JPH04320976A - 事故点標定方法、事故点標定装置及び事故検出器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力設備の事故点標定
方法、事故点標定装置及び事故検出器に係り、特に地絡
事故又は短絡事故の区間を標定するに好適なものに関す
る。また、電力設備としては特別高圧を含む変電所設備
から配電設備に至るすべての電力設備に適用可能なもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、変電所構内の地絡事故点を標定
するにあたり、従来は、まず事故が変電所構内か否かの
ブロック別による判定を行う。この判定は変電所の引き
込み又は引出し端に設けられたしゃ断器の両端子側にそ
れぞれ変流器を設け、この変流器に接続した保護リレ−
回路のいずれが動作したかによって、構内事故か構外事
故かを判別するようにしている。そして、構内事故の場
合はどの部位で地絡事故が発生したかを特定するため、
巡視員が現場に急行し、目視により事故点を探索するこ
とが行われていた。

【０００３】しかし、このような事故点標定によれば事
故点を特定するのに時間がかかり、事故復旧が遅れると
いう問題がある。特に、変電所構内の事故の場合は、共
通母線から分岐された多数の系統を有していることから
、事故点の標定に相当時間がかかる。そのため、不良系
統の切離しを行って復旧するのがその分だけ遅れること
になる。

【０００４】一方、巡視員による目視探索に代えて、テ
レビカメラ等の目視モニタ機で、碍子等の絶縁体を自動
的に異常監視を行うことが提案されている（特開昭６２
−２４５９７７号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に示
されたような従来技術によれば、監視対象の電力機器等
が多数存在する場合にはそれに応じて目視モニタ機を複
数台設置しなければならず、高価な設備になってしまう
という問題がある。

【０００６】また、前記公報には、目視モニタ機による
異常監視の信頼度を高めるために、超音波センサ等の他
のセンサ等を併設することも提案されている。しかし、
これによれば、設置がさらに複雑高価になるとともに、
ア−ス部位に振動センサを設ける方法は、対象機器が制
限されるなどの問題がある。

【０００７】本発明の目的は、電力設備の事故点（又は
区間、以下単に事故点と総称する）の標定を簡単な構成
により高信頼度で行うことができる事故点標定方法及び
装置を提供することにある。

【０００８】また、他の目的は、上記目的を達成するに
好適な事故検出器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の事故点標定方法は、電力設備の課電部に流れ
る事故電流を駆動電源として所定の識別信号を空中に発
射する送信手段を駆動し、該送信手段から前記識別信号
が発射されたことを受信検知することにより、前記課電
部に係る地点に事故が発生したことを標定するようにし
たことにある。

【００１０】なお、前記課電部が対地絶縁体を介して接
地支持された部位であれば、前記対地絶縁体に係る地絡
事故の発生を標定することができる。

【００１１】また、上記目的を達成するため、本発明の
事故点標定装置は、事故検出器と事故点判定装置とを含
んでなり、前記事故検出器は、電力設備の課電部に流れ
る電流を検出する変流器と、該変流器の二次電流を駆動
電源とする送信器とを有してなり、前記送信器は前記二
次電流が設定値以上のときに駆動されて所定の識別信号
を空中に発射するものとされてなり、前記事故点判定装
置は、前記識別信号を空中から受信する受信手段と、該
受信された識別信号と予め定められている識別信号と事
故点位置との関係に基づいて事故点を判定する判定手段
とを有してなるものとしたことにある。

【００１２】なお、前記二次電流の設定値は当該課電部
に流れる地絡電流以上に設定することが望ましい。

【００１３】また前記識別信号はＦＭ波の周波数を変え
て識別可能に形成することができる

【００１４】。

【作用】このように構成されることから、本発明によれ
ば次の作用により本発明の目的が達成される。

【００１５】すなわち、本発明によれば、事故電流によ
り直接送信手段が駆動され、これにより予め定めた識別
信号が空中に発射される。そしてその空中に発射された
識別信号を受信検知したとき、その識別信号に対応する
地点又は区間で事故が発生したことを特定できる。事故
電流は課電部に電気的に結合させた変流器により検出さ
れ、その二次電流が予め設定された地絡電流等の事故電
流相当以上のときに、送信手段が駆動される。

【００１６】したがって、変流器と送信手段とを一体的
に組み込んで簡単に事故検出器を形成することができ、
かつ送信手段のための格別な電源が不要であることから
、電力設備の課電部に吊り下げ等することにより容易に
取付けられる。また受信手段とは無線で連結できること
から大地電位との絶縁が不要となり、高電圧設備にも簡
単な構成で支障なく適用できる。

