JPH09236629A - 送電線の地絡鉄塔検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】低抵抗架空地線を有する鉄塔の上段腕金よりも
上部に取り付けた変流器のみで、鉄塔上部部材に流れる
地絡電流の商用周波成分を検出し、その積分値を基準値
と比較するだけで、地絡鉄塔の検出が可能な地絡鉄塔検
出に関する。 【解決手段】腕金６，７よりも上側にある複数の鉄塔上
部部材１１，２１，３１，４１を一次回路とする変流器
８２と、前記変流器の検出出力を予め決められた基準値
と比較する比較器と、前記変流器の出力電流の積分値が
前記基準値より大きいときは、当該送電線鉄塔に地絡事
故が生じたことを示す信号を発生する表示手段とを具備
する。前記複数の鉄塔上部部材は、当該鉄塔外での事故
に起因して電力線や架空地線に流れる事故電流による誘
起磁束によって誘起される電流の向きが互いに逆方向に
なるような複数の鉄塔上部部材を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は送電線に地絡事故が
発生した場合、どの鉄塔で事故が生じているかを検出す
るための地絡鉄塔検出方法および装置に関し、特に構造
や取り付け工事が簡単で低コストでありながら、当該鉄
塔外での事故に起因して前記電力線や低抵抗架空地線に
流れる事故電流による誘起磁束によって上記鉄塔上部部
材に発生される誘導電流の影響を事実上除去して、実用
上十分に高い検出精度が得られる地絡鉄塔検出方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業界や社会生活における電力の安定的
供給性は近年ますます重要になっており、停電などによ
る影響も極めて大きくなっているので、停電が生じた場
合はその原因を早期に発見して修復することが強く要求
されている。特に大量の電力を遠隔地へ送る長距離送電
線の多くは、交通が不便で巡視の困難な山岳地帯や僻地
を経由しているので、地絡や落雷事故を生じた鉄塔を迅
速かつ確実に検出する装置の実現が強く望まれている。

【０００３】このような地絡事故鉄塔を検出する装置と
して、従来より、（１）鉄塔を流れる大きな雷電流を検
出する方法、（２）ある鉄塔から送電線の上流および下
流側に連なる架空地線に流れる電流の方向を比較して検
出する方法、および（３）鉄塔から架空地線側へ流れる
地絡電流と、大地側へ流れる地絡電流とを差動的に合成
し、合成電流の大きさに基づいて地絡鉄塔を判定する方
法などが提案されている。

【０００４】上記のような従来方法にはそれぞれ次のよ
うな問題がある。（１）の方法では、雷以外の、例えば
塩害や鳥、蛇の接触などの原因による地絡事故の検出は
事実上できないのみならず、雷電流の場合も、その大き
さと地絡事故との関連性が必ずしも一定しないので、誤
動作し易く、検出精度が低い。（２）の方法では、強度
がさほど十分でない（と言うよりも、弱い）架空地線に
電流変流器を取り付けるので架空線を傷め易いばかりで
なく、直撃雷を受けた場合に変流器が焼損しやすく、さ
らに架空地線に常時誘電電流が流れているような送電線
では、地絡電流が小さい場合には電流方向の正確な判定
が難しくなる。

【０００５】（３）の方法は、本発明者が特許第１４４
９４８０号（特公昭６２−５５３７５号）「送電線閃絡
事故鉄塔検出方法」および特開平６−２３５７４０号
「送電線鉄塔の閃絡検出装置」として先に提案したもの
であり、腕金を境にして鉄塔の上下２か所に取り付けた
変流器によって地絡事故時に架空地線側へ流れる上向き
地絡電流と大地へ流れる下向き地絡電流の各商用周波数
成分を別個に計測した後、これらを合成加算して全地絡
電流を検出するものである。そのため、雷電流、塩害、
鳥、蛇などのいかなる原因の地絡事故の場合でも精度よ
く検出でき、架空線に常時誘導電流が流れている送電線
にも適用でき、さらに直撃雷によって変流器などが焼損
する恐れもないなどの特徴を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記（３）の発明で
も、鉄塔の上段腕金の上側（鉄塔頂部との間）および下
段腕金の下側（大地との間）の両方に変流器を取り付け
て両者をケーブルで接続する作業が必要であり、さらに
変流器出力を差動合成する必要があるので、ケーブル代
や工事費が割高になるという問題のあることが分かっ
た。

