JPH028530B2 - - Google Patents

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JPH028530B2
JPH028530B2 JP58060307A JP6030783A JPH028530B2 JP H028530 B2 JPH028530 B2 JP H028530B2 JP 58060307 A JP58060307 A JP 58060307A JP 6030783 A JP6030783 A JP 6030783A JP H028530 B2 JPH028530 B2 JP H028530B2
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JP
Japan
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zero
line
overhead ground
sequence current
phase
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58060307A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59188327A (ja
Inventor
Koji Nakamizo
Myoto Kondo
Keiichi Hanayama
Takeshi Ochiai
Takashi Tsuruyama
Tsutomu Matsushita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nishimu Electronics Industries Co Inc
Original Assignee
Nishimu Electronics Industries Co Inc
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Publication date
Application filed by Nishimu Electronics Industries Co Inc filed Critical Nishimu Electronics Industries Co Inc
Priority to JP58060307A priority Critical patent/JPS59188327A/ja
Publication of JPS59188327A publication Critical patent/JPS59188327A/ja
Publication of JPH028530B2 publication Critical patent/JPH028530B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電力系統、特に送電線の零相電流検
出方法に関するものである。
従来、電力系統に事故が発生した場合、それを
検出するための方法として一般に変流器や零相変
流器を用いて零相電流を検出していたが、これら
の機器は電圧が高圧になればなるほど絶縁耐圧が
高くなり、また電流容量が大きくなるにつれ型が
大きくなつて、計器用や保護継電器用として必要
最小限の個所にしか設けられていない。
ところが、送電線路の途中でも容易に零相電流
を検出することができると、送電線に事故が発生
した場合、事故区間を判定するのに役立ち、送電
線事故の復旧に極めて有効となる。
本発明者は、以上の必要性に応じるため、送電
線の途中で簡単に零相電流を検出することを目的
として、先に零相電流検出方法の発明について出
願した(特願昭55−173689号、昭和55年12月8日
出願)。その要旨は、「磁路を形成するための細長
い形状の鉄心を、3相交流の送電線の電力線に直
角に、且つ各電力線との間隔を電力線の加圧電圧
に充分耐える間隔で配設し、当該鉄心に各相毎の
コイルを設け、電力線からの電磁誘導によりコイ
ルに発生した起電力の合成が、電力線各相の電流
が等しい場合に零又は最小になるように鉄心の長
さ、断面積、位置、コイルの巻数等の磁気的定数
を設定し、送電線に零相電流が発生した場合にこ
れに比例して誘起されるコイルの合成起電力によ
り零相電流を検出する零相電流検出方法」であ
る。しかし、この方法は3相交流の送電線の各相
毎、即ち3個のコイルを設けることとしているた
め、各磁気的定数、殊に位置に関するパラメータ
の決定が容易でなく、1つのコイルを動かすと他
の2つのコイルの位置も各々動かさなければなら
