は、他の適当
な部分（例えば、リレー動作範囲設定部２９やその出力
部）の動作を禁止することによっても行ない得ることは
当然である。なお周知のように、どの相間で短絡事故が
生じたかは、別途線間電圧を監視することによって識別
する事ができる。
下の時は信号は発生されず、反転回路２８からの信号に
よって位相比較回路２７の動作が禁止されるので、短絡
（電流）方向信号も発生されない。なお、短絡信号が発
生されないときの短絡方向信号発生の抑制は、他の適当
な部分（例えば、リレー動作範囲設定部２９やその出力
部）の動作を禁止することによっても行ない得ることは
当然である。なお周知のように、どの相間で短絡事故が
生じたかは、別途線間電圧を監視することによって識別
する事ができる。
【００３１】また３相電力線路における線間短絡電流
と、そのときの各線間電圧との位相関係が図３のように
なることは良く知られているから、ａ相またはｃ相の短
絡電流を検出すれば、前記１１または１２式で得られた
電流Ｈacの値と各相電圧に対する位相関係を図３の表に
当てはめることにより、短絡相を特定すると共に、セン
サ位置における短絡電流の方向を検出することができ
る。
と、そのときの各線間電圧との位相関係が図３のように
なることは良く知られているから、ａ相またはｃ相の短
絡電流を検出すれば、前記１１または１２式で得られた
電流Ｈacの値と各相電圧に対する位相関係を図３の表に
当てはめることにより、短絡相を特定すると共に、セン
サ位置における短絡電流の方向を検出することができ
る。
【００３２】なお一般に、短絡電流は非常に大きいので
２つのセンサ１０、２０の出力差を取っても実用上十分
な感度が得られる。また本発明のセンサ１０、２０は外
部環境に直接さらされるので、前記各実施態様において
は図示を省略しているが、アレスタなどで保護するのみ
ならず、各センサの出力は電圧絶縁などの入力保護回路
を通して取り込み、バランス調整回路１１、および差演
算回路２３のセンサからの入力回路には高調波成分やノ
イズ除去のためにフィルタを挿入することは勿論であ
る。さらにセンサ出力と和，差演算回路１３，２２，２
３または波形整形回路１５，２５，２６との間にも外部
ノイズ除去用のフィルタなどを挿入するのが望ましい。
差演算回路としては差動巻線トランスを用いることがで
きる。図５、９の位相比較回路１７、２７に、いずれか
一方の入力矩形波を反転する回路を設けておき、これら
反転信号および非反転信号の位相を別個かつ並列的に他
方の非反転矩形波信号の位相と比較すれば、短時間で正
または負方向信号を得る事ができることは明らかであ
る。
２つのセンサ１０、２０の出力差を取っても実用上十分
な感度が得られる。また本発明のセンサ１０、２０は外
部環境に直接さらされるので、前記各実施態様において
は図示を省略しているが、アレスタなどで保護するのみ
ならず、各センサの出力は電圧絶縁などの入力保護回路
を通して取り込み、バランス調整回路１１、および差演
算回路２３のセンサからの入力回路には高調波成分やノ
イズ除去のためにフィルタを挿入することは勿論であ
る。さらにセンサ出力と和，差演算回路１３，２２，２
３または波形整形回路１５，２５，２６との間にも外部
ノイズ除去用のフィルタなどを挿入するのが望ましい。
差演算回路としては差動巻線トランスを用いることがで
きる。図５、９の位相比較回路１７、２７に、いずれか
一方の入力矩形波を反転する回路を設けておき、これら
反転信号および非反転信号の位相を別個かつ並列的に他
方の非反転矩形波信号の位相と比較すれば、短時間で正
または負方向信号を得る事ができることは明らかであ
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、３相３線式電力系統の
各電力線に流れる電流によって発生される磁界の影響を
受ける２つの相異なる位置にそれぞれ第１、第２磁界検
出センサを配置し、前記電力系統が平衡しているとき、
第１、第２磁界検出センサの出力の和が零になるように
予め設定しておけばよいので、従来設置が困難であった
変電所の母線などにも必要なセンサを容易に設置でき
る。その結果、前記母線などに発生する地絡、短絡事故
の検出と、センサ設置位置における事故電流の方向の検
出が迅速かつ確実にできるようになる。
各電力線に流れる電流によって発生される磁界の影響を
受ける２つの相異なる位置にそれぞれ第１、第２磁界検
出センサを配置し、前記電力系統が平衡しているとき、
第１、第２磁界検出センサの出力の和が零になるように
予め設定しておけばよいので、従来設置が困難であった
変電所の母線などにも必要なセンサを容易に設置でき
る。その結果、前記母線などに発生する地絡、短絡事故
の検出と、センサ設置位置における事故電流の方向の検
出が迅速かつ確実にできるようになる。
【図１】は本発明による電力線監視（地絡、短絡）方法
を実施するための検出センサの配置例を示す斜視図であ
る。
を実施するための検出センサの配置例を示す斜視図であ
る。
【図２】本発明の動作原理を説明するための図である。
【図３】３相電力線路における線間短絡電流と、そのと
きの各線間電圧との位相関係を示す表である。
きの各線間電圧との位相関係を示す表である。
【図４】本発明の実施態様において用いられる種々の演
算式である。
算式である。
【図５】本発明の１実施例である電力線監視装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】本発明の動作を説明するための電力線系統の詳
細図である。
細図である。
【図７】前記１実施例における零相電圧と零相電流の位
相関係を示すベクトル図である。
相関係を示すベクトル図である。
【図８】図５の位相比較回路の動作を説明するための波
形図である。
形図である。
【図９】本発明の他の実施例である電力線監視装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１０】前記他の実施例における極性電圧と検出電流
の位相関係を示すベクトル図である。
の位相関係を示すベクトル図である。
【図１１】本発明を適用するのに好適な電気所の１例と
しての、典型的な変電所の電力線系統図である。
しての、典型的な変電所の電力線系統図である。
Ｌa 、Ｌb 、Ｌc …３相電力線 １０、２０…磁界検出
