JPH1082821A - 送電線事故発生位置標定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送電線路の事故発生位置を容易かつ正確に標
定できる低価格の送電線事故発生位置標定システムを提
供する。 【解決手段】 鉄塔１ａ付近の架空地線３に電流検出セ
ンサ１０および２つの振動検出センサ１１，１２を設け
る。処理装置１３は、電流検出センサ１０の異常電流検
出時刻と振動検出センサ１１の異常振動検出時刻の時間
差から事故点までの距離を求め、振動検出センサ１１と
１２の検出レベルの大小関係から事故点の方向を求め
る。電流の変化と振動を検出すればよいので、線路の両
端で故障サージを検出していた従来のように高価な高速
の処理装置を用いる必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は送電線事故発生位
置標定システムに関し、特に、送電線路における電気事
故が発生した位置（事故点）を標定するためのシステム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、架空送電線の事故点を標定す
るシステムとして、変電所設置ＦＬ（フォールト・ロケ
ーター）方式および電流分布方式があり、さらに変電所
設置ＦＬ方式にはサージ受信方式およびインピーダンス
距離リレー方式がある。

【０００３】サージ受信方式は、事故点で発生した故障
サージを架空送電線の両端で受信し、その到達時間差、
送電線長およびサージ伝搬速度に基づいて事故点を標定
する方式である。

【０００４】インピーダンス距離リレー方式は、変電所
の出口で架空送電線と大地間のインピーダンスを計測
し、その計測値に基づいて地絡点を標定する方式であ
る。

【０００５】電流分布方式は、架空地線（ＧＷ）の複数
箇所に電流検出センサを設置して電流・位相分布を計測
するとともに、事故発生時の電流・位相分布を等価回路
でシミュレートし、計測値とシミュレーション結果とを
比較して事故区間を標定する方式である。

【０００６】また、電力ケーブルの事故点を標定するシ
ステムとしては、電力ケーブルの複数の絶縁接続部およ
び両端の各々に事故時の電流を検出するための電流検出
センサを設置し、各センサで検出した事故時電流（続
流）の位相関係に基づいて事故区間を標定する電流分布
方式や、同様にセンサを設置して事故発生時のサージ電
流を検出し、各センサの検出時間の差に基づいて事故点
を標定するサージ受信方式がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の事故点
標定システムには以下のような問題があった。

【０００８】すなわち、架空送電線を対象としたサージ
受信方式では、サージの周波数が非常に高いため高速の
処理装置が必要であり、システムが高価格になるという
問題があった。また、遠隔した２ヶ所におけるサージ受
信時刻の微小な時間差を求める必要がある上、伝搬に伴
うサージの波形歪みおよび減衰が大きく、サージの検出
レベルが線路の両端で異なるため、標定精度が悪かっ
た。

【０００９】また、架空送電線を対象としたインピーダ
ンス距離リレー方式では、事故時の様相によって地絡点
の地絡抵抗が変わりインピーダンスが変わるので、標定
精度が悪かった。

【００１０】また、架空送電線を対象とした電流分布方
式では、シミュレーションのために多くのデータを入手
し、モデルを作成する必要があり、そのための手間が大
きかった。また、近年この方式において標定精度の向上
を図るためニューラルネットワークを用いた方式が研究
されているが、この方式ではニューラルネットワークの
構築・学習に多くの手間が必要である。また、系統条件
の変更（分岐や中性点抵抗の変更）によってモデルの再
構築、再計算が必要となり、条件が異なると位置を誤標
定する事態も発生することになる。

【００１１】また、電力ケーブルを対象とした電流分布
方式では、４００メートル程度の区間単位でしか事故点
を標定することができず、標定精度が悪かった。

【００１２】また、電力ケーブルを対象としたサージ受
信方式では、複数のセンサでサージ電流を検出しセンサ
間の検出時間差を計測するため事故点をある程度限定す
ることはできるが、架空送電線を対象としたサージ受信
方式と同様、事故時のサージという非常に高速な信号を
取扱う必要があるため装置が高価になる、あるいはサー
ジが伝搬中に変歪するため正しい時間差を求めることが
困難であり標定精度がが悪いという問題がある。

