JPS6355472A - 電力ケ−ブルの事故区間検出方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はクロスボンドを有する長距離電力送電システ
ムの地絡事故区間を検出するための電力ケーブルの事故
区間検出方法に関するものである。

〈従来の技術〉 並列する電力ケーブルにおいて、絶縁ジヨイントで区切
られた金属シースを、隣接する雷カケープルの金属シー
スをクロスボンド線によって接続することが行なわれて
おり、このようなりロスボンドを有する長距離電力送電
システムにおいては、各シミインド間において生じるケ
ーブルの地絡事故を検出することが行なわれている。

第５図はシングルコアの電力ケーブルにおける従来の事
故区間検出方法を示しており、各電力ケーブルＡ〜Ｃの
絶縁ジヨイントＩＪで区切られた金属シースを、隣接す
る電力ケーブルの金属シースとクロスボンド線１によっ
て隣接し、各クロスボンド線１にＣＴ２を設けて構成し
、事故時の金　゛属シースに流れる電流はクロスボンド
線では０ＰＧＷのようにキャンセルする事故電流の帰路
となる導体のないシングルコアーゆえ、ＣＴ２で事故電
流がとり出せる。

これを、各絶縁ジヨイントＩＪ区間にとりつけた各ＣＴ
２に流れる電流の向きによって光Ｆ／１のＢＳＯセンサ
ーで位相判別して事故区間を割り出している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで上記のような事故区間の検出方法は、１つのク
ロスボンド線に１つのＣＴを取付け、その信号の位相と
相対する絶縁ジヨイント区間のＣＴの位相を比較判別し
て事故区間を特定しているので、各クロスボンド線に全
てＣＴの取付けが必要になり、各ＣＴの拾い出す事故電
流の位相判別という複雑でデリケートな回路処理が必要
で高価になり、かつ電流を直接検出する方法は電気的雑
音による誘導差を起こしやすく、信頼性が低いという問
題がある。

また、ジヨイントの両端の金属シース間に絶縁の施され
ていない接地ジヨイントＮＪを含むＩＪ間で地絡事故が
生じた場合すなわちＩＪとＮＪ間で地絡事故が生じた場
合、当該ＩＪ間の地絡事故であることはわかっても、Ｎ
Ｊ、ＩＪ間の判別は不可能であり事故区間の特定が不十
分であった。

〈発明の目的〉 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、事故区間の検出が簡単な方法で確実に行
なえ、信頼性、保守性、経済性に優れた電力ケーブルの
事故区間検出方法を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記のような問題点を解決するためこの発明は、クロス
ボンド接続を含む電力伝送線路であって、１クロスボン
ド点の３本のクロスボンド線あるいは接地線に各々温度
センサーを取付け、地絡電流の金属シース帰路電流がク
ロスボンド線あるいは接地線を流れることによる発熱に
起因するクロスボンド線あるいは接地線の温度上昇を温
度センサーで検出し、１クロスボンド点の３本のクロス
ボンド電流あるいは１接地点の３本の接地電流が平等で
あるか不平等であるかを温度差により検知することによ
って事故区間を検出するようにしたもの、あるいは接地
点に関しては、平等、不平等の判定を１接地点の接地線
電流の１本を他の２本と逆相でとり出して電流センサー
で検出し、検出した事故電流出力が略２／３１ｏ以上で
あるかそれよりいちじるしく小さいかによって事故区間
を判別するようにしたものあるいはこれらの両方を組合
せて事故区間の判別を行なうようにしたものである。

〈作用〉 並列する電力ケーブルの金属シースを接続するクロスボ
ンド線ごとに温度検出センサを取付け、地絡事故によっ
て事故電流がクロスボンド線に流れるとクロスボンド線
あるいは接地線の温度が上昇し、これをセンサーにより
検出する。

３本のクロスボンド線あるいは接地点の３本の接地線に
は事故発生点の場所により、事故電流が１本のクロスボ
ンド線あるいは接地線に流れる場合と３本のクロスボン
ド線あるいは接地点の３本の接地線に略均等に流れる場
合があり、これをともにセンサーによる測定から演算等
によって事故区間を知るものである。

〈実施例〉 以下、この発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

以下、まずクロスボンド点を中心にして説明する。　　
□ 第１図のように、長距離電力線路において、並列する３
相の電力ケーブルＡ、Ｂ、Ｃは絶縁ジヨイントＩＪで区
切られた金属シースが隣接する電力ケーブルの金属シー
スと３本のクロスボンド線１１．１２．１３によって接
続されている。

上記各クロスボンド点において、３本のクロスボンド線
１１．１２．１３の各々に温度検出用のセンサー１４を
取付け、地絡事故によって事故電流がクロスポンド線に
流れ、このクロスボンド線の温度が上昇するとこれを検
出するようになっている。

