JPS6199874A - 故障電流検出表示器 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は配電線に取着される故障電流検出表示器に関
するものである。

（従来技術） 現在、架空配電線における一時的な地絡故障の事故点の
発見は、変電所で再開路を繰返すことを利用して、区分
開閉器と組合せた故障区間検出装置にて事故点の存在す
る区間を検出することにより行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、地絡故障のうち碍子や避雷器等の劣化によって
発生する故障については、短時間で絶縁が回復して再送
が成功する場合が多く、このような故障における事故点
の発見は困難である。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解消し、さらに従来の方向性地
絡表示器に比較して取付は易く、絶縁性能に優れ、低コ
ストである故障電流検出表示器を提供することを目的と
している。

すなわち、この発明の故障電流検出表示器は二相の各配
電線に取着される第一及び第二の検出器は、電流変成器
と、配電線に流れる故障電流を前記電流変成器が検出し
たとき電流変成器の二次電流に基づき故障電流検出信号
を出力する故障電流検出回路とからなる電流検出部と、
前記電流検出部からの故障電流検出信号に基づいて光信
号に変換出力する電流用発光素子と、同じく配電線に近
接配置される電圧検出コンデンサと、同電圧検出コンデ
ンサに接続され、配電線に地絡が発生したとき変化する
大地電圧に比例した電圧検出信号を出力する電圧検出回
路とからなる電圧検出部と、同電圧検出部からの電圧検
出信号に基づいて光信号に変換出力する電圧用発光素子
とから構成し、残りの一相の配電線に取着される第三の
検出器は前記他の二相と同構成の電流検出部と、電圧検
出部どを備え、さらに、前記他の二相の電流用発光素子
からの光信号をそれぞれ入力し、その光信号に基づいて
故障電流信号に変換出力する一対の電流用受光素子と、
前記一対の電流用受光素子と第三の検出器の電流検出部
からの各故障電流信号レベルを比較し、所定レベル以上
の電流値である場合には短絡表示駆動電流を出力し、所
定レベル以上でない場合には各故障電流信号を出力する
短絡電流レベル判定回路と、前記短絡電流レベル判定回
路からの各故障電流信号に基づいて零相電流を検出し、
その零相電流の位相信号を出力する零相電流判別回路と
、前記一対の電圧用受光素子からの電圧信号と第三の検
出器の電圧検出部からの電圧信号に基づいて零相電圧を
検出し、その零相電圧の位相信号を出力する零相電圧判
別回路と、前記零相電流判別回路からの位相信号と零相
電圧判別回路からの位相信号との位相比較を行い、その
位相比較に基づいて地絡故障点が表示装置の！？ＩＮ側
か負荷側かのいずれか一方の表示駆動電流を出力する位
相判別回路と、前記短絡電流レベル判定回路からの短絡
表示駆動電流に応答して短絡表示を行なう短絡表示部と
、位相判別回路からの表示駆動電流に応答して方向性の
地絡表示を行なう地絡方向表示部とより構成したことを
その要旨とするものである。

（作用） 前記構成により、地絡事故が生じると第一から第三の検
出器の電流変成器が配電線に流れる故障電流を検出する
。すると、電流変成器の二次電流に基づき故障電流検出
回路が故障電流検出信号を出力し、第一及び第二の検出
器においては、さらに前記故障電流検出回路からの故障
電流検出信号に基づいて電流用発光素子が光信号に変換
出力する。そして、第三の検出器において一対の電流用
受光素子が他の二相の電流用発光素子からの光信号をそ
れぞれ入力し、その光信号に基づいて故障電流信号に変
換出力する。

続いて、短絡電流レベル判定回路は前記一対の電流用受
光素子と第三の検出器の電流検出部からの各故障電流信
号レベルを比較する。この場合には地絡故障の故障電流
は短絡故障の場合の故障電流に比べそのレベルが低いた
め、所定レベル以上とはならず各故障電流信号を零相電
流判別回路に出力する。

