JPH02275373A - 架空配電線における事故方向判別装置 - 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〕 本発明は架空配電線における事故方向判別装置に関し、
特に送電方向を常時監視し、負荷側に地絡事故、短絡事
故が発生したとき、それを表示して事故点の発見を容易
にした架空配電線における事故方向判別装置に関する。

〔背景技術〕

最近の傾向として、配電設備の・高信転化の一環として
高圧配電線の被覆化が推進されており、それが電線関係
の事故の減少に大きく寄与している。

しかし、襲雷によって２線以上の電線が碍子近くで閃絡
すると、異相地絡短絡に進展し、これにより被覆された
絶縁電線は裸線に比較して断線し易く、しかも断線に到
るまでの事故継続時間が短く、かつ、断線により、断線
面において導体が絶縁体に食い込む現象が生じる。従っ
て、断線した配電線が地上に落下しても、変電所保護リ
レーの動作が期待できない場合があり、また、動作して
も再送電成功となる事例も発生している。

これを防止するため、近年、変電所配電線引出口に異相
地絡検出付配電線リレー等が取り付けられ、雪害等によ
る地絡短絡事故で断線した場合に、前記異相地絡検出付
配電線リレーの動作により、再閉路を停止する方策が取
られ、その間に断線個所を発見６するとともに健全区間
に直ちに送電のうえ、修復工事がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、以上述べた方法によると、事故点の発見に相当
の時間を要するという問題がある。

従って、本発明の目的は事故点を迅速に発見することが
できる架空配電線における事故方向判別装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は以上述べた目的を実現するため、第１の検出手
段によって架空配電線の相電圧および相電流を検出し、
少なくとも一相のこの相電圧と相電流との位相差に基づ
いて架空配電線の送電方向を判別すると共に、第２の検
出手段によって前記架空配電線の零相電流および零相電
圧を検出し、この零相電圧の電圧値と、零相電流の電流
値に基づいて地絡事故を検出する一方、全相の相電流の
入力に基づいて架空配電線の短絡事故を検出し、送電方
向と、零相電圧および零相電流の位相差に基づいて地絡
事故の方向を判定し、地絡事故の方向が負荷側のとき、
あるいは短絡事故を検出したとき所定の表示を行うよう
にした架空配電線における事故方向判別装置を提供する
ものである。

即ち、本発明の架空配電線における事故方向判別装置は
以下の手段を備えている。

（１）第１の検出手段 架空配電線の相電圧および相電流を検出するものであり
、例えば、相電圧の検出は結合コンデンサ等を架空配電
線に取り付けることにより行うことができ、また、相電
流の検出は変流器等を架空配電線に結合することにより
相電流信号を発生させることができる。

（２）第２の検出手段 架空配電線の零相電流および零相電圧を検出するもので
あり、例えば、零相電流を検出する手段として、各相の
相電流を検出する変流器と、該変流器から発生する相電
流信号を合成する合成手段によって構成することができ
、また、零相電圧を検出する手段として、各相の相電圧
を検出する結合コンデンサと、該結合コンデンサから出
力される相電圧信号を合成する合成手段によって構成す
ることができる。

（３）送電方向判別手段 少なくとも一相の相電圧と相電流の位相差に基づいて前
記架空配電線の送電方向を判別するものである。これは
、例えば、相電圧と相電流の位相差θが、−７０ｅ〜１
１０″、即ち、遅れ７０°から進み１１０’の範囲内に
ある場合、架空配電線の送電方向は順送と判別し、また
、１１０°〜２９０″、即ち、進み１１０°から進み２
９０’の範囲内にある場合、架空配電線の送電方向は逆
送と判別するようになっている。

（４）地絡事故検出手段 零相電圧の電圧値と、零相電流の電流値に基づいて地絡
事故を検出するものであり、例えば、６ＫＶの配電線の
場合、零相電流のレベルが１００ｍＡに、零相電圧のレ
ベルが３８０ｖに共に達したとき、地絡事故であると判
定するようになっている。

（５）短絡事故検出手段 全相の相電流のレベルを検出し、これに基づいて架空配
電線の短絡事故を検出するものであり、例えば、小負荷
配電地域では、３００Ａに達したとき、また、大負荷地
域では、６００Ａに達したとき短絡事故であると判定す
るようになっている。