第１図は長距離電力線路のクロスボンドと事故点及び金
属シース帰路電流の関係を示している。

なお、導体電流は記していないと共に、ジヨイントの両
端の金属シース間に絶縁の施されていない接地シミイン
ドＮＪにおいて金属シースは接地線１５によって接地さ
れている。いま、絶縁ジヨイントＩＪ、ＩＪ間において
電力ケーブルＡに地絡事故が起きたとすると、事故点Ｘ
から２Ｉｏの事故電流がＩｏづつ両側に分かれて進むこ
とになり、金属シースには第１図に一点鎖線で示す如く
事故電流の１７２の■０が流れることになり、事故区間
の接地シミインドＩＪ−１、ＩＪ＋１から以遠は各相の
金属シースに略同−の事故Ｉｆｆが平均的に略同相的に
帰って行く。

従って、隣接する接地ジヨイントＮＪ−１、ＮＪ＋１以
遠ではクロスボンド線１１．１２．１３には事故電流の
１／２のＩＯの１／３の同相帰路電流が流れて行くこと
になる。

しかるに、事故点Ｘの両となりの絶縁ジヨイントＩＪ−
１、ＩＪ＋１は事故相とつながるクロスボンド線にのみ
事故大電流がそのままの大きさで流れる。従って上記ク
ロスポンド線３本は大きな不平衡を生じる。

次に、第２図は接地ジヨイントＮＪと絶縁ジヨイントＩ
Ｊの間で電力ケーブルＡに事故が生じた場合を示してい
る。

この場合も第１図の場合の説明より、接地ジヨイントＮ
Ｊと絶縁ジヨイントＩＪ間で事故が生じると、２列の絶
縁ジヨイントＩ　Ｊ＋１、ＩＪ＋２のクロスボンド線の
１本に事故電流ＩＯが第２図−点鎖線の如く流れ、クロ
スボンド線１１．１２．１３にアンバランスが生じる。

前記第１図及び第２図は地絡事故発生の全てのケースを
表わしており、全てのケースにおいて、クロスボンド線
１１．１２．１３に事故電流が流れると、事故電流の流
れたクロスボンド線は電力ケーブルの正常時における最
大温度以上の温度に上昇することになり、この温度上昇
を温度センサー１４により検出すれば、あとは演算によ
り事故点の区間を割り出すことになる。

または、事故点にもつとも近い両となりの２つのＮＪの
接地線の場合は、事故電流の流れ出る接地線と事故電流
の流れ込む他の２本の接地線に流れる事故電流の大きさ
がかわり、かつ位相もほぼ完全に１８０°近くかわるこ
とから事故相事故点の判別が可能となる。

すなわち事故電流が流れることによって生じるクロスボ
ンド線の温度上昇は、クロスボンド線の抵抗をＲ（Ω４
）事故電流をｉＡとすれば１２Ｒ（Ｗ４３）の発熱があ
ってクロスボンド線は温度上昇する。

従って１ＪＦｔｏ（１／２事故電流）とｉ→０の差、即
ち、第１図と第２図で示した不平衡クロスボンド点の各
クロスボンド線の温度上昇の差を検出すれば、直に事故
相及び事故区間の判別情報を得ることができる。

なお、全クロスボンド点の情報を得て、論理演算しなく
ても、先ずｌ２ｏＲによる温度上昇クロスボンド線を見
つけ、その１つ又は高々２つとなるまでのクロスボンド
点のクロスボンド線の温度をチェックすればよい。

前記各クロスボンド線１１．１２．１３に取付ける温度
セン、サー１４は、サーモカップル等による常時湿度出
力を得ておいて、論理演算的に３本のクロスボンド線の
温度比較を行なってもよいし、論理演算的にオン、オフ
温度点以上か以下かを検出してもよい。

