JPH01282473A - 地絡故障点表示器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、送配電線の地絡故障点を簡単に発見できるた
めの表示器に関する。

〔従来の技術〕

近年、電力需要の増大に伴い、送配電系統が大規模化し
、また社会的要請などから送電線の経路が山岳地域中心
に配置されるため、雷撃故障が発生し易くなっている。

耐雷対策の１つとして、電力線の上部に架空地線が張ら
れているが、雷撃が架空地線または鉄塔に落ち鉄塔に大
きな電流が流れた場合は、異常な高電圧が鉄塔に発生し
、碍子の絶縁能力を越えて、電力綿へ雷サージ電流が流
れ込む、いわゆる逆閃絡が発生する。

また架空地線によるしゃへい作用が効かず、直接電力線
に落雷した時は、電力線の電位が大幅に上昇し、このと
きも碍子の絶縁能力を越えて閃絡し、鉄塔を通して大地
に電流が流れ込む。

また、架空地線の張られていない線路も多（、直接鉄塔
または電力線に落雷した場合も前記と同じ逆閃絡や閃絡
が発生し、電力線へ雷サージ電流が流れ込んだり、鉄塔
を通して、大地に電流が流れ込む。

これらの閃絡故障により碍子破損することが多く一度放
電路ができると、送電中の電流がその放電路に沿って大
地に地絡電流として、流れ込む、いわゆる地絡故障が発
生し、変電所のリレーを作動させるので、停電の原因と
なる。

また、鳥獣が碍子の近傍にきて感電することによって、
地絡故障となり変電所のリレーを作動させ、停電になる
こともある。

そのために地絡故障鉄塔を早急、に発見し、故障の原因
を調査すると共に、必要に応じて修理する必要がある。

送電線の架空地線に支持物を中心として左右に１対の取
り付け自在の変流器を取り付け、故障電流が支持物を介
し、架空地線の左右に分流する電流を検出し、故障電流
検知回路を用いて、火薬のガス圧を利用して蓋を飛ばし
、赤い表示布を放出し、その放出された赤い表示布を遠
方より離れた場所や、ヘリコプタ−による空中からの巡
視で、容易に発見できる閃絡表示器が開示されている。

架空地線の張られていない鉄塔では、支持物を流れる雷
サージ電流によって発生する磁器コイルで誘起させ、そ
の誘起電流で微少の火薬を発火させ表示させる閃絡表示
器が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来用いられている表示器は、故障時の電流
が、支持物頂部の架空地線の左右に分流する電流を、２
個の変流器で拾い、この２個の変流器の二次側電流の和
を電子回路で判別し、作動させるものである。

ところが、故障電流は支持物より大地に流れる電流もあ
り、支持物の接地抵抗に大きく影響を受け、架空地線へ
の分流電流も大きく変わる。

接地抵抗が小さい場合、支持物から大地へ逃げる電流が
大きくなり、架空地線への電流が小さくなって表示器の
設定した動作レベルに達せず、不動作となったり、隣接
鉄塔で故障し、架空地線を伝って故障電流が流れてきた
時、接地抵抗が小さい場合は、鉄塔から大地へ流れる電
流が大きくなり２つの変流器からの二次側電流の差が大
きくなって、故障でもないのに作動してしまうという欠
点があった。

また、電子回路部も複雑でその上雷撃による誤動作を防
止するため、電磁誘導、静電誘導対策が必要であった。

また架空地線のない鉄塔の閃絡表示器は雷サージ電流に
よって誘起される２次電流によってのみ作動するため、
鳥害等による地絡故障では作動しないという欠点があっ
た。

本発明は支持物の接地抵抗の影響を受けることがなく、
また複雑な電子回路も不要であって、送配電線の地絡故
障点を確実に検出し表示させる地絡故障点表示器を提供
することを目的とするものである。

また、架空地線のない鉄塔においては、地絡故障の場合
、必ず鉄塔を通って大地に故障電流が流れるため簡単な
変流器１個を使用することにより、送配電線の地絡故障
点を確実に検出し表示させる地絡故障点表示器を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、電力線より上部の支持物に取り付け自在の変
流器と、電力線より下部の支持物に取り付け自在の変流
器とを取り付け、一方の変流器の出力端子間に、可変自
在な抵抗を入れ、１対とした変流器により、電線より流
れる故障電流によって生ずる二次側出力電圧で、微少な
火薬を発火させ表示させることを特徴とする。

すなわち、本発明は電子回路部を必要とせず、電力線を
はさんだ支持物の上部と下部とにつけた変流器を１対と
し、その２個の２次側出力電圧の和で火薬を発火させ表
示するものである。