【００１３】それゆえに、この発明の主たる目的は、送
電線路の事故発生位置を容易かつ正確に標定できる低価
格の送電線事故発生位置標定システムを提供することで
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
送電線路の事故発生位置を標定するシステムであって、
前記送電線路の予め定められた基準位置に設けられ、前
記送電線路の事故により発生した異常電流を検出するた
めの電流検出手段、前記基準位置に設けられ、前記送電
線路の事故により発生した異常振動を検出するための第
１の振動検出手段、前記電流検出手段が異常電流の発生
を検出した時刻と、前記第１の振動検出手段が異常振動
の発生を検出した時刻との時間差を検出するための時間
差検出手段、および前記時間差検出手段によって検出さ
れた時間差に基づいて、前記基準位置から事故発生位置
までの距離を演算する演算手段を備えたことを特徴とし
ている。

【００１５】請求項２に係る発明では、請求項１に係る
発明の前記送電線路は、送電線および架空地線を含み、
前記第１の振動検出手段は、前記送電線または架空地線
内をその延在方向に伝搬する縦弾性振動を検出する。

【００１６】請求項３に係る発明では、請求項１に係る
発明の前記送電線路は、送電線、架空地線およびそれら
を支持するための鉄塔を含み、前記第１の振動検出手段
は、前記鉄塔を構成する部材の振動を検出する。

【００１７】請求項４に係る発明では、請求項１から３
のいずれかに係る発明の前記第１の振動検出手段は、前
記送電線路の振動のうちの２００〜５００Ｈｚの振動の
みを検出する。

【００１８】請求項５に係る発明では、請求項１に係る
発明に、前記基準位置から前記送電線路の延在する方向
に所定の距離だけ離れた位置に設けられ、前記送電線路
の事故により発生した異常振動を検出するための第２の
振動検出手段、前記第１および第２の振動検出手段が検
出した異常振動のレベルを比較する比較手段、および前
記比較手段の比較結果に基づいて、前記第１および第２
の振動検出手段のうちの異常振動の検出レベルが大きい
ほうの方向で前記送電線路の事故が発生したと判定する
判定手段がさらに設けられる。

【００１９】請求項６に係る発明では、請求項１に係る
発明に、前記基準位置から前記送電線路の延在する方向
に所定の距離だけ離れた位置に設けられ、前記送電線路
の事故により発生した異常振動を検出するための第２の
振動検出手段、前記第１および第２の振動検出手段が異
常振動の発生を検出した時刻を比較する比較手段、およ
び前記比較手段の比較結果に基づいて、前記第１および
第２の振動検出手段のうちの異常振動の発生を検出した
時刻が早いほうの方向で前記送電線路の事故が発生した
と判定する判定手段がさらに設けられる。

【００２０】請求項７に係る発明では、請求項５または
６に係る発明の前記送電線路は架空地線を含み、前記電
流検出手段、前記第１の振動検出手段および前記第２の
振動検出手段は前記架空地線に設けられる。

【００２１】請求項８に係る発明では、請求項５または
６に係る発明の前記送電線路は電力ケーブルであって、
前記電流検出手段、前記第１の振動検出手段および前記
第２の振動検出手段は前記電力ケーブルの接続部に設け
られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態を説明する前に、ま
ず、この発明の原理について説明する。送電線のある箇
所で地絡事故のような異常が発生すると、送電線路の電
流に急激な変化が生じると同時に、送電線路に異常な振
動が発生する。しかし、電流は光速（３００ｍ／μｓｅ
ｃ）で伝搬し、振動は５０００〜６０００ｍ／ｓｅｃで
伝搬し、両者の伝搬速度には５万〜６万倍の差がある。
したがって、送電線路の予め定められた基準位置で電流
および振動を検出すれば、図１に示すように、電流には
異常発生とほぼ同時に変化が現れるが、振動には異常発
生からある時間Δｔの経過後に変化が現れる。この時間
Δｔは、事故点から基準位置まで振動が伝搬するのに必
要な時間である。よって、振動の伝搬速度と検出時間Δ
ｔとを積算することにより、基準位置から事故点までの
距離を求めることができる。以下、図に基づいて、この
発明を詳細に説明する。

【００２３】［実施の形態１］図２は、この発明の実施
の形態１による送電線事故発生位置検出システムの構成
を示す図である。

【００２４】図２を参照して、商用電力系統にあって
は、発電所と変電所の間に複数（図では２つ）の鉄塔１
ａ，１ｂが配列され、複数の鉄塔１ａ，１ｂによって架
空送電線２および架空地線３が支持されている。

