WO2017141327A1 - 地絡点標定システム及び計測装置 - Google Patents

Abstract

配電系統における地絡点を標定する地絡点標定システムであって、前記配電系統における複数の箇所にそれぞれ設置され、配電線の各相に装着されたセンサを用いて前記配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測する計測装置と、前記複数の箇所の計測装置によってそれぞれ計測された前記物理量の計測値に基づいて、前記地絡点を標定する地絡点標定装置と、を備え、前記計測装置は、異相の配電線間の絶縁性を高めるべく前記各相のセンサをそれぞれ外箱で覆うように構成されることを特徴とする地絡点標定システム。

Description

地絡点標定システム及び計測装置

　本発明は、地絡点標定システム及び計測装置に関する。

　配電系統に地絡事故が発生した場合に地絡地点をいち早く特定することは、地絡事故からの復旧を迅速化する上で極めて重要である。そのため、地絡事故発生時に配電線に生じる電流や電圧の変化を捉え、この電流や電圧の変化から地絡地点を特定する地絡点標定システムが開発されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４－０６１１４２号公報

　この地絡点標定システムは、配電線の電流や電圧を計測するセンサを収容した計測装置を配電系統の各所に設置して構成される。計測装置には、配電線の各相の電力ケーブルが取り込まれ、そして計測装置の内部においてこれらの電力ケーブルにそれぞれセンサが取り付けられる。

　このため、計測装置の内部において電力ケーブル間で放電や短絡が生じないように安全対策を行う必要がある。この安全対策は、配電線の電圧が高いほどより厳重に行うことが求められる。

　しかしながら、計測装置の内部において各相の電力ケーブルを離間させようとすると、計測装置が大型化し、柱上への設置が困難になる可能性もある。

　そのため、例えば２２ｋＶ配電線のような特別高圧線路に用いられる計測装置の場合は、内部にＳＦ６ガス（六フッ化硫黄ガス）を封入することで絶縁性能を高めている。

　しかしながらＳＦ６ガスは、いわゆる温室効果ガスであり、使用削減が強く望まれている。

　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、配電線の電流や電圧を計測するセンサを収容した計測装置を大型化することなく、ＳＦ６ガスのような温室効果ガスも使用せずに、合理的に計測装置の安全性を向上させた地絡点標定システム及び計測装置を提供することを一つの目的とする。

　一つの側面に係る地絡点標定システムは、配電系統における地絡点を標定する地絡点標定システムであって、前記配電系統における複数の箇所にそれぞれ設置され、配電線の各相に装着されたセンサを用いて前記配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測する計測装置と、前記複数の箇所の計測装置によってそれぞれ計測された前記物理量の計測値に基づいて、前記地絡点を標定する地絡点標定装置と、を備え、前記計測装置は、異相の配電線間の絶縁性を高めるべく前記各相のセンサをそれぞれ外箱で覆うように構成される。

　その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

　本発明によれば、配電線の電流や電圧を計測するセンサを収容した計測装置を大型化することなく、ＳＦ６ガスのような温室効果ガスも使用せずに、合理的に計測装置の安全性を向上させることが可能となる。

本実施形態に係る地絡点標定システムを示す図である。 本実施形態に係る計測装置を示す図である。 本実施形態に係るセンサ箱を示す図である。

　本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

　図１に、本発明の実施形態に係る地絡点標定システム１０００の全体構成を示す。

　地絡点標定システム１０００は、配電系統において地絡が発生した場合に、地絡が発生した箇所（地絡点Ｐ）を標定するための装置である。

　図１に示すように、地絡点標定システム１０００は、計測装置１０、計測端末２００、及び地絡点標定装置３００を備えて構成される。

　計測装置１０は、配電系統における複数の箇所にそれぞれ設置される。そして計測装置１０は、配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測するためのセンサ１５０を備えて構成されており、このセンサ１５０が各相の配電線５００にそれぞれ装着される。