【００１７】また、各事故検出器に係る識別信号を相互
に異なる信号とすることにより、受信側でいずれの事故
検出器が作動したか否かを容易に判定でき、これにより
事故点の特定が容易にできる。

【００１８】また、事故検出器の構成が簡単であること
から、変電所設備などの複雑な構成の電力設備に必要個
所に多数配設することが可能となり、しかも受信手段を
含む事故点判定装置は１台でもよいことから、全体とし
て簡単でかつ安価な装置となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００２０】第１図に本発明を適用してなる一実施例の
事故点標定装置の概要構成図を示す。本実施例は、変電
所内の母線１を鉄塔３に支持する碍子２からの地絡事故
検出及び地絡点標定に適用したものである。事故検出器
１００は変流器１０１と送信器１０２からなる。変流器
１０１は、碍子２に連結された母線１の課電部に電気的
に結合され、送信器１０２は変流器１０１と一体的に母
線１に吊り下げて設けられている。事故点判定装置２０
０は、受信器２１１とマルチフィルタ２１２と出力回路
２１３からなる受信部２１０と、判定部２２０とを含ん
で構成されている。　　送信器１０２の詳細構成は、第
２図に示すように、整流回路１１１と送信回路１１２と
発振回路１１３を含んでなる。整流回路１１１は変流器
１０１の二次側出力を整流する整流素子と充放電時間調
整用のコンデンサＣからなる。送信回路１１２は課電圧
防止用のツエナダイオ−ドＺＤを介してコンデンサＣの
端子電圧を取り込み、これを可変又は固定の分圧抵抗Ｒ
を介して所定電圧の駆動電源を得るようになっている。 また、送信回路１１２は発振コイルＬとトランジスタＴ
ＲＳと結合コンデンサＣｃを具備している。トランジス
タＴＲＳは搬送波発振を行うとともに、数ｍＷの電波を
発射する電力増幅の機能を有している。一方、発振回路
１１３は前記送信回路１１２と同一の電源で駆動される
水晶発振器又はＣＲ共振回路が適用されており、予め定
められた特定の識別周波数△ｆｋ（ｋ＝１，２，３，…
，ｎ）を発生するようになっている。ここで、ｋは事故
検出器１００の識別番号とする。この識別周波数△ｆｋ
は結合コンデンサＣｃを介して前記送信回路１１２に入
力され、前記搬送波を周波数変調（ＦＭ）するようにな
っている。これにより生じたＦＭ波の識別信号Ｓｋ（ｋ
＝１，２，３，…，ｎ）は発振コイルＬの中間タップか
らアンテナに導かれて空中に発射される。

【００２１】他方、事故判定装置２００は地上の中央監
視所等に設けられる。受信器２１１により受信された識
別信号Ｓｋは、マルチフィルタ２１２に導かれ、ここに
おいて△ｆｋに弁別される。弁別された△ｆｋは出力回
路２１３を介して判定部２２０に導かれる。判定部２２
０では入力された△ｆｋに対応する事故検出器１００を
、その識別周波数△ｆｋに基づいて割出し、事故点を判
定するようになっている。

【００２２】このように構成される実施例の動作につい
て次に説明する。第１図において、碍子２が健全な通常
時は母線１には実線の経路で電流Ｉが流れており、事故
検出器１００が吊り下げられている課電部に電流は流れ
ていない。しかし、碍子２に表面欠陥が発生したり、動
物や異物が付着して碍子２の絶縁が破れると、図示点線
の経路で地絡電流ｉが鉄塔３に流れ込む。この地絡電流
ｉは変流器１０１の二次電流に変換され、コンデンサＣ
を充電する。コンデンサＣの端子電圧が上昇し、これに
つれて分圧抵抗Ｒの分圧出力電圧が設定値を超えると、
送信回路１１２と発振回路１１３が駆動される。これに
より識別信号Ｓｋが発射される。この発射された識別信
号Ｓｋを受信した事故点判定装置２００は、その識別周
波数△ｆｋにより事故点（地絡点）を特定する。上述し
た事故検出器１００の動作タイミングを第３図に示す。 ｔ０時に、碍子２において地絡事故が発生し、地絡電流
ｉが流れはじめると、通常地絡保護リレ−が動作し、ｔ
１時間後にしゃ断器に引き外し指令が出る。これにより
しゃ断器が動作してｔ２時間後のＢ点でしゃ断が完了し
、地絡電流ｉは数サイクルで除去される。このとき、事
故検出器１００における整流回路１１１の出力電圧は第
３図のように上昇する。そして、分圧抵抗Ｒの出力電圧
が送信回路１１２と発振回路１１３の動作可能電圧（ス
レッシュレベル）Ｌｓに達したｔ３時に、それらが動作
して前述の識別信号Ｓｋの発射が開始される。ここで、
本実施例におけるスレッシュレベルＬｓは例えば、６〜
１０Ｖ程度である。なお、しゃ断完了のＢ点以降にあっ
ても、コンデンサＣの放電によりスレッシュレベルＬｓ
以上の駆動電圧がｔｃ時間分保持される。実験によれば
、Ｃ＝５０μＦのときｔｃ≒４サイクルであった。 したがって、地絡電流ｉが除去された後にも識別信号Ｓ
ｋが一定時間発射され続けるので、地絡電流ｉによるノ
イズ成分がなくなり、受信部２１０におけるＳ／Ｎが向
上する。