（６）地絡事故方向判定手段 前述した地絡事故検出手段によって地絡事故が検出され
たとき、送電方向と、零相電圧および零相電流の位相差
に基づいて地絡事故の方向を判定するものである。即ち
、例えば、架空配電線の送電方向が順送の場合、零相電
圧と零相電流の位相差θが、−４５°〜１３５°、即ち
、遅れ４５°から進み１３５°の範囲内にある場合、負
荷側に事故があると判定し、また、１３５°〜３１５″
、即ち、進み１３５°から進み３１５°の範囲内にある
場合、電源側に事故があると判定する。また、送電方向
が逆送の場合、零相電流をインバータ等によって反転し
、この反転した零相電流と零相電圧の位相差θに基づい
て順送の場合と同様に判定するようになっている。

（７）表示手段 前述した事故方向検出手段によって地絡事故の方向が負
荷側と判定されたとき、あるいは短絡事故検出手段によ
って短絡事故が検出されたとき、所定の表示を行うもの
であり、例えば、ランプ、ＬＥＤ等の表示灯を点灯、点
滅させるようになっている。尚、短絡事故は負薄側に発
生したときだけ短絡検出が可能であるので、電源側に発
生する短絡事故は検出不可能である。

〔作用〕

上記構成では、第１の検出手段によって検出された相電
流のレベルに基づいて短絡事故の検出を行い、第２の検
出手段によって検出された零相電流、および零相電圧の
レベルに基づいて地絡事故の検出を行う一方、送電方向
判別手段によって相電流と相電圧の位相差に基づいて架
空配電線の送電方向を常時監視してこれを判別する。地
絡検出手段によって地絡事故が検出されると、送電方向
と、零相電圧、および零相電流の位相差に基づいて地絡
事故の方向を判定し、更に、地絡事故の方向が負荷側の
とき、あるいは短絡事故検出手段が短絡事故を検出した
とき、表示手段が所定の表示を行う。このため、事故の
有無および方向が明らかになり、事故点を速急に発見す
ることができ、これにより、復旧作業を迅速に行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の架空配電線における事故方向判別装置を
詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、Ｒ，Ｓ、Ｔの３
相の配電線路１が形成されている。各相Ｒ１Ｓ、Ｔには
相電圧信号ＶＲ，Ｖ、　、ＶＴを出力する結合コンデン
サＰＤ＋　、ＰＤ２　、ＰＩ）Ｉが取り付けられ、各結
合コンデンサＰＤ＋　、ＰＤｚ、ＰＤ、は、相電圧信号
ｖＲ，ｖ、　、Ｖ、（７）人力に基づいて所定の信号処
理、および零相電圧の生成を行う電圧信号処理回路１２
に接続されている。電圧信号処理回路１２の相電圧信号
ｖ翼の出力は出力部２１ａに、相電圧信号Ｖ、の出力は
出力部２１ｂに、相電圧信号Ｖ、の出力は出力部２１ｃ
に、零相電圧信号■。の出力は出力部２１ｄにそれぞれ
接続され、更に、リード線２２を介して接地点２３に接
続されている。また、配電線路１には各相毎に相電流信
号Ｌ、Ｉｓ、１丁を出力する変流器１１１Ｉ、１１８、
ｆｌｙと、零相電流信号ｒ０を出力する変流器（ＺＣＴ
）１３とが設けられ、変流器１１つは直列に接続された
抵抗Ｒ＋、Ｒｚを介して接地点２３に接続される共に抵
抗Ｒ１の入力側は出力部２１ｆに接続されて相電流信号
■、の出力が行われ、また、抵抗Ｒ２の入力側は出力部
２１ｅに接続されて短絡電流信号０Ｃ１１の出力が行わ
れる。また、変流器１１３は抵抗Ｒ１を介して接地点２
３に接続されると共に抵抗Ｒ３の入力側は出力部２１ｇ
に接続されて短絡電流信号Ｏゎ、の出力が行われ、変流
器１ｂは抵抗Ｒ４を介して接地点２３に接続される・と
共に抵抗Ｒ４の入力側は出力部２１ｈに接続されて短絡
電流信号０９．の出力が行われる。変流器１３は出力部
２１ｉに接続されている。このような構成から高圧セン
サ１０が成っている。相電圧信号Ｖえの出力部２１ａと
、相電流信号ｆ、Ｉの出力部２１ｆは送電方向判別回路
１４に接続され、送電方向判別回路１４は相電圧信号ｖ
、ｌと相電流信号Ｉ、の位相差に基づいて架空配電線の
送電方向を判別する。皿ち、相電圧信号Ｖ□と相電流信
号ＩＲの位相差θが、遅れ７０°から進み１１０’の範
囲内にある場合、架空配電線の送電方向を順送と判別し
、進み１１０°から２９０°の範囲内にある場合、架空
配電線の送電方向を逆送と判別する。この送電方向判別
回路１４は位相反転回路１７に接続されており、送電方
向の判別結果に基づいて方向信号を出力する。例えば、
送電方向が順送の場合、出力部Ａが「１」の、出力部Ｂ
が「０」の方向信号を出力し、送電方向が逆送の場合、
出力部Ａが「０」の、出力部Ｂが「１」の方向信号を出
力する。一方、地絡検出回路１５には零相電圧信号ｖ０
の出力部２１ｄと、零相電流信号■。の出力部２１ｉが
接続されており、地絡検出回路１５は零相電圧信号ｖ０
と、零相電流信号■。の電圧レベル、および電流レベル
に基づいて地絡事故の検出を行う。即ち、６ＫＶの配電
線の場合、零相電流信号！。のレベルが１００ｍＡ　、
零相電圧信号ｖ０のレベルが３８０■に共に達したとき
、地絡事故であると認定し、地絡事故の検出に基づいて
零相電圧信号■。、および零相電流信号■。を接続され
た位相反転回路１７に出力する。位相反転回路１７は送
電方向判別回路１４から出力された方向信号の入力に基
づいて零相電流信号■。の位相の反転を制御する。即ち
、送電方向判別回路１４から出力された方向信号が順送
の場合、換言すると、送電方向判別回路１４の出力部Ａ
から「１」が、出力部Ｂから「０」が出力されたとき、
位相反転回路１７は地絡検出回路１５から入力した零相
電圧信号■。、および零相電流信号Ｉ０をそのまま通過
させて接続された位相比較回路１日に出力し、送電方向
判別回路１４から出力された方向信号が逆送の場合、換
言すると、送電方向判別回路１４の出力部Ａから「０」
が、出力部Ｂから「１」が出力されたとき、位相反転回
路１７は零相電流信号■。

