JPS62185175A - 配電線の地絡点検出システム - 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） 本発明は配電線に生じた一線地絡故障を検出し、検出点
より地絡点までを適当数の表示装置により地絡表示させ
、直流電流注入装置側からの一次巡回によりｉ′ｉ！ｌ
絡点を簡易に検出するシステムに関するものである。

（従来技術） 従来、配電線に一線地絡故障が生じたときにはまず変電
所遮断器を開き、次に多数の区間開閉器の開閉操作と関
連配電機器の絶縁抵抗測定とを反復実行し、健全線に再
送電をしながら故障線を探索している。

（発明が解決しようとする問題点） この探索作業の内で特に絶縁抵抗測定か煩わしく、又、
これに多くの時間を要するという保守作業上の問題点が
あった。

例えば、配電線に単一電圧パルスを印加し、地絡点から
の反射パルス波形の観測により地絡点を検出する方法も
ある。この方法によれば上記作業上の問題は解決するが
、電圧パルスの送受（８＠置の構成か複雑かつ重ωが重
くなり、操作運１１］１１に困難を来たすという新たな
問題を生ずる。又、配電線の適当間隔で多数点にわたり
地絡事故の検出表示をおこなえば上記問題は原理的に解
決されるが、配電゛電圧に耐え得る零相変圧器及び零相
変流器を多数必要とするため、検出１表示装置が高価に
なり、別に経済的問題が生ずる。

この発明の目的は前記問題点を解決するＩこめになされ
たものであって、直流電流注入装置側からの一次巡回に
より簡単に地絡点の発見を行うことができる配電線の地
絡点検出システムを提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明の配“電線の地絡点検出システムは電力用・電
灯用変圧器が接続されるとともに、配電線の一線地絡を
変電所等の゛電源側に設けた零相変流器及び零相変圧器
からの地絡信号により検出するようｔこしている配゛躍
系統において、前記地絡信号により故障配電線を選択判
別するために開放動作する遮断器と、前記配電線に接続
され、前記地絡信号により直流電流を配電線に注入する
直流゛電流注入装置と、前記配電線上に結合され、前記
配電線、電力用・°電灯用変圧器を通して流れる直流電
流の各相配電線の流入方向の違いを険出し、各（目配゛
電線の流入方向が同じ場合には地Ｉ８表示を、流入方向
が異なる場合には常態表示を行う表示装置とから構成し
たことをその要旨とするものである。

（作用） 面記構成により、変電所等の電源側で零相変圧器、零相
変流器により一線地絡事故を検出すると、対応する遮断
器が開放動作して故障配電線を選択判別する。そして、
この故障配電に対し直流電流注入装置を注入すると、配
電線、゛心力用・電灯用変圧器を通して流れる直流電流
の各相配電線の流入方向の違いをこの故障配電線に適当
箇所に配置した表示装置が検出動作する。従って、直流
電流注入装置側から一次巡回すれば地絡点は簡易に検出
される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図
に従って説明する。

なお、図面及び説明においては同一の構成については主
数字で表すが、必要に応じてそれらの部材の関係する相
を示すために、添文字ａ、ｂ、ｃを、又、配電線上の異
なる位置を示すために添文字１．２．３を付す。

１は配電線、２は遮断器を示し、３は前記遮断器２に設
けられた保護幕°心器であって、変電所の零相変流器（
図示しない）及び送電線に設けた零相変圧器（図示しな
い）が配電線１に生ずる一線地絡故障を検出したとき動
作して前記遮断器２をトリップし、送電線から配電線１
を切り離すようにしている。なお、前記保護継電器３の
電源は遮断器２の電源側の二相に接続された電源変圧器
５を介して得るようにしている。４は前記配電線１に設
けられた区分開閉器であって、図中の区分開閉５４は閉
路されている。Ｔｒｌ〜Ｔｒ３は前記配電線１から低圧
需要家用に分岐した低圧分岐線に対し設けた電力用変圧
器、Ｔｒ４は電灯用変圧器、６は各変圧器の一次側巻線
である。ＰＣは前記各変圧器の一次側に接続された変圧
器Ｔｒ１〜Ｔｒ４の一次側を保護するためのカットアウ
トであって、閉路されている。αは同配電線１の高圧分
岐線の分岐点である。

８は前記電源変圧器５の二次側に設けた直流電流注入＠
置であって、電流変成器９の一次側は前記電源変圧器５
に接続し、二次側は整流回路１０に接続している。さら
に、前記整流回路１０は常開接点１１を介して配電線１
のａ相に接続されている。前記常開接点１１は前記保護
継電器３か地絡信号により動作したとぎ、同保護継電器
３にてこの常開接点１１を閉路して直流を配電線３に注
入できるように構成している。この直流電流注入装＠８
から配電線１に注入する直流電流は第３図のように電流
値が零時と波高値とをもつ直流、すなわち脈流であれば
よい。