零相電流判別回路は前記短絡電流レベル判定回路からの
各故障電流信号に基づいて零相電流を検出し、その零相
電流の位相信号を位相判別回路に出力する。

一方、前記故障電流が配電線に流れたときに第一及び第
二の検出器の電圧検出コンデンサが故障電流を検出する
。電圧検出回路はその検出に基づいて電圧検出信号を出
力し、さらに電圧用発光素子が前記電圧検出回路からの
電圧検出信号に基づいて光信号に変換出力する。そして
、第三の検出器において一対の電圧用受光素子が他の二
相の電圧用発光素子からの光信号をそれぞれ入力し、そ
の光信号に基づいて電圧検出信号に変換出力する。

続いて零相電圧判別回路は前記一対の電圧用受光素子か
らの電圧検出信号と第三の検出器の電圧検出部からの電
圧検出信号に基づいて零相電圧を検出し、その零相電圧
の位相信号を位相判別回路に出力する。

位相判別回路は前記零相電流判別回路からの位相信号と
零相電圧判別回路からの位相信号との位相比較を行い、
その位相比較に基づいて地絡故障点が表示装置の電源側
か負荷側かのいずれか一方の表示駆動電流を出力する。

そして、地絡方向表示部は位相判別回路からの表示駆動
電流に応答して方向性の地絡表示を行なう。

又、配電線に短絡事故が生じて短絡事故の故障電流が流
れた場合には前記短絡電流レベル判定回路に出力された
故障電流信号レベルが所定レベル以上の電流値となるた
め、短絡電流レベル判定回路は短絡表示駆動電流を出力
し、短絡表示部はそ゛の駆動電流に応答して短絡表示を
行なう。

（実施例） 以下、この発明を具体化した実施例を第１図〜第３図に
従って説明する。

各相の配電線１には一側方から順に第一、第三。

第二の検出器Ａ、Ｃ，Ｂがそれぞれ取着配置され、同第
−の検出器Ａ、第二の検出器Ｂ及び第三の検出器Ａ、Ｂ
、Ｃとから故障電流検出表示器Ｈが構成されている。

第一及び第二の検出器Ａ、Ｂは同一構成のため第一の検
出器Ａについて説明すると、第２図に示すように検出器
Ａはそのケース上部に配Ｎ線１に結合される電流変成器
ＣＴと、配電線１に対し近接するように電圧検出コンデ
ンサ２が設けられ、故障電流が配電線１に流れたときに
故障電流の電流及び電圧を検知するようになっている。

前記検出器へのケース内には前記電流変成器ＣＴに接続
された故障電流検出回路３が設けられ、電流変成器０丁
の二次電流に基づき故障電流検出信号を出力するように
なっている。前記電流変成器ＣＴと故障電流検出回路３
とから電流検出部４が構成されている。さらに前記電流
検出部４の故障電流検出回路３には電流用発光素子５が
接続され、故１１！電流検出回路３から出力された故障
電流検出信号に基づいて光信号に変換出力（発光）する
ようになっている。同電流用発光素子５は検出器Ａのケ
ース側部に対し後記第三の検出器Ｃの電流用受光素子１
０と対応するように露出配置されている（第１図参照）
。

前記検出コンデンサ２には電圧検出回路６が接続され、
配電線の大地電圧に比例した電圧検出信号を出力するよ
うになっている。前記検出コンデンサ２と電圧検出回路
６とにより電圧検出部７が構成されている。さらに、電
圧検出回路６には電圧用発光素子８が接続され、電圧検
出回路６からの電圧検出信号に基づいて光信号に変換出
力（発光）するようになっている。同電圧用発光素子８
は前記電流用発光素子５と同様に検出器へのケース側部
に対し後記第三の検出器Ｃの電圧用受光素子１１と対応
するように露出配置されている。