ず、調整作業に手間と熟練が必要であるという問
題があつた。
本発明は、このような先の発明に対する改善を
施して、2個のコイルにより同等の零相電流の検
出を可能とし、その調整作業を著しく容易にした
ものである。
以下、本発明について説明する。
第1−1図、第1−2図及び第1−3図は本発
明の原理を示す説明図であり、いずれも2回線の
標準的な送電線鉄塔の例で、説明の都合上、1回
線装柱の場合を示す。図中A,B,Cは3相交流
のA相、B相、C相の電線、Gは架空地線であ
り、第1−1図は送電線路の長さの方向に見た正
面図、第1−2図は横から見た側面図である。
D1,D2はコイルm,nをそれぞれ巻いた細長い
鉄心で、電線A,B,Cより充分安全な絶縁間隔
を保ち、且つコイルmの高さがA相に近く、次い
でB相に近く、C相からは最も遠くなるような位
置に、またコイルnの高さがC相に近く、次いで
B相に近く、A相からは最も遠くなるような位置
にそれぞれ配置し、且つ電線A,B,C並びに架
空地線Gと直角になるように、且つその方向は架
空地線の方向に向けて取り付ける。コイルm,n
は第1−3図に示すように、各コイルに発生した
起電力E〓m,E〓nの合成値E〓m+E〓nが得られるよう
に接続する。(なお、E〓はベクトル量であり、ス
カラー量Eと区別するためにドツトを上に付し
た。以下同じ。) いま、電線A,B,Cに3相交流電流が流れる
と、電流により各電線を中心とした磁力線a,
b,cが生じ、鉄心D1,D2を磁路としてコイル
m,nを貫通するので、コイルに電磁誘導起電力
が発生する。いま、A相電流によりコイルm,n
に生じる起電力をE〓ma,E〓naとし、B相電流によ
りコイルm,nに生じる起電力をE〓mb,E〓nbと
し、C相電流によりコイルに生じる起電力を
E〓mc,E〓ncとすると、合成起電力は、 A相分 E〓A=E〓ma+E〓na、 B相分 E〓B=E〓mb+E〓nb、 C相分 E〓C=E〓mc+E〓nc となる。
起電力は、電線の電流が大きい程大となる。ま
た、コイルと電線との距離が近い程大となるほ
か、磁軸、即ち鉄心の長手方向にコイルを貫く線
と、電線とコイルを結ぶ線とのなす角が直角に近
付く程大となるなど、電線に対するコイルの位置
によつて変わる。このほか、鉄心の長さ、断面
積、コイルの巻数などにより変わるので、これら
を調整して、各相の電流値が等しく、位相が120゜
ずつずれている非事故時の送電状態で、総合合成
起電力E〓A+E〓B+E〓Cの値が零又は微少になるよう
にする。ところで、E〓A+E〓B+E〓C=E〓m+E〓nであ
るから、E〓A+E〓B+E〓C=0即ち、E〓m=−E〓nが成
立するためには、第2図のようにEm=En、|θm
|+|θn|=180゜となればよい。なお、θm,θn
は電流のある相を基準にとつたときの、コイル
m,nに誘起される電圧のそれぞれの位相角であ
る。
ところが、送電線に事故が起こり各相電流に不
平衡が生じると、E〓A,E〓B,E〓Cにも不平衡が生じ、
送電線の零相電流に比例した合成起電力が第1−
3図の合成回路の出力に出て、零相電流を検出す
ることができる。なお、第1−3図では2個のコ
イルを直列に接続した例を示したが、並列に接続
して検出する場合もある。
以上は架空地線のない場合であるが、一般には
第1−1図に示すように架空地線Gがあり、A
相、B相、C相からの誘導により架空地線には誘
導電流が流れており、送電線に事故がない場合は
その電流値は一般に僅少であるが、事故がある場
合はその値も大きくなるほか、地絡電流が追加さ
れたりして電流値は大きくなり、それによる磁力
線g1,g2がコイルm,nを貫通して生じた誘導起
電力が、上記E〓A,E〓B,E〓Cの合成値に加わること
になり、送電線の零相電流に比例しない合成出力
が第1−3図の合成回路の出力に出て、零相電流
検出の誤差となる。架空地線を流れる電流は、鉄
塔の接地抵抗の天候による変化、事故地点の送電
線両端の電気所よりの遠近による変化その他の理
由で一定でないので、上記の誤差の値も変化し、
零相電流検出をますます困難にすることになる。
本発明では、コイル、鉄心の長手方向を架空地
線の方向に向け、且つ両者間の角度が直角になる
ようにしているので、架空地線の電流により生ず
る磁力線はコイルを貫通しないようになり、架空
地線の電流の影響を受けずに送電線の零相電流を
検出することが可能である。
鉄心は上記のように各相の間を別々に設ける方
法以外に、第3図に示すように各相共通の一体構
造でも可能である。
以上は2回線の標準的な鉄塔の1回線装柱の場
合であるが、2回線装柱の場合を第3図に示す。
A,B,Cは1号線の電線A相、B相、C相を、