【０００７】本発明の目的は、鉄塔の上段腕金よりも上
部に取り付けた変流器のみで、当該鉄塔外での事故に起
因して前記電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流に
よる誘起磁束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘
導電流の影響を除去しながら、低抵抗架空地線と腕金と
の間の鉄塔上部部材に流れる地絡電流の商用周波成分を
検出し、その積分値を基準値と比較するだけで、その方
向や、腕金から主柱を下向きに大地へ流れる下向き地絡
電流は考慮することなしに地絡鉄塔の検出が可能な、低
コストの送電線の地絡鉄塔検出方法および装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、送電線の架空
地線として最近用いられるようになった鋼心アルミ撚り
線、アルミ被覆鋼撚り線、アルミ合金線などのアルミ系
電線、あるいは複数条の鋼撚り線などは、その電気抵抗
が従来普通に用いられていた鋼撚り線のそれに比較して
格段に小さく、このために鉄塔を介して架空地線へ流れ
る地絡電流のみの検出によってその鉄塔に事故が生じて
いるかどうかを、実用上十分な精度で判別できるという
事実を新たに知見したことに基づいてなされたものであ
る。従来より架空地線として広く用いられている鋼撚り
線は、その電気抵抗が大きいので、ある鉄塔で地絡事故
が生じた場合、当該事故鉄塔から架空地線に流れる地絡
電流が遠く離れた鉄塔にまで分流することはほとんどな
く、その多くは近くの鉄塔、特に隣接鉄塔から大地へ流
れてしまうのが普通であった。

【０００９】このために、従来は、地絡事故を生じた鉄
塔から架空地線に流れ込む電流とその架空地線を介して
隣接鉄塔に流れ込む電流との比や差が小さくなり、鉄塔
の上部または基部で検出された地絡電流の一方のみでは
事故鉄塔の特定はできず、上述のように、上部および基
部で検出された地絡電流の和を検出して上記の比や差を
強調することが必須と考えられていた。

【００１０】本発明者は、以下に詳述するように、低抵
抗の架空地線では、腕金から架空地線の方へ流れる電流
成分が多くなるのみならず、地絡電流は架空地線上をよ
り遠くの鉄塔にまで、多数の分流路を経て流れるように
なるので隣接鉄塔に流れる事故電流が大幅に減少し、こ
のために、地絡事故を生じた鉄塔の頂部から上向きに低
抵抗架空地線に流れ込む電流とその架空地線を介して隣
接鉄塔に流れ込む電流との比や差が、事故鉄塔を識別で
きる程度にまで大きくなることを予見し、これを理論的
実験的に確認して本発明を完成したものである。以下に
本発明の基礎となった理論的考察を説明する。

【００１１】図１０は架空地線を有する送電線の概念的
な等価回路図である。Ｔ0 は事故を生じた鉄塔、Ｔ1 は
事故鉄塔Ｔ0 に直接隣接する鉄塔である。Ｒe は各鉄塔
の接地抵抗、Ｒg は各鉄塔間の架空地線の抵抗（正確に
は「インピーダンス」であるが、実用上は抵抗で代表で
きる）であり、説明の便宜上、ここではこれらの値はそ
れぞれ等しいと仮定する。明らかなように、架空地線の
抵抗Ｒg が小さくなると、地絡事故によって送電線（図
示せず）から鉄塔Ｔ0 に流れ込む地絡電流Ｉ0のうち、
当該鉄塔の頂部を経て架空地線へ流入する架空線電流Ｉ
g0の割合が増加する。すなわち、Ｉg0＝α・Ｉ0 の係数
αが大きくなる。