さらに、前記電流変成器ＣＴには電源回路９が接続され
、前記各回路及び素子の駆動電流を供給するようになっ
ている。

第三の検出器Ｃについて説明する。

なお、この検出器Ｃでは前記第一及び第二の検出器Ａ、
Ｂの構成と同一構成については同一符号を付す。

この第三の電流検出器Ｃは前記他の二相に取着される第
一及び第二の検出器Ａ、Ｂと同構成の電流検出部４と、
電圧検出部７とを備えている。第三の検出器Ｃのケース
両側部には前記他の二相の電流用発光素子５及び電圧用
発光素子８とにそれぞれ対応して一対の電流用受光素子
１０と一対の電圧用受光素子１１とが露出配置されてい
る。この電流用受光素子１０と電圧用受光素子１１とは
それぞれ電流用発光素子５及び電圧用発光素子８からの
光信号を入力（受光）し、その光信号に基づいて故障電
流信号及び電圧検出信号にそれぞれ変換出力するように
なっている。

短絡電流レベル判定回路１２は前記第三の電流検出部７
の故障電流検出回路３と前記一対の電流用受光素子１０
に接続され、故障電流検出回路３と電流用受光素子１０
からの各故障電流信号レベルが所定レベルであるか否か
をそれぞれ検出し、所定レベル以上の電流値である場合
には短絡表示駆動電流を出力し、所定レベル以上でない
場合には各故障電流信号を出力するようになっている。

前記短絡電流レベル判定回路１２には零相電流判別回路
１３が接続され、前記短絡電流レベル判定回路１２から
の各故障電流信号に基づいて零相電流を検出し、その零
相電流の位相信号を位相判別回路１４に出力するように
なっている。

又、前記第三の検出器Ｃの電圧検出部７及び前記一対の
電圧用受光素子１１には零相電圧判別回路１５が接続さ
れ、電圧用受光素子１１からの三相分の電圧信号と第三
の検出器Ｃの電圧検出部７からの一相分の電圧信号に基
づいて零相電圧を検出し、その零相電圧の位相信号を位
相判別回路１４に出力するようになっている。

位相判別回路１４は前記零相電流判別回路１３からの位
相信号と零相電圧判別回路１５からの位相信号との位相
比較を行い、その位相比較に基づいて地絡故障点が表示
装置の電源側か負荷側かのいずれか一方の表示駆動電流
を出力するするようになっている。

すなわち、零相電圧の位相を基準として零相電流の位相
が９０度進みに近い場合には地絡故障点が負荷側である
として、負荷側表示駆動電流を出力し、反対に零相電流
の位相が１８０度ずれているときには地絡故障点が電源
側であるとして電源側表示駆動電流を出力する。　　　
　　□地絡方向表示部１６は前記位相判別回路１４に接
続され、前記検出器Ｃの下面に配置されている（第３図
参照）。この地絡方向表示器１６は電源側表示部１６ａ
と、負荷側表示部１６ｂとが設けられ、前記電源側表示
駆動電流が入力されると、電源側表示部１６ａが電源側
方向を表示し、負荷側表示駆動電流が入力されると、負
荷側表示部１６ｂが負荷側方向を表示する。

短絡表示部１７は前記短絡電流レベル判定回路１２に接
続され、短絡電流レベル判定回路１２からの短絡表示駆
動電流を入力すると、その短絡表示駆動電流に基づいて
短絡表示を行なうようになっている。

さらに、第三の検出器Ｃの電源回路９は第三の検出器Ｃ
の各回路及び素子に駆動電流を供給する。

以上のように構成された故障電流検出表示装置の作用に
ついて説明する。

さて、今いずれか一相の配電線１に地絡事故が生じ配電
線１に故障電流が流れると、第一から第三の検出器Ａ、
Ｂ、Ｃの電流変成器ＣＴがその故障電流を検出する。す
ると、電流変成器ＣＴの二次電流に基づき故障電流検出
回路３が故障電流検出信号を出力し、第一及び第二の検
出器Ａ、Ｂにおいては、さらに前記故障電流検出回路３
からの故障電流検出信号に基づいて電流用発光素子５が
光信号に変換出力（発光）する。そして、第三の検出器
Ｃにおいて一対の電流用受光素子１０が他の二相の電流
用発光素子５からの光信号をそれぞれ入力（受光）し、
その光信号に基づいて故障電流信号に変換出力する。