R,S,Tは2号線の電線R相、S相、T相をそ
れぞれ表す。一般に、2回線の標準的な鉄塔で
は、1号線と2号線の電線配置は左右対称である
ので、鉄心D及びコイルm,nを1号線と2号線
の中心線に置き、且つ架空地線Gの方向に向け
て、且つ電線A,B,C,R,S,T及び架空地
線Gと直角になるように配置し、更に1号線のA
相、B相、C相の平衡した電流により、コイル
m,nに誘起される合成起電力A相分E〓A、B相
分E〓B、C相分E〓Cを鉄心Dの高さ、長さ、断面積
とコイルm,nの位置、巻数を調整し、3相分の
総合合成起電力E〓A+E〓B+E〓Cを零あるいは微少に
すれば、送電線1号線の事故のときは、零相電流
に比例する起電力が発生し、零相電流検出が可能
である。
この場合の2号線R相、S相、T相の影響を考
えると、1号線、2号線は既述のように左右対称
であるので、2号線R相、S相、T相の平衡した
電流により、コイルm,nに誘起される合成起電
力R相分E〓R、S相分E〓S、T相分E〓Tの2号線によ
る総合合成起電力E〓R+E〓S+E〓Tは、1号線による
総合合成起電力E〓A+E〓B+E〓Cが零あるいは微少の
とき、自動的に零又は微少となつて発生しない。
すなわち1号線と2号線との相互影響はなくなり
1号線、2号線の何れに事故があつても、1号
線、2号線の零相電流の検出が可能である。
もし、鉄心D及びコイルm,nが1号線と2号
線との中心線上にない場合は、1号線の上記3相
分の総合合成起電力E〓A+E〓B+E〓Cを零あるいは微
少となるように鉄心、コイルを調整しても、2号
線の上記3相分の総合合成起電力E〓R+E〓S+E〓T
零あるいは微少とならないので、2号線の電流が
大きいとこの値も大きく出て、あたかも零相電流
が発生しているような現象を生じて、零相電流の
検出には適さないことになる。
次に、送電線事故時に架空地線に流れる電流の
大きさは、送電線両端の電気所より事故地点まで
の距離、鉄塔の接地抵抗の値などにより変化す
る。ところでコイルm,nに誘起する起電力は、
電線の各相電流から誘起されるほか、架空地線を
流れる電流からも誘起されるので、零相電流に比
例しない起電力が生じ、零相電流検出には不都合
である。本発明は、この欠点をなくすため、鉄心
の長手方向を架空地線の方向に向け、架空地線を
流れる電流によつて生じる磁力線が鉄心を経てコ
イルを貫通しないようにして、コイルに誘起起電
力を発生しないようにしたものであることは、既
述の通りである。
第1−1図、第1−2図、第3図は、架空地線
1条の場合である。架空地線2条の場合は、第4
図のように、架空地線の配置は一般に鉄塔の上部
で左右対称の位置にあるので、鉄心Dを中心線に
置くことにより、コイルm,nに生じる架空地線
G1を流れる電流による起電力と架空地線G2を流
れる電流による起電力は、方向が逆で相殺される
ので、架空地線に流れる電流の大小に拘わらず、
常に零となる。
架空地線3条の場合は第5図のように、一般に
架空地線1条G0は送電線の中心に、他の2条G1
G2はこれを挟んで左右対称となるように配置さ
れるので、鉄心D及び送電線m,nを送電線の中
心線に設置することにより、上記と同じ理由でコ
イルm,nには架空地線G0,G1,G2を流れる電
流による誘起起電力は発生しない。
以上は2回線の標準的な鉄塔の場合を例にをつ
て説明したが、多回線鉄塔や電力線3相配列の構
造を異にする1回線鉄塔の場合も適用可能であ
る。
多回線鉄塔に適用する例を第6図に示し、1回
線鉄塔に適用する例として、三角配列をした送電
線の架空地線がある場合を第7図に、架空地線が
ない場合を第8図に、また水平配列をした送電線
の架空地線がない場合を第9図に示す。これらの
作用は、上述した例について説明したものと同様
である。
これらの適用例の中で第7図の場合、鉄心及び
コイルは、鉄心の長手方向を架空地線の方向に向
け、且つ鉄塔中心線から左右対称となるように配
置する。コイルm,nは第1−3図に示したよう
に、各コイルに発生する起電力E〓m,E〓nの合成値
が、この場合に限りベクトル差E〓m−E〓nとして得
られるように接続する。
合成起電力は、 A相分 E〓A=E〓ma−E〓na B相分 E〓B=E〓mb−E〓nb C相分 E〓C=E〓mc−E〓nc となり、差の形で表される。
非事故時の送電状態で、総合合成起電力E〓A
E〓B+E〓Cの値を零とするためには、E〓m−E〓n=0と
なればよく、これから第2図に示したようなベク
トルの大きさと位相の関係が導かれる。
上述したように、本発明の零相電流検出方法
は、磁路を形成するための細長い形状の鉄心を、