　なお配電線５００は３相であることが多いが、図１には、記載の簡略化のために配電線５００を１本のみ記載している。そのため、図１には、計測装置１０が一つのセンサ１５０を有するように記載されているが、配電線５００の各相にそれぞれセンサ１５０を有している。

　センサ１５０は、配電線５００の電流あるいは電圧を含む配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測する。センサ１５０が計測する物理量は、その他、力率や周波数などを含んでいても良い。

　計測端末２００は、配電線５００の各相のセンサ１５０によって計測された物理量の値を、通信路４００を介して地絡点標定装置３００に送信する装置である。

　また計測端末２００は、センサ１５０によって計測された配電線５００の各相の物理量の値から、配電系統の電力の状態に応じて変動する他の物理量の値を算出して、地絡点標定装置３００に送信することもできる。

　例えば計測端末２００は、計測装置１０から配電線５００の各相の電流値を取得して、これらの電流値を合成することで零相電流を算出し、地絡点標定装置３００に送信するようにすることができる。あるいは計測端末２００は、計測装置１０から配電線５００の各相の電圧値を取得して、これらの電圧値を合成することで零相電圧を算出し、地絡点標定装置３００に送信するようにすることができる。

　地絡点標定装置３００は、配電系統における複数の箇所に設置されている計測装置１０によってそれぞれ計測された計測値に基づいて、地絡点Ｐを標定する装置である。

　地絡点Ｐを標定する方法としては様々な方法が開発されているが、例えば地絡点標定装置３００は、各地の計測端末２００から送信されてくる零相電流及び零相電圧から、各地の計測端末２００におけるサージ電流及びサージ電圧の到達時刻を特定することにより、地絡点Ｐを標定することができる。

　なお、計測端末２００及び地絡点標定装置３００は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit)やメモリ、通信機器を備えたコンピュータにより構成され、ＣＰＵが所定の制御プログラムをメモリから読み出して実行することにより、計測端末２００としての機能及び地絡点標定装置３００としての機能が実現される。

　通信路４００は、計測端末２００と地絡点標定装置３００とを通信可能に接続するためのデータ転送路である。通信路４００は、インターネット網や電話回線網、専用回線網により実現され、有線であっても無線であっても良い。

　次に、本実施形態に係る計測装置１０を図２に示す。また計測装置１０を構成するセンサ箱１００を図３に示す。

　なお、図２及び図３において、配電線５００の延伸方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とし、腕金６２０の延伸方向をＸ軸方向とする。

　計測装置１０は、配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測する装置である。計測装置１０は、各相の配電線５００にそれぞれ設けられるセンサ箱１００を有して構成される。

　センサ箱１００は、配電線５００に装着されて、配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を配電線５００から計測するセンサ１５０と、異相の配電線５００間の絶縁性を高めるべくセンサ１５０を覆う金属製の外箱１１０と、外箱１１０を電柱６００の腕金６２０に固定するための装柱金具１２０と、配電線５００が接続される高圧接続部１４０と、碍子１３０と、を有して構成される。

　図２に示すように、本実施形態に係る計測装置１０は、各相の配電線５００毎にセンサ箱１００が分離するように設けられて構成される。

　このような態様により、異なる相の配電線５００間で放電や接触が生じないようにすることが可能となり、計測装置１０の安全性を向上させることが可能となる。また、センサ箱１００の内部に例えばＳＦ６ガス（六フッ化硫黄ガス）のような絶縁ガスを封入することも不要にできる。またさらに、隣接する配電線５００同士の隔離距離を考慮しなくても済み、計測装置１０のサイズアップを防ぐことが可能となる。

　さらに、例えば配電線５００の電圧や電流などを計測するセンサ１５０が故障した場合であっても、故障したセンサ１５０を収容するセンサ箱１００のみを交換するだけで済むため、メンテナンス性も向上させることができる。

