JPH0530646A - 配電線の地絡故障区間検出方法及び地絡故障区間検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地絡情報を判定する場合、本来基本波成分が大
部分である零相電流Ｉ0 そのものの大きさを判定してい
ると、故障点で絶縁破壊とその回復を頻繁にくりかえす
ような地絡（間欠弧光地絡）では、基本波が大部分であ
るような地絡電流（零相電流）が常に現れるとは限らな
いので、地絡故障が発生しても基本波成分が少ないため
適確な判断がつきにくく誤判定につながる場合が多くあ
った。この発明の目的は、かかる誤判定をなくすことで
ある。 【構成】配電線の各区間の端の測定点において各相電流
を検出し、各相電流に基づいてフィルタリングにより零
相高調波成分Ｉ⁽ⁿ⁾ を求め、地絡の判定を行う。地絡を
判定した時は、所定相の電圧Ｖab, Ｖ0,Ｖa などを基準
として、零相電流Ｉ0 の基本波成分Ｉ0 ⁽¹⁾ との位相差
θを求め、その位相差θの各測定点にわたる分布から地
絡故障点を容易に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配電線上の一定区間ご
とに設けた端末局において配電線の電流を測定すること
により、地絡情報及び方向地絡情報を検出して配電線の
地絡故障区間を検出することができる配電線の地絡故障
区間検出方法及び地絡故障区間検出装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】配電線は、変電所から需要家までの間に
設置される電線路であり、一般に１つの変電所から多数
本の配電線が引き出される。各配電線には、変電所内に
設けられる送り出し用遮断器の他、変電所外において一
定間隔ごとに区分開閉器が設けられている。

【０００３】配電線の途中において地絡等の事故が起こ
ると、遮断器が開路され、それに応じて区分開閉器も開
路され、配電線が保護されるが、この場合、地絡故障の
原因究明をし地絡区間以外にすみやかに電力供給を行う
ために地絡故障区間がいずれにあるかを検出することが
重要である。そこで、従来においては、配電線の一定間
隔ごとに端末局（区分開閉器と同じ場所に設けてもよ
く、別の場所に設けてもよい。また、区分開閉器の数と
一致していなくてもよい）を設けていた。

【０００４】この端末局は、各相（ａ，ｂ，ｃ相）の電
流を測定する３つの電流センサと、各相電圧を測定する
３つの電圧センサとを有し、３つの電流センサから零相
電流Ｉ0 を算出し、３つの電圧センサから零相電圧Ｖ0
を算出し、「零相電流Ｉ0 及び零相電圧Ｖ0 が発生して
いることと、零相電流Ｉ0 と零相電圧Ｖ0 との位相差を
算出すること」により端末局内において地絡情報と方向
地絡情報とを判定して親局に送信し、親局は、変電所の
存在する方向に地絡を検出した端末局と負荷の存在する
方向に地絡を検出した端末局との間に位置する区間を地
絡故障区間であるとしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記地絡情報を判定す
る場合、基本波成分が大部分である零相電流そのものの
大きさを判定していたのであるが、地絡が発生しても、
基本波成分が大部分であるような地絡電流（零相電流）
が常に現れるとは限らない。というのは、ケーブル配電
線に生じる地絡故障のように故障点で絶縁破壊とその回
復を頻繁にくりかえすような地絡（間欠弧光地絡）で
は、地絡電流の高調波成分が増加し、基本波成分は相当
少なくなっている。したがって、従来のように、零相電
流（基本波成分）の大きさにより判定していたのでは、
地絡故障が発生しても基本波成分が少ないため適確な判
断がつきにくく誤判定につながる場合が多くあった。

【０００６】本発明の目的とするところは、従来と比べ
て、より確実に地絡判定をすることができ、かつ、地絡
が判定された場合には、地絡故障区間を容易に知ること
ができる配電線の地絡故障区間検出方法及び地絡故障区
間検出装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の配電線の地絡故障区間検出方法は、
配電線を複数区間に区分し、各区間の測定点において配
電線の各相電流を検出し、これらの検出電流に基づいて
零相電流を求め、その零相電流の高調波成分がしきい値
を超えた場合に、零相電流の基本波成分と、当該測定点
で得られる配電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電圧、正
相電圧、逆相電圧若しくは零相電圧又は所定の２相間の
線間電圧との位相差を算出し、配電線に沿って各測定点
において算出された前記位相差の分布を求め、位相差が
ほぼ１８０°転換する測定点同士の間に存在する区間を
地絡故障区間として決定する方法である。