【００２３】上述したように、本実施例によれば、母線
１を支持する碍子が損傷等することにより地絡事故を、
その地絡電流によって送信器を駆動させて識別信号を発
射させ、これを受信して事故点を標定するようにしてい
ることから、次のような効果が得られる。

【００２４】まず、事故検出の識別信号を電波で出力す
るようにし、また無線送信器を事故電流によって駆動す
るようにし、通常時は無電源の待機状態にあるようにし
たことから、格別な動作電源が不要となる。この結果、
動作電源および事故検出出力に係る地上設備間との配線
が不要で、かつ高圧の対地絶縁対策がいらなくなり、事
故検出器を小形で安価なものとすることができる。

【００２５】また、事故検出器が小形で安価であること
から、電力設備の課電部に吊り下げ等により支持させて
設置でき、しかも変電所設備などの複雑な系統構成に対
しては、必要に応じてすなわち事故点標定したい部位に
応じて１００〜２００個でも配置が可能である。この場
合、事故検出器が配設される範囲は例えば１００ｍ×２
００ｍの大きな区域になるが、識別周波数△ｆｋを重畳
させたＦＭ電波を使用することにより、１ケの事故判定
装置で多数の事故検出器の動作の有無を区別して判定で
き、全体システムとしてもきわめて安価なものとするこ
とができる。

【００２６】また、巡視員又は目視モニタ機による事故
標定にくらべて信頼度が高く、かつ標定時間が短時間で
あることから、復旧操作が速やかに行える。

【００２７】なお、第１図実施例においては、事故検出
器１００を通常時は電流が流れることのない課電部に配
置したものについて示したが、本発明はこのような部位
に限らず、負荷電流が流れる課電部にも適用することが
できる。すなわち、地絡や短絡事故は通常の負荷電流の
数倍ないし１０数倍以上に達するから、整流回路１１１
や分圧抵抗Ｒの定数を設定することにより、事故電流以
上の電流が流れた時に送信回路１１２が動作するスレッ
ショ−ルドレベルＬｓになるようにすればよい。　　そ
こで、第４図に変電所の系統構成の一例を示し、これに
本発明に係る事故検出器１００を配置した例を示す。な
お、図中×印で示したものが事故検出器１００である。 第４図に示すように、送電又は受電用の２系統の母線１
が鉄塔Ａ３−Ａ２ア−ムと鉄塔Ａ２−Ａ１ア−ムに取付
けられた碍子２により対地絶縁され、変電所構内に引込
まれている。引込端（又は引出端）には電圧検出器４が
接続され、これによって母線１の保護リレ−回路やメ−
タ用の電圧デ−タが検出される。母線１は断路器５とし
ゃ断器６を介し、さらに断路器７Ａ又は７Ｂを介して母
線８Ａ又は８Ｂに分配されている。しゃ断器６と断路器
７Ａ，７Ｂ間の母線１は鉄塔Ｃ３−Ｃ２ア−ムとＣ２−
Ｃ１ア−ムに碍子２を介して対地絶縁支持されている。 母線８Ａと８Ｂはそれぞれ鉄塔Ｃ３−Ｂ３及びＣ１−Ｂ
１とＤ３−Ｃ３及びＤ１−Ｃ１に碍子２を介して支持さ
れている。２系統の＃１Ｌと＃２Ｌの母線１は同一の構
成とされ、図示では一方は母線Ａに他方は母線Ｂに接続
されて冗長系統を構成している。なお、鉄塔構成の平面
図を第５図に、立面図を第６図に示す。