【００２５】架空送電線２は、碍子金具４を介して鉄塔
１ａ，１ｂのアームに保持されている。架空地線３は、
鉄塔１ａ，１ｂの上端部に支持され、接地されて架空送
電線２への落雷を防止している。

【００２６】複数の鉄塔１ａ，１ｂのうちの予め定めら
れた鉄塔１ａ付近の架空地線３に電流検出センサ１０お
よび２つの振動検出センサ１１，１２が設けられ、鉄塔
１ａの適当な位置に処理装置１３が設けられる。電流検
出センサ１０と振動検出センサ１１は架空地線３の同じ
位置に設けられ、振動検出センサ１２はそれらと所定の
距離だけ離れた位置に設けられる。センサ１０〜１２と
処理装置１３は信号線で接続される。

【００２７】電流検出センサ１０は、各送電線２から誘
導されて架空地線３に現れ、もしくは事故時に架空地線
３に分流する電流を検出する。振動検出センサ１１，１
２は、架空地線３の振動を検出する。なお、これらのセ
ンサ１０〜１３を架空送電線２ではなく架空地線３に設
けたのは、センサ１０〜１３を架空送電線２に設けると
異常振動が碍子金具４で反射し、振動の検出が困難にな
るからである。

【００２８】処理装置１３は、図３に示すように、増幅
器１４〜１６、異常検出回路１７，１８、ピークホール
ド回路１９，２０、カウンタ２１、距離算出部２２、レ
ベル比較回路２３、方向標定部２４、事故点表示装置２
５およびデータ伝送装置２６を含む。

【００２９】増幅器１４〜１６は、それぞれセンサ１０
〜１２の出力信号を増幅する。異常検出回路１７は、増
幅器１４の出力を受け、架空地線３の異常電流の発生を
検知し、検知したことに応じてカウンタ２１をスタート
させる。異常検出回路１８は、増幅器１５の出力を受
け、架空地線３の異常振動の発生を検知し、検知したこ
とに応じてカウンタ２１をストップさせる。カウンタ２
１は、スタートしてからストップするまでの期間におい
て、図示しない発振器から出力されるクロック信号をカ
ウントする。距離算出部２２は、カウンタ２１のカウン
ト値とクロック信号の周期と振動の伝搬速度に基づい
て、センサ１０，１１から事故点までの距離を演算す
る。

【００３０】ピークホールド回路１９は、増幅器１５の
出力を受け、その出力レベルのピーク値をラッチする。
ピークホールド回路２０は、増幅器１６の出力を受け、
その出力レベルのピーク値をラッチする。レベル比較回
路２３は、ピークホールド回路１９，２０にラッチされ
たピーク値の大小関係を比較し、比較結果に応じた信号
を方向標定部２４に与える。方向標定部２４は、レベル
比較回路２３から与えられた信号に基づいて、鉄塔１ａ
から見た事故点の方向を標定する。すなわち、振動は伝
搬するに従って減衰するので、たとえば図２において鉄
塔１ａの右方向（鉄塔１ｂの方向）で事故が発生し、異
常振動が左方向に伝搬した場合は振動検出センサ１１の
検出レベルよりも振動検出センサ１２の検出レベルのほ
うが小さくなる。したがって、２つの振動検出センサ１
１，１２のうちの検出レベルが大きいほうの方向で事故
が発生したと判定できる。

【００３１】事故点表示装置２５は、距離算出部２２で
算出された事故点までの距離と、方向標定部２４で標定
された事故点の方向とをたとえばデジタル表示し、デー
タ伝送装置２６は、その距離および方向のデータを発電
所および変電所に無線で送信する。

【００３２】次に、この送電線事故発生位置標定システ
ムの動作について説明する。図２において、たとえば鉄
塔１ｂ付近で地絡事故が発生すると、架空送電線２の電
流が急激に変化し、それに伴い架空地線３に流れる電流
も急激に変化する。この電流の変化は、光速で伝搬する
ので電流センサ１０に瞬時に検出され、応じてカウンタ
２１がスタートする。