　また計測装置１０の内部での異相間短絡の可能性がなくなるため、内部短絡性能試験が不要となり、コストも低減できる。

　このように、本実施形態に係る計測装置１０によれば、配電線５００の電流や電圧等の物理量を計測するセンサ１５０を収容した計測装置１０を大型化することなく、ＳＦ６ガスのような温室効果ガスも使用せずに、合理的に計測装置１０の安全性を向上させることが可能となる。

　なお、計測装置１０を配電系統に設置する場合は、先に地上で各相のセンサ箱１００を腕金６２０に固定して全体を一体化しておき、腕金６２０ごと柱上の所定の装着位置に持ち上げて、腕金装着具６１０によって電柱６００に固定するようにすればよい。このため、計測装置１０の設置工事も容易に行うことができる。

　また計測装置１０の各センサ箱１００は、図２に示すように、それぞれの外箱１１０を所定の空隙を空けて離間するように設置すると良い。このような態様によって、外箱１１０間の空隙が絶縁層として機能し、より一層計測装置１０の安全性を高めることが可能となる。

　また計測装置１０は、それぞれの外箱１１０を接地しておくとよい。このような態様によって、万が一センサ箱１００の内部で配電線５００が外箱１１０に接触したような場合であっても、事故の影響を最小限に抑制することが可能となる。

　なお、計測装置１０が装着される配電系統の電圧は特に問わないが、高圧であるほどより一層の安全性が求められるため、例えば本実施形態に係る計測装置１０は、２２ｋＶの特別高圧の配電系統に設置することが好ましい。

　上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１０　　　計測装置
１００　　センサ箱
１１０　　外箱
１２０　　装柱金具
１３０　　碍子
１４０　　高圧接続部
１５０　　センサ
２００　　計測端末
３００　　地絡点標定装置
４００　　通信路
５００　　配電線
６００　　電柱
６１０　　腕金装着具
６２０　　腕金
１０００　地絡点標定システム

Claims (10)

1. 　配電系統における地絡点を標定する地絡点標定システムであって、
   　前記配電系統における複数の箇所にそれぞれ設置され、配電線の各相に装着されたセンサを用いて前記配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測する計測装置と、
   　前記複数の箇所の計測装置によってそれぞれ計測された前記物理量の計測値に基づいて、前記地絡点を標定する地絡点標定装置と、
   を備え、
   　前記計測装置は、異相の配電線間の絶縁性を高めるべく前記各相のセンサをそれぞれ外箱で覆うように構成される
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
2. 　請求項１に記載の地絡点標定システムであって、
   　前記計測装置は、電柱の腕金に装着される
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
3. 　請求項１又は２に記載の地絡点標定システムであって、
   　前記計測装置は、各相の前記外箱が互いに離間するように設置される
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
4. 　請求項１～３のいずれかに記載の地絡点標定システムであって、
   　前記外箱は金属製であり、各相の前記外箱が接地されてなる
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
5. 　請求項１～４のいずれかに記載の地絡点標定システムであって、
   　前記配電系統は、２２ｋＶの特別高圧配電系統である
   ことを特徴とする地絡点標定システム。
6. 　配電系統の電力の状態に応じて変動する物理量を計測するための計測装置であって、
   　前記物理量を計測するために、配電線の各相にそれぞれ装着されるセンサと、
   　異相の配電線間の絶縁性を高めるべく前記センサを各相毎に覆う外箱と、
   を有する計測装置。
7. 　請求項６に記載の計測装置であって、
   　電柱の腕金に装着される
   ことを特徴とする計測装置。
8. 　請求項６又は７に記載の計測装置であって、
   　各相の前記外箱が互いに離間するように設置される
   ことを特徴とする計測装置。
9. 　請求項６～８のいずれかに記載の計測装置であって、
   　前記外箱は金属製であり、各相の前記外箱が接地されてなる
   ことを特徴とする計測装置。
10. 　請求項６～９のいずれかに記載の計測装置であって、
    　前記配電系統は、２２ｋＶの特別高圧配電系統である
    ことを特徴とする計測装置。

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