【００１２】前記係数αの値は、電気抵抗（表皮効果も
考慮した）が約１０Ω／Ｋｍの、高抵抗架空地線の１例
である従来の鋼撚り線では約０．７であるのに対し、最
近実用されるようになった電気抵抗（同上）が約１、４
Ω／Ｋｍの、低抵抗架空地線の１例であるアルミ被覆鋼
撚り線では０．９以上である。また架空地線を経て隣接
の鉄塔Ｔ1 から大地へ流れ込む地絡電流Ｉe1の値は、従
来の高抵抗架空地線では０．１〜０．２Ｉ0 程度（以下
の検討においては、中間値として０．１５とする）、最
近の低抵抗架空地線では０．０５Ｉ0 程度である。

【００１３】各鉄塔の上部（上段腕金と鉄塔頂部との間
の鉄塔上部部材）に変流器を配置して当該鉄塔から架空
地線へ流れる上向き地絡電流のみを検出し、検出電流値
が設定値以上のとき鉄塔の地絡事故発生を識別、表示す
るためには、実際に地絡事故を生じた場合に、当該事故
鉄塔の表示器は必ず事故を表示し、他の鉄塔、特に隣接
鉄塔のものは表示しないように、上記設定値を予め決め
ておく必要がある。さらにこの場合、天候などによる前
記係数αの変動や変流器自体の変流比のばらつき（製造
誤差）をも考慮する必要がある。経験上、前者の天候な
どによる前記係数αの変動は±２０％、後者の変流比の
ばらつきは±１０％とすることができる。

【００１４】それ故に、事故鉄塔において架空地線へ流
入する地絡電流Ｉgoとして検出される最小の閾値は次の
ようになる。 従来の架空地線：Ｉgo＝０．７（１−０．２）（１−
０．１）Ｉ0 ＝０．５０・Ｉ0 低抵抗架空地線：Ｉgo＝０．９（１−０．２）（１−
０．１）Ｉ0 ＝０．６５・Ｉ0 一方、地絡事故を生じた場合に当該事故鉄塔から架空地
線を介して隣接鉄塔に流れ込む地絡電流Ｉe1の最大値は
次のようになる。 従来の架空地線：Ｉe1＝０．１５（１＋０．２）（１＋
０．１）Ｉ0 ＝０．１９８・Ｉ0 低抵抗架空地線：Ｉe1＝０．０５（１＋０．２）（１＋
０．１）Ｉ0 ＝０．０６６・Ｉ0 ある鉄塔で、その頂部から架空地線へ流れる地絡電流の
みを測定して当該鉄塔に地絡事故が生じたときはその事
故を確実に検出でき、一方その他の鉄塔、例えば隣接鉄
塔に事故があったときは当該鉄塔に事故があったように
誤動作するのを防止するためには、上記設定値を前記最
大値と最小値の中間に選ぶことになるから、前記最小電
流値Ｉgoと最大電流値Ｉe1との比や差が大きい方が望ま
しい。前記比は理論上は２^1/2 倍以上あれば良いが、前
述の環境変化や製造ばらつきを考慮すると、実用上は安
全率を見込んで３〜４倍以上は必要であり、５〜６倍以
上であるのが望ましい。

【００１５】この電流比Ｉgo／Ｉe1は、従来の架空地線
の場合は０．５０／０．１９８＝２．５であるのに対
し、前記例の低抵抗架空地線の場合は０．６５／０．０
６６＝９．８であるので極めて望ましい。またアルミ被
覆鋼撚り線を架空地線に用いた送電線における実測結果
では、地絡電流Ｉ0 に対するＩg0、Ｉe1、Ｉe2…の比率
（％）はそれぞれ９２．６、５．８、４．５、３．２…
であったから、前記電流比Ｉgo／Ｉe1（＝９２．６／
５．８）は約１６となり、十分に大きい値が得られた。

【００１６】したがって、鉄塔の頂部から架空地線へ流
れる地絡電流のみを測定して当該鉄塔に地絡事故が生じ
たかどうかを判定しようとすると、従来のような高電気
抵抗の架空地線では誤判定、誤動作の恐れが大きいのに
対して、最近の低抵抗架空地線の場合はその可能性が非
常に少ないことが分かる。さらに実用上信頼性のある地
絡検知のためには、当該鉄塔外での事故に起因して前記
電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流による誘起磁
束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘導電流の影
響を考慮してこれを除去する必要がある。上述のような
検討に基づき、本発明者は、前記の「鉄塔上部部材に発
生される誘導電流の影響」を除去すれば、低抵抗架空地
線を有する送電線鉄塔においては、地絡事故を生じた鉄
塔の頂部から架空地線に流れ込む上向き地絡電流を監視
するのみで地絡鉄塔を判定できることを着想し、実験に
よって実用上十分な精度で検出できることを確認したも
のである。