【０００８】請求項２記載の配電線の地絡故障区間検出
方法は、零相高調波成分の算出を、各相電流の高調波成
分の算出後、合算して行うようにした方法である。上記
の目的を達成するための請求項３記載の配電線の地絡故
障区間検出装置は、複数区間に区分された配電線の各区
間に端末局を配置し、各端末局には当該端末局で得られ
たデータを送信する送信手段が設けられ、さらに、前記
端末局からデータを受信するための親局を配置し、端末
局には次の手段(a) 〜(g) のうち手段(a) を、親局には
手段(g) を設け、他の手段(b) 〜(f) は端末局又は親局
のいずれかに設けたものである。(a) 各区間の測定点に
おいて配電線の各相電流を検出する電流センサ、(b) 電
流センサの検出電流に基づいて零相電流を求める零相電
流検出手段、(c) その零相電流の高調波成分を算出する
手段、(d) その零相電流の基本波成分を算出する手段、
(e) 前記(c) の手段により算出された零相高調波成分を
しきい値と比較し、しきい値を超えている場合に、地絡
故障のあることを判定する地絡判定手段、(f) 地絡判定
手段により地絡と判定された場合に、前記(d) の手段で
求められた零相電流の基本波成分と、当該測定点で得ら
れる配電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電圧、正相電
圧、逆相電圧若しくは零相電圧又は所定の２相間の線間
電圧との位相差を算出する位相差算出手段、(g) 各端末
局の算出手段により検出された前記位相差のデータに含
まれる前記位相差の分布に基づいて、位相差がほぼ１８
０°異なる端末局群を区別し、これら区別された端末局
群のうち互いに隣接する端末局の間に存在する区間を配
電線の地絡故障区間として決定する地絡故障区間決定手
段。

【０００９】請求項４記載の配電線の地絡故障区間検出
装置は、請求項２記載の方法により零相高調波成分を算
出する手段を有していることのほかは、請求項３の地絡
故障区間検出装置と同じ構成をとる。

【００１０】

【作用】前記請求項１〜４記載の発明によれば、零相高
調波成分の変化を検出することにより配電線の地絡故障
を検出することができ、配電線に地絡故障が発生したと
きは、零相電流の基本波成分と、当該測定点で得られる
配電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電圧、正相電圧、逆
相電圧若しくは零相電圧又は所定の２相間の線間電圧と
の位相差θが地絡故障点と端末局との位置関係によって
約１８０°逆転することを利用して、送電端の存在する
方向に地絡点を検出する端末局群と、送電端の存在する
方向と反対の方向に地絡点を検出する端末局群とを区別
し、これら区別された端末局のうち互いに隣接するもの
の間に位置する区間を配電線の地絡故障区間として決定
することができる。

【００１１】このことを詳細に説明する。図２は３相の
配電線を示す図であり、例えばａ相において地絡故障
（地絡抵抗Ｒｇ）が発生しているとする。図３は、対称
座標法を用いたよく知られた等価回路を示している。図
３において、電源Ｅa は正相回路にのみ現れ、零相回
路、逆相回路には現れない。零相回路には中性点抵抗Ｒ
ｎが存在するが、この抵抗値は対地インピーダンスより
も十分大きく無限大としてもよい。地絡故障点から見た
電源側のインピーダンス及び地絡故障点から見た負荷側
のインピーダンスは、対地静電容量Ｃ1,Ｃ2 で決定され
る。地絡抵抗は等価的には３Ｒｇとなり、等価地絡電流
（１／３）Ｉｇが流れる。この電流は、正相回路、逆相
回路においてはインピーダンスの小さい電源側を流れる
が、零相回路においては地絡故障点から見た電源側のイ
ンピーダンス及び地絡故障点から見た負荷側のインピー
ダンスに応じて地絡故障点で分流する。

