JPH0249472B2 - - Google Patents
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- JPH0249472B2 JPH0249472B2 JP57092290A JP9229082A JPH0249472B2 JP H0249472 B2 JPH0249472 B2 JP H0249472B2 JP 57092290 A JP57092290 A JP 57092290A JP 9229082 A JP9229082 A JP 9229082A JP H0249472 B2 JPH0249472 B2 JP H0249472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- measurement signal
- electric field
- voltage
- distribution line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/18—Indicating phase sequence; Indicating synchronism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、配電線のある区間の両端の相が一致
していることを活線状態で判別することのできる
相判別装置に関する。
していることを活線状態で判別することのできる
相判別装置に関する。
従来、配電線区間の両端で、色別表示された各
相は、端子ごとに、その端子における位相順（あ
るいは相回転）により決められており、一端側
（送信側）における色別表示すなわち黒相、赤相、
白相は他端側（受信側）における色別表示すなわ
ち黒相、赤相、白相とは相順については一致して
いるが、一端側の黒相と他端側の黒相、一端側の
赤相と他端側の赤相、一端側の白相と他端側の白
相とは必らずしも一致していない場合があつた。
しかし、配電線運用上、一端側における色別表示
つまり黒相、赤相、白相に一致して他端側の色別
表示を決定したい場合があり、それために相判別
装置が必要となる。
相は、端子ごとに、その端子における位相順（あ
るいは相回転）により決められており、一端側
（送信側）における色別表示すなわち黒相、赤相、
白相は他端側（受信側）における色別表示すなわ
ち黒相、赤相、白相とは相順については一致して
いるが、一端側の黒相と他端側の黒相、一端側の
赤相と他端側の赤相、一端側の白相と他端側の白
相とは必らずしも一致していない場合があつた。
しかし、配電線運用上、一端側における色別表示
つまり黒相、赤相、白相に一致して他端側の色別
表示を決定したい場合があり、それために相判別
装置が必要となる。
従来、この種の相判別装置は、第１図に示すよ
うに、配電線に電圧を印加しない状態（死線時）
で、たとえば他端側（受信側）に異なる抵抗値の
抵抗R1，R2，R3を各相に挿入し、一端側（送信
側）で各相の抵抗値を抵抗計Ｒによつて測定する
ことにより、その両端の相の抵抗値が一致してい
る相を検出して相判別を行なつていた。
うに、配電線に電圧を印加しない状態（死線時）
で、たとえば他端側（受信側）に異なる抵抗値の
抵抗R1，R2，R3を各相に挿入し、一端側（送信
側）で各相の抵抗値を抵抗計Ｒによつて測定する
ことにより、その両端の相の抵抗値が一致してい
る相を検出して相判別を行なつていた。
しかしながら、このような相判別装置は、相判
定を行なうために、一旦、送電線を停止する必要
があり、かつ両端間で抵抗値確認のための情報交
換が必要となり、繁雑であつた。また、相判別を
行なうためには配電線の被覆をはがして抵抗R1，
R2，R3を接続し、また接地もとらなければなら
ないため作業に手間がかかつた。
定を行なうために、一旦、送電線を停止する必要
があり、かつ両端間で抵抗値確認のための情報交
換が必要となり、繁雑であつた。また、相判別を
行なうためには配電線の被覆をはがして抵抗R1，
R2，R3を接続し、また接地もとらなければなら
ないため作業に手間がかかつた。
本発明は上記に鑑み、配電線を活線のままで、
かつ相判別を行なう一方の端側の情報のみで相判