Ｈは配゛電線１の適宜箇所に複数個配置された表示＠置
であって、各相に対し電流変成器１４にて電磁的に検出
器１３ａ、１３ｂ、１３ｃが結合されている。そして、
ａ相及びＣ相における検出器１３ａ、１３Ｃの電流変成
器１４には表示装置Ｈの結合している配′心線１に所定
レベル以上の前記直流電流が流れたときアナログ信号を
ディジタル信号に変換するＡ　、、／’　Ｄ変換器１５
が接続され、さらにＡ　／”　Ｄ変換器１５にはＡ／Ｄ
変換器１５にてディ、ジタル化された信号を光信号に変
換するＥ１０変換器１６が接続されている。そして、Ｅ
　、／　０変換器１６には発光素子１７が接続され、前
記Ｅ／１０変換器１６からの光信号に基づいてｂ相に取
着された検出器１３に対して発光するようになっている
。

叉、ｂ相に取着された検出器１３ｂの電流変成器１４に
は前記他相と同様にＡ　、／　Ｄ変換器１５が接続され
、同Ａ　、、／　Ｄ変換器１５には比較器１８が接続さ
れている。又、同検出器１３ｂには他相の発光索子１７
が発光した発光信号を受光する一月の受光素子１９が他
相に対応して設けられており、前記発光素子からの発光
信号に基づいて光信号を出カケるようになっている。前
記各受光索子１９にはＯ／ヒ変換器２０が接続され、受
光素子１９からの光信号を入力すると、電気的なディジ
タル信号に変換し、前記比較器１８に出力する。

同比較器１８は各相からのディジタル信号に基づいて、
各相に流れる直流電流か各相とも同一方向に流れている
かを比較判別し、同一方向である場合には比較器に１８
に接続される表示器２１を地絡表示動作し、反対に一相
が他相と反対方向に流れている場合には地絡表示せず、
すなわら、常態表示を保持する。なお、表示器２１は地
絡表示した後は一定時間後自動的に常態表示に復帰する
ように構成されている。

なお、この表示装置Ｈの各検出器１３ａ、１３ｂ、１３
ｃは前記電流変成器１４を介して健全時の配電線１から
制■用電力を取るように構成されている。

次に前記のように構成されたシステムの作用について説
明する。

今、配電線１のａ相に地絡点２３で一線地絡としての永
久事故が生じたものとする。すると、零相変流器（図示
しない）が零相電流を、送電線に設けた零相変圧器（図
示しない）が零相電圧を地絡信号として出力し、保護継
電器３を介して遮断器２にトリップ信号を送り、同遮断
器２を開極する。そして、地絡が永久事故であるため、
前記のように変電所側で事故回線が選択遮断され、続い
て遮断器２が再閉路された場合、再開路不成功になり、
遮断器２は開極状態にロックされる。この再開路不成功
後、直流電流注入装置８から遮断器２の負荷側へ直流゛
電流を送出する。

この結果、直流電流は地絡点２３に向かって配電線１ａ
、電力用変圧器Ｔｒ１〜Ｔｒ３及び電灯用変圧器Ｔｒ４
の一次側巻線６を第１図の実線で示す矢印方向へ流れる
ことになる。これにより表示装置Ｈ１，Ｈ３及びＨ４に
おける各相の配電線ｌａ、１ｂ、１ｃにおいては各相と
も直流電流が負荷側へ向く流れとなるため、地絡表示動
作する。

一方、表示装置Ｈ５においては一相分が他の相と異なる
方向ｌ＼流れるため、常態表示のままである。

又、分岐点α１より負荷側に分岐している健全線に設け
られた表示装置Ｈ２は常態表示にとどまる。

この後、作業員は直流電流注入装置８から出発して、分
岐点α１に至り、表示装置Ｈ２を発見し、表示１ｆｆｉ
Ｈ２を取りつけている側の分岐線に向かう。ここで表示
装置Ｈ２が常態表示であることな確認すると、地格点２
３のある分岐線に向かう。

そして、表示装置Ｈ３，８４がすべて地絡表示であるこ
とを発見し、又、表示装置Ｈ５が常態表示であることを
発見すると、地絡点２３が表示装置Ｈ４，表示装置Ｈ５
の間にあることを検出する。