【００１２】なお、地絡設定点の両側に存在する端末局
に設けられた電流センサをＣＴ1,ＣＴ2 とする。地絡の
ない正常時においては、零相電流Ｉ0 は０、逆相電流Ｉ
2 は０であり、正相電流Ｉ1 は、 Ｉ1 ＝ｊωＣ2 Ｅa となる。

【００１３】地絡発生時においては、地絡点の零相電圧
Ｖ0 は、 Ｖ0 ＝−Ｅａ／（１＋３ｊωＣＲｇ） で表され、地絡電流は、 Ｉｇ＝ｊωＣＥａ／（１＋３ｊωＣＲｇ） で表される。ここに、 Ｃ＝Ｃ1 ＋Ｃ2 である。零相電流Ｉ0 、正相電流Ｉ1 及び逆相電流Ｉ2
は、電流センサＣＴ1 で検出されるものは、 Ｉ0 ＝Ｃ1 Ｉｇ／３Ｃ (1) Ｉ1 ＝ｊωＣ2 Ｅa ＋Ｉｇ／３ Ｉ2 ＝Ｉｇ／３ であり、電流センサＣＴ2 で検出されるものは、 Ｉ0 ＝−Ｃ2 Ｉｇ／３Ｃ (2) Ｉ1 ＝ｊωＣ2 Ｅa Ｉ2 ＝０ である。

【００１４】前記(1) 式と(2) 式から、地絡発生時に
は、電流センサＣＴ1 とＣＴ2 は、何らかの大きさの零
相電流を検出することになる。ここで、特定の次数ｎの
高調波成分（高調波成分を表すときには、添字⁽ⁿ⁾ を付
す）に着目すると、電源Ｅａは基本波のみを供給するも
のであるから、 Ｅａ⁽ⁿ⁾ ＝０ とおいてもよい。逆に、地絡点は高調波発生源となる。
特に、ケーブル配電線に生じる地絡故障のように、故障
点で絶縁破壊とその回復を頻繁にくりかえすような地絡
（間欠孤光地絡）であるとき、地絡電流は針状波とな
り、多量の高周波成分が含まれる。したがって、高調波
成分に着目した等価回路は図１のようになる。

【００１５】図１において、地絡のない正常時において
は、零相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ 、正相高調波成分Ｉ1
⁽ⁿ⁾ 、逆相高調波成分Ｉ2 ⁽ⁿ⁾ は、電源に高調波成分
が含まれていないと、すべて０となる。地絡時には、零
相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾、正相高調波成分Ｉ1 ⁽ⁿ⁾ 及び逆
相高調波成分Ｉ2 ⁽ⁿ⁾ は、電流センサＣＴ1 で検出され
るものは、電源電圧の高調波成分Ｅａ⁽ⁿ⁾ ＝０であるか
ら、 Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ ＝Ｃ1 Ｉｇ⁽ⁿ⁾ ／３Ｃ (3) Ｉ1 ⁽ⁿ⁾ ＝Ｉｇ⁽ⁿ⁾ ／３ Ｉ2 ⁽ⁿ⁾ ＝Ｉｇ⁽ⁿ⁾ ／３ であり、電流センサＣＴ2 で検出されるものは、 Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ ＝−Ｃ2 Ｉｇ⁽ⁿ⁾ ／３Ｃ (4) Ｉ1 ⁽ⁿ⁾ ＝０ Ｉ2 ⁽ⁿ⁾ ＝０ である。

【００１６】前記(3) 式と(4) 式から、地絡時には、何
らかの大きさの零相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ が現れることに
なる。そこで、この零相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ の変化に着
目して、地絡の発生を検出すれば、高い感度で地絡を検
出することができる。また、地絡を検出した後は、前記
(1) 式と(2) 式から分かるように、地絡故障点と測定点
との位置関係によって、零相電流の位相が逆転すること
に着目する。すなわち、端末局Ｔ１と端末局Ｔ２とで共
通の位相を有する要素、例えば当該測定点で得られる配
電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電圧、正相電圧、逆相
電圧若しくは零相電圧又は所定の２相間の線間電圧をと
って、それと零相電流の基本波成分との相対位相差を算
出し、親局に送信するようにすれば、親局には、各端末
局から受信されたデータに含まれる前記零相電流の基本
波成分との位相差の分布に基づいて、送電端の存在する
方向に地絡点を検出する端末局群と、送電端の存在する
方向と反対の方向に地絡点を検出する端末局群とを区別
できるので、これら区別された端末局のうち互いに隣接
するものの間に位置する区間を配電線の地絡故障区間と
して決定することができる。

