JPS59230176A - 高圧配電線路の地絡点標定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 零発り］は、鉄道等における単相二線式高圧配電線路や
三相高圧配電線路において一線地格事故を起した場合、
送電側から地格点までの距離を標定するいわゆる地絡点
標定方法に関する。

従来の地絡点標定方法としては、直流電圧を各配ｔａ線
と対地間に印加して各線に流れる電流の大きさから地絡
点を標定する方法がある。（特公昭５Ｑ−１７６５９公
報）。しかし、この方法では、配電線間に設けられた変
圧器の影響を除くために各変圧器に直列コンデンサを挿
入しなければならず、非常に手間であるし、直流′４王
を印加した１祭に生じる過度現象によって正確な標定が
困雉である等多くの欠点があった。

本発明はこれを改善するために、直流電圧にかえて交流
電圧を印加して行なう交流計（４１１法について種々の
模擬実１険を行なった。そしてその実験において、各配
電線の有効電力を測定し、その電力比（詳しくは後述す
る。）を収ることによって、直線性の良い標定曲線をイ
ｖ１正確な地絡点標定が＋ｊＪ能であることをイＲＬ　
ｉ’ｌした。

本発明はこの直線性の良い標定曲線が得られる高圧配電
線路の地絡点標定方法を提供するものである。

先ず、木゛発すＪ方法の曜理について説明すると、第１
図において高圧配電線Ｒ，Ｓ、　　ｉ’の一線′１′が
地絡事故を起したとする。送電側Ｎから地格点Ｐまでの
距離を１１地絡抵抗を■り９、配電線の全長をＤとし、
配電線の末端０を短絡し、送電側Ｎ寄り位置で配電線Ｒ
，Ｓ、　　Ｔ全線と大地との間に標定用交流電圧ＥＧを
印加する。このとき、各線Ｒ１Ｓ、Ｔに流れ込む電流を
Ｉ、Ｒ＋　　Ｉｓ　＋　ＩＴとすると、これらの電流は
地絡抵抗Ｒ６に流れる電流と対地容量Ｃを通じて大地に
逃げる電流のベクトル和であるから、 ＩＲ＝　　１Ｒ−１−ｊｔＲｃ Ｉｓ　”　’ｅ　＋ｊｉｓｃ ＩＴ　”　　’Ｔ　＋　ｊｉＴｃ １けし、”１％＋　　１ｅ＋ＩＴ　　・・３線に流れる
有効電流”ＲＣ＋　　’１ｇｅ　＋　’　］−ＴＯ””
線に流れる無効電流 で表わされる。従って、各線に流れる有効電流（実汝項
）に着目し、その電流による各線路の電圧降下の関係を
みると、Ｎ−Ｐ間の電１玉降下とＮ−Ｑ−Ｐ間の電圧降
下とは等しいので、ｉ’ｒｚ＝Ｊ　　＋　　　（ｉＨ−
１−ｉｇ　　）　　ｚｍｌ（′ｒ線のＮ−Ｐ間の電圧降
下ジ ”　１ｓｚｓｌ＋　（ｉＲ＋　：Ｌｒ　）　Ｚｍｌ（Ｓ
線のＮ−Ｐ間の電圧降下） ＋ｉ８□ｓ　（Ｄ　　ｆ）＋［１Ｒ（ｉＲ＋ｉｅ）］ｚ
ｍ（Ｄ−１） （Ｓ線のＰ−０聞の電圧１年り ＋（ｉＲ＋１ｓ）Ｚｓ（Ｄ　　ｌ）　　（ｉＨ＋ｉｓ）
ｚｍ（Ｄ−１）　　　　　・・・・・　　（１）（Ｔ線
の０−Ｐ間の電圧降下ジ 但し、ｚＩ：Ｉ　　・・各線の単位長当りの１已インピ
ーダンス ｚｍ　　・・単位長当りの相互インピーダンスここで健
全線Ｒ，Ｓの電流は等しいからｉＨ＝１８二ｉとおき（
１）式を整理すると、３　ｉ　　　　　　ｅ □　−−・・・　・　　・　　（２） ｉＴ−１−２ｉ　　　Ｄ これを再びｉＨ，１８を用いた形には（き直すとｔ、　
ｓ　（ｉＲ＋１ｅ　）　　　　１（ｉＲ＋ｉｅ　＋ｉＴ
）　　　　Ｄ となる。つまり、（３）式によって各線路電流の実故項
成分を測定し、その電流比を求めると、ｌ／Ｄを知るこ
とができる。しかし、線路電流の実数項成分を測定する
ことは困難なため、（３）式の左辺の分母、分子にＥＧ
を掛けると、 となり、対地交流電圧ＥＩｌ）と線路電流とによって消
費される電力（有効電力）を測定すれば、その電力比か
ら地絡点を標定できることとなる。（４）式は次のよう
に表わすこともできる。

ＷＲ＋Ｗ８＋ＷＴ　　Ｄ 似し、ＷＲ・・Ｒ相で消費される電力 Ｗ８・・・８４目で消費される電力 ＷＴ−・・Ｔ相で消費される電力 又、Ｒ相が地絡した場合は同様にして、Ｗ１７−１−　
ＷｆｌＩ＋　ＷＴ　　　ＤＳ相が地絡した場合は、 ＷＲ＋Ｗ８−１−ＷＴ　　Ｄ によって地絡点標定かできる。