3相交流の送電線の電力線に直角に、且つ各電力
線との間隔を電力線の加圧電圧に充分耐える間隔
で配設し、当該鉄心にコイル2個を設け、電力線
からの電磁誘導によりコイルに発生した起電力の
合成が、電力線各相の電流が等しい場合に零又は
微少となるように、鉄心の長さ、断面積、位置、
コイルの巻数等の磁気的定数を設定し、送電線に
零相電流が発生した場合に、これに比例して誘起
されるコイルの合成起電力により零相電流を検出
するようにしたので、3個の鉄心、コイルを設置
する先の発明による方法に比較して、調整作業が
著しく改善されるという効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1−1図は本発明による零相電流検出の原理
を説明する正面図、第1−2図はその側面図、第
1−3図はコイルの接続例を示す説明図、第2図
は理想的な調整を行なつたときの各コイルの起電
力の位相関係を説明するベクトル図、第3図は2
回線の装柱例を示す正面図、第4図及び第5図は
架空地線が2条及び3条の場合の鉄心とコイルの
配置を示す説明図、第6図は4回線鉄塔の場合の
鉄心とコイルの配置を示す説明図、第7図は1回
線三角配列の架空地線が1条の場合の鉄心とコイ
ルの配置を示す説明図、第8図及び第9図はそれ
ぞれ1回線の対称配線の架空地線がない場合の鉄
心とコイルの配置を示す説明図である。 D1,D2,D:鉄心、m,n,m1,n1,m2
n2:コイル、G,G1,G2,G0:架空地線、A,
B,C,R,S,T,A1,A2,B1,B2,C1
C2,R1,R2,S1,S2,T1,T2:電線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁路を形成するための細長い形状の鉄心を、
    3相交流の送電線の電力線に直角に、且つ各電力
    線との間隔を電力線の加圧電圧に充分耐える間隔
    で配設し、当該鉄心にコイル2個を設け、電力線
    からの電磁誘導によりコイルに発生した起電力の
    合成が、電力線各相の電流が等しい場合に零又は
    微少となるように、鉄心の長さ、断面積、位置、
    コイルの巻数等の磁気的定数を設定し、送電線に
    零相電流が発生した場合に、これに比例して誘起
    されるコイルの合成起電力により零相電流を検出
    することを特徴とする零相電流検出方法。 2 電線配置が左右対称となる偶数回線の送電線
    の場合は、鉄心を左右の対称電線の中心線上に配
    置することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の零相電流検出方法。 3 1条の架空地線を有する送電線の場合には、
    鉄心の長手方向の延長方向が当該架空地線を指向
    するように配設して、架空地線に流れる電流によ
    るコイルへの誘導起電力の発生を抑制することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
    の零相電流検出方法。 4 2条以上の対称配置の架空地線を有する送電
    線の場合には、鉄心の長手方向の延長線が架空地
    線の左右対称の中心線と一致するように配設し
    て、架空地線に流れる電流によるコイルへの誘導
    起電力の発生を抑制することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の零相電流検出方
    法。
JP58060307A 1983-04-06 1983-04-06 零相電流検出方法 Granted JPS59188327A (ja)

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JPS59188327A JPS59188327A (ja) 1984-10-25
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07108058B2 (ja) * 1988-04-04 1995-11-15 ニシム電子工業株式会社 送電線の故障区間検出方法
JPH07106023B2 (ja) * 1988-07-12 1995-11-13 ニシム電子工業株式会社 送電線の短絡故障区間検出方法

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JPS59188327A (ja) 1984-10-25

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