【００１７】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図４は、配電系統図であり、配電用変電所１に
はΔ−Δ結線の変圧器１１が備えられており、変圧器１
１により６．６ｋＶに降圧された電力が前記変電所１内
に設けられた遮断器３ａ，３ｂ，・・・・を通して配電線４
ａ，４ｂ，・・・・に供給される。配電線４ａ，４ｂ，・・・・
には、需要家に対して電力を分配するためのＹ−Ｙ結線
の変圧器５a1，５a2，・・・・，５b1，５b2，・・・・が接続さ
れ、各変圧器５a1，５a2，・・・・の近傍に端末局７a1，７
a2，・・・・，７b1，７b2，・・・・が設けられている。

【００１８】各端末局７a1，７a2，・・・・はすべて同じ構
成を有し、各相の電流を検出するＣＴ1,ＣＴ2,ＣＴ3 か
ら取り出される各相電流情報と、変圧器５a1，５a2，・・
・・から取り出されるａｂ相間の線間電圧情報（このａｂ
相間の線間電圧は端末局の駆動電源用に利用されるもの
を流用するものであり、電圧センサは特に新しく設ける
必要はない）とに基づいて零相電流Ｉ0 、正相電流Ｉ1
、逆相電流Ｉ2 、零相電流Ｉ0 の高調波成分及び零相
電流Ｉ0 の基本波成分と線間電圧Ｖabとの位相差θ等を
算出し、地絡、短絡又は断線の判定を行う演算処理部７
１と、演算処理部７１によって得られた判定結果を４ビ
ットのデータにして親局９（図８参照）に送信する送信
部７２とを備えている。

【００１９】演算処理部７１は、図５に示すように、零
相電流の値を算出する加算回路716と、ａ相電流Ｉa の
値をサンプリングするサンプルホールド回路711 と、ｂ
相電流Ｉb の値をサンプリングするサンプルホールド回
路712 と、ｃ相電流Ｉc の値をサンプリングするサンプ
ルホールド回路713 と、零相電流Ｉ0 の値をサンプリン
グするサンプルホールド回路714 と、線間電圧Ｖabの値
をサンプリングするサンプルホールド回路715 とを有
し、それぞれサンプルホールドされた値を時間順に並べ
て送り出すマルチプレクサ720 と、マルチプレクサ720
から出力されるデータをＡ／Ｄ変換する変換回路730
と、Ａ／Ｄ変換されたデータをディジタル演算して線間
電圧Ｖab、各相電流Ｉa,Ｉb,Ｉc 、零相電流Ｉ0 、正相
電流Ｉ1 、逆相電流Ｉ2 の大きさ、零相電流Ｉ0 の高調
波成分および基本波成分を算出するとともに、線間電圧
Ｖabと零相電流Ｉ0 の基本波成分との位相差θを算出す
る算出回路740 と、算出回路740 の算出データに基づい
て地絡、短絡又は断線の判定を行う判定回路750 とを有
する。

【００２０】さらに、演算処理部７１は、線間電圧Ｖab
の１周期ごとに基本波パルスを発生させる基本波パルス
発生回路760 と、このように発生したパルスを所定の分
周比率（例えば１／１２倍）で分周する分周器761 と、
分周器761 の分周比をサンプルホールド回路の数で割っ
たさらに細かな分周比率（例えば１／６０倍）で分周す
る分周器762 と、分周器762 の出力パルスに基づいてサ
ンプルホールド回路711 〜715 に切換え制御信号を供給
する切換え制御器763 とを有し、算出回路740は分周器7
61 の出力パルスを同期信号として算出処理を行ってい
る。