支持物には常に誘導電流が流れており、支持物上部と支
持物上部の電流値は異なり、また、支持物が変れば電流
値及び頂部と下部の電流値の比も変ってくる。

支持物上部と下部に流れる一方向からの異なる電流値に
対して無関係になるよう、２個の変流器の１方の変流器
の出力端子間に可変自在な抵抗を入れ、２個の変流器の
出力電圧の和をゼロに調節するものである。

また架空地線のない鉄塔では地絡電流は鉄塔を通って大
地へ流れる一方向の電流であるため、この電流を変流器
１個で検出するものである。

次に図面によって詳細に説明する。

第１図は基本原理を示す図で第２図は変流器のの２次側
の出力電圧を示す図である。

第１図は支持物の１脚を縮少したもので、この支持物１
に取り付け自在な変流器２と２′を取り付け、その出力
端子ａ、ｂとｃ、ｄを出力波形が逆になるように結線し
、一方の変流器２′の出力端子間ｃ、ｄに可変自在な抵
抗４を設置し、変流器２．２′の出力端子の先端に火薬
を用いた表示器を設置する。抵抗４は２個の変流器の出
力が高い方に設置する。

支持物に取付ける場合は、作業性の面から支持物上部に
取付けられるよう変流器の出力を調整しておくと良い。

支持物には常時誘導電流が流れているため、２個の変流
器２．２′を取付けた場合、出力端子ａ。

ｂ間に第２図のアの出力波形、出力端子ｃ、　　ｄ間に
イの出力波形が生じ、端子ｅ、　　１間に電位差が発生
する。端子ｅ、ｆ間に電圧計を接続し、抵抗４によって
端子ｅ、ｆ間の電圧をゼロになるよう調節すると、セッ
トが終了する。

変流器２．２′間で故障が発生すると、故障電流は架空
地線方向５と大地方向５′へ分流し、端子ｅ、ｆ間の電
圧はつの波形のように、変流器２と２′の出力の和とな
って発生し、表示器３を作動させる。

逆に、常時の誘導電流、隣接の支持物での故障電流及び
、雷インパルス電流は１方向に流れるため、端子ｅ、ｆ
間の電圧は、工の波形のようにゼロとなり、表示器は作
動しない。

検出したい故障電流は、コアーの材質、コイルの材質、
径、巻数によって自由に選択することができる。

第５図は架空地線のない鉄塔の電力線より下部の支持物
に取り付け自在の変流器を取り付けたもので、変流器の
出力端子の先端に火薬を用いた表示器を設置する。

支持物には常時誘導電流が流れているが、故障電流は誘
導電流の数倍高いため、動作電流を誘導電流と故障電流
の間になるよう、コアーの材質、コイル材質、径、巻数
を選択しておけばよい。

〔作　用〕

第３図において、本線支持用の碍子６の場所で地絡故障
が発生した場合、故障電流は架空地線７の方向５と、大
地方向５′に分流する。

この分流電流を変流器２と２′により検出し、この時発
生する２次側出力電圧により、表示器３を作動させ故障
点の発見を容易にする。

第４図において地絡故障点表示器を取付けた支持物Ｂの
隣接する支持物Ａの本線支持用の碍子６の箇所で、地絡
故障が発生した場合、故障電流５は架空地線７を通して
支持物Ｂからも大地へ流れる。

この場合故障電流は、一方向からであり、２個の出力電
圧の和はゼロとなり、表示器３は動作しないことになる
。

また常時の誘導電流、雷によるインパルス電流も一方向
であり表示器は動作しない。

第５図の架空地線のない鉄塔において、本線支持用の碍
子６の場所で地絡故障が発生した場合、故障電流は支持
物ｌを通って大地方向５′に流れる。この電流を変流器
２で検知し、この時発生する２次側出力電圧により、表
示器３を作動させ故障点の発見を容易にする。また、雷
インパルス電流でも動作するが、架空地線がないため、
雷撃を受けた鉄塔のみを表示することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、下記の如き利点がある。

（１）２個の変流器の１方向の出力端子間に可変自在な
抵抗を入れることにより、支持物毎の接地抵抗に影響を
受けないように、一方向の電流による出力電圧をゼロに
することができ、誤動作をなくすことができる。

（２）２個の出力電圧の和で作動させるため電子回路が
不要でそのため、静電誘導、電磁誘導対策も不要となり
、構造が非常に簡単で、耐久性も向上し、しかも安価に
製作することが可能である。