【００３３】また、その地絡事故の発生により鉄塔１
ｂ、架空送電線２および架空地線３に異常な振動が発生
する。異常振動は、架空地線３上を伝搬し、事故発生か
らある時間Δｔを経過した後に振動センサ１１，１２に
到達する。異常振動の発生は振動検出センサ１１によっ
て検出され、応じてカウンタ２１がストップする。距離
算出部２２は、このカウンタ２２のカウント値に基づい
て、事故点までの距離を算出する。

【００３４】また、異常振動のレベルが振動検出センサ
１１，１２によって検出され、そのピーク値がピークホ
ールド回路１９，２０にラッチされる。レベル比較回路
２３および方向標定部２４は、振動検出センサ１１，１
２の検出レベルのピーク値を比較し、ピーク値が大きな
振動検出センサ１１の方向で事故が発生したと標定す
る。

【００３５】事故点までの距離および事故点の方向のデ
ータは、事故点表示装置２５に表示されるとともにデー
タ伝送装置２６によって発電所および変電所に伝送され
る。発電所などの作業員は、そのデータに従って事故点
を特定し事故の復帰作業を行なう。

【００３６】この実施の形態では、鉄塔１ａ付近の架空
地線３に電流検出センサ１０および振動検出センサ１
１，１２を設け、電流検出センサ１０の異常電流検出時
刻と振動検出センサ１１の異常振動検出時刻との時間差
から事故点までの距離を求め、振動検出センサ１１と１
２の検出レベルの大小関係から事故点の方向を求める。
したがって、商用周波数の電流と振動を取扱えばよく、
数μｓｅｃで立上がるサージを取扱う必要がない。よっ
て、高価な高速の処理装置が必要であったサージ受信方
式に比べ、システムの低価格化が図られる。

【００３７】また、１ヶ所の検出結果から事故点を標定
できるので、架空送電線の両端の２ヶ所の検出結果から
事故点を標定していたサージ受信方式に比べ、システム
構成が簡単になるとともに標定精度が高くなる。

【００３８】また、架空地線３の電流および振動の伝搬
速度は事故時の様相に何ら依存しないので、事故時の様
相に依存する不確定要素（地絡抵抗）を含んでいたイン
ピーダンス距離リレー方式よりも標定精度が高くなる。

【００３９】また、電流分布方式のように事前にシミュ
レーションを行なう必要がないし、ニューラルネットワ
ークの構築・学習を行なう必要もない。また、事故点ま
での距離を特定できるので、区間単位でしか事故点を標
定できなかった電流分布方式よりも標定精度が高くな
る。

【００４０】なお、この実施の形態では、センサ１０〜
１２および処理装置１３を１つの鉄塔１ａのみに設けた
が、センサ１０〜１２および処理装置１３を複数の鉄塔
に設け、複数の処理装置１３からのデータから事故点を
標定すればより高精度の標定を行なうことができる。

【００４１】また、この実施の形態では、２つの振動検
出センサ１１，１２の検出レベルを比較して事故点の方
向を標定したが、２つの振動検出センサ１１，１２の異
常振動の検出時刻を比較して事故点の方向を標定しても
よい。すなわち図２において、たとえば鉄塔１ｂ付近で
事故が発生した場合、鉄塔１ｂに近いほうの振動検出セ
ンサ１１のほうが他方の振動検出センサ１２よりも先に
異常振動を検出するので、２つの振動検出センサ１１，
１２の検出時刻の早いほうの方向で事故が発生したと標
定してもよい。

【００４２】［実施の形態２］ところで、架空地線３や
架空送電線２を伝搬する振動には、縦弾性振動、横弾性
振動および弦振動の３つの態様がある。

【００４３】縦弾性振動とは、図４（ａ）に示すよう
に、架空地線３などを構成する原子が架空地線３などの
延在する方向に振動することにより伝搬される振動をい
う。この場合、伝搬速度Ｖ１は式Ｖ１＝Ｅ／ρで表わさ
れる。ただし、Ｅは架空地線３などの弾性係数、ρはそ
の密度である。たとえば架空地線３などの主材料をアル
ミニウムとした場合、伝搬速度Ｖ１は約５０００ｍ／ｓ
となる。

【００４４】横弾性振動とは、図４（ｂ）に示すよう
に、架空地線３などを構成する原子が架空地線３などの
延在する方向の垂直方向に振動することにより伝搬され
る振動をいう。この場合、伝搬速度Ｖ２は式Ｖ２＝Ｇ／
ρで表わされる。ただし、Ｇは架空地線３などの横弾性
係数である。たとえば架空地線３などの主材料をアルミ
ニウムとした場合、伝搬速度Ｖ２は約３０００ｍ／ｓと
なる。