別が可能であり、さらに判別に際して他端側（受
信側）で手間のかかる作業を必要としない相判別
装置を提供することを目的とする。
かつ相判別を行なう一方の端側の情報のみで相判
別が可能であり、さらに判別に際して他端側（受
信側）で手間のかかる作業を必要としない相判別
装置を提供することを目的とする。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第２図には配電線のある区間Ａ−Ｂ間において
Ａ地点の（送信側）黒相、赤相、白相がＢ地点
（受信側）のどの相と一致しているかを判別する
場合の実施例が示されている。この第２図におい
て、１は特定の相電圧（たとえば黒相電圧）をと
り出す電圧変成器である。電圧変成器１の出力ａ
（第３図参照）は、波形整形回路２に与えられ、
短形波に整形される。波形整形回路２の出力ｂお
よび測定用信号発生器３の出力ｃは同期回路４に
与えられ、測定用信号ｄは波形整形回路２の出力
の相電圧の特定位相（例えば0゜）に同期して出力
される。同期回路４の出力ｄは信号結合器５に与
えられ、相電圧（黒相電圧）に重畳される。測定
用信号ｄの重畳している黒相電圧は第３図におい
て波形図ｅで示されている。従つて、電圧変成器
１、波形整形回路２、測定用信号発生器３、同期
回路４および信号結合器５によつて、測定用信号
発生装置が構成される。
Ａ地点の（送信側）黒相、赤相、白相がＢ地点
（受信側）のどの相と一致しているかを判別する
場合の実施例が示されている。この第２図におい
て、１は特定の相電圧（たとえば黒相電圧）をと
り出す電圧変成器である。電圧変成器１の出力ａ
（第３図参照）は、波形整形回路２に与えられ、
短形波に整形される。波形整形回路２の出力ｂお
よび測定用信号発生器３の出力ｃは同期回路４に
与えられ、測定用信号ｄは波形整形回路２の出力
の相電圧の特定位相（例えば0゜）に同期して出力
される。同期回路４の出力ｄは信号結合器５に与
えられ、相電圧（黒相電圧）に重畳される。測定
用信号ｄの重畳している黒相電圧は第３図におい
て波形図ｅで示されている。従つて、電圧変成器
１、波形整形回路２、測定用信号発生器３、同期
回路４および信号結合器５によつて、測定用信号
発生装置が構成される。
相判別を行なうＢ地点（受信側）においては、
以下に説明する電界センサ６、信号電圧分離回路
７、波形整形回路８、および相判別回路９からな
る測定用信号検生装置が設けられている。電界セ
ンサ６は、１つの検出部を有し、この検出部を各
相の電界中に順次設置することにより各相毎に順
次測定を行なうようにし、電界の位相に応じた検
出信号を出力する。
以下に説明する電界センサ６、信号電圧分離回路
７、波形整形回路８、および相判別回路９からな
る測定用信号検生装置が設けられている。電界セ
ンサ６は、１つの検出部を有し、この検出部を各
相の電界中に順次設置することにより各相毎に順
次測定を行なうようにし、電界の位相に応じた検
出信号を出力する。
電界センサ６の構成および原理を第４図ないし
第７図に基づいて説明する。第４図は電界センサ
６の原理説明図であり、図において電界Ｅはポツ
ケルス効果を有する電気光学結晶１０に加えられ
る。電気光学結晶１０は例えばLiNbo3が用いら
れる。入射光は偏光子１１を通して直線偏光とさ
れたのち電気光学結晶１０に加えられる。この直
線偏光が電気光学結晶１０に入射されると、この
振動方向の光は存在できず、互いに直角な２つの
光波にわかれる。一方の光波は電気光学結晶１０
に電界が印加されると速度が速くなり（速波
L1）、他方の光波は速度が遅くなる（遅波L2）。
このため、結晶１０の出射面から光が出射する
時、振動が鉛直方向の光と水平方向の光は位相差
Γを生ずる。よつて出射光の合成ベクトル図は第
５図に示すように位相差Γに応じて楕円、円ある
いは直線となる。第５図においてイはΓ＝０、ロ
は０＜Γ＜π／２、ハはΓ＝π／２、ニはπ／２＜Γ＜
π、 ホはΓ＝πのときの状態を示している。この位相
差Γは次式にて表わされる。
第７図に基づいて説明する。第４図は電界センサ
６の原理説明図であり、図において電界Ｅはポツ
ケルス効果を有する電気光学結晶１０に加えられ
