JPS6183975A - 電力ケ−ブル事故区間判別装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は主として長距離の地中型カケープルにおいて
、ケーブルに生じた地絡事故を検出するための電力ケー
ブル事故区間判別装置に関するものである。

〈従来の技術〉 磁界センサを使用した電力ケーブル事故区間判別フォー
ルトロケータの事故区間判別方法は、第１２図に示すよ
うに、電力ケーブル１の各ジヨイントＪ２、Ｊユ、Ｊ、
に磁界センサ２を取付け、各電力ケーブル１め電流■の
方向は一定であるから、各電力ケーブル１に生じる磁界
の位相は同じであるが、ある区間のケーブル１に故障大
電流■よが流れると、第１３図のように磁界の位相が変
化するから、この磁界の位相が変った区間を検出するこ
とにより故障点を知るものである。

従って、第１１図のように、磁界センサ２によって磁界
の位相変化をキャッチし、光フアイバーケーブル３を通
じて制御室の光−電気変換ユニットにより電気信号に変
換し、判別装置４にて表示するものである。

ところで、従来の電力ケーブル事故区間判別フォールト
ロケータは、光学式の磁界センサ２を第１１図に示す如
く、各ジヨイントの金属シースの内部に取付け、シース
電流の影響を少なくしていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、磁界センサを金属シースの内部に組込むと、磁
界センサに故障が起きたとき、ジヨイントを分解して磁
界センサを取替える必要があり、取替作業に手数と時間
がかかるという問題がある。

また、電力ケーブルに対する磁界センサの取付時におい
ても、上記と同様の問題が生じる。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされ
たものであり、ケーブルに対する磁界センサの取付は及
び取替えがジヨイント部分を分解することなく行なえ、
しかも他相の導体電流の影響を受けることなく、正確に
磁界の変化を検出することかできる電力ケーブル事故区
間判別装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記の問題を解決するため、この発明は、電力ケーブル
における磁界発生部分のケーブル外側に、磁界検出セン
サをケーブルに発生した磁界を検出するように配置し、
電力ケーブルに流れる地絡電流により発生する磁界の位
相が故障点を境にして正逆となることを利用して故障点
を検出するようにしたものである。

く作　　用〉 電力ケーブルの各ジヨイント区分ごとに配置される磁界
センサは、電力ケーブルに生じる磁界を検出する位置に
おいて、電力ケーブルの外側に取付けられ、ｌｉ！ｉ界
センサの取付及び取替えがジヨイント部分を分解するこ
となく行なえる。

各磁界センサは共に同位相で必るが、地絡事故が起ると
事故部分を挾む隣接磁界センサの磁界の位相が変化し、
位相差を検知するごとにより、事故発生を判別するもの
である。

く実　施　例〉 以下、この発明の実施例を添付図面の第１図ないし第１
０図にもとづいて説明する。

第１図ないし第４図は、電力ケーブル１における絶縁ジ
ヨイントＪの金属シース５の外側に磁界センサ２を取付
け、導体６に生じた磁界を検知する第１の例を示してい
る。

上記の磁界センサ２は、光学式磁界センサあるいはホー
ル素子を利用した磁界センサであり、光学式磁界センサ
にはＢＳＯ単結晶ファラデー効果を利用した公知のセン
サ（ファラデー素子）が用いられ、第１図のように、絶
縁ジヨイントＪの接地端子７と７間の金属シース５の外
側に取付けられている。

このように、接地端子７と７間に磁界センサ２を取付け
ると、地絡事故時でも第２図の如く接地端子７と７間で
は絶縁体８によりシース電流が流れないため、磁界セン
サ２は、シース電流の影響を受けることがなく、導体電
流のみによる接線方向の磁界を確実に検知することがで
きる。

また、電力ケーブル１が複数本並列して配置されている
場合、磁界センサ２は他相の影響を受けにくくするため
、第３図の如く、ケーブル１の並列方向に対して直角方
向の位置、例えば同図において、電力ケーブル１が水平
方向に並列していると、磁界センサ２は、上部または下
部に取付けるのが好ましい。