の位相を反転させ、反転零相電流信号Ｔ０と零相電圧信
号■。を接続された位相比較回路１日ニ出力する。位相
比較回路１８は位相反転回路１７から出力された零相電
圧信号ｖ０と零相電流信号■。の位相差、あるいは零相
電圧信号■。と反転零相電流信号Ｔ０の位相差に基づい
て事故点の方向が電源側か、負荷側かを判定する。即ち
、例えば、零相電圧信号■。と零相電流信号ｔｏ、ある
いは反転零相電流信号Ｔ０の位相差θが、遅れ４５°か
ら進み１３５°の範囲内にある場合、負荷側に事故があ
ると判定し、また、進み１３５’から３１５″の範囲内
にある場合、電源側に事故があると判定する。

二の位相比較回路１８は負荷側に事故があると判定した
とき、接続された表示灯点滅回路１９に事故信号を出力
する。一方、短絡電流信号ＯＣＲの出力部２１ｅ、短絡
電流信号Ｏｃ５の出力部２１ｇ、および短絡電流信号Ｏ
６〒の出力部２１ｈが接続された短絡検出回路１６は入
力した短絡電流信号Ｏｃ、Ｉ、ＱＣｓ、Ｏｃアの電流レ
ベルに基づいて短絡事故の検出を行い、例えば、小容量
配電線路の場合には、３００　Ａに達したとき、また、
大容量配電線路の場合には、６００Ａに達したとき短絡
事故として検出するようになっている。短絡検出回路１
６が短絡事故を検出すると、検出信号を表示灯点滅回路
１９に出力する。