る。電気光学結晶１０は例えばLiNbo3が用いら
れる。入射光は偏光子１１を通して直線偏光とさ
れたのち電気光学結晶１０に加えられる。この直
線偏光が電気光学結晶１０に入射されると、この
振動方向の光は存在できず、互いに直角な２つの
光波にわかれる。一方の光波は電気光学結晶１０
に電界が印加されると速度が速くなり（速波
L1）、他方の光波は速度が遅くなる（遅波L2）。
このため、結晶１０の出射面から光が出射する
時、振動が鉛直方向の光と水平方向の光は位相差
Γを生ずる。よつて出射光の合成ベクトル図は第
５図に示すように位相差Γに応じて楕円、円ある
いは直線となる。第５図においてイはΓ＝０、ロ
は０＜Γ＜π／２、ハはΓ＝π／２、ニはπ／２＜Γ＜
π、 ホはΓ＝πのときの状態を示している。この位相
差Γは次式にて表わされる。
Γ＝hlｖ／ｄ ……(1)
但し(1)式においてｈは比例定数、ｌは結晶１０
中の光路長、ｄは結晶１０の厚さ、ｖは結晶に印
加される電圧を示している。(1)式からも明らかな
ように位相差Γは結晶に印加される電圧Ｖ、すな
わちＥ（＝ｖ／ｄ）に比例する。この現象はポツ
ケルス効果あるいは一次電気光学効果として良く
知られている。電気光学結晶１０からの出射光は
１／４波長板１２を通して位相差ΓR＝π／２を加
え、次に検光子１３を通して斜め方向（水平方向
に対し45゜の方向）の成分だけを選び出す。この
選び出された光強度Ｉは、 Ｉ＝sin2（Γ／２＋π／４） ……(2) となり、位相差Γは電気光学結晶１０に印加され
る電圧Ｖに比例するので、光強度Ｉと電圧Ｖは第
６図に示すような変化を示す。そのため、電圧Ｖ
がＶ＝V0sin wtで与えられると光強度Ｉは第７
図に示すように電圧Ｖで変調され、Voが小さい
場合は光強度Ｉも正弦波であると近似できる。し
たがつて検光子１３により選び出された光を電気
信号に変換することにより電圧を検出することが
できる。
中の光路長、ｄは結晶１０の厚さ、ｖは結晶に印
加される電圧を示している。(1)式からも明らかな
ように位相差Γは結晶に印加される電圧Ｖ、すな
わちＥ（＝ｖ／ｄ）に比例する。この現象はポツ
ケルス効果あるいは一次電気光学効果として良く
知られている。電気光学結晶１０からの出射光は
１／４波長板１２を通して位相差ΓR＝π／２を加
え、次に検光子１３を通して斜め方向（水平方向
に対し45゜の方向）の成分だけを選び出す。この
選び出された光強度Ｉは、 Ｉ＝sin2（Γ／２＋π／４） ……(2) となり、位相差Γは電気光学結晶１０に印加され
る電圧Ｖに比例するので、光強度Ｉと電圧Ｖは第
６図に示すような変化を示す。そのため、電圧Ｖ
がＶ＝V0sin wtで与えられると光強度Ｉは第７
図に示すように電圧Ｖで変調され、Voが小さい
場合は光強度Ｉも正弦波であると近似できる。し
たがつて検光子１３により選び出された光を電気
信号に変換することにより電圧を検出することが
できる。
第８図は前述のような電気光学結晶を用いた電
界センサ６の構成図を示すものであり、第４図に
示すような電気光学結晶１０、偏光子１１、波長
板１２、検光子１３からなる検出部１４と、光フ
アイバ１５，１６、電気一光変換器１７、光一電
気変換器１８から構成されている。検出部１４は
配電線の周囲の電界の影響を受ける位置に設けら
れ、また光一電気変換器１８の出力は増巾等の信
号処理をされたのち第２図に示す信号電圧分離回
路７に入力される。
界センサ６の構成図を示すものであり、第４図に
示すような電気光学結晶１０、偏光子１１、波長
板１２、検光子１３からなる検出部１４と、光フ
アイバ１５，１６、電気一光変換器１７、光一電
気変換器１８から構成されている。検出部１４は
配電線の周囲の電界の影響を受ける位置に設けら
れ、また光一電気変換器１８の出力は増巾等の信
号処理をされたのち第２図に示す信号電圧分離回
路７に入力される。
第２図に示す測定用信号発生装置の動作を第９
図に示す波形図に基づいて説明する。第９図に示
すように各相電圧U1、V1、W1には測定用信号ｄ
が重畳されている。なお、Ａ地点（送信側）では
黒相電圧一相にしか測定用信号ｄを重畳させてい
ないにもかかわらず、Ｂ地点（受信側）では３つ
の相電圧U1、V1、W1に測定用信号ｄが重畳され
