JPH03279873A - 配電線の相順検出方法とその装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、単相２線式配電線又は三相３線式配電線の
相順を検出する相順検出方法およびその装置に関する。

Ｂ９発明の概要 この発明は、単相２線式配電線又は三相３線式配電線の
相順（相回転方向）を、被相順検出配電線に当接する検
電電極間にコンデンサと第１の抵抗を直列接続したイン
ピーダンス回路と、第２の抵抗とを直列接続して、この
接続点の大地電位に対する電位差を高圧検電部で検出し
、該検出電位により基準相に対する進み相又は遅れ相を
判定するようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 高圧母線から三相３線高圧架空配電線が送り出され、そ
の一部が途中から単相２線配電線になっている場合があ
る。この単相２線高圧配電線区間において、配電線路工
事等により、例えば後述の高圧電源車を配備して配電線
に活線接続して配電線に併入し、併入後活線接続個所よ
り変電所側の配電線側に設けられている区分開閉器を開
路し、負荷側には高圧電源車で送電しながら、配電線側
を停電した状態で工事する場合がある。

第５図は配電用変電所の配電線送り出し状況の説明、及
び高圧電源車の接続例を示す回路図で、変電所送り出し
側高圧母線は、三相３線式で、配電線側の地絡検出のた
めの中性点が高抵抗接地、例えば図に示すように、送り
出し高圧母線側に接地形変圧器５Ａを接続し、その低圧
側がオーブンデルタ接続され、その開路部分に制限抵抗
５Ｂを接続した所謂ＧＰＴ方式等により接地され、高圧
母線からはしゃ断器ＣＢを介して三相３線高圧架空配電
線が送り出され、その一部は区分開閉器Ｓを介して単相
２線配電線となっている。

この場合、高圧電源車は、一般には図面に示すように三
相３線式の交流同期発電機５１が用いられており、従っ
て単相配電線区間においては、三相３線式交流発電機の
出力回路の１線は使用しないで単相を使用するのが一般
的である。

この場合の高圧電源車は、配電線路工事中も需要家に送
電するため、地絡検出・保護装置５２を必要とするが、
高圧電源車による単独送電を考慮し一般には配電用変電
所側と同様に接地形変圧器５３と制限抵抗器５４を用い
た、所謂ＧＰＴ方式が使用されている。

Ｄ　発明か解決しようとする課題 上記の高圧電源車を、単相配電線に併入する場合、次の
理由により電源車用発電機の相順と、変電所三相電源側
相順を合わせた状態で単相併入する必要がある。

第１の理由は、単相配電線に電源車が異相類て併入した
場合、地絡検出のための接地形変圧器回路及び配電線大
地静電容量を通じて循環地絡電流が流れ、それぞれの電
源側中性点は、中性点対地インピーダンスで決まる対地
電圧をもつことになり、安全な並列運転が行えず、地絡
保護継電器も動作し得る結果になる。

第６図に地絡検出のための接地形変圧器回路を１次側に
換算して、変電所側及び高圧電源車側が同相順で単相並
列運転した場合（ａ図）と、異相順で単相並列運転した
場合（ｂ図）の等価回路を示す。

なお、これらの図において、Ｕ、Ｖ、Ｗは変電所側の相
順、Ｕ’、Ｖ’、Ｗ’は電源車側の相順を示し、Ｎ、Ｎ
’　は変電所および電源車の電源側中性点、ＣＬＲＩ、
ＣＬＲ２は接地形変圧器の２次オーブンデルタ回路の制
限抵抗１次換算値、３Ｃは配電線三相−括対地静電容量
（一般には三相配電線分の対地静電容量が支配的）を示
している。

第６図（ａ）のように、同相順単相並列の場合は、系統
に地絡が生じていなければ、各電源側中性点Ｎ、Ｎ’の
電位は略大地電位に等しく、従って異常な循環地絡電流
も流れない。一方、第６図（ｂ）のように異相順接続の
場合は各電源側中性点Ｎ、Ｎ′間に相電圧に等しい電位
差が生じ、図の各中性点側対地インピーダンスを通して
、循環地絡電流が流れ、各電源側中性点ＮおよびＮ′の
電位も中性点対地インピーダンスによってきまる対地電
圧をもつことになり、安全な並列運転が行えず地絡保護
装置も動作し得る結果になる。

