JPH0474971A - 配電系統の地絡検出装置 - Google Patents

配電系統の地絡検出装置

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JPH0474971A
JPH0474971A JP2187628A JP18762890A JPH0474971A JP H0474971 A JPH0474971 A JP H0474971A JP 2187628 A JP2187628 A JP 2187628A JP 18762890 A JP18762890 A JP 18762890A JP H0474971 A JPH0474971 A JP H0474971A
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雅之 森川
Hiroshi Haga
博 芳賀
Tadashi Miyano
宮野 正
Toshihiro Nakamura
俊洋 中村
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Hitachi Ltd
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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】 本発明は配電系統の地絡事故検出方式に関するものであ
る。
B9発明の概要 本発明は、配電線を支持体に絶縁支持すると共に、前記
支持体を接地してなる配電系統において、前記支持体を
接地する接地系に流れる電流を差動的に検出することに
より、 地絡電流のみを検出して、該当地絡箇所のみの地絡を検
出できる地絡検出方式を得る。
C1従来の技術 第4図は配電線の支持構造を示すもので、1は電柱で、
木製もあるが最近はほとんどコンクリート製である。2
は腕金(アーム)、3はアームタイ、4,5.6は碍子
、7は金属バンドである。
8は金属導体で、種々のタイプがあるか、ここではキャ
ップタイプの例で示している。9は架空地線で、金属導
体8によって支持される。10,11.12は3相の高
圧配電線で、それぞれ碍子4゜5.6を介して腕金2に
支持される。13,14゜15は碍子、16,17.1
8は低圧電灯線で単相3線式となっており、このうち1
6は接地されていて共同地線となっている。19はトラ
ンス用腕木、20は絶縁体、21は単相トランスであり
、1次巻線22が高圧電線10〜12のうち2本に接続
され、2次巻線23はセンタータップが低圧電灯線16
に接続され、他は低圧電灯線17,18に接線されてい
る。24は単相トランス21のケースである。25a〜
25eは接地線で大地26に接続されており、まとめて
接地線25とする。
大地26の接地インピーダンスは、通常、数十オーム程
度である。
第5図は碍子4で地絡した場合の例を示す地絡電流の経
路図で、高圧電線10〜12の対地静電容量(図示せず
)に流れる電流は無視して表現している。
第5図において28は第1図の電柱1とは別の電柱の接
地線で、架空接地線9と共同地線16に接続されている
。29は高圧配電線の電源を示しており、片端は中性点
インピーダンス30を経由して大地27に接続される。
また、第5図においてGFは地絡が発生したことを示す
ものである。
ig+は電源29から流れ出る電流で、実際には高圧電
線10から図示しない負荷に電流が流れるが、意味がな
いので負荷はないものとして説明する。
すなわち、i6+は地絡によって生じた電流と解しても
よい。ちなみに平常時のio+は零とする。
i6□は地絡GFによって流れる地絡電流であり、je
tに等しい。ie3〜174はi6□の分流電流である
。第5図では電柱が2本の場合について示しているが実
際にはもっと多く、かつ地絡GFで架空地線9.高圧配
電線10.接地線25.28及び図示しない全ての接地
線に地絡電流が分流し、単に接地線に変流器を設置して
碍子の接地を検出しようとしても容易に検出できないこ
とが判る。
第6図は低圧電灯線の負荷電流の流れを示すもので、説
明を容易にするために、電柱が2本の場合を示している
第6図において31は低圧電灯線16と17間にある負
荷である。i+−i+4は負荷31に流れる電流の様子
を示すものである。図より、次のことが明確である。
11”’12=j3=j4=j5=j14  ・・・(
1)ie−ia−i++        ・・・・・・
(2)i 7= i +o= i 12       
−・・・(3)i5=i6+i7+ig       
、−= (4)i +3= i +++ i 12  
      ・・・・・・(5)i 14= i 9+