続いて、短絡電流レベル判定回路１２は前記−刻の電流
用受光素子１０からの故障電流信号レベル及び第三の検
出器Ｃの電流検出部４からの故障電流信号レベルを比較
する。この場合には地絡故障の故障電流は短絡故障の場
合の故障電流に比べそのレベルが低いため、所定レベル
以上とはならず各故障電流信号を零相電流判別回路１３
に出力する。

零相電流判別回路１３は前記短絡電流レベル判定回路１
２からの各故障電流信号に基づいて零相電流を検出し、
その零相電流の位相信号を位相判別回路１４に出力する
。

一方、前記故障電流が配電線１に流れたときに第一、第
二及び第三の検出器Ａ、Ｂ、Ｃの電圧検出コンデンサ２
が大地電圧の変化に比例した電界の変化を検出する。第
一及び第二の検出器Ａ、Ｂにおいて電圧検出回路６はそ
の検出に基づいて電圧検出信号を出力し、ざらに電圧用
発光素子８が前記電圧検出回路６からの電圧検出信号に
基づいて光信号に変換出力（発光）する。そして、第三
の検出器Ｃにおいて一対の電圧用受光素子１１が他の二
相の電圧用発光素子８からの光信号をそれぞれ入力（受
光）し、その光信号に基づいて電圧検出信号に変換出力
する。

続いて零相電圧判別回路１５は前記一対の電圧用受光素
子１１からの電圧検出信号と第三の検出器Ｃの電圧検出
部７からの電圧検出信号に基づいて零相電圧を検出し、
その零相電圧の位相信号を位相判別回路１４に出力する
。

位相判別回路１４は前記零相電流判別回路１３からの位
相信号と零相電圧判別回路１５からの位相信号との位相
比較を行う。

このとき位相判別回路１４は零相電圧の位相を基準とし
て零相電流の位相が９０度進みに近い場合には地絡故障
点が負荷側であるとして、負荷側表示駆動電流を出力し
、反対に零相電流の位相が１８０度ずれているときには
地絡故障点が電源側であるとして電源側表示駆動電流を
出力する。

すると、地絡方向表示部１６は位相判別回路１４から電
源側表示駆動電流が入力されると、電源側表示部１６ａ
が電源側方向を表示し、負荷側表示駆動電流が入力され
ると、負荷側表示部１６ｂが負荷側方向を表示する。

従って、第三の検出器Ｃの下面において地絡方向表示部
１６のＮｍ側又は負荷側表示部１６ａ。

１６ｂが方向性を表示するので巡視員がその表示を視認
し、その故障電流検出表示器Ｈが設けられた取付点から
地絡事故点が電源側か負荷側かを判断する。

又、配電線１に短絡事故が生じて短絡事故の故障電流が
流れた場合には前記短絡電流レベル判定回路１２に出力
された故障電流信号レベルが所定レベル以上の電流値と
なるため、短絡電流レベル判定回路１２は短絡表示駆動
電流を出力し、短絡表示部１７はその駆動電流に応答し
て短絡表示を行なう。