【００２１】算出回路740 が電流や電圧の大きさと位相
角を算出する方法は、従来公知の方法を使用できる。例
えば、１周期にわたるフーリエ正弦成分とフーリエ余弦
成分とを求め、両方の成分の二乗平均をとることによっ
て大きさを求めることができる。また、フーリエ正弦成
分とフーリエ余弦成分との比のｔａｎ^-1をとることによ
り位相角を求めることができる。また、高調波成分を算
出するには、例えば、零相電流Ｉ0 に対してフィルタ演
算 Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ ＝（１／Ｔ）∫Ｉ0 exp( -jnωt)dt 〔０＜ｔ＜Ｔ〕 を行い、高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ を求めればよい。

【００２２】同様にして、ｎ＝１のときのＩ0 ⁽¹⁾ を求
めれば零相電流の基本波成分が得られる。さらに、上の
例は、特定の単一次数の高調波成分を求めるものであっ
たが、２つ以上の特定の次数の高調波成分（例えばｎ＝
９，１２，１５のように３の倍数を選ぶことが好まし
い。）をそれぞれ求め、実効値 Ｉ0 ^(HF) ＝（Ｉ0 ⁽⁹⁾²＋Ｉ0 ⁽¹²⁾² ＋Ｉ0 ⁽¹⁵⁾² ）^1/2 を算出して、しきい値を超えているかどうかを判定して
もよい。このように多数の次数の高調波成分を加味する
ことにより、単一の次数の高調波成分のみを判定すると
きよりも、検出感度を向上させることができる。

【００２３】判定回路750 の行う地絡、短絡、断線判定
の手順を表わすフローチャートを図６に示す。図６によ
れば、判定回路750 は、算出回路740 から供給される各
種データに基づいて、短絡判定（ステップ(1) ）を行
い、短絡と判定されれば短絡を表わす符号“０００１”
を送信部７２に送出する。短絡判定手法は、公知の手法
を採用することができる。

【００２４】短絡でないと判定されれば、断線判定（ス
テップ(2) ）を行い、断線と判定されれば、断線を表わ
す符号“００１０”を送出する。断線判定手法について
も公知の手法を採用することができる。断線でもないと
判定されれば、地絡判定（ステップ(3),(4) ）を行う。
ステップ(3) では、零相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ を閾値ｋ
⁽ⁿ⁾ と比較し、が閾値ｋ⁽ⁿ⁾ を越えていれば、ステップ
(4)において線間電圧Ｖabと零相電流Ｉ0 の基本波成分
Ｉ0 ⁽¹⁾ との位相差θが、３６０°を８等分した領域
Ｉ，II，・・・・，VIII（図７参照）のいずれに入るのか判
定し、ステップ(7) において対応する符号を送出する。
例えば０＜θ≦π/4であれば領域Ｉに入るので符号“１
０００”を送出する。π/4＜θ≦π/2 であれば領域II
に入るので符号“１００１”を送出する。なお、このス
テップ(3),(4) での地絡判定は１線地絡を判定を意味
し、２線地絡、３線地絡の場合は、ステップ(1) の短絡
判定により判定できるので、ステップ(3),(4) で２線地
絡、３線地絡を判定することはない。

【００２５】地絡がないと判定されればステップ(8) に
おいて故障なしの符号“００００”を送出する。送信部
７２は判定回路750 から受け取った符号を、親局９に、
無線、光、赤外線等の媒体を通して送信する（ステップ
(9) ）。親局９は、図８に示すように受信部９１と、故
障区間決定部９２とからなるものである。

【００２６】親局９の故障区間決定部９２は各端末の送
信部７２から無線、光、赤外線等の媒体を通して受け取
った符号に基づき、どの区間において地絡があったのか
を判定する。その判定の手法は、次のとおりである。図
９に示すように配電線に沿って端末局７a1，・・・・，７a6
が配列されている場合を想定する。