センサ １１…バランス調整回路 １３…和演算回路
１５、１６、２５、２６…波形整形回路 １７、２７…
位相比較回路 １９、２９…リレー動作範囲設定部 ２
２、２３…差演算回路
センサ １１…バランス調整回路 １３…和演算回路
１５、１６、２５、２６…波形整形回路 １７、２７…
位相比較回路 １９、２９…リレー動作範囲設定部 ２
２、２３…差演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 真樹 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九 州電機製造株式会社内 (72)発明者 宮崎 修 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九 州電機製造株式会社内 (72)発明者 岡田 洋 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九 州電機製造株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置にそれぞれ第１、第２磁界検出センサを配置し、
前記磁界検出センサの出力の差および和の少なくとも一
方に基づいて前記電力線の状態を監視する電力線監視方
法。 - 【請求項２】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置にそれぞれ第１、第２磁界検出センサを配置し、
前記電力系統が平衡しているとき、第１、第２磁界検出
センサの出力の和が零になるように予め設定しておき、 前記出力の和が第１の予定値を超えたときは、前記電力
線に地絡が発生したことを示す信号を発生することを特
徴とする電力線監視方法。 - 【請求項３】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置にそれぞれ第１、第２磁界検出センサを配置し、
前記電力系統が平衡しているとき、第１、第２磁界検出
センサの出力の和が零になるように予め設定しておき、 前記出力の差が第２の予定値を超えたときは、相間短絡
が発生したことを示す信号を発生することを特徴とする
電力線監視方法。 - 【請求項４】第１、第２磁界検出センサは、各電力線を
含む平面に垂直で、かつ中央に配設された電力線を含む
平面の両側に配置された請求項１ないし３のいずれかに
記載の電力線監視方法。 - 【請求項５】第１、第２磁界検出センサは、各電力線に
垂直な平面と各電力線を含む平面に平行な平面との交線
上に配置され、前記交線に平行な磁界成分に感応する請
求項１ないし４のいずれかに記載の電力線監視方法。 - 【請求項６】第１、第２磁界検出センサは、中央に配設
された電力線に関して互いに対称な位置に配置された請
求項４または５に記載の電力線監視方法。 - 【請求項７】第１、第２磁界検出センサは、磁心に巻線
を施したコイルである請求項１ないし６に記載の電力線
監視方法。 - 【請求項８】電力線は発変電所内の母線および送配電線
のいずれかである請求項１ないし７のいずれかに記載の
電力線監視方法。 - 【請求項９】３相３線式電力系統の各電力線に流れる電
流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異な
る位置にそれぞれ配置された第１、第２磁界検出センサ
と、 第１、第２磁界検出センサの各出力の和信号を求める手
段と、 前記和信号の大きさが第１の予定値を超えたとき、地絡
発生を示す信号を発生する第１レベル検知手段と、 基準の電圧または電流位相に対する前記和信号の位相差
を求める第１位相比較手段と、 第１位相比較手段の出力を、予め設定された第１判定基
準値と比較して前記センサ設置位置における地絡電流の
方向を判定する第１判定手段とを含む電力線監視装置。 - 【請求項１０】３相３線式電力系統の各電力線に流れる
電流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異
なる位置にそれぞれ配置された第１、第２磁界検出セン
サと、 第１、第２磁界検出センサの各出力の差信号を求める手
段と、 前記差信号の大きさが第２の予定値を超えたとき、線間
短絡発生を示す信号を発生する第２レベル検知手段と、 基準の線間電圧位相に対する前記差信号の位相差を求め
る第２位相比較手段と、 第２位相比較手段の出力を、予め設定された第２判定基
準値と比較して前記センサ設置位置における短絡電流の
方向を判定する第２判定手段とを含む電力線監視装置。 - 【請求項１１】３相３線式電力系統の各電力線に流れる
電流によって発生される磁界の影響を受ける２つの相異
なる位置にそれぞれ配置された第１、第２磁界検出セン
サと、 第１、第２磁界検出センサの各出力の差信号を求める手
段と、 前記差信号の大きさが第２の予定値を超えたとき、線間
短絡発生を示す信号を発生する第２レベル検知手段と、 前記差信号の位相を、前記第１、第２磁界検出センサ設
置位置の入力側電力線の、前記差信号検出に用いたのと
同じ相の電流総和の差の位相と比較し、前記センサ設置
位置における短絡電流の方向を判定する第３判定手段と
を含む電力線監視装置。 - 【請求項１２】第１、第２磁界検出センサは、各電力線
を含む平面に垂直で、かつ中央に配設された電力線を含
む平面の両側に配置された請求項９ないし１１のいずれ
かに記載の電力線監視装置。 - 【請求項１３】第１、第２磁界検出センサは、各電力線
に垂直な平面と各電力線を含む平面に平行な平面との交
線上に配置され、前記交線に平行な磁界成分に感応する
請求項９ないし１２のいずれかに記載の電力線監視装
置。 - 【請求項１４】第１、第２磁界検出センサは、中央に配
設された電力線に関して互いに対称な位置に配置された
請求項１２または１３に記載の電力線監視装置。 - 【請求項１５】第１、第２磁界検出センサは、磁心に巻
線を施したコイルである請求項９ないし１４のいずれか
に記載の電力線監視装置。 - 【請求項１６】電力線は発変電所内の母線および送配電
線のいずれかである請求項９ないし１５のいずれかに記
載の電力線監視装置。
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