更に単相二線式線路においてそのうちの一線が地絡した
場合には上述した三相配電線の場合と同杼にして次式を
得る。Ｒ線が地格した場合、Ｓ線が地絡した場合、 以北が本発明方法の原理である。ところで、この方法に
よれば次のような４つの顕著な利点がある。

（１）　　（３＋〜（９）式より明らかなように、電力
比は地絡点までの距離ｌと線形比例の関係にあるので、
標定曲線が直腺となり、地絡点の標定を市イ１（ｃ、に
行なうことができる。

■　地絡嘔故にはＲ，＝０　のような完全地格からアー
ク放電による地絡のようにＲｇの端の大きな地絡まで種
々あるが、（３）〜（９）式にはＲ６が含まれていない
ため、本発明方法は地絡抵抗Ｒ８の大きさに関係なく常
に正確に地絡点を標定できるといえる。

■　配電線はその長さに比例した大きさの対地容量をも
っているが、本発り１方法は有効電力を測定するため対
地容Ｊｉｔによる無効電力の影響を全く受けることがな
い。従って、対地容量の大きさは地絡点標定に何等誤差
とはならないのである。

■　配電線路には変圧器等の負荷が接続されている力ζ
ＥＧが交流電圧のため負荷を含めた変圧器のインピーダ
ンスが線路のインピーダンスに比べて非常に高く、これ
を無視することができる。

従って、従来の直流計測法のようにコンデンサを各変圧
器に直列に挿入するといった手間なことを行なわずとも
そのままの状態で正確に地絡点標定を行なうことができ
る。

次に本発明方法の実施例を第２図に基づき説明する。第
２図は三相高圧配電線において本発明方法を実施する例
を示し、三相高圧配電線Ｒ，Ｓ。

′ｒの送電側Ｎには交流遮断器１を介して三相高圧交流
電源２が接続され、末端側０には短絡スイッチ３が設け
られている。交流遮１チ器ｌは地絡事故が発生ずるとそ
れを検出する接地保護継電器（図外）からのトリップ信
号によって遮断される。又短絡スイッチ３も地絡ｑｆ故
発生後に適当な手段によって閉路され、末端Ｏを短絡す
る。前記交流遮断器１近くの高圧配電線には開閉器４を
介して対地との間に標定用交流電圧Ｅ、が接続されてい
る。

開閉器４は地絡−拝故が発生すると交流遮断器１と関連
づけて閉路され、これによって配電線各線に交流電圧Ｅ
Ｇが印加される。この電圧Ｅ、は十分大きな電圧である
ことを要す。というのは、アーク放電による地絡事故の
場合には１．旧目高圧交流電源２の接続が断たれた後も
そのアーク放電を持続或いは再現しなければならないか
ら、それが可能な大きさの電圧であることを要する。

ｃＴは交流電圧ＥＧの印加時に各イ１」に流れる電流Ｉ
ＲＩ　　Ｉｓ　＋　　ＩＴ　ノｔ［＆４ｆｆｌヲ収出ｔ
ｆ流器、Ｐ、　　Ｔは交流電圧ＥＧを分圧して収出す計
器用ｆ１−Ｃ器、５は標定装置で、Ｃ−Ｔ、Ｐ−Ｔによ
って取出された電流・電圧値から（５）〜（７）式の演
算を行なって地絡点標定を行なう。但し、この装置５は
、ヒ記演算を行なう１ｒ１に、或いはそれと並行してい
ずれの線路で地絡事故が発生したかを判断する。この！
ｉ、ｌＪ断は、地絡事故を起した線（以下地路線という
。）に流れる電流が他の健全線に流れる電流に比べて大
きいところから、電流の大小を比べることによって行な
う。従って、この’ｌ’ｌＪ断と演算結果から、正しい
ｌｌＤ値を付設の表示器等で表示することにより、その
表示値から地絡点の標定が行なえるのである。前記標定
装置５は通常コンピュータを用いれば簡単に構成できる
。尚、単相二線式高圧配′市線の地絡点標定方法の実施
例は示さないが、三相高圧配電線の場合と同様な構成で
行なうことができる。その場合標定のための演算として
（８）（９）式を用いればよい。

以上説明したように本発明に係る高圧配電線路の地絡点
標定方法は、高圧配電線路に地絡事故が起った１祭、線
路の末端を短絡すると共に、送電側の配電線の各線と大
地との間に標定用交流電圧を印加してこの電圧とこの電
圧に基づき配電線路の各線に流れる電流とから各線の有
効電力を測定し、もって、全での配電線の有効電力の和
と、健全線だけの有効電力の相との比から地絡点の標定
を行なうようにしたものであるから、木発り１の原理の
ところで■〜■で述べた如き顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理図、第２図は本発明方法を実
施するための構成図である。 ■・・・遮断器、Ｒ，Ｓ、　　Ｔ・・・高圧配電線路標
定用交流′電圧、Ｎ−・送電側、０・末端、Ｐ　地絡点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧配電線路に地絡事故が起った１祭、高圧配電線路の
   末端を短絡すると共に、線路の送電側と大地との間に標
   定用交流電圧を印加して、この電圧と、この電圧の加圧
   によって生じた配電線各線に流れる電流とから、各線の
   有効電力を測定し、もって全ての配電線の有効′電力の
   相と、健全線だけの有効電力の和との比から一線地格事
   故の地絡点の標定を行なうようにしたことを特徴とする
   制圧配電線路の地絡点標定方法