【００２８】一方、しゃ断器６の両端子にはそれぞれ変
流器９と１０が設けられ、それらの出力は保護リレ−回
路１１，１２に入力されている。保護リレ−回路１１と
１２には表示器１３と１４が接続されており、表示器１
３と１４のいずれが動作したかにより、変電所外部又は
内部の事故かのブロック判定をするようになっている。 　　しかし、変電所内部事故であることが判っても、具
体的にどこの部位に事故が発生したのかを特定できなけ
れば復旧操作をすることができない。例えば、第４図構
成の場合、母線８Ａと８Ｂは断路器７Ａと７Ｂの開閉に
より系統構成が変わり、また＃１Ｌと＃２Ｌの回線は一
般に４〜６系統あり複雑である。したがって、母線故障
時は健全な回線を含めて一端停止し、事故母線等を見き
わめてから、健全母線８Ａ又は８Ｂに切替える緊急復旧
を行って停電を極小化するようにしている。

【００２９】そこで、事故点標定をきめ細かくかつ速や
かに行う必要があり、第４図例では、図中×印を付した
部位に第２図の事故検出器１００を配設して標定するよ
うにしている。なお、電圧検出器４やしゃ断器６等の地
上設置機器については、設置ラインに◎印で示した電流
センサ１２０を設け、検出電流を有線により事故点判定
装置２００に入力して標定するようにすることができる
。

【００３０】第７図に、第４図実施例の事故点標定装置
の機能ブロック図を示す。第１図又は第２図と同一符号
のものは同一機能構成を有するブロックである。各所に
配置された事故検出器１００にはそれぞれ異なる識別周
波数△ｆｋが割当てられている。したがって、△ｆ１〜
△ｆｎにより偏重された式Ｓ１〜ｎが事故点に応じて発
射される。これを地上に設けた１個の受信器２１１で受
け、マルチフィルタ２１２で△ｆ１〜△ｆｎを弁別し、
その結果を出力回路２１３にて取込む。また、複数の電
流センサ１２０の検出電流は電線又は光ファイバ等の有
線伝送路により検出信号として、それぞれ出力回路２１
３に取込まれる。一方、予め事故検出器１００を電流セ
ンサ１２０の配置マップ２２１を作成しておき、これと
出力回路２１３の内容とを判定回路２２２にて突合せ、
動作した事故検出器１００等を特定し、事故点標定結果
を表示器２２３に出力して例えば立体的に画像表示する
。

【００３１】他方、保護リレ−回路１１，１２の動作に
より内部故障表示器１４が動作し、この動作出力と前記
判定回路２２２のＡＮＤ条件が成立したとき、目視モニ
タ機を駆動して事故点を映像でとらえるようにすること
もできる。この場合、前記ＡＮＤ条件成立により位置標
定回路２３１を駆動し、予め定められた事故検出器位置
−目視モニタ部位の対応表デ−タ２３２に基づいて指令
回路２３４を駆動する。これにより目視モニタ機２３５
にモニタ部位指令を出し、電動雲台やズ−ムレンズを操
作して動作した事故検出器１００に係る課電部回りの状
況を撮像する。その映像信号は表示器２１３に出力表示
され、事故点回りの破損の有無や外観損傷チェックを行
うことができる。このようにして、事故点の探査・標定
が自動的に迅速に行える。なお、目視モニタ機２３５は
複数配置された事故検出器１００等をすべてカバ−する
ため、第５図に示したように必要に応じて２個所以上に
設ける。図中θ１，θ２は視野範囲である。

【００３２】上述の実施例では変電所に適用したものと
して説明したが、本発明は第８図に示した低圧級の配電
線にも適用できる。第８図の配電系統は、母線３０１か
ら分岐して複数の引出ししゃ断器ＣＢ１〜３が設けられ
、これらから配電線３０２〜３０４を介して負荷ＬＡ〜
ＬＣに電力を供給するようになっている。また、各配電
線３０２〜３０４は、適当な間隔ごとに設けられた断路
器ＬＳ１〜ＬＳ６によって複数の区間に分けられ、さら
に事故対策用として適宜区間を連結可能な連結断路器Ｔ
Ｓ１〜ＴＳ３が設けられている。通常の運用において断
路器ＬＳ１〜ＬＳ６は「閉」であり、連続断路器ＴＳ１
〜ＴＳ３は「閉」となっている。