又、例えば第１図において一線地絡故障が配電線１ａに
おける点２４にて生じた場合には遮断器２が再開路不成
功によりロックされ、前記と同様に直流電流注入装置８
から直流゛電流が注入されると、直流電流は地絡点２４
に向かって配電線１−　ａ　。

電力用変圧器Ｔｒ１〜Ｔｒ３及び電灯用変圧器Ｔｒ４の
一次側巻線６を第１図の破線で示す矢印方向へ流れるこ
とになる。これにより表示装置Ｈ１における各相の配電
線１ａ、ｌｂ、１ｃにおいては各相とも直流電流が負荷
側ｌ＼向く流れとなるため、地絡表示動作する。一方、
表示装置Ｈ２，Ｈ３、Ｈ４，Ｈ５においては一相分が他
の相と異なる方向へ流れるため、常態表示のままである
。

従って、前記と同様に作業員は直流電流注入装置８から
出発して、表示ｉ置Ｈ１が地絡表示であることが確認さ
れ、分岐点α１に至り、表示装置Ｈ２を取りつけている
側の分岐線に向かう。ここで表示装置Ｈ２が常態表示で
あることを確認すると、他の分岐線に向かう。そして、
表示装置Ｈ３が常態表示であることを発見すると、地絡
点２４が表示装置Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３間にあることを検出
する。

各分岐点の直近負荷側のみに表示装置Ｈを設ける場合に
は、地絡点の両側の分岐点を検出できるにすぎないが、
隣接分岐点間に設ける表示器＠２３の数を増すにつれて
、分岐点内の事故点の検出精度が高まる。

この発明は前記実施例に限定されるものではなく、例え
ば前記実施例では変電所の零相電流変成器、零相変圧器
を用いたが、これに限らず配電線１の既設のものを用い
てもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明においてば地絡故
障が生じて、故障区間か選択遮断された後に遮断器の負
荷側から直流°電流注入装置にて直流電流を注入するこ
とにより、地絡点検出表示のためにあらためて多数かつ
高価な零相変圧器、零相変流器を新設する必要が全くな
く、地絡点検出表示を惨めで安価に実施できる利点があ
る。直流電流注入装置は変電所等の電源側に少なくとも
変電所遮断器の個数程度膜ければよく、又、その構成も
商用周波電流と電気的に区別できる直流電流を出力でき
る程度に簡易なものであるから、この点からも本発明に
よる地絡点の検出表示は簡易かつ安価に実施できる。

さらに、あるレベル以上の直流電流により作動する表示
ｉＡ置を配電線の少なくとも分岐点の直近負荷側に設け
であるため、作業員がトリップした直流電流注入装置か
ら順次負荷側へ一次巡回するだけで地絡点に隣接する分
岐点を少なくとも特定でき、表示装置の数を増すにつれ
て分岐点内の地絡点検出精度を高めることができるとい
う実用上の大きな利点がある。

その際、配電線の各所に多数設ける必要がある表示装置
としては自身の表示状態に関する情報を変電所等の中継
点へ送出す機能を必要とせず、従って、大地との絶縁も
考慮しなくてもよい好都合な構成を採用でき、本発明の
検出表示システムがさらに著しく簡便、安価なものとな
る。

しかも、直流電流は配電線を搬送線として伝達されるの
で、種々の無線方式のものに比較して高信頼性が得られ
るという機能上の利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は配“心線系統図
、第２図は表示装置のブロック回路図、第３図は直流゛
電流の波形を示す図である。 １・・・配電線、２・・・遮断器、３・・・保護継電器
、４・・・区分開閉器、５・・・°電源変圧器、６・・
・−次側巻線、８・・・直流電流注入装置、１０・・・
整流回路、１４・・・電流変成器、２１・・・表示器、
２３．２４・・・地絡点、Ｈ・・・表示装置、Ｔｒ１〜
Ｔｒ３・・・電力用変圧器、Ｔｒ４・・・電灯用変圧器
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力用・電灯用変圧器が接続されるとともに、配電
   線の一線地絡を変電所等の電源側に設けた零相変流器及
   び零相変圧器からの地絡信号により検出するようにして
   いる配電系統において、前記地絡信号により故障配電線
   を選択判別するために開放動作する遮断器と、 前記配電線に接続され、前記地絡信号により直流電流を
   配電線に注入する直流電流注入装置と、前記配電線上に
   結合され、前記配電線、電力用・電灯用変圧器を通して
   流れる直流電流の各相配電線の流入方向の違いを検出し
   、各相配電線の流入方向が同じ場合には地絡表示を、流
   入方向が異なる場合には常態表示を行う表示装置と から構成したことを特徴とする配電線の地絡点検出シス
   テム。