【００４５】弦振動とは、図４（ｃ）に示すように、架
空地線３など自体が鉄塔１ａ，１ｂに張り渡された弦と
して振動することにより伝搬される振動をいう。この場
合、伝搬速度Ｖ３は式Ｖ３＝Ｔ／ρ′で表わされる。た
だしρ′は架空地線３などの単位長さ当りの質量であ
る。たとえば、鉄塔１ａ，１ｂ間の距離すなわち径間長
を３００ｍ、架空地線３などの張力を１トンとした場
合、伝搬速度Ｖ３は約１２０ｍ／ｓとなる。

【００４６】このように、縦弾性振動の伝搬速度Ｖ１が
横弾性振動の伝搬速度Ｖ２や弦振動の伝搬速度Ｖ３より
も速いので、振動検出センサ１１，１２により縦弾性振
動を検出すれば、異常振動すなわち事故の発生を迅速に
検出することができ有利である。

【００４７】これを確認するため、長さ３０ｍの架空地
線３を張り渡し、その一方端に２つの加速度センサ（振
動検出センサ）を設け、その他方端をハンマーで加振し
て振動を検出した。２つの加速度センサのうちの一方は
架空地線３の延在する方向のみに感度を持ち縦弾性振動
を検出するように設け、２つの加速度センサのうちの他
方は架空地線３の延在する方向の垂直方向のみに感度を
持ち横弾性振動および弦振動を検出するように設けた。

【００４８】図５（ａ），（ｂ）はその検出結果を示す
波形図である。縦弾性振動は同図（ａ）中の矢印イで示
される時点［同図（ａ）の約９ｍｓｅｃの時点］で検出
され、横弾性振動は同図（ｂ）中の矢印ロで示される時
点［同図（ｂ）の約２７ｍｓｅｃの時点］で検出され
た。この検出結果から、縦弾性振動の方が横弾性振動よ
りも速く伝搬し、早く検出されることが確認された。

【００４９】また、長さ３．３ｍの架空地線３を張り渡
し、その一方端に２つの加速度センサを上述したように
設け、その他方端から１ｍのところを加振して、縦弾性
振動および弦振動を検出した。

【００５０】図６（ａ），（ｂ）はその検出結果を示す
波形図である。縦弾性振動は同図（ａ）中の矢印ハで示
される時点で検出され、弦振動は同図（ｂ）中の矢印ニ
で示される時点で検出された。同図からわかるように、
縦弾性振動は弦振動よりも約０．０２２ｓｅｃ早く検出
された。なお、同図（ｂ）中の矢印ホの時点で検出され
ている振動は横弾性振動である。

【００５１】さらに、実際の送電線路で確認するため、
架空地線３のある位置に２つの加速度センサを上述した
ように設け、その位置から２径間先（ただし、１径間は
約２００ｍである）で加振して、縦弾性振動と横弾性振
動を検出した。

【００５２】図７（ａ），（ｂ）はその検出結果を示す
波形図である。縦弾性振動は同図（ａ）中の矢印ヘで示
される時点で明確に検出されたが、横弾性振動について
は同図（ｂ）に示すように振動の到達を明確に検出する
ことができなかった。なお、理論的には、横弾性振動は
同図（ｂ）中の矢印トで示される時点で検出されるはず
である。

【００５３】同図（ｂ）の波形図において、縦弾性振動
の検出とほぼ同時に振動が検出されているが、これは、
径間長が長いため縦弾性振動の伝搬によって架空地線３
自体が揺れたことによるものと考えられる。また、縦弾
性振動が検出される前にも振動が検出されているが、こ
れは風により架空地線３自体が揺れたことによるものと
考えられる。

【００５４】以上より、この実施の形態では、振動検出
センサは縦弾性振動のみを検出するように設けられる。
これにより、事故発生に伴う振動を迅速かつ明確に検出
することが可能となる。

【００５５】［実施の形態３］事故により発生した振動
が架空送電線２、架空地線３、鉄塔１ａ，１ｂなどを伝
搬する過程において、架空地線２と鉄塔１ａ，１ｂとの
つなぎ目や鉄塔を構成する部材と部材のつなぎ目で振動
が反射し、共鳴現象が生じる。