なお、この発明は前記実施例に限定さ、れるものではな
く、例えば第一の検出器へと第三の検出器Ｃ間、第二の
検出器Ｂと第三の検出器Ｂとの間にラインスペーサをそ
れぞれ接続固定し、そのラインスペーサ内に電流用発光
素子５と電流用受光素・子１０との間、電圧用発光素子
８と電圧用受光素子１１との間の光信号の伝達手段とし
て光ケーブルを配置してもよい。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は接地変圧器を必要とせず
、故障電流検出回路、電圧検出回路、短絡電流レベル判
定回路、零相電流判別回路、零相電圧判別回路及び位相
判別回路という簡単な構成で良いため、機器全体を小形
化、軽量化及び低コスト化を図ることができ、さらに、
配電線に取付けることにより、取付点から地絡事故点が
電源側か負荷側かを簡単な構成で検出することができ、
この故障電流検出表示器を配電線に数多く配置ずればそ
のことによって故障点探査時間の短縮ひいては早期復旧
に効果が大きく、さらに短絡表示をも行なうという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した実施例の故障電流検出表
示器の配電線に取付けた状態の斜視図、第２図は故障電
流検出表示器の電気回路図、第３図は表示部の底面図で
ある。 １・・・配電線、２・・・電圧検出コンデンサ、３・・
・故障電流検出回路、４・・・電流検出部、５・・・電
流用発光素子、６・・・電圧検出回路、７・・・電圧検
出部、８・・・電圧用発光素子、９・・・電源回路、１
０・・・電流用受光素子、１１・・・電圧用受光素子、
１２・・・短絡電流レベル判定回路、１３・・・零相電
流判別回路、１４・・・位相判別回路、１５・・・零相
電圧判別回路、１６・・・地絡方向表示部、１７・・・
短絡表示部、Ａ・・・第一の検出器、Ｂ・・・第二の検
出器、Ｃ・・・第三の検出器、０丁・・・電流変成器、
Ｈ・・・故障電流検出表示器。 特許出願人　　　　株式会社　高松電気製作所式　理　
人　　　　　弁理士　　恩１）博宣第１図 第３図 ６ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二相の各配電線に取着される第一及び第二の検出器
   は、電流変成器と、配電線に流れる故障電流を前記電流
   変成器が検出したとき電流変成器の二次電流に基づき故
   障電流検出信号を出力する故障電流検出回路とからなる
   電流検出部と、前記電流検出部からの故障電流検出信号
   に基づいて光信号に変換出力する電流用発光素子と、同
   じく配電線に近接配置される電圧検出コンデンサと、同
   電圧検出コンデンサに接続され、配電線の大地電圧に比
   例した電圧検出信号を出力する電圧検出回路とからなる
   電圧検出部と、同電圧検出部からの電圧検出信号に基づ
   いて光信号に変換出力する電圧用発光素子とから構成し
   、 残りの一相の配電線に取着される第三の検出器は前記他
   の二相と同構成の電流検出部と、電圧検出部とを備え、 さらに、前記他の二相の電流用発光素子からの光信号を
   それぞれ入力し、その光信号に基づいて故障電流信号に
   変換出力する一対の電流用受光素子と、 前記一対の電流用受光素子と第三の検出器の電流検出部
   からの各故障電流信号レベルを比較し、所定レベル以上
   の電流値である場合には短絡表示駆動電流を出力し、所
   定レベル以上でない場合には各故障電流信号を出力する
   短絡電流レベル判定回路と、 前記短絡電流レベル判定回路からの各故障電流信号に基
   づいて零相電流を検出し、その零相電流の位相信号を出
   力する零相電流判別回路と、前記一対の電圧用受光素子
   からの電圧信号と第三の検出器の電圧検出部からの電圧
   信号に基づいて零相電圧を検出し、その零相電圧の位相
   信号を出力する零相電圧判別回路と、 前記零相電流判別回路からの位相信号と零相電圧判別回
   路からの位相信号との位相比較を行い、その位相比較に
   基づいて地絡故障点が電源側か負荷側かのいずれか一方
   の表示駆動電流を出力する位相判別回路と、 前記短絡電流レベル判定回路からの短絡表示駆動電流に
   応答して短絡表示を行なう短絡表示部と、位相判別回路
   からの表示駆動電流に応答して方向性の地絡表示を行な
   う地絡方向表示部と より構成したことを特徴とする故障電流表示装置。