第２の理由は、単相配電線と電源車が異相順で併入した
場合、電源車側発電機の未使用相の対地電位が、発電機
や接続機器（例えば遮断器や計器用変圧器等）の許容回
路電圧以上になることである。すなわち第６図（ｂ）に
おいて各部の対地電圧をみてみると、中性点対地インピ
ーダンスは、通常配電線三相−括対地静電容量が制限抵
抗１次換算値ＣＬＲ１，ＣＬＲ２よりインピーダンス的
には可成り小さいため、変電所側中性点Ｎの電位は略大
地に等しく、電源車側の中性点Ｎ′の電位は、大地基準
で略三相電源側の相電圧分電位が高くなり、電源車用発
電機の未使用相■′はさらに発電機相電圧分高くなる。

従って未使用相Ｖ′の対地電位は単相配電線線間電圧の
略−倍となり、従って配電線の（線間）定格電圧が６６
００Ｖの場合、発電機未使用相Ｖ′の対地電位は略−×
（ ６６００＝７６２０Ｖとなる。これは高圧の最高限度７
０００Ｖを超えてしまうため、発電機本体や発電機母線
ならびに母線に接続している高圧電源車内の高圧機器（
例えば遮断器や計器用変成器等）の、許容対地電圧を超
えてしまうことになる。

従ってたとえ配電線と未接続であっても運転はできない
。従って単相配電線に前記高圧電源車を併入する場合は
、単相と言えども変電所の三相電源側基準の相順確認が
必要であり、従来は線路図をたよりに判定したり、ある
いは相表示のあるところまで配電線路上をさかのぼって
調べる等の確認作業を要した。

しかし、変電所から送り出されている配電線は、通常途
中でねん架が行われているため、誤確認等により異相順
で電源車が併入される可能性もあり、この場合は、電源
車側地絡保護動作等が生じ、再度活線接続をやり直す必
要が生じた。

そこで、本発明の目的は、配電線の単相２線式又三相３
線式における相順を正確に検出する方法および装置を提
供しようとするものである。

８３課題を解決するための手段 本発明における上記課題を解決するための手段は、変電
所電源側基準でみた単相２線式又は三相３線式配電線の
相順を検出する検出方法において、基準相用の検電電極
と検相順用検電電極を設け、この両検電電極間にコンデ
ンサＣ１と第１の抵抗Ｒ８との直列インピーダンス回路
と第２の抵抗Ｒ７とを直列接続し、前記両検電電極を被
検相順配電線に当接したときの前記インピーダンス回路
と第２の抵抗との接続線における対地電位に対する電位
差を検出し、この電位差により基準相用検電電極側に対
する検相順用検電電極側の正相順又は逆相類を判定する
。

Ｆ８作用 基準相用の検電電極を、基準とする高圧配電線の１線に
当接させ検出フック棒を握ると、高圧配電線が電圧印加
状態であれば、高圧検電部の検出信号、例えばネオン発
光部が発光する。

次に検相順用の検電電極を高圧配電線の他の１線に引っ
掛け、前記の基準相用検電フック棒を再度握る。このと
き高圧検電部のネオン発光部が消光すれば、基準相に対
して検相順用の検電電極側は正相（基準相に対して１２
０゛位相遅れ）であり、ネオン発光部が発光すれば逆相
類（基準相に対し１２０°位相進み）と判定される。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す相順検出装置の説明図
で、ＨＸＩおよびＨＩ３は三相高圧配電線の中の２相（
単相配電区間）の高圧配電線、■および２は基準相用お
よび検相順用の検電フック棒で、合成樹脂等の絶縁物か
ら成り、夫々先端部に高圧配電線ＨＸＩおよびＨＩ３に
引っ掛けるフック形の検電電極１１および２１を有する
。基準相用検電フック棒ｌは、内部にコンデンサＣＩと
抵抗Ｒ，が直列接続されたインピーダンス回路Ｉ２と、
ネオン発光部ｎから成る高圧検電部１３が埋設され、ネ
オン発光部ｎの部分には覗窓１４が設けられており、ネ
オンの発光の有無を外部から確認できるようになってい
る。そしてインピーダンス回路Ｉ２と高圧検電部Ｉ３と
は直列接続され、その接続点Ｐから端子ｔ、を導出する
。また、検相駅用検電フック棒２には、内部に抵抗Ｒ２
が埋設され、フック形の検電電極２１と端子ｔ１間に接
続されている。３は表面が絶縁された接続線で、端子１
．とｔ１間を接続する。Ｆはフランジ部、Ｇはフランジ
部Ｆの下側に位置する握り部を示す。