また、サーモ、スタットや形状記憶合金を感熱素子に使
用した温度検出開閉スイッチを用いて比較して、もよい
。

次にクロスボンド線の温度上昇の測定と事故区間判別の
他の例を第４図にもとづいて説明する。

即ち、各り、ロスボンド点において、３本のクロスボン
ド線の温度上昇を一括して測定し、各クロスボンド点の
温度上昇を比較しようとするものである。　　い　。

この場合、サーモカップルのように、温度に比。

例して一定の論理Ｑ（この場合電圧）を出す温度センサ
ーを各クロスボンド線に入れ、第１図の如く、各センサ
ーを直列に接続して出力を取り出すようにする。

サーモカップルで例示すれば、第４図の出力はＩｏを周
囲温度とし、出力電圧Ｖが Ｖ　＝　Ｖ　１＋　Ｖ　２　＋Ｖ　ｓ ＝ｆ　（Ｔ＋　−Ｔｏ　）＋ｆ　（Ｔ２−Ｔｏ　）＋ｆ
（Ｔ３　　Ｔｏ） ４ｋ　（ＴＩ　＋Ｔ２　＋Ｔ３−３Ｔｏ　）となって例
えば１本にＩＯ他０では Ｔ１＝　ｌ２ｏＲＴ２　＝Ｏ１■３−〇と見做すと■〆
Ｉ’０１２　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
又、３本にＩ　ｏ／３の時は Ｔ１＝Ｔ２　＝Ｔｓ　＝　（１０／３）２ＲＸ３＝１／
３１２ｏＲよって Ｖ′区１／３ｘ１２ｏＲ・・・（２） となり、（１）、（２）よりあきらかに不平衡クロスボ
ンド点の温度上昇が異常に高くなり（略３倍近く）容易
に検出できる。

なお、上式においてｆはサーモカップルが同じなら同一
の関数となり、ｋは常数である。

この方法では論理回路信号伝送回路が最もシンプルであ
り、経済的かつ高信頼性となる。

また、第６図は他の実施例を示すものでクロスボンド線
または接地線の一部を他の一般部より導体断面積を小さ
くし、この部分での事故電流による温度上昇を大きくし
、この部分に温度センサーをとりつけたものである。

これにより温度センサーの感度をより確実に検知判別す
ることができる。

〈効果〉 以上のように、この発明によると、並列する電力ケーブ
ルの金属シースを接続する３本のクロスボンド線あるい
は１接地点の３本の接地線に各々温度センサを取付け、
地絡電流による発熱に起因するクロスボンド線あるいは
各接地線の温度上昇差を温度センサーで検出することに
より、電力ケーブルの事故区間を検出するようにしたの
で電力ケーブルの地＃ｌ事故発生区間を複雑な演算回路
や設備を用いることなく、また相隣り合うジョイン区間
で検出することができ、事故区間検出の精確性゛、信頼
性と保守性及び経済性を向上させることができる。

また、クロスボンド線あるいは各接地線の温度検出によ
る事故区間の検出は事故電流の検出方法に比べて電気的
雑音による誤動差を起すことがなく、サーモカップル等
で温度測定することは極めて信頼性が高く、殆んど無保
守、無エネルギー的に事故区間の検出が行なえる。

更に接地点の接地線電流の差も検出しているので、ＮＪ
−ＩＪ間に生じた地Ｍ事故の場合も、そのままＮＪ〜Ｉ
Ｊ間で特定できるから、事故点は常に、事故点をはさむ
２つのジヨイント間に特定できて、きわめて精度の高い
事故区間検出を行なうことができるのは前述の通りであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は長距離電力送電システムの事故点が異
なった例を示す説明図、第３図はクロスボンド線に対す
る温度センサの取付は状態を示す説明図、第４図は温度
の一括検出による事故区間検出を示す説明図、第５図は
従来の事故区間検出を示す説明図である。 １１．１２．１３・・・クロスボンド線、接地線１４・
・・温度センサ　　　Ａ、Ｂ、Ｃ・・・電力ケーブルＩ
Ｊ・・・絶縁ジヨイント　　ＮＪ・・・接地ジヨイント
出″願人代理人　　弁理士　　和　１）昭手続補正書　
（方式） 昭和６２年９月２６日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１１１２９６号 ２、発明の名称 電力ケーブルの事故区間検出方法 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪市東区北浜５丁目１５番地名　称　（２１
３＞住友電気工業株式会社５、補正命令の日付　　　昭
和６２年９月２２日（発送日）７、補正の内容 （１）　　明細書筒１４頁２行目 「を示す説明図である。」を ［を示す説明図、第６図はこの発明の他の実施例を示す
要部断面図である。」と訂正します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロスボンド接続を含む電力伝送線路であって、
   １クロスボンド点の３本のクロスボンド線および／また
   は接地点の３本の接地線に各々温度センサーを取付け、
   地絡電流の金属シース帰路電流がクロスボンド線および
   ／または接地線を流れることによる発熱に起因するクロ
   スボンド線および／または接地線の温度上昇を温度セン
   サーで検出し、１クロスボンド点の３本のクロスボンド
   電流および／または接地点の３本の接地線電流が平等で
   あるか不平等であるかを温度差により検知することによ
   って事故区間を検出する電力ケーブルの事故区間検出方
   法。
2. （２）クロスボンド線または接地線の一部を他の一般部
   より導体断面積を小さくすることにより、この部分での
   事故電流による温度上昇を大きくし、この部分に温度セ
   ンサーをとりつけ、より感度よくまたは確実に検知判別
   を行なう特許請求の範囲第１項に記載の電力ケーブルの
   事故区間検出方法。