〔実施例〕

実施例１ 第６図のような模擬の支持物を作成し、本発明の地絡故
障点表示器を取り付け、支持物上部８と支持物上部９間
に３Ａの電流を流し、可変抵抗４によって出力電圧の和
をゼロに調整した後、故障点６と支持物上部８及び支持
物上部９間に模擬故障電流を流した。

支持物・・・６５　Ｘ　６５”　　アングル変流２ト・
・φ１２０１　　幅３０”　　コアーφ１．Ｏｍ−銅線
１０巻 可変抵抗　０〜２にΩ （１）電源１０からの交流電流をスライダックレギュレ
ーター１１により徐々に上昇させたところ、故障電流５
．５′が共に２０Ａになった時表示器３が動作した。

（２）第７図のように、支持物上部８と支持物上部９間
に電流を流し、徐々に電流を上げていったが、支持物に
２００八を流しても表示器３は動作しなかった。

（３）第７図の交流電源の代りに、電流波形８×２０μ
ｓ、最大電流値２０ＫＡのインパルス電流を支持物上部
８と支持物上部９間に印加したが、表示器３は動作しな
かった。

実施例２ 実施例１と同じ模擬の支持物で、実施例１と同じ試験を
実施した。

変流器・・・φ２００　　幅３０ｍｍコアφ１．００ｍ
ｍ　　銅線２０巻 可変抵抗・・・０〜２にΩ （１）電源１０からの交流電流をスライダックレギュレ
ータ１１により徐々に上昇させたところ、故障電流５．
５′が共に５Ａになった時表示器３が動作した。

（２）第７図のように、支持物上部８と、支持物上部９
間に電流を流し、徐々に電流を上げていったが、支持物
に４００八を流しても表示器３は動作しなかった。

（３）第７図の交流電源の代りに、電流波形８×２０μ
ｓ、最大電流値２０ＫＡのインパルス電流を支持物上部
８と支持物上部９間に印加したが表示器３は動作しなか
った。

実施例３ 第８図のような模擬の支持物を作成し、本発明の地絡故
障点表示器を取付け、一方向からの模擬故障電流を支持
物上部８及び支持物上部９間に流した。

支持物・・・６５　Ｘ　６５皿アングル変流器・・・φ
１９０　ｍｍ　　幅３０ｍｍコアφ０．６５ｍｍ　　銅
線４０巻 （１）電源１０からの交流をスライダックレギュレータ
ー１１により、徐々に上昇させたところ、故障電流５が
３ＯＡになった時に表示器３が動作した。

（２）第８図の交流電流の代わりに、８×２０μｓ。

０．８にへのインパルス電流を印加したところ、表示器
３が動作した。

実施例４ 実施例３と同じ模擬の支持物で、実施例３と同じ試験を
実施した。

変流器・・・φ３８０鴫　幅３０ｍｍコアφ０．６５胴
　銅線３５巻 （１）電源１０からの交流をスライダックレギュレータ
ー１１により、徐々に上昇させたところ、故障電流５が
４５八になった時に表示器３が動作した。

（２）第８図の交流電源の代わりに、８×２０μｓ、０
．８ＫＡのインパルス電流を支持物上部８と支持物上部
９に印加したところ、表示器３が動作した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す原理図、第２図は第１
図の変流器の２次側出力波形図、第３図は地絡故障点表
示器の回路図、 第４図、第５図は地絡故障点表示器の取り付け図、 第６図、第７図、第８図は模擬支持物における実施例の
説明図である。 １・・・支持物　　　　　　２，２′・・・変流器３・
・・表示器　　　　　　４・・・可変抵抗器５．５′・
・・故障電流　　　６・・・碍子７・・・架空地線　　
　　　８，９・・・模擬支持物１０・・・電源 １１・・・スライダックレギュレーターＡ・・・故障鉄
塔　　　　　Ｂ・・・非故障鉄塔特許出願人　　中部電
力株式会社 同　　出願人　　日油技研工業株式会社代理人弁理士　
　杉　　村　　暁　　査問　　　　弁理士　　　　杉　
　　村　　　興　　　作第２図 太　す迎 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力線より上部の支持物に取り付け自在の変流器と
   、電力線より下部の支持物に取り付け自在の変流器とを
   取り付け、一方の変流器の出力端子間に、可変自在な抵
   抗を入れ、１対とした変流器により、電線より流れる故
   障電流によって生ずる二次側出力電圧で、微少な火薬を
   発火させ表示させることを特徴とする地絡故障点表示器
   。 ２、架空地線のない鉄塔において、電力線より下部の支
   持物に取付け自在の変流器を取付け電線より流れる故障
   電流によって生ずる二次側出力電圧で、微少な火薬を発
   火させ表示することを特徴とする地絡故障点表示器。