本発明の相順検出装置は、この基準相用検電フック棒１
と検相駅用検電フック棒２とで構成されている。

第２図は、この相順検出装置を使用する場合の一例の説
明図で、３１は配電用変電所（送り出し側の等価回路）
、３２は三相配電区間、３３は単相配電区間、３４は柱
上区分開閉器を示し、配電用変電所３１の送り出し側の
等価回路のＲＮは第５図の制限抵抗５Ｂの１次換算値、
３Ｃは配電線三相−括等価対地静電容量（中性点換算値
）を示している。３５は高所作業車で、作業具Ｍが高所
作業車３５に乗り、高圧配電線ＨＸＩおよびＨＩ３の相
順（相回転方向）を判定している状態を示している。

相順の判定方法は、高圧配電線ＨＸ１．ＨＸ２に基準相
用検電フック棒１の検電電極１１および検相順用検電フ
ック棒２の検電電極２１を当接（引掛）する。

第３図は、検電電極１１と２１を高圧配電線ＨＸＩ、Ｈ
Ｘ２に引っ掛けた状態の等価回路図で、検電電極１１と
１２間に、コンデンサＣＩ、抵抗Ｒ＋およびＲ１が直列
接続され、その接続点Ｐに高圧検電部１３が接続される
。この高圧検電部１３は、本実施例においては、一般に
知られているネオン発光式の高圧検電器を用いている。

ここで、コンデンサＣＩ　の容量リアクタンス抗Ｒ，，
Ｒ，の値を選定する。

なお、第２図において配電線上に相順検出装置を当接し
た場合、変電所電源側中性点対地インピーダンス（ＲＮ
と３０により決まる）は、相順検出器側の対地漏洩イン
ピーダンスに比べて無視できる程度に小さいため、相順
検出装置にかかる対地電位をみるときは、変電所電源側
中性点は大地電位に等しいとみなせる。従って第３図で
は、変電所側中性点Ｎは、大地電位と等しいとみなせる
。

相順の判定方法は、まず、第２図のように基準相用検電
フック棒１の検電電極１１を、基準とする高圧配電線の
一線、例えば）（ＸＩに引っ掛け、検電フック棒の握り
部Ｇを握ると、高圧配電線が電圧印加状態にあれば、通
常の検電器が検電したのと等価となり（１点鎖線で示す
ように、静電容量Ｃ１，抵抗Ｒ０を介して対地電位が発
生）、高圧検電部１３のネオン発光部ｎが発光する。

次に検相順用検電フック棒２を高圧配電線の他の１線Ｈ
Ｘ２に引っ掛け、前と同様に基準相用検電フック棒ｌの
握り部Ｇを再度握る。この握ったとき高圧検電部１３の
ネオン発光部ｎが消光すれば、基準相に対し、検電電極
２１側は、正相順（基準相に対して１２０°位相遅れ）
であり、ネオン発光部ｎが発光すれば逆相類（基準相に
対して１２０°位相進み）と判定される。なお、検電電
極２１側の欠相、もしくは相順検出装置の取り扱い不良
の場合も同様に判定される。

次に判定の理由を第４図に示すベクトル図によって説明
する。

第４図（ａ）は、前述の正相順の場合におけるベクトル
図で、正相順の場合は、第２図の状態で、基準相用検電
フック棒１を握った場合、検電電極１１．２１間にはＶ
ｕｖの電位差レベルの電圧が印加され、相順検出装置の
直列回路素子Ｃ＋　、　Ｒ、。

Ｒ７により電圧ＶＵＶに対し、漏洩進み電流ＩＵＶ（第
３図実線）が流れる。従って各直列回路素子の電圧降下
を求めると、第４図（ａ）のようになり、Ｐ点の電位は
Ｎ点電位（大地電位）と等しくなり、ネオン発光部ｎは
発光しない。

同様にして逆相類の場合は、基準用検電フック棒１の握
り部Ｇを握ると、検電電極１１．２１間にはＶｖｕの電
位差レベルの電圧が印加され、直列回路素子Ｃ＋、Ｒ１
，Ｒｔにより、電圧Ｖｖｕに対して進み漏洩電流１　ｖ
ｕ　（第３図の点線）が流れる。従って各直列回路素子
の電圧降下を求めると第４図（ｂ）のようになり、Ｐ点
の電位は、Ｎ点電位に対して、略変電所電源側相電圧に
等しい電位を生ずる。このため高圧検電部１３のネオン
発光部ｎが発光する。

