JPH02159925A - 落雷点標定システム - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、落雷点標定システムに関し、特に架空送電
線、配電線などの送電線路へ落雷が発生した場合にその
落雷の地点を標定するシステムに関する。

［従来の技術］ 落雷点標定システムとしては、架空地線に落雷があった
場合にその雷撃電流を検出し、その雷撃電流の位相差を
計測することにより落雷点を標定するシステムが提案さ
れている。

また、第３図および第４図に示すように、送電線に事故
があった場合にその事故電流を検出し、その事故電流の
到達時間差を計測することにより事故点を標定するシス
テムが提案されている。

第３図において、送電１ｉ１１１は適当な間隔で設置さ
れた鉄塔１２に架線されている。また、鉄塔１２の上部
には、送電線１１に沿って光ファイバ複合架空地線（Ｏ
ＰＧＷ）１３が取付けられている。光ファイバ複合架空
地線１３には、所定の間隔で電流変成器（ＣＴ）などの
検出装置１４が取付けられている。また、所定の鉄塔１
２には、検出装置１４からの検出信号を受信するための
判別装置１５が取付けられている。検出装置１４と判別
装置１５との間には光ファイバケーブル１６が接続され
ている。また、判別装置１５には光ファイバ複合架空地
線１３中の光ファイバ１７が接続されている。

第４図は、事故電流の伝播を説明するための概略図であ
る。第４図においては、４つの検出装置１４ａ〜１４ｄ
がそれぞれ距離史を隔てて設けられている。事故点Ｐか
らの事故電流は検出装置１４ｂおよび１４ｃの方向に伝
播速度Ｖｓで流れる。

各検出装置１４ａ〜１４ｄからの光信号は、それぞれ対
応する時間差計数回路（ＴＤＣ）１８ａ〜１８ｄおよび
隣接する時間差計数回路に伝播速度Ｖｏで流れる。なお
、各時間差計数回路１８ａ〜１８ｄは第３図の判別装置
１５内に含まれる。各時間差計数回路１８ａ〜１８ｄに
おいては、対応する検出装置および隣接する検出装置か
らの光信号の時間差が計数される。ここで、事故点Ｐか
ら検出装置１４ｂまでの距離をＩｔ　ａ　ｓ事故点Ｐか
ら検出装置１４ｃまでの距離をｌ１ｌｂとし、距離１１
ａが距離Ｑｂよりも短いとする。この場合、検出装置１
４ｂには、検出装置１４ｃよりも早く事故電流が伝播す
る。したがって、時間差計数回路１８ｂにより検出され
た時間差と時間差計数回路１８Ｃにより検出された時間
差とは異なる。このように、事故点の両側にある１組の
検出装置からの光信号の伝播時間差が変化する。この伝
播時間差の変化から、事故電流の発生した事故区間を標
定することができる。

第３図および第４図に示されたシステムは、送電線事故
区間標定システムであるが、この原理を落雷点標定シス
テムに適用することも可能である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の従来のシステムにおいては、複数の検出装置が送
電線の長手方向に分布して設置されており、それらの検
出装置により得られた情報は、光ファイバ等の伝送手段
により一定区間ごとに集めて比較判断されたり、それら
の比較判断の結果が中実装置等に伝送されてそこで総合
的判断が行なわれる。

したがって、上記の従来のシステムにおいては、複数の
検出装置を送電線路に沿って設置する必要があり、また
、これらの検出装置により得られた情報を伝送するため
の伝送路が必要である。それらの検出装置は、送電線路
が敷設された後で、設置する必要がある。また、各検出
装置からの情報を他の地点に伝送するために、光ファイ
バを検出装置の取付地点で切断する必要がある。このよ
うに、従来のシステムにおいては、システム構成が複雑
であり、そのシステムを設置するための作業も煩雑であ
り、さらにシステム価格が高価になるという問題があっ
た。

この発明の目的は、構成が簡素化されるとともに容易に
設置することができかつ安価な落雷点標定システムを提
供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る落雷点標定システムは、送電線路に沿っ
て設けられた光ファイ・バ、その光ファイバ中を伝送さ
れる光を発生する光源、および検出手段からなる。検出
手段は、光ファイバ中を伝送された光の強度分布を１ｌ
ｌｌ定することにより、光ファイバの温度分布を検出し
、その検出された温度分布に基づいて落雷点を検出する
ものである。

［作用］ 送電線路に落雷があると、その落雷点に瞬間的に大電流
力（流れ、ジュール熱による温度上昇が発生する。この
温度上昇により、光ファイバ中を伝送される光の強度分
布が変化する。この発明に係る落雷点標定システムにお
いては、この光の強度分布を測定することにより、その
光ファイバの温度分布を検出している。この検出された
温度分布に基づいて、落雷点を標定することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例による落雷点標定システ
ムを示す概略図である。第１図において、送電線１は、
適当な間隔で設置された鉄塔２に架線されている。また
、鉄塔２の上部には、送電線１と並行に光ファイバ複合
架空地線３が取付けられている。光ファイバ複合架空地
ｖＡ３には、金属線とともに通信用光ファイバ４および
センサ用光ファイバ５が収納されている。光ファイバ複
合架空地線３中のセンサ用光ファイバ５の端部は、ジヨ
イントボックス６を介してノンメタリック光ファイバ７
に接続されている。ノンメタリック光ファイバ７は、測
定装置８に接続されている。ｎノ定装置８は、光ファイ
バ複合架空地線３中のセンサ用光ファイバ５に光を送り
出し、そのセンサ用光ファイバ５から戻ってくるラマン
散乱光を測定するとともに、そのラマン散乱光のスペク
トルに基づいて線路方向の温度分布を検出する。この測
定装置８としては、たとえば、オプティカル・タイム・
ドメイン・リフレクタ（ＯＴＤＲ）が用いられる。