表示灯点滅回路１９は位相比較回路１８からの事故信号
の入力、および短絡検出回路１６からの検出信号の入力
に基づいて接続された表示灯２０を点滅させる。

以下、本発明の詳細な説明する。

結合コンデンサＰＤＩＳＰＤｚ　、ＰＤｚは常時、相電
圧を検出しており、電圧信号処理回路１２に相電圧信号
Ｖ、　、Ｖ、　、Ｖアを出力する。電圧信号処理回路１
２は相電圧信号ＶＲ１■５、■、を入力すると、所定の
信号処理、および零相電圧信号■。の生成を行い、相電
圧信号ＶＲを出力部２１ａを介して送電方向判別回路１
４に、零相電圧信号■。を出力部２１ｄを介して地絡検
出回路１５に出力する。一方、これと同時に変流器１１
Ｎ　、　１１３、ｌｂは常時、相電流を、また、変流器
１３は零相電流を検出しており、変流器１１Ｒ、ｌｌｓ
　、ｌｂは相電流に比例した相電流信号Ｉｔ、■５、■
、を、変流器１３は零相電流信号Ｉ０をそれぞれ発生す
る。

相電流信号Ｉ、ｌは抵抗Ｒ１およびＲ２によって電圧変
換され、出力部２１ｆを介して送電方向判別回路１４に
、抵抗Ｒ２によって電圧変換された短絡電流信号０１：
１１を出力部２１ｅを介して短絡検出回路１６に、また
、相電流信号■、は抵抗Ｒ１によって電圧変換された短
絡電流信号ＯＣＳを出力部２１ｇを介して短絡検出回路
１６に、更に、相電流信号■アは抵抗Ｒ４によって電圧
変換された短絡電流信号ＯＣＴを出力部２１ｈを介して
短絡検出回路１６にそれぞれ出力し、変流器１３から発
生した零相電流信号Ｉｏは出力部２目を介して地絡検出
回路１５に出力される。送電方向判別回路１４は相電圧
信号ＶＲおよび相電流信号■えを入力すると、その位相
差に基づいて送電方向を順送、あるいは逆送かの何れか
を判別し、位相比較回路１７に方向信号を出力する。地
絡検出回路は零相電圧信号Ｖ０および零相電流信号■。

を入力すると、予め定められた電圧レベルおよび電流レ
ベルに基づいて地絡事故の検出を行う。また、短絡検出
回路１６は短絡電流信号０ＣＲ１短絡電流信号ＯＣ３、
および短絡電流信号０．７を入力すると、予め定められ
た所定の電流レベルに基づいて短絡事故の検出を行う。

このように送電方向判別回路１４、地絡検出回路１５、
および短絡検出回路１６は、送電方向の判別、地絡事故
の検出、および短絡事故の検出を行っている。このとき
、架空配電線の電源側、もしくは負荷側の何れかに地絡
事故が発生すると、地絡事故検出回路１５はその零相電
圧信号ｖｏ、および零相電流信号■。を位相反転回路１
７に出力し、送電方向判別回路１４から出力される方向
信号に基づいて零相電流信号Ｉ０の位相の反転が制御さ
れる。即ち、方向信号が逆送の信号である場合、反転零
相電流信号Ｔ０として出力する。位相反転回路１７から
位相比較回路１８に零相電圧信号■。、および零相電流
信号Ｔ０、あるいは反転零相電流信号■。が出力される
と、位相比較回！１Ｂは零相電圧信号■。、および零相
電流信号Ｉ。、あるいは反転零相電流信号Ｔ０の位相差
に基づいて地絡事故の方向を電源側か負荷側かを判定し
、負荷側と判定したとき、事故信号を表示灯点滅回路１
９に出力する。表示灯点滅回路１９は事故信号の入力に
基づいて表示灯２０を点滅させ、作業者に対して事故表
示を行う。また、負荷側に短絡事故が発生した場合、短
絡検出回路１６は検出信号を表示灯点滅回路１９に直接
出力し、表示灯点滅回路１９は表示灯を点滅させて作業
者に事故表示を行う。

このように、表示灯２０が点滅することによって事故方
向が負荷側であることが明確となるため、事故点の発見
を迅速に行うことができる。

第１の実施例において、抵抗Ｒ１を省略し、変流器ＩＬ
ｔのリード線に変流器を取り付け、その変流器から相電
流信号ＩＲを得るようにしても良い。

第２図は本発明の第２の実施例を示し、第１図の変流器
１３を省くとともに各相に変流器１１＊いｌｂ、、１１
ア、を取り付けることにより、各相に高圧センサ１０を
設けたものであり、電流信号処理回路２５より零相電流
■。、短絡電流０ＣＲ１０６８、ａＣｔが出力される。