【００２７】端末局７a3と端末局７a4との間で１線地絡
故障が発生した場合（図９参照）、地絡点より送電側の
端末局７a1，７a2，７a3から送られてくる線間電圧Ｖab
と零相電流Ｉ0 の基本波成分Ｉ0 ⁽¹⁾ との位相差θを示
す領域は同じ領域であるか又は互いに隣接する２つの領
域である（例えば図７の領域Ｉ及びVIIIとする）。とこ
ろが、地絡点より負荷側の端末局７a4，７a5，７a6から
送られてくる線間電圧Ｖabと零相電流Ｉ0 の基本波成分
Ｉ0 ⁽¹⁾ との位相差θを示す領域は、領域Ｉと比較して
約１８０°ずれた領域（図７の領域ＶとIV）である。し
たがって親局９は、位相差の領域が大きくずれた場合の
前後の端末局７a3と端末局７a4との間で地絡故障が発生
していることが分かる。このように、全方位を８つの領
域に分割したので、端末局と親局との送信回線は、位相
角がこれら８つの領域のいずれの領域に入るのかを示す
データを送ればよい。したがって、位相角のデータをそ
のまま送る必要がなく、送信回線の容量の増大を防ぐこ
とができる。また送信回線の容量が決まっているなら
ば、他のデータの割り当てる容量を増やすことができ
る。

【００２８】以上、実施例に基づき本発明を説明してき
たが、本発明は前記の実施例に限定されるものではな
い。前記の実施例では、ａｂ相間の線間電圧Ｖabを使用
していたが、いずれかの相の電圧、正相電圧、逆相電圧
若しくは零相電圧の位相と比較してもよい。この場合、
電圧センサは既設のものを流用できないので、専用のも
のを１つないし３つ設ける必要がある。

【００２９】また、図７によれば、全方位を８つの領域
に分割しているが、隣接領域へのオーバーラップを考慮
すれば、少なくとも５つの領域に分割されていれば実用
可能である。さらに、前記の実施例では、零相電流から
高調波成分を算出したが、特定の高調波次数ｎに対し
て、次の式 Ｉa ⁽ⁿ⁾ ＝（１／Ｔ）∫Ｉa exp( -jnωt)dt 〔０＜ｔ＜Ｔ〕 Ｉb ⁽ⁿ⁾ ＝（１／Ｔ）∫Ｉb exp( -jnωt)dt 〔０＜ｔ＜Ｔ〕 Ｉc ⁽ⁿ⁾ ＝（１／Ｔ）∫Ｉc exp( -jnωt)dt 〔０＜ｔ＜Ｔ〕 を用いて各相電流の高調波成分を求め、式 Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ ＝Ｉa ⁽ⁿ⁾ ＋Ｉｂ⁽ⁿ⁾ ＋Ｉｃ⁽ⁿ⁾ を用いて零相高調波成分Ｉ0 ⁽ⁿ⁾ を求めてもよい。

【００３０】また、前記の各実施例では、端末局７a1，
７a2，・・・・，７b1，７b2，・・・・に算出回路740 、判定回
路750 が設けられていたが、親局９に設けてもよい。こ
の場合は端末局の送信部７２は、測定した電流のデータ
を親局９に送信することになり、親局で各端末局のデー
タを集めて判定することとなる。このほかに、本発明の
要旨を変更しない範囲で種々の変更を施すことが可能で
ある。

【００３１】

【発明の効果】以上のように請求項１及び２記載の配電
線の地絡故障区間検出方法の発明によれば、地絡情報を
判定する場合、零相高調波成分により判定することとし
たので、誤判定の可能性が減少し、かつ、地絡が判定さ
れた場合には、簡単に地絡故障区間を知ることができ
る。

【００３２】請求項３及び４記載の配電線の地絡故障区
間検出装置の発明によれば、配電線の各区間の端の測定
点において各相電流を検出し、零相高調波成分に基づい
て高感度に地絡の判定を行うことができ、地絡判定した
時は、所定相の電圧の位相を基準として、零相電流の基
本波成分との位相差を求め、その位相差の各測定点にわ
たる分布から地絡故障点を容易に検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための、地絡故障が発
生した配電線の、高調波成分に着目した対称３相等価回
路図である。