次に、この実施例による落雷点標定システムの動作につ
いて説明する。光ファイバ複合架空地線３に落雷がある
と、その部分に瞬間的に大電流が流れる。その人１！流
により、その落雷点の部分にジュール熱による温度上昇
が発生する。したがって、この温度上昇の地点を検出す
ることができれば、落雷点を標定することができること
になる。

この実施例においては、光ファイバ中を伝送する光のラ
マン散乱光のスペクトルに温度依存性があることを利用
している。

第２図は、センサ用光ファイバ５中のラマン散乱による
後方散乱光の測定結果の一例を示す図である。第２図に
おいて、横軸は距離（ｍ）であり、縦軸はセンサ用光フ
ァイバ５中のラマン散乱による後方散乱光の強度を示す
。第２図では、光ファイバ複合架空地線３においてベー
スラインｂに対応する部分の温度は２４℃であり、ベー
スラインｂよりも強度の高い部分りに対応する部分の温
度は１００℃であることを示している。すなわち、第２
図に斜線で示されている部分に対応する光ファイバ複合
架空地線３の部分に、落雷があったことを示している。

なお、ラマン散乱による散乱光のスペクトルにおいて光
強度と温度との関係およびスペクトルの横軸と距離との
関係は、センサ用光ファイバ５の材質により異なる。し
たがって、これらの関係は、予め測定装置８により測定
しておく。

なお、センサ用光ファイバ５としては光ファイバ複合架
空地線３に収納されている通常の通信用光ファイバを使
用することができる。但し、検出感度を上げるためには
、散乱光の温度依存性が強い材質で形成された特殊な光
ファイバを、光フブイバ複合架空地線３の一芯に挿入し
てもよい。

なお、第１図の落雷点標定システムにおいては、ジャン
クションボックス６と測定装置８とがノンメタリック光
ファイバ７により接続されているので、先ファイバ複合
架空地線３に発生する雷撃電流が測定装置８まで到達す
ることはない。

このように、上記実施例による落雷点標定システムにお
いては、通信路として敷設された光ファイバ複合架空地
線３自体を落雷点の検出手段および検出した情報を伝送
する手段として使用することができるので、新たに検出
装置および検出された情報を伝送するための伝送手段を
設置する必要がなく、１カ所に測定装置を設置すればよ
い。そのため、システム構成が簡素化され、システムと
しての運用が容易になり、システム価格を安価にするこ
とができる。

なお、上記実施例においては、センサ用光ファイバ内に
おけるラマン散乱光の強度に温度依存性があることを利
用しているが、これに限らず、たとえば、センサ用光フ
ァイバ内における光吸収の量に温度依存性があることを
利用してもよい。この場合、センサ用光ファイバとして
、光吸収の量に温度依存性があるような材質により形成
された光ファイバを使用する。

また、上記実施例においては、センサ用光ファイバとし
て、光ファイバ複合架空地線内の光ファイバを用いてい
るが、架空送電線、配電線のようなホカ線自体にセンサ
用光ファイバを挿入してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、送電線路に沿って設け
られた光ファイバ自体が落雷を検出する検出手段および
その検出情報の伝送手段として使用されるので、送電線
路の所定区間ごとに検出装置を設置する必要もなく、１
カ所に検出手段を設置すればよい。したがって、システ
ム構成が簡素化されるとともに、システムとしての運用
も容易になり、システム価格を安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による落雷点標定システム
の構成を示す概略図である。第２図はラマン散乱による
後方散乱光のスペクトルの温度依存性を示す図である。 第３図は従来の事故区間標定システムの構成を示す斜視
図である。第４図は＼ 第３図の事故区間標定システムの原理を説明するための
図である。 図において、１は送電線、２は鉄塔、３は光ファイバ複
合架空地線、４は通信用光ファイバ、５はセンサ用光フ
ァイバ、８は測定装置を示す。 寮３区 カ４の

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線路への落雷の地点を標定する落雷点標定シ
   ステムであって、 前記送電線路に沿って設けられた光ファイバ、前記光フ
   ァイバ中を伝送される光を発生する光源、および 前記光ファイバ中を伝送された光の強度分布を測定する
   ことにより、前記光ファイバの温度分布を検出し、その
   検出された温度分布に基づいて落雷点を検出する検出手
   段を備えた、落雷点標定システム。
2. （２）前記光ファイバは、前記送電線路に沿って設けら
   れた光ファイバ複合架空地線中の光ファイバである、請
   求項１記載の落雷点標定システム。