【００１７】上記目的を達成するために本発明では、そ
の頂部には低抵抗架空地線が架設され、その下側には電
力線を吊り下げる腕金が取り付けられた複数本の主柱か
らなる送電線鉄塔において、前記腕金と前記架空地線と
の間の鉄塔上部部材（腕金吊り部材を含む）を介して流
れる（上向き）地絡電流を、当該鉄塔外での事故に起因
して前記電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流によ
る誘起磁束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘導
電流の影響を除去しながら計測し、前記地絡電流の積分
値が予め決められた基準値より大きいときは、前記腕金
から主柱を下向きに流れる地絡電流とは無関係に、当該
送電線鉄塔に地絡事故が生じたことを示す信号を発生す
るようにしている。

【００１８】さらに、前記（上向き）地絡電流は、上段
腕金と架空地線との間にあって、前記地絡電流経路を形
成する複数の鉄塔上部部材を一次回路とする変流器によ
って計測される。前記変流器の一次回路を構成する前記
複数の鉄塔上部部材には、当該鉄塔外での事故に起因し
て前記電力線や架空地線に流れる事故電流によって発生
される誘起磁束に起因して誘起される誘導電流の向きが
互いに逆方向になるような対をなす鉄塔上部部材が含ま
れ、これによって上記地絡電流の計測に対する事故電流
の影響が防止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に本発明の１実施例の概略図
を示す。それぞれの基部が接地された鉄塔１〜４の上部
斜め部材１１，２１，３１，４１（すなわち、鉄塔上部
部材）は鉄塔のほぼ中心（４本の主柱の幾何学的配置位
置の中心線上）にまとめられて、これら頂端部には低抵
抗架空地線１０が架設される。低抵抗架空地線１０は鋼
心アルミ撚り線、アルミ被覆鋼撚り線、複数条の鋼撚り
線などのように、電気抵抗が従来普通に用いられていた
鋼単線や撚り線のそれ（約１０Ω／Ｋｍ）に比較して格
段に小さい（例えば、約１、４Ω／Ｋｍ）ものが用いら
れる。２系統送電線の各電力線Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1 、Ａ2
、Ｂ2 、Ｃ2 が、鉄塔両側に取り付けられた上、中、
下段の腕金６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃの先端
に碍子を介して吊り下げられている。前記各電力線と架
空地線とはほぼ平行に架設される。

【００２０】例えば電力線Ａ１がこの鉄塔に対して地絡
事故を起こすと、当該電力線Ａ１から対応の碍子および
上段腕金６Ａを経て主柱１、４へ地絡電流Ｉ0 が流れ込
む。主柱１、４に達した地絡電流は、そこから架空地線
１０へ向かう成分（上向き地絡電流）と大地へ向かう成
分（下向き地絡電流）とに分流するが、本発明では架空
地線１０へ向かう成分のみに着目し、大地へ流れる電流
は無視する。前記上向き地絡電流はさらに、各主柱の上
部部材である上部斜め部材１１、４１を通って架空地線
１０に直接流入する成分Ｉ1 、Ｉ4 と、前記腕金から反
対側の主柱２、３にまで流れた後上部斜め部材２１、３
１を経て架空地線１０に流入する成分Ｉ2 、Ｉ3 とに分
かれる。

【００２１】明らかなように、４本の主柱１〜４の各上
部部材である上部斜め部材１１、２１、３１、４１を一
括して取り囲む閉磁路（磁心）８を設け、これに２次巻
線８２を施せば、前記上部斜め部材を一次回路とする変
流器が形成される。前述のように、地絡事故時には前記
４本の上部斜め部材１１、２１、３１、４１に地絡電流
Ｉ1 〜Ｉ4 が流れ、これらの総和はＩgO（図１０参照）
になる。したがって、変流器の出力電流は架空地線に流
れる地絡電流を代表することになり、前述のように、そ
の積分値を監視することによって当該鉄塔に地絡事故が
生じたことを検出することができる。