【００３３】このような配電系統の連結断路器ＴＳ１〜
ＴＳ３の分岐部に図示のように変流器ＣＴ１とＣＴ２を
設け、これらのＣＴ１とＣＴ２の差動により前記実施例
と同様の送信器１０２を駆動させることにより、どの分
岐部の負荷側に事故が起きたかすぐ判る。その結果、事
故点を速くみつけることができるので、復旧操作を速や
かに行うことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
事故電流により送信手段を駆動して空中伝送の識別信号
を発射し、これを受信して事故点を標定するようにして
いることから、送信手段用の格別な電源が不要でかつ変
流器と一体的に組み合わせて課電部に取付けることがで
きる。その結果、変流器と送信手段とからなる事故検出
器の対地絶縁を考慮しなくてよいことから、事故検出器
が簡単かつ小形で安価なものとなり、事故点を標定した
い個所に全て配置しても安価なものとなる。

【００３５】また、空中伝送の識別信号により事故点の
位置を特定できるようにしていることから、受信手段を
含む事故点判定装置を１ヶ所に設置すればよく、全体と
して装置を小形で簡単なかつ安価なものとすることがで
きる。

【００３６】また、上記標定結果に連動させて、目視モ
ニタ機、例えばテレビカメラやサーモカメラによる外観
又は温度異常の監視を行なうことにより、事故点の特定
と外観点検を即時的に行なえる。これにより、復旧操作
を迅速に行なえるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概念構成図である。

【図２】第１図実施例の要部詳細図である。

【図３】第１図実施例の動作を説明するタイムチャート
である。

【図４】本発明の適用を説明するための一実施例の変電
所の系統構成図である。

【図５】第４図実施例変電所の要部平面図と立面図であ
る。

【図６】第４図実施例変電所の要部平面図と立面図であ
る。

【図７】第４図実施例の事故点標定装置の全体機能構成
図である。

【図８】本発明を低圧級配電系統に適用した一実施例の
構成図である。

【符号の説明】

１００　　事故検出器 １０１　　変流器 １０２　　送信器 １１１　　整流回路 １１２　　送信回路 １１３　　発振器 ２００　　事故点判定装置 ２１０　　受信部 ２１１　　受信器 ２１２　　マルチフィルタ ２１３　　出力回路 ２２０　　判定部 ２２１　　配置マップ ２２２　　判定回路 ２１３　　表示器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電力設備の課電部に流れる事故電流を
   駆動電源として所定の識別信号を空中に発射する送信手
   段を駆動し、該送信手段から前記識別信号が発射された
   ことを受信検知することにより、前記課電部に係る地点
   に事故が発生したことを標定するようにした事故点標定
   方法。
2. 【請求項２】　　前記課電部が対地絶縁体を介して接地
   支持された部位であり、前記対地絶縁体に係る地絡事故
   の発生を標定することを特徴とする請求項１記載の事故
   点標定方法。
3. 【請求項３】　　事故検出器と事故点判定装置とを含ん
   でなり、前記事故検出器は、電力設備の課電部に流れる
   電流を検出する変流器と、該変流器の二次電流を駆動電
   源とする送信器とを有してなり、前記送信器は前記二次
   電流が設定値以上のときに駆動されて所定の識別信号を
   空中に発射するものとされてなり、前記事故点判定装置
   は、前記識別信号を空中から受信する受信手段と、該受
   信された識別信号と予め定められている識別信号と事故
   点位置との関係に基づいて事故点を判定する判定手段と
   を有してなる事故点標定装置。
4. 【請求項４】　　事故検出器と事故点判定装置とを含ん
   でなり、前記事故検出器は、電力設備の課電部に流れる
   電流を検出する変流器と、該変流器の二次電流を駆動電
   源とする送信器とを有してなり、前記送信器は前記二次
   電流が設定値以上のときに駆動されて所定の識別信号を
   空中に発射するものとされてなり、前記事故点判定装置
   は、前記識別信号を空中から受信する受信手段と、該受
   信された識別信号と予め定められている識別信号と事故
   点位置との関係に基づいて事故点を判定する判定手段と
   、該判定手段により判定された事故点情報に基づいて目
   視モニタ機の視野を当該事故点に駆動させる目視モニタ
   機駆動手段と、該目視モニタ機の映像と前記事故点情報
   とを画像表示する表示手段とを有してなる事故点標定装
   置。
5. 【請求項５】　　前記二次電流の設定値が当該課電部に
   流れる地絡電流以上に設定されたことを特徴とする請求
   項３又は４記載の事故点標定装置。
6. 【請求項６】　　前記識別信号がＦＭ波の周波数を変え
   て識別可能に形成されたことを特徴とする請求項３又は
   ４記載の事故点標定装置。
7. 【請求項７】　　変流器と該変流器の二次電流を駆動電
   源とする送信器とを有してなり、前記送信器は所定の識
   別信号を空中に発射するものとされ、かつ前記二次電流
   が設定値以上のときに駆動するものとされてなる事故検
   出器。