 i 13        ・・・・・・(6)第6図
からも明らかなように、地絡が発生していなくても各接
地線には低圧電灯線の負荷電流が流れている可能性があ
り、各接地線に変流器を設置しても、第5図で説明した
ように、碍子の地絡の検出は容易でないことが判る。
第7図は現実には使用されていないが、例えば碍子4に
変流器CTを設置した例を示す。この様にすれば、高圧
電線9とアーム2間には通常電流が流れていないが、地
絡が発生すれば変流器CTで地絡電流を検出して、図示
しない検出器で地絡を検出する事が可能である。しかし
、碍子4は高さも10cm位のオーダーの物であり、そ
こに変流器CTをかぶせると逆に変流器CT経由で地絡
を発生させる危険が生じるので現実的ではなく、実際に
使用されていない理由の一つである。
D3発明が解決しようとする課題 高圧配電線の碍子の地絡検出は、変電所の地絡方向継電
器の動作により、まず地絡回線が判明する。その後再閉
路継電器が動作し、区分開閉器を順投して行くことから
区分開閉器単位での地絡範囲が判明する。しかし、区分
開閉器の1区間の電柱数は少ない所で10本弱から多い
所で300〜400本程度の所もあり、目視で地絡点を
発見するのは非常に時間がかかり、電力供給の点から問
題であった。
また、碍子地絡しても再閉路した場合には地絡回復して
いる場合がある。この場合、地絡した碍子はまたいつ何
時地絡するかもわからず非常に不安定な状態となってお
り、地絡回線の判明だけでは地絡した電柱を判別するの
は至難の技であり、実質上あきらめざるを得ないのが現
状である。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、該当地絡個所のみを即座に判別でき、電力供給の
安定化を可能にした配電系統の地絡検出方式を提供する
ことである。
E1課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するために、配電線と架空地
線を支持体に絶縁支持すると共に、前記架空線と接地線
からなる接地系により前記支持体を接地してなる配電系
統において、前記接地系の接地線に流れる電流を一対の
変流器により差動的に検出すると共に、これらの変流器
の検出電流の差が所定の設定値以上になったことを条件
に前記配電線の地絡を検出する。
また、配電線と架空地線を支持体に絶縁支持すると共に
、前記架空地線と接地線からなる接地系により前記支持
体を接地してなる配電系統において、前記接地系の接地
線に往復電流流路を形成し、この往復電流流路を変流器
の1次側で差動的に検出すると共に、前記変流器の2次
電流が所定の設定値以上になったことを条件に前記配電
線の地絡を検出する。
F、実施例 以下に本発明の実施例を第1図〜第3図を参照しながら
説明する。
第1図は本発明の実施例による配電系統の地絡検出方式
を示し、32a、32bは電柱1に配線された接地線2
5系統において互いに差動的に配設された変流器、具体
的には第2図に示すように配設されており、かつ電流検
出器34aに接続されている。33a、33bは他の電
柱に配線された接地線28に互いに差動的に配設された
変流器、34bは電流検出器である。
i +oo、  i +o+は接地線25に流れる電流
で、変流器32a、32bの一次電流になる。1102
+i 103はそれぞれ変流器32a、32bの二次電
流である。1104+  1105は変流器33a、3
3bの一次電流になり、1106+’l。7は変流器3
3a。
33bの二次電流である。電流検出器34a、34bは
検出器34a、34bに流入する電流が予め設定された
値である設定値Sを越えた場合に出力を発する。
いま、第5図に示すような地絡電流と第6図に示すよう
な負荷電流が流れたとすると、i +oo= i 63
  i ++      ・・・・・・(7)i +o
+= i l+4+ i z      −−(8)と
なる。ここで、各変流器32a、32b、33a33b
の変流比をKcアとすると、 i+oz=Kct(is3 i++)  −−(9)i
+o3=Kcr(is<+i++)  −−(10)と
なる。地絡点GFに流れ込む電流の和は、i I02+
 i +o3−Kct(i a3+j e4)・・(1
1)となり、この値が設定値Sを越えれば地絡発生した
電柱の接地線25で地絡検出することが出来る事になる
。また、 i +o4= i 70+ i s      ・・・
・・・(12)i +os=  i 70  i e 
    −・・・(13)i、。a=Kct(i7゜+
16)   ・・・(14)i 107=KcT (−
i 70  i a) −−(15)となる。この場合