【００２２】図２は前記変流器８の出力電流に基づく地
絡検出回路の１例を示すブロック図である。変流器２次
巻線８２の出力電流はサージアブソーバ２３を通した後
整流器２４で直流化される。この直流出力はエネルギ蓄
積器（例えば、積分器）２５で累算され、その値が比較
器２６に供給され、別途基準値設定器２７から供給され
る判定基準値と比較され、エネルギ蓄積器２５の出力が
前記判定基準値よりも大きいときは、所望の箇所（例え
ば、当該鉄塔や遠隔地の発変電所など）に設置された表
示器２８に異常信号が送られて地絡事故発生が表示され
る。前記エネルギ蓄積器２５としては、例えば、援用に
よって本明細書の一部として包含される前記特開平６−
２３５７４０号公報に開示されたものが好適であるが、
その他のどのような形式のものでもよい。前記基準値
は、冒頭に述べた平均的基準にしたがって予め設定する
ことができるが、送電線系統や個々の鉄塔ごとに可成り
のばらつきがあるので、監視対象の送電線ごとに予備的
実験的に基づいて定めたり、あるいは使用実績に応じて
補正したりできるのが望ましい。

【００２３】なお一般に、地絡事故の程度は地絡電流と
その継続時間との積である電気エネルギに左右されるの
で、地絡電流の積分値を検出すれば地絡事故の程度も判
断でき、送電線の保守上極めて有効である。

【００２４】一方当該鉄塔以外の箇所で地絡事故が発生
したときは、例えば電力線や架空地線１０などに大きな
事故電流が流れてこれらの周囲に強い磁束Φが、図１に
例記したように誘起されることがある。前記磁束Φは前
記電力線や架空地線１０と直交する平面内に生ずるの
で、図１の上部斜め部材１１、４１と腕金６Ａとで形成
される閉回路や、反対側の上部斜め部材２１、３１と腕
金７Ａとで形成される閉回路などと上記磁束Φが鎖交す
ることになり、上記各閉回路に誘導電流Ｉi が流れる。
しかし図１に示した磁心８の配置では、磁心内に含まれ
る上部斜め部材１１と４１、ならびに２１と３１とでは
上記誘導電流の向きが反対になってその影響が相殺され
るので変流器の出力は何ら悪影響を受けず、上述のよう
に地絡電流のみに依存する出力を得ることができる。な
お、上部斜め部材１１と２１、あるいは部材３１と４１
および対応の腕金で構成される閉回路は前記電力線や架
空地線１０とほぼ垂直な面内にあり、前記誘起磁束Φと
は事実上鎖交しないので、これらの閉回路には誘導電流
は発生しない。

【００２５】以上の説明から容易に理解できるように、
図１の実施例では、鉄塔主柱１〜４の上部斜め部材１
１、２１、３１、４１のすべてを取り囲むように磁心８
を配置するので、これによって構成される変流器は、当
該鉄塔外での事故に起因して前記電力線や低抵抗架空地
線に流れる事故電流による誘起磁束によって上記鉄塔上
部部材に発生される誘導電流の影響を実質上受けること
なく、これら斜め部材を同一方向に架空地線１０に向か
って流出し、またはその逆に、架空地線１０から流入す
る地絡電流のみ、換言すれば腕金と鉄塔上部部材間の地
絡電流成分のみを検出できるようになる。