【図２】地絡故障が発生した配電線の回路図である。

【図３】地絡故障が発生した配電線の対称３相等価回路
図である。

【図４】端末局が配置された配電系統図である。

【図５】端末局に設けられた演算処理部の内部構成を示
すブロック図である。

【図６】判定回路750 の行う地絡、短絡、断線判定の手
順を表わすフローチャートである。

【図７】位相角を分類するため、全方位を８つの領域に
分割した図である。

【図８】親局の要部構成を示すブロック図である。

【図９】配電線の地絡故障区間の決定手法を説明するた
めの配電線図である。

【符号の説明】

４ａ，４ｂ 配電線 ７a1，７a2，７b1，７b1 端末局 ７２ 送信部 ７４０ 算出回路 ９ 親局 ９２ 地絡故障区間決定部 Ｉ〜VIII 領域 ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３ 電流センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電線を複数区間に区分し、各区間の測定
   点において配電線の各相電流を検出し、これらの検出電
   流に基づいて零相電流を求め、その零相電流の高調波成
   分を算出し、零相高調波成分をしきい値と比較し、しき
   い値を超えた場合に、零相電流の基本波成分と、当該測
   定点で得られる配電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電
   圧、正相電圧、逆相電圧若しくは零相電圧又は所定の２
   相間の線間電圧との位相差を算出し、配電線に沿って各
   測定点において算出された前記位相差の分布を求め、位
   相差がほぼ１８０°転換する測定点同士の間に存在する
   区間を地絡故障区間として決定することを特徴とする配
   電線の地絡故障区間検出方法。
2. 【請求項２】配電線を複数区間に区分し、各区間の測定
   点において配電線の各相電流を検出し、配電線の各相電
   流の高調波成分を算出し、それらの高調波成分を合算し
   て零相高調波成分を求め、その零相高調波成分をしきい
   値と比較し、しきい値を超えた場合に、零相電流の基本
   波成分と、当該測定点で得られる配電線のａ，ｂ，ｃい
   ずれかの相の電圧、正相電圧、逆相電圧若しくは零相電
   圧又は所定の２相間の線間電圧との位相差を算出し、配
   電線に沿って各測定点において算出された前記位相差の
   分布を求め、位相差がほぼ１８０°転換する測定点同士
   の間に存在する区間を地絡故障区間として決定すること
   を特徴とする配電線の地絡故障区間検出方法。
3. 【請求項３】配電線を流れる零相電流により地絡故障の
   発生を検出し、地絡故障の発生を検出した場合に地絡故
   障区間を検出する配電線の地絡故障区間検出装置であっ
   て、 複数区間に区分された配電線の各区間に端末局を配置
   し、各端末局には当該端末局で得られたデータを送信す
   る送信手段を設け、 さらに、前記端末局からデータを受信するための親局を
   配置し、 端末局には次の手段(a) 〜(g) のうち手段(a) を、親局
   には手段(g) を設け、他の手段(b) 〜(f) は端末局又は
   親局のいずれかに設けたことを特徴とする配電線の地絡
   故障区間検出装置。 (a) 各区間の測定点において配電線の各相電流を検出す
   る電流センサ、 (b) 電流センサの検出電流に基づいて零相電流を求める
   零相電流検出手段、 (c) その零相電流の高調波成分を算出する手段、 (d) その零相電流の基本波成分を算出する手段、 (e) 前記(c) の手段により算出された零相高調波成分を
   しきい値と比較し、しきい値を超えている場合に、地絡
   故障のあることを判定する地絡判定手段、 (f) 地絡判定手段により地絡と判定された場合に、前記
   (d) の手段で求められた零相電流の基本波成分と、当該
   測定点で得られる配電線のａ，ｂ，ｃいずれかの相の電
   圧、正相電圧、逆相電圧若しくは零相電圧又は所定の２
   相間の線間電圧との位相差を算出する位相差算出手段、 (g) 各端末局の算出手段により検出された前記位相差の
   データに含まれる前記位相差の分布に基づいて、位相差
   がほぼ１８０°異なる端末局群を区別し、これら区別さ
   れた端末局群のうち互いに隣接する端末局の間に存在す
   る区間を配電線の地絡故障区間として決定する地絡故障
   区間決定手段。
4. 【請求項４】前記(c) の手段に代えて、配電線の各相電
   流の高調波成分を算出する手段と、算出された各相高調
   波成分を合算する演算手段とを有し、前記(e) の地絡判
   定手段は、演算手段により合算された零相高調波成分の
   値をしきい値と比較し、しきい値を超えている場合に、
   地絡故障のあることを判定するものである請求項３記載
   の配電線の地絡故障区間検出装置。