【００５６】そこで、鉄塔を構成する部材のうち地面に
対して水平に設けられた部材（水平部材）の中央の垂直
方向の振動を検出するように加速度センサを設けるとと
もに、その鉄塔の近傍の架空地線３と、その鉄塔から２
径間離れた位置の架空地線３との各々に加速度センサを
設け、その鉄塔から４径間離れた鉄塔を加振して、振動
を検出した。

【００５７】図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそ
の検出結果を示す波形図である。同図（ａ），（ｂ）に
示すように、加振した鉄塔から４径間離れた位置の架空
地線３では、縦弾性振動も横弾性振動も検出されなかっ
た。しかし、同図（ｃ）に示すように、加振した鉄塔か
ら４径間離れた鉄塔の水平部材では振動が明確に検出さ
れた。なお、同図（ｄ）に示すように、加振した鉄塔か
ら２径間離れた位置の架空地線３では、縦弾性振動は明
確に検出された。

【００５８】このように鉄塔の部材に取付けた振動検出
センサの方が架空地線３に取付けた振動検出センサより
も検出感度が高くなったのは、鉄塔の部材の共鳴現象に
より振動が増幅されたものと考えられる。

【００５９】以上より、この実施の形態では、振動検出
センサは鉄塔の部材に設けられる。これにより、振動を
増幅して検出することができ、より遠くで発生した事故
を検知できる。

【００６０】［実施の形態４］送電線路には、事故によ
り発生する振動の他、風、電磁誘導などによる種々の振
動が存在するものと考えられる。また、事故により発生
した振動でも、伝搬しやすい振動と、伝搬しにくい振動
があると考えられる。

【００６１】そこで、架空地線３のある位置Ａと、その
位置Ａから２径間離れた位置Ｂと、その位置Ｂからさら
に２径間離れた位置Ｃとの各々に振動検出センサとして
の加速度センサを設け、架空地線３の位置Ａの近傍を加
振して各位置Ａ，Ｂ，Ｃの縦弾性振動を検出した。ま
た、各加速度センサの出力電圧を１００Ｈｚ単位で周波
数分解した。

【００６２】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はその検出結
果および周波数分解結果を示す波形図である。同図から
わかるように、５００Ｈｚ以下の振動成分が比較的多
く、かつよく伝搬することがわかった。

【００６３】また、ある鉄塔の水平部材と、その鉄塔か
ら２径間離れた鉄塔の水平部材との各々に加速度センサ
を設け、一方の鉄塔を加振してその鉄塔および他方の鉄
塔の水平部材の振動を検出し、各加速度センサの出力電
圧を１００Ｈｚ単位で周波数分解した。

【００６４】図１０（ａ），（ｂ）はその検出結果およ
び周波数分解結果を示す波形図である。同図からわかる
ように、この場合も５００Ｈｚ以下の振動成分が比較的
多く、かつよく伝搬することがわかった。

【００６５】また、上述したように、送電線路には、風
による振動（２００Ｈｚ以下）や、送電電流（５０また
は６０Ｈｚ）およびその高調波成分（１００または１２
０Ｈｚ）による電磁誘導に起因する振動が存在する。

【００６６】以上より、この実施の形態では、位置検出
センサの後段に２００〜５００Ｈｚの信号のみを通過さ
せるバンドパスフィルタを設け、バンドパスフィルタを
通過した信号に基づいて振動を検出する。これにより、
風などの影響を受けることなく、事故により発生した振
動のみを容易かつ確実に検出できる。

【００６７】［実施の形態５］図１１は、この発明の実
施の形態５による送電線事故発生位置標定システムの構
成を示す一部破断した図である。

【００６８】図１１において、電力ケーブル３０の接続
部３１に２つのセンサ収納ボックス３２，３３が設けら
れ、その近傍に処理装置３４が設けられる。接続部３１
は絶縁接続部でも通常接続部でもよい。センサ収納ボッ
クス３２と３３は所定の距離だけ離れた位置に設けら
れ、センサ収納ボックス３２内には図２の電流検出セン
サ１０および振動検出センサ１１が収納され、センサ収
納ボックス３３内には図２の振動検出センサ１２が収納
される。処理装置３４は図２の処理装置１３と同じであ
る。センサ収納ボックス３２，３３と処理装置３４は信
号線で接続される。このシステムの動作は実施の形態１
と同様であるので説明は省略される。