【００２６】図３は本発明の第２実施例を示す要部概略
図である。同図において、図１と同一の符号は同一また
は同等部分を表わす。図から容易に理解できるように、
この実施例では、一方の電力線系統の腕金が連結された
２本の主柱１、４の上部斜め部材１１、４１を取り囲む
ように磁心８を装備し、これに２次巻線８２を施して変
流器を形成する。この構成によって、地絡電流によって
生ずる磁束Φで誘導される前記誘導電流の影響を受ける
ことなしに、架空地線１０に向かって、またはその逆に
架空地線１０から上部斜め部材１１、４１を流れる地絡
電流Ｉ1 、Ｉ4（図１参照）のみを検出できることは、
改めて説明するまでもなく容易に理解されるであろう。
また明らかなように、図示とは反対側の２本の上部斜め
部材２１と３１とを一括して取り囲む磁心で変流器を形
成しても、図３のものと全く同様の作用効果が得られ
る。ただしこれらの場合は、地絡事故が２系統送電線の
うちのどちら側で発生するかによって検出できる地絡電
流の値が異なるので、地絡判定のための基準値の設定が
微妙になるという問題が予想される。

【００２７】図４は本発明の第３実施例を示す要部概略
図である。同図において、図３と同一の符号は同一また
は同等部分を表わす。図３との対比から容易に理解でき
るように、この実施例は、上部斜め部材１１、４１およ
び２１、３１をそれぞれ一括して取り囲む２つの磁心
８、８Ａで２つの独立の変流器を形成したものである。
前記２つの変流器の出力を加算合成すれば、図１の実施
例と実質上同じ検出出力が得られることは当然である。
さらにこれを敷衍して、腕金の両側先端を通る鉛直平面
で４本の上部斜め部材を２本ずつに分割し、斜め部材１
１と２１、および３１と４１をそれぞれ一括にして２つ
の磁心で取り囲むような２つの変流器を形成し、これら
変流器の検出出力を加算合成したり、あるいは４本の上
部斜め部材のそれぞれを個々に取り囲む４個の磁心を用
いて４個の変流器を形成し、これら４個の変流器出力を
加算合成したりしても、ほぼ同様の作用効果が得られ
る。

【００２８】このようにすれば、地絡事故が２系統送電
線のうちのどちら側で発生しても変流器出力は同じにな
るから、図３の場合のように、地絡事故が２系統送電線
のうちのどちら側で発生するかによって検出できる地絡
電流の値が異なることはなくなり、基準値の設定が容易
になる効果が期待できる。このように複数の鉄塔上部部
材を複数の群に分割して各群ごとに変流器を形成すれば
磁心が小形化され、一次回路との磁気結合が密になる利
点がある。これらの場合にも、当該鉄塔外での事故に起
因して前記電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流に
よる誘起磁束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘
導電流の影響が実質上除去できることは自明であり、容
易に理解できるであろう。

【００２９】図５は本発明の第４実施例を示す要部概略
図である。同図において、図３と同一の符号は同一また
は同等部分を表わす。この実施例では、２つの電力線系
統の各腕金が連結された４本の主柱の内の、互いに対角
線位置にある２本の上部斜め部材２１と４１とを１次回
路とするように磁心８Ｂが配置されて変流器が形成され
ている。これによって、当該鉄塔外での事故に起因して
前記電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流による誘
起磁束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘導電流
の影響が実質上除去でき、図３とほぼ同様の動作をする
地絡電流検出装置が構成できることは容易に理解される
であろう。また図示とは逆の対角線位置にある残りの２
本の上部斜め部材１１と３１とを１次回路とするように
磁心８Ｂを配置して変流器を形成しても同様の作用効果
が達成できる。この場合も、地絡事故が２系統送電線の
うちのどちら側で発生するかによって検出できる地絡電
流の値が異なるという問題は生じない。

【００３０】図６は本発明の第５実施例を示す要部概略
図である。同図において、図３と同一の符号は同一また
は同等部分を表わす。この実施例は、上述の各実施例の
鉄塔には無かった、腕金６Ａ、７Ａの先端と主柱の頂部
とを連結する腕金吊り部材５１、５２を有する鉄塔に本
発明を適用した実施例である。一方の電力線系統側の前
記腕金吊り部材５１およびこの腕金が連結された主柱の
上部斜め部材１１、４１を一括して取り囲む磁心８Ｃに
２次巻線８２Ｃを施して変流器を形成する。この構成に
よって、図３に示した実施例と同様の作用効果が得られ
ることは明らかであろう。図６に示した実施例の変形と
して、図示とは反対側の腕金吊り部材５２およびこの腕
金が連結された主柱の上部斜め部材２１、３１を一括し
て取り囲むように磁心を配置し、これに２次巻線を施し
て変流器を形成する。この構成によって、図６に示した
実施例と同様の作用効果が得られることは明らかであろ
う。