他の部分は第１の実施例と同一の引用数字で示したので
説明は省略する。この実施例は、各相に信号処理回路２
５に入力する変流器１１Ｒ，、工１゜、１１ア、を設け
たので、接続時の専用の組合せを必要としない。また、
各高圧センサ１０の接続部はプラグ３０によって容易に
挿抜てきるようになっている。

第３図は本発明の第３の実施例を示し、Ｓ相、Ｔ和から
第２図の変流器１１ｓ−１ＩＩＴ−を省いたものである
。従って、Ｒ相の高圧センサ１０をＳ相、Ｔ相の高圧セ
ンサｌＯから区別するために色別が施されている。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の架空配電線における事故方
向判別装置によると、第１の検出手段によって架空配電
線の相電圧および相電流を検出し、少な（とも−相のこ
の相電圧と相電流の位相差に基づいて架空配電線の送電
方向を判別すると共に、第２の検出手段によって前記架
空配電線の零相電流および零相電圧を検出し、この零相
電圧の電圧値と、零相電流の電流値に基づいて地絡事故
を検出する一方、全相の相電流の入力に基づいて架空配
電線の短絡事故を検出し、送電方向と、零相電圧および
零相電流の位相差に基づいて地絡事故の方向を判定し、
地絡事故の方向が負荷側のとき、あるいは短絡事故を検
出したとき所定の表示を行うようにしたため、事故方向
が明確になり、事故点を早急に発見することができ、こ
れにより、復旧作業を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明の第２の実施例を示す説明図、第３図は本発明の第３
の実施例を示す説明図。 符号の説明 １・−・−・・・・・−単心ケーブル　１０−・−・−
−−一−・−高圧センサ１１ｍ　、ｉｔｓ　、ｌｂ　−
・−・・−・−・−変流器１１Ｒ１，１１，い１１１−
・−・・−・−・−変流器１２−・−・−・〜電圧信号
処理回路 １３−・−−−一−・・・・−１変流器１　ｔ−−−−
−−−−−−−−−−一送電方向判別回路１５・−・−
・・・・・−・−・−地絡検出回路１６−−−−−−−
−−・−・・−短絡検出回路１７−−−−−・・・−・
−・位相比較回路工８・・・−・−・−・−・位相比較
回路１９・・・・−−−−−一一一−−表示灯点滅回路
２０・−・・・−〜−−−−−表示灯 ２１ａ〜２１ｉ・−・−・−・・−・・・・出力部２２
・・　　−アース　　　　２３・　　　接地点２５−・
・・・−・・−電流信号処理回路Ｐ　Ｄ　Ｉ、　Ｐ　Ｄ
ｚ　、Ｐ　Ｄｘ　’−−−−−−−−−・−・−結合コ
ンデンサＲ，−Ｒ，・−・−−一−−・−・・・・抵抗
■３、■５、■、−一　　　−相電流信号Ｖ、　、Ｖ、
　、Ｖ、−・−−−−一−・・・−・−・相電圧信号０
ＣＲ１ＯＣＳ、ＯＣＴ　　−”’−’−”短絡電流信号
■。・・・・−・−・−・−・・・零相電流信号下。−
・・・・−・・−・−・反転零相電流信号■。−−−−
一−−−−・−・・・零相電圧信号特許出願人　株式会
社三英社製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 架空配電線の相電圧および相電流を検出する第１の検出
   手段と、 前記架空配電線の零相電流および零相電圧を検出する第
   ２の流検出手段と、 少なくとも一相の前記相電圧と前記相電流の位相差に基
   づいて前記架空配電線の送電方向を判別する送電方向判
   別手段と、 前記零相電圧の電圧値と、前記零相電流の電流値に基づ
   いて地絡事故を検出する地絡事故検出手段と、 全相の前記相電流の入力に基づいて前記架空配電線の短
   絡事故を検出する短絡事故検出手段と、前記地絡事故を
   検出したとき、前記送電方向と、前記零相電圧および前
   記零相電流の位相差に基づいて前記地絡事故の方向を判
   定する地絡事故方向判定手段と、 前記地絡事故の方向を負荷側と判定したとき、あるいは
   前記短絡事故を検出したとき、所定の表示を行う表示手
   段とを備えていることを特徴とする架空配電線における
   事故方向判別装置。