なお、以上の実施例においては、単相２線式高圧配電線
の相順確認について説明したが、電圧は必ずしも高電圧
に限らず、同様の配電、送電系統に対しては適用でき、
また三相３線式配電線においても、任意の２相間の相順
が確認でき、結果的に三相の相順が確認できる。

また、第２図の実施例においては、高所作業車を用いた
場合について説明したが、検電フック棒を長くすれば、
高所作業車が無くとも地上からの作業で検相類の確認を
行うことができることは勿論である。

また、高圧検電部の判定信号としてネオン発光を用いた
が、その他、電気信号として外部に取り出したり、また
は簡単な発音回路を内蔵して、音の有無により判定する
ようにしてもよい。

Ｈ１発明の効果 以上のように本発明は、２つの検電電極を被検相の配電
線に当接するだけで相順が確認できるので、従来のよう
に、線路図を頼りに判定したり、相表示のあるところま
で配電線路上をさかのぼって調べる等の確認作業は必要
なくなり、第２図のように現場で簡単に相順確認ができ
る。

また、装置としての構成も簡単にでき、更に基準相の検
電で、相順検出装置自体の動作確認ができ、この確認を
したうえで、正相順の場合のみ、ネオン発光部が消光し
、逆相その他検相用検電フック棒側の接触不良等では発
光となるため、確実な検相類の判定結果が得られる等極
めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の相順検出装置の構成図、第
２図は本発明の詳細な説明図、第３図は本発明における
高圧単相配電線の検相類判定時の等価回路図、第４図は
相順判定のベクトル図で、（ａ）は正相順、（ｋ、）は
逆相類の場合を示す。 第５図は配電用変電所の配電線送り出し状況の説明図、
第６図は変電所側及び高圧電源車側との単相並列運転し
た場合の等価回路で、（ａ）は同相順、（ｂ）は逆相類
の場合を示している。 １・・・基準相用検電フック棒、２・・・検相順相検電
フック棒、３・・・絶縁接続線、１１．２１・・・検電
電極、１２・・・インピーダンス回路、１３・・・高圧
検電部、ｎ・・・ネオン発光部、ＨＸｌ、ＨＸ２・・・
高圧配電線、Ｇ・・・握り部、ｃｏ・・・検電装置の対
地静電容量、Ｒ，・・・検電装置の対地漏洩抵抗。 外２名 本発明の一一先例力ｆｆ１ｌｌ叱峡也某置ｊ磯成図第３
図 ネ亮明め高圧蒙相紀電線の相噸祠足時め脚必回語図正相
１１／ｌヘクトシ図 １４１８４　＃Ｍ＆＊Ｉ　ｔ＞　針

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変電所電源側基準でみた単相２線式又は三相３線
   式配電線の相順を検出する検出方法において、基準相用
   の検電電極と検相順用検電電極を設け、この両検電電極
   間にコンデンサＣ＿１と第１の抵抗Ｒ＿１との直列イン
   ピーダンス回路と第２の抵抗Ｒ＿２とを直列接続し、前
   記両検電電極を被検相順配電線に当接したときの前記イ
   ンピーダンス回路と第２の抵抗との接続線における対地
   電位に対する電位差を検出し、この電位差により基準相
   用検電電極側に対する検相順用検電電極側の正相順又は
   逆相順を判定するようにしたことを特徴とする配電線の
   相順検出方法。
2. （２）変電所電源側基準でみた単相２線式又は三相３線
   式配電線の相順を検出する検出装置において、絶縁物か
   ら成る基準相用検出フック棒と検相順用検出フック棒を
   設け、基準相用検出フック棒内にコンデンサＣ＿１と第
   １の抵抗Ｒ＿１との直列インピーダンス回路を埋設し、
   その先端側に検電電極を突設して前記直列インピーダン
   ス回路と接続するとともに、前記検相順用検出フック棒
   には第２の抵抗Ｒ＿２を埋設し、その先端側に検電電極
   を突設して第２の抵抗Ｒ＿２とを接続し、且つ前記イン
   ピーダンス回路と第２の抵抗とを接続線で接続するとと
   もに、前記コンデンサＣ＿１の容量リアクタンスがＸｃ
   ＝１／ωＣ＿１（Ω）のとき、第１の抵抗Ｒ＿１＝１／
   √３・Ｘｃ（Ω）および第２の抵抗Ｒ＿２＝２／√３・
   Ｘｃ（Ω）となし、前記接続線の対地電位に対する電位
   差を検出する高圧検電部を設けたことを特徴とする配電
   線の相順検出装置。