【００３１】図７は本発明の第６実施例を示す要部概略
図である。同図において、図６と同一の符号は同一また
は同等部分を表わす。この実施例は、図６に示した変流
器（磁心８Ｃ、２次巻線８２Ｃ）および反対側の腕金吊
り部材５２に関連する変流器（磁心８Ｄ、２次巻線８２
Ｄ）の両方を設け、これらの変流器の出力を加算合成す
るようにしたものである。このようにすれば、架空地線
と腕金間の上部斜め部材を流れる上向き（下向き）地絡
電流の総和が検出されるのみならず、地絡事故が２系統
送電線のうちのどちら側で発生しても変流器出力が同じ
になるという効果が期待できる。

【００３２】図８は本発明のさらに他の実施例を示す要
部概要図であり、同図（ａ）は送電線の長手方向から見
た概略側面図、（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線から見た上
面図である。４本の各主柱１〜４の上部部材は斜め部材
にはされず、主柱の単なる直線上延長部として構成さ
れ、それらの上端に２条の架空地線１０Ａ、１０Ｂが敷
設される。４本の上部主柱のうち、対角線位置にある２
本の主柱２、４には、それぞれを１次回路とする１対の
変流器９１、９２が設けられる。各変流器９１、９２の
出力（２次側巻線）は、図９の回路例に示すように、１
次回路である２本の主柱に同方向（例えば、上向き）の
地絡電流が流れたとき、加算合成されるような極性に互
いに並列接続されて電気的に合成される。このとき、当
該鉄塔外での事故に起因して前記電力線や架空地線に流
れる事故電流によって発生される誘起磁束によって、こ
れら鉄塔に誘起される電流の向きは互いに逆方向になる
から、上記地絡電流の計測に対する事故電流の影響が防
止されることは明らかである。

【００３３】図９において、図２と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表わす。前記のように合成された出力
は、サージアブソーバ２３を通した後整流器２４で直流
化される。この直流出力はエネルギ蓄積器２５で累算さ
れ、その累算値を検出器２９で判別し、これが設定値を
超えたときは所望の箇所に設置された表示器３０を駆動
して地絡事故の発生を表示する。この場合の回路構成は
図２と同じでも良い。

【００３４】図８の実施例においても、前記図３〜７に
図示説明したような種々の変流器配置やそれらの変形配
置が可能なことは、改めて説明するまでもなく容易に理
解できるであろう。また、図２、９において必要なら
ば、整流器と変流器との間に商用周波数を通すバンドパ
スフィルタを設けたり、増幅器を設けたりしても良い。
さらに例えば図６や７において、上部斜め部材および腕
金吊り部材を任意の数ｎ群に適当に分割し、各群の上部
斜め部材および／または腕金吊り部材を一次回路とする
変流器を形成し、これらの出力を加算合成するように構
成することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、鉄塔頂部の低抵抗架空
地線と腕金との間の上部斜め部材（腕金吊り部材を含
む）に流れる電流を計測、判定するだけで、腕金と大地
との間の地絡電流は検出、考慮することなしに、しかも
当該鉄塔外での事故に起因して前記電力線や低抵抗架空
地線に流れる事故電流による誘起磁束によって上記鉄塔
上部部材に発生される誘導電流の影響を実質上受けるこ
となしに、当該鉄塔に地絡事故が生じたことを検出でき
るから、地絡判定の手順やそのための構成を簡略化でき
る利点がある。また前記地絡電流の検出に、前記上部斜
め部材（腕金吊り部材を含む）の１本ごとを一次回路と
する変流器、あるいは任意の数ｎ群に適当に分割した中
の少なくとも１群を一次回路とする変流器を用いれば、
磁心したがって変流器の寸法を小型化して磁気的結合を
密にし、検出感度を高めることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の概略図である。

【図２】前記実施例と組合わせるのに好適な地絡検出回
路の１例を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す要部概略図である。