、電流検出器34bに流入する電流の和は、 i +os+ i 107= 0        ・・
・・・・ (16)となり、地絡が発生していない電柱
の接地線28では地絡発生を検出しない事になる。
以上の如く、本方式によれば、式(11)から明らかな
ように、地絡が発生した電柱の電流検出器34aでは低
圧電灯線の負荷電流が影響を受ける事なく地絡検出でき
、また、式(16)から明らかなように、地絡が発生し
ない電柱の電流検出器34bでは、他の電柱の地絡電流
や低圧電灯線の負荷電流の影響も受けない事がわかる。
第3図は本発明の他の実施例による配電系統の地絡検出
方式を示すもので、本方式は一次差動検出としたもので
ある。すなわち、接地線25を折り曲げ、この接地線2
5に流れる電流による誘導磁束を差動的にし、1個の変
流器32で2つの電流を差動的に検出して1個の電流検
出器35で地絡を検出するようにする共に、他の接地線
28も折り曲げて、この接地線28に流れる電流による
誘導磁束を差動的にし、1個の変流器33により2つの
電流を差動的に検知し、この変流器の二次電流を1個の
電流検出器36で検出するようにしたものである。
第3図の方式によれば、1108+  1109は変流
器の2次電流であり、 i +og= KCT (i +oo+ i +o+)
=Kct (i 63  i +++ i 64+i 
++)−Kct (i e3+1114)  > O−
(17)i +oa=Kct (i ++o+j ++
+)=Kct (i 70+ i 6+ i 70+ 
i e)=0         ・・・・・・(18)
となり、第1図のものと同様な効果が得られる。
なお電柱には接地線以外でキャップと大地が電気的に接
続されている場合がある(電柱の洩れ電流分によるリー
ク抵抗)。このような場合、第1図の方式では影響は受
けないが、第3図の方式では誤差として電流検出器35
.36に流れ込む電流が第1図の場合とは異なる。この
場合でも設定値Sの値を適当に選定する事により、第1
図のものと同一の効果が得られるものである。
G発明の効果 本発明は、上述の如くであって、配電線と架空地線を絶
縁支持する支持体の該当接地系の地絡事故のみを個々に
検出できるようにしたから、停電区間の範囲の極少化や
停電時間の短縮化ができる高信頼性の配電系統の地絡検
出方式を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による配電系統の地絡検出方式
を示す回路図、第2図は第1図の方式における変流器の
取付例を示す概略図、第3図は本発明の他の実施例によ
る配電系統の地絡検出方式を示す回路図、第4図は支持
体である電柱の接続例を示す説明図、第5図は地絡電流
の経路図、第6図は負荷電流の経路図、第7図は変流器
の接地例を示す概略図である。 1・・・支持体である電柱、4〜6・・・碍子、9・・
・架空地絡、10〜12・・・高圧配電線、13〜15
・・・碍子、16〜18・・・低圧電灯線、25.28
・・・接地線、32a、32b、33a、33b−・・
変流器、34a、34b、35.36−・・電流検出器
。 第1図 矢先液/1地垢積山博入゛ 25、28−−−−Ji+ζ碌 32a、32b、33a、33b−4九滉34a、34
b−−−[&FLjii%第3図 #:、め仮装じ4列めkl各蹟出方N 第6図 頂#電赤j格路図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)配電線と架空地線を支持体に絶縁支持すると共に
    、前記架空線と接地線からなる接地系により前記支持体
    を接地してなる配電系統において、前記接地系の接地線
    に流れる電流を一対の変流器により差動的に検出すると
    共に、これらの変流器の検出電流の差が所定の設定値以
    上になったことを条件に前記配電線の地絡を検出するこ
    とを特徴とする配電系統の地絡検出方式。
  2. (2)配電線と架空地線を支持体に絶縁支持すると共に
    、前記架空地線と接地線からなる接地系により前記支持
    体を接地してなる配電系統において、前記接地系の接地
    線に往復電流流路を形成し、この往復電流流路を変流器
    の1次側で差動的に検出すると共に、前記変流器の2次
    電流が所定の設定値以上になったことを条件に前記配電
    線の地絡を検出することを特徴とする配電系統の地絡検
    出方式。
JP2187628A 1990-07-16 1990-07-16 配電系統の地絡検出装置 Expired - Lifetime JPH073448B2 (ja)

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