た形になつているが、これは、主として配電用変
圧器を通した電源側における回り込み現象のため
である。この測定用信号ｄは黒相、赤相、白相の
３相すべてに重畳するようにしても良いことは勿
論である。
図に示す波形図に基づいて説明する。第９図に示
すように各相電圧U1、V1、W1には測定用信号ｄ
が重畳されている。なお、Ａ地点（送信側）では
黒相電圧一相にしか測定用信号ｄを重畳させてい
ないにもかかわらず、Ｂ地点（受信側）では３つ
の相電圧U1、V1、W1に測定用信号ｄが重畳され
た形になつているが、これは、主として配電用変
圧器を通した電源側における回り込み現象のため
である。この測定用信号ｄは黒相、赤相、白相の
３相すべてに重畳するようにしても良いことは勿
論である。
電界センサ６は設置された相の相電圧による電
界により変調された光を電気信号に変換して出力
する。この電界センサ６の出力は信号電圧分離回
路７に与えられる。この信号電圧分離回路７は測
定用信号を抽出するためのフイルタを有してお
り、測定用信号X1と相電圧による信号X2を出力
する。この信号X2は電界センサ６がどの相に設
置されるかによつて位相が120゜ずつ異なつてい
る。この信号X1とX2は波形整形回路８に加えら
れる。波形整形回路８は、例えば信号X2の波形
が0゜を横切る時点でそれぞれ出力パルスを発生
し、例えば120゜経過後そのパルスを終了させる単
定定マルチバイブレータからなる。この単安定マ
ルチバイブレータの出力信号X3は電界センサ６
が設置される相に対応して第９図の信号U2、V2、
W2のようになる。測定用信号X2の取出しも別の
単安定マルチバイブレータによつて行なわれ、第
９図の信号X3を出力する波形整形回路８の出力
信号X3とX4は相判別回路９に与えられる。この
相判別回路９は、例えば、信号X3とX4を入力と
するAND回路からなる。第９図から理解できる
ように電界センサ６がＵ相に設置された場合には
このAND回路から出力信号が出される。従つて、
このＵ相がＡ地点（送信側）における黒相に対応
していることが判る。この相判別回路９では、測
定用信号とＢ地点の各相電圧の同期を検出してお
り、測定用信号と同期した相がＡ地点の特定の相
と一致していることになる。
界により変調された光を電気信号に変換して出力
する。この電界センサ６の出力は信号電圧分離回
路７に与えられる。この信号電圧分離回路７は測
定用信号を抽出するためのフイルタを有してお
り、測定用信号X1と相電圧による信号X2を出力
する。この信号X2は電界センサ６がどの相に設
置されるかによつて位相が120゜ずつ異なつてい
る。この信号X1とX2は波形整形回路８に加えら
れる。波形整形回路８は、例えば信号X2の波形
が0゜を横切る時点でそれぞれ出力パルスを発生
し、例えば120゜経過後そのパルスを終了させる単
定定マルチバイブレータからなる。この単安定マ
ルチバイブレータの出力信号X3は電界センサ６
が設置される相に対応して第９図の信号U2、V2、
W2のようになる。測定用信号X2の取出しも別の
単安定マルチバイブレータによつて行なわれ、第
９図の信号X3を出力する波形整形回路８の出力
信号X3とX4は相判別回路９に与えられる。この
相判別回路９は、例えば、信号X3とX4を入力と
するAND回路からなる。第９図から理解できる
ように電界センサ６がＵ相に設置された場合には
このAND回路から出力信号が出される。従つて、
このＵ相がＡ地点（送信側）における黒相に対応
していることが判る。この相判別回路９では、測
定用信号とＢ地点の各相電圧の同期を検出してお
り、測定用信号と同期した相がＡ地点の特定の相
と一致していることになる。
一方、Ｂ地点の相回転方向は公知の手段で判別
できるので、Ｂ地点の他の２つの相判別は容易に
できる。
できるので、Ｂ地点の他の２つの相判別は容易に
できる。
なお、相回転が未知の場合には、Ｂ地点で測定
用信号X3を120゜毎回転させて（つまり、遅延素子
により120゜遅らせて）、それぞれその信号X3と同
期した相電圧を検出することにより他の２つの相
の相判別ができる。つまり、測定用信号X3を120゜
遅らせると、これは信号V2と同期し、さらに120゜
遅らせるとW2と同期することになる。