【図４】本発明の第３実施例を示す要部概略図である。

【図５】本発明の第４実施例を示す要部概略図である。

【図６】本発明の第５実施例を示す要部概略図である。

【図７】本発明の第６実施例を示す要部概略図である。

【図８】本発明の第７実施例を示す要部概略図である。

【図９】前記実施例と組合わせるのに好適な地絡検出回
路の１例を示すブロック図である。

【図１０】架空地線を有する送電線の概念的な等価回路
図である。

【符号の説明】

１〜４…鉄塔 １１、２１、３１、４１…上部斜め部材
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、…腕金 Ａ
１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２…電力線 １０…架
空地線

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その頂部には低抵抗架空地線が架設され、
   その下側には電力線を吊り下げる腕金が取り付けられた
   複数本の主柱からなる送電線鉄塔に対する電力線の地絡
   を検出する送電線の地絡鉄塔検出方法であって、 前記腕金と前記架空地線との間の鉄塔上部部材を介して
   流れる地絡電流を、当該鉄塔外での事故に起因して前記
   電力線や低抵抗架空地線に流れる事故電流による誘起磁
   束によって上記鉄塔上部部材に発生される誘導電流の影
   響を除去して計測し、 前記地絡電流の積分値が予め決められた基準値より大き
   いときは、前記腕金から主柱を通って大地へ流れる電流
   とは無関係に、当該送電線鉄塔に地絡事故が生じたこと
   を示す信号を発生することを特徴とする送電線の地絡鉄
   塔検出方法。
2. 【請求項２】前記地絡電流は、上段腕金と前記架空地線
   との間の前記地絡電流経路を形成する複数の鉄塔上部部
   材を一次回路とする変流器によって計測され、 前記複
   数の鉄塔上部部材は、当該鉄塔外での事故に起因して前
   記電力線や架空地線に流れる事故電流によって発生され
   る誘起磁束によって誘起される電流の向きが互いに逆方
   向になるような対をなす鉄塔上部部材を含み、これによ
   って上記地絡電流の計測に対する事故電流の影響が防止
   される請求項１に記載の送電線の地絡鉄塔検出方法。
3. 【請求項３】前記変流器は複数個設けられ、 各変流器の検出出力を加算合成することによって前記地
   絡電流が計測される請求項１または２に記載の送電線の
   地絡鉄塔検出方法。
4. 【請求項４】その頂部には低抵抗架空地線が架設され、
   その下側には電力線を吊り下げる腕金が連結された複数
   本の主柱からなる送電線鉄塔に対する前記電力線の地絡
   を検出する送電線の地絡鉄塔検出装置であって、 前記腕金よりも上側にある複数の鉄塔上部部材を一次回
   路とする変流器と、 前記変流器の検出出力を、予め決められた基準値と比較
   する比較器と、 前記変流器の出力電流の積分値が前記基準値より大きい
   ときは、当該送電線鉄塔に地絡事故が生じたことを示す
   信号を発生する表示手段とを具備し、 前記複数の鉄塔上部部材は、当該鉄塔外での事故に起因
   して電力線や架空地線に流れる事故電流による誘起磁束
   によって誘起される電流の向きが互いに逆方向になるよ
   うな複数の鉄塔上部部材を含むことを特徴とする送電線
   の地絡鉄塔検出装置。
5. 【請求項５】前記一次回路は、前記腕金と架空地線の間
   に存在する全ての鉄塔上部部材を含む請求項４に記載の
   送電線の地絡鉄塔検出装置。
6. 【請求項６】前記一次回路は、その架空地線を含む鉛直
   面の一方の側に存在する全ての鉄塔上部部材を含む請求
   項４に記載の送電線の地絡鉄塔検出装置。
7. 【請求項７】前記変流器の一次回路は、当該鉄塔を構成
   する４本の主柱のうち対角位置にある２本の鉄塔上部部
   材を含む請求項４または５に記載の送電線の地絡鉄塔検
   出装置。
8. 【請求項８】変流器は複数個設けられ、 各変流器の検出出力を加算合成する手段をさらに具備し
   た請求項４〜７のいずれかに記載の送電線の地絡鉄塔検
   出装置。