即ち、磁界センサ２は、金属シース５の接線方向の磁界
を測定するため、その磁界感知方向Ｘが金属シース５の
接線方向に沿うよう取付けられる。

このため、第３図においてＡ相電カケーブルＡのケーブ
ル並列方向の側面に磁界センサ２を取付けると、磁界セ
ンサ２にはＡ相電カケーブル１Ａの導体電流による磁界
Ａと同時に、Ｂ相電カケーブル１Ｂの導体電流による磁
界Ｂが影響し、正確な磁界検知が行なえないことになる
。

これに対して、磁界センサ２を電力ケーブル１Ａの上部
または下部に取付けると、Ｂ相電カケーブル１Ｂの導体
電流による磁界Ｂは、Ａ相電カケーブル１Ａの金属シー
ス５に対して角度をもっことになり、直接磁界センサ２
に測定されることがなく、Ａ相電カケーブル１Ａの導体
電流による磁界Ａの内、Ｂ相電カケーブル１Ｂの導体電
流による磁界によって影響を受ける磁界Ｃは極めて少な
くなる。

従って、磁界センサ２を電力ケーブル１の並列方向の位
置に取付けるよりも、並列方向と直角の方向に取付ける
方が、他相の影響を受けることが少なくなる。

上記各絶縁ジヨイントＪに取付けた磁界センサ２は、第
４図のように、光フアイバーケーブル３を、通じて光−
電気変換ユニットにより電気信号に変換し、判別装置４
で隣接する二つのジヨイントの位相を比較し、逆位相と
なった場合、その二つのジヨイント間で地絡事故があっ
たと判断するものである。

次に、第５図ないし第７図は、普通端子箱の金属シース
の外側に磁界センサを取付けた第２の例であり、金属シ
ース５の一部に、シース外面に突出する筒状の取付窓１
１を設け、この取付窓１１の外端部にフランジ１２を周
設すると共に、この取付窓１１を閉鎖するために嵌挿し
たアタッチメント１３を７ランジ１２に固定し、フラン
ジ１２と１４の重なり面間に気密用のＯリング１５が組
込まれている。

磁界センサ２は、前記アタッチメント１３におけるキャ
ップ部分１６の底壁１１で、導体６に向く面と反対側の
外面に、導体６に生じる円周方向の磁界を検知するよう
に取付けられている。

上記磁界センサ２は、第７図に示す如く、電力ケーブル
１に対し、接地端子７で区切られた区間ごとに配置し、
各磁界センサ２は光フアイバーケーブル３で判別装置４
に接続し、隣接する普通端子箱間における磁界の位相を
比較判断するものである。

上記のように、アタッメント１３に磁界センサ２を取付
けた場合、第６図のように、インピーダンスの大きさに
よって、金属シース５を流れる電流Ｉはアタッチメント
１３を流れる電流Ｉよりはるかに大きいため、金属シー
ス電流は大半がアタッチメント１３を迂回して流れ、ア
タッチメント１３を流れる電流１は無視できるほど少な
く、磁界センサ２は導体電流による磁界のみを検知する
ことができる。

第８図は、前記第１の例で示した絶縁ジヨイントＪと第
２の例で示した誘過端子箱の間に磁界センサ２を取付け
た場合であり、第１、第２、の両例をそのまま組合わせ
ればよい。

次に第９図ないし第１０図は、複数の電力ケーブルが並
列する場合に、他相ケーブルの影響を受けないようにし
た第３の例を示している。

並列する電力ケーブルに６いて、絶縁ジョイン・トＪで
区切られた金属シース５を隣接する電力ケーブルの金属
シースとクロスボンド線１８によって接続することが行
なわれている。

このクロスボンド線１８にも金属シースから流れる電流
によって磁界が発生するので、クロスボンド線１８の近
接位置に磁界センサ２を配置し、クロスボンド線１８の
磁界を検知することにより、導体電流の地絡事故を判別
することができる。

クロスボンド線１８に対する磁界センサ２の配置は、一
方向の磁界のみを感知する磁界センサを、導体電流の磁
界が検知されず、クロスボンド線１８による磁界のみ検
知するような位置及び方向とする。

例えば、磁界センサは、長手方向と同一方向の磁界のみ
感知し、かつその方向とクロスボンド線１８による磁界
の方向が同一方向になるようにこの磁界センサを取付け
る。

また、電力ケーブル１に対して常に垂直に出ている絶縁
ジヨイントＪのクロスボンド線引き出し付根部分に、電
力ケーブル１の長手方向と同一方向の磁界のみ感知し、
かつその方向とクロスボンド線による磁界の方向とが同
一となるように磁界センサ２を取付けてもよい。