用信号X3を120゜毎回転させて（つまり、遅延素子
により120゜遅らせて）、それぞれその信号X3と同
期した相電圧を検出することにより他の２つの相
の相判別ができる。つまり、測定用信号X3を120゜
遅らせると、これは信号V2と同期し、さらに120゜
遅らせるとW2と同期することになる。
配電線に重畳されている信号を検出する方式と
しては従来、配電線の被覆の上に電極をあて、そ
の間の静電容量を使用した分圧器が用いられてい
るが、この方式では気象条件等により分圧器の位
相の変化が生じるため、相判別に適用しようとす
ると正確な相電圧波形の検出が困難であるばかり
でなく、必らずアースをとる必要があり、作業が
煩雑となる。これに対して、本発明は配電線の周
囲あるいは周囲空間に形成された電界中に電気光
学結晶からなる検出部を設置して電界に基づいて
相電圧波形を検出するようにしたものである。電
界強度は場所によつて変化するが、電界の位相は
場所に依存せず、配電線の電圧の位相と一致す
る。よつて電気光学結晶からなる検出部の設置場
所にかかわりなく、正確な位相の相電圧波形の検
出が可能となる。また、検出部を配電線の周囲あ
るいは周囲空間の電界中に設置するのみで相電圧
波形の検出が可能であるため、検出部の設置や接
地の手間が省ける。さらに、検出部と配電線は非
接触でも良いこと、光信号の伝送に絶縁性の高い
光フアイバを用いていること等のため、感電の恐
れの少ない高電気絶縁性の検出が可能である。そ
して、配電線区間の両端の情報交換を行なわず、
かつ活線のままで、一端側の相に一致した相を他
端側において判別することが可能となる。
しては従来、配電線の被覆の上に電極をあて、そ
の間の静電容量を使用した分圧器が用いられてい
るが、この方式では気象条件等により分圧器の位
相の変化が生じるため、相判別に適用しようとす
ると正確な相電圧波形の検出が困難であるばかり
でなく、必らずアースをとる必要があり、作業が
煩雑となる。これに対して、本発明は配電線の周
囲あるいは周囲空間に形成された電界中に電気光
学結晶からなる検出部を設置して電界に基づいて
相電圧波形を検出するようにしたものである。電
界強度は場所によつて変化するが、電界の位相は
場所に依存せず、配電線の電圧の位相と一致す
る。よつて電気光学結晶からなる検出部の設置場
所にかかわりなく、正確な位相の相電圧波形の検
出が可能となる。また、検出部を配電線の周囲あ
るいは周囲空間の電界中に設置するのみで相電圧
波形の検出が可能であるため、検出部の設置や接
地の手間が省ける。さらに、検出部と配電線は非
接触でも良いこと、光信号の伝送に絶縁性の高い
光フアイバを用いていること等のため、感電の恐
れの少ない高電気絶縁性の検出が可能である。そ
して、配電線区間の両端の情報交換を行なわず、
かつ活線のままで、一端側の相に一致した相を他
端側において判別することが可能となる。
第１図は従来の相判別装置のブロツク図、第２
図は本発明による相判別装置の一例を示すブロツ
ク図、第３図および第９図はそれぞれ第２図にお
ける各構成要素の一部の出力波形を示す波形図、
第４図は電気光学結晶の原理説明図、第５図は電
気光学結晶からの出射光の合成ベクトル図、第６
図は光強度Ｉと電圧Ｖとの関係図、第７図は光強
度Ｉの変調を説明するための図、第８図は電界セ
ンサの構成を示すブロツク図である。 １……電圧変成器、２……波形整形回路、３…
…測定用信号発生器、４……同期回路、５……信
号結合器、６……電界センサ、７……信号電圧分
離回路、８……波形整形回路、９……相判別回
路、１０……電気光学結晶、１１……偏光子、１
２……波長板、１３……検光子、１４……検出
部、１５，１６……光フアイバ、１７……電気一
光変換器、１８……光一電気変換器。
図は本発明による相判別装置の一例を示すブロツ
ク図、第３図および第９図はそれぞれ第２図にお
ける各構成要素の一部の出力波形を示す波形図、
第４図は電気光学結晶の原理説明図、第５図は電
気光学結晶からの出射光の合成ベクトル図、第６
図は光強度Ｉと電圧Ｖとの関係図、第７図は光強
度Ｉの変調を説明するための図、第８図は電界セ
ンサの構成を示すブロツク図である。 １……電圧変成器、２……波形整形回路、３…