【００６９】この実施の形態でも、実施の形態１と同様
の効果が得られる。また、事故により発生した異常電流
および異常振動を実施の形態１よりも容易かつ正確に検
出できる。また、センサなどを設置するためのスペース
や手間を節約できる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明で
は、送電線路の基準位置に電流検出手段および第１の振
動検出手段が設けられ、両者異常検出時刻の時間差に基
づいて基準位置から事故発生位置までの距離が演算され
る。したがって、商用周波数の電流の変化と振動を取扱
えばよく、サージ受信方式のように高速の処理装置を用
いる必要がない。また、１ヶ所の検出結果から事故点を
標定できるので、遠隔した２ヶ所の検出結果から事故点
を標定していたサージ受信方式に比べ、容易かつ正確に
標定できる。また、地絡抵抗のような事故時の様相に依
存する不確定要素を含まないので、インピーダンス距離
リレー方式よりも標定精度が高くなる。また、事前にシ
ミュレーションを行なう必要がないので、電流分布方式
のように多くの手間がかかることはない。また、事故点
までの距離を特定できるので、区間単位でしか事故点を
標定できなかった電流分布方式よりも標定精度が高くな
る。

【００７１】請求項２に係る発明では、請求項１に係る
発明の第１の振動検出手段は、送電線または架空地線内
を伝搬する縦弾性振動を検出する。この場合は、縦弾性
振動は横弾性振動などよりも伝搬速度が速く、かつ風な
どのノイズの影響を受けにくいので、事故により発生し
た振動を迅速かつ正確に検出できる。

【００７２】請求項３に係る発明では、請求項１に係る
発明の第１の振動検出手段は、鉄塔を構成する部材の振
動を検出する。この場合は、鉄塔を構成する部材の共鳴
現象により振動が増幅されるので、架空地線などの振動
を検出する場合よりも、より遠くで発生した事故を検出
できる。

【００７３】請求項４に係る発明では、請求項１から３
のいずれかに係る発明の第１の振動検出手段は、送電線
路の振動のうちの２００〜５００Ｈｚの振動のみを検出
する。この場合は、風などのノイズの影響を受けること
なく事故により発生した振動を検出できるので、事故の
発生を正確に検出できる。

【００７４】請求項５に係る発明では、請求項１に係る
発明の第１の振動検出手段から送電線路の延在する方向
に所定の距離だけ離れた位置に第２の振動検出手段が設
けられ、第１および第２の振動検出手段の検出レベルが
大きい方の方向で事故が発生したと判定される。この場
合は、基準位置から事故点までの距離に加え、基準位置
から見た事故点の方向も標定できる。

【００７５】請求項６に係る発明では、請求項１に係る
発明の第１の振動検出手段から送電線路の延在する方向
に所定の距離だけ離れた位置に第２の振動検出手段が設
けられ、第１および第２の振動検出手段の異常検出時刻
が早い方の方向で事故が発生したと判定される。この場
合も、基準位置から事故点までの距離に加え、基準位置
から見た事故点の方向も標定できる。

【００７６】請求項７に係る発明では、請求項５または
６に係る発明の電流検出手段、第１の振動検出手段およ
び第２の振動検出手段は、架空地線に設けられる。架空
地線には碍子金具のような複雑な部材が接続されていな
いので、振動は架空地線をスムーズに伝搬する。したが
って、振動を容易かつ正確に検出することができる。

【００７７】請求項８に係る発明では、請求項５または
６に係る発明の電流検出手段、第１の振動検出手段およ
び第２の振動検出手段は、電力ケーブルの接続部に設け
られる。この場合は、電流および振動を容易かつ正確に
検出できるほか、電流検出手段などを設置するためのス
ペースや手間を節約できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の送電線事故発生位置標定システムの
原理を説明するための波形図である。

【図２】この発明の実施の形態１による送電線事故発生
位置標定システムの構成を示す図である。

【図３】図２に示した処理装置１３の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】この発明の実施の形態２による送電線事故発生
位置標定システムの原理を説明するための図である。