この第３の例のように、クロスボンド線１８のすぐそば
に磁界センサ２を設置すると、磁界検知感度が良く、し
かも、クロスボンド線１８の電流による磁界と導体電流
による磁界が直交し、かつクロスボンド線１８による磁
界の方向と磁界センサ２の磁界感知方向を同方向となる
よう磁界センサ２を取付けるため、導体電流の影響がな
く、クロスボンド線１８の電流のみを正確に検知できる
。

また、この第３の例は、電力ケーブルの地絡率−故検知
だけでなく、クロスボンド線、接地線の電流測定にもそ
のまま適用できる。

く効　　果〉 以上のように、この発明によると、磁界センサを電力ケ
ーブルの外部に配置し、電力ケーブルに生じる磁界を検
知して判別することにより、電力ケーブルの故障発生を
キャッチするようにしたので、磁界センサの取付及び取
替えが、ジヨイントを分解することなく行なえ、作業の
大幅な簡略化をはかることができる。

また、磁界センサを電力ケーブルの外部に取付けるため
、ジヨイント部分の絶縁特性への影響がなくなる。

さらに、電力ケーブルに対する磁界センサの取付位置を
選ぶことにより、他相の導体電流の影響が小さく、精度
の高い磁界検知が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の例を示すジヨイント部の一部
切欠正面図、第２図は同上の事故発生状態を示す説明図
、第３図は同上のケーブル並列時を示ず説明図、第４図
は磁界センサと判別装置の関係を示す説明図、第５図は
同第２の例を示す説明図、第６図は同上における電流の
関係を示す説明図、第７図は同上の磁界センサと判別Ｓ
置の関係を示す説明図、第８図は第１の例と第２の例の
組合せを示す説明図、第９図は同第３の例を示す正面図
、第１０図は同側面図、第１１図は従来の判別装置を示
す一部縦断正面図、第１２図と第１３図は同上の作用を
示す説明図である。 １・・・電力ケーブル　　２・・・磁界センサ３・・・
光フアイバーケーブル　　４・・・判別装置５・・・金
属シース　　６・・・導体 ７・・・接地端子　　１１・・・取付窓１３・・・アタ
ッチメント　　１８・・・クロスボンド線第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 １５　　］６　・・２１Ｊ 第７図 、？１Ｓｌ１図 第１２図 第１３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力ケーブルにおける磁界発生部分のケーブル外
   側に、磁界検出センサを発生した磁界を検出するように
   配置し、電力ケーブルに流れる地絡電流により発生する
   磁界の位相が故障点を境にして正逆となることを利用し
   て故障点を検出するようにした電力ケーブル事故区間判
   別装置。
2. （２）磁界検出センサは、電力ケーブルにおける絶縁端
   子箱における接地端子間の金属シースの外側に取付けら
   れている特許請求の範囲第１項に記載の電力ケーブル事
   故区間判別装置。
3. （３）電力ケーブルが複数本並列する場合、磁界センサ
   はケーブル並列方向と直角の位置に取付けられている特
   許請求の範囲第２項に記載の電力ケーブル事故区間判別
   装置。
4. （４）磁界センサは、電力ケーブルにおける金属シース
   の一部に窓を設け、前記窓にアタッチメントを取付け、
   このアタッチメントの導体側から見て外側の面に取付け
   られている特許請求の範囲第１項に記載の電力ケーブル
   事故区間判別装置。
5. （５）電力ケーブルの短絡電流による磁界発生部分が並
   列ケーブルの金属シースを接続するクロスボンド線であ
   り、磁界センサはクロスボンド線の長手方向と直角方向
   の磁界のみを感知し、かつ地絡電流の流れる電力ケーブ
   ルの作る磁界の影響をうけない方向をとり得る位置に配
   置されている特許請求の範囲第１項に記載の電力ケーブ
   ル事故区間判別装置。
6. （６）磁界センサにファラデー効果を利用した光学式磁
   界センサを用いることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項乃至第５項の何れかの項に記載の電力ケーブル事故区
   間判別装置。
7. （７）磁界センサにホール素子を利用した磁界センサを
   用いることを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第５
   項の何れかの項に記載の電力ケーブル事故区間判別装置
   。