…測定用信号発生器、４……同期回路、５……信
号結合器、６……電界センサ、７……信号電圧分
離回路、８……波形整形回路、９……相判別回
路、１０……電気光学結晶、１１……偏光子、１
２……波長板、１３……検光子、１４……検出
部、１５，１６……光フアイバ、１７……電気一
光変換器、１８……光一電気変換器。
Claims (1)
- １ 配電線区間の一端側（送信側）に設置され、
その一端側のある特定相の相電圧に同期して、特
定周波数の測定用信号を配電線に重畳させる測定
用信号発生装置と、他端側（受信側）の配電線の
周囲あるいは周囲空間に形成された電界中に設置
されたポツケルス効果を有する電気光学結晶から
なる検出部と、該検出部を通過して前記電界によ
り変調された光信号より前記測定用信号および相
電圧波形を検出する検出手段と、該検出手段の検
出結果に基づいて前記一端側のある特定相に対応
する前記他端側の相を判別する判別手段からなる
ことを特徴とする相判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092290A JPS58208672A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 相判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092290A JPS58208672A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 相判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58208672A JPS58208672A (ja) | 1983-12-05 |
| JPH0249472B2 true JPH0249472B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=14050274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57092290A Granted JPS58208672A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 相判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58208672A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068833B2 (ja) * | 1985-03-06 | 1994-02-02 | エナジーサポート株式会社 | 故障電流検出表示装置 |
| JPS62180289A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-07 | Taihei Dengiyou Kk | ケ−ブルル−ト探査方法 |
| FR2664059B1 (fr) * | 1990-06-28 | 1992-09-25 | Electricite De France | Dispositif de reperage des phases d'un reseau de distribution d'electricite polyphase basse tension. |
| US20110285382A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | General Electric Company | Power meter phase identification |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57092290A patent/JPS58208672A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58208672A (ja) | 1983-12-05 |
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