【図５】図４で説明した縦弾性振動および横弾性振動を
示す波形図である。

【図６】図４で説明した縦弾性振動および弦振動を示す
波形図である。

【図７】図４で説明した縦弾性振動および横弾性振動を
示す他の波形図である。

【図８】この発明の実施の形態３による送電線事故発生
位置標定システムを説明するための波形図である。

【図９】この発明の実施の形態４による送電線事故発生
位置標定システムを説明するための波形図である。

【図１０】図９で説明した送電線事故発生位置標定シス
テムを説明するための他の波形図である。

【図１１】この発明の実施の形態５による送電線事故発
生位置標定システムの構成を示す一部破断した図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 鉄塔 ２ 架空送電線 ３ 架空地線 １０ 電流検出センサ １１，１２ 振動検出センサ １７，１８ 異常検出回路 １９，２０ ピークホールド回路 ２１ カウンタ ２２ 距離算出部 ２３ レベル比較回路 ２４ 方向標定部 ２５ 事故点表示装置 ２６ データ伝送装置 ３０ 電力ケーブル ３１ 接続部 ３２，３３ センサ収納ボックス

フロントページの続き (72)発明者 松原 一郎 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 原 拓司 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 小澤 明夫 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 中内 一志 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電線路の事故発生位置を標定するシス
   テムであって、 前記送電線路の予め定められた基準位置に設けられ、前
   記送電線路の事故により発生した異常電流を検出するた
   めの電流検出手段、 前記基準位置に設けられ、前記送電線路の事故により発
   生した異常振動を検出するための第１の振動検出手段、 前記電流検出手段が異常電流の発生を検出した時刻と、
   前記第１の振動検出手段が異常振動の発生を検出した時
   刻との時間差を検出するための時間差検出手段、および
   前記時間差検出手段によって検出された時間差に基づい
   て、前記基準位置から事故発生位置までの距離を演算す
   る演算手段を備える、送電線事故発生位置標定システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記送電線路は、送電線および架空地線
   を含み、 前記第１の振動検出手段は、前記送電線または架空地線
   内をその延在方向に伝搬する縦弾性振動を検出する、請
   求項１に記載の送電線事故発生位置標定システム。
3. 【請求項３】 前記送電線路は、送電線、架空地線およ
   びそれらを支持するための鉄塔を含み、 前記第１の振動検出手段は、前記鉄塔を構成する部材の
   振動を検出する、請求項１に記載の送電線事故発生位置
   標定システム。
4. 【請求項４】 前記第１の振動検出手段は、前記送電線
   路の振動のうちの２００〜５００Ｈｚの振動のみを検出
   する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の送電線
   事故発生位置標定システム。
5. 【請求項５】 さらに、前記基準位置から前記送電線路
   の延在する方向に所定の距離だけ離れた位置に設けら
   れ、前記送電線路の事故により発生した異常振動を検出
   するための第２の振動検出手段、 前記第１および第２の振動検出手段が検出した異常振動
   のレベルを比較する比較手段、および前記比較手段の比
   較結果に基づいて、前記第１および第２の振動検出手段
   のうちの異常振動の検出レベルが大きいほうの方向で前
   記送電線路の事故が発生したと判定する判定手段を備え
   る、請求項１に記載の送電線事故発生位置標定システ
   ム。
6. 【請求項６】 さらに、前記基準位置から前記送電線路
   の延在する方向に所定の距離だけ離れた位置に設けら
   れ、前記送電線路の事故により発生した異常振動を検出
   するための第２の振動検出手段、 前記第１および第２の振動検出手段が異常振動の発生を
   検出した時刻を比較する比較手段、および前記比較手段
   の比較結果に基づいて、前記第１および第２の振動検出
   手段のうちの異常振動の発生を検出した時刻が早いほう
   の方向で前記送電線路の事故が発生したと判定する判定
   手段を備える、請求項１に記載の送電線事故発生位置標
   定システム。
7. 【請求項７】 前記送電線路は架空地線を含み、 前記電流検出手段、前記第１の振動検出手段および前記
   第２の振動検出手段は前記架空地線に設けられる、請求
   項５または６に記載の送電線事故発生位置標定システ
   ム。
8. 【請求項８】 前記送電線路は電力ケーブルであって、 前記電流検出手段、前記第１の振動検出手段および前記
   第２の振動検出手段は前記電力ケーブルの接続部に設け
   られる、請求項５または６に記載